微生物發(fā)酵碳同位素分餾機(jī)理的研究及其應(yīng)用.pdf

1、食品真實(shí)性是世界各國(guó)均廣泛關(guān)注的一個(gè)話題。消費(fèi)者越來越注重的食品是否物有所值，然而現(xiàn)在造假手段愈發(fā)高明，在傳統(tǒng)的理化分析法不能滿足真實(shí)性識(shí)別要求的情況下，穩(wěn)定同位素法顯現(xiàn)出了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
　　 本研究根據(jù)穩(wěn)定同位素在自然界的分布規(guī)律，研究發(fā)酵過程中穩(wěn)定碳同位素分餾機(jī)理，開發(fā)了一套分析乙醇碳同位素的前處理蒸餾裝置，建立了GC-C-IRMS測(cè)定乙醇碳同位素δ13C值的方法，得出了發(fā)酵前后糖組分與乙醇之間碳同位素比率δ13C值的方程模

2、型，并將穩(wěn)定同位素技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)傳統(tǒng)白酒真實(shí)性鑒別中，具體總結(jié)如下:
　　 (1)建立了以有機(jī)溶劑稀釋法為前處理方法測(cè)定飲料酒中乙醇碳穩(wěn)定同位素比率的氣相色譜-燃燒-穩(wěn)定同位素比值質(zhì)譜法(GC-C-IRMS)。通過條件優(yōu)化，在將乙醇稀釋至8g/L并采用wax色譜柱進(jìn)行有效分離后，可實(shí)現(xiàn)對(duì)乙醇中碳同位素比值的有效測(cè)定。結(jié)果表明，該法操作簡(jiǎn)便，穩(wěn)定性好，準(zhǔn)確度高。該方法為通過乙醇同位素比值差異實(shí)現(xiàn)飲料酒的真實(shí)性鑒別提供技術(shù)方法。

3、r>　　 (2)探討了發(fā)酵過程中異變的四種因子:溫度、糖濃度、酵母種類、初始pH對(duì)碳同位素δ13C的影響。結(jié)果顯示:乙醇發(fā)酵過程中溫度和基質(zhì)濃度對(duì)碳同位素分餾略有影響，但總體來說這種影響并不顯著。分析了發(fā)酵過程中碳同位素分餾的原因是葡糖糖分子內(nèi)6個(gè)碳原子同位素比率的差異性分布和發(fā)酵過程中二氧化碳的生成。
　　 (3)通過各個(gè)方面原因分析以及技術(shù)改進(jìn)，最終開發(fā)了一種蒸餾裝置，可以將乙醇溶液蒸餾得到餾出液乙醇濃度達(dá)到89.2％;雖

4、然最終得到的餾出液乙醇濃度并沒能達(dá)到歐洲先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室水平，但是這種蒸餾方法提取時(shí)間短（1個(gè)小時(shí)），蒸餾速度是歐洲先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的4倍，這對(duì)大容量樣品的蒸餾具有積極作用，也為以后這方面的開發(fā)工作奠定了基礎(chǔ)。
　　 (4)本研究采用多種釀酒原材料發(fā)酵得出了各種原材料對(duì)應(yīng)的乙醇碳同位素比率δ13C值，得出了糖發(fā)酵的分餾因子αsaccharide/ethanol=1.001-1.002，αsaccharide/CO2=0.995-0.997;

5、建立了發(fā)酵前后糖組分與乙醇之間碳同位素比率δ13C值的方程模型:δ13C乙醇=1.06×δ13C糖-0.07。該模型可用于原材料來源判斷，這將為穩(wěn)定同位素技術(shù)在傳統(tǒng)固態(tài)法白酒與新工藝白酒鑒別領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　 (5)發(fā)酵得出各種糧食酒精典型δ13C值，得出了傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵白酒乙醇δ13C特征上限值:δ13C上限=-14.1‰以及傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵白酒真實(shí)δ13C值95％的置信區(qū)間為（-20.16‰～-15.14‰），并通過市