醋酸杆菌发酵云南雪莲果(yacon) 生产“功能型醋酸饮

料”的技术探索

云南师范大学 | 云南省大学生创新性实验计划项目 CX01 | 结题汇报

罗 荣 华项目成员：黄晓宾、 张 茜、 黄 彪指导老师：黄遵锡 ( 教授 ) 、唐湘华 ( 实验师 )云南师范大学生命科学学院 07 生物技术班

1. 功能型食品 现代消费心理趋向1. 功能型食品 现代消费心理趋向

2. 雪莲果 “低聚寡糖之王” ( 不含淀粉，糖分比例 (FW)5.4% , (DW)34%)

3. 雪莲果，高海拔地区适应性 良好，产量极高（原料基础）

选题背景

研究思路

酒精发酵 醋酸发酵

单因素试验

正交优化试验

单因素试验

正交优化试验

拟合试验

最佳工艺

工程放大试验

小

试

中试

结果 /RESULTS1. 雪莲果果汁防褐化处理

图 1 正常雪莲果果汁

图 2 褐化雪莲果果汁

图 3 不同浓度 VC 防褐效果结论 : 添加 0.4% 的抗坏血酸 (VC), 防褐效果最佳 .

结果 /RESULTS2. 酒精发酵正交试验

编号 A 时间 /h

C 接种量 /

%v

B 温度 /℃

D 糖分 g /100ml 酒精度 /%

1 72 6 28 8 2.41

2 72 8 31 12 5.60

3 72 10 34 16 7.49

4 96 8 28 16 7.82

5 96 10 31 8 6.71

6 96 6 34 12 3.86

7 120 10 28 12 6.86

8 120 6 31 16 8.12

9 120 8 34 8 7.25

K1 15.50 14.39 17.09 16.37 ∑=56.12

K2 18.39 20.67 20.43 16.32  

K3 22.23 20.06 18.60 23.43  

R 2.24 2.09 1.11 2.37  

最佳水平 A3 C2 B2 D3  

表 1 酒精发酵正交结果表

结果 /RESULTS3. 醋酸发酵单因素试验

影响力

酒精度

因 素

种 龄时 间接种量温度

结果 /RESULTS4. 醋酸发酵正交试验

编号 A 发酵时间/ h

B 酒精度/ %vol

C 种龄/ h

D 接种量/ %v

醋酸产量/ g/L

1 72 5 42 4 22.92

2 72 10 48 8 25.14

3 72 15 54 12 30.66

4 96 5 48 12 20.16

5 96 10 54 4 34.26

6 96 15 42 8 24.42

7 120 5 54 8 21.48

8 120 10 42 12 30.12

9 120 15 48 4 33.42

K1 78.72 64.56 77.46 90.60  

K2 78.84 89.52 78.72 71.04  

K3 85.02 88.50 86.40 80.94  

R 2.10 8.32 2.98 6.52  

最佳水平 A3 B2 C3 D1  

表 2 醋酸发酵正交试验

结果 /RESULTS5. 拟合试验

图 4 酒精发酵时间与醋酸产量之间的关系

72 h

结果 /RESULTS

最佳工艺 取新鲜雪莲果果汁 ,添加 0.4% 的抗坏血酸，用蔗

糖调整糖分浓度至 16g/100ml ，灭菌，冷却至 31℃后，添加 8% 酵母活化液， 31℃下，进行酒精发酵。72 h 后，对发酵液进行灭菌，冷却至 28℃，按照 4%的体积比接入种龄为 54 h 的醋酸杆菌液体种子，进行醋酸发酵，适时测定醋酸浓度。

发酵 120 小时，醋酸浓度可达到 30g/L 。

单因素分析，正交优化试验

图 5 工程放大研究

工程放大试验

图 6 中试样品

产物检验

编号 出峰时间

（ min ）

组分名称 相对含量（ % ） 相似度（ % ）

1 3.067 醋酸 74.70 90

2 25.354 2,4- 癸二烯醛 2.12 93

3 50.795 棕榈酸 7.09 96

4 51.385 油酸 0.55 83

总计     84.46  

1.GC-MS 法检测产物挥发性成分

表 3 发酵产物的各种组分和含量

图 7 发酵产物成分的 GC-MS 色谱图

产物检验2. 薄层层析法检验低聚寡糖

样

品样 品

样

品葡萄糖

糊

精蔗

糖葡萄糖

样

品图 8 薄层层析结果图

单糖二糖

低

聚

寡

糖

低

聚

寡

糖

单糖二糖

产品功能性分析

1. 果 醋：生津止渴 | 健胃消食 | 美容

2. 低聚寡糖：促进人体双歧杆菌的增殖 抑制病原菌生长，维持肠 道菌群平衡 | 促进钙质吸 收 | 提高免疫力 | 预防龋齿

3. 双歧杆菌：人体内最有益的菌群

包 装 设 计

一、构图要素： 雪莲 山脉 校徽三角

二、“莲大” 来自“西 南联大”中“联大”一 词的谐音

图 9 产品包装 logo 设计方案 图 10 瓶贴方案一（专利号： 201130155384.1 ）

图 11 瓶贴方案二（专利号： 201130136799.4 ）

包 装 设 计

图 12 瓶贴设计方案三 图 13 效果图一

项目经费使用情况 统 计 项 项目经费收 / 支明细表 累计金额（元）

经费收入 云南省教育厅 1 万2 万云南师范大学 1 万

累计支出

设备购置费糖度计 450

698

15821.2

榨汁机 198空压机风扇 50

基础研究相关

醋酸杆菌 1000

8124.7

雪莲果 2574实验服 152办公文具耗材 482.5资料费（书） 1026.2数据处理（软件、 U

盘）838

打印费 550

交通费 1330其它耗材小件（累计）

172

项目后期相关包装方案设计 530

6998.50论文、专利 3121.50

后期宣传、展览 3347

经费结余 4178.80 元（肆仟壹佰柒拾捌圆零捌角）

表 4 项目经费收支明细表

项目成果 /ACHIEVE-MENTS 项目成果 /ACHIEVE-MENTS

通过所研究出的工艺，成功生产出了样品

申报包装瓶贴外观设计专利 2 项3. 专利

2.论文

4.奖项

1. 产品

发表论文 2 篇食品类中文 核心期刊《中国酿造》、《中国调味品》

一、作品“功能型雪莲果醋饮料”，参加校第十七届学生课外学术科技作品竞赛，获得集体“三等奖”。

二、论文《两段法发酵雪莲果果醋饮料及工程放大的研究》，参加“青春彩云南•动感地带杯”第六届云南高校青年学术科技作品竞赛，进入了决赛，获得二等奖。

Thank you请各位专家 / 老师

批评指正