1.本发明属于生物工程技术领域，更具体地讲，涉及一种利用酿酒黄水发酵制备的生物保鲜剂及其制备方法和用途。
背景技术：
2.在传统白酒的生产过程中，经微生物分解代谢后会产生大量游离水，这些水将酒醅中的酸、可溶性淀粉、酵母溶出物、还原糖、单宁、酒精及香味前体物质溶出，再与酒醅中未被微生物所利用的水逐渐沉降，最后慢慢沉积在窖池底部而形成棕褐色、呈流体状的液体，这种液体被称为之黄水。作为白酒酿造过程中的副产物之一，黄水又称黄浆水，含有醇类、酸类、醛类、酯类等呈香呈味物质，还含有经长期驯化的有益微生物、糖类物质、含氮化合物和少量的单宁及色素等有机物。黄水的综合利用，不仅可以适当解决白酒行业头疼的“污染源”，还能有效提高经济和社会效益。
3.生物保鲜剂是指从动植物、微生物中提取或通过生物工程技术获取的安全、健康、无毒的保鲜剂。它将具有抑菌或杀菌活性的天然物质配制成适当浓度的溶液，通过浸泡、喷淋或涂膜等方式应用于生鲜食品中，从而起到防腐保鲜的效果。γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid，γ-pga)水凝胶是γ-聚谷氨酸经交联形成的一种具有三维网状结构的生物大分子材料，因其自身具备的优越特性，近年来一直是研究的热点，是一类非常有应用潜力的生物高分子材料，同时也是一种很好的果蔬保鲜剂，而现有技术并中并没有公开利用黄水来制备γ-聚谷氨酸型生物保鲜剂的相关技术。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种以白酒酿造副产物黄水为基质并发酵制备得到的生物保鲜剂及其制备方法和用途。
5.本发明的一方面提供了利用酿酒黄水发酵制备生物保鲜剂的方法，所述方法包括以下步骤：
6.s1：将枯草芽孢杆菌接种于液体培养基中并培养得到种子液；
7.s2：以稀释后的酿酒黄水为基质，添加味精、玉米糖化液和磷酸氢二钾后灭菌得到发酵培养基；
8.s3：将所述种子液接种于所述发酵培养基中，通气并搅拌均匀后进行密封发酵，过滤所得发酵液后进行浓缩和真空冷冻干燥，得到γ-聚谷氨酸；
9.s4：将所得γ-聚谷氨酸与蒸馏水和聚乙二醇二缩水甘油醚混匀后进行温水水浴处理，得到γ-聚谷氨酸水凝胶；
10.s5：将所述γ-聚谷氨酸水凝胶冲洗后进行真空冷冻干燥，得到生物保鲜剂。
11.进一步地，所枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌bacillus subtilis yb18。
12.进一步地，在步骤s1中，将枯草芽孢杆菌bacillus subtilis yb18斜面菌种接种于装液量为40～50ml/250ml三角瓶的灭菌后牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在35～38℃下以
140～150rpm恒温震荡培养16～20h，得到种子液。
13.进一步地，在步骤s2中，以稀释8～10倍的酿酒黄水为基质，添加2～7g/l 的味精，按可溶性固形物含量计为2～6g/l的玉米糖化液和1～5g/l磷酸氢二钾，转入装液量为1～2l/3l发酵罐中，离位110～125℃下灭菌20～40min，得到发酵培养基。
14.进一步地，在步骤s3中，按照1～4％的接种量将所述种子液接种于所述发酵培养基中，控制通气量为2～6l/min且搅拌转速为100～150rpm，于35～38℃下发酵72～96h，得到发酵液。
15.进一步地，利用活性炭硅藻土混合板框过滤所述发酵液得到澄清透明液体，利用中空纤维膜浓缩所述澄清透明液体并进行真空冷冻干燥，得到γ-聚谷氨酸。
16.进一步地，在步骤s4中，将4～10gγ-聚谷氨酸溶于100ml蒸馏水中，加入0.25～1.25ml的聚乙二醇二缩水甘油醚后充分搅匀，在50～70℃的恒温水浴锅中保温6～14h，得到γ-聚谷氨酸水凝胶。
17.进一步地，所述真空冷冻干燥的压力为3～5pa，温度为-55℃，冻干48h。
18.本发明的另一方面提供了一种利用酿酒黄水发酵制备的生物保鲜剂，采用上述利用酿酒黄水发酵制备生物保鲜剂的方法制得。
19.本发明的再一方面提供了一种利用酿酒黄水发酵制备的生物保鲜剂的用途，将所述生物保鲜剂用于果蔬保鲜，使用方法是在室温下，采用1％(w/v) 的生物保鲜剂水溶液浸泡10min，拿出即可。
20.本发明利用具有自主知识产权的枯草芽孢杆菌(专利公开号为 cn10734938a)并以酿酒黄水为基质发酵制备生物保鲜剂，不仅有助于解决黄水的处理问题，同时为固态酿造白酒行业效益的提升提供一条参考路径，具有较高的实际应用价值。
具体实施方式
21.本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
22.本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
23.黄水的综合利用不仅可以适当解决白酒行业头疼的“污染源”，还能有效提高经济和社会效益，本发明以酿酒黄水为基质发酵制备生物保鲜剂，不仅有助于解决黄水的处理问题，而且能够获得保鲜效果较好的保鲜剂，有效提高经济和社会效益。
24.根据本发明的示例性实施例，所述利用酿酒黄水发酵制备生物保鲜剂的方法包括以下多个步骤。
25.步骤s1：
26.将枯草芽孢杆菌接种于液体培养基中并培养得到种子液。
27.本步骤中采用的枯草芽孢杆菌为枯草芽孢杆菌bacillus subtilis yb18，其具体参见公开号为cn10734938a的中国专利申请。
28.进一步地，将枯草芽孢杆菌bacillus subtilis yb18接种于装液量为 40～50ml/250ml三角瓶的灭菌后牛肉膏蛋白胨液体培养基中，在35～38℃下以140～150rpm恒温震荡
培养16～20h，得到种子液。
29.步骤s2：
30.以稀释后的酿酒黄水为基质，添加味精、玉米糖化液和磷酸氢二钾后灭菌得到发酵培养基。其中，酿酒黄水是在传统白酒的生产过程中经微生物分解代谢后会产生的大量游离水慢慢沉积在窖池底部而形成棕褐色、呈流体状的液体，其主要成分含有醇类、酸类、醛类、酯类等呈香呈味物质，还含有经长期驯化的有益微生物、糖类物质、含氮化合物和少量的单宁及色素等有机物。
31.具体地，以稀释8～10倍的酿酒黄水为基质，添加2～7g/l的味精，按可溶性固形物含量计为2～6g/l的玉米糖化液和1～5g/l磷酸氢二钾，转入装液量为 1～2l/3l发酵罐中，离位110～125℃下灭菌20～40min，得到发酵培养基。
32.步骤s3：
33.将所述种子液接种于所述发酵培养基中，通气并搅拌均匀后进行密封发酵，过滤所得发酵液后进行浓缩和真空冷冻干燥，得到γ-聚谷氨酸。
34.具体地，按照1～4％的接种量将步骤s1得到的种子液接种于步骤s2得到的发酵培养基中，控制通气量为2～6l/min且搅拌转速为100～150rpm，于 35～38℃下发酵72～96h，得到发酵液。
35.再利用活性炭硅藻土混合板框过滤所得发酵液得到澄清透明液体，利用中空纤维膜浓缩澄清透明液体并进行真空冷冻干燥，得到γ-聚谷氨酸。其中，真空冷冻干燥的压力为3～5pa，温度为-55℃，冻干48h。
36.步骤s4：
37.将步骤s3得到的γ-聚谷氨酸与蒸馏水和聚乙二醇二缩水甘油醚混匀后进行温水水浴处理，通过交联得到γ-聚谷氨酸水凝胶。
38.其中，加入4～10％(w/v)的γ-聚谷氨酸和0.25～1.25％(v/v)的聚乙二醇二缩水甘油醚到蒸馏水中，充分搅匀，在50～70℃的恒温水浴锅中保温6～14h，得到γ-聚谷氨酸水凝胶。
39.步骤s5：
40.将步骤s4所得γ-聚谷氨酸水凝胶冲洗后进行真空冷冻干燥，得到生物保鲜剂。其中，可以将γ-聚谷氨酸水凝胶放置于纱布上，利用蒸馏水快速冲洗。真空冷冻干燥的压力为3～5pa，温度为-55℃，冻干48h。
41.本发明还提供了利用酿酒黄水发酵制备的生物保鲜剂，具体采用上述利用酿酒黄水发酵制备生物保鲜剂的方法制得。
42.本发明还同时提供了上述利用酿酒黄水发酵制备的生物保鲜剂的用途，将该生物保鲜剂用于果蔬保鲜，使用方法是在室温下，用1％(w/v)的生物保鲜剂水溶液浸泡10min，拿出即可。
43.为了使本发明实现的技术手段、发明特征、达成目的与功效易于明白了解，下面通过实施例对本发明进行进一步的详细描述。
44.实施例1：
45.将枯草芽孢杆菌bacillus subtilis yb18接种于装液量为50ml/250ml三角瓶的灭菌牛肉膏蛋白胨液体培养基中，37℃、150rpm下恒温震荡培养20h得到种子液；
46.以稀释9倍的酿酒黄水为基质，添加4g/l的味精，4g/l的玉米糖化液(按可溶性固形物含量计)和1g/l磷酸氢二钾，转入装液量1.8l/3l的发酵罐，离位121℃灭菌30min，得发酵培养基；
47.按1％的接种量，将种子液接种于发酵培养基中，通气量为4l/min，搅拌转速120rpm，37℃下发酵72h；
48.用活性炭硅藻土混合板框过滤得澄清透明液体，利用中空纤维膜浓缩并进行真空冷冻干燥，得到γ-pga；
49.加入4％(w/v)的γ-聚谷氨酸和0.25％(v/v)的聚乙二醇二缩水甘油醚到蒸馏水中，充分搅匀，在60℃恒温水浴锅中保温10h；
50.将所得γ-pga水凝胶放置于纱布上，用蒸馏水快速冲洗，然后转移至真空冷冻干燥机中干燥就可以得到生物保鲜剂。
51.实施例2：
52.将枯草芽孢杆菌bacillus subtilis yb18接种于装液量为50ml/250ml三角瓶的灭菌牛肉膏蛋白胨液体培养基中，37℃、150rpm下恒温震荡培养20h得到种子液；
53.以稀释8倍的酿酒黄水为基质，添加2g/l的味精，3g/l的玉米糖化液(按可溶性固形物含量计)和2g/l磷酸氢二钾，转入装液量1.5l/3l的发酵罐，离位121℃灭菌30min，得发酵培养基；
54.按2％的接种量，将种子液接种于发酵培养基中，通气量为3l/min，搅拌转速100rpm，37℃下发酵96h；
55.用活性炭硅藻土混合板框过滤得澄清透明液体，利用中空纤维膜浓缩并进行真空冷冻干燥，得到γ-pga；
56.加入5％(w/v)的γ-聚谷氨酸和0.5％(v/v)的聚乙二醇二缩水甘油醚到蒸馏水中，充分搅匀，在65℃恒温水浴锅中保温10h；
57.将所得γ-pga水凝胶放置于纱布上，用蒸馏水快速冲洗，然后转移至真空冷冻干燥机中干燥就可以得到生物保鲜剂。
58.实施例3：
59.将枯草芽孢杆菌bacillus subtilis yb18接种于装液量为50ml/250ml三角瓶的灭菌牛肉膏蛋白胨液体培养基中，37℃、150rpm下恒温震荡培养20h得到种子液；
60.以稀释10倍的酿酒黄水为基质，添加6g/l的味精，6g/l的玉米糖化液(按可溶性固形物含量计)和4g/l磷酸氢二钾，转入装液量2l/3l的发酵罐，离位121℃灭菌30min，得发酵培养基；
61.按3％的接种量，将种子液接种于发酵培养基中，通气量为4l/min，搅拌转速150rpm，37℃下发酵84h；
62.用活性炭硅藻土混合板框过滤得澄清透明液体，利用中空纤维膜浓缩并进行真空冷冻干燥，得到γ-pga；
63.加入4％(w/v)的γ-聚谷氨酸和0.25％(v/v)的聚乙二醇二缩水甘油醚到蒸馏水中，充分搅匀，称取4gγ-pga溶于100ml蒸馏水中，加入0.25ml的聚乙二醇二缩水甘油醚后充分搅匀，在60℃恒温水浴锅中保温10h；
64.将所得γ-pga水凝胶放置于纱布上，用蒸馏水快速冲洗，然后转移至真空冷冻干
燥机中干燥就可以得到生物保鲜剂。
65.本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。