酿酒小曲中功能微生物的研究进展

功能微生物的挖掘与应用是近年来酿酒工程领域科学研究与工业生产共同关注的焦点,然而,检索CNKI中国知网和Web of Science数据库发现,近10年关于酒曲中功能微生物的研究有超过400篇文献针对大曲,针对小曲的相关研究报道却不足50篇.本文首先介绍了小曲的定义、发展历史和应用现状,然后综述了酿酒小曲中功能微生物在种类、筛选方法、功能成分、应用价值等方面的研究现状,重点阐述了酿酒小曲中功能酵母主要功能产物的代谢机理,为酿酒小曲中功能微生物的进一步研究和工业生产应用提供参考.
木糖还原酶催化木糖为木糖醇的反应,是木糖代谢的第一步.将木糖还原酶的基因XYL1引入酿酒酵母中,构建得到高效表达XYL1基因的重组酿酒酵母茵株HYEX2,该重组菌株的木糖还原酶比活力为7.47 U/mg.研究表明,该菌株获得转化木糖产生木糖醇的能力,当辅助碳源葡萄糖的浓度为2%,并在发酵30 h左右添加木糖,木糖醇的转化率可达到0.94 g/g.
为进一步掌握寒香蜜葡萄酒酿造过程中的挥发性成分变化规律,为优质的寒香蜜葡萄酒质量体系的建立及酿酒工艺的优化实施提供理论依据.采用溶液萃取法和气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)对寒香蜜葡萄酒酿造过程中(10,30,50,70d)的挥发性成分进行提取和定性定量分析,采用相关性分析法对寒香蜜葡萄酒的挥发性成分种类含量与其主要理化成分变化进行处理分析,采用主成分分析法对寒香蜜葡萄酒的挥发性成分进行综合评价,以主成分综合得分量化寒香蜜葡萄酒的挥发性成分.在寒香蜜葡萄酒酿造过程中共鉴定出111种挥发性成分,以醇类、酯类和酸类为主,但种类和含量各不相同,在酿造第50天时挥发性成分种类最多,为52种,在酿造第70天时挥发性成分含量最多,为375.78mg·L-1.寒香蜜葡萄酒的挥发性成分种类含量与酒精度、总酸、pH值、总酚及色度值均具有关联性.1-丙醇、正丁醇、异丁醇、异戊醇、2,3-丁二醇、苯甲醇、苯乙醇、3-羟基丁酸乙酯、4-羟基丁酸内酯、丁二酸二乙酯、丁二酸单乙酯、乳酸乙酯、4-羟基-2,5-二甲基-3-2H-呋喃酮这13个挥发性成分可用来评价寒香蜜葡萄酒的挥发性成分综合情况.综合评价的结果表明,在酿造第30天时,寒香蜜葡萄酒的挥发性成分综合得分最高,它们具有果香、花香和奶油香.由此可见,酿造30d更易获得香味独特且品质上佳的寒香蜜葡萄酒.
为了研究杏鲍菇残渣中多糖的酶处理-微波辅助提取工艺及生物活性，该文以杏鲍菇深加工后的残渣为原料，在纤维素酶处理的基础上，微波辅助法提取杏鲍菇多糖；利用响应面试验设计对提取工艺条件进行优化，并与传统热水提取方法进行比较；对杏鲍菇多糖进行抗氧化和抑菌活性评价。结果表明，微波辅助提取杏鲍菇多糖的较佳条件为：水料比35∶1 mL/g，提取时间15 min，微波功率570 W，此条件下多糖的提取率为12.11%±1.02%，比热水提取高出41.21%，且提取时间缩短了105 min。杏鲍菇多糖对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基具有一定的清除作用，其半数抑制浓度（IC50）分别为22.9、19和21.1 mg/mL，对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和金黄色葡萄球菌具有较好的抑制作用，其最低抑制质量浓度分别为8、16和16 mg/mL，对黑曲霉和酿酒酵母没有明显的抑制作用。研究结果为进一步开发杏鲍菇多糖功能和利用杏鲍菇残渣提供一定的技术依据。
采用在线固相萃取-高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱建立植物中11 种水溶性有机酸（乳酸、富马酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、香豆酸、没食子酸、柠檬酸、香草酸、阿魏酸、新绿原酸）的分析方法。样品经匀浆、超声、过滤、稀释后，经在线Oasis MAX柱（20 mm×2.1 mm，30 μm）富集净化，采用BEH C18 AX色谱柱（100 mm×2.1 mm，1.7 μm）分离，以含10 mmol/L甲酸铵的0.9%甲酸和0.9%甲酸-乙腈为流动相，梯度洗脱。在负离子扫描模式下，以Full MS/dd-MS2模式进行分析，内标法定量。结果表明，11 种有机酸可在9 min内完成分离分析，各组分的精确质量数偏差小于5.00×10－6，在1～100 μg/L质量浓度范围内线性关系良好，相关系数（R2）大于0.999，方法检出限为0.1～3.2 μg/kg，定量限为0.3～9.6 μg/kg。以芡实和小白菜为基质样品，在2 个不同加标水平下，11 种有机酸的平均添加回收率分别为92.2%～111%和94.2%～110%，日内相对标准偏差分别为1.4%～4.9%和0.8%～5.6%。所建方法简便、快速、准确、可靠，已应用于8 种植物（白萝卜、胡萝卜、土豆、小白菜、香蕉、鸭梨、葡萄、芡实）中有机酸含量的分析，可以作为快速分析植物中水溶性有机酸的新方法。
以菠萝皮渣为主要原料、果酒酵母和沪酿1.01醋酸菌粉为菌种,采用半固态发酵和二次补糖工艺,对菠萝皮渣酒精发酵和醋酸发酵工艺进行研究,以确定最优酿造工艺参数和实现菠萝皮渣果醋的高效生产.结果表明:菠萝皮渣酒精发酵条件为酵母添加量0.3%、发酵温度22℃、糖度16°Brix、pH3.5、发酵时间6d;醋酸发酵最佳工艺条件为添加的葡萄糖质量分数2%、初始乙醇体积分数8%、发酵温度29℃、醋酸菌粉添加量0.09%、发酵时间3～4d,得到总酸量(以醋酸计)达6.78g/100g的菠萝果醋半固态混合物,醋酸转化率为82.5%.经浸泡、过滤和陈酿1～2个月后,所得菠萝果醋成品总酸含量(以醋酸计)为3.672g/100mL,色泽金黄,清亮透明,既有酸香,又有菠萝果香,口味柔和爽口.半固态果醋发酵法与液态果醋发酵法相比,能明显提高总酸产量和缩短发酵时间.