醋酸菌对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响

将白酒生产中常见的1株醋酸菌(巴氏醋杆菌Acetobacter pasteurianus)与高产酯酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行混合发酵,研究醋酸菌对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响.保持高产酯酿酒酵母的接种量不变,向高粱汁培养基内添加不同浓度的醋酸菌菌悬液、醋酸菌发酵上清液,结果发现:醋酸菌菌悬液的添加量对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响不大.随着培养基内醋酸质量浓度的增加(0～6 g/L),高产酯酿酒酵母乙酸酯和高级醇产量逐渐降低,乙酸酯最多下降60％,高级醇最多下降50％,酒精发酵没有受到影响;当醋酸质量浓度为8 g/L时,高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢受到严重抑制,乙醇产量下降85％.在培养基初始醋酸质量浓度为6 g/L时,高产酯酿酒酵母共有394个基因转录水平上调,282个下调,这些差异基因主要富集在细胞膜的组成,其中高产酯酿酒酵母的次生代谢产物合成、碳代谢、三羧酸循环(tricarboxylicacid cycle,TCA)、氨基酸生物合成、糖酵解、氧化磷酸化、丙酮酸代谢等多条代谢途径受到影响.
为研究葡萄汁中可同化氮和还原糖对酵母发酵特性的影响,设计150、240、330、420、500 mg/L可同化氮质量浓度和170、200、230 g/L还原糖质量浓度,共计15个处理,测定了模拟葡萄汁酒精发酵过程中酵母生长、还原糖消耗和可同化氮消耗的变化.结果表明,模拟汁中可同化氮质量浓度过低(150 mg/L)则不能充分满足酵母生长的需要,同时限制了酵母的还原糖消耗速率,通过提高初始还原糖质量浓度至200 g/L可促进酒精发酵进行;酵母在初始可同化氮质量浓度高于240 mg/L的模拟汁中可以正常生长,此时初始还原糖、可同化氮质量浓度对酵母生长量均无显著影响,还原糖含量最直接影响酿酒酵母菌株的发酵特性,决定发酵时间长短,表现为在初始还原糖质量浓度较低(170 g/L)的模拟汁中,酵母生长速率随着模拟汁初始可同化氮质量浓度的升高而加快,在初始还原糖质量浓度较高(200～230 g/L)的模拟汁中,酵母生长速率不受初始可同化氮质量浓度的影响;当模拟汁初始可同化氮质量浓度高于330 mg/L时,酵母对可同化氮的消耗开始出现剩余,剩余量随着模拟汁初始可同化氮质量浓度的升高而增加,此时可同化氮质量浓度能够充分满足酵母可同化氮代谢的需要,且酵母对可同化氮消耗量随着初始还原糖质量浓度的增加而略有减少.
糖是酵母进行酒精发酵的主要基质,糖度过低或过高的都不利于酒精发酵的进行.但是高糖度却更易因其过高的渗透压而威胁或抑制酿酒酵母的生长,引起启酵缓慢；潜在酒精度高和可同化氮源含量低,导致酒精发酵停滞或中断；挥发酸等产出偏高和某些重要组分的不平衡,极易导致葡萄酒感官特质的欠缺,从而成为葡萄酿酒的工艺难点之一.因此,采用高糖葡萄酿酒时,需要在酵母菌种的选择与用量、活化与接种、发酵营养管理、颜色浸提与保护、口感提升以及香气保护等工艺方面进行更加细致的管理和有针对性的技术研究,才能使酒精发酵顺利进行和酿造出一流的酒品.
蔗糖转化酶SUC2是酿酒酵母水解菊糖的关键酶,但SUC2在酿酒酵母中的低水平表达限制了其理性改造酿酒酵母以获得高效生产菊糖基乙醇工程菌的进程.本实验通过克隆获得蔗糖转化酶SUC2的编码基因,并利用AGA1-AGA2锚定蛋白复合体将SUC2表面展示于商品化酿酒酵母菌株EBY100中.酶活力测定结果表明,表面展示有SUC2的重组菌EBY-S蔗糖酶活及菊糖酶活分别达到241.6和9.4 U/m L,较之前报道的过表达S U C2的酿酒酵母重组菌酶活力有显著提高.该结果表明,AGA1-AGA2锚定蛋白复合体能够成功地将SUC2表面展示于酿酒酵母细胞壁上.
白酒荧光光谱是由各种单体物质的荧光共同叠加而表征出来的.不同 品牌的白酒中所含的单体物质种类基本相同,都包括水,酒精以及各种微量成分,然而其荧光光谱却差别很大.白酒中的各种单体物质成分究竟是如何对白酒的荧光 光谱产生影响,至今未见相关报道.通过对白酒中的主要单体物质,包扩酒精,水及各种主要的微量成分(共10种)在不同激发波长下产生的荧光光谱进行测定, 并将其与已测定的大量白酒三维荧光光谱进行对比发现,可以对白酒的荧光光谱产生影响的单体物质是乙醇和主要微量成分.白酒主要微量成分中醇类,酸类,酯类 和醛类物质对其荧光光谱都有着一定的影响,但各自影响的程度及影响的光谱范围又各自有所不同.研究结果对白酒荧光光谱的进一步细化研究有着重要的意义.
以野生山葡萄83个株系及种内、种间杂交37个组合146个后代株系,共229个株系的浆果为实验材料,用分光光度--比色法测定浆果单宁含量.单宁含量(mg/100ml)总趋势为:野生山葡萄(90.30±0.36)＞山葡萄×山葡萄(69.18±0.32)＞(山葡萄×欧亚种葡萄)×山葡萄(46.07±0.30)＞(山葡萄×欧亚种葡萄)×欧亚种葡萄(34.54±0.23)＞山葡萄×欧亚种葡萄(26.02±0.26).确定了山葡萄种内和种间种杂交育种亲本浆果单宁含量指标,为选育优良酿酒葡萄新品种提供了实验参数,保证了酿造具有独特风格和品质的山葡萄酒的质量.