高产β-葡萄糖苷酶本土优良非酿酒酵母菌株筛选及应用效果评价

来源 :甘肃农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huaihuaitaizi
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近几年,葡萄酒产区本土非酿酒酵母对葡萄酒品质的影响受到了葡萄酒研究者的广泛关注,开发具有优良酿酒特性和糖苷酶活性的非酿酒酵母菌株,对于提升葡萄酒香气品质具有重要意义。本研究基于我国西北葡萄酒产区收集的本土非酿酒酵母菌株资源库,从中筛选出高产β-葡萄糖苷酶活性的菌株,研究其与商业酿酒酵母制剂混合发酵对葡萄酒品质的影响;并通过对优选菌株产生的β-葡萄糖苷酶进行纯化及酶学性质分析,并以纯化后的β-葡萄糖苷酶为材料,研究其在陈酿过程中的添加对霞多丽干白葡萄新酒品质的影响。结果表明:1.通过WL培养基上菌落形态特征结合26S rDNA D1/D2序列鉴定,确定优选菌株NM218为季也蒙毕赤酵母(Meyerozyma guilliermondii)(同源性为99.51%),菌株BF345为葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)(同源性为99.83%)。菌株NM218和BF345在发酵前期(72h)具有较强的发酵力,分别能够耐受9%(v/v)和6%(v/v)的乙醇浓度;对350 g/L的高糖浓度、250 mg/L的高SO2浓度和2.5的低pH值的葡萄酒生境条件均具有较强的耐受性;菌株NM218和BF345产生的β-葡萄糖苷酶活力分别高达20.94 mU/mL和19.64 mU/mL;且对敏感菌株S.cerevisiae 1296不具有嗜杀性。2.通过研究菌株NM218和BF345在模拟汁中的生长曲线和产酶曲线,证实其产酶特征均为同步合成型。根据两株菌株β-葡萄糖苷酶酶活力达到最高的时间将顺序接种的间隔时间分别确定为48 h和24 h。3.菌株NM218与商业酿酒酵母顺序接种发酵使赤霞珠干红葡萄酒中辛酸乙酯、己酸乙酯、癸酸乙酯和丁酸乙酯的浓度显著增加,与单独接种酿酒酵母的对照酒样相比分别增加了12.3%、23.8%、9.1%和47.7%;使霞多丽葡萄酒中乙酸异戊酯和乙酸乙酯的浓度增加显著,与对照组相比分别增加了18.1%和30.6%。菌株BF345与商业酿酒酵母顺序接种发酵能够显著增加霞多丽葡萄酒中高级醇类、酯类和萜烯类物质的总量,与对照相比分别增加了11.7%、4.5%和60.2%;并显著增加了赤霞珠葡萄酒中高级醇类和萜烯类物质的总量,与对照相比分别增加了4.3%和42.4%。此外,感官分析表明,菌株NM218和BF345分别与商业酿酒酵母顺序接种发酵所酿造的葡萄酒的花、果香气表现突出,并且整体评分均高于对照组。4.菌株NM218和BF345产生的β-葡萄糖苷酶其酶学性质基本相似,最适反应温度均为40℃,最适pH值均为4.0;此外,在温度为10-20℃和pH值为2.0-3.0的范围内能够保持60%以上的酶活性;浓度为5 mmol/L的Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+金属离子对两种菌株的β-葡萄糖苷酶活力均具有明显的激活作用;Cu2+具有明显的抑制作用;纤维二糖对两种菌株的β-葡萄糖苷酶激活效果明显;在乙醇体积分数为15%的条件下,纯化后的β-葡萄糖苷酶均保持了65%以上的酶活性。5.在霞多丽干白葡萄酒陈酿过程中,添加纯化的β-葡萄糖苷酶能够明显增加萜烯类、C13-降异戊二烯类、高级醇类、酯类和脂肪酸类物质总含量,增强了葡萄酒的香气复杂性。在感官分析中,经菌株NM218的β-葡萄糖苷酶处理的葡萄酒带有甜味,花香,果香,香蕉味;经菌株BF345的β-葡萄糖苷酶处理的葡萄酒具有甜味、花香、蜂蜜、柚子和香蕉的香气。
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