论文部分内容阅读
为了探究美极梅奇酵母对酿酒酵母PDH旁路途径的影响,本研究选用四株美极梅奇酵母(mp3001、mp3002、mp3004和mp3007),在影响乙酸产量的不同因素环境(初始糖浓度和接种量)条件下分别与三株商业酿酒酵母(D254、QA23和CY3079)进行混合发酵(同时接种和顺序接种)实验。首先采用同时接种和顺序接种的不同混合发酵方式,使用液相色谱法(HPLC)对发酵产物甘油、乙酸和乙醇进行检测,选出乙酸产量最低的组合seq CY3079+mp3007;其次按此组合继续进行在不同底物糖浓度以及美极梅奇酵母不同接种量的试验,筛选出在不同底物糖浓度条件下产乙酸含量最低的组合;然后对这些组合中的酿酒酵母进行PDH bypass途径中丙酮酸脱羧酶(PDC)、乙醛脱氢酶(ALD)和乙酰辅酶A合成酶(ACS)的酶活性及其编码基因的基因表达量进行测定,以此证明在混合发酵中美极梅奇酵母对酿酒酵母乙酸合成代谢途径产生的影响。最后,使用乙酸产量最低的组合进行冰葡萄酒的酿造试验,采用顶空固相微萃取与质谱联用(GC-MS)对冰葡萄酒中的挥发性物质进行了检测,经感官品评评估了美极梅奇酵母在冰葡萄酒酿造中的应用前景。结果表明:(一)接种方式对乙酸含量有明显影响,顺序接种可以降低乙酸含量,而同时接种会增加乙酸含量。所有发酵组合乙酸含量最低的组合是seq CY3079+mp3007,含量为0.31g/L。在探究接种方式和接种菌株对乙酸的含量影响时发现,mp3007在与D254进行顺序接种发酵时会产生最高的甘油含量,可达5.8g/L;发酵前期同时接种产生的甘油量比顺序接种多。(二)当酿酒酵母和美极梅奇酵母接种比例相同,而底物糖浓度不同时,乙酸含量会随着底物浓度的升高而增加;当底物糖浓度相同而接种比例不同时,不同的底物糖浓度条件有着不同的变化规律,在200g/L糖浓度条件下,随着非酿酒酵母的接种量的增加乙酸含量也会升高,在290g/L糖浓度条件下,随着非酿酒酵母接种量的增加,乙酸含量展现出先增加后降低的趋势,而在380g/L糖浓度条件下,随着非酿酒酵母接种量的增加,乙酸含量则呈现出降低的趋势,二者呈现负相关关系。(三)顺序接种发酵前期丙酮酸脱羧酶(PDC)、乙醛脱氢酶(ALD)和乙酰辅酶A合成酶(ACS)的活性与酿酒酵母纯种相比都受到了抑制,随着发酵进程的推移,抑制效果减弱,说明非酿酒酵母在发酵前期确实对酿酒酵母乙酸合成代谢PDH旁路途径产生了抑制作用,并且随着底物糖浓度的增加,趋势显示为先增加后降低。(四)顺序接种发酵中美极梅奇酵母对酿酒酵母乙酸产量的影响体现在PDH旁路途径中丙酮酸脱羧酶(PDC)、乙醛脱氢酶(ALD)和乙酰辅酶A合成酶(ACS)关键基因的基因表达量。在不同的时间段都出现了较高的基因表达量,与对照组相比PDC1、PDC5、ALD6和ACS2都出现较高的表达量,说明美极梅奇酵母对酿酒酵母的PDH旁路途径的基因表达量存在促进作用,但是会抑制PDH旁路途径中的酶活性,PDC和ALD的活性受到抑制会降低乙酸盐的含量,ACS的活性提高会促进乙酸盐的消耗,这样就导致了最终乙酸盐含量的降低,并导致乙酸含量的降低。(五)mp3007与CY3079的顺序接种发酵可以降低赤霞珠冰红葡萄酒31.7%挥发酸含量,降低葡萄酒中3.2%的醇类物质含量,增加21.2%的酯类物质含量。感官品评结果表明,与酿酒酵母纯种发酵的冰红葡萄酒相比,美极梅奇酵母参与混合发酵可以降低冰红葡萄酒中的生青味,赋予冰红葡萄酒更多的花香、果香和焦糖风味。总体来说美极梅奇酵母与酿酒酵母顺序接种发酵对于改善葡萄酒风味,提高冰红葡萄酒品质有着良好的应用前景。