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赭曲霉毒素A(OTA)是葡萄酒中常见的真菌毒素,炭黑曲霉(Aspergillus carbonarius)是葡萄及其制品中主要的OTA产生菌,抑制产OTA炭黑曲霉的生长与产毒是控制成品酒中OTA污染的重要措施。论文以分离自葡萄表面的OTA高产炭黑曲霉为实验材料,通过人为添加和自然发酵的方法,跟踪考察了该菌和其它霉菌在酿酒过程中生长与产毒的规律,分析了影响该菌生长和产毒的主要因素及该菌对葡萄酒品质的影响与作用机制,并对枯草芽孢杆菌产生的抗真菌物质进行分离纯化和鉴定,并将其用于抑制酿酒过程中的霉菌污染和OTA产生,所得主要研究结果如下:(1)葡萄酒酿造过程中霉菌及OTA产生菌的生长与产毒规律。葡萄酒在自然酿造过程中会污染黑色曲霉(Aspergillus section Nigri,9株)、青霉(Penicillium sp.,11株)、枝孢属(Cladosporium sp.,2株)、链格孢属(Alternaria sp.,1株)、曲霉属(Aspergillus sp.,1株)和其它菌(种属未知,5株)等多种霉菌;人为添加产OTA炭黑曲霉时,酒液中曲霉属和其它霉菌的污染量在葡萄除梗破碎后(3 h)快速增加,至8-24 h达到最大值;同时,随着酵母菌的快速增长(48 h),霉菌污染量降低,至72h时无霉菌检出;酒液中OTA含量在发酵前期不断上升,至8 h(添加炭黑曲霉)或48 h(浸渍发酵)时达到最大值,然后快速下降;酒液中OTA的含量随炭黑曲霉污染量增大而增加;至发酵后期,大部分OTA产生菌及OTA从酒液转入皮渣,皮渣分离后,酒液中霉菌污染量和OTA含量大幅度下降。(2)影响酿酒过程中OTA产生菌生长与产毒的主要因素。五种不同葡萄品种在自然酿造过程中的真菌污染量和OTA含量变化趋势与有OTA产生菌存在时结果一致,但总体污染程度在不同葡萄品种间有显著差异,以西拉葡萄的真菌和OTA污染量最高;添加SO2对OTA产生菌的生长和OTA产量有显著抑制作用,添加500 mg/L SO2或2-4%的乙醇可以完全抑制产毒菌的生长与产毒。SO2和乙醇是抑制酿酒过程中OTA产生菌生长和产毒的主要因素。(3)OTA产生菌对葡萄酒品质的影响及其作用机制。OTA产生菌对酿酒过程中酒精产量、可溶性固形物和还原糖消耗速度等指标没有显著影响,但能显著降低酒中乙醇、2,3-丁二醇和酯类物质总产量,增加酒中高级醇、总酸、烷烃类化合物、酚类、酮类、醛类和其它挥发性化合物的产量,尤其是可以显著提高酒中甘油含量。这是因为,霉菌孢子能够在有酵母菌存在时,从其内部或表面释放出某种(或某些)能够促进酵母菌甘油合成的物质;这些物质能够上调酵母菌甘油合成途径中相关基因的表达量,其中以STL1和GPP1的上调幅度最大,说明其作用机制与甘油代谢的氧化还原平衡途径有关。反过来,酵母菌对OTA产生菌的毒素合成也有一定的抑制作用。(4)酿酒条件下抑制OTA产生菌的脂肽类物质鉴定及其抑菌特性。适用于葡萄酒酿造环境的枯草芽孢杆菌抑菌活性物质,可以通过盐析、调pH 3.0和121℃、30 min等条件结合处理,以除去发酵液中其它杂质,从特性和分子量判断其主要为脂肽类物质。经抑菌特性分析,发现其抑制OTA产生菌的能力高于酵母,对OTA产生菌的生长与产毒的抑制率可达95%以上;同时对酿酒过程中污染的29种霉菌均有很好的抑制作用;在PDA、SNM固体培养基和SNM液体培养基上对OTA产生菌的最小抑菌浓度分别为200μg/mL、50μg/mL和400μg/mL,远远低于SO2的最小抑菌浓度(SNM固体培养基4 g/L,SNM液体培养基2 g/L)。扫描电镜分析发现,这些脂肽类物质会使OTA产生菌的菌丝体表面变得粗糙,顶囊膨大光滑,不能形成梗基及瓶梗;且在浓度大于100μg/m L时,使孢子壁发生破裂,孢子萌发受到抑制;在浓度低于50μg/mL时,抑制霉菌顶囊上梗基和瓶梗的生成,抑制产孢结构和分生孢子的形成。(5)脂肽类抑菌物质应用于葡萄酒酿造过程及其对产品品质的影响。将所得脂肽类物质用于葡萄酒酿造过程,能够显著降低酿酒过程中霉菌和OTA产生菌的污染与OTA含量,且其效果优于SO2;抑菌脂肽在使用量为200μg/mL时,对酒液中可溶性固形物、还原糖、酒精、总酸、葡萄糖和果糖含量的变化趋势无显著影响,但能显著降低产品中高级醇、酮类和酚类物质总量,提高酯类、脂肪酸和烷烃类化合物的种类与含量;相对而言,使用200μg/mL抑菌脂肽时所得葡萄酒的香气最好,苹果、梨等果香味较浓,并有奇特的花香和香料味;单独使用400μg/mL抑菌脂肽和混合使用200μg/mL抑菌脂肽和50 mg/L SO2所得葡萄酒的口感、平衡性、协调性、浓郁度和延展性较好。论文在揭示葡萄酒酿造过程中OTA产生菌的污染与产毒规律,阐明OTA产生菌在酿酒过程中对葡萄酒品质的影响及其机制等方面有创新;同时,获得能够有效抑制酿酒过程中霉菌和OTA产生菌污染与产毒的脂肽类物质,为控制葡萄酒酿造过程中霉菌和OTA污染及改良替代SO2的酿造技术提供了新的研究思路与方法。