葡萄酒中酒酒球菌分离鉴定及不同产区菌株糖苷酶活性研究

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葡萄酒中的乳酸菌是葡萄酒苹果酸乳酸发酵(Malolactic Fermentation, MLF)的启动者和执行者,对葡萄酒质量的提升具有重要作用,尤其是酒酒球菌。因此筛选适应本土的优良酒酒球菌是提升葡萄酒质量的重要手段之一。葡萄汁中的香气物质大部分以不挥发的糖苷形式存在,不能被人所感知,而一些酒酒球菌可以产生糖苷酶,在MLF过程中作用于糖苷化合物,释放出挥发性的香气物质,从而增加葡萄酒的香气复杂性。本试验首先从内蒙古产区的葡萄酒中分离酒酒球菌,通过酿酒适应性研究和筛选鉴定,筛选出7株酿酒特性优良的菌株;然后以5个不同酿酒产区和内蒙古产区共27株菌为材料,研究菌株的5种糖苷酶活性,根据酶活性测定结果研究其在葡萄酒环境中糖苷酶的酶学性质;最后选择2株菌进行MLF,通过气相色谱-质谱联用(GC-MS)分析,研究酒酒球菌MLF对葡萄酒香气物质的影响。研究结果如下:1.对从内蒙古产区筛选到的30株菌进行酿酒适应性研究,筛选出7株对pH、乙醇、SO2抗性较强的菌株进行复合因子筛选,最终筛选出3株酿酒适应性较好的菌株,即NM-1e、NM-2a和NM-2g。通过形态学鉴定,初步确定初筛7株菌均为酒酒球菌,利用species-specific PCR鉴定,均可扩增出1025bp的唯一清晰条带,16S rRNA基因鉴定结果为可扩增出705bp的特异条带,测序结果与Genbank数据库中酒酒球菌模式菌的同源性大于99%,证明本试验分离筛选的7株菌均为酒酒球菌。2.对6个不同产区酒酒球菌的糖苷酶活性测定结果为:27株菌作用于相应底物,都可检测出糖苷酶活性,菌株间各糖苷酶活性差异显著,地区间差异不显著,五类糖苷酶活性的总体趋势为:α-D-葡萄糖苷酶>β-D-木糖苷酶>β-D-葡萄糖苷酶>α-L-阿拉伯糖苷酶≥α-L-鼠李糖苷酶。葡萄酒酿酒参数对五种糖苷酶活性影响介于轻微促进和强烈抑制之间。五种糖苷酶在pH4.0都有一个峰值,在葡萄酒的pH值范围内,只有较低的活性;最适温度都在45℃左右;乙醇、葡萄糖和果糖在低浓度时有促进作用,高浓度时抑制作用显著,但各种酶活性表现为菌株依赖性。在模拟酒条件下,菌株相对酶活仅是菌株酶活性的9.805~32.331%。研究结果表明,SD-1f在葡萄酒环境中表现出最高的糖苷酶活性。3.通过对接入菌株31DH和SD-1f进行MLF、与未进行MLF和自发MLF后的葡萄酒进行基本理化指标和香气分析,结果显示:接入酒酒球菌进行MLF可提高发酵速率,MLF后总酸含量降低,降酸幅度达24.177~28.811%,pH值相应升高0.2左右,而挥发酸含量上升;对MLF后的酒样香气分析,测得挥发性香气含量上升,且总含量为菌株SD-1f MLF>对照菌31DH MLF>自发MLF>未进行MLF,但不同处理间产量差异未达显著水平。
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