混菌发酵体系中异常汉逊酵母生长抑制机制研究

为揭示异常汉逊酵母(Hansenula anomala)早期衰亡的特征及机制,建立酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)与异常汉逊酵母混合发酵体系,研究酿酒酵母产酸、有氧混菌发酵、无氧添加新鲜培养基发酵、混菌发酵上清液及活、死酿酒酵母细胞添加对异常汉逊酵母生长的影响。结果表明,酵母产酸对异常汉逊酵母有抑制作用;有氧混菌和无氧添加新鲜培养基混菌发酵处理中,异常汉逊酵母的活菌数均高于无氧混菌发酵;而混菌发酵上清液添加后异常汉逊酵母的活菌数低于其纯培养;高浓度活酿酒酵母细胞的加入导致异常汉逊酵母的早期死亡,而死酿酒酵母细胞对异常汉逊酵母无抑制作用。因此,异常汉逊酵母早期衰亡,一方面是由酿酒酵母产酸及营养竞争造成,另一方面酿酒酵母的代谢产物及高密度活酿酒酵母细胞也会有促进作用。上述结果有助于加深对非酿酒酵母在果酒发酵中早于酿酒酵母衰亡的理解。     

非酿酒酵母在葡萄酒酿造中的应用

非酿酒酵母是葡萄酒微生物领域近些年的研究热点。过去人们对非酿酒酵母认识较少,曾将其看作是葡萄酒发酵的有害微生物。随着研究者们对酿酒微生物的深入研究发现,在酿酒过程中可以利用非酿酒酵母来改善葡萄酒的品质。合理利用非酿酒酵母可以酿造出色泽更加稳定、香气较丰富独特、口感更为复杂的葡萄酒。本文综述了近些年非酿酒酵母在葡萄酒酿造中的应用研究,包括生产中常见的非酿酒酵母种属的酿造特性、非酿酒酵母影响葡萄酒风味的机制、酵母之间的相互作用等3个方面。葡萄酒生产中常见的不同属（种）非酿酒酵母的酿造特性不同,其与酿酒酵母混合发酵对葡萄酒风味的改善效果也有较大差别。了解各个属（种）的发酵特性,根据发酵目的选择合适的接种菌株极为重要;非酿酒酵母可以通过不同的代谢通路改变葡萄酒中酒精、甘油、挥发性香气物质、甘露糖蛋白/多糖、花色苷等物质的含量,从而影响葡萄酒的颜色、香气和口感。非酿酒酵母代谢通路的特异性是其影响葡萄酒风味的根本原因。除了应用非酿酒酵母来改善葡萄酒的风味外,粟酒裂殖酵母降解苹果酸和耐热克鲁维酵母高产乳酸的特性也值得生产者关注。本文通过总结非酿酒酵母在葡萄酒酿造中应用的研究进展,以科学评价非酿酒酵母在葡萄酒酿造中的作用,并为建立新的具有科学性的混合发酵策略提供参考。     

非酿酒酵母在葡萄酒酿造中的应用

非酿酒酵母是葡萄酒微生物领域近些年的研究热点。过去人们对非酿酒酵母认识较少,曾将其看作是葡萄酒发酵的有害微生物。随着研究者们对酿酒微生物的深入研究发现,在酿酒过程中可以利用非酿酒酵母来改善葡萄酒的品质。合理利用非酿酒酵母可以酿造出色泽更加稳定、香气较丰富独特、口感更为复杂的葡萄酒。本文综述了近些年非酿酒酵母在葡萄酒酿造中的应用研究,包括生产中常见的非酿酒酵母种属的酿造特性、非酿酒酵母影响葡萄酒风味的机制、酵母之间的相互作用等3个方面。葡萄酒生产中常见的不同属(种)非酿酒酵母的酿造特性不同,其与酿酒酵母混合发酵对葡萄酒风味的改善效果也有较大差别。了解各个属(种)的发酵特性,根据发酵目的选择合适的接种菌株极为重要;非酿酒酵母可以通过不同的代谢通路改变葡萄酒中酒精、甘油、挥发性香气物质、甘露糖蛋白/多糖、花色苷等物质的含量,从而影响葡萄酒的颜色、香气和口感。非酿酒酵母代谢通路的特异性是其影响葡萄酒风味的根本原因。除了应用非酿酒酵母来改善葡萄酒的风味外,粟酒裂殖酵母降解苹果酸和耐热克鲁维酵母高产乳酸的特性也值得生产者关注。本文通过总结非酿酒酵母在葡萄酒酿造中应用的研究进展,以科学评价非酿酒酵母在葡萄酒酿造中的作用,并为建立新的具有科学性的混合发酵策略提供参考。     

内蒙古西部地区野生葡萄酒相关酵母发酵及产酯能力分析

[目的]探究葡萄酒相关酵母的发酵能力及产酯能力,筛选具有更高产酯能力的非酿酒酵母,为采用本土野生酵母混合发酵酿制具有地区特色的葡萄酒提供参考依据.[方法]以内蒙古西部地区分离到的分属6个属7个种[葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniasporauvarum)、酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)、浅黄隐球酵母(Cryptococcusflave-scens)、异常毕赤酵母(Pichiaanomala)、星形假丝酵母(Candidastellata)、东方伊萨酵母(Issatchenkiaorientalis)和克鲁维毕赤酵母(Pichiakluyveri)]的7株葡萄酒相关酵母菌株为材料,以霞多丽葡萄汁为培养基质,采用单酵母菌种接种方式进行发酵,通过测定不同发酵时期的酵母细胞数量及发酵液残糖量评价不同酵母菌种的发酵能力,并采用气相色谱技术测定发酵产物中的4种酯类物质浓度.[结果]酿酒酵母的发酵能力显著高于6种非酿酒酵母(P<0.05,下同),20℃发酵10 d后,酿酒酵母发酵液中的残糖量为3 g/L,酵母细胞数107~108个/mL,酒精度可达11.6%(v/v),葡萄酒pH为3.33;而6株野生非酿酒酵母菌株酿制的葡萄酒在酒精度、酵母细胞数及总失重方面均低于酿酒酵母;不同酵母菌种的产酯能力存在明显差异,克鲁维毕赤酵母产乙酸乙酯浓度为50.20μg/mL,葡萄汁有孢汉逊酵母产4种酯的浓度均显著高于酿酒酵母,异常毕赤酵母产乙酸乙酯及乙酸异戊酯浓度(162.00和0.732μg/mL)显著高于酿酒酵母(1.36和0.245μg/mL).[结论]克鲁维毕赤酵母、葡萄汁有孢汉逊酵母和异常毕赤酵母可显著提高发酵终产物中某些酯类物质的浓度,因此可采用酿酒酵母与高产酯非酿酒酵母按不同接种量和接种时间混合发酵,使酯类物质浓度显著提高,赋予酿制葡萄酒特殊的水果香气及花香,酿制具有地区特色的葡萄酒.     

浒苔与中肋骨条藻竞争关系的初步研究

[目的]研究浒苔与中肋骨条藻的竞争关系。[方法]以种群密度为变量,采用试验生态学手段研究了浒苔与中肋骨条藻的生长竞争关系,以及浒苔培养液对中肋骨条藻生长的影响。[结果]在一次性共培养及半连续共培养体系中,初始接种量为0.2～0.6 g/L的浒苔均能显著抑制初始接种量为1×104cells/ml的中肋骨条藻的生长,且其抑制作用随着浒苔初始接种量的增大而增大。综合一次性培养及半连续培养试验可以初步推断,活性磷酸盐可能是一次性培养试验中影响到两种藻类竞争的主要原因。初始接种密度为1×104、1×105cells/ml的中肋骨条藻亦能显著抑制浒苔的生长。浒苔初始接种量为5 g/L的培养滤液能够对中肋骨条藻的生长产生抑制作用(P0.05),且8 d培养时长滤液抑制作用大于4 d培养时长滤液抑制作用。[结论]该研究可为藻类水华生物防治提供一定的科学依据。     

异常汉逊酵母和植物乳杆菌菌液浓度与光密度值的关系研究

[目的]探索一种快速测定异常汉逊酵母和植物乳杆菌菌液浓度的方法。[方法]采用分光光度法测定菌液的光密度值(OD值),平板菌落计数法测定异常汉逊酵母和植物乳杆菌的菌液浓度,并研究两者的相关关系。[结果]异常汉逊酵母在YEPD培养基中指数期的菌液浓度与光密度值呈现极显著的线性相关关系,菌液浓度(y)与光密度值(x)线性回归方程:y=2.246x-0.030(R2=0.998 6)。植物乳杆菌在MRS肉汤培养基中指数期菌液浓度的对数值与光密度值呈现极显著的线性相关关系,菌液浓度的对数值(y)与光密度值(x)线性回归方程:y=0.172 4x+8.432 1(R~2=0.996 6)。[结论]分光光度法可用于快速测定异常汉逊酵母和植物乳杆菌菌液浓度。     

胶红酵母与酿酒酵母混合酒精发酵中酵母生长与糖苷酶活动力学

为了探索混合发酵中酵母生长动力学及糖苷酶活变化,评价优选的胶红酵母在葡萄酒增香酿造中的应用潜力,优化接种方案。以胶红酵母与酿酒酵母顺序接种发酵‘爱格丽’干白葡萄酒为处理,在发酵过程中,血球计数法测总酵母数量;p-NPG法测β-葡萄糖苷酶、鼠李糖苷酶、半乳糖苷酶及木糖苷酶活性;稀释平板法测2种酵母的生长变化,每24h取样,单一酿酒酵母发酵为对照。酵母生长动力学显示,顺序接种方案有助于减慢发酵速率,酿酒酵母接种时间越晚,胶红酵母的生长量随之升高且生存时间增长。4种糖苷酶主要在发酵早期表现较高的活性,混合接种发酵显著提升鼠李糖苷酶、半乳糖苷酶和木糖苷酶活性的累积量。可见顺序接种有助于降低发酵速率,增长胶红酵母生长时间,提升糖苷酶的活性,且顺序接种48h方案最具增香酿造的潜力。     

葡萄酒酵母乳酸生成动力学的研究

[目的]研究葡萄酒酵母在发酵过程中生成乳酸的变化规律,为在酿造葡萄酒等酒的过程中估计发酵液乳酸含量提供简单的方法。[方法]用以对羟基联苯为显色剂的可见光分光光度法测定发酵液中的乳酸含量。[结果]确定了葡萄酒酵母在葡萄糖浓度为120g/L、玉米浆（固体）浓度为2 g/L的发酵培养基条件下的细胞生长、乳酸生成动力学,确立了葡萄酒酵母发酵生成乳酸动力学模型并对动力学参数进行了估计。[结论]葡萄酒酵母生成乳酸的动力学模型为属于Ⅰ型,即产物的形成与细胞生长相偶联。     

不同酿酒酵母对脐橙果酒发酵特性的影响

[目的]探讨3种商业酿酒酵母对脐橙果酒发酵特性的影响,确定适合脐橙果酒酿造的酵母,为脐橙果酒品质的提升和酿造工艺的改进提供参考依据.[方法]以赣南脐橙为原料,根据葡萄酒酿造工艺,利用F33、ENOFERM BDX和FC93种商业酿酒酵母进行橙汁发酵酿造,对比发酵过程中脐橙果酒总糖、还原糖和可滴定酸含量、pH及发酵后果酒中残糖量和酒精度等指标.[结果]3种酵母对脐橙果酒的发酵速率依次为FC9>F33>ENOFERM BDX,随发酵天数的增加,果酒的总糖和还原糖含量呈下降趋势,可滴定酸含量呈上升趋势;发酵结束时(发酵12 d),不同酵母发酵的脐橙果酒中总糖、还原糖和可滴定酸含量均无显著差异(P>0.05),F33、ENOFERM BDX和FC9酵母发酵果酒的pH分别为3.37、3.42和3.35,FC9酵母发酵果酒的残糖量最少(3.90 g/L),酒精度最高(13.9%vol).[结论]综合比较F33、ENOFERM BDX和FC9酵母对脐橙果酒发酵特性的影响,初步判定商业酿酒酵母FC9较适宜酿制脐橙果酒.     

四株益生菌体外抑制大肠杆菌K88株的研究

将4种机体消化道固有益生菌(产朊假丝酵母、嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、鼠李糖乳杆菌)进行体外抑制大肠杆菌K88的试验.分别将益生菌单独、4种混合与K88共培养,取4种益生菌单独和混合培养的发酵滤液用牛津杯做K88抑制试验,分别将培养滤液经过乳酸脱氢酶、酸、碱、热处理.结果表明:4种益生菌皆具有抑菌功能,其中嗜酸乳杆菌、嗜热链球菌、鼠李糖乳杆菌的发酵滤液具备明显的抑菌能力,滤液中的抑菌物质热稳定性较好;培养滤液经乳酸脱氢酶或碱处理后抑菌能力明显下降,经乳酸处理后其抑菌能力有所增加;4种益生菌混合培养的抑菌能力强于单独培养.     

酿酒酵母与甘氨酸发酵生成甲醇关系的研究

[目的]研究确定甘氨酸与酿酒酵母生成甲醇的数量关系。[方法]采用高效液相色谱法测定发酵液中甘氨酸含量和顶空气相色谱法测定酒中甲醇含量。[结果]发酵液中甘氨酸浓度在0～0.9 g/L范围内与酿酒酵母生成甲醇的量成线性关系,线性方程:Y=103.3X-4.5。[结论]确定了发酵液中甘氨酸与酿酒酵母生成甲醇的对应关系。     

尼克酸对酿酒酵母发酵生产燃料乙醇的影响

[目的]进一步优化燃料乙醇的生产条件。[方法]以玉米秸秆为原料,研究尼克酸对酿酒酵母发酵生产燃料乙醇工艺的影响。[结果]对于酿酒酵母发酵生产酒精,在发酵12h内,尼克酸对高压蒸汽下酸预处理后秸秆发酵产酒精量、还原糖的利用量有促进作用。[结论]尼克酸在一定条件下有利于燃料乙醇的生产。     

不同酿酒酵母利用荔枝渣生产酒精性能的比较

[目的]比较不同酿酒酵母菌利用荔枝渣产酒精发酵性能,筛选出适合在荔枝渣培养基中发酵的最佳菌种。[方法]研究了5株酿酒酵母菌在荔枝渣培养基中的生长情况,测定了其在荔枝渣培养基中的失重量、产酒精能力和残糖含量。[结果]在最适生长温度为36℃,pH值为3.5的条件下,安琪耐高温高活性酿酒酵母发酵产酒精能力强。[结论]安琪耐高温高活性酿酒酵母在该条件下发酵综合性能最好。     

混菌固态发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养及相关酶系活性的研究

[目的]研究平菇和酵母菌混菌固态发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养条件,并探讨基质粗蛋白含量与相关酶系活性的关系。[方法]以酵母种类(酿酒酵母、热带假丝酵母和产朊假丝酵母)、酵母接种量和酵母接种时间为因素设计正交试验,研究了平菇和酵母菌混菌发酵玉米秸秆提高基质粗蛋白含量的优化培养条件,同时研究了各培养条件组合下木质素酶系、滤纸酶和羧甲基纤维素酶的活性,探讨了基质粗蛋白含量与相关酶系活性的关系。[结果]正交试验结果表明在A3B2C1组合培养条件下发酵基质粗蛋白含量最高,达13.36%;在此发酵条件下,培养的第5～15天漆酶和锰过氧化物酶的活性也最高,而各组合培养条件下基质滤纸酶和羧甲纤维素酶的活性则无规律可循。[结论]混菌固态发酵玉米秸秆基质粗蛋白含量的优化培养条件为:在接种平菇的同时接种10%的产朊假丝酵母液体菌种。木质素酶系的活性与发酵基质的粗蛋白含量可能呈正相关关系。     

响应曲面法优化酵母菌发酵产乙醇的工艺

[目的]应用响应曲面法优化酵母菌发酵产乙醇的工艺。[方法]首先以初糖浓度为因子进行单因素试验,大致确定乙醇产量较高时初糖浓度的范围;然后分析试验条件,应用Box-Behnken的中心组合设计,以初糖浓度、发酵温度和发酵时间为因素,以酿酒酵母发酵过程中乙醇产量的变化为响应值,进行试验,运用SAS统计软件对试验数据进行分析,建立二次响应面回归模型,得出重要因素的最佳水平,从而确定最佳的发酵条件。[结果]经响应曲面法优化获得的酿酒酵母发酵生产乙醇的工艺参数为：初糖浓度24.72%,发酵温度36.05℃,发酵时间50.65h,在此优化条件下,获得的乙醇产量达137.59g/L。[结论]该研究可为提高生物发酵产乙醇的量提供科学依据。     

沙棘果渣发酵生产蛋白饲料的研究

[目的]提高沙棘果渣的蛋白质含量。[方法]以沙棘果渣为原料,采用酿酒酵母和产朊假丝酵母发酵生产蛋白饲料,利用正交试验确定了无机盐的用量及发酵工艺条件。[结果]当酿酒酵母:产朊假丝酵母为1∶6,添加3%硫酸铵、0.2%磷酸二氢钾及0.05%硫酸镁,原料含水率65%,接种量10%,初始pH 6.0,30℃发酵48 h,得到的产品经烘干、粉碎后测得粗蛋白含量23.5%,且具有浓烈的醇香味。[结论]该研究为沙棘果渣饲料化的高效利用提供了参考依据。     

重组酵母菌N6076代谢产物中红色组分的制备及其GC-MS检测

[目的]探讨重组异常汉逊酵母菌N6076次生代谢产物中红色组分的制备及其GC-MS检测方法。[方法]应用薄层层析色谱方法大量制备重组异常汉逊酵母菌N6076次生代谢产物中的红色组分,通过无水乙醇溶解、GC-MS检测以及化合物结构比对,分析其类别。[结果]该红色组分为醌类化合物,在WILEY、Nist和Nbs化合物库中均未发现与其结构完全相同的化合物。[结论]该研究为所得红色组分的NMR结构鉴定及结构与生物学效应关系的研究奠定了基础。     

酒精耐受型酿酒酵母菌的诱变筛选

[目的]筛选酒精耐受型酿酒酵母菌最佳菌株。[方法]利用紫外线对酿酒酵母JL2008进行诱变处理,并结合氯化三苯四氮唑(TTC)进行筛选,对5株对酒精具有较强耐受性的突变株SC1～SC5的酒精耐受性进行比较,选择出2株酒精耐受性较强的突变株(SC1和SC5)进行酒精发酵,测定其生长速率和发酵性能。[结果]2株菌的酒精耐受能力远远高于出发菌株,均能在酒精体积分数为9%的培养基上生长;在含糖15%的培养基中,SC1的酒精发酵终浓度和发酵效率与原始菌株大致相同;在含糖30%的培养基中,SC1的酒精发酵终浓度和发酵效率分别是16.54%和85.2%,均高于原始菌株。[结论]突变株SC1在含酒精培养基中的生长和在浓醪条件下的发酵效果优于JL2008,是一株极具潜力的应用于浓醪发酵的酵母菌株。     

原生质体融合法选育酵母菌株酿造低甲醇高总酯蒸馏酒

[目的]选育酿造低甲醇高总酯蒸馏酒的酿酒酵母菌株.[方法]利用原生质体融合技术,对低甲醇酿酒酵母与高总酯酿酒酵母进行融合.[结果]选育出的酵母菌种酿造蒸馏酒中的相对甲醇含量为145.31 mg/L,比初始低甲醇菌株降低了22.8％,总酯含量为0.79g／L,增加了83.7％.[结论]原生质体融合法成功选育出低甲醇高总酯的酿酒酵母菌株.