耐热克鲁维酵母和戴尔有孢圆酵母在冰葡萄酒酿造中的应用潜力

为了研究耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)和戴尔有孢圆酵母(Torulaspora delbrueckii)在冰葡萄酒酿造中的应用潜力,该文对不同来源的3株L. thermotolerans(LT1、LT2、LT3)和3株T. delbrueckii(TD1、TD2、TD3)菌株的嗜杀性及在冰酒生境下的生长动态、耐受性及其发酵特性进行分析。结果表明:供试的L. thermotolerans和T. delbrueckii菌株对冰酒发酵条件均具有良好的适应性;其中菌株LT2和TD2在葡萄糖质量浓度为400~500 g/L、乙醇体积分数为15%、SO2质量浓度为400 mg/L、温度在13~19℃的条件下均可保持良好的定殖能力;3株L. thermotolerans和TD2菌株对酿酒酵母1296菌株具有较强的嗜杀性;LT2菌株发酵冰葡萄汁时的乳酸产量最高,为2. 195 g/L;LT2和TD2菌株纯种发酵的冰酒乙醇体积分数能达到11%~12%,并且酒样中挥发性酯类、有机酸类物质的总含量比酿酒酵母纯种发酵的酒样显著降低,挥发性萜烯类物质含量显著增加;感官分析表明,TD2菌株纯种发酵的冰葡萄酒有较强花、果香气;LT2菌株能够增强冰葡萄酒的酸度,有助于平衡冰酒的甜腻感,使口感协调。综上所述,LT2和TD2菌株纯种发酵对冰葡萄酒的感官品质有一定的积极影响,L. thermotolerans和T. delbrueckii具有酿造冰葡萄酒的应用潜力。     

耐热β-半乳糖酶在乳酸克鲁维酵母及毕赤酵母中的表达研究

将嗜热脂肪芽孢杆菌来源的耐热β-半乳糖酶基因bgaB分别插入穿梭质粒pKLAC1、pPIC9k的α-因子信号肽下游,构建bgaB基因的乳酸克鲁维酵母真核表达载体pKLAC1-bgaB及毕赤酵母真核表达载体pPIC9k-bgaB。载体经酶切线性化后采用电击方法分别转化到乳酸克鲁维酵母K.lactis GG799及毕赤酵母GS115中,并通过同源区各自整合到宿主基因组中。重组酶进行镍柱纯化、Western Blot杂交鉴定及酶学性质分析。结果表明,耐热β-半乳糖苷酶在酵母表达系统中可以实现外源表达且热稳定性保持良好,但不能被酵母系统有效分泌。     

耐热β-半乳糖酶在乳酸克鲁维酵母及毕赤酵母中的表达研究

将嗜热脂肪芽孢杆菌来源的耐热β-半乳糖酶基因bgaB分别插入穿梭质粒pKLAC1、pPIC9k的α-因子信号肽下游,构建bgaB基因的乳酸克鲁维酵母真核表达载体pKLAC1-bgaB及毕赤酵母真核表达载体pPIC9k-bgaB。载体经酶切线性化后采用电击方法分别转化到乳酸克鲁维酵母K.lactis GG799及毕赤酵母GS115中,并通过同源区各自整合到宿主基因组中。重组酶进行镍柱纯化、Western Blot杂交鉴定及酶学性质分析。结果表明,耐热β-半乳糖苷酶在酵母表达系统中可以实现外源表达且热稳定性保持良好,但不能被酵母系统有效分泌。      

3株商业克鲁维酵母对贺兰山东麓赤霞珠干红葡萄酒增酸效果及酒品质的影响

为探究商业化的克鲁维酵母对葡萄酒增酸效果及酒品质的影响,以贺兰山东麓的赤霞珠葡萄为原料,选取了3株商业化的克鲁维酵母:2株耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans,1株商品名Excellence X-FRESH,简称“卓越X”;1株商品名ZYMAFLORE OMEGALT,简称“ZO”)和1株乳酸克鲁维酵母(Kluyveromyces thermotolerans,商品名CVE-7,简称“CVE-7”),将它们与酿酒酵母(商品名Excellence XR,简称“XR”)以10∶1的接种量进行顺序发酵实验。分析了3株克鲁维酵母对葡萄酒中有机酸含量、基本理化指标、香气成分组成及感官特性的不同影响。结果表明,卓越X酒样和CVE-7酒样具有显著的增酸效果,特别是乳酸的质量浓度有所提高。所有接种克鲁维酵母的葡萄酒的基本理化指标均符合GB/T 15037—2006要求。卓越X酒样和CVE-7酒样的紫红色色调有显著提高(P<0.05)。相比仅使用酿酒酵母的对照组酒样,混菌发酵制得的酒样中香气化合物种类更丰富,质量浓度更高,尤其是乳酸乙酯、高级醇和脂肪酸的总质量浓度有显著提高(P<0.05)。对OAV大于1的香气活性化合物进行主成分分析,表明卓越X酒样具有更丰富的酯类化合物、高级醇和脂肪酸;CVE-7酒样增加了癸醛、2,3-丁二酮、己酸异戊酯等化合物的质量浓度;ZO酒样中酯类化合物丰富并且异戊醇质量浓度较高。主观评价结果表明,卓越X酒样和CVE-7酒样的得分较高,其次是ZO酒样,最低是未混菌发酵的对照组。研究表明,3株商业克鲁维酵母对贺兰山东麓“赤霞珠”葡萄酒品质都具有积极影响,特别是卓越X和CVE-7的增酸效果良好,可作为贺兰山东麓低酸赤霞珠原料的增酸菌株。希望研究可为赤霞珠葡萄酒的增酸酿造技术提供参考,为葡萄酒品质的提高提供理论依据。     

耐热克鲁维酵母和粟酒裂殖酵母顺序接种发酵对美乐干红葡萄酒品质的影响

研究耐热克鲁维酵母（Lachancea thermotolerans）与粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）顺序接种发酵替代苹果酸-乳酸发酵对美乐干红葡萄酒品质的影响,为利用非酿酒酵母提升干红葡萄酒品质提供技术支持。以甘肃武威产区美乐葡萄为原料,将3 株不同的L. thermotolerans菌株分别与1 株S. pombe菌株间隔4 d顺序接种发酵及S. pombe菌株单独接种发酵为处理组,以酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）单独接种发酵为对照,对发酵过程中菌种的生长动态、葡萄酒主要理化指标、风味成分及感官品质进行分析。结果表明：处理组完成乙醇发酵均需16 d,在顺序接种发酵过程中,S. pombe菌体生长稳定,L. thermotolerans菌株在第4天菌体数量达到最大,但随着S. pombe菌体的加入而明显减少,并在10～12 d完全消亡。3 株L. thermotolerans和S. pombe菌株以顺序接种方式发酵产生的乳酸含量无显著差异,其质量浓度为2.46～2.86 g/L,但均显著高于对照组苹果酸-乳酸发酵后的乳酸含量（P＜0.05）。顺序接种发酵能够使挥发酸质量浓度降低0.11～0.16 g/L,总酸质量浓度增加0.96～1.97 g/L,也能够增加酒体色度,降低酒体色调。顺序接种发酵酒样中酯类、高级醇类和酸类化合物的含量分别下降了38.46%～49.34%、13.36%～19.42%、46.84%～49.71%,但增加了苯乙醇、萜烯类和大马酮等挥发性化合物的产出,提高了香气的复杂性。感官分析表明顺序发酵改善了葡萄酒的色泽,酸度偏高,花果香气明显。表明L. thermotolerans菌株与S. pombe菌株的顺序接种方式发酵具有替代苹果酸-乳酸发酵的潜力,对葡萄酒增酸和感官品质的提升也具有积极影响。     

乳酸克鲁维酵母超量表达葡萄糖氧化酶的研究

本研究应用具有超量分泌表达能力的乳酸克鲁维酵母(Kl SEL1基因突变型)、游离型载体p KDU7以及整合型表达载体p KLAC1,对具有5个氨基酸点突变的葡萄糖氧化酶(该突变酶的比活是野生型葡萄糖氧化酶的3.24倍)进行分泌表达。最终获得了一株可以超量分泌表达葡萄糖氧化酶的菌株,其最大产量为70±7 k U/L。这是现今已报道的分泌表达葡萄糖氧化酶能力最高的乳酸克鲁维重组菌株,为食品安全级的葡萄糖氧化酶的生产和应用提供了新途径。      

克鲁维酵母固体发酵高产菊粉酶的研究

首次利用固体发酵对筛选得到的一株克鲁维酵母S120高产菊粉酶的发酵工艺进行了初步研究。结果表明：麸皮是菌株S120产酶的最适基质，10％菊芋粉和0．5％硫酸铵有助于产酶；优化培养条件为：在300ml三角瓶中装料量20．0g，含水量为66％（V／W），起始pH5．7，培养温度34℃，接种量3．9％（V／W），发酵72h，菊粉酶酶活为118．28U／g（干重）。菌株S120菊粉酶的合成属于延续合成型，在工业生产中具有应用前景。     

马克斯克鲁维酵母的中试发酵研究

对马克斯克鲁维酵母（Kluyveromyces marxianus）的细胞积累展开中试发酵,并且在其培养过程中研究菌体的生长情况以及呼吸参数和代谢产物的变化规律。结果表明,通过摇瓶和3 L发酵罐的分批培养,从6株马克斯克鲁维酵母中确定了马克斯克鲁维酵母菌株F#在生长方面更具优势。利用带有尾气分析仪的50 L发酵罐对菌株F#进行分批培养和流加培养,确定了菌株F#存在Crabtree效应。并且通过线上监测呼吸商（RQ）、发酵液pH和溶氧的变化情况,以合适的补料工艺减弱了菌株F#的Crabtree效应,培养12 h后细胞干质量达（54.37±3.3）g/L,实现了细胞的大量积累,对马克斯克鲁维酵母的工业生产具有一定指导意义。     

人溶菌酶基因在乳酸克鲁维酵母中的表达

人溶菌酶是一种天然广谱抑菌物质,在食品和医药工业有潜在应用前景。为获得高活性的人溶菌酶制剂,采用乳酸克鲁维酵母表达系统,对经密码子优化的人溶菌酶基因(h LYZ)进行分泌表达。将人工合成h LYZ插入到乳酸克鲁维酵母表达载体p KLAC1,构建重组载体p KLAC1-h LYZ,并用电脉冲法将SacⅡ线性化的重组质粒转化到乳酸克鲁维酵母GG799中。通过全细胞PCR鉴定,最后获得了一株多拷贝整合的基因工程菌h LYZ1。工程菌可以分泌表达分子量约14 ku的目的蛋白质,与预期大小相符。摇瓶发酵培养128 h,酶活最高达到1430 U/mL。抗菌活性检测结果显示,重组人溶菌酶对溶壁微球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌有较好的溶菌活性。本研究成功地在乳酸克鲁维酵母中表达了重组人溶菌酶,表达的蛋白具有较高的酶活性,试验结果为利用乳酸克鲁维酵母表达系统规模化生产重组人溶菌酶奠了基础。     

重组乳酸克鲁维酵母产磷脂酶A2发酵条件的优化

利用重组乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis）GG799表达磷脂酶A2,对其产酶发酵条件进行研究。采用单因素试验和正交试验对培养基及培养条件进行优化,确定了重组菌产酶的最佳发酵条件。结果表明：最优培养基组成为葡萄糖30 g/L、酵母粉20 g/L、蛋白胨30 g/L、KH2PO4 3 g/L;最优培养条件为：发酵温度30 ℃、接种量2%（V/V）、初始pH?7.0、装液量90 mL/250 mL三角瓶、摇床转速220 r/min,在此条件下发酵培养,酶活力由（1.87±0.12）U提高到（5.35±0.27）U。     

Evaluation of the potential of commercial non-Saccharomyces yeast strains of Torulaspora delbrueckii and Lachancea thermotolerans in beer fermentation

This work evaluated the potential of three commercial non-Saccharomyces yeast strains Torulaspora delbrueckii (Biodiva and Prelude) and Lachancea thermotolerans (Concerto) for beer fermentation. The fermentation performance, volatile and non-volatile profiles were compared. Growth behaviours of all three yeast strains exhibited similar trends during the initial fermentation phase although a marked population decline was detected in strains Prelude and Concerto, which also showed a rapid utilisation of maltose, while strain Biodiva was unable to consume maltose and consumed lesser amounts of amino acids. Additionally, terpenoids inherently absent in the wort such as β-caryophyllene and geranyl acetone were produced in all beers, significantly higher in beers fermented with strain Prelude. For volatile profiles, Prelude and Concerto produced more ethanol and significantly higher amounts of acetate esters and long-chained ethyl esters. Strain Biodiva, on the other hand, produced higher amounts of isoamyl alcohol and ethyl butanoate.     

Lachancea thermotolerans as an alternative yeast for the production of beer

The ability of Lachancea thermotolerans strains to ferment brewer's wort has been investigated. Initial fermentations with three L. thermotolerans strains compared the use of maltose and maltotriose, as well as production of glycerol and lactic acid and pH evolution over the course of the fermentation. The most promising strain was subsequently tested for additional traits important for beer production, including pitching rate, generational capacity, foam stability, hop tolerance, vicinal diketone production, oxygen requirement and flocculation. These tests suggest that L. thermotolerans may be a good choice for producing sour beers in a single fermentation step without the use of lactic acid bacteria. Copyright © 2016 The Institute of Brewing & Distilling     

云南葡萄酒产区酵母多样性及特色菌种酿酒应用研究进展

酵母菌的分布与地理位置和气候条件等密切相关,我国葡萄酒产区主要位于35~40 ° N,仅在云南有很小一部处于28~30 ° N。该产区具有复杂的地形地貌和丰富的气候类型,这为优质酵母种质资源的研究和开发提供了优越条件。本文主要对云南葡萄酒产区酵母多样性以及特色菌种酿酒应用研究进行综述,以期对本土葡萄酒酵母资源的开发及特色葡萄酒的生产提供参考。     

葡萄酒苹果酸-乳酸发酵代谢机理

苹果酸 -乳酸发酵 (MLF)是葡萄酒中乳酸菌 (LAB)进行的细菌降酸过程。伴随着MLF,还生成了双乙酰 ,乙偶姻等物质 ,从而影响着 MLF后酒的风味。通过对 MLF生化机理的研究 ,提出了 MLF是 LAB利用胞内苹果酸 -乳酸酶 (MLE)直接催化苹果酸转变成乳酸的过程。本文还对双乙酰及其衍生物的产生机理、MLF能量代谢和 MLE基因工程等方面进行了评述。     

4 株本土非酿酒酵母的发酵特性

对分离于我国3 个葡萄酒产区的葡萄汁有孢汉逊酵母（Hanseniaspora uvarum）CVE-HU36、葡萄园有孢汉逊酵母（H. vineae）CVE-HV6、美极梅奇酵母（Metschnikowia pulcherrima）CVE-MP20和陆生伊萨酵母（Issatchenkia terricola）CVE-IT8共4 株非酿酒酵母菌株进行纯种发酵实验,以酿酒酵母BDX为对照,比较4 株非酿酒酵母的发酵和产香特点。结果表明,4 株非酿酒酵母菌株中CVE-HV6菌株生长能力最强、具有最大的发酵速率,并高产甘油和乙醇;CVE-HU36菌株合成乙酸能力最强;CVE-MP20菌株具有最低的乙醇产率;CVE-IT8菌株苹果酸产量较高。不同非酿酒酵母菌株的产香能力存在明显差异：CVE-HV6菌株产乙酸苯乙酯、苯乙醇和癸酸能力显著高于酿酒酵母和其他3 株非酿酒酵母,其中乙酸苯乙酯含量为酿酒酵母的3.04 倍;CVE-HU36菌株的β-香茅醇含量高于酿酒酵母（2.05 倍）和其他3 株非酿酒酵母;CVE-MP20菌株在5 株酵母菌中产乙酸乙酯和α-萜品醇能力最高,且高产异丁醇;CVE-IT8菌株高产辛酸和4-乙基愈创木酚。4 株非酿酒酵母具有不同的发酵性能和产香特性,综合来看,CVE-HV6菌株的酿造特性要优于其他3 株菌,在提升葡萄酒香气和改善品质方面具有较好的应用潜力。     

苹果酸-乳酸发酵在葡萄酒酿造中的应用

苹果酸一乳酸发酵(MLF)是红葡萄酒酿造的必经步骤，是葡萄酒生物降酸的主要方法，MLF可有效降低葡萄酒中的苹果酸。苹果酸是一种具有强烈辛酸味的双羧基酸，常规的物理、化学降酸方法对苹果酸不起作用，而MLF可降解苹果酸，使之转化为单羧基的、口感酸味柔和的乳酸，使葡萄酒的有机酸含量降低，酒体协调性增加，并可提高其生物稳定性和风味复杂性。本文介绍了MLF的机理、引起MLF的微生物及其在葡萄酒酿造中的作用，对影响MLF环境因素和现代发酵工程技术(固定化技术和膜生物反应器)在MLF中的新的应用与发展也作了阐述。     

孝感米酒中乳酸菌的分离及其对黄酒品质的影响

目的:探明孝感米酒中乳酸菌的种类及其对黄酒品质的影响。方法:采用传统可培养方法使用MRS培养基、厌氧工作站,对孝感米酒中乳酸菌进行分离,并接入黄酒对黄酒发酵过程进行干预,进而通过分析黄酒有机酸与滋味等理化特征来评价乳酸菌的发酵特性。结果:从孝感米酒中分离到9株乳酸菌,基于16S rDNA基因对乳酸菌分离株进行了系统发育分析,结果显示它们属于魏斯氏菌属(Weissella)、片球菌属(Pediococcus),种水平上分为戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、融合魏斯氏菌(Weissella confusa)、食窦魏斯氏菌(Weissell acibaria)。将这9株菌应用于黄酒发酵制作,在菌株融合魏斯氏菌MJ3-1与MJ4-1、戊糖片球菌MJ6-1、食窦魏斯氏菌MJ8-1干预下,黄酒中乳酸含量显著增加(p<0.05),苹果酸含量显著减少(p<0.05);同时黄酒的滋味中咸味和丰度有显著增加(p<0.05)。总体上来说,乳酸菌对黄酒滋味的影响由酸味、鲜味与丰度引起。结论:融合魏斯氏菌MJ4-1能增加黄酒乳酸,并降低苹果酸含量作用最强,适用于黄酒复合型发酵剂的研发。     

葡萄酒发酵微氧化技术研究进展

微氧化技术是将微小的连续可控的氧气气泡通入发酵罐中促进葡萄酒熟化和改善葡萄酒品质的技术。本文总结近5年国际上有关微氧化的文献,对其操作及原理、微氧化过程物质转化、影响因素(葡萄特性、氧气控制、游离SO2含量等)进行概括性综述。并在此基础上,对微氧化研究和应用存在的问题及发展的前景进行分析。