一株高产β-苯乙醇酵母菌的分离及产香特性研究

β-苯乙醇是白酒中的一种重要的香气成分和香气前体物质,提高其浓度有利于丰富白酒的香气层次。该文通过从贾湖高温堆积酒醅中分离纯化筛选获得1株高产β-苯乙醇的毕赤酵母。经鉴定该菌株为库德里阿兹威(氏)毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)。通过考查温度、pH、L-苯丙氨酸(L-phenylalanine,L-Phe)、碳源、氮源等单因素变量对β-苯乙醇合成的影响,结合正交试验确定了最优转化培养基和发酵条件,从而大幅提高β-苯乙醇发酵水平至(3.74±0.084) g/L,比优化前提高了86.07%。采用气质联用仪分析该酵母发酵后的挥发性风味物质,结果表明该菌株能合成苯乙醇、乙酸苯乙酯、2-苯乙基-环己烷-1,3-二酮等多种对白酒品质有重要贡献的风味物质,说明该产香特性有利于其在白酒酿造中的进一步应用。     

一株高产β-苯乙醇酵母的筛选、鉴定及其增殖培养条件优化

为获得可高产β-苯乙醇的菌株,以β-苯乙醇作为筛选压力进行酵母菌筛选。成功获得一株可耐受4 g/L β-苯乙醇浓度的酵母菌YDF-1,可产2.83 g/L β-苯乙醇。通过形态学特征和18S rDNA分析鉴定,YDF-1为库德里阿兹威毕赤酵母。并通过单因素和响应面试验优化YDF-1增殖条件,最终优化培养基为葡萄糖100 g/L、胰蛋白胨3 g/L、KH2PO44 g/L、MgSO4·5H2O 0.5 g/L、CuSO40.25 g/L、MnCl20.142 g/L。在以接种量4% ,转速250 r/min,30℃的条件下培养20 h,YDF-1可增殖到1.39×109CFU/mL,相比未优化培养基增加了2.6倍以上。并以此为基础进行酵母增殖转化生产β-苯乙醇,48 h发酵液中β-苯乙醇含量可达到3.27 g/L。     

老白干酒曲中一株高产β-苯乙醇酵母菌的分离、鉴定及其产香特性研究

采用平板涂布法从老白干香型酒曲中筛选获得一株高产β-苯乙醇的酵母,命名为F11601;通过菌落形态、细胞结构和分子生物学方法进行鉴定为季也蒙毕赤酵母。该菌株具有较好的β-苯乙醇耐受性和NaCl耐受性,能在p H 1~10范围内生长,属于耐高温酵母。通过单因素试验优化获得该菌合成β-苯乙醇的最佳条件,在该条件下β-苯乙醇合成量达到1.66 g/L。利用豆芽汁培养基研究了其发酵产香特性,在豆芽汁培养基中能产近20种挥发性风味物质。本文报道了大曲来源的季也蒙毕赤酵母产β-苯乙醇研究,为其在老白干香型白酒中应用提供理论基础。     

二步法酿造β-苯乙醇调味酒的工艺优化

在酿酒酵母转化L-苯丙氨酸合成β-苯乙醇的基础上,通过紫外诱变育种、好氧发酵与补料厌氧发酵的二步法工艺来研制β-苯乙醇调味酒。以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)GIM2.35为出发菌种,进行两轮紫外诱变,筛选获得1株较初始菌株合成β-苯乙醇能力提高了13.6%的诱变菌株UV-15-15;通过单因素试验,获得好氧发酵优化工艺条件为麦芽汁11°P,L-苯丙氨酸5 g/L,发酵24 h,此时β-苯乙醇质量浓度为1.69 g/L,较优化前提高了6.3%;补料厌氧发酵工艺优化条件为补料比例1∶4,补料液L-苯丙氨酸含量5 g/L,巴氏醋杆菌(Acetobacter pasteurianus)接种量3%(V/V),发酵8 d,酒精度11.2%vol,乙酸含量0.37 g/L,β-苯乙醇质量浓度为1.17 g/L,蒸馏酒感官评分为8.9分。     

马克斯克鲁维酵母生物转化2-苯乙醇工艺优化及耐高温特性分析

以耐高温的马克斯克鲁维酵母LY1为试验菌株,通过单因素试验和响应面法分析培养基主要成分L-苯丙氨酸、碳源、氮源等对天然香料2-苯乙醇合成的影响,优化结果为:L-苯丙氨酸8.39 g/L,蔗糖43.25 g/L,酵母浸粉6.68 g/L,2-苯乙醇产量达到1.450 g/L,较优化前提高了51.0%。进一步对LY1菌株进行耐受性能和高温发酵性能分析,结果表明,36℃时对2-苯乙醇耐受的质量浓度为2.0 g/L,42℃高温时为1.5 g/L,合成2-苯乙醇的最佳温度范围为28~32℃,42℃时2-苯乙醇产量为0.809 g/L。     

天然酱醪中产β-苯乙醇酵母菌的分离鉴定、发酵条件优化及其应用

为了提升酱油品质,开展筛选产β-苯乙醇的酵母菌,并应用在高盐稀态发酵酱油酿造的研究。从天然酱醪中筛选出产β-苯乙醇的酵母菌株J13,对其进行形态学观察、生理生化实验及分子生物学鉴定,通过耐盐性、pH耐受性及温度耐受性分析研究Z. rouxii 13的生物学特性,并采用单因素和正交试验对培养基成分及发酵条件进行优化,在最优发酵条件下培养Z. rouxii 13,获得风味液并应用到高盐稀态发酵酱油的酿造工艺中。结果表明,J13鉴定为鲁氏接合酵母（Zygosaccharomyces rouxii）,并命名为Z. rouxii 13,能在含盐量较高（18%NaCl）条件下生长,最适pH为4～8及最适温度为20～35℃,其产β-苯乙醇的最优发酵条件为：L-苯丙氨酸4 g/L、葡萄糖30 g/L、蛋白胨10 g/L、硫酸镁0.5 g/L、磷酸氢二钾5 g/L、NaCl 50 g/L、pH6.0,温度28℃,在此条件下β-苯乙醇含量达到1.40 g/L。该风味液用于酱油酿造获得成品的感官评定结果表明,相比不添加风味液的空白对照组,风味液组的酱香和醇厚感更突出,鲜味及整体评价更佳。     

酵母富硒蛋白提取条件优化

以实验室前期分离的富硒酵母菌株库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）XJ1-3为试验菌株,通过单因素试验和响应面分析优化碱法提取酵母富硒蛋白的提取条件。结果表明,碱法提取酵母富硒蛋白最佳提取条件为NaOH浓度0.1 mol/L,液料比7.5∶1（mL∶g）,提取时间140 min。在此优化条件下,酵母富硒蛋白的提取率达到12.62%,酵母富硒蛋白中硒含量为358.9 μg/g。     

高产2-苯乙醇酵母菌株的筛选及培养基优化

2-苯乙醇是一种具有玫瑰香气的芳香醇,作为重要香味添加剂之一广泛应用在食品、化妆品及烟草行业中。国内外崇尚利用微生物发酵法生产天然2-苯乙醇。目前国内外报道的单相单菌株产量分别达到3.6g/L和3.8g/L。本文从9株酵母及9株白地霉中筛选出一株2-苯乙醇产量达1.6886g/L的酿酒酵母菌株TYQ和另一株产量达1.0025g/L的白地霉菌株GS10A。经单因素及正交试验对酵母TYQ培养基优化,获得最佳培养基组成为:葡萄糖80g/L,L-苯丙氨酸35g/L,酵母粉10g/L,蛋白胨10g/L。该菌株在接种量10%(v/v)、28℃、120r/min条件下发酵36h的2-苯乙醇产量为4.4025g/L。     

复合诱变选育耐高温产乙醇酵母菌的研究

为获得耐高温产乙醇菌株,对实验室保藏的菌株JZ进行分子生物学鉴定和紫外（UV）-硫酸二乙酯（DES）复合诱变,并通过单因素试验及响应面试验对筛选得到的诱变菌株进行发酵条件优化。结果表明,菌株JZ被鉴定为库德里阿兹威毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）。经紫外（UV）-硫酸二乙酯（DES）复合诱变,得到诱变菌株JZ-2,且当紫外照射时间为80 s,硫酸二乙酯含量为5%时,在40 ℃条件下发酵6 d,乙醇产量可达4.8%vol。通过单因素试验及响应面试验确定最佳发酵条件为发酵温度40 ℃、初始pH值为4、初始糖度16 °Bx、接种量12%,静置发酵时间6 d。在此优化条件下,乙醇产量达5.6%vol,比优化前相比提高了17%。     

一株β-胡萝卜素生产菌的鉴定及其发酵工艺优化

该研究以从土壤中分离筛选得到的一株高产高纯度β-胡萝卜素的菌株S3-1为研究对象,采用分子生物学技术对其进行鉴定,并通过单因素及正交试验对其发酵工艺进行优化。结果表明,菌株S3-1被鉴定为近玫色锁掷孢酵母（Sporidiobolus pararoseus）。最优发酵工艺为葡萄糖40 g/L、酵母浸粉30 g/L、硫酸镁0.2 g/L、初始pH值5.0。在此最优发酵工艺条件下,β-胡萝卜素产量最高,为（3.08±0.46）mg/L,纯度为（60.01±2.66）%,为工业化发酵生产高纯度β-胡萝卜素提供工艺参考。     

玫瑰果格瓦斯发酵工艺优化

为提高玫瑰果资源的利用率,以玫瑰果和两种麦芽为原料制作一款新型玫瑰果格瓦斯。引入库德里阿兹威毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）协助酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）和植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）进行发酵以改进传统发酵工艺。采用单因素试验和响应面试验设计对玫瑰果格瓦斯的发酵工艺进行优化。结果表明,最优发酵工艺为初始可溶性固形物含量8 °Bx,发酵温度26 ℃,发酵时间20 h,三种菌株总接种量2%,接种比为1∶1∶1。此优化条件下,玫瑰果格瓦斯酒精度为1.09%vol,总酸含量为4.02 g/L。     

响应面法优化产β-内酰胺酶菌Bacillus cereus B03的发酵条件

为快速高效地提高菌株Bacillus cereus B03的产酶能力,采用响应面法对Bacillus cereus B03产β-内酰胺酶的发酵培养基进行优化。首先通过单因素实验研究了不同碳源及浓度、不同氮源及浓度、不同金属离子及浓度、氯化钠、磷酸氢二钾以及温度、pH、接种量、装液量对菌株产酶活力的影响,然后设计Plackett-Burman试验筛选出影响产酶的3个显著性因素:温度、pH、接种量。在此基础上,最后设计Box-Behnken中心组合试验确定最优产酶发酵条件。结果表明,最佳发酵培养基成分为葡萄糖20 g/L、酵母浸粉20 g/L、NaCl 2 g/L、MgSO₄·7H₂O 0.2 g/L,K₂HPO₄·3H₂O 4 g/L,最佳产酶发酵条件为发酵温度37 ℃,pH为7.3,接种量3%,装液量50 mL/250 mL。在此优化条件下,该菌株产β-内酰胺酶的酶活力为113278.7 U/mL,为优化之前酶活(88792.7 U/mL)的1.28倍。本研究为进一步工业化开发利用性状稳定且高产β-内酰胺酶的菌株提供借鉴。     

张弓老酒大曲中耐高温酵母菌的分离鉴定及发酵条件优化

为筛选出耐高温的酵母菌,本实验利用传统微生物学分离培养方法,从张弓老酒中高温大曲中共初筛分离出100株酵母菌,进行复筛得到一株能在45 ℃下生长的酵母菌,编号为ZG-3,通过形态学特征观察并结合26S rDNA序列分析确定菌株ZG-3为库德里阿兹威毕赤酵母(Pichia kudriavzevii)。用常规方法对其耐高温和耐乙醇性以及乙醇发酵性能进行测试。研究表明菌株ZG-3的最适生长温度为37 ℃,最高生长温度为45 ℃,乙醇耐受性可达12%,在40 ℃条件下发酵72 h,产酒精4.7% vol。对菌株ZG-3发酵条件进行响应面优化,在最佳发酵下条件,即接种量12%、发酵温度40 ℃、pH为5、葡萄糖浓度140 g/L,发酵72 h,酒精度为5.2% vol。由此可见ZG-3是一株很有应用开发潜力的耐高温耐乙醇的酵母菌。     

酱香型白酒耐乳酸酵母的筛选及特性研究

该研究从酱香型白酒发酵酒醅中筛选一株高乳酸耐受性的酵母菌进行菌种鉴定,并比较该菌株与模式菌株ATCC6258及用于白酒酿造菌株CICC1926对乳酸的耐受特性,并初步分析该菌株在不同乳酸含量条件下挥发性风味物质的代谢特征。结果表明,获得一株高乳酸耐受特性的菌株MT-Y01,通过形态观察及分子生物学鉴定为库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）;与模式菌株ATCC6258及其用于白酒酿造菌株CICC1926相比,菌株MT-Y01对乳酸的耐受性更强,最高可耐受120 g/L的乳酸;该菌株可在0～120 g/L乳酸含量范围内代谢生成多种酱香型白酒中的风味物质,且产酯能力强,是酱香型白酒发酵过程中一株重要的酵母菌。     

一株高产淀粉酶扣囊复膜孢酵母的产酶条件优化及酶学性质研究

对筛选自芝麻香型白酒高温大曲中的1株高产淀粉酶扣囊复膜孢酵母的产酶条件和酶学性质进行研究。在单因素实验的基础上,运用响应面分析,优化得到菌株最佳产酶条件:原料添加量20 g,含水量51%,接种量18%,发酵温度24℃,在此条件下,经72 h固态发酵,淀粉酶活力达到12 297 U/g,比优化前提高了约63. 96%;进一步对菌株所产淀粉酶性质进行初步研究,该淀粉酶最适作用温度为50℃,最适作用p H值为4. 0。实验结果表明,所筛选菌株产淀粉酶能力较强,性能优良,且所产淀粉酶能够适应大曲发酵的酸性高温环境,具有应用于高温大曲生产的潜力。     

重组毕赤酵母高产木聚糖酶菌株筛选及发酵条件优化

系统筛选前期构建的重组毕赤酵母基因文库,获得1株高产木聚糖酶重组菌株7-111。通过单因素试验及响应面优化试验,最终获得菌株7-111的最佳产酶条件:甲醇添加量1.4%,接种量10.7×10~8个/m L,转速303r/min。在此条件下,菌株7-111产酶量达2 235 U/m L。为进一步提高重组毕赤酵母菌株7-111产木聚糖酶的水平,对其进行高密度发酵罐试验。在生物量累积到150 g/L湿重的条件下流加低浓度甲醇,诱导产酶132 h,获得木聚糖酶产量高达8 459 U/m L,在国内外研究结果中处于较高水平。     

酿酒酵母Y3401产乙醇条件优化及其产香特性

以酿酒酵母Y3401为出发菌株,对其产乙醇条件进行优化,并探究其发酵产香特性。在乙醇发酵培养基的基础上,采用单因素Step-by-step和正交试验方法确定酿酒酵母Y3401高产乙醇的发酵条件是:葡萄糖300 g/L,酵母浸粉37.8 g/L,初始pH 5.2,活化24 h,接种量3%,装液量30 mL/250 mL,在30℃,100 r/min条件下培养32 h。在此条件下,酵母Y3401产乙醇质量浓度高达117.2 g/L,相比初期产量(52.4 g/L)提高了1.24倍。采用顶空固相微萃取-气质联用仪分析该酵母的高粱浸出液在30℃,100 r/min培养32 h后的挥发性风味物质,结果表明,该酵母能产苯乙醇、乙酸乙酯、乙酸苯乙酯等40种对白酒品质有重要贡献的风味物质。这说明酿酒酵母Y3401不仅高产乙醇,而且产生多种改善白酒品质的风味物质,这些特性有利于其在白酒酿造中的应用。     

酵母生物转化合成2-苯乙醇的培养条件优化

通过单因素试验和均匀设计试验对酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae CWY132生物转化合成2-苯乙醇的培养基组成及培养条件进行优化研究。优化后培养基组成及培养条件为:葡萄糖30.1g/L,KH2PO45g/L,L-苯丙氨酸5.8g/L,MgSO40.5g/L,酵母氮碱0.17g/L;最佳初始pH5~6,接种密度1.21×107/mL,最适培养温度28~30℃,200r/min振荡培养36h。优化后2-苯乙醇产量达到3.98g/L,比优化前的1.9g/L提高了109%。原料L-苯丙氨酸的摩尔转化率从最初的51.4%提高到了92.7%。     

清香型大曲中产β-苯乙醇酵母的分离、鉴定及在白酒酿造中的应用

该研究采用传统培养分离法从清香型大曲中分离、筛选产β-苯乙醇酵母,通过形态观察及分子生物学技术对其进行菌种鉴定,并通过微量肉汤稀释法对其基因安全性进行评价,将其应用于白酒酿造。结果表明,分离、筛选到一株产β-苯乙醇的酵母菌株,编号为FJQC-XJ-4,经鉴定为库德里阿兹威（氏）毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）,该菌株具有较好的安全性。利用该菌株酿造白酒,使白酒中的β-苯乙醇（15.11 mg/L）、苯乙酸乙酯（5.35 mg/L）、乙酸异戊酯（23.76 mg/L）、乙酸乙酯（4.99 mg/L）和异丁醇含量（1.22 mg/L）分别提高12.83%、47.79%、3.66%、8.22%、29.06%,促进了白酒香气成分的生成;并使白酒粮香、窖香、糟香、酯香协调,口感醇甜、舒顺,改善了原酒的品质。     

浓香型大曲中产β-葡萄糖苷酶微生物的筛选鉴定及其产酶条件优化

β-葡萄糖苷酶是纤维素分解酶系中的重要组成部分,具有广泛的应用前景。浓香型大曲因其独特的制作工艺,其微生物含量非常丰富。以浓香型大曲为菌源,分离纯化出一株高产β-葡萄糖苷酶的菌株,经鉴定该菌株属于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。单因素实验结果表明在含1%水杨苷发酵液体培养基中,最佳产酶培养时间72 h、生长温度40℃、生长初始p H为5.5。为了提高产酶能力,采用正交实验对产酶条件进行了优化,获得最佳产酶条件。在此条件下,该菌株发酵液β-葡萄糖苷酶活力可达到55.7 U/m L。研究通过对大曲中产β-葡萄糖苷酶微生物的筛选,获得一株高产菌株,为从大曲中分离产β-葡萄糖苷酶微生物提供了方法,拓展了产纤维素酶微生物的菌种资源;通过对高产菌株最适产酶条件和产酶能力的研究,为进一步开发该菌株奠定了一定的基础。