糖诱导型启动子调控ALD6基因表达降低黄酒中的高级醇生成量

高级醇是影响中国黄酒风味和饮用品质的重要因素之一,适量高级醇可赋予黄酒醇柔、协调的口感,但高级醇过高会导致酒体产生杂醇味,且有强烈的致醉性。在酿酒酵母中,过表达ALD6基因可以显著降低高级醇的生成量,但是过多乙酸的生成会抑制细胞的生长和代谢。由于黄酒发酵是双边发酵,可以通过筛选合适的糖诱导型启动子调控ALD6的表达,在降低高级醇生成量的同时减弱其对细胞生长的抑制作用。该研究选取了6个HXT系列的糖诱导型启动子P_hxt1、P_hxt2、P_hxt3、P_hxt4、P_hxt5和P_hxt7调控乙醛脱氢酶基因ALD6的表达,黄酒发酵结果显示,相较于出发菌株a17,各诱导型重组菌株总高级醇生成量分别下降22.29%、19.26%、42.56%、37.84%、16.72%和30.74%。对比组成型重组菌株a-P_pgk1-A和诱导型重组菌株a-P_hxt3-A发现,二者相较于出发菌株a17均可显著降低总高级醇的生成,但与a-P     

黄酒酵母ADH2、ALD2和ALD6基因敲除对黄酒中乙醛代谢的影响

以工业黄酒酵母N85尿嘧啶缺陷型单倍体2a-u3(MATa ura3)为出发菌株,研究分别敲除乙醛代谢相关酶的编码基因ADH2、ALD2和ALD6对乙醛代谢的影响。采用融合PCR技术分别构建乙醇脱氢酶编码基因ADH2敲除组件"ADH2S-URA3-ADH2X"和乙醛脱氢酶编码基因ALD2和ALD6敲除组件"ALD2S-URA3-ALD2X"和"ALD6S-URA3-ALD6X",转化N85尿嘧啶缺陷型单倍体菌株后,以尿嘧啶缺陷型的恢复为筛选标记,分别获得ADH2、ALD2和ALD6基因缺失菌株2a-A2(Δadh2)、2a-D2(Δald2)和2a-D6(Δald6)。分别将获得的工程菌与亲本菌株以及前期构建的丙酮酸脱羧酶基因PDC5缺失菌株2a-P5(Δpdc5)进行实验室规模的黄酒发酵实验。结果表明,与亲本菌株2a相比,工程菌2a-A2发酵液中乙醛含量降低了7.14%,而2a-P5发酵液中乙醛含量降低了32.68%,说明工业黄酒酵母乙醛的生成存在糖代谢途径,并且乙醛主要由丙酮酸脱羧而来;工程菌2a-D2和2a-D6发酵液中乙醛含量与亲本相比分别增加了144.91%和88.87%,说明乙醛脱氢酶是黄酒中控制乙醛降解的关键酶,而且ALD2基因在乙醛转化为乙酸过程中发挥更关键的作用。     

不同前发酵温度对黄酒质量的影响研究

通过不同的前发酵温度(29℃、30℃、31.5℃、33℃、34℃)酿制黄酒的试验,对发酵过程失重,发酵结束其酵母和细菌形态、酒精度、总酸、糖份、高级醇、乳酸乙酯、乙酸异戊酯的影响进行了测定研究,结果表明:前三耙的控制对黄酒的发酵进程致关重要;前发酵温度低,有利于酵母的发酵作用,高级醇(仲丁醇+异丁醇+异戊醇)生成量多,乳酸乙酯和乙酸异戊酯生成量少;前发酵温度高有利于细菌(乳酸杆菌"黄酒乳酸杆菌")的发酵作用,总酸较高,乳酸乙酯和乙酸异戊酯等挥发酯的生成量多,高级醇生成量少,可促进黄酒贮存过程提前出陈酒香,具催陈效果;机械化黄酒发酵过程是经扩大培养接入的纯种酵母和麦曲中的酵母共同进行的发酵,要重视麦曲的质量(麦曲中的酵母)。     

新型液态发酵生产米香型白酒的研究(Ⅲ)——纯种培养酿酒酵母与传统小曲协同糖化发酵的研究

在新型液态发酵条件下,对纯种培养酿酒酵母与传统小曲协同糖化发酵进行研究。实验结果表明,在传统小曲发酵过程中接种一定量的纯种培养的高产酯、适量低产高级醇的酿酒酵母,能明显提高原料出酒率和乙酸乙酯的含量,并显著降低高级醇含量;但酿酒酵母对产酸菌有明显抑制作用,致使总酸含量下降,并影响乳酸乙酯的生成。采用分醪发酵工艺可减少酵母菌与传统小曲协同糖化发酵过程中对产酸菌生长代谢的影响,在提高米香型白酒总酯含量的同时实现风味物质之间的平衡。     

黄酒优良糖化菌株的筛选及其酶活性能的研究

以黄酒酒曲和麦曲为研究材料,从中分离出12株糖化菌株。通过透明圈初筛法得到8株糖化菌,并对其纯种培养制得的麸曲进行液化力、糖化力和蛋白酶活力指标测定,从而筛选出1株具有优良糖化功能的菌株,命名为M-16。结果表明,该菌株的液化力、糖化力、蛋白酶活力分别为192.0 g可溶性淀粉/g曲、3102.6 g葡萄糖/g曲、1072.2g酪氨酸/g曲。菌株M-16通过18S真菌鉴定为曲霉属。试验表明,该菌株适宜作为酿制黄酒的优良糖化菌株。     

多菌混合发酵制备清爽型干红曲黄酒的研究

为探索纯种多菌混合发酵技术制备清爽型干红曲黄酒的可行性,以高产糖化酶的丝状真菌和酿酒酵母为主,其他菌株为辅的组合方法,对2株红曲霉(A5、B6)、2株米根霉(M1、M2)和1株酿酒酵母(NY02)进行组合混菌发酵,测定各组合混菌发酵酒样的主要理化成分,运用感官加权评分法评定酒样的感官特性,并在此基础上固定丝状真菌,考察不同的酿酒酵母Y2、Y5和NY02的发酵或组合发酵对酒样的主要理化成分和感官特性的影响。结果显示:较优混菌组合为"A5+B6+M2+NY02"与"A5+B6+M2+Y2"。这两个组合分别使用的酿酒酵母Y2和酿酒酵母NY02的发酵特性相近。对于组合"A5+B6+M2+NY02",红曲霉B6为酒样中红色素和黄色素产量的主要贡献菌株,可显著提高酒样的整体风味;米根霉M2有助于红曲霉B6产生色素;红曲霉A5的添加也有助于提高酒样的整体风味。组合"A5+B6+M2+NY02"与"A5+B6+M2+Y2",二者发酵所得酒样均清亮透明,呈红琥珀色,具有红曲黄酒特征风味及较爽适的口感,满足清爽型干红曲黄酒的各项指标。纯种多菌混合发酵技术制备清爽型干红曲黄酒具有可行性,可实现红曲黄酒质量的可控性。     

一种新型产乙酸乙酯酿酒酵母菌株的构建

为了使酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）在发酵过程中保持出酒率的同时高产乙酸乙酯,强化白酒的风味特征,利用胞内同源重组原理,通过醋酸锂化学转化法分别在亲本菌株AY12-α中过表达来自猕猴桃和草莓的醇酰基转移酶基因AeAT9、VAAT,并对成功构建的重组酿酒酵母α-AeAT9和α-VAAT进行模拟白酒液态发酵,研究其与亲本菌株发酵性能的差异。结果表明,与亲本菌株相比,重组酿酒酵母α-AeAT9和α-VAAT的生长性能及CO2总质量损失、还原糖含量、酒精度等基本发酵性能无显著差异（P＞0.05）,而乙酸产量显著降低（P＜0.05）;乙酸乙酯产量分别达（792.26±10.04） mg/L、（204.19±5.83） mg/L,分别为亲本菌株的55.40倍、14.28倍;主要高级醇总含量分别为（152.77±2.14） mg/L、（190.04±2.63） mg/L,较亲本菌株分别降低37.10%和21.75%。     

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。     

糖化发酵剂对黄酒中高级醇含量的影响

文中分别对麦曲添加量、酵母菌种、接种量等3个工艺条件对黄酒发酵过程中高级醇积累的影响进行了研究。以麦曲为糖化剂,28℃主发酵5d,15℃后发酵15d,发酵结束后气相色谱外标法测定酒样中的高级醇。实验结果表明,当麦曲添加量在原料米重的4%～8%这一范围内,酒样中高级醇的含量随着麦曲添加量的增加而增加;在接种量0.8×107个/mL～1.2×107个/mL这一范围内,酒样中的高级醇含量随着接种量的增加而增加;菌种对于酒样中高级醇含量的影响较大,在所考察的4种菌种中以AS2.1392黄酒酵母作为发酵剂的酒样中的高级醇含量最少。     

新型红曲黄酒酿造工艺的研究

以黄酒发酵醪、纯种生麦曲、自然块曲等作为菌源,筛选出性能优良的酵母Y2、混合制曲酶活最高的霉菌M8和M10组合。以红曲米、大米为主要原料,先将红曲米在55～65℃条件下糖化、液化4 h,冷却至30℃以下,添加蒸熟的大米、水以及酒母、混合曲、酶制剂等糖化发酵剂,投料发酵生产红曲黄酒。结果表明,该工艺操作简单、发酵过程安全可控,酿造得到的产品酒精度、总糖、总酸等指标均较为适宜,具有红曲黄酒独特的风格。     

Effect of ‘wheat Qu’ on the fermentation processes and volatile flavour‐active compounds of Chinese rice wine (Huangjiu)

Wheat Qu is a unique saccharifying agent used for Chinese rice wine brewing. In recent years, the impact of wheat Qu on Chinese rice wine flavour has attracted great interest. In this study, Chinese rice wine fermentations were conducted with different saccharifying agents (wheat Qu and mixed commercial enzymes) to study the effect of wheat Qu on the fermentation process and aroma characteristics of Chinese rice wine. Our results showed that wheat Qu not only acted as a saccharifying agent, but also increased yeast activity and the formation of aroma compounds. A higher yeast growth and fermentation rate, in addition to a lower yeast death rate, were observed when wheat Qu was used as a saccharifying agent. Global analysis of the aromatic profiles revealed that the use of wheat Qu greatly promoted the formation of the aroma compounds during a Chinese rice wine fermentation. The concentrations of the volatile phenolic compounds and higher alcohols were higher in the Chinese rice wine samples fermented with wheat Qu. It was concluded that the role of wheat Qu cannot simply be replaced by commercial enzymes and that the Chinese rice wine aromatic profiles can be modulated depending on the amount of wheat Qu used in the fermentation. Copyright © 2013 The Institute of Brewing & Distilling     

Decreasing acetic acid accumulation by a glycerol overproducing strain of Saccharomyces cerevisiae by deleting the ALD6 aldehyde dehydrogenase gene

Glycerol is a major fermentation product of Saccharomyces cerevisiae that contributes to the sensory character of wine. Diverting sugar to glycerol overproduction and away from ethanol production by overexpressing the glycerol 3-phosphate dehydrogenase gene,GPD2, caused S. cerevisiae to produce more than twice as much acetic acid as the wild-type strain (S288C background) in anaerobic cell culture. Deletion of the aldehyde dehydrogenase gene, ALD6, in wild-type and GPD2 overexpressing strains (GPD2-OP) decreased acetic acid production by three- and four-fold, respectively. In conjunction with reduced acetic acid production, the GPD2-OP ald6Delta strain produced more glycerol and less ethanol than the wild-type. The growth rate and fermentation rate were similar for the modified and wild-type strains, although the fermentation rate for the GPD2 ald6Delta strain was slightly less than that of the other strains from 24h onwards. Analysis of the metabolome of the mutants revealed that genetic modification affected the production of some secondary metabolites of fermentation, including acids, esters, aldehydes and higher alcohols, many of which are flavour-active in wine. Modification of GPD2 and ALD6 expression represents an effective strategy to increase the glycerol and decrease the ethanol concentration during fermentation, and alters the chemical composition of the medium such that, potentially, novel flavour diversity is possible. The implications for the use of these modifications in commercial wine production require further investigation in wine yeast strains.     

红曲霉的初筛及在黄酒酿造中的应用

在酿酒微生物的构建研究中,对中温大曲中的红曲霉进行初步筛选,经形态观察,确定3株红曲霉分别为Q1、Q2及Q3,用3株红曲霉分别培养红曲米。其中,红曲霉Q3产生的糖化力及红曲色素的含量较高,分别为1123.4 U/g和1227.6 U/g。将3株红曲霉分别应用到黄酒的发酵中,结果发现,红曲霉Q3发酵后剩余总糖的含量明显低于另外两株红曲霉,且酒精含量可多产1%,高级醇的生成量也明显减少,同时可生成较多的乳酸乙酯及高于另外两株红曲霉2倍的乙酸乙酯。     

爆麦曲、爆高粱曲对黄酒发酵和风味的影响

以小麦或高粱作为原料,经过爆炒之后将其制成曲,将此曲用于黄酒酿造,并与传统块曲进行对比。结果表明,3种曲的各项理化指标基本相同,但爆麦曲和爆高粱曲具有更高的糖化力;添加3种曲酿造黄酒,爆麦曲和爆高粱曲组产酒速度相对传统块曲速度较快,其所酿黄酒的成品酒中高级醇含量较低,酯类物质含量较高,黄酒各项指标均符合国标要求。     

低产尿素黄酒酵母工程菌的酿造特性

为考察酵母工程菌在黄酒酿造过程中的发酵性能及其降低发酵液中尿素和氨基甲酸乙酯(ethyl carbamate,EC)的能力,以前期构建的降低黄酒中尿素和EC效果最好的酵母工程菌N85 DUR1,2-c为研究对象,利用单因素试验考察黄酒发酵工艺对其降低发酵液中尿素和EC能力的影响,并对其在生产试验过程中的发酵性能进行研究。结果表明,酵母接种量、发酵温度以及麦曲添加量等工艺参数对工程菌N85 DUR1,2-c低产尿素和EC的性能没有明显的影响,且含量低于亲本菌株。50 kL生产试验表明,工程菌N85 DUR1,2-c所酿黄酒中理化指标含量正常,符合黄酒国标的要求。而N85 DUR1,2-c发酵液中尿素和EC的含量分别为(2.4±0.2)mg/L和(14.9±0.6)μg/L,较亲本菌株分别降低了90.7%和54.6%,且贮存过程中EC含量增加缓慢。说明酵母工程菌N85 DUR1,2-c在不改变黄酒优良品质的前提下,能够显著地降低发酵液中尿素的含量,可以从根源上减少黄酒中EC的积累,提高饮用安全性。     

谢村黄酒的双酶法发酵工艺优化

为优化谢村黄酒发酵工艺,本实验以经焙炒处理后的黑糯米为原料,用高温α-淀粉酶、糖化酶联合传统谢村麦曲,采用液态发酵工艺酿造黑米黄酒,通过单因素实验及正交实验优化谢村黄酒发酵工艺参数。结果表明,最佳酿造工艺为:液化温度85 ℃,液化时间50 min,高温α-淀粉酶添加量为50 U·g-1;糖化温度75 ℃,糖化时间150 min,糖化酶添加量为70 U·g-1;料液比为1:2.5 g/mL,主酵温度为30 ℃,麦曲添加量为0.25%。该条件下最终所酿黄酒酒精度(20 ℃)为10.8%vol,总糖(以葡萄糖计)为6.4 g/L,花青苷含量为284.17 mg/L。该结果为优化谢村黄酒酿造工艺,深入开发新型保健化谢村黄酒提供理论依据与技术参考。     

不同类型丝状真菌发酵产酶性能比较及其混菌发酵性能研究

比较了实验室前期从福建红曲黄酒酿造用曲中分离及台湾生物资源研究及保存中心(BCRC)的不同丝状真菌菌株(黑曲霉AN19、黄曲霉AF20、米曲霉AO35、米根霉RO45、黑曲霉BCRC31494、黄曲霉BCRC31654、米曲霉BCRC30222和米根霉BCRC32229)的产酶性能,从中筛选出产液化酶、糖化酶和蛋白酶活力较高的4株菌株:黄曲霉AF20、米根霉RO45、黑曲霉BCRC31494和米曲霉BCRC30222。将此4株丝状真菌菌株分别进行单一和两两混合发酵糯米,研究其产酶及产糖性能。结果表明:接种纯种米根霉RO45到糯米培养基中,测得的液化酶活力和还原糖产量最高,然而整个发酵过程蛋白酶活力始终较低;米根霉RO45与米曲霉BCRC30222混合发酵,不仅保持较高的液化酶活力和还原糖产量,还能够显著提升发酵体系中的蛋白酶活力。本研究结果对于黄酒传统酿造工艺的改进和优良产酶菌株的筛选提供了重要的基础数据。     

黄酒低聚糖对便秘、肠道炎症与肥胖作用的研究进展

作为极具中国民族特色的传统酿造酒,黄酒以稻谷、麦曲、酒药等为原料,经传统发酵工艺酿造而成,含有包括氨基酸、多肽、多糖、低聚糖、酯类物质等在内的多种生物活性物质。酿造过程中,在酒曲微生物作用下,酿造体系产生种类丰富的黄酒低聚糖,具有独特的功效。黄酒低聚糖是由3～10个单糖通过糖苷键连接形成的直链或支链的低度聚合糖类,具有缓解机体便秘、治疗肥胖、治疗肠道炎症等功能。目前主要探究了黄酒低聚糖的含量检测,尚未对其肠道调节功能进行探究。该文对黄酒酿造工艺、原料稻米与小麦酶解工艺、酒曲微生物代谢、低聚糖检测方法等最新研究进行了全面的分析,详细论述了黄酒低聚糖的来源、种类与检测现状,同时论述了膳食低聚糖对便秘、肠道炎症及肥胖的作用机理,旨在为黄酒低聚糖后续功能研究提供理论支撑。