微生物果胶酶的研究进展

果胶酶(pectinases)是指能协同分解果胶质的一组酶的总称,主要包括聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶裂解酶(PL)和果胶酯酶(PE)等,广泛应用于食品工业、饲料工业、造纸工业和纺织工业.近年来,随着我国国家政策和产业结构的调整,果汁和果酒行业得到迅猛发展.果胶酶作为果汁加工的重要酶制剂,市场需求量巨大.果胶酶生产普遍采用微生物发酵法,本文主要概述并比较了国内外微生物发酵法生产果胶酶的研究和应用情况.对国内果胶酶生产菌种的选育、微生物产果胶酶的发酵工艺及培养条件等进行了重点阐述,并简要介绍了微生物果胶酶的酶学性质和果胶酶的固定化情况.旨在发现当前我国果胶酶研究和开发中存在的问题,明确今后我国果胶酶研究中的前进方向,为研究和开发出同国际接轨的新型、高效果胶酶提供参考.     

果胶酶在葡萄酒酿造中的作用及其实践应用

果胶酶是现代葡萄酒酿造中的重要辅料,大多数是由黑曲酶(Aspergillus niger)经特殊工艺制成的液体果胶酶或固体果胶酶.葡萄酿酒中常用的果胶酶通常是复合果胶酶,含有果胶裂解酶(Pectinlyase,PL),果胶酯酶(Pectin esterase,PE)和聚半乳糖醛酸酯酶(Polygalacturonases,PG)等.在复合果胶酶的协同作用下,可促进葡萄汁澄清,果香浸提和颜色浸渍,对葡萄酒品质的改善和提升起到显著效果[1].     

对青皮甘蔗汁澄清方法的比较研究

采用五种不同方法(加酶法、明胶-硅胶法、果胶酶-明胶- 硅溶胶法、硅藻土法和果胶酶-壳聚糖法)对青皮甘蔗汁的 澄清进行研究。结果发现,果胶酶-明胶-硅溶胶澄清效果较 好,并对相应最佳处理条件提出建议(果胶酶0.03％,温度 45℃,时间3h;明胶0.06％,硅胶0.6％、pH5.5)。     

果胶酶对甘薯浆流变学行为的影响

采用中心组合设计和响应面分析法研究不同处理时间(16～134min)、处理温度(20～70℃)和加酶量(0.005%～0.105%,m/m)下果胶酶对甘薯浆流变学行为(屈服应力、流动性特征指数、黏稠系数)和表观黏度的影响。结果表明：未经果胶酶处理和经过果胶酶处理的甘薯浆均为非牛顿性流体、呈现假塑性同时具有屈服应力。Herschel-Bulkley 模型可以较好的拟合剪切应力和剪切速率的相关性;研究发现,果胶酶处理使甘薯浆的非牛顿性流体流变行为减弱,同时其表观黏度随着果胶酶浓度的增加而逐渐降低。经过果胶酶处理后的甘薯浆的表观黏度最小值为71.56mPa·s,对应的酶浓度为0.1%,酶处理时间为70.56min,酶处理温度42.34℃。     

葡萄酒酿造用商业果胶酶中主要功能酶活性研究

对8种商业果胶酶中聚半乳糖醛酸酶(PG)、果胶裂解酶(PL)、果胶甲酯酶(PME)、纤维素酶、内切-1-4-β-D-木聚糖酶以及β-D-葡萄糖苷酶共6种酶的活性进行测定并进行使用效果估测。结果表明,不同商业果胶酶中的此6种酶活性存在差异,聚半乳糖醛酸酶活性最强,其次是内切-1-4-β-D-木聚糖酶和果胶甲基酯酶酶活,而β-D-葡萄糖苷酶活性较低;与红葡萄酒用果胶酶相比较,白葡萄酒用果胶酶中纤维素酶活性较低。     

果胶酶预处理对粉丹竹SCMP过氧化氢漂白的影响

本文主要探讨了果胶酶预处理对粉丹竹SCMP过氧化氢漂白的影响。以预处理后纸浆过氧化氢漂白后白度和PC值为指标,探讨了果胶酶用量、处理温度和pH、处理时间等工艺参数对预处理效果的影响,得出了果胶酶预处理的合适工艺条件:果胶酶用量为0.5IU/g、pH为10、温度为30℃和时间为30min。另外通过采用X射线光电子能谱(XPS)和原子力显微镜(AFM)对果胶酶预处理前后纸浆纤维表面成分和形貌进行了分析,分析结果表明果胶酶预处理可以除去部分覆盖在纤维表面的抽出物,从而暴露出更多的碳水化合物和木素,提高其后过氧化氢漂白的效果。     

果胶酶的固定化及其在造纸白水应用的研究

本文以壳聚糖为载体,以戊二醛为交联剂,将果胶酶溶液固定化在壳聚糖上,用3,5-二硝基水杨酸法(DNS)检测固定化后果胶酶的酶活。实验结果表明2g壳聚糖固定化16m L果胶酶(浓度为0.1g/L)固定时间为3h时,固定化果胶酶的酶活达到最大。将固定化的果胶酶投入造纸白水上清液(DCS水样)中,在5h内,p H升高了11%,电导率升高了2.2%,化学耗氧量(COD)降低了36%,阳离子需求量(CD)降低了24%。通过前后的GC-MS图对比,发现胶体物质含量减少,胶体物质分解的产物含量增加。     

分光光度计法测定果胶酶活力的方法研究

对影响分光光度计法测定果胶酶活力的因素进行了研究,结果表明,不同的测量波长、DNS试剂用量、果胶用量和果胶酶稀释倍数对果胶酶活力测定结果都有显著影响。最终确定适宜的波长为540nm、DNS试剂(3g/L)用量为2.5mL、果胶(5g/L)用量为1mL、酶液稀释倍数为1000倍。     

角质酶和果胶酶复合酶对棉针织物的精练研究

分别用角质酶、果胶酶、角质酶/果胶酶复合酶对棉针织物进行精练,考察精练前后纤维表面形态以及果胶去除率、棉蜡去除率、强力、润湿性变化.结果表明:角质酶(1 500 U/L)/果胶酶(12.75 U/L)复合酶的果胶去除率、棉蜡去除率分别达到79.1%和43.0%,比单独使用果胶酶有所提高,说明两种酶对棉纤维的精练具有一定的协同作用.     

棉织物的常压等离子体预处理/果胶酶精练

采用常压低温等离子体射流(APPJ)预处理结合碱性果胶酶对棉针织物进行精练,通过测试润湿时间、白度和强力,分析等离子体处理时间、喷嘴与织物距离(JTSD)、果胶酶处理时间、酶浓度等因素对果胶酶精练效果的影响,优化了APPJ预处理工艺(He/O2 20/0.2 L/min,40W,60 s,喷嘴与织物距离为2 mm)和无助剂果胶酶处理工艺(Bioprep 3000L 300 APSU/g织物,50℃,60 min,pH值8.0).经此工艺处理后,织物的润湿时间小于2s,强力保留率大于90％,达到传统碱精练处理效果.     

添加‘丹菲特’单品种葡萄酒对‘赤霞珠’葡萄酒酚类物质和颜色的影响

该研究以‘赤霞珠’单品种干红葡萄酒为基酒,添加不同比例的‘丹菲特’单品种干红葡萄酒,旨在通过改变‘赤霞珠’干红葡萄酒的酚类物质组成,改善其颜色表现。利用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱（UPLC-MS/MS）对葡萄酒中的酚类物质进行测定,并结合CIELAB颜色评价体系对调配葡萄酒的颜色品质进行分析。结果表明,‘丹菲特’单品种干红葡萄酒的添加比例在20%和25%时对‘赤霞珠’干红葡萄酒的颜色改善有较好的效果,能够显著提高红色色调,降低黄色色调,同时显著提高调配葡萄酒的类黄酮类物质含量,其中添加比例为20%的葡萄酒黄烷醇含量最高（25.27 mg/L）,添加比例为25%的葡萄酒花色苷（371.72 mg/L）和黄酮醇类物质（16.23 mg/L）含量较高。     

甜酒曲在红曲黄酒生产中的应用

本文探讨了甜酒曲代替糖化酶在红曲黄酒中的应用情况,比较了甜酒曲和糖化酶的糖化力.液化力,测定了甜酒曲替代糖化酶在红曲黄酒发酵过程中pH值、糖度和酸度的变化情况.结果表明,添加4%的甜酒曲可以明显提高红曲黄酒的质量,改善红曲黄酒的口感.     

高压脉冲电场对干红葡萄酒原花色素的影响

为了缩短葡萄酒陈酿时间,使其品质在较短时间内得到改善,本实验研究高压脉冲电场处理和自然陈酿对新鲜干红葡萄酒的影响,并利用反相高效液相色谱法检测其中原花色素的变化。结果表明,经一定条件的高压脉冲电场处理后,原花色素的含量、平均聚合度及其组成单元都发生了显著变化,且变化趋势基本符合自然陈酿效果。PEF 场强低于18kV/cm 时,随场强增加,处理效果越接近陈酿,但是场强达到24kV/cm 时,处理效果反而下降。因此,高压脉冲电场处理对于加速葡萄酒陈酿、提高葡萄酒品质是具有一定效果的。     

燕麦红曲黄酒的研制

在借鉴传统喂饭黄酒工艺的基础上,应用2种原粮(白糯米,精燕麦)为主料,以糯饭酒药搭窝培养制淋饭酒母,红曲、复合酶为糖化剂,精燕麦喂料,采用前段陶缸主酵,后段陶坛后酵养醅,并在压榨清酒中添加纯蜂蜜、香雪酒,平衡、调和、改良酒基.从而使燕麦红曲黄酒风味和功能进一步提升.     

橡木桶陈酿对红葡萄酒抗氧化性的影响

采用2,2'-联氮-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸（ABTS）方法动态监测经橡木桶陈酿和未经橡木桶陈酿的红葡萄酒的反应过程,比较在测定其抗氧化活性的反应条件上的差异,从而确定适合检测的最佳反应条件,并分析橡木桶陈酿对红葡萄酒中酚类物质含量和抗氧化活性的影响。结果表明,ABTS方法测定经橡木桶陈酿的红葡萄酒抗氧化活性的最佳反应时间范围是240～280 min,最佳稀释比例范围为1∶100～2∶100,未经橡木桶陈酿的最佳反应时间范围是220～260 min,最佳稀释比例范围是3∶100～4∶100,此条件下各因素与自由基清除率的线性关系R2均＞0.999。试验证明,采用合适的检测方法测定不同陈酿方式酒的抗氧化活性有利于提高检测效率和准确性,经橡木桶陈酿过的红葡萄酒中的酚类物质含量和抗氧化活性更高。     

闪蒸工艺对干红葡萄酒中多酚含量和感官特性的影响

利用HPLC法和Folin酚比色法分别对经闪蒸工艺和传统工艺进行酒精发酵和苹果酸-乳酸发酵酿造的赤霞珠干红葡萄酒中进行了研究。结果表明,通过闪蒸工艺酿造的赤霞珠干红葡萄酒多数单体酚类物质和总酚要高于传统工艺。与传统工艺酿造的赤霞珠干红葡萄酒相比,其中闪蒸工艺酿造的赤霞珠干红葡萄酒咖啡酸、丁香酸、阿魏酸大幅度提高,没食子酸含量基本未发生变化。感官品评结果也显示,闪蒸处理的葡萄酒的综合感官质量显著高于传统方法处理的葡萄酒。与传统工艺相比,闪蒸工艺酿造的葡萄酒更适合多酚物质的转化,进一步改善酒的风味,实现口感的平衡。     

发酵前冷浸渍工艺结合橡木片处理 对干红葡萄酒品质的影响

以梅鹿辄和赤霞珠葡萄为原料,采用冷浸渍结合橡木片处理工艺进行葡萄酒的酿造试验,探究不同处理工艺对干红葡萄酒品质的影响。以传统工艺为对照(CK),对各处理酒样常规理化指标、酚类物质含量、色泽指标及感官质量进行分析,采用主成分分析(principal component analysis,PCA)法进行综合评价。结果表明:两个葡萄品种冷浸渍与橡木片处理所酿酒样中干浸出物、总酚、单宁、总类黄酮、总花色苷含量及色度值均显著高于CK酒样(P<0.05),且感官评分在冷浸渍结合橡木片处理酒样中达到最高,但冷浸渍与传统工艺添加橡木片处理组间感官评分无显著性差异(P>0.05)。PCA分析发现酚类物质含量与葡萄酒的感官特性密切相关,其中冷浸渍结合橡木片处理能够促进葡萄酒中酚类物质含量的积累,并有助于改善酒体色泽及稳定性,提高感官质量。本研究为酿造高品质干红葡萄酒的工艺优化提供了一定的理论基础和技术参考。     

红树莓果酒澄清工艺的优化及理化指标的测定

为提高红树莓果酒的澄清度,采用皂土对红树莓果酒进行澄清处理。在单因素试验基础上,以皂土添加量、澄清温度、澄清时间为自变量,红树莓果酒的透光率为响应值,通过响应面分析法优化皂土澄清红树莓果酒的工艺参数,同时测定澄清前后果酒的酒精度、总糖、滴定酸、总酚、总黄酮、花色苷的含量变化。结果表明,皂土添加量0.04 g/L,澄清温度21 ℃,澄清时间8 d为红树莓果酒的最佳澄清工艺。在此工艺下,经皂土澄清的红树莓果酒透光率由56.7%提高到96.4%,澄清后果酒的总糖由7.20 g/L变化到7.13 g/L,酒精度由16.6%vol变化到15.8%vol,滴定酸度由22.7 g/L变化到20.5 g/L,总酚由0.97 g/L变化到0.83 g/L,总黄酮由3.51 g/L变化到2.29 g/L,花色苷由0.093 g/L变化到0.089 g/L,感官评分由82分提高至88分。     

黑皮诺冷浸渍工艺的应用效果研究

以黑皮诺（Pinot Noir）酿酒葡萄为原料,采用常温浸渍和冷浸渍两种方式处理原料后进行正常的酒精发酵,发酵结束后测定并分析两组葡萄酒的理化和感官指标,以此为依据来判断冷浸渍工艺与干红葡萄酒品质的关系。结果表明,与对照组相比,冷浸渍组的总酸和挥发酸含量分别减少了0.37 g/L和0.16 g/L,依次为4.99 g/L和0.30 g/L,而花色苷、单宁和总酚的含量显著增加,依次为385 mg/L,1.574 g/L和2.335 g/L。与各自对照组相比,合理的冷浸渍工艺在提升葡萄酒的香气纯正度、浓郁度和香气质量方面具有一定的优势。因此,合理的冷浸渍处理可以改善黑比诺干红葡萄酒的理化和感官品质,适合在生产优质黑比诺干红葡萄酒的工艺中采用。     

植物乳杆菌与酿酒酵母混合发酵对红枣酒挥发性风味物质的影响

为研究植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）在混菌发酵中的应用潜力及其对红枣酒挥发性风味的影响,采用植物乳杆菌与酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）以不同接种比例混合发酵红枣酒,并以酿酒酵母纯发酵为对照,监测发酵过程中菌株生物量的变化,通过气相色谱-离子迁移谱（gas chromatography-ion mobility spectrometry,GC-IMS）联用技术对挥发性风味物质进行鉴定分析。结果表明：随着植物乳杆菌接种比例的升高,其发酵过程中存活数量及时间明显增加,混合发酵处理酒样理化指标均符合国标规定;利用GC-IMS从红枣发酵酒中共鉴定出38种挥发性物质,混合发酵处理对红枣酒中酯类、醇类和醛酮类等大部分挥发性物质的形成有明显促进作用;基于偏最小二乘判别分析（partial least squares-discrimination analysis,PLS-DA）共筛选出5种特征标志物（VIP>1）,而异戊醇、乙酸乙酯、乙酸和乙酸异戊酯是影响不同混合发酵红枣酒挥发性风味差异的关键物质;风味轮廓及感官评价结果表明,果香、植物...