醋酸菌对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响

将白酒生产中常见的1株醋酸菌(巴氏醋杆菌Acetobacter pasteurianus)与高产酯酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)进行混合发酵,研究醋酸菌对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响。保持高产酯酿酒酵母的接种量不变,向高粱汁培养基内添加不同浓度的醋酸菌菌悬液、醋酸菌发酵上清液,结果发现:醋酸菌菌悬液的添加量对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响不大。随着培养基内醋酸质量浓度的增加(0～6 g/L),高产酯酿酒酵母乙酸酯和高级醇产量逐渐降低,乙酸酯最多下降60%,高级醇最多下降50%,酒精发酵没有受到影响;当醋酸质量浓度为8 g/L时,高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢受到严重抑制,乙醇产量下降85%。在培养基初始醋酸质量浓度为6 g/L时,高产酯酿酒酵母共有394个基因转录水平上调,282个下调,这些差异基因主要富集在细胞膜的组成,其中高产酯酿酒酵母的次生代谢产物合成、碳代谢、三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle, TCA)、氨基酸生物合成、糖酵解、氧化磷酸化、丙酮酸代谢等多条代谢途径受到影响。     

植物乳杆菌对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响

在高粱汁培养基内同时接种植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和高产酯酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）,探究植物乳杆菌及其代谢产物对高产酯酿酒酵母酒精发酵及酯醇代谢的影响。结果表明：植物乳杆菌对高产酯酿酒酵母生长及酒精发酵的影响不大,发酵结束后残糖量均＜5 g/L,乙醇含量为74～78 g/L;植物乳杆菌使高产酯酿酒酵母乙酸乙酯和高级醇产量下降,分别最多下降了15.31%、36.14%;培养基内不同乳酸质量浓度使酿酒酵母乙酸乙酯产量提高,乳酸质量浓度为7.1 g/L时,乙酸乙酯最多提高了39.84%;培养基内乳酸质量浓度在1.8～7.1 g/L时,高产酯酿酒酵母高级醇的产量明显降低,特别是苯乙醇的产量显著下降,下降了25.05%～75.64%。     

序批式固定化菌液态发酵白酒工艺的研究

以高粱糖化液为原料,采用序批式固定化菌液态发酵白酒工艺,酒精发酵最佳时间为36 h。以总酸、总酯含量为评价指标,利用均匀设计试验方法,确定该工艺中固定化生香酵母、乳酸菌、己酸菌的最佳添加量。结果表明,得到液态发酵白酒的固定化菌株最佳添加量为生香酵母5.5%、乳酸菌1.0%、己酸菌3%,在此最优条件下,总酸和总酯含量分别为486.62 mg/L和258.28 mg/L,且所酿白酒中酯类物质和高级醇含量均符合液态法白酒的国家标准。该工艺缩短了酒精发酵时间,并且提高了白酒品质。     

酿酒酵母与球拟酵母混合发酵对白酒风味物质的影响

为研究球拟酵母在白酒发酵过程中对风味物质生成量的影响,将工业酿酒酵母AY15、高产酯酿酒酵母MY15分别以不同接种体积比、不同接种顺序与球拟酵母WY2进行混合发酵,以3种酵母单独接种发酵作为对照,检测其发酵过程中发酵性能、乙酸酯及高级醇生成量的变化。在不同接种体积比试验中,高产酯酿酒酵母和球拟酵母接种体积比为1∶2时,乙酸乙酯生成量达到351.65 mg/L,比MY15菌株纯种发酵提高27.78%,且发酵周期缩短至4 d。在不同顺序接种试验中,先接种酿酒酵母AY15和MY15,再接种球拟酵母,对应的乙酸乙酯生成量分别提高了24.55%和12.78%,而异戊醇生成量分别降低了10.58%和24.24%。结果表明,酿酒酵母与球拟酵母混合发酵时,球拟酵母对酿酒酵母的产酯能力具有强化作用,且不影响酿酒酵母的产酒精能力。     

HS-SPME-GC-MS分析高产酯低产高级醇酿酒酵母发酵酒的风味物质

采用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用(HS-SPME-GC-MS),分析添加不同高产酯低产高级醇酿酒酵母发酵得到酒样中的挥发性成分,并采用气相色谱对其中的主要风味物质进行定量分析。气相色谱质谱联用在酿酒酵母AY15、AY15-BAT2、AY15-BAT2+ATF1、AY15-IAH1+ATF1的酒样中分别分离鉴定出62、56、63、59种挥发性成分,主要包括酯类、醇类、醛类、酸类、烷烃、芳香烃和酚类等。三株具有不同高级醇和酯生成能力的酿酒酵母发酵得到的酒样中酯类与高级醇的比例相比野生菌株AY15均有不同程度的提高,其中,AY15-BAT2+ATF1酒样中新检出乙酸正丁酯、乙酸庚酯、乙酸辛酯、乙酸苯乙酯、乙酸-甲氧基-2-苯乙酯五种乙酸酯。定量结果表明,AY15-BAT2+ATF1与AY15-IAH1+ATF1显著提高了乙酸乙酯和乙酸异戊酯的含量,AY15-BAT2则不影响主要酯类物质的生成;同时,这三株酿酒酵母不同程度的降低了酒中正丙醇、异丁醇和异戊醇的含量。     

3株非酿酒酵母在模拟葡萄汁中的生长特性与发酵香气

在模拟葡萄汁培养基中以三种非酿酒酵母(葡萄汁有孢汉逊酵母、美极梅奇酵母、浅白隐球酵母)为实验对象,以酿酒酵母DV10为对照,研究三种非酿酒酵母的生长特性和发酵香气。结果表明:葡萄汁有孢汉逊酵母的生长特性最好,其次是美极梅奇酵母;不同酵母发酵模拟培养基共检测出74种与酵母代谢相关的挥发性化合物,其中醇类13种,酯类29种、酸类9种、醛酮类5种、萜烯类8种、苯环类6种和其他类4种;不同酵母菌发酵的培养基中的香气成分及含量差异明显,美极梅奇酵母产生的发酵香气浓度最高(206.27 mg/L),其中有玫瑰花香的苯乙醇(102.49 mg/L)对香气的贡献最大,另一重要香气物质为3-甲基丁醇(86.65 mg/L);浅白隐球酵母典型的发酵香气为金合欢醇(0.13 mg/L),给葡萄酒带来柔和的甜香气;葡萄汁有孢汉逊酵母能够产生较为丰富的香气物质,典型的发酵香气为乙酸乙酯(5.86 mg/L)、乙酸-3-甲基丁酯(1.17 mg/L)、辛酸乙酯(25.01 mg/L)、辛酸-3-甲基丁酯(0.3 mg/L)、乙酸-2-苯乙酯(14.36 mg/L)、辛酸(1.96 mg/L)和香茅醇(0.21 mg/L),赋予葡萄酒复杂的果香和花香。在葡萄酒酿造中应用特定的非酿酒酵母进行发酵,可以用来生产有特定风味的葡萄酒。     

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%。     

高产酯酿酒酵母与乳酸菌共发酵过程中的相互作用研究

酵母菌和乳酸菌是各种酿酒生产中两类非常重要的发酵微生物,其相互作用对酒的产量和质量有很大影响。本试验主要研究了高产酯酿酒酵母MY-15和酿酒过程中三种常见乳酸菌（Lactobacillus casei lca、Pediococcus pentosaceus L1和Bacillus coagulans NJ）在生长和代谢方面相互间的影响。结果表明,乳酸菌对高产酯酿酒酵母MY-15的生长和产乙酸乙酯有明显的抑制作用,对产酒的影响不大;但乳酸菌的代谢产物乳酸对酿酒酵母的生长和代谢有明显的抑制作用。高产酯酿酒酵母MY-15对干酪乳杆菌lca的生长抑制作用明显,但少量的酵母菌对戊糖片球菌L1和凝结芽孢杆菌NJ的生长有促进作用;随着酵母菌接种量的增加,乳酸菌代谢乳酸呈先增后减的趋势;酵母菌代谢产物乙醇对乳酸菌的生长和代谢,在乙醇含量少于7.5%（V/V）时,抑制作用不明显;当酒精含量达17.5%（V/V）时,乳酸菌的生长被完全抑制。     

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。     

提高乙酸耐受性酿酒酵母JJJ1突变株构建及转录组学分析

目的 构建JJJ1突变株以提高酿酒酵母在发酵过程中的乙酸耐受性,提高发酵效率。方法 本研究采用CRISPR-Cas9基因编辑技术构建酿酒酵母JJJ1Δ突变株,检测突变对酿酒酵母菌株的乙酸耐受性影响,基于转录组学分析突变株耐受乙酸的分子机制。结果 在含有5 g/L乙酸的液体培养基中,酿酒酵母JJJ1Δ存活率是野生型菌株的4.44倍,发酵72 h后酿酒酵母突变株JJJ1Δ的细胞生物量是野生型菌株的1.15倍,酿酒酵母JJJ1Δ的生长延滞期比野生型菌株缩短了30 h;转录组学研究表明,敲除JJJ1基因增强酿酒酵母的代谢、生物调控、膜流动性以及转运活性和电子转移活性,减少酿酒酵母细胞生理过程、细胞连接和拟核功能以及细胞结合功能。结论 敲除JJJ1基因的酿酒酵母突变株通过提高能量代谢和氨基酸合成,降低核糖体生物发生减少细胞生理活动,增强酿酒酵母菌株乙酸耐受性。     

共培养时酿酒酵母对速生梭菌己酸代谢的影响及其机理

以1 株可以产己酸的速生梭菌（Clostridium celerecrescens）JSJ-1与1 株酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）C-1为研究对象,在不同营养条件下,比较2 种微生物纯培养、共培养过程中生长代谢（菌落数、葡萄糖、乙醇、丁酸、己酸）的差异,分析S. cerevisiae对己酸菌己酸代谢的影响及其机理。结果发现：在厌氧条件下,34 ℃静置培养,S. cerevisiae C-1比C. celerecrescens JSJ-1更具有生长优势,会优先利用培养基中的葡萄糖。当培养基中唯一碳源为葡萄糖时,S. cerevisiae C-1会利用葡萄糖代谢生成乙醇,为C. celerecrescens JSJ-1合成己酸提供底物。当培养基中含0.5%葡萄糖和2%乙醇时,共培养相比C. celerecrescens JSJ-1单独培养,己酸的生成时间提前了4 d。葡萄糖对C. celerecrescens JSJ-1生成己酸有较强的抑制作用,共培养时S. cerevisiae C-1利用葡萄糖可缓解葡萄糖对己酸生成的抑制。在浓香型白酒发酵过程中,S. cerevisiae不仅可以为己酸菌合成己酸提供底物,而且可以缓解葡萄糖对己酸生成的抑制作用。     

酿酒酵母Y3401产己酸乙酯发酵条件的优化

以酿酒酵母Y3401为研究对象,对该菌株发酵产己酸乙酯条件进行优化。首先,通过单因素对其培养基条件(pH值和糖度)及诱导条件(温度、转速、接种量、乙醇添加量、己酸添加量、前体添加时机和诱导时间)进行优化,然后通过Plackett-Burman试验,筛选出5个显著影响酿酒酵母Y3401产己酸乙酯的因素,再通过最陡爬坡试验确定最大响应区域,最后采用Box-Behnken试验设计及响应面分析,确定其最优产己酸乙酯条件为:糖度14 Brix、初始pH 7、温度25℃、转速180 r/min、接种量3.5%、乙醇添加量8%、己酸添加量0.059%、前体添加时机30 h、诱导时间31 h。在此培养条件下己酸乙酯产量达10.1 mg/L。本研究结果有助于酿酒酵母Y3401更好地应用于白酒发酵中。     

绿原酸对酿酒酵母发酵特性的影响

以模拟苹果汁为发酵体系,添加质量浓度为0（对照组）、0.01、0.1、1.0 g/L的绿原酸,通过考察发酵过程中酿酒酵母CICC31084的生物量、葡萄糖消耗、CO2释放、发酵液乙醇生成以及发酵液关键香气物质变化,研究发酵过程中绿原酸对酿酒酵母发酵特性的影响。结果表明：高质量浓度绿原酸能够促进酵母细胞生长,加快CO2释放和糖代谢速率,延缓发酵前期乙醇生成速率,高质量浓度（1.0 g/L）绿原酸对酿酒酵母发酵特性的影响更加显著,能够缩短整个发酵周期2～3 d。绿原酸作用下,发酵末期香气物质苯乙醇、乙酸乙酯、乙酸异戊酯含量增加,正己酸乙酯、癸酸乙酯含量降低,而辛酸乙酯含量差异不大。     

Effects of a Saccharomyces cerevisiae culture on in vitro mixed ruminal microorganism fermentation.

Previous research has shown that Saccharomyces cerevisiae culture increases lactate utilization and cellulose digestion by pure cultures of ruminal bacteria. Based on these pure culture results, in vitro mixed ruminal microorganism fermentations were conducted to determine the effects of 0.35 and 0.73 g/L of Sacc. cerevisiae culture on the fermentation of ground corn, maltose, alfalfa hay, bermudagrass hay, and lactate. In addition, experiments were performed to evaluate the effects of Sacc. cerevisiae culture and monensin on the mixed ruminal microorganism fermentation. In the presence of ground corn, both concentrations of Sacc. cerevisiae culture had little effect on final pH or fermentation products, except the 0.35 g/L treatment increased valerate concentration. Saccharomyces cerevisiae culture had little effect on final pH or fermentation products in maltose or lactate fermentations. When alfalfa hay was the substrate, 0.73 g/L of Sacc. cerevisiae culture increased propionate concentration and both treatments decreased the acetate to propionate ratio. In the case of Coastal bermudagrass hay, 0.73 g/L Sacc. cerevisiae culture increased concentrations of acetate, propionate, CH4, butyrate, isovalerate, valerate, and decreased the acetate to propionate ratio, whereas both treatments increased total volatile fatty acid concentrations. Similar to alfalfa hay, in vitro dry matter disappearance of Coastal bermudagrass hay was numerically increased in the presence of Sacc. cerevisiae culture. Monensin altered the fermentation by decreasing concentrations of CH4 and lactate and increasing concentrations of propionate. There was no interaction between Sacc. cerevisiae culture and monensin. In conclusion, the incorporation of Sacc. cerevisiae culture into mixed ruminal microorganism fermentations of ground corn, maltose, or lactate had little effect on final pH and fermentation products. However, in the presence of alfalfa hay or Coastal bermudagrass hay Sacc. cerevisiae culture increased concentrations of several fermentation products and numerically increased in vitro dry matter disappearance of forage fiber.     

初始酸度对酿酒酵母发酵的影响

以高粱糖化液模拟发酵体系,添加0～30 mmol/100 g的乳酸以设置不同的初始发酵酸度,通过考察酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的生物量、发酵累计质量损失、发酵液乙醇生成、发酵液关键香气物质,探究不同初始酸度对酿酒酵母发酵状况的影响,以期解析初始酸度对白酒发酵产酒的影响。结果表明,随初始发酵酸度增加,酿酒酵母生长受到抑制,低初始酸度条件下（0～15 mmol/100 g）有利于酿酒酵母发酵,加快CO2释放和糖代谢速率及更多种类挥发性风味物质生成,当初始酸度为15 mmol/100 g时,醇类、酸类及总挥发性物质种类数最高;较高的初始酸度（15～30 mmol/100 g）会抑制酿酒酵母乙醇的生成。6种关键性挥发性风味物质检测结果表明,初始酸度为5 mmol/100 g时,酿酒酵母发酵末期的关键风味物质乳酸乙酯、苯乙醇、异丁醇和异戊醇含量达到最高,20 mmol/100 g的初始酸度更有利于乙酸乙酯生成,乙酸苯乙酯的生成随初始酸度增加而被抑制。综上,控制初始酸度为15 mmol/100 g左右发酵效果较好。     

苹果酒发酵过程中绿原酸胁迫对酿酒酵母生理特性的影响

在苹果酒发酵过程中,酿酒酵母会对各种胁迫和环境变化做出代谢应答.绿原酸是苹果和苹果酒中含量相对较高的一种苹果多酚类物质.本文以绿原酸为代表性苹果多酚,考察不同质量浓度的绿原酸胁迫对酿酒酵母生理特性的影响.结果表明:酿酒酵母CICC 31084在绿原酸胁迫下,主要通过改变胞内超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化氢酶(CA...