强化异常威客汉姆酵母对白酒酿造中微生物结构及酯类合成的影响

异常威客汉姆酵母在白酒酿造中利于酯类化合物的合成。酯类是白酒的重要风味物质,其种类、含量对白酒的品质起至关重要的作用。采用模拟固态发酵技术研究白酒生产中人工添加异常威客汉姆酵母改善白酒风味物质的机制。试验共分为两组:空白组(a组)和添加异常威客汉姆酵母Y-1(b组),取不同发酵时期的酒醅样进行GC-MS分析,结果表明添加Y-1菌株可显著提高酒醅样品中酯类及其它风味物质的含量,其中b组中浓香型白酒主体酯己酸乙酯含量显著高于a组(P<0.05),发酵25 d时b组中己酸乙酯含量(856.1±4.00)mg/L。分别对发酵过程中两组酒醅进行高通量测序,Alpha多样性结果表明b组细菌群落多样性和丰富程度皆高于a组,而真菌的多样性和丰度较相似,各属间丰度有一定差异。结论:利用异常威客汉姆酵母发酵生产白酒,通过生物强化作用改变乙酸乙酯含量,从而导致其它风味物质的变化,该变化主要是由添加异常威客汉姆酵母引起微生物结构的变化所致,说明异常威客汉姆酵母Y-1具有提升固态发酵白酒风味物质的能力,尚需在实际生产中做进一步验证。

高吸附Pb^2+的异常威客汉姆酵母QF-1-1吸附Pb^2+特性及机理

为开发新型重金属生物吸附剂,对一株高吸附Pb^2+的异常威客汉姆酵母QF-1-1吸附Pb^2+的特性和机理进行探讨。通过摇瓶法考察Pb^2+溶液的初始pH值和质量浓度、菌体质量浓度、吸附时间对QF-1-1吸附Pb^2+特性的影响。利用基团掩蔽实验、化学试剂处理实验、解吸附实验研究QF-1-1对Pb^2+的吸附机理。结果表明,在Pb^2+溶液初始pH 5.5、Pb^2+溶液初始质量浓度100 mg/L、菌体质量浓度11 g/L、吸附时间140 min条件下,QF-1-1吸附效果较好,其中吸附量最大可达到7.29 mg/g,去除率达到97.89%。将QF-1-1羧基、氨基、磷酸基掩蔽处理后,其对Pb^2+离子的去除率分别从92.61%下降到34.13%、38.69%和77.84%,各基团在吸附Pb2+过程中的贡献率分别是羧基>氨基>磷酸基。各种不同化学试剂处理后QF-1-1对Pb^2+吸附能力表现不同,经酸处理后去除率降低,并且差异极显著(P<0.01)。QF-1-1吸附Pb^2+具有可逆性,可被0.1 mol/L HCl、15 mmol/L HNO3、1.0 mmol/L EDTA溶液洗脱,4次洗脱后胞内Pb^2+占吸附总量小于4.1%,因此推测其吸附机制主要是表面吸附。

异常威客汉姆酵母QF-1-1对大鼠铅暴露毒性的缓解作用

目的:研究异常威客汉姆酵母菌QF-1-1对铅暴露导致大鼠中毒的缓解作用。方法:大鼠被随机分为低、高铅模型组,低、高铅菌干预组,空白对照组。低、高铅模型组大鼠自由饮用1 mg/mL和4 mg/mL乙酸铅水溶液,食用基础饲料;低、高铅菌干预组大鼠自由饮用1 mg/mL和4 mg/mL乙酸铅水溶液,食用含异常威客汉姆酵母菌饲料;空白对照组正常饮水和食用基础饲料。试验持续7周,期间定期测定各组粪便铅含量。7周后分别测定各组大鼠体质量、脏器指数,血液、肝脏、肾脏、脑组织中铅蓄积,并取肝脏、肾脏、脑组织制作石蜡切片,通过苏木精-伊红染色观察各组织的病理变化。结果:饲喂7周后,模型组造模成功,低铅模型组达到中度铅中毒,高铅模型组达到重度铅中毒,并且各组织出现明显的病理损伤。与各模型组相比,食用异常威客汉姆酵母菌QF-1-1可以显著降低大鼠肝脏、肾脏指数及血液、肝脏、肾脏、脑组织的铅蓄积,增加粪便中的铅排量,改善各组织出现的病理学变化。结论:异常威客汉姆酵母QF-1-1对大鼠铅中毒具有一定的促排及缓解作用,尤其是中度铅中毒效果显著。

异常威客汉姆酵母产酯酶培养基优化及发酵液香气物质分析

通过响应面法对异常威客汉姆酵母Y-1培养基组分进行优化,以达到提高产酯酶活力的目的。先通过单因素实验确定培养基适宜碳源为玉米淀粉,氮源为酵母膏和NH 4Cl,再利用Box-Behnken实验、响应面法对主要影响因素进行优化。实验结果表明:利用优化后的培养基进行发酵,测得该菌株所产酯酶活力为0.263 U/mL,是优化前的4.3倍。采用固相微萃取法(SPME)对发酵液挥发性成分进行提取,并结合气质联用仪(GC-MS)对其定量分析,检测出酯类物质共17种,相对质量分数占总高级挥发成分的86.23%,其中己酸乙酯、乙酸苯乙酯、辛酸乙酯和庚酸乙酯等乙酯类为主要成分。

异常威克汉姆酵母Y-1对模拟固态发酵白酒酒醅理化指标及风味的影响

该研究以自然发酵和添加安琪酵母发酵为对照组,利用模拟固态发酵白酒技术考察异常威克汉姆酵母(Wickerhamomyces anomalus)Y-1对酒醅理化性质、微生物及挥发性风味成分的影响。结果表明,与其他两组相比,发酵结束时,异常威克汉姆酵母Y-1组酒醅水分及酸度更高,淀粉和还原糖的利用更加彻底;酵母数量最多,霉菌和细菌数量最少。从3组酒醅中共检测出52种主要挥发性物质,包括23种酯类、10种醇类、6种挥发性酸类、6种酚类和7种其他化合物。与其他两组相比,异常威克汉姆酵母Y-1组中酯类(3066.99 mg/kg)及醇类物质含量(1731.61 mg/kg)显著提高(P<0.05),尤其是己酸乙酯、庚酸乙酯、辛酸乙酯、苯乙醇等化合物,此外,在异常威克汉姆酵母Y-1组还检测到愈创木酚等有益因子。

均匀设计优化 Wickerhamomyces anomalus Y-1菌株产酯条件及其产香分析

产酯酵母是白酒酿造的重要功能微生物,发掘其产香特性并优化产酯条件对白酒酿造技术的提升具有重要意义。以大曲中分离得到的1株异常威客汉姆酵母为出发菌株(命名为Wickerhamomyces anomalus Y-1),对其生长耐受性进行研究,用均匀设计法进行优化试验,结合回归分析考察了培养温度、时间、转速、接种量等因素对其产酯的影响,并采用固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)检测风味物质含量。结果表明:该菌株能在pH 3、34℃的环境下生长,且具有一定产酯能力,乙醇体积分数在大于4%时生长开始受到限制,产酯能力也随之下降;在培养温度25.2℃,时间12.2 h,摇床转速180 r/min,接种量9.8%(V/V)的条件下,发酵液中酯类相对含量为680.594μg/L,己酸乙酯相对含量达到380.360μg/L;将SPME-GC-MS测定结果与NIST质谱数据库进行比对,共鉴定出己酸乙酯、辛酸乙酯、β-苯乙醇等40多种对白酒品质有贡献的物质。Wickerhamomyces anomalus Y-1菌株良好的生长耐受性及较强的产酯、产醇能力为下一步应用于浓香型白酒的品质改善奠定了基础。