戊糖片球菌协同蜂蜜接合酵母LGL-1混合发酵对黄皮果酒品质的影响

目的探究戊糖片球菌协同蜂蜜结合酵母LGL-1(Zygosacharomyces mellis LGL-1,LGL-1)混合发酵对黄皮果酒品质的影响。方法从米香型白酒酒厂的小曲中筛选乳酸菌;进行形态学、分子生物学鉴定及生长测定;以乳酸菌协同LGL-1进行果酒酿造;采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱法(headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)和气相色谱法(gas chromatography,GC)对风味物质进行分析。结果所筛菌株BJQ-1、CZZX-2和LJQ-1为戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus);3株菌皆能利用葡萄糖和果糖进行生长且葡萄糖/果糖质量比1:1复配糖耐受性约300 g/L,BJQ-1、LJQ-1乙醇耐受性达14%vol,CZZX-2乙醇耐受性达16%vol,即所筛菌株适合复配协同酵母菌进行果酒酿造;当CZZX-2、BJQ-1和LJQ-1分别协同LGL-1进行黄皮果酒酿造时,与对照组相比,戊糖片球菌CZZX-2的强化发酵提升黄皮果酒品质的效果最佳,果酒中挥发性物质的种类由32种增加至44种,果酒中2-苯乙醇、异丁醇及异戊醇含量与对照组相比,分别降低24.72%、48.89%和51.57%,乙酸乙酯含量显著提升614.70%。结论戊糖片球菌CZZX-2能协同LGL-1进行黄皮果酒酿造,达到增酯降高级醇的目的,提升其品质。本研究可为黄皮果酒的工业化生产提供菌种及一定的理论基础。

蜂蜜接合酵母对营养物质利用及其高糖胁迫应激代谢特性分析

研究6株蜂蜜接合酵母利用碳源、氮源和维生素的能力,发现蜂蜜接合酵母6-7431对营养物质的代谢能力强于其他菌株,具有较好应用潜力。进一步利用扫描电镜、高效液相色谱检测等方法对该菌株在高糖胁迫下的细胞形态、繁殖方式和应激代谢产物进行探究,结果发现在300~550 g/L的高糖环境中,菌株6-7431能正常出芽生殖,其代谢产生的乙醇、甘油、海藻糖、有机酸(苹果酸、α-酮戊二酸和柠檬酸)等物质含量都远高于100 g/L含糖环境;在550~700 g/L高糖环境中,菌株6-7431的繁殖方式由出芽生殖逐渐变为孢子生殖,代谢产生的乙醇含量低于100 g/L含糖环境,但苹果酸和α-酮戊二酸质量浓度仍有所增加;在750 g/L高糖环境中,菌株6-7431严重失水,形态干瘪,其产生的乙醇体积分数为0.6%,基本停止发酵活动。研究结果揭示了高糖环境对蜂蜜接合酵母细胞形态、繁殖方式以及应激代谢产物的影响,对分析酵母的高糖耐受机制具有重要的参考价值。

高糖胁迫下蜂蜜接合酵母碳代谢流的研究

研究蜂蜜接合酵母LGL-1在高糖胁迫下的代谢特性及代谢流变化。采用高效液相色谱等方法测定蜂蜜接合酵母LGL-1在葡萄糖质量浓度100 g/L和400 g/L条件下积累的代谢产物(酒精、海藻糖、甘油、苹果酸、α-酮戊二酸、柠檬酸及乳酸),通过构建代谢矩阵方程组,采用Matlab软件和归一法分析关键节点的代谢流分布情况。结果表明,蜂蜜接合酵母LGL-1高糖胁迫时的碳流量偏向流入海藻糖、甘油、乙醇和TCA循环的代谢支路,与常规培养相比,海藻糖、甘油和TCA循环的通量分别增加了50.00%,17.73%和4.79%,高糖培养与常规培养的乙醇代谢通量接近。在高糖胁迫条件下蜂蜜接合酵母LGL-1积累的海藻糖、甘油以及TCA循环的通量变化也反映海藻糖、甘油以及TCA循环对酵母细胞的重要保护功能。

利用蜂蜜接合酵母合成海藻糖

利用蜂蜜接合酵母LGL-2可耐受高糖浓度、应激代谢合成海藻糖的特性,研究了不同发酵时间、接种量、培养温度、葡萄糖初始质量浓度、转速对蜂蜜接合酵母代谢积累产生海藻糖的影响,并通过响应面优化了发酵工艺参数。结果表明,在发酵96 h、接种量10%(体积分数)、葡萄糖初始质量浓度300 g/L、温度24℃、转速180 r/min的条件下,海藻糖的质量分数可达92.32 mg/g干酵母,相比优化前提高了29.34%,该研究为蜂蜜接合酵母的应用及海藻糖的生物合成提供了借鉴。

蜂蜜接合酵母及后发酵对黑糯米酒风味的影响

酿造菌种以及后发酵条件会影响黑糯米酒中风味物质的积累与产生,该研究利用气相色谱-质谱联用和液相色谱技术对黑糯米酒中氨基酸、有机酸和挥发性香味成分进行测定,探究酿造曲种(麦曲、蜂蜜结合酵母加麦曲和安琪酵母加麦曲)及后发酵条件(时间和温度)对黑糯米酒风味的影响,从而改善黑糯米酒的风味。研究结果表明蜂蜜接合酵母加麦曲制备的黑糯米酒可以将乳酸占比控制在20%左右,避免乳酸的过量积累,同时显著提高苹果酸(2.5 mg/mL)和琥珀酸(1.1 mg/mL)含量(P<0.05),赋予酒体整体的协调性。蜂蜜接合酵母加麦曲样品制备黑糯米酒中氨基酸(以甜味和鲜味氨基酸为主)的总量为113 mg/L,要高于麦曲制备的黑糯米酒中氨基酸的含量(P<0.05)。此外,该研究发现醛类物质是黑糯米酒中的主要挥发性风味物质,其中糠醛在安琪酵母加麦曲和蜂蜜接合酵母加麦曲黑糯米酒中相对含量分别达到9.11%和10.00%,高于麦曲黑糯米酒中5.83%的糠醛含量(P<0.05),因此,蜂蜜接合酵母加麦曲作为酿造曲种更能改善黑糯米酒风味。利用最佳的酿造曲种组合,对黑糯米酒的后发酵时间(0,20,30,40,50d)和温度(20,24,28℃)进行优化,研究发现,酒中氨基酸总量在后发酵30 d达到1 024 mg/L,但后发酵40 d酒中苦味氨基酸迅速减少,同时有机酸种类和含量更为协调,并且挥发性香气成分中醇、酯和醛类相对含量达到85.7%,因此,后发酵40 d有利于黑糯米酒风味的形成。相比20℃的后发酵温度,在24℃条件下,黑糯米酒中氨基酸种类和含量快速增加,分别达到13种和383 mg/L,并且醇、酯和醛类等主要风味物质相对含量较高,24℃的后酵温度有利于必须氨基酸和主要挥发性风味物质的积累。研究结果为蜂蜜接合酵母的应用及黑糯米酒风味提升提供借鉴。

蜂蜜接合酵母协同传统曲种发酵广东黄酒的工艺研究

以糯米为原料,采用传统曲种及蜂蜜接合酵母LGL-1发酵广东黄酒。在酵母添加量、酵母添加时间、水添加量和前发酵时间4个单因素的基础上,以乙醇体积分数为响应值,采用响应面法对广东黄酒的发酵工艺参数进行优化。结果表明,酿造黄酒的最佳工艺条件为酵母添加量4 m L(100 g干米中)、酵母添加时间50 h、水添加量78%(质量分数)、前发酵时间8. 4 d。该条件下得到的黄酒含糖质量浓度为95. 6 g/L,乙醇体积分数为11. 7%vol,酒体色泽鲜红,外观清澈透亮,具有典型的黄酒醇香。蜂蜜接合酵母LGL-1可应用于低糖型黄酒的酿造。