基于Lachancea thermotolerans-Saccharomyces cerevisiae双酵母混合发酵酸啤酒的工艺研究

酸啤酒正在被越来越多的消费者接受,也正在成为啤酒企业多元化布局的方向之一。该研究在不添加外源风味物质的前提下,基于啤酒双酵母混合发酵体系,将耐热拉钱斯氏酵母(Lachancea thermotolerans)与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)组合按照10∶1同时接种进行啤酒发酵,耐热拉钱斯氏酵母的发酵过程可产生一定量的乳酸(1.5~1.8 g/L),降低酒液pH值(3.3~3.4),得到酸味柔和的新型酸啤酒。相比于单一菌株发酵,双酵母混合发酵酸啤酒体系的风味物质产量都有所提高,产生了更多乙酸异丁酯和乙酸异戊酯等酯类物质,增强了酸啤酒的水果香气,果香馥郁、爽口协调,对啤酒的质量产生了积极影响,并且减少了糖化锅酸化等工艺操作步骤,实现更快速的发酵和稳定的过程控制,促进了酸啤酒的大规模生产应用。

高产乳酸耐热克鲁维酵母的筛选及其在葡萄酒中增酸潜力研究

通过比较16株耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)的产乳酸能力及耐受性,筛选高产乳酸的优良菌株,并将其与商业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)EC1118按1∶1配比共发酵制备霞多丽葡萄酒,评估其酿造特性。结果表明,耐热克鲁维酵母菌株LT-XJ24、LT-XJ59、LT-ZX03与LT-GS27的耐受性较好,且产乳酸能力较强,在葡萄汁中的乳酸产量分别为6.41 g/L、6.52 g/L、7.89 g/L和6.21 g/L。优选的4株耐热克鲁维酵母与商业酿酒酵母共发酵均能完成霞多丽葡萄酒的酒精发酵,且均具有良好的生物增酸能力,其中菌株LT-ZX03混合发酵的霞多丽葡萄酒中的乳酸产量最高,达6.66 g/L。尽管混合发酵组提高了葡萄酒的挥发酸含量,但仍然符合相关标准要求(≤1.2 g/L)。从霞多丽葡萄酒样品中共检出41种香气物质,包括23种酯类、11种醇类、5种酸类以及2种其他类化合物,其中13种物质的香气活度值(OAV)>1。不同耐热克鲁维酵母对霞多丽葡萄酒中挥发性香气物质的影响存在差异,其中菌株LT-GS27和LT-ZX03影响较大,能够提高葡萄酒中具有花果香气的丁酸乙酯、己酸乙酯、辛酸乙酯和癸酸乙酯等物质含量。

畜禽粪便堆肥高温保氮菌Aliibacillus thermotolerans BM62的筛选及复壮

氨氧化细菌可以将NH3氧化成NO2-,从而减少堆肥过程中的氨挥发,是畜禽粪便堆肥中的理想保氮微生物。本实验在堆肥高温期样品中分离得到一株高温微好氧氨氧化细菌,经鉴定此菌株为芽孢杆菌科(Bacillaceae)的一个新属,命名为Aliibacillus thermotolerans BM62。在后续研究中由于反复迭代等原因,发现其氨氧化能力有所衰退。菌株BM62可适应堆肥高温阶段微好氧环境进行氨氧化作用,该特性使其在堆肥保氮中具有较高的理论研究价值和实际生产意义,因此对该菌株氨氧化能力的复壮研究十分必要。本实验以Aliibacillus thermotolerans BM62为研究对象,以来源环境堆肥为基础,添加不同营养因子(牛肉膏、蛋白胨)作为复壮培养基,考察不同复壮载体对菌株复壮效果的影响。实验结果表明,菌株BM62在不加任何外源有机物的堆肥原环境复壮培养基的复壮效果最佳,经复壮培养后,该菌株氨氧化活性为34.7~36.5 mg/L,与其退化前氨氧化能力(35.0 mg/L)相当。

深海放线菌Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652遗传操作系统的建立

目的建立深海放线菌Marinactinospora thermotolerans SCSIO 00652菌株的遗传操作系统,通过基因阻断研究次级代谢产物的生物合成途径。方法在对该菌株的全基因组进行测序的基础上,以基因组序列中编码非核糖体肽合成酶(Non-ribosomal peptide synthetase,NRPSs)的基因s102-A和s63-A为目标基因,利用PCR-targeting介导的基因置换技术构建了重组质粒,在加有3%海盐的培养基上,通过ET12567/pUZ8002属间接合转移导入SCSIO 00652野生菌。结果接合子通过一代、二代松弛培养都无法得到双交换突变菌株,松弛培养四代后经抗性筛选,双交换率明显提高,PCR分析结果显示s102-A基因和s63-A基因均被成功阻断,HPLC分析结果显示突变株的发酵产物与野生型菌株有一定的差异。结论成功建立了深海放线菌M.thermotolerans SCSIO 00652的遗传操作系统,为对其它基因进行遗传学操作奠定了基础。

耐热克鲁维酵母在葡萄酒发酵中的研究和应用进展

随着全球气候变暖,温暖种植区特别是我国西部产区出现葡萄果实成熟速度过快、酸度较低的现象,对葡萄酒的口感产生了很大的负面影响。耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)是一种高产乳酸的非酿酒酵母,与酿酒酵母进行混合接种可实现有效增酸,同时降低pH值,从而维持葡萄酒的微生物和颜色稳定性。本文对国内外耐热克鲁维酵母在葡萄酒发酵中的研究和应用进行综述,包括耐热克鲁维酵母的基本生理生化和酿造特性,对葡萄酒主要代谢产物、香气和颜色等指标的影响以及高产乳酸的分子机制,最后简要介绍该菌的商业化应用情况,以期对耐热克鲁维酵母的研究提供一定的参考,加快其工业化应用进程。

不同能源条件下中度嗜热嗜酸细菌多样性分析

采用黄铁矿、黄铜矿、硫酸亚铁和硫粉混合物作为主要能源物质在50℃条件下分别培养中度嗜热细菌混合物,研究其细菌多样性.提取细菌基因组总DNA,采用PCR结合限制性酶切片段多态性分析（RFLP）方法进行细菌16S rRNA基因的系统发育分析,比较不同能源条件下富集培养的混合细菌群落构成的差异.从3个培养物中共获得阳性克隆303个并进行RFLP分析,对29种不同酶切谱型的克隆插入序列进行测定和系统发育分析.大部分序列与已报道的浸矿微生物16S rRNA序列相似性较高（89.1%～99.7%）,归属于硫化叶菌属的耐温氧化硫化杆菌（Sulfobacillus thermotolerans）和热氧化硫化杆菌（Sulfobacillus thermosulfidooxidans）,嗜酸硫杆菌属的喜温硫杆菌（Acidithiobacillus caldus）,钩端螺旋菌属的嗜铁钩端螺旋菌（Leptospirillum ferriphilum）以及uncultured forest soil bacterium、uncultured proteobacterium.其中Acidithiobacillus caldus,Sulfobacillus thermotolerans,Leptospirillum ferriphilum 3种细菌为三类能源物质培养物中的优势细菌类群.L.ferriphilum在黄铁矿培养体系（53.8%）和硫酸亚铁和硫粉为能源的培养体系中（45.9%）中丰度最高;在以黄铜矿为能源物质的培养体系中,S.thermotolerans的比例大幅上升（70.1%）.

三种非酿酒酵母对贵人香白葡萄酒发酵进程及挥发性组分的影响

本文以‘贵人香’葡萄为原料,利用三种商业化非酿酒酵母(戴尔有孢圆酵母、美极梅氏酵母和耐热克鲁维酵母)与酿酒酵母混合发酵酿制白葡萄酒,并对酵母的发酵进程、葡萄酒理化指标、挥发性物质含量以及香气感官品质进行比较,旨在阐述非酿酒酵母/酿酒酵母混合发酵对白葡萄酒香气质量的影响。结果表明,三种非酿酒酵母与酿酒酵母的混合发酵均能顺利完成,但美极梅氏酵母易受到酿酒酵母的抑制。理化指标检测结果显示混合发酵白葡萄酒的酒精含量低于酿酒酵母单独发酵。挥发性香气物质采用气相色谱-离子迁移谱技术进行检测,共检测到34种化合物,接种美极梅氏酵母的葡萄酒中己酸乙酯、异戊酸乙酯、乙酸己酯、γ-壬内酯、δ-辛内酯、己醇、芳樟醇等物质的信号强度最高,整体香气风格最突出。接种戴尔有孢圆酵母和耐热克鲁维酵母的酒样中辛酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸乙酯、α-松油烯等组分的含量较高,香气感官特征存在相似性,且均优于酿酒酵母单独发酵的葡萄酒。主成分分析结果能较好地区分不同混合发酵工艺生产的葡萄酒。综上,非酿酒酵母/酿酒酵母混合发酵对提升白葡萄酒香气质量有积极作用。

耐热克鲁维酵母和戴尔有孢圆酵母在冰葡萄酒酿造中的应用潜力

为了研究耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)和戴尔有孢圆酵母(Torulaspora delbrueckii)在冰葡萄酒酿造中的应用潜力,该文对不同来源的3株L. thermotolerans(LT1、LT2、LT3)和3株T. delbrueckii(TD1、TD2、TD3)菌株的嗜杀性及在冰酒生境下的生长动态、耐受性及其发酵特性进行分析。结果表明:供试的L. thermotolerans和T. delbrueckii菌株对冰酒发酵条件均具有良好的适应性;其中菌株LT2和TD2在葡萄糖质量浓度为400~500 g/L、乙醇体积分数为15%、SO2质量浓度为400 mg/L、温度在13~19℃的条件下均可保持良好的定殖能力;3株L. thermotolerans和TD2菌株对酿酒酵母1296菌株具有较强的嗜杀性;LT2菌株发酵冰葡萄汁时的乳酸产量最高,为2. 195 g/L;LT2和TD2菌株纯种发酵的冰酒乙醇体积分数能达到11%~12%,并且酒样中挥发性酯类、有机酸类物质的总含量比酿酒酵母纯种发酵的酒样显著降低,挥发性萜烯类物质含量显著增加;感官分析表明,TD2菌株纯种发酵的冰葡萄酒有较强花、果香气;LT2菌株能够增强冰葡萄酒的酸度,有助于平衡冰酒的甜腻感,使口感协调。综上所述,LT2和TD2菌株纯种发酵对冰葡萄酒的感官品质有一定的积极影响,L. thermotolerans和T. delbrueckii具有酿造冰葡萄酒的应用潜力。

优选本土非酿酒酵母混合发酵在干红葡萄酒中的应用潜力分析

耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans,LT)具有高产L(+)-乳酸特性,可作为葡萄酒酿造中的生物酸化剂;粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe,SP)具有较高的乙醇发酵和苹果酸转化能力。以优选的本土酵母菌株为发酵剂,旨在探讨优选非酿酒酵母混合发酵对干红葡萄酒品质的影响,为其增香酿造和感官特性的调整作用提供参考。试验以美乐葡萄为原料,将本土菌株LT和SP分别以10^(3)∶1、10^(4)∶1和10^(5)∶1的比例混合接种发酵,并以商业酿酒酵母(Vintage Red,VR)单独发酵为对照。结果表明,在混合发酵中,SP定殖能力良好,始终存在于酒精发酵过程,LT在第4天达到最大生长量后开始逐渐下降,发酵结束时(14 d)无法检测到该菌株的存在。SP酒样的苹果酸降解率达81.86%,不同比例同时接种酒样的苹果酸降解率为67.91%~75.35%,乳酸产量为2.71~2.85 g/L。LT菌株接种比例的增大有利于提高C_(6)醇,中链脂肪酸乙酯,琥珀酸二乙酯和乳酸乙酯等香气物质的含量,其中以10^(5)∶1比例接种的酒样增加最为显著。感官分析表明,高比例同时接种处理明显增加酒样的花香和果香。综上,LT和SP以10^(5)∶1的比例同时接种在提升葡萄酒香气和改善品质方面具有较好的应用潜力。

非酿酒酵母对河西走廊黑比诺葡萄酒发酵品质的影响

以河西走廊黑比诺葡萄为酿酒实验原料,考察耐热克鲁维酵母CVE-7不同接种方式的增酸效果及对葡萄酒感官品质的影响。以商业葡萄酒酵母MST单独发酵为对照组,CVE-7与MST混合接种和顺序接种混合发酵为试验组,考察发酵过程中比重、温度、总酸和pH值的变化,酒精发酵结束后检测基本理化指标,对酒样进行感官品评。结果表明,MST单独发酵、CVE-7与MST混合发酵酒精发酵均平稳、彻底;发酵结束后葡萄酒理化指标均符合国家标准GB 15037—2006《葡萄酒》,混合发酵可以显著提高葡萄酒的总酸、干浸出物(P≤0.01)等指标,感官品评完全达到了工艺设计要求。

耐热克鲁维酵母和粟酒裂殖酵母顺序接种发酵对美乐干红葡萄酒品质的影响

研究耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)与粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)顺序接种发酵替代苹果酸-乳酸发酵对美乐干红葡萄酒品质的影响,为利用非酿酒酵母提升干红葡萄酒品质提供技术支持。以甘肃武威产区美乐葡萄为原料,将3株不同的L. thermotolerans菌株分别与1株S. pombe菌株间隔4 d顺序接种发酵及S. pombe菌株单独接种发酵为处理组,以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)单独接种发酵为对照,对发酵过程中菌种的生长动态、葡萄酒主要理化指标、风味成分及感官品质进行分析。结果表明:处理组完成乙醇发酵均需16 d,在顺序接种发酵过程中,S. pombe菌体生长稳定,L. thermotolerans菌株在第4天菌体数量达到最大,但随着S. pombe菌体的加入而明显减少,并在10～12 d完全消亡。3株L. thermotolerans和S. pombe菌株以顺序接种方式发酵产生的乳酸含量无显著差异,其质量浓度为2.46～2.86 g/L,但均显著高于对照组苹果酸-乳酸发酵后的乳酸含量(P<0.05)。顺序接种发酵能够使挥发酸质量浓度降低0.11～0.16 g/L,总酸质量浓度增加0.96～1.97 g/L,也能够增加酒体色度,降低酒体色调。顺序接种发酵酒样中酯类、高级醇类和酸类化合物的含量分别下降了38.46%～49.34%、13.36%～19.42%、46.84%～49.71%,但增加了苯乙醇、萜烯类和大马酮等挥发性化合物的产出,提高了香气的复杂性。感官分析表明顺序发酵改善了葡萄酒的色泽,酸度偏高,花果香气明显。表明L.thermotolerans菌株与S.pombe菌株的顺序接种方式发酵具有替代苹果酸-乳酸发酵的潜力,对葡萄酒增酸和感官品质的提升也具有积极影响。

耐热克鲁维酵母与酿酒酵母顺序接种发酵对霞多丽干白葡萄酒感官品质的影响

为研究耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)在干白葡萄酒中的增酸及增香作用,以霞多丽葡萄为原料,将3株不同的L.thermotolerans菌株分别与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)间隔4 d顺序接种发酵为处理组,S.cerevisiae纯种发酵为对照组,对发酵过程中酵母生长动态、酒样主要理化指标、香气成分及感官品质进行分析。结果表明,处理组11 d完成乙醇发酵,3株L.thermotolerans菌株在接种第4天生物量均达到10 7 CFU/mL,并于第8~9天完全消亡;处理组pH值和挥发酸含量均显著低于对照,L-乳酸的生成量比对照显著增加1.41~2.42 g/L;顺序发酵酒样中香气成分种类及含量差异显著,与对照组相比,处理组中醛酮萜烯类化合物和辛酸乙酯、癸酸乙酯、月桂酸乙酯等脂肪酸乙酯的含量显著增加;感官分析表明处理组较对照酸度增高,果香味和复杂性香气浓郁。该试验结果可为干白葡萄酒的增酸工艺及品质的提升提供数据支撑和理论参考。

海洋放线菌Marinactinosporathermotolerans的研究进展

海洋放线菌以产生多种活性天然产物而著称,其中部分结构新颖的活性化合物具有发展成为新药的巨大潜力,引起国内外相关领域研究人员的极大关注。同时,也促进了我国海洋放线菌研究工作的全面展开。本文系统综述了海洋放线菌新属种Marinactinospora thermotolerans的分类鉴定、新颖的次级代谢产物的发现及其生物合成机制以及该菌株的全基因组生物信息学分析等方面的最新研究进展,以期能为其他海洋放线菌新属种的分类鉴定、活性次级代谢产物的发现和生物合成机制研究提供借鉴作用。

耐热克鲁维酵母在葡萄酒酿造中的研究进展

耐热克鲁维酵母(Lachancea thermotolerans)是一种具有优良酿造学特性的非酿酒酵母(non-Saccharomyces cevevisiae),近年来由于其对葡萄酒的发酵进程及香气、滋味等感官特性均有着重要影响而受到越来越多的关注。耐热克鲁维酵母突出的特点表现为高产乳酸、甘油、2-苯乙醇及乙酯类香气成分,低产乙醇及挥发酸类物质,并且相关研究显示不同耐热克鲁维酵母发酵对葡萄酒的影响存在明显的菌株特异性。文章围绕耐热克鲁维酵母的菌株多样性、其对葡萄酒质量的影响及在混合发酵中的应用等方面进行综述,以期为本土耐热克鲁维酵母菌株性状的筛选、产酸及产香机制的解析提供参考依据,促进我国酿酒微生物种质资源的良性发展。