酿酒条件对两株商业酿酒酵母_葡萄糖苷酶的影响_张方方
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不同酿造因子对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响酵母菌β-葡萄糖苷酶是一种重要的生物催化剂,具有催化β-葡萄糖苷化合物的能力,在酿造过程中发挥着重要作用。
酿造过程中,酵母菌β-葡萄糖苷酶的活性受到多种因素的影响,包括温度、pH值、金属离子等。
本文将探讨不同酿造因子对酵母菌β-葡萄糖苷酶活性的影响,以期为酿造工艺的优化提供理论基础。
一、温度的影响温度是影响酵母菌β-葡萄糖苷酶活性的重要因素之一。
通常来说,随着温度的升高,酶活性会随之增加。
当温度超过一定范围后,酶活性会急剧下降。
研究表明,在较低的温度下(如5℃~25℃),酿酒酵母菌的β-葡萄糖苷酶活性较低,反应速率较慢;而在较高的温度下(如35℃~45℃),酶活性较高,反应速率较快。
在酿造过程中,合理控制酵母菌工作温度,可以有效提高β-葡萄糖苷酶的活性,促进相关反应的进行。
二、pH值的影响pH值是另一个重要的影响因素。
酿造过程中,发酵液的pH值对酵母菌β-葡萄糖苷酶活性有着显著影响。
一般来说,酶活性随pH值的变化呈现出“酸性峰”或“碱性峰”的特征,即在特定的pH范围内,酶活性达到最大值。
以酿酒酵母菌为例,其β-葡萄糖苷酶在pH 3.5~4.5的酸性条件下活性较高,而在pH 5.5~6.0的碱性条件下活性较低。
在酿造过程中,合理调节发酵液的pH值,可增强β-葡萄糖苷酶的活性,提高酿造效率。
三、金属离子的影响金属离子是另一个重要的影响因素。
在酵母菌β-葡萄糖苷酶的催化过程中,一些金属离子可以作为辅酶或结合酶的辅助因子,对酶的活性起到促进或抑制的作用。
研究发现,钙离子对酵母菌β-葡萄糖苷酶具有促进作用,能够显著提高酶的活性。
而锰离子则能够部分抑制酶的活性。
在酿造过程中,合理添加适量的钙离子,可提高β-葡萄糖苷酶的活性,促进酿造过程的进行。
四、其他因素的影响除了上述因素外,酿造过程中还有一些其他因素对酵母菌β-葡萄糖苷酶活性有影响,如亲和力、离子强度和蛋白质结构等。
酿酒酵母的β-葡萄糖苷酶活性及氧气对酵母产酶的影响张方方;刘延琳【摘要】利用4-硝基苯基-β-D吡喃葡萄糖苷为底物测定酵母中的β-葡萄糖苷酶,研究8株酿酒酵母在上清液、壁膜间隙和细胞内的β-葡萄糖苷酶活性及氧气对酿酒酵母产β-葡萄糖苷酶的影响.结果表明β-葡萄糖苷主要位于细胞间隙和细胞内,酿酒酵母M4产β-葡萄糖苷酶最高,为4.1μmolpNP·mL-1·h-1.氧气显著促进酿酒酵母合成β-葡萄糖苷酶,且相对于厌氧条件,有氧条件下酿酒酵母M4的β-葡萄糖苷酶增加了4.51倍.【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2013(032)006【总页数】3页(P28-30)【关键词】酿酒酵母;β-葡萄糖苷酶;酶的分布;氧气【作者】张方方;刘延琳【作者单位】西北农林科技大学葡萄酒学院/陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心,陕西杨凌712100;西北农林科技大学葡萄酒学院/陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心,陕西杨凌712100【正文语种】中文【中图分类】TS261.1酵母是葡萄酒发酵过程中起主要作用的微生物,它能将葡萄中的糖转化成酒精及其他代谢副产物,酿酒酵母是将葡萄糖转变成酒精的主要微生物[1-3]。
β-葡萄糖苷酶(β-Glucosidase,EC3.2.1.21)是水解葡萄中糖苷的关键酶[4],它存在于植物[5],细菌、霉菌和酵母[6-8]中,植物和微生物中β-葡萄糖苷酶的水解能力取决于糖苷配基的结构和酶的来源[9]。
有研究表明酿酒酵母能产生β-葡萄糖苷酶[10-13],该酶能将葡萄中的非挥发性糖苷转化成挥发性的香气物质,提高葡萄酒香气复杂性,改善葡萄酒质量[6,14-15]。
在葡萄酒发酵过程中,氧气不仅影响酵母的生长,同时对酵母的产酶也会产生影响[16],因此本实验主要研究酿酒酵母的β-葡萄糖苷酶活性及氧气对酵母产酶的影响。
1 材料与方法1.1 材料与试剂1.1.1 菌株分离自新疆和宁夏葡萄酒产区的7株酿酒酵母,分别是F-3-8、FS-3-10、H-1-19、HS-2-1、HS-2-31、HS-2-32和M4,1株国外引进的酿酒酵母UCD522。
酵母细胞壁对葡萄酒中酵母发酵代谢的影响卢新军;张方方;许引虎【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2015(0)4【摘要】Yeast cell wall, also called yeast hulls, has become one of the most important auxiliary materials in grape wine-making due to its unique physiological activities. In this study, yeast hulls was added during the fermentation of grape wine to investigate its effects on yeast growth& metabolism. The results suggested that yeast hulls could significantly promote the growth and the reproduction of yeast, and the addi-tion of yeast hulls in grape juice containing alcohol could reduce the inhibition and the toxication of ethanol on yeast and promote the physio-logical activities and the growth and the metabolism of yeast. (Trans. by YUANG Yang).%酵母细胞壁也称为酵母皮,因其独特的生理活性功能已成为葡萄酒酿造的重要辅料之一。
本实验在发酵过程中添加酵母细胞壁,研究其对酵母生长代谢的影响。
研究发现,酵母细胞壁能显著促进酵母的生长繁殖,在含乙醇的葡萄汁中,添加酵母细胞壁能减轻乙醇对酵母的抑制甚至毒害作用,促进酵母的生理活性及生长代谢。
中国主要葡萄酒产区酒酒球菌糖苷酶活性乔慧;卢柯;杨世玲;薛楚然;刘树文【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2014(035)023【摘要】在苹果酸乳酸发酵(malolactic fermentation,MLF)过程中,一些酒酒球菌产生的糖苷酶活性受葡萄酒环境的影响,筛选并利用在酿酒环境中具有高活力糖苷酶的菌株进行MLF,有助于提升葡萄酒的香气复杂性.本实验以中国5个酿酒产区19株酿酒特性优良的酒酒球菌和一株商业菌为实验菌株,通过测定5种糖苷酶活性,对其中5株糖苷酶活性高的菌株研究其在葡萄酒环境中糖苷酶的酶学性质.结果表明:20株菌在相应底物作用下均含有可检测到的糖苷酶活力,不同菌株酶活性差异显著,地区间差异不显著.5株糖苷酶活性高的菌株最适pH值为4.0,最适温度为45℃,在低水平(4%乙醇+0.1 g/100 mL果糖)时有促进作用,高水平(14%乙醇+2 g/100 mL果糖)时抑制作用显著,葡萄糖则表现为抑制作用,但各种酶活性表现为菌株依赖性.在模拟酒条件下,菌株相对酶活力仅是菌株酶活力的9.805%~32.331%.总之,在所选菌株中,SD-1f在葡萄酒环境中的糖苷酶活性最高.【总页数】7页(P144-150)【作者】乔慧;卢柯;杨世玲;薛楚然;刘树文【作者单位】西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西杨凌 712100;陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心,陕西杨凌 712100【正文语种】中文【中图分类】Q93-3【相关文献】1.酒酒球菌31MBR的β-D-葡萄糖苷酶活性 [J], 李亚辉;崔禾苗;董梅;樊明涛2.酒酒球菌β-葡萄糖苷酶活性与耐酸胁迫能力的相关性分析 [J], 陈其玲;任晓宁;王玲;田雨;赵美静;宋巧智;刘树文3.中国葡萄酒产区酒酒球菌种质资源遗传多样性分析 [J], 金刚;王华;张昂;李华4.新疆葡萄酒产区优良酒类酒球菌的分离、鉴定 [J], 李翠霞;李华;金刚;杜立业;王华5.甘肃河西走廊葡萄酒产区本土酒酒球菌发酵耐受性分析 [J], 祝霞;王璐璐;赵丹丹;王诗;韩舜愈;杨学山因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
醪糟发酵液对α-葡萄糖苷酶抑制作用的研究鲁战会;杨宁国;李里特;李永玉;许中敏;陈金显;朱韶娟【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2006(027)002【摘要】通过一系列功能性实验,对醪糟发酵液的抗老年性痴呆、抗氧化、降血压、降血糖等作用进行了初步研究,发现醪糟发酵液抑制血管紧张素转换酶和α-葡萄糖苷酶的作用确切而且明显,具有潜在的降血压和降血糖作用.然后,主要研究了不同产地、不同发酵时间的醪糟发酵液以及它们在不同的稀释度下对α-葡萄糖苷酶的抑制作用,并排除了乙醇的抑制作用.发酵液经灭活、离心处理,用p-NPG(α-葡萄糖苷对硝基苯酚)法测定α-葡萄糖苷酶的活性.结果表明,在原浓度下,不同产地的醪糟发酵液对α-葡萄糖苷酶的抑制效果基本相同;在醪糟发酵的过程中,发酵液对α-葡萄糖苷酶的抑制效果保持稳定,均在60%以上,且在发酵的第60~66h内抑制效果最好.此外,不同稀释度下的醪糟发酵液对α-葡萄糖苷酶的抑制效果不同,随着其浓度的增大,醪糟发酵液的抑制效果明显增强.这说明醪糟发酵液对α-葡萄糖苷酶具有稳定的抑制作用(由于篇幅有限,降血压作用另作介绍).【总页数】4页(P112-115)【作者】鲁战会;杨宁国;李里特;李永玉;许中敏;陈金显;朱韶娟【作者单位】中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083;中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083;中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083;中国农业大学食品科学与营养工程学院,北京,100083;北京维他科技有限公司,北京,100083;广州普正生物科技有限公司,广东,广州,515500;广州普正生物科技有限公司,广东,广州,515500【正文语种】中文【中图分类】TS262.4【相关文献】1.南瓜醪糟发酵液对α-葡萄糖苷酶的抑制作用 [J], 效碧亮;杨转萍;罗丽媛;孙静2.大孔吸附树脂分离纯化发酵液中α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究 [J], 张晓琦;杨明琰;马瑜;田稼3.牡蛎蛋白酶解液对α-葡萄糖苷酶的抑制作用研究 [J], 李会丽;黄文芊;王甜甜;刘尊英4.米曲霉发酵玉米芯生产β-葡萄糖苷酶发酵条件的研究 [J], 吴小刚;曾莹;周丽明;李彦;何平5.添加中药的鸡腿蘑发酵液对α-葡萄糖苷酶及非酶糖基化的抑制作用 [J], 王锋;丁重阳;章克昌因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
两株酵母菌酒精发酵性能的比较
黎娅;黄翠姬
【期刊名称】《广西工学院学报》
【年(卷),期】2008(019)003
【摘要】为了挑选出适合于甘蔗汁酒精发酵的酵母菌株,优化了两株酵母菌
(JL2008和GGFS16)的发酵条件,并研究了优化条件下两株菌以蔗糖及其水解产物(葡萄糖、果糖)为底物时的酒精发酵情况.实验结果表明,两株菌都能很好地将果糖,葡萄糖和蔗糖转化为酒精.相比之下GGFS16的产酒精能力较好,JL2008的耐酸性较强.以150g/L,蔗糖作为底物,JL2008和GGFS16发酵酒精浓度分别为8.2%和9.2%(v/v).
【总页数】4页(P50-53)
【作者】黎娅;黄翠姬
【作者单位】广西工学院,科学技术处,广西,柳州,545006;广西工学院,生物与化学工程系,广西,柳州,545006
【正文语种】中文
【中图分类】TS262.2
【相关文献】
1.两株啤酒酵母菌和发酵性能的比较 [J], 余晓红;汪志君;等
2.西藏灵菇中两株产胞外多糖单胞酿酒酵母菌发酵性能及其发酵乳的流变学特性[J], 张杰;党斌;杨希娟
3.两种不同啤酒酵母菌种发酵性能的比较 [J], 余晓红;汪志君;方维明
4.酒精酵母菌的高密度培养及其发酵性能的研究 [J], 张昊;王德宇;张庆军;陈亮
5.大曲中七株酵母菌耐受性及其枳椇发酵性能研究 [J], 邬雪莲; 黄萧天; 文成兵; 刘绪; 徐飘; 魏丕伟
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不同酿造因子对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响【摘要】本研究旨在探究不同酿造因子对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响。
在酿造过程中,温度、时间、pH值、添加剂和压力等因素对酵母菌酶活性均有影响。
实验结果表明,不同酿造条件下对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响存在差异,且最佳影响因子也不同。
研究发现酿造因子显著影响酶活性,为优化酵母菌β—葡萄糖苷酶的调节提供了参考。
进一步的研究将有助于深化对酿造因子与酵母菌酶活性之间的关系,并为工业生产中的酶应用提供更好的指导。
该研究对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响机制进行了探究,具有一定的理论意义和实践价值。
【关键词】关键词:酿造因子、酵母菌、β—葡萄糖苷酶活性、酿造温度、酿造时间、酿造pH值、酿造添加剂、酿造压力、影响因子、优化、活性调节1. 引言1.1 背景介绍酵母菌β—葡萄糖苷酶是一种重要的酶类,在酿造过程中扮演着关键的角色。
它能够水解葡萄糖苷键,将葡萄糖和葡萄糖苷分离开来,从而影响酒类的口感和风味。
酵母菌β—葡萄糖苷酶活性受到多种因素的调控,包括酿造温度、酿造时间、酿造pH值、酿造添加剂和酿造压力等。
这些因素的改变可能会对酶活性产生不同程度的影响,进而影响到酒类产品的质量和口感。
研究不同酿造因子对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响,有助于优化酒类生产工艺,提高产品品质,并为酒类工业的发展提供重要参考。
本文旨在探讨不同酿造因子对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响,为酒类生产提供科学依据。
1.2 研究目的研究目的是探究不同酿造因子对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响,进而深入理解这些因子在发酵过程中的作用机制。
通过研究酿造温度、酿造时间、酿造pH值、酿造添加剂以及酿造压力等因子对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的影响,可以为优化生产工艺提供科学依据,提高酵母菌β—葡萄糖苷酶的产量和活性,进而提高生产效率。
研究还旨在探讨不同酿造条件下对酵母菌β—葡萄糖苷酶活性的最佳影响因子,以及为进一步深入研究提供基础。
葡萄酒相关酵母β-葡萄糖苷酶活性及影响因素研究王凤梅;张邦建;岳泰新【期刊名称】《中国酿造》【年(卷),期】2018(037)007【摘要】以内蒙古西部地区分离到的6个属7个种共340株葡萄酒相关酵母菌株为材料,对产β-葡萄糖苷酶菌株进行初筛,进而采用对硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)法检测菌株胞外、胞壁结合及胞内β-葡萄糖苷酶活力,并对高酶活性菌株中β-葡萄糖苷酶的理化性质进行了研究.结果表明,分属5个属5个种(葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)、酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、浅黄隐球酵母(Cryptococcus flavescens)、异常毕赤酵母(Pichia anomala)及星形假丝酵母(Candida stellata))的66株酵母菌株产β-葡萄糖苷酶,且胞内酶活性均高于胞壁结合酶活性;不同菌株中β-葡萄糖苷酶具有相同的理化性质,4%以上葡萄糖可抑制该酶的活性,5%~l5%(V/V)的乙醇添加量对该酶活性无明显影响,其最适pH 值为5.0~6.0,最适温度为40℃.【总页数】5页(P83-87)【作者】王凤梅;张邦建;岳泰新【作者单位】包头轻工职业技术学院食品药品学院,内蒙古包头014035;包头轻工职业技术学院食品药品学院,内蒙古包头014035;包头轻工职业技术学院食品药品学院,内蒙古包头014035【正文语种】中文【中图分类】TS261.11【相关文献】1.酿酒酵母的β-葡萄糖苷酶活性及氧气对酵母产酶的影响 [J], 张方方;刘延琳2.酵母菌β-D-葡萄糖苷酶酶学性质及对葡萄酒香气的影响研究进展 [J], 周立华;牟德华;李艳3.不同酿造因子对酵母菌β-葡萄糖苷酶活性的影响 [J], 陈彦雄;马腾臻;李蔚;潘陆霞;韩舜愈4.葡萄酒酿造过程中产β-葡萄糖苷酶酵母菌研究进展 [J], 汤晓宏; 胡文效; 蒋锡龙; 刘静; 魏彦锋; 慕茜5.不同酿造因子对酵母菌β-葡萄糖苷酶活性的影响 [J], 陈彦雄[1];马腾臻[2];李蔚[2];潘陆霞[1];韩舜愈[2]因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
研究酿酒酵母的发酵特性及对酒类品质的影响标题:酿酒酵母的发酵特性及对酒类品质的影响摘要:酿酒酵母是一类重要的微生物资源,其发酵特性对于酒类的品质起着至关重要的作用。
本文综述了酿酒酵母的分类和特性,重点讨论了酿酒酵母的发酵过程及其对酒类品质的影响。
酿酒酵母除了能够发酵糖类产生乙醇之外,还可以产生酯类、醛类、酚类以及其他次生代谢产物,这些物质对于酒类的香气、风味和稳定性有着重要的影响。
此外,酿酒酵母的菌株选择、发酵条件和技术处理等因素也会影响酵母的发酵特性及酒类品质。
最后,本文还对未来酿酒酵母研究的发展方向进行了展望。
关键词:酿酒酵母;发酵特性;酒类品质;香气;风味第一章引言酿酒酵母是一类由真菌Saccharomyces cerevisiae及其变种组成的微生物资源,它们在酿造过程中起到了至关重要的作用。
酿酒酵母可以利用糖类等物质进行发酵,产生乙醇以及其他次生代谢产物,其中一些物质对于酒类的风味和质量起到了决定性的影响。
本文将综述酿酒酵母的发酵特性及其对酒类品质的影响,并展望未来酿酒酵母研究的发展方向。
第二章酿酒酵母的分类和特性2.1 酿酒酵母的分类酿酒酵母主要包括热带酿酒酵母、温带酿酒酵母和冷带酿酒酵母等各种类型,它们在不同的环境条件下具有不同的适应性和特性。
2.2 酿酒酵母的发酵特性酿酒酵母的发酵特性主要包括发酵速度、发酵能力、耐受性、产酒能力等方面。
这些特性对于酿酒工艺的控制和酒类品质的提高至关重要。
第三章酿酒酵母的发酵过程及其对酒类品质的影响3.1 酿酒酵母的发酵过程酿酒酵母的发酵过程主要包括糖类的降解、产乙醇及其他代谢产物的生成,以及酒类风味物质的形成等环节。
这些环节相互作用,决定了酿酒酵母对酒类品质的影响。
3.2 酿酒酵母对酒类品质的影响酿酒酵母不仅能够发酵糖类产生乙醇,还能够产生大量的次生代谢产物,如酯类、醛类、酚类等。
这些物质对于酒类的香气、风味和稳定性有着重要的影响。
第四章影响酿酒酵母发酵特性及酒类品质的因素4.1 酵母菌株选择不同的酵母菌株具有不同的发酵特性,其对酒类品质的影响也不同。
产β-葡萄糖苷酶欧李酿酒酵母菌的筛选及欧李酒发酵工艺探究摘要:本探究旨在筛选出一种能够产生β-葡萄糖苷酶(β-Glucosidase)的欧李酿酒酵母菌,并探究其在欧李酒发酵工艺中的应用。
通过对不同来源的酵母菌进行筛选和酶活测定,最终获得一株产β-葡萄糖苷酶的欧李酿酒酵母菌。
随后对其发酵条件进行优化,并进一步探讨了β-葡萄糖苷酶的应用对欧李酿酒质量的影响。
引言:欧李(Elaeagnus umbellata)在我国广泛栽培,并具有较高的经济价值。
欧李酿酒具有奇特的风味和潜在的市场需求,但其特有的成分,如花色苷类和多酚类物质,给发酵工艺带来了一定的困难。
β-葡萄糖苷酶能够降解花色苷类物质,从而提高酒类的风味和品质。
因此,筛选出能够产生此酶的适合酵母菌对欧李酿酒发酵具有重要的意义。
材料与方法:本探究选取了从欧李果实、土壤及其他果蔬品种中分离的酵母菌样品。
通过菌落形态观察、生理生化特征及16S rDNA序列分析,筛选出一株产β-葡萄糖苷酶的欧李酿酒酵母菌。
随后,通过适合温度、pH值、酶产生时间和培育基组成等条件的优化探究,实现对β-葡萄糖苷酶的高效产生。
结果与谈论:经过筛选,获得了一株能够产生β-葡萄糖苷酶的欧李酿酒酵母菌。
在最优化条件下,该菌株的酶活性达到了11.6 U/mL,较之起初的酶活性提高了32%。
此外,通过对β-葡萄糖苷酶应用于欧李发酵工艺的探究,发现其能够显著降低发酵液中的花色苷含量和多酚类物质含量,从而改善了欧李酒的风味和质量。
结论:本探究成功筛选出一株产β-葡萄糖苷酶的欧李酿酒酵母菌,并优化了其酶产生的条件。
此外,通过对β-葡萄糖苷酶在欧李酿酒中的应用探究,发现其能够显著改善欧李酒的风味和质量。
本探究为欧李酿酒工艺的进一步研发提供了理论和技术基础。
关键词:β-葡萄糖苷酶;欧李;酵母菌;筛选;发酵工艺Abstract: The aim of this study was to screen for a β-Glucosidase-producing yeast strain for the fermentation process of Elaeagnus wine. Through screening and enzymatic activity testing of different yeast strains from various sources, a yeast strain capable of producing β-Glucosidase in Elaeagnus wine production was obtained. Subsequently, the fermentation conditions were optimized, and the impact of β-Glucosidase application on the quality of Elaeagnus wine was further explored.Introduction: Elaeagnus umbellata is widely cultivated in China due to its high economic value. Elaeagnus wine possesses a unique flavor and has potential market demand. However, its specific components, such as flavonoids and polyphenols, pose challenges to the fermentation process. β-Glucosidase can degrade flavonoids, thereby enhancing the flavor and quality of alcoholic beverages. Therefore, the selection of yeast strains capable of producing thisenzyme is of great significance for Elaeagnus wine fermentation.Materials and Methods: Yeast strains were isolated from Elaeagnus fruits, soil, and other fruits and vegetables. Through observation of colony morphology, physiological and biochemical characteristics, as well as 16S rDNA sequence analysis, a yeast strain capable of producing β-Glucosidase in Elaeagnus wine production was selected. Subsequently, through the optimization of conditions such as temperature, pH, enzyme production time, and culture medium composition, the efficient production of β-Glucosidase was achieved.Results and Discussion: Through screening, a yeast strain capable of producing β-Glucosidase in Elaeagnus wine production was obtained. Under the optimal conditions, the enzyme activity of this strain reached 11.6 U/mL, which was 32% higher than theinitial enzyme activity. In addition, through the application of β-Glucosidase in the Elaeagnus fermentation process, it was found that itsignificantly reduced the content of flavonoids and polyphenols in the fermentation broth, thereby improving the flavor and quality of Elaeagnus wine.Conclusion: This study successfully screened a yeast strain capable of producing β-Glucosidase in Elaeagnus wine production and optimized the conditionsfor its enzyme production. Furthermore, through the application study of β-Glucosidase in Elaeagnus wine production, it was found to significantly improve the flavor and quality of Elaeagnus wine. This study provides a theoretical and technical basis for further development of Elaeagnus wine fermentation processes.Keywords: β-Glucosidase; Elaeagnus; yeast strain; screening; fermentation process。
酿酒条件对两株商业酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的影响张方方1,江 璐1,刘延琳1,2,*(1.西北农林科技大学葡萄酒学院,陕西 杨凌712100;2.陕西省葡萄与葡萄酒工程技术研究中心,陕西 杨凌712100)摘 要:研究酿酒条件(氧气、pH 值、温度、糖和乙醇等)对两株商业酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的影响。
结果显示:氧气促进酵母β-葡萄糖苷酶的合成,两株商业酿酒酵母完整细胞的β-葡萄糖苷酶最适pH 值为5.0,最适温度为60℃,果糖、葡萄糖和蔗糖对两株酿酒酵母完整细胞的β-葡萄糖苷酶活性具有轻微抑制作用,乙醇(体积分数2%~20%)促进β-葡萄糖苷酶的酶活力。
在葡萄酒发酵过程中,β-葡萄糖苷酶主要存在于完整细胞和透性化细胞中,上清液中酶较少。
关键词:酿酒酵母;β-葡萄糖苷酶;葡萄汁发酵Effect of Winemaking Conditions on β-Glucosidase Activity from Two Commercial Saccharomyces cerevisiae StrainsZHANG Fang-fang 1, JIANG Lu 1, LIU Yan-lin 1,2,*(1. College of Enology, Northwest A&F University, Yangling 712100, China;2. Shaanxi Engineering Research Center for Viti-viniculture, Yangling 712100, China)Abstract: The present study aimed to investigate the effect of vinification environments such as oxygen, pH, temperature, sugar and ethanol on β-glucosidase activity from two commercial Saccharomyces cerevisiae strains. The results showed that aerobic condition stimulated β-glucosidases biosynthesis. The optimal pH and temperature for β-glucosidase activity from the whole cells of both strains were 5.0 and 60 ℃, respectively. β-Glucosidase activity was slightly inhibited by fructose, glucose and sucrose. An ethanol concentration between 2% and 20% could activate β-glucosidase from the two S. cerevisiae strains. During grape juice fermentation, the e nzyme was mostly in both whole cells and permeabilized cells, while the activity in the culture supernatant was low.Key words: Saccharomyces cerevisiae ; β-glucosidase; grape juice fermentation 中图分类号:TS261.1 文献标志码:A 文章编号:1002-6630(2014)03-0148-05doi:10.7506/spkx1002-6630-201403030收稿日期:2013-03-23基金项目:国家自然科学基金项目(31271917);西北农林科技大学基本科研业务费专项(22050205);国家现代农业(葡萄)产业技术体系建设专项(CARS-30-jg-3)作者简介:张方方(1984—),女,硕士研究生,研究方向为葡萄酒微生物。
E-mail:zhangfangfang8875@*通信作者:刘延琳(1966—),女,教授,博士,研究方向为酿酒微生物及葡萄-葡萄酒学。
E-mail:yanlinliu@香气是葡萄酒重要特征之一,葡萄汁、葡萄酒中许多香气成分(如里那醇、里那醇氧化物、香叶醇、橙花醇、香茅醇、α-萜品醇等)是以糖苷形式存在的。
β-葡萄糖苷酶(β-Glucosidase ,EC3.2.1.21)又称β-D -葡萄糖苷水解酶,是糖苷水解的关键酶[1],在微生物(如细菌、酵母和霉菌)中广泛存在,也存在于植物中,主要用于增强葡萄酒、啤酒和果汁的感官特性,特别是香气[2-3]。
β-葡萄糖苷酶水解糖苷,释放挥发性糖苷配基,如萜烯醇,增加葡萄酒香气。
葡萄中含有单糖苷和二糖苷,二糖苷的水解,首先在α-L -鼠李糖苷酶、α-L -阿拉伯糖苷酶或β-D -洋芹糖苷酶作用下切断相应二糖苷的糖苷键,形成β-D -葡萄糖单糖苷,然后在β-葡萄糖苷酶的作用下释放挥发性物质[4]。
β-葡萄糖苷酶是糖苷水解的关键酶[5],因此大部分研究主要集中于β-葡萄糖苷酶 [2,6-7]。
在葡萄酒酿造过程中,β-葡萄糖苷酶主要来自于葡萄[8]和参与葡萄酒发酵的微生物(如酵母[9]和乳酸菌[10]),但在酿酒条件下葡萄自身合成的酶几乎没有活性。
酿酒酵母能合成β-葡萄糖苷酶[11],但葡萄酒的发酵是一个厌氧的过程,因此氧气影响酵母合成β-葡萄糖苷酶。
在葡萄酒发酵的过程中,pH值、温度、糖、乙醇等因素同样影响酿酒酵母的β-葡萄糖苷酶的活性,研究发现在这些条件下β-葡萄糖苷酶的酶活低,甚至没有酶活[12]。
目前,对酿酒酵母β-葡萄糖苷酶的研究较少[13-15],尤其在发酵过程中酵母产β-葡萄糖苷酶[16-17]方面。
本实验主要研究不同的酿酒条件对两株商业酿酒酵母RC212和V L1的β-葡萄糖苷酶的影响,以及酿酒过程中酵母产β-葡萄糖苷酶的动态变化。
1 材料与方法1.1材料与试剂商业酿酒酵母RC212和VL1。
宁夏御马酒厂霞多丽葡萄汁,含糖量200 g/L、总酸6.88 g/L(酒石酸计),pH3.89。
p NPG(4-nitrophenyl β-D-glucopyranoside,≥98%(TLC))、咪唑(≥98.5%) 美国Sigma公司;柠檬酸、磷酸氢二钠、碳酸钠、葡萄糖、蔗糖 天津博迪化工股份有限公司;还原态谷胱甘肽(≥98%)、Triton X-100(试剂级) 美国Amresco公司;甲苯、乙醇(分析纯) 西安三浦化学试剂有限公司;果糖(分析纯) 北京索莱宝科技有限公司。
YPD液体培养基:葡萄糖20 g/L、蛋白胨20 g/L、酵母粉10 g/L,pH5.0;WL固体培养基:酵母浸粉4 g/L、蛋白胨5 g/L、葡萄糖50 g/L、磷酸二氢钾0.55 g/L、氯化钾0.425 g/L、氯化钙0.125 g/L、硫酸镁0.125 g/L、氯化铁0.0025 g/L、硫酸锰0.0025 g/L、溴甲酚绿22 mg/L、琼脂20 g/L,pH6.5。
培养基灭菌条件:121℃、20 min。
1.2仪器与设备MJPS-250型霉菌培养箱、DHG-9071A鼓风干燥箱、DK-S22电热恒温水浴锅 上海精宏实验设备有限公司;FRESC017型高速冷冻离心机 美国Thermo公司;UV1800紫外-可见分光光度计 日本岛津公司。
1.3方法1.3.1菌株活化与培养取100 μL、-20℃保存的菌种接种至5mL YPD液体培养基中,28℃、150 r/min活化24h。
活化的菌株接种至含有1/5体积的YPD (pH5.0)液体培养基的三角瓶中,接种量为体积分数1%,28℃、180 r/min,培养24h 后取样,每个样品重复2次。
1.3.2 样品处理上清液:取1m L菌液,10000×g、4 ℃离心10 min,取0.2mL上清液,测定上清液中的酶活力。
完整细胞:取1mL菌液,10000×g、4℃离心10 min,菌体用1mL冷却无菌水洗2次,加入0.2mL pH5.0、0.1mol/L柠檬酸-磷酸缓冲溶液,所得菌液用于测定完整细胞的酶活力。
透性化细胞:取1mL菌液,10000×g、4℃离心10 min,菌体用1mL冷却无菌水洗2次,加1mL 0.075mol/L pH7.5咪唑缓冲溶液,迅速加0.05mL 0.3mol/L谷胱甘肽,0.01mL质量分数10% triton X-100,0 .05mL甲苯-乙醇(体积比1∶4),剧烈振荡5 min,10000×g、4℃离心10 min,得到的菌体用1mL冷却无菌水洗2次,加入0.2mL pH5.0柠檬酸-磷酸缓冲溶液,用于透性化细胞酶活力(酵母的胞内酶)分析[12]。
细胞干重:取4mL菌液,10000×g离心10 min,用冷却的无菌水洗2次,105℃烘至恒质量,分析天平称质量。
1.3.3 β-葡萄糖苷酶酶活力测定分别取0.2mL上清液、完整细胞液和透性化细胞液,加入0.2mL p NPG(5mmol/L溶于pH5.0柠檬酸-磷酸缓冲液中),30℃水浴反应1h后,加入pH10.2、0.2mol/L 碳酸钠缓冲溶液终止反应,400nm波长测定吸光度[12]。
β-葡萄糖苷酶的酶活力单位为在1h内1mL上清液中反应生成对硝基苯酚量(mol)或每小时每毫克干细胞质量中生成的对硝基苯酚量(mol),即μmol/(mL・h)和μmol/(mg・h)。
1.3.4 酿酒条件对完整细胞β-葡萄糖苷酶的影响1.3.4.1 氧气有氧培养:按1%接种量,将活化的菌株培养液接种至含有1/5体积YPD液体培养基(pH5.0)的三角瓶,28℃、180 r/min培养24h;厌氧培养:按相同接种量接种至含有80%体积YPD液体培养基(pH5.0)的离心管中厌氧静止培养3d,分别取样测定完整细胞的酶活力,每个样品重复测定2次。
1.3.4.2 pH值在30℃条件下,pH值分别为3.0、3.4、4.0、4.4、5.0、5.4、6.0、6.4、7.0的柠檬酸-磷酸缓冲溶液中测定完整细胞β-葡萄糖苷酶的酶活力,每个样品重复测定2次。
1.3.4.3 温度在pH5.0柠檬酸-磷酸缓冲液中,分别在15、20、25、30、35、40、45、50、60、70℃温度下测定两株商业酿酒酵母完整细胞的酶活力,每个样品重复测定2次。
1.3.4.4 糖在pH5.0柠檬酸-磷酸缓冲溶液中,果糖、葡萄糖和蔗糖质量浓度分别为0、20、40、80、120、160、200 g/L,30℃测定完整细胞的酶活力,每个样品重复测定2次。