β-葡萄糖苷酶生產(chǎn)菌的選育及其對葡萄酒中結(jié)合態(tài)香氣的影響.pdf

1、β-葡萄糖苷酶是風(fēng)味修飾中的關(guān)鍵酶,對葡萄酒香氣的提升具有十分重要的作用,可用于飲料及食品工業(yè)中。國內(nèi)的β-葡萄糖苷酶全都依賴于國外酶制劑公司,其價格昂貴,不適于工業(yè)化生產(chǎn),國內(nèi)還尚未出現(xiàn)適合的產(chǎn)品,而國內(nèi)對于酶解葡萄結(jié)合態(tài)香氣成分的研究也尚屬空白。因此,需要研究具有自主知識產(chǎn)權(quán)并對葡萄酒香氣物質(zhì)起著重要作用的β-葡萄糖苷酶。從自然界中直接篩選在葡萄酒釀造環(huán)境中仍有高效酶活力的β-葡萄糖苷酶的菌株,成為得到高產(chǎn)β-葡萄糖苷酶菌株的最直接

2、的方法。它可以改善葡萄酒的風(fēng)味,又能節(jié)省購買酶的成本。
　　 1.本論文創(chuàng)新運用了一種快速、高效的篩選β-葡萄糖苷酶產(chǎn)生菌的方法-以p-NPG為底物的96孔板顯色法,利用這種方法,從葡萄園的土壤及葡萄表皮中篩選得到了若干株具有β-葡萄糖苷酶活力的菌株。通過酶活比較得出其中三株菌酶活較高,將該三株菌加入到葡萄結(jié)合態(tài)香氣中反應(yīng),其中一株效果最好且酶活最高,本論文對該菌株進(jìn)行了研究。通過形態(tài)觀察和18S rDNA序列分析,將該菌株鑒定

3、為Aspergillus niger(黑曲霉)。
　　 2.本論文首先通過測定酶活力的高低,自行篩選出了三株產(chǎn)β-葡萄糖苷酶的菌株并將其應(yīng)用于玫瑰香葡萄的結(jié)合態(tài),結(jié)合固相微萃取、氣質(zhì)聯(lián)用等技術(shù),經(jīng)β-葡萄糖苷酶作用發(fā)生水解斷裂產(chǎn)生典型的萜烯、醇類、酯類等化合物,釋放出令人愉快的香氣物質(zhì)。其中黑曲霉作用產(chǎn)生的香氣物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于其他兩種菌株,其中萜烯類香氣物質(zhì)最為豐富,占總香氣含量的85.91％。說明β-葡萄糖苷酶對于增加葡萄結(jié)合態(tài)

4、香氣物質(zhì)具有顯著的作用。此類萜烯類化合物可以賦予葡萄酒特有的果香,而該差異性為實現(xiàn)葡萄酒香氣的定向修飾特征提供了依據(jù)。
　　 3.為了更好的工業(yè)化生產(chǎn),本論文利用合肥中科院的離子注入機(jī)對該菌株進(jìn)行離子束誘變實驗以提高其酶活。并對發(fā)酵培養(yǎng)基和發(fā)酵條件進(jìn)行了優(yōu)化,得到了最佳培養(yǎng)基培養(yǎng)條件,即麩皮4％,(NH4)2SO40.2％,尿素0.2％,KH2PO40.1％,MgSO4·7H2O0.04％,CaCl20.04％,接種量4％。最佳

5、培養(yǎng)條件為:裝液量為20 mL(250 mL瓶);培養(yǎng)溫度為30℃;搖床轉(zhuǎn)速為180 r/min。經(jīng)離子束誘變改造以及培養(yǎng)基條件的優(yōu)化后該菌株產(chǎn)酶能力得到了較大的提高,比優(yōu)化前提高了2.26倍,在發(fā)酵第7 d時達(dá)到27.63 IU/mL。這與現(xiàn)在研究報道出的細(xì)菌、酵母以及其它菌株的β-葡萄糖苷酶酶活相比都有明顯的優(yōu)勢。
　　 4.為了更好的考察該酶是否適用于葡萄酒釀造,論文通過硫酸銨鹽析、離子交換層析、凝膠過濾層析對該菌株所產(chǎn)生