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低产硫化氢及氨基甲酸乙酯葡萄酒酵母菌株的筛选

作　者: 韩娜
导　师: 刘延琳
学　校: 西北农林科技大学
专　业: 葡萄与葡萄酒学
关键词: 酿酒酵母硫化氢（H2S）氨基甲酸乙酯(EC) 低产
分类号: TS261.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

葡萄酒酿造是一个复杂的微生物学过程,其中由酵母菌主导的酒精发酵是葡萄酒生产最重要的阶段之一。长期以来,我国葡萄酒酿造的酵母菌一直依赖进口。要尽快改变这种局面,必须对我国本土酿酒酵母资源进行研究利用,这是酵母菌种选种、育种的基础。我国优质葡萄酒的生产迫切需要具有产区特征、能体现葡萄酒特色和风格的优良酵母菌种。葡萄酒酵母不但要具有优良的发酵特性,还要适应当地的特殊生态条件,并体现产区葡萄酒的独特风格,且在发酵过程中产生较少的有害副产物。本研究是国内首次通过对西北地区野生型酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中低产硫化氢(H2S)及氨基甲酸乙酯(EC)酵母的菌株进行筛选,使所生产的葡萄酒可以体现西北地区的独特风格,并减少葡萄酒中的有害物质,保证饮用者的健康。本研究通过对采集自新疆鄯善地区和甘肃武威地区的1566株葡萄酒相关酵母进行酿酒酵母的分离鉴定并进行低产硫化氢及氨基甲酸乙酯的筛选,得到以下结论:一、采集自葡萄酒厂设备、成熟葡萄园土壤和自然发酵的酵母进行WL营养培养基筛选和镜检多端出芽,得到酿酒酵母219株。酿酒酵母均分离自自然发酵中后期;在设备及葡萄园土壤中未分离到。二、将酿酒酵母采用醋酸铅试纸法进行H2S生成量的初筛。筛选结果按试纸的显色情况分类,得到较低产H2S的酿酒酵母43株。将初筛得到的酿酒酵母进行模拟发酵,测定其H2S生成量进行复筛。复筛时根据醋酸铅试纸管的显色长度计算出H2S的生成量,其中生成H2S最高的为23.94μg,生成量最低的仅为“显色”。测定初筛酵母的模拟发酵酒的理化指标,将酒精度大于9%(V/V)、残糖小于4g/L、挥发酸低于0.6g/L的模拟酒判定为合格。将H2S生成量低于2μg且其发酵指标测定合格的酵母菌定为低产H2S型,共17株:LFP504、LFR312、LFN524、LFP509、LFN518、LFN511、LFP525、LFP529、C296、LFG511、C315、C717、C293、C718、C716、LFP522、C372。三、对10株中高产硫化氢且发酵正常的菌株进行H2S生成规律初探。结果表明,H2S的生成量变化一般有三种类型:(1)H2S的最大生成量出现在发酵刚开始时,而在发酵中后期较少生成;(2)在发酵过程中持续保持较小的H2S生成量;(3)在发酵过程中H2S的生成量持续较高,且无较大变化。通过分析CO2失重情况可以得出H2S的生成量与发酵速率呈正相关。四、采用固/液萃取结合GC/MS分析方法测定具有低产H2S性状的17株酿酒酵母模拟发酵液中的EC的含量,其中最高含量为9.66μg/L,最低为1.95μg/L,工业菌株UCD819的生成量为5.92μg/L。按照目前国际标准,将EC含量低于15μg/L的菌株视为低产EC的菌株,所得17株酿酒酵母均为低产EC菌株。五、将低产H2S及EC的17株酿酒酵母同工业酵母UCD522、UCD819同时进行酿酒发酵试验。19株酵母菌都可以正常发酵,酒精度在10.6-12.3%(V/V),残糖均低于2g/L,挥发酸及总酸含量均符合国家标准,同时在酒液中均未检测到EC的生成。用亚甲基兰分光光度法检测干白葡萄酒中H2S的含量,UCD819的H2S生成量为65.51μg/L、UCD522的生成量为177.05μg/L。而通过筛选得到的17株酿酒酵母生成的H2S含量为3.97-40.07μg/L,均远远低于工业菌株的H2S生成量,具有低产特性,其中C718的生成量为9.10μg/L,C717的生成量为3.97μg/L。最后筛选得到了17株低产H2S和EC且发酵特性优良的酿酒酵母菌株。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第一章文献综述  10-29
  1.1 酿酒酵母  10-13
    1.1.1 酿酒酵母生理学概要  10
    1.1.2 酿酒酵母的分类学研究  10-12
    1.1.3 酵母菌的代谢研究  12-13
  1.2 微生物育种简况  13-16
    1.2.1 自然选育  13
    1.2.2 诱变育种  13-14
    1.2.3 杂交育种  14-15
    1.2.4 基因工程育种  15-16
    1.2.5 葡萄酒酵母选育的新趋向  16
  1.3 葡萄酒中硫化氢（H_2S）研究进展  16-22
    1.3.1 H_2S 的物理化学性质  17
    1.3.2 H_2S 的形成机理  17-18
    1.3.3 影响葡萄酒中H_2S 含量的因素  18-20
    1.3.4 降低葡萄酒中H_2S 含量的措施  20-21
    1.3.5 H_2S 与谷胱甘肽的关系  21-22
  1.4 氨基甲酸乙酯（EC）研究进展  22-27
    1.4.1 EC 的物理化学性质  22-23
    1.4.2 EC 的致癌机理  23
    1.4.3 EC 的形成机理  23-25
    1.4.4 影响葡萄酒中EC 含量的因素  25-26
    1.4.5 降低葡萄酒中EC 含量的措施  26-27
  1.5 本研究的目的和意义  27-29
第二章材料与方法  29-36
  2.1 材料  29-32
    2.1.1 菌株  29-30
    2.1.2 培养基  30-31
    2.1.3 主要试剂及来源  31
    2.1.4 主要仪器  31-32
  2.2 方法  32-36
    2.2.1 酵母菌的分离  32
    2.2.2 菌种的保藏  32
    2.2.3 酿酒酵母的筛选  32
    2.2.4 低产H_2S 酿酒酵母的筛选  32-33
    2.2.5 模拟酒中氨基甲酸乙酯（EC）含量的测定  33-34
    2.2.6 亚甲基兰分光光度法测定H_2S 含量  34-35
    2.2.7 小容器酿酒试验  35-36
第三章结果与分析  36-49
  3.1 酿酒酵母的筛选  36-38
    3.1.1 WL 营养培养基筛选  36-37
    3.1.2 无性繁殖方式筛选  37-38
  3.2 低产硫化氢及氨基甲酸乙酯酿酒酵母菌株的筛选  38-46
    3.2.1 低产H_2S 酿酒酵母菌株的筛选  38-43
    3.2.2 模拟酒理化指标的测定  43-44
    3.2.3 模拟酒中EC 含量的测定  44-46
  3.3 优选低产H_2S 及EC 葡萄酒酵母菌株的发酵试验  46-49
    3.3.1 干白葡萄酒中H_2S 含量的测定  46-47
    3.3.2 干白葡萄酒中EC 含量的测定  47
    3.3.3 干白葡萄酒理化指标的测定  47-49
第四章讨论  49-51
  4.1 野生型酿酒酵母的采集  49
  4.2 醋酸铅试纸法在低产硫化氢酿酒酵母筛选中的应用  49-50
  4.3 葡萄酒中氨基甲酸乙酯含量的检测  50-51
第五章结论  51-53
参考文献  53-60
致谢  60-61
作者简介  61
发表论文情况  61

低产硫化氢及氨基甲酸乙酯葡萄酒酵母菌株的筛选

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