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葡萄酒釀造過程中產β-葡萄糖苷酶酵母菌研究進展

2020-05-15 13:35湯曉宏胡文效蔣錫龍魏彥鋒
中國釀造 2020年4期
關鍵詞:糖苷糖苷酶酵母菌

湯曉宏,胡文效,,蔣錫龍,劉 靜,魏彥鋒,慕 茜

(1.山東省葡萄研究院,山東 濟南 250100;2.齊魯工業(yè)大學(山東省科學院)生物工程學院,山東 濟南 250353)

葡萄酒的風味主要是源自于葡萄漿果中的呈香物質,它以游離態(tài)和結合態(tài)兩種形式存在。游離態(tài)的呈香物質可以在常溫狀態(tài)下?lián)]發(fā)出來被嗅覺器官感知;而結合態(tài)香氣前體不具有香氣,只有通過分解作用才能釋放出游離態(tài)呈香物質,進而被感知[1]。研究發(fā)現(xiàn)[2],以結合態(tài)形式存在的風味前體物質的含量要比游離態(tài)形式存在的呈香物質要豐富得多。LóPEZ M C等[3]從非釀酒酵母菌中篩選出高β-葡萄糖苷酶活性的菌株,能使葡萄酒中萜烯類香氣化合物含量增加1.1~1.3倍。由于大部分呈香物質以糖苷結合態(tài)的形式存在,不具有香氣,不能被感知,所以要增強和改善葡萄酒的香氣,必須將葡萄中的結合態(tài)香氣前體物質轉化成游離態(tài)的呈香物質,而β-葡萄糖苷酶是結合態(tài)香氣釋放的關鍵酶[4-5]。

葡萄酒釀造過程中,添加具有β-葡萄糖苷酶活性的酶制劑,可加速糖苷類芳香前體物質的水解,但由于許多具有葡萄糖苷酶活性的商業(yè)酶制劑的酯酶活性較高,對葡萄酒品質亦產生不容忽視的負面影響[6]。從近年來的研究來看,雖然產β-葡萄糖苷酶的菌種屬比較多,但能適應葡萄醪或葡萄酒特殊環(huán)境且發(fā)揮作用的卻并不多。大部分β-葡萄糖苷酶在葡萄醪高糖低pH這個特殊環(huán)境中,酶活力受到高糖抑制、低pH(3.5左右)失活或者對紅葡萄酒顏色產生不利影響等,從而嚴重限制了優(yōu)質高檔葡萄酒品質的提升和獨特風格的體現(xiàn)[7]。

因此,分離篩選既能適用于葡萄酒釀造的高糖低pH條件、又能有效水解風味前體物且不產生不良風味,同時又對葡萄酒顏色沒有或者影響很小的β-葡萄糖苷酶,成為目前葡萄酒風味研究與實踐生產中急需解決的問題。本文對產β-葡萄糖苷酶的酵母菌種類、產酶部位、產酶工程菌的構建、產酶酵母菌的選育方法以及釀造過程中酶解產香機制等方面的研究成果進行了總結、歸納,以期為葡萄酒釀造過程中香氣品質的提升提供參考。

1 產酶酵母種類

我國幅員遼闊,各地生態(tài)條件差異很大,野生酵母種屬資源豐富,且在不同釀酒環(huán)境中也蘊含著大量適宜釀酒的酵母菌資源,為高活性β-葡萄糖苷酶的篩選提供了豐富的資源。據研究顯示,β-葡萄糖苷酶廣泛存在于酵母菌中,特別是釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和酒香酵母(Brettanomyces),不同菌種的酶活大小差異顯著,非釀酒酵母通常表現(xiàn)出比釀酒酵母更高的酶活性[8]。

DAENEN L等[9]比較分析了釀酒酵母屬和酒香酵母屬中58株菌的β-葡萄糖苷酶活性,研究顯示,酶活最高的是酒香酵母屬中的一株卡斯特酒香酵母菌(Brettanomyces custersii),相對于釀酒酵母來說,酒香酵母能更有效地水解糖苷結合態(tài)的香氣化合物。RODRíGUEZ M E等[10]對巴塔哥尼亞產區(qū)產的酵母菌進行了研究,從中篩選出了45株具有β-葡萄糖苷酶活性的酵母菌:其中11株具有較高β-糖苷酶活性,8株具有中等β-葡萄糖苷酶活性,26株具低β-葡萄糖苷酶活性。通過脫氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)鑒定,這些菌株大部分屬于季也蒙假絲酵母(Candida guilliermondii)、鐵紅假絲酵母(Candida pulcherrima)和檸檬型克勒克酵母(Kloeckera apiculata),只有1株屬于釀酒酵母,其中酶活最高的是假絲酵母屬的酵母菌。

菌株產酶情況受培養(yǎng)基的種類、pH值、培養(yǎng)溫度等影響顯著,即使是同屬的菌株產酶量及酶活也有差異。王鳳梅等[11]以從4個不同葡萄品種的漿果表面分離得到的分屬6個屬7個種的340株酵母為出發(fā)菌株,通過初步篩查,分離出66株具有產β-葡萄糖苷酶性能的菌株。其中,異常畢赤酵母(Pichia anomala)、星形假絲酵母(Candida stellata)及葡萄汁有孢漢遜酵母(Hanseniaspora uvarum)中β-葡萄糖苷酶活性菌株檢出率較高,分別為100%、33.3%及26.8%;而釀酒酵母及淺黃隱球酵母(Cryptococcus flavescens)中β-葡萄糖苷酶活性檢出率較低,分別為16.7%及3.0%;19株東方伊薩酵母(Issatchenkia orientalis)及49株克魯維畢赤酵母(Pichia kluyveri)都沒有β-葡萄糖苷酶活性。馬得草等[12]以從宜賓白酒酒窖中分離的133株野生酵母為研究對象,只檢測到19株酵母菌具有β-葡萄糖苷酶活性,最終篩選出2株β-葡萄糖苷酶活性較高且穩(wěn)定的酵母菌株,經鑒定為發(fā)酵畢赤酵母(Pichia fermentans)。

此外,梅奇酵母屬(Metschnikowia)、德巴利氏酵母屬(Debaryomyces)、有孢圓酵母屬(Torulaspora)和漢遜酵母屬(Hansenula)等也具有β-葡萄糖苷酶活性。FERNáNDEZ M等[13]從西班牙原產地拉曼查的葡萄醪和發(fā)酵液中分離出182株非釀酒酵母菌,其中只有14株酵母菌具有β-葡萄糖苷酶活性,通過DNA鑒定,這些菌株都屬于關極梅奇酵母菌(Metschnikowia pulcherrima)。后來FERNáNDEZGONZáLEZ M等[14]又收集了分離自葡萄和葡萄酒中的10株酵母菌,對其水解糖苷的活性進行了研究,結果顯示:葡萄汁有孢漢遜酵母(Hanseniaspora uvarum)β-糖苷酶活性最高,其次是莫氏假絲酵母(Candida molischiana),而克魯維畢赤酵母(Pichia kluyveri)不具備β-糖苷酶活性,其余7株酵母包括關極梅奇酵母(Metschnikowia pulcherrima)、漢遜德巴利酵母(Debaryomyces hansenii)、耐熱克魯維酵母(Kluyveromyces thermotolerans)和釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),雖然也具有β-葡萄糖苷酶活性,但其活性卻很低,遠不及前兩種酵母菌。LóPEZ M C等[3]對114株非釀酒酵母菌進行了研究,并從中篩選出4株高β-葡萄糖苷酶和木糖苷酶活性的酵母,分別是膜醭畢赤酵母(Pichia membranifaciens)、葡萄酒有孢漢遜酵母(Hanseniaspora vineae)、葡萄汁有孢漢遜酵母(Hanseniaspora uvarum)、海洋嗜殺酵母(Wicker hamomyces anomalus)。SWANGKEAW J等[15]從有孢漢遜酵母屬(Hanseniasporasp.)和異常畢赤酵母(Pichia anomala)中篩選出了產β-葡萄糖苷酶的菌株,能夠提高麝香類葡萄酒中的花香和果香的香氣。BONCIANI T等[16]對45株釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和30株葡萄汁有孢漢遜酵母(Hanseniaspora uvarum)進行了研究,其中只有1株釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)AL41具有β-D-葡萄糖苷酶活性,其余都是葡萄汁有孢漢遜酵母(Hanseniaspora uvarum),菌株GRAS14表現(xiàn)出最高的β-D-葡萄糖苷酶活性。而早在2017年,VERSPOHL A等[17]就將GRAS14菌株用于葡萄酒釀造試驗中進行了測試,結果顯示該菌株的發(fā)酵性能可與釀酒酵母相媲美。

由此看來,假絲酵母屬(Candida)、畢赤酵母屬(Pichia)和漢遜酵母屬(Hansenula)的酵母菌具有高產β-葡萄糖苷酶的的性能,且酶活性較高,可作為篩選β-葡萄糖苷酶的出發(fā)菌株,以便更快、更精準的獲得在釀酒微環(huán)境中具有高β-葡萄糖苷酶活性的酵母菌株。

2 酵母菌產酶部位

不同種類的酵母菌所產β-葡萄糖苷酶在酵母菌體中的分布不同。王鳳梅等[11]利用初篩的66株產β-葡萄糖苷酶的菌株進行產酶部位研究,發(fā)現(xiàn)只有1株葡萄汁有孢漢遜酵母檢測到胞外β-葡萄糖苷酶活性,這與李愛華等[18]利用超聲波破碎技術對葡萄汁有孢漢遜酵母所產的β-葡萄糖苷酶進行定位的結果一致。且在所有具有酶活性的菌株中,胞內酶的活性都要比其胞壁結合酶的活性大,其中酶活最高的是2株異常畢赤酵母菌。張方方等[19]通過對8株釀酒酵母菌的上清液、壁膜間隙和細胞內的β-葡萄糖苷酶活性進行研究,發(fā)現(xiàn)釀酒酵母產生β-葡萄糖苷酶的部位主要位于壁膜間隙和細胞內。WANG Y X等[20]對源自釀酒環(huán)境中的4類酵母菌產β-葡萄糖苷酶進行了定位分析,其中發(fā)酵畢赤酵母(Pichia fermentans)、釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、葡萄汁有孢漢遜酵母(Hanseniaspora uvarum)不同部位的β-葡萄糖苷酶的酶活順序依次是:胞內>胞壁間隙>胞外,而阿氏絲孢酵母(Trichosporon asahii)卻略有不同,酶活順序為胞外>胞內>胞壁間隙。BONCIANI T等[16]對45株釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和30株葡萄汁酵母(Saccharomyces uvarum)進行了研究,從中篩選出12株具有β-葡萄糖苷酶活性的酵母菌,這些菌株都具有胞壁結合酶活性,且都無胞外酶活性,只有參考菌株海洋嗜殺酵母(W.anomalus)BS81和葡萄汁酵母(S.uvarum)CRY14具有胞內酶活性。

綜上所述,酵母菌分泌的β-葡萄糖苷酶大多為胞內酶或胞壁結合酶,如何使細胞內的代謝產物更有效的轉運到發(fā)酵基質中發(fā)揮作用,將是解決葡萄酒發(fā)酵過程增香的關鍵問題,也是近年來研究的熱點。曾鈺等[21]利用CRISPR/Cas9基因組編輯技術,通過破壞重組釀酒酵母Y294-BGL1中參與細胞壁合成的未知功能基因UTH1,使細胞壁完整性下降,獲得了胞外β-葡萄糖苷酶活性明顯升高的突變體,相較于出發(fā)菌株胞外酶活提高了112.9%。MIYAZAKI T等[22]利用模型蛋白篩選能促進異源蛋白質分泌的信號肽,通過連接質粒轉化,獲得的重組菌株Streptomyces lividans/pTxcspUxcs,其酶活提高了17倍,說明信號肽在蛋白質的分泌過程當中起著極其重要的作用,它能夠引導蛋白質分泌至胞外,提高蛋白質的表達量。

3 產酶工程菌的構建

β-葡萄糖苷酶在葡萄酒增香中起關鍵作用,但釀酒原料葡萄果實中含量很少,且在釀酒環(huán)境幾乎無活性,成為結合態(tài)香氣轉化為可感知的游離態(tài)香氣的瓶頸。因此,利用基因重組技術來構建工程菌,使其表達分泌出高活性的β-葡萄糖苷酶,對葡萄酒香氣品質的提升具有重要意義。近期的研究顯示,在酵母菌中已經成功地克隆和表達了細菌和真菌的β-葡萄糖苷酶基因,現(xiàn)在應用較多的酵母表達系統(tǒng)主要是釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)和巴斯德畢赤酵母(Pichia pastoris)。但其表達水平卻存在顯著差異,在經改造的釀酒酵母菌中的表達水平遠低于畢赤酵母表達系統(tǒng)。導致這一結果的原因可能是由于釀酒酵母缺乏對表達的蛋白進行翻譯后加工與修飾的能力,也可能是由于蛋白分泌效率差、菌株不穩(wěn)定或是質粒丟失等原因造成的。而畢赤酵母表達系統(tǒng)成功的避免了這些缺陷,因此表達水平通常高于釀酒酵母表達系統(tǒng),有時表達的酶活甚至高出原始菌株好幾倍[23]。

代軍飛等[24]采用聚合酶鏈式反應(polymerase chain re action,PCR)方法克隆出粘性絲孢酵母β-葡萄糖苷酶基因的部分CDs區(qū)片段,并通過實時熒光定量聚合酶鏈式反應(real-time fluorescent quantitative-polymerase chain reaction,RT-FQ-PCR)方法分析了該基因在不同pH、C/N、溫度以及培養(yǎng)時間下的表達量,為進一步挖掘該基因的功能,奠定了良好的基礎。邵金輝等[25]應用大腸桿菌和巴斯德畢赤酵母作為受體菌,以pPIC9 K為載體,不僅成功克隆了扣囊復膜孢酵母的β-葡萄糖苷酶基因(BGL1),而且獲得了高效表達BGL1基因的畢赤酵母重組工程菌株,該酶在最適溫度和pH下,活性最高可達47 U/mL。高院妮[26]把黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因在大腸桿菌及畢赤酵母中進行了異源表達,結果顯示,在原核生物中β-葡萄糖苷酶基因表達量更高,但其表達產物缺乏β-萄萄糖苷酶水解活性,只有pPICZaA重組載體轉化畢赤酵母GS115,才被檢測到很低的β-葡萄糖苷酶活性。KAWAI R等[27]采用畢赤酵母表達系統(tǒng),對從Phanerochaete chrysosporium中克隆得到β-葡萄糖苷酶基因進行表達,結果顯示,重組表達的酶活高達原始菌株的幾十倍。

4 產酶酵母選育方法

為快速、準確的篩選出高活性高β-葡萄糖苷酶酵母菌株,通常采用平板固態(tài)選擇培養(yǎng)基對酵母菌進行培養(yǎng),篩選得到產酶單菌落,再經過液體發(fā)酵實驗收集不同部位的酶液,對菌株酶活進行定量分析。在實驗過程中,按培養(yǎng)基的不同,可以概括為下述幾種方法[8,28]。

4.1 對硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷顯色法

在初篩培養(yǎng)基中添加對硝基苯基-β-D-吡喃半乳糖苷(p-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside,p-NPG),β-葡萄糖苷酶能把p-NPG水解為對硝基苯酚(p-nitrophenol,p-NPh),p-NPh在碳酸鈉的作用下可形成黃色的透明圈,黃色光圈的大小即代表產酶活性高低。該檢測方法靈敏度高,但操作復雜,透明圈與培養(yǎng)基的顏色相似,不利于肉眼分辨。

劉文龍等[29]采用添加p-NPG的初篩培養(yǎng)基,從大量誘變菌株中快速篩選出高產β-葡萄糖苷酶的正向突變菌株。侯曉瑞等[30]采用對硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷為底物的平板作為初篩培養(yǎng)基,對甘肅產區(qū)葡萄自然發(fā)酵過程中的酵母菌產β-葡萄糖苷酶的性質進行了研究,從中篩選出44株酶活較高的酵母菌株。張敏等[31]利用p-NPG顯色法,從18株出發(fā)菌株中初步篩選出高產β-葡萄糖苷酶的酵母6株,并根據透明圈的直徑大小以及顏色深淺進行比較分析,推測透明圈最大且顏色最深的Y8菌株具有最高的β-葡萄糖苷酶活性,這與后期定量分析結果一致,從而驗證了該方法的可靠性。

4.2 京尼平苷顯色法

β-葡萄糖苷酶能把京尼平苷水解成京尼平,再與谷氨酸鈉反應生成梔子藍,而梔子藍呈藍色,可以通過單菌落的顏色深淺及大小來判斷酶活性的高低。該檢測方法具有操作簡單、顯色穩(wěn)定等優(yōu)點,但耗時較長。

朱啟會等[32]利用添加梔子苷的培養(yǎng)基,根據菌圈藍色深淺及大小,從銀杏樹土壤樣品中快速篩選出20株具有β-葡萄糖苷酶活性的菌株。王斌斌等[33]利用梔子苷培養(yǎng)基做初篩培養(yǎng)基,獲得一株高產β-葡萄糖苷酶菌株,酶活力達到14.82 U/mL。梁金鳳等[34]利用梔子苷培養(yǎng)基,從10株出發(fā)菌株中篩選到一株高β-葡萄糖苷酶活性的菌株R57,酶活可達206.11 U/mg。

4.3 七葉苷顯色法

采用同時添加七葉苷和三價鐵的培養(yǎng)基,七葉苷在β-葡萄糖苷酶作用下生成七葉苷元,七葉苷元可以與Fe3+離子作用呈棕黑色,菌落周圍呈棕黑色的圈,黑色透明圈的大小即代表酶活力大小。該檢測方法簡便、靈敏、直觀,常用于大規(guī)模出發(fā)菌株的篩選。

PéREZ G等[35]利用七葉靈苷,從154株野生酵母中篩選出30株具有β-糖苷酶活性的酵母菌。周俊等[36]利用七葉苷顯色平板法,獲得4株產β-D-葡萄糖苷酶的菌株。王佳等[37]以分離自寧夏賀蘭山東麓的941株野生酵母菌為出發(fā)菌株,采用七葉靈顯色法篩選出4株優(yōu)良產糖苷酶菌株,大大減輕了后續(xù)工作量。

4.4 纖維素-剛果紅顯色法

在培養(yǎng)基中同時加入纖維素和剛果紅,培養(yǎng)基中的纖維素能和剛果紅結合形成紅色物質,纖維素經糖苷酶作用可降解為纖維二糖,不能與剛果紅形成紅色物質,因此可形成無色透明圈,通過菌落周圍透明圈大小來評價產酶活性大小。該檢測方法直觀、準確,但操作復雜。

吳小剛等[38]采用纖維素-剛果紅顯色法,從23株原始菌株中篩選出5株產β-葡萄糖苷酶活性較高的菌。姚瑤等[39]利用羧甲基纖維素鈉-剛果紅顯色法,獲得2株高β-葡萄糖苷酶的菌株,初始酶活分別為0.026 U/mL和0.023 U/mL。童愛均等[40]利用該方法獲得4株能夠產生水解圈的單菌落,經測定β-葡萄糖苷酶活力最高為6.589 U/mL。

4.5 4-甲基傘形酮-β-D-葡萄糖苷熒光顯色法

在培養(yǎng)基中加入4-甲基傘形酮-β-D-葡萄糖苷(4-methylumbelliferyl-β-D-glucoside,4-MUG),該物質能被β-葡萄糖苷酶水解,生成4-甲基傘形酮,該物質在紫外下有熒光,可通過觀察菌落周圍熒光圈的大小來判別。該檢測方法靈敏度高,快速,但成本昂貴。

萬振堂等[41]以4-MUG熒光顯色法,選出了一株酶活較高的植物乳桿菌。DAENEN L等[9]以添加4-甲基傘形酮-β-D-葡萄糖苷的培養(yǎng)基為初篩培養(yǎng)基,篩選出了產β-葡萄糖苷酶酵母菌株。該方法水解產物的藍色熒光容易與生物樣品的背景重疊,且培養(yǎng)基的pH值對4-甲基傘形酮的熒光有很大影響。王龍文等[42]設計了一種通過酶觸發(fā)點擊化學反應來檢測β-葡萄糖苷酶的方法,使體系熒光強度顯著增強,能準確反映β-葡萄糖苷酶的活性。程鑫等[43]利用刃天青被還原后熒光增強的性質,開發(fā)了一種簡單靈敏的熒光方法用于β-葡萄糖苷酶活性的檢測。

4.6 熊果苷顯色法

熊果苷能在β-葡萄糖苷酶的作用下分解,使菌落周圍呈棕黑色的圈,透明圈的大小即代表酶活力大小。該檢測方法操作簡便,快速、直觀,但需與其他方法配合使用。

VERVOORT Y等[44]以熊果苷作為碳源,利用產酶菌落在平板上顯色篩選產β-葡萄糖苷酶的菌株,發(fā)現(xiàn)供試的428株菌株中45%的釀酒酵母和47%的非釀酒酵母均有產β-葡萄糖苷酶活性。BONCIANI T等[16]以熊果苷和七葉靈為基質,從同一批菌株中篩選產β-葡萄糖苷酶的酵母菌,結果顯示,以熊果苷為基質的實驗組顯示,75%的菌株都具有糖苷酶活性;而以七葉靈為基質的實驗組顯示只有接近39%的菌株具有糖苷酶活性。HERNáNDEZ L F等[45]研究了酵母菌在不同培養(yǎng)基和不同培養(yǎng)條件下的酶活性,結果顯示培養(yǎng)基的種類、pH值、培養(yǎng)溫度對酵母菌的酶活性都有顯著的影響。

因此,在實驗過程中,為獲得穩(wěn)定一致的結果,避免出現(xiàn)假陽性現(xiàn)象,至少選擇兩種以上基質進行平行試驗,選擇雙陽性的菌株進行后續(xù)試驗。

5 酶解產香機制

β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)EC 3.2.1.21,屬于水解酶類,又稱β-D-葡萄糖苷水解酶,別名龍膽二糖酶、纖維二糖酶和苦杏仁苷酶,對結合于末端的非還原性β-葡萄糖苷鍵具有催化和水解作用,最終釋放出配基與葡萄糖體[46]。葡萄與葡萄酒中的葡萄糖體常分為雙糖苷和單糖苷,極少見三糖苷,其結構如圖1所示[47]。

圖1 葡萄中風味前體物中的單糖苷或雙糖苷Fig.1 Mono-or diglycoside of flavor precursors in grapes

雙糖苷的酶解原理可分為一步酶解和兩步酶解,如圖2所示[5]。SARRY J E等[48]研究了兩步法酶解雙糖苷中糖配基的機制:第一步是利用外切酶(例如:α-阿拉伯(呋喃)糖苷酶等)切斷雙糖苷內部糖與糖之間的糖苷鍵,得到含有配基的單糖苷;第二步是在β-葡萄糖苷酶的作用下,切斷配基與糖之間的糖苷鍵釋放出香氣物質。OGAWA K等[49]利用二糖苷酶只通過一步就將雙糖苷水解為二糖和配基。

圖2 單萜二糖苷酶解示意圖Fig.2 Schematic diagram of monoterpene diglycosides enzymolysis

周立華等[50]在葡萄酒釀造過程中,利用自選高產β-D-葡萄糖苷酶的釀酒酵母KDLYS9-16,能夠促進單萜烯類物質的釋放,從而增強葡萄酒的香氣。王鳳梅等[51]采用混菌發(fā)酵,利用非釀酒酵母菌自身代謝產生的β-葡萄糖苷酶酶解發(fā)酵液中糖苷類芳香前體物質,結果表明,添加萄萄汁有孢漢遜酵母和異常畢赤酵母的組合能顯著降低發(fā)酵液中糖苷類物質的濃度。MATEO J J等[52]研究表明,降異戊二烯是赤霞珠葡萄酒香氣的主要來源,而降異戊二烯類化合物在葡萄漿果中主要以糖苷鍵合態(tài)的形式存在,且糖苷全部都是單糖苷。GüNATA Z等[53]針對單糖苷前體做了研究,僅僅只需要β-D-葡萄糖苷酶的水解就可以釋放香氣化合物。HAMPEL D等[54]研究了不同條件對霞多麗和赤霞珠漿果及葡萄酒中糖苷類香氣前體釋放的影響,結果發(fā)現(xiàn),經β-葡萄糖苷酶水解后的漿果和葡萄酒不僅揮發(fā)性香氣成分的含量增加了,部分成分(例如:芳樟醇)甚至增加了10倍多,而且香氣成分的種類比對照組多檢測出41種。

由此可見,葡萄與葡萄酒中存在大量結合態(tài)香氣前體物質,且大部分香氣前體均結合單糖苷,僅使用β-葡萄糖苷酶便可使其釋放,達到提升葡萄酒香氣品質的目的。

6 展望

葡萄酒的風味是衡量葡萄酒品質的一個重要指標,葡萄中的單萜烯類化合物是葡萄酒香氣的重要組成成分,大多數單萜烯類化合物以糖苷結合態(tài)的形式存在,只有經過發(fā)酵過程的酶解作用才能釋放到葡萄酒中。利用風味酶的作用,增強和改善葡萄酒的風味已成為一種趨勢。近年來,葡萄酒行業(yè)使用的β-葡萄糖苷酶制劑主要源于黑曲霉,雖然能提高葡萄酒的香氣,但同時也增加了外來蛋白質對葡萄酒穩(wěn)定性的潛在威脅。因此,篩選高活性β-葡萄糖苷酶的釀酒酵母,使其在發(fā)酵的同時水解葡萄中的萜烯類物質釋放香氣物質,避免引入外來蛋白,且發(fā)酵條件溫和,具有廣闊的市場應用前景。

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