兩種酵母菌混合培養(yǎng)生長行為影響因素研究及其在白葡萄酒發(fā)酵中的應(yīng)用.pdf

1、果酒生產(chǎn)是以水果為原料，通過以酒精發(fā)酵為主的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，簡稱 Sc)以及對風(fēng)味、營養(yǎng)組成等產(chǎn)生重要影響的非釀酒酵母（non-Saccharomyces)的共同作用完成的。通過不同酵母菌的酒精發(fā)酵和其他代謝作用，可充分開發(fā)水果原料資源，形成特色產(chǎn)業(yè)與開發(fā)特色酒種。然而，在釀酒酵母與非釀酒酵母的混合培養(yǎng)中，不同酵母菌自身特性的差異導(dǎo)致混合體系中酵母菌生長行為較各自純培養(yǎng)時發(fā)生顯著變化，從而影響

2、發(fā)酵果酒的效率及品質(zhì)。因此，本文以前期研究篩選獲得的具有較好發(fā)酵風(fēng)味的非釀酒酵母東方伊薩酵母（Issatchenkia orientalis，簡稱 Io）和釀酒酵母 Sc為研究對象，從初始培養(yǎng)條件及接種方式影響和酵母菌代謝兩方面入手，探究影響混合培養(yǎng)體系中酵母菌生長行為變化的主要因素，并將研究結(jié)果應(yīng)用于葡萄汁發(fā)酵，對比混合發(fā)酵與純種發(fā)酵對果酒品質(zhì)的影響。
　　混合培養(yǎng)各菌株在 M E B培養(yǎng)基中的生長情況表明：在混合發(fā)酵的前12h

3、兩種酵母菌生長量均未達(dá)到純培養(yǎng)時的量，12h后 Io生長逐漸加快，至24h時基本達(dá)到了純培養(yǎng)時的生長量，為9.80×107CFU/mL，而 Sc在混合培養(yǎng)中受到了抑制，生長量最高值僅為5.03×106CFU/mL（純培養(yǎng)時為4.71×107CFU/mL）?；旌吓囵B(yǎng)中Sc和 Io之間存在相互作用，且該種作用會導(dǎo)致釀酒酵母 Sc生長受到抑制。
　　在探索培養(yǎng)條件及接種方式對混合培養(yǎng)體系中兩種酵母菌生長的影響時發(fā)現(xiàn)，低糖濃度、低 pH以

4、及不當(dāng)?shù)慕臃N方式會造成混合培養(yǎng)體系中 Sc的生長受到抑制。初糖濃度為1％時，混合培養(yǎng)中 Sc受抑制程度最明顯，Io/Sc為70，推測由于 Io代謝葡萄糖速率較 Sc快，混合培養(yǎng)中 Io競爭性地消耗葡萄糖，從而導(dǎo)致 Sc生長受到抑制；pH為3.5時，混合培養(yǎng)體系中 Sc受抑制程度最明顯，Io/Sc為56，推測由于Sc耐酸能力弱于 Io，從而導(dǎo)致 Sc生長受到抑制。隨著初糖濃度及 pH的升高，Sc生長受到抑制的程度減小。此外，提前接種Sc，

5、待其生長到穩(wěn)定期后（12h）再接種 Io，可減弱 Io對Sc生長的抑制作用，此時 Io/Sc為1.27，接近各自純培養(yǎng)時的比值。
　　在探索酵母菌代謝對混合培養(yǎng)體系中兩種酵母菌生長的影響時發(fā)現(xiàn)，Sc和 Io混合體系并未產(chǎn)生對 Sc生長造成抑制作用的活性抑菌肽，但有機(jī)酸及氨基酸代謝方面的差異導(dǎo)致混合體系中 Sc的生長受到抑制。在有機(jī)酸代謝方面，Io特異性地生成2.52g/L的乳酸，Sc特異性地生成1.14g/L的乙酸，混合體系中 I

6、o可吸收代謝Sc產(chǎn)生的乙酸，而 Io產(chǎn)生的乳酸則對 Sc的生長產(chǎn)生抑制作用。在氨基酸代謝方面，Sc純培養(yǎng)代謝天冬氨酸、脯氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、色氨酸、絲氨酸、甘氨酸、丙氨酸的速率較 Io純培養(yǎng)及 Io與 Sc的混合培養(yǎng)體系快，但代謝精氨酸、亮氨酸、半胱氨酸、賴氨酸、蘇氨酸的速率較 Io純培養(yǎng)及 Io與Sc的混合培養(yǎng)體系慢，且 Io純培養(yǎng)代謝生成的組氨酸及酪氨酸，最高分別可比Sc多1.86、3.17倍。差異氨基酸對

7、Sc生長影響實(shí)驗(yàn)表明缺少精氨酸、亮氨酸、半胱氨酸和蘇氨酸及添加組氨酸會對 Sc的生長造成顯著抑制，證明混合體系中S c生長受到抑制一方面是因?yàn)?Io代謝精氨酸、亮氨酸、半胱氨酸和蘇氨酸的速率較S c快，導(dǎo)致混合體系中 Sc對這幾種氨基酸的吸收不足，一方面是 I o生成的組氨酸對Sc的生長造成抑制。
　　兩種酵母菌混合培養(yǎng)在果酒發(fā)酵中的應(yīng)用結(jié)果表明：采用間隔12h的分段接種方式，可有效緩解混合體系中 Io對 Sc生長的抑制作用。在發(fā)

8、酵第5天，Sc與 Io的生長量最高分別達(dá)到5.5×107CFU/mL及3.5×107CFU/mL，證明分段接種混合培養(yǎng)既可提高釀酒酵母 Sc在混合體系中的競爭力，又能保證非釀酒酵母 Io的正常生長。此外，Sc與 Io的混合發(fā)酵，可有效達(dá)到釀酒酵母與非釀酒酵母“取長補(bǔ)短”式的發(fā)酵優(yōu)勢，一方面混合發(fā)酵的發(fā)酵力及酒精度保持了 Sc純種發(fā)酵的優(yōu)勢（混合發(fā)酵分別為48 g/L，9.15%；Sc純種發(fā)酵分別為44g/L，9.57%）；另一方面，有效