CN113897297B - 一种低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母及其应用 - Google Patents
一种低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母及其应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了低pH条件下高酶活β‑葡萄糖苷酶酵母及其在干白葡萄酒中的应用。一种低pH条件下高酶活β‑葡萄糖苷酶酵母,其保藏号为CGMCC NO.23154或者CGMCC NO.23155。本发明筛选出优良的本土非酿酒酵母,即低pH条件下高酶活β‑葡萄糖苷酶酵母,其具有易于培养和生产特性,且在低pH条件下高产β‑葡萄糖苷酶,可显著提高干白葡萄酒的香气特征,有助于开发一款高档优质且香气成分复杂的干白葡萄酒。
Description
技术领域
本发明涉及生物技术领域,具体涉及了一种低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母及其应用。
背景技术
在人类历史进程中,酒类饮品在经济和文化等方面发挥着独特而重要的作用,考古证据表明,葡萄酒人工酿造已有8000多年的悠久历史。至今,酵母菌仍然是葡萄酒研究的主要热点之一。在工业和研究酿酒学领域,已经尝试使用多种方法来使葡萄酒中的香气特征多样化。在中世纪,葡萄酒的酿造采用传统的自然发酵技术来获得复杂的和典型的葡萄酒特征。然而,附着在葡萄果皮及存在于车间、空气等环境中未知的天然微生物群的相互作用使其对葡萄酒稳定性及风味的影响往往难以预测。可重复性、易于监控、客户满意度和随后可预测的商业利基导致现代葡萄酒行业广泛使用单一的发酵剂菌株。然而,这种发酵趋势大大降低了酿酒中酵母种类的多样性,导致酵母产生的生化反应复杂程度降低,在一定程度上掩盖了不同发酵原料之间品种和地域的差异,造成发酵酒的香气和口感复杂度下降,不能很好地体现葡萄酒的复杂性和典型性。
与酿酒酵母相比,一些非酿酒酵母能够代谢产生大量的β-葡萄糖苷酶。β-葡萄糖苷酶作为一种纤维素类水解酶能够水解糖苷结合态物质中的糖苷键释放香气物质,促进一些萜烯类和C13-降异戊二烯类物质的产生,从而增加葡萄酒的花香、果香和坚果香,对于改善或增强葡萄酒的风味复杂性有重要作用。然而,传统的酿酒条件(如高浓度糖、高酒精度、高浓度SO2和低pH值)可能会抑制发酵体系中β-葡萄糖苷酶活力,导致其无法充分水解糖苷键。目前,世界上许多著名葡萄酒产地的本土酵母菌已被广泛研究。我国酵母资源丰富,为改善葡萄酒的香气,促进产区葡萄酒风土表达,特别是对于一些特色酒庄,应用高产β-葡萄糖苷酶的本土酵母来生产具有独特风格的葡萄酒是一条重要途径。因此,筛选来自本土的低pH条件下高产β-葡萄糖苷酶且耐受性优良的非酿酒酵母菌株对提高葡萄酒香气具有重要的意义。
发明内容
为解决现有技术的不足,本发明的目的在于提供了一株可在低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母及其在干白葡萄酒中的应用。所述低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母具有易于培养和生产特性,可显著提高干白葡萄酒的香气特征,有助于开发一款高档优质且香气成分复杂的干白葡萄酒。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现:
一种低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母,其保藏号为CGMCC NO.23154或CGMCCNO.23155。
作为本发明提供的所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的一种优选实施方式,所述保藏号为CGMCC NO.23154的酵母的形态特征是:在WL培养基上的菌落为球形突起、表面光滑、奶油状、绿色带白环,有光泽;边缘整齐,菌体粘稠,易挑起。
作为本发明提供的所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的一种优选实施方式,所述保藏号为CGMCC NO.23155的酵母的形态特征是:在WL培养基上的菌落为球形突起、表面光滑、奶油状、乳白色,有光泽,边缘整齐,菌体粘稠,易挑起。
作为本发明提供的所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的一种优选实施方式,所述低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母是从宁夏贺兰山东麓产区酿酒葡萄中分离及筛选出来的。
作为本发明提供的所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的一种优选实施方式,所述筛选包括初筛、复筛和酶学性质分析。
作为本发明提供的所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的一种优选实施方式,所述初筛是进行酵母发酵能力及七叶苷显色测试,具体过程为:
(1)采用CO2失重法进行菌株发酵能力的测定,选取CO2失重量大于0.51 g/100 mL的菌株;
(2)取已灭菌的初筛培养基加入到培养板中,接入供试菌株菌悬液进行培养,根据颜色等级初步判定酶活力大小,深棕色表示高产、浅棕色表示中产、灰绿色表示低产、无色表示不产,选取高产β-葡萄糖苷酶的菌株,即为初筛菌株。
作为本发明提供的所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的一种优选实施方式,所述复筛是对初筛菌株进行酵母耐受性测定选择能够耐受350 g/L的葡萄糖、250mg/L 的SO2、2.5的pH值和6%酒精度的菌株,然后活化后接种于发酵培养基中发酵培养、离心收集沉淀然后透析得到粗酶液并测定粗酶液酶活力大小,选择酶活力大于46.42 mU/mL菌株,即为复筛菌株。
作为本发明提供的所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的一种优选实施方式,所述酶活性性质分析是指将复筛菌株进行酶学性质测定,然后选取酸性条件下最高产β-葡萄糖苷酶的菌株。
如上述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母在干白葡萄酒中的应用。
本发明具有如下有益效果:
本发明筛选出优良的本土非酿酒酵母,即低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母,其具有易于培养和生产特性,且低pH条件下高产β-葡萄糖苷酶,可显著提高干白葡萄酒的香气特征,有助于开发一款高档优质且香气成分复杂的干白葡萄酒。
利用本发明的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母生产的干白葡萄酒优点在于:该菌株在工业葡萄汁发酵生产中,能够水解糖苷结合态物质中的糖苷键释放香气物质,增加葡萄酒的花香、果香,保持发酵香与葡萄品种香气协调叠加,香气持久。本发明应用价值高,将低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母用于干白葡萄酒的酿造,使其不但在工艺上容易控制,增加产品稳定性,同时也具有地域性的香气和风味特点,并能安全饮用,具有极高的社会和经济效益。
附图说明
图1a为本发明保藏号CGMCC NO.23154酵母在WL培养基上的菌落形态;
图1b为本发明保藏号CGMCC NO.23154酵母的显微图;
图2a为本发明保藏号CGMCC NO.23155酵母在WL培养基上的菌落形态;
图2b为本发明保藏号CGMCC NO.23155酵母的显微图;
图3为本发明初筛时酵母在不同条件下的耐受性分析图;
图4为本发明复筛时温度对酶活力的影响分析图;
图5为本发明复筛时pH值对酶活力的影响分析图;
图6为本发明验证不同金属离子及酶抑制剂对酶活力的影响分析图;
图7为本发明验证糖底物对酶活力的影响分析图。
图3-7中,BF345对应保藏号CGMCC NO.23154的酵母,NM218对应保藏号CGMCCNO.23155的酵母。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明。下面实施例中如无特别说明,均为常规手段。
下述实施例中的赖氨酸培养基配制方法如下:
称取66.3 g商业赖氨酸培养基(青岛日水生物技术有限公司),用1000 ml去离子水重悬,加入8.4 ml的60%乳酸钾溶液。加热煮沸至完全溶解,冷却至50°C,用10%乳酸调节pH至5.0。
下述实施例中的WL培养基配制方法如下:
每1000 mL中称取80.25 g商业WL培养基(北京奥博星生物技术有限责任公司),加热煮沸溶解。
下述实施例中的YPD培养基配方如下:
1%酵母浸粉,2%蛋白胨,2%葡萄糖。
下述实施例中的β-葡萄糖苷酶初筛培养基配方如下:
七叶苷0.3%,柠檬酸铁0.05%,NaCl 0.2%,MgSO4•7H2O 0.05%,KH2PO40.1%,琼脂2%。
下述实施例中的发酵培养基配方如下:
葡萄糖2%,蛋白胨 2%,酵母粉 1%,NH4NO30.3%,KH2PO40.4%,MgSO4•7H2O 0.05%,吐温-80 1%。
下述实施例中的葡萄汁为:宁夏贺兰山东麓霞多丽葡萄汁。
实施例1:低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的分离、筛选及鉴定
对宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄自然发酵期间所分离的多株野生酵母菌株进行筛选。具体分离方法采用赖氨酸和WL平板稀释涂布法挑取单菌落进行分离,并进行初筛、复筛、酶学性质分析和发酵试验,鉴定方法采用传统形态学结合26S rDNA D1/D2区域序列分析。
具体分离过程如下:
在葡萄园中选取成熟的酿酒葡萄原料,田间除梗破碎,按照75%的装罐量,分装于无菌的2.5 L的发酵罐中,运回实验室后于25℃下发酵,在自然发酵前期、中期、后期分别采样,葡萄醪液与无菌水1:10进行梯度稀释,稀释至10-5、10-6后,取100 μL稀释后的菌悬液均匀涂布于赖氨酸培养基上,于28℃下培养3d,分离得到非酿酒酵母菌株,挑取分离得到的非酿酒酵母菌株单菌落于YPD液体培养基,制备菌悬液,将菌悬液与无菌水按1:10进行梯度稀释,稀释至10-5、10-6后,取100 μL稀释后的菌悬液均匀涂布于WL培养基上,于28℃下培养5~7d,观察并记录其颜色、形态,随机选取具有典型酵母菌落特征的单菌落,划线分离纯化2-3次,YPD培养基斜面保存备用。
具体筛选过程如下:
1. 初筛:酵母菌发酵能力及七叶苷显色测试。
初筛具体过程为:
(1)采用CO2失重法进行菌株发酵能力的测定。将供试菌株菌悬液按2%的接种量接种于装有YPD液体培养基(8 mL)的无菌样品瓶(12 mL)中,用无菌橡胶塞密封,并插入一次性无菌针头进行排气,于28℃恒温培养箱中培养72 h,每隔12 h使用电子天平(可精确称量至0.000 1g)进行称重并记录数据,选取CO2失重量大于0.51 g/100 mL的菌株,即供试菌株;
(2)取180 μL已灭菌的β-葡萄糖苷酶初筛培养基加入到96孔培养板中,接入上述步骤(1)的供试菌株菌悬液20 μL,于28℃培养48 h。根据颜色等级初步判定酶活力大小,深棕色表示高产、浅棕色表示中产、灰绿色表示低产、无色表示不产,选取高产β-葡萄糖苷酶的菌株。
2. 复筛:酵母菌耐受性和高产β-葡萄糖苷酶测定。
复筛具体过程为:
(1)以YPD液体培养基为基础,分别将葡萄糖质量浓度梯度设为150 g/L、200 g/L、250 g/L、300 g/L、350g/L;SO2浓度(以偏重亚硫酸钠的形式添加)梯度设为50 g/L、100 g/L、150 g/L、200 g/L、250 g/L;酒精浓度(v/v)梯度设为3%、6%、9%、12%、15%;pH值梯度设为2.5、3.5、4.5、5.5、6.5;均以2%接种量接种供试菌株菌悬液,28℃静置培养24 h,于600 nm处用ThermoFisher Multiskan GO全波长酶标仪(1510,美国)测定吸光值,选择能够耐受350 g/L的葡萄糖、250 mg/L 的SO2、2.5的pH值和6%酒精度的菌株(见图3),即低pH耐受性好的菌株。
(2)将上述步骤(1)选取的低pH耐受性好的菌株于YPD培养基中传代培养两次后,挑取单菌落接种于YPD液体培养基,28℃培养48 h后,以10%的接种量接种于发酵培养基中,150 r/min,28℃的摇床条件下培养72 h。取发酵液于转速为8 000 r/min、温度为4℃的条件下离心15 min,收集上清液,用80%饱和度的硫酸铵盐析,4℃下静置过夜,离心(4℃,10000 r/min,10 min)收集沉淀,用等体积乙酸-乙酸钠缓冲液(pH=5.0)溶解,再用PEG20 000(上海源叶生物科技有限公司)进行透析,得到粗酶液并测定粗酶液酶活力大小,选择酶活力大于46.42 mU/mL菌株,即复筛菌株。
3. 酶学性质分析:酵母菌的酶学性质测定。
酶学性质分析具体过程为:
(1)最适反应温度的测定:基于复筛菌株,以p-NPG为底物,按照酶活测定方法分别于10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃反应30 min,测定酶活力,确定β-葡萄糖苷酶的最适反应温度(见图4)。
(2)最适反应pH值的测定:基于复筛菌株,以p-NPG为底物,按照酶活测定方法将粗酶液用柠檬酸-磷酸缓冲液调节pH为2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0于最适反应温度下反应30min,测定酶活力,确定β-葡萄糖苷酶的最适pH值(见图5)。选取酸性条件下高产β-葡萄糖苷酶的酵母,即为低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母。
筛选出来的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母有两种酵母,分别为葡萄汁有孢汉逊酵母和季也蒙毕赤酵母。上述两种酵母保藏信息如下:
葡萄汁有孢汉逊酵母保藏信息:
保藏单位名称:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心;
保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;
保藏日期:2021年8月17日;
保藏编号:CGMCC No.23154;
分类命名:葡萄汁有孢汉逊酵母种Hanseniaspora。
季也蒙毕赤酵母保藏信息:
保藏单位名称:中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心;
保藏单位地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所;
保藏日期:2021年8月17日;
保藏编号:CGMCC No.23155;
分类命名:季也蒙毕赤酵母种Meyerozyma。
为了验证酶在葡萄酒环境下有活力,将筛选得到的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母进行金属离子和酶抑制剂对酶活力的影响以及底物对酶活力的影响测定。
A.金属离子和酶抑制剂对酶活力的影响:按照酶活测定方法,在反应体系中添加5mmol/L的金属离子(ZnSO4·7H2O、MgSO4·7H2O、MnSO4·H2O、FeSO4·7H2O、FeCl3、CuSO4·5H2O、CaCl2、CoSO4·5H2O、Ni2SO4)和浓度为1%的酶抑制剂(EDTA、SDS、巯基乙醇和二甲基亚砜),在最适温度和最适pH值下测定酶活,以不添加金属离子和酶抑制剂的反应酶液活力为100%,测定相对酶活(见图6)。从图6可知,浓度为5 mmol/L的Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+对筛选得到的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母酶活力具有明显的激活作用,促使酶活力上升了26.58 - 70.72%,而Cu2+对酶活力具有明显的抑制作用,酶活力下降了14.87 - 32.89%;四种酶制剂对筛选得到的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的β-葡萄糖苷酶的抑制效果不明显,酶活力仅下降了2.71 - 7.66%。
B.底物对酶活力的影响:按照酶活测定方法,在反应体系中添加0.1 mol/L的底物(葡萄糖、木糖、半乳糖、甘露糖、麦芽糖、果糖、蔗糖、阿拉伯糖和纤维二糖),在最适温度和最适pH值下测定酶活,以不添加任何糖的反应酶液活力为100%,测定相对酶活(见图7)。从图7可知,9种糖底物对β-葡萄糖苷酶均表现出激活作用,其中纤维二糖对筛选得到的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的酶活力激活作用尤为明显,将酶活力提高了30.18 -40.80%;除纤维二糖以外的其他不同糖底物对筛选得到的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母的酶活力激活效果不明显。
4. 酵母菌的发酵试验,具体过程为:将低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母活化后接到装有3.5L葡萄汁的发酵罐中(5L),使接种量达到106CFU/mL,并加入60 mg/L SO2(以偏重亚硫酸钠的形式)和20 mg/L果胶酶,在20℃下发酵7d,每天检测菌株生物量,发酵结束后取发酵液样品进行SPME-GC-MS测定香气物质,并进行感官评价。
具体鉴定过程如下:
(1)形态学观察结果:
保藏编号CGMCC NO.23154菌株在WL培养基上的菌落为球形突起、表面光滑、奶油状、绿色带白环,有光泽。边缘整齐,菌体粘稠,易挑起(见图1a)。细胞为圆形,直径约45.60μm,芽殖(如图1b)。
保藏编号CGMCC NO.23155菌株在WL培养基上的菌落为球形突起、表面光滑、奶油状、乳白色,有光泽,边缘整齐,菌体粘稠,易挑起(见图2a)。细胞为圆形,直径在35.84-54.59μm,芽殖(如图2b)。
(2)26S rDNA D1/D2区域序列分析:使用酵母基因组DNA提取试剂盒AD1 900(北京索莱宝科技有限公司)提取该菌株DNA,由北京擎科生物科技有限公司进行26S rDNA D1/D2区域序列测序。测序结果利用NCBI数据库与已知酵母属序列进行Blast同源性比对,结果如下表1所示。
表1 试验菌株26S rDNA D1/D2区域序列测序结果
编号 | PCR片段长度 | 相关模式菌 | 相似性 | 菌株种属 | 登录号 |
CGMCC NO.23155 | 586bp | KT923025.1 | 99.51% | Meyerozyma guilliermondii | MW9228834 |
CGMCC NO.23154 | 599bp | KT922359.1 | 99.83% | Hanseniaspora uvarum | MW922835 |
实施例2:低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母在干白葡萄酒中的应用
2.1保藏编号为CGMCC NO.23154酵母在干白葡萄酒中的应用
1.酵母的活化扩培:将实施例1得到的保藏编号为CGMCC NO.23154酵母接种于PDA液体培养基,于28℃扩培24小时,连续转接两次,得到扩培养;
2.在5L发酵罐中分别分装3.5L霞多丽葡萄汁,理化指标为:还原糖261.79 g/L,总酸6.87 g/L,pH值3.53,添加SO2约60 mg/L;
3.将上述酵母扩培液和工业化普遍应用的商业酿酒酵母Aroma White顺序接入(间隔24h),初始浓度均为106CFU/mL,按照白葡萄酒的标准工艺进行生产。
2.2保藏编号为CGMCC NO.23155酵母在干白葡萄酒中的应用
1.酵母的活化扩培:将实施例1得到的保藏编号为CGMCC NO.23155酵母接种于PDA液体培养基,于28℃扩培24小时,连续转接两次,得到扩培养;
2.在5L发酵罐中分别分装3.5L霞多丽葡萄汁,理化指标为:还原糖261.79 g/L,总酸6.87 g/L,pH值3.53,添加SO2约60 mg/L;
3.将上述酵母扩培液和工业化普遍应用的商业酿酒酵母Aroma White顺序接入(间隔48h),初始浓度均为106CFU/mL,按照白葡萄酒的标准工艺进行生产。
采用SPME-GC-MS对发酵结束后葡萄酒香气进行测定,并组织具有国家级品酒师资质的感官人员对其进行感官评价,具体信息见表2、表3和表4。
表2菌株生产葡萄酒的理化指标
残糖含量/(g·L-1) | 总酸含量/(g·L-1) | 挥发酸含量/(g·L-1) | 酒精体积分数/% | pH值 | |
商业酵母 | 2.07 | 5.72 | 0.32 | 14.60 | 3.36 |
2.1顺序接种酵母 | 2.90 | 5.83 | 0.30 | 14.63 | 3.33 |
2.2顺序接种酵母 | 3.94 | 5.93 | 0.30 | 14.13 | 3.31 |
其中,商业酵母为未添加酵母扩培液的实验。通过表2可知,3种方式均可以完成酒精发酵,且各项基本理化指标均符合国标GB15037-2006《葡萄酒》对干白葡萄酒的要求。
表3 顺序接种生产干白葡萄酒中各种风味成分的检测结果(单位:mg/L)
风味物质 | 商业酵母 | 2.1顺序接种酵母 | 2.2顺序接种酵母 |
异丁醇 | 0.042 | 0.04 | 0.047 |
正戊醇 | 5.357 | 5.717 | 6.226 |
4-甲基-1-戊醇 | 0.005 | 0.005 | 0.005 |
3-甲基-1-戊醇 | 0.014 | 0.014 | 0.014 |
正己醇 | 0.094 | 0.091 | 0.093 |
正庚醇 | 0.104 | 0.077 | 0.087 |
2-乙基己醇 | 0.004 | 0.007 | 0.009 |
2,3-丁二醇 | 0.007 | 0.011 | 0.01 |
正辛醇 | 0.009 | 0.01 | 0.01 |
1-壬醇 | 0.035 | 0.031 | 0.02 |
正癸醇 | 0.008 | 0.006 | 0.007 |
苯乙醇 | 3.172 | 3.877 | 3.69 |
月桂酸乙酯 | 0.378 | 0.152 | 0.055 |
乙酸异戊酯 | 6.02 | 7.08 | 7.11 |
乙酸异丁酯 | 0.004 | 0.004 | 0.005 |
乙酸乙酯 | 0.386 | 0.518 | 0.504 |
乙酸香茅酯 | 0.016 | 0.023 | 0.01 |
乙酸己酯 | 0.488 | 0.575 | 0.474 |
乙酸橙花酯 | 0.007 | 0.003 | 0.003 |
乙酸苯乙酯 | 0.98 | 0.952 | 0.738 |
辛酸乙酯 | 7.417 | 7.322 | 7.279 |
己酸异戊酯 | 0.02 | 0.021 | 0.01 |
己酸乙酯 | 2.182 | 2.446 | 2.081 |
癸酸乙酯 | 1.368 | 1.014 | 0.513 |
庚酸乙酯 | 0.012 | 0.009 | 0.007 |
丁酸乙酯 | 0.112 | 0.121 | 0.109 |
丙酸异戊酯 | 0.006 | 0.007 | 0.005 |
巴豆酸乙酯 | 0.001 | 0.004 | 0.004 |
乙酸 | 0.026 | 0.017 | 0.021 |
丁酸 | 0.007 | 0.007 | 0.008 |
正癸酸 | 0.064 | 0.039 | 0.041 |
辛酸 | 0.738 | 0.677 | 0.674 |
芳樟醇 | 0.028 | 0.031 | 0.04 |
香茅醇 | 0.036 | 0.029 | 0.051 |
大马士酮 | 0.025 | 0.031 | 0.049 |
香叶基丙酮 | 0.002 | 0.004 | 0.003 |
4-苯基丁醛 | 0.004 | 0.005 | 0.007 |
2,6-二叔丁基对甲酚 | 0.142 | 0.128 | 0.115 |
反式-橙花叔醇 | NA | 0.018 | NA |
香叶醇 | NA | 0.017 | NA |
橙花醇 | NA | 0.003 | NA |
从表3可知,顺序接种低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母可以增加干白葡萄酒的酯类和萜烯类物质,对葡萄酒的风味及品质具有积极贡献作用。
表4 顺序接种生产干白葡萄酒的感官评价
感官品评 | 2.1顺序接种酵母 | 2.2顺序接种酵母 | 商业酵母 |
外观 | 金黄色,澄清透明 | 金黄色,澄清透明 | 金黄色,澄清透明 |
香气 | 具有浓郁的花香、果香,协调,持久 | 具有浓郁的花香、果香,协调,持久 | 有少许浓郁的花果香,协调,优雅 |
口感 | 入口舒顺,酒体饱满,余味悠长 | 入口舒顺,酒体饱满,余味悠长 | 酒体醇厚,结构感强 |
从表4可知,顺序接种低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母进行酒精发酵的干白葡萄酒在香气口感上均优于商业酵母纯发酵的酒样。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制,但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母,其特征在于,保藏号为CGMCC NO.23154,分类命名为葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)。
2.根据权利要求1所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母,其特征在于,所述保藏号为CGMCC NO.23154的酵母形态特征是:在WL培养基上的菌落为球形突起、表面光滑、奶油状、绿色带白环,有光泽;边缘整齐,菌体粘稠,易挑起。
3.如权利要求1所述的低pH条件下高酶活β-葡萄糖苷酶酵母在制备干白葡萄酒中的应用。
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CN112625928A (zh) * | 2021-01-15 | 2021-04-09 | 江南大学 | 一株能增加酒类酿造香气的葡萄汁有孢汉逊酵母菌株 |
CN112746029A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-04 | 西北农林科技大学 | 一株高产香气物质的葡萄汁有孢汉逊酵母菌株qtx22及其应用 |
CN112812980A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-05-18 | 宁夏农产品质量标准与检测技术研究所(宁夏农产品质量监测中心) | 一种基于葡萄汁有孢汉逊酵母和酿酒酵母的混菌发酵工艺 |
Non-Patent Citations (1)
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葡萄汁有孢汉逊酵母糖苷酶增香酿造葡萄酒的潜力分析;陶永胜等;农业机械学报;第47卷(第10期);第280-286页 * |
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