一株能自身合成萜類物質(zhì)的釀酒酵母及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一株能自身合成萜類物質(zhì)的釀酒酵母及其應(yīng)用,屬于發(fā)酵工程領(lǐng)域。本發(fā)明從白酒酒醅中篩選得到一株能夠自身從頭合成多種萜類物主的釀酒酵母,該菌株已于2013年9月4日保藏于中國普通微生物中心,保藏編號是CGMCC?No.8130,該菌株經(jīng)液態(tài)或固態(tài)發(fā)酵培養(yǎng),可以產(chǎn)生里哪醇、α-萜品醇、香茅醇、月桂烯醇、橙花叔醇、α-沒紅藥醇、法尼醇、α-法呢烯、β-法呢烯、沒紅藥烯10種萜類物質(zhì)。在釀酒過程中添加該酵母菌株,可以改善白酒的風(fēng)味并提高其營養(yǎng)價值。
【專利說明】一株能自身合成萜類物質(zhì)的釀酒酵母及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一株能自身合成萜類物質(zhì)的釀酒酵母及其應(yīng)用,屬于發(fā)酵工程【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]萜類物質(zhì)是葡萄酒中的最為重要的一類化合物,具有水果香、花香等令人愉悅的香味;另外,萜類其具有較高的生理活性以及很高的藥理作用,具有保健功能。萜類物質(zhì)一般具有很低的香氣閾值,其也被確認(rèn)為中國白酒的重要微量風(fēng)味物質(zhì),但是除了藥香型白酒中含有較為豐富的萜類物質(zhì)外,其他香型的白酒中萜類物質(zhì)的含量都很低(10 μ g/L左右),因此,提高白酒 中萜類物質(zhì)的含量,不僅可以從風(fēng)味上改善白酒的品質(zhì),更能增加白酒的營養(yǎng)價值。
[0003]目前國內(nèi)外報道的能夠合成萜類物質(zhì)的釀酒酵母所能合成的萜類物質(zhì)種類限于里哪醇、α -萜品醇、香茅醇、法呢醇、香葉醇這5種,而且關(guān)于這幾種萜類物質(zhì)是由釀酒酵母從頭合成,還是需要利用某種特殊的原料/中間體才能合成仍無定論。葡萄酒中萜類物質(zhì)被認(rèn)為大部分來自于葡萄果實,在釀造過程中外加β -葡萄糖苷酶,是提高葡萄酒中萜類物質(zhì)最主要的也是最認(rèn)同的一種方法。而白酒中的萜類物質(zhì)很少,其含量也不是很穩(wěn)定,主要的問題就是白酒釀造原料中萜類物質(zhì)的前體極少,而且糖苷酶有底物專一性,也只有少數(shù)幾種,外加糖苷酶也不一定會提高萜類物質(zhì)含量。通過向白酒中直接添加這些萜類物質(zhì),固然可以提高酒中萜類物質(zhì)的含量,但是工業(yè)生產(chǎn)的萜類物質(zhì)安全性和食用性不能得到保障,植物來源提取的萜類物質(zhì)成本又非常高。因此,尋找萜類物質(zhì)的產(chǎn)生途徑并加以調(diào)控,才能達(dá)到提高萜類物質(zhì)產(chǎn)量的效果。
[0004]本發(fā)明提供了一種增加白酒中萜類物質(zhì)含量的方法,該方法的關(guān)鍵是一株自身合成萜類物質(zhì)的釀酒酵母,這是國內(nèi)首次對可以自身合成萜類物質(zhì)釀酒酵母的相關(guān)報道,該菌株也是首次在白酒釀造過程中篩選得到的可以自身產(chǎn)生萜醇類物質(zhì)的菌株,具備高效產(chǎn)生萜類物質(zhì)的功能。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明要解決的第一個技術(shù)問題是提供一株能自身合成萜類物質(zhì)的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),該菌株篩選自某清香型酒酒曲中,于2013年9月4日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號,中國科學(xué)院微生物研究所,保藏編號是CGMCC N0.8130。
[0006]獲取所得菌株的26S rDNA序列,在GenBank中進(jìn)行Blast對比確定其種屬,與其同源序列最高的菌株為Saccharomyces cerevisiae,相似度為99%。
[0007]所述菌株能夠產(chǎn)生里哪醇、α-萜品醇、香茅醇、月桂烯醇、橙花叔醇、α-沒紅藥醇、法尼醇、α -法呢烯、β -法呢烯、沒紅藥烯10種萜類物質(zhì)。
[0008]本發(fā)明要解決的第二個技術(shù)問題是提供一種利用所述菌株生產(chǎn)萜烯醇的方法:[0009](1)種子培養(yǎng)基:YNB6. 7g/L,葡萄糖20g/L,pH7. 0,0. 22μπι濾膜過濾除菌;
[0010](2)發(fā)酵培養(yǎng)基=KH2PO4lg/L, (NH4)2S045g/L,MgSO4O. 5g/L,NaC10. lg/L,CaCl2O. lg/L,葡萄糖20g/L, pH7. 0,0. 22 μ m濾膜過濾除菌;
[0011](3)種子培養(yǎng)方法:250mL錐形瓶裝培養(yǎng)基IOOmL,搖床轉(zhuǎn)速150rpm,30°C培養(yǎng)24 ~48h ;
[0012](4)發(fā)酵培養(yǎng)方法:以1%左右(v/v)的接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基,250ml錐形瓶裝培養(yǎng)基IOOmL,搖床轉(zhuǎn)速150rpm,30°C培養(yǎng)48~72h。
[0013]本發(fā)明要解決的第三個技術(shù)問題是提供所述菌株在食品領(lǐng)域的應(yīng)用,是在釀酒過程中接種該酵母以改善酒的風(fēng)味、提高白酒中萜醇類物質(zhì)的含量。
[0014]所述接種既可以是液態(tài)菌劑方式,也可以是液態(tài)菌劑方式。
[0015]所述液態(tài)菌劑制取方法:將種子液接種(接種量2-10%)到滅菌后的液體培養(yǎng)基(原料I~5%,v/v),30°c、150rpm搖瓶發(fā)酵24~48h ;所述原料是高粱、大麥、小麥、豌豆、玉米、麩皮、糯米或青稞汁。
[0016]所述固態(tài)菌劑制取方法:將種子液接種(接種量2-10%)到滅菌后的原料培養(yǎng)基中(I~5%,w/w),在30°C環(huán)境中固態(tài)發(fā)酵48~120h ;所述原料培養(yǎng)基是高粱、大麥、小麥、豌豆、玉米、麩皮、糯米或青稞。
[0017]在白酒釀造過程中以固態(tài)接種或者液態(tài)接種的形式加入所述酵母,能夠增加白酒中里哪醇、α-萜品醇、香茅醇、月桂烯醇、橙花叔醇、α-沒紅藥醇、法尼醇、α-法呢烯、β -法呢烯、沒紅藥烯10種萜類物質(zhì)的濃度,可以改善酒的風(fēng)味并提高酒的營養(yǎng)價值。
[0018]本發(fā)明首次提供了一株能自身合成萜類物質(zhì)的釀酒酵母,該菌株從某清香型酒醅中篩選得到,液態(tài)以及固態(tài)發(fā)酵表明,不需特殊前體物質(zhì),該菌株就可以產(chǎn)生多種萜類物質(zhì),包括里哪醇、α-萜品醇、香茅醇、月桂烯醇、橙花叔醇、α-沒紅藥醇、法尼醇、α-法呢烯、β_法呢烯、沒紅藥烯10種萜類物質(zhì)。在釀酒過程中,接入該菌可以改善酒的風(fēng)味、提高酒的營養(yǎng)價值、實現(xiàn)中國白酒品質(zhì)的提升,對于中國白酒的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展具有重要的意義。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖I菌種系統(tǒng)進(jìn)化樹(CGMCC8130)
【具體實施方式】
[0020]實施例I酵母液態(tài)發(fā)酵產(chǎn)萜烯類物質(zhì)的研究
[0021]將所述釀酒酵母CGMCC No. 8130接種于¥他發(fā)酵培養(yǎng)基中,150印111、301:液態(tài)發(fā)酵48h,通過HS-SPME-GC-MS測定萜烯類物質(zhì)的含量,其具體方法如下:
[0022]I.樣品準(zhǔn)備:在發(fā)酵液中加入1%的CaCl2,溶解后在4°C下以8000rpm的轉(zhuǎn)速離心IOmin,取上清后在用O. 22 μ m的濾膜過濾。
[0023]2.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用檢測:在15mL頂空瓶中加入8mL澄清溶液,3g氯化鈉,加入IOyL的4-甲基-2-戊醇作為內(nèi)標(biāo),進(jìn)行頂空固相微萃取。頂空固相微萃取的條件為:三相(Car/DVB/PDMS)萃取頭,60°C預(yù)熱 5 ~lOmin,萃取吸附 30 ~50min,GC 解吸 5 ~lOmin。
[0024]3.定性定量:通過未知成分的質(zhì)譜計算得到保留指數(shù)RI,與相應(yīng)釀造產(chǎn)品(如白酒、紅酒等)中的常規(guī)成分的標(biāo)準(zhǔn)品的保留指數(shù)進(jìn)行比對,以此定性確認(rèn)檢測出的揮發(fā)成分;將定性后的待測物質(zhì)相對于內(nèi)標(biāo)做標(biāo)準(zhǔn)曲線,經(jīng)GC-MS檢測后利用待測物質(zhì)和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)相對峰面積比代入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線方程計算出待測物質(zhì)的含量:每種待測物質(zhì)的峰面積米用選擇尚子方法積分(SIM)。
[0025]該株釀酒酵母發(fā)酵液中的萜烯醇類物質(zhì)組成情況如表1所示,發(fā)酵液的總含量可達(dá)到71.66ug/L,在組成上,我們可以發(fā)現(xiàn)了里哪醇、α-萜品醇、香茅醇、月桂烯醇、橙花叔醇、α-沒紅藥醇、法尼醇、α-法呢烯、β_法呢烯、沒紅藥烯10種萜類物質(zhì),其含量分別為 5.55 μ g/L,27.17 μ g/L,2.26 μ g/L,6.21 μ g/L、10.14 μ g/L,4.00 μ g/L、14.16 μ g/L、8.34 μ g/L、3.27 μ g/L、1.56 μ g/L。
[0026]表1:萜類物質(zhì)組成及含量(μ g/L)
【權(quán)利要求】
1.一株能自身合成職類物質(zhì)的釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),其特征在于,于2013年9月4日保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心,北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號,中國科學(xué)院微生物研究所,保藏編號是CGMCC No. 8130。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的釀酒酵母,其特征在于,所述酵母能生產(chǎn)里哪醇、α-萜品醇、香茅醇、月桂烯醇、橙花叔醇、α-沒紅藥醇、法尼醇、α-法呢烯、β-法呢烯、沒紅藥烯。
3.一種利用權(quán)利要求1所述釀酒酵母生產(chǎn)萜類物質(zhì)的方法,其特征在于,包括以下步驟: (O種子培養(yǎng):將釀酒酵母接種到種子培養(yǎng)基裝液量為40%的錐形瓶中,搖床轉(zhuǎn)速150rpm, 30 O 培養(yǎng) 24 ~48h ; (2)發(fā)酵培養(yǎng):以1%~5% (v/v)的接種量將種子培養(yǎng)液接入發(fā)酵培養(yǎng)基裝液量40%的錐形瓶裝培養(yǎng)基,搖床轉(zhuǎn)速150rpm,30°C培養(yǎng)48~72h ; 所述種子培養(yǎng)基:YNB6. 7g/L,葡萄糖20g/L,pH7. 0,0. 22 μ m濾膜過濾除菌;
所述發(fā)酵培養(yǎng)基:KH2P04lg/L,(NH4) 2S045g/L,MgSO4O. 5g/L,NaClO. lg/L,CaCl2O. lg/L,葡萄糖20g/L, pH7. 0,0. 22 μ m濾膜過濾除菌。
4.權(quán)利要求1所述釀酒酵母在食品領(lǐng)域的應(yīng)用。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的應(yīng)用,其特征在于,在白酒釀造過程中接種所述酵母改善酒的風(fēng)味、提高白酒中萜類物質(zhì)的含量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用,其特征在于,所述萜類是里哪醇、α-萜品醇、香茅醇、月桂烯醇、橙花叔醇、α-沒紅藥醇、法尼醇、α-法呢烯、法呢烯和沒紅藥烯。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用,其特征在于,所述接種是接種液態(tài)菌劑,所述液態(tài)菌劑是將種子液接種到滅菌后的液體培養(yǎng)基中,30°C、150rpm搖瓶發(fā)酵24~48h。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用,其特征在于,所述液體培養(yǎng)基是高粱、大麥、小麥、豌豆、玉米、麩皮、糯米或青稞汁。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的應(yīng)用,其特征在于,所述接種是接種固態(tài)菌劑,所述固態(tài)菌劑是將種子液接種到滅菌后的原料培養(yǎng)基中,在30°C環(huán)境中固態(tài)發(fā)酵48~120h。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用,其特征在于,所述原料培養(yǎng)基是高粱、大麥、小麥、豌豆、玉米、麩皮、糯米或青稞。
【文檔編號】C12R1/865GK103571763SQ201310585462
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】徐巖, 吳群 申請人:江南大學(xué)