葡萄酒相关酵母的β-葡萄糖苷酶特性及发酵过程中酶活的变化

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在酿酒环境下许多因素制约着β-葡萄糖苷酶的活性,如pH、温度、糖和乙醇等。目前对β-葡萄糖苷酶在葡萄汁或葡萄酒中活性的研究还不够详尽,其对葡萄酒香气的影响还不够清楚。利用YNB-C培养基筛选出55株产β-葡萄糖苷酶的葡萄酒相关酵母。定量测定酵母中的β-葡萄糖苷酶酶活性,结果显示菌株Clavispora lusitaniae C117产酶最高,为152.39μmol pNP mL-1h-1,其次是Metschnikowia pulcherrima F-1-6、Pichia anomala C84和Pichia anomala C732,其酶活分别为 60.51、87.49 和 80.71μmol pNP mL-1 h-1。氧气对酵母的产酶具有促进作用。对于有氧培养时酶活较高的四株菌C.lusitaniae C117、Hanseniaspora guilliermondii A27-3-4、M.pulcherrimaF-1-6和P.anomala C84,在厌氧条件下,其酶活显著下降,分别为1.61、0.34、0.27和45.9μmol pNP mL-1 h-1,占有氧培养时酶活的1.06%、2.00%、0.45%和52.46%。壁膜间隙中,菌株H.guilliermondii A27-3-4、C.lusitaniae C117、M.pulcherrim F-1-6和P.anomala C84的β-葡萄糖苷酶酶活较高,用其在葡萄汁中进行酒精发酵,结果显示P.anomala C84葡萄汁发酵过程中具有良好的产酶特性,而其它的三株非酿酒酵母与对照商业酿酒酵母RC212和VL1没有显著差异。研究pH、温度、糖和乙醇对酵母壁膜间隙β-葡萄糖苷酶活性的影响,设pH5.0、30℃条件下测得的酶活为100%。结果显示酿酒酵母在pH 5.0时β-葡萄糖苷酶酶活最高,低pH对β-葡萄糖苷酶具有抑制作用,pH为4.4时菌株P.anomala C84的β-葡萄糖苷酶酶活最高,在pH较低的条件下,P.anomala C84酶活比酿酒酵母的高,在pH 3.4-4.0的范围内,其相对酶活为64.98%-100.58%。RC212与VL1的壁膜间隙β-葡萄糖苷酶在60℃时酶活最高,在20℃时RC212与VL1的相对酶活分别为43.64%和43.74%。P.anomala C84的β-葡萄糖苷酶反应最适温度为35℃。糖对β-葡萄糖苷酶的活性具有抑制作用,不同糖的抑制作用强弱不同。葡萄糖对P.anomala C84的酶活具有强烈的抑制作用。葡萄糖含量为20g L-1时其酶活明显下降,相对酶活为33.50%;葡萄糖含量为120g L-1时,其相对酶活仅为9.54%。果糖对其β-葡萄糖苷酶抑制作用比葡萄糖弱。蔗糖的抑制作用是三种糖中最弱的,蔗糖浓度为120g L-1 时,RC212、VL1 和 C84 的相对酶活分别为 66.12%、74.36%和 67.83%。乙醇促进β-葡萄糖苷酶的活性,特别是P.anomala C84,乙醇浓度在12%和20%(v/v)时,其β-葡萄糖苷酶的相对酶活为128.50%和148.35%。乙醇对其酶活的影响对葡萄酒的酿造有重要意义。P.anomala C84和商业酿酒酵母VL1的混合发酵中,由于P.anomala C84的存活时间短,与VL1纯发酵相比,混合发酵中β-葡萄糖苷酶的活性变化不明显,P.anomala C84的存活时间是制约酵母产酶的主要的因素。对葡萄酒香气物质成分的分析显示,混合发酵中的香气成分比酵母纯发酵的香气成分要复杂。
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