不同酵母菌在枸杞酒酿造过程中对类胡萝卜素降解的影响

为探究不同酵母菌在枸杞酒发酵过程中对类胡萝卜素降解的影响,本实验选择了具有代表性的5株不同酵母菌进行枸杞酒发酵实验,采用高效液相色谱法(HPLC)对不同酵母发酵的枸杞酒中类胡萝卜素进行测定,比较发酵过程中枸杞酒中主要的3种类胡萝卜素:玉米黄素、玉米黄素双棕榈酸酯、β-胡萝卜素的变化,并以类胡萝卜素做唯一碳源,观察酵母是否能够利用自身的酶降解类胡萝卜素.结果表明:5株酵母菌自身均不能直接利用类胡萝卜素,但发酵体系中类胡萝卜素会受到酵母发酵环境的变化而发生不同程度的降解,且发酵环境的变化取决于代谢产物.酿酒酵母发酵力强、发酵彻底.相比发酵力弱的非酿酒酵母对类胡萝卜素影响较大,但随着发酵时间的延长,类胡萝卜素都不同程度的呈下降趋势.
在田间试验,调研考察,资料分析的基础上,研究了黄花菜、百合、啤酒大麦等特色作物气候生态适应性,确定了3种特色作物的气候生态区划综合指标体系.即:黄花菜取4-8月上旬≥0 ℃积温、降水量、6-7月日照时数作主导指标及产量作辅助指标;百合选取年≥0 ℃积温、无霜冻期和花期至鳞茎膨大期(6月中旬至8月上旬)降水量作主导指标,平均产量作辅助指标;啤酒大麦选取年≥0 ℃积温、幼穗分化期(5月下旬至6月上旬)和灌桨期(6月下旬至7月中旬)平均气温作主导指标,以及产量和品质作辅助指标.对3种特色作物分别进行最适宜、适宜、次适宜、可种植和不宜种植共5级气候生态适生种植的区划,并提出提高气候生态资源利用途径,为种植基地建设、发展规模生产、提高经济效益提供科学的决策依据.
半乳糖激酶基因(GAL1)启动子是酿酒酵母(Saccharumyces cerevisiae)表达外源蛋白的高效诱导性启动子,其表达效率受到GAL4的调控和半乳糖的诱导,改变酵母的GAL基因型有助于提高外源蛋白的表达水平,但重组GAL菌株的菌株特性仍需要进一步研究以确保蛋白表达的稳定性.本研究分别对敲除了不同GAL1和插入不同GAL4基因拷贝数的重组GAL基因型酵母进行了生长发酵性能和遗传稳定性研究.结果表明,重组菌株的GAL基因型在传代过程中较为稳定,没有发生回复突变和遗传霉素(G418)和博来霉素(Zeocin)抗性恢复的情况;与对照原始MS-1酵母相比,重组菌株(SG1、DG115、DPG65和GQ21)的生长性能在葡萄糖培养基中的生物量略有下降.与半乳糖诱导培养基(yeast peptone galactose,YPG)相比,GAL1基因的敲除在甘油培养基(yeast peptone galactose glycerin,YPGL)中对酿酒酵母半乳糖利用的影响更为显著.其中,在YPG和YPGL培养基内,对照MS-1、SG1、DG115和DPG65利用完所有半乳糖分别需要20、20、20、26、20、44、44和68 h,而GQ21均无法利用半乳糖.GAL基因的敲除和插入没有影响酿酒酵母的热致死温度,原始菌株和重组菌株皆为54℃.本研究将为工业利用酵母表达系统大规模、低成本生产重组蛋白提供研究基础.
研究高压脉冲电场在不同参数、不同理化条件下处理废啤酒酵母,破坏酵母的细胞结构,使蛋白质和核酸渗出.结果表明,随着电场强度的加大、处理温度的提高、离子强度的增大、处理时间和PEF处理后静置时间的延长,蛋白质和核酸的溶出量增加.将废啤酒酵母经清洗除杂并离心后加去离子水配成的一定浓度的悬浮液通过高压脉冲电场,当场强为30kV/cm,温度为45℃,处理时间为400μs时,蛋白质溶出量达到4.042mg/mL,是未经高压脉冲电场处理的5倍,此时核酸的溶出量为0.382mg/mL.
以接枝共聚物壳聚糖-g-丙烯腈作为载体固定化木瓜蛋白酶,考察了pH值、温度、离子强度和给酶量对固定化木瓜蛋白酶活力的影响,研究了固定化酶的性质,如米氏常数、热稳定性和操作半衰期,并与壳聚糖固定化木瓜蛋白酶、溶液酶进行了比较. 所制得的壳聚糖-g-丙烯腈固定化木瓜蛋白酶的最适宜的温度为70 ℃. 70 ℃下9 h后固定化酶的活力仍可保持91%. 实验表明,壳聚糖-g-丙烯腈可以较好地吸附、包结木瓜蛋白酶,固定化酶的酶活力较高,且稳定性得到提高. 用固定化酶处理啤酒,低温冷藏(4 ℃)70 d后,无冷浑浊现象出现,浊度仅为原来的1.05倍,仍可保持啤酒原有的风味和理化性质.
为研究棘托竹荪Dictyophora echinovolvata乙醇提取物对食品腐败菌和植物病原菌的抑菌作用,以不同体积分数乙醇溶液为提取剂,对棘托竹荪子实体进行浸提,通过单因素和正交试验测定了乙醇体积分数、料液比、浸提时间和浸提温度等4个因素对棘托竹荪提取物抑菌效果的影响,获得的最佳提取工艺为乙醇体积分数90％,料液比50.0 g·L-1,浸提时间2.0 h,浸提温度75℃.用牛津杯法和菌丝生长速率法分别测定了棘托竹荪乙醇提取液对食品腐败菌与植物病原菌的抑菌作用.结果表明:棘托竹荪乙醇提取液对食品腐败细菌和植物病原真菌均具有抑制作用,但对啤酒酵母不表现抑制作用.在供试的4种食品腐败细菌中,抑菌效果从高到低依次是金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus,枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis,蜡状芽孢杆菌Bacillus cereus,大肠埃希菌Escherichia coli,抑菌圈直径分别为24.08,23.12,23.02和22.16 mm,可见棘托竹荪乙醇提取液对革兰氏阳性细菌的抑菌效果显著大于革兰氏阴性细菌.在供试的5种植物病原真菌中,抑菌效果从高到低依次为玉米大斑病菌Exserohilum turcicum,油菜菌核病菌Sclerotinia sclerotiorum,番茄灰霉病菌Botrytis cinerea,小麦赤霉病菌Fusarium graminearum,苹果腐烂病菌Valsa mali,抑菌率分别为75.01％,57.67％,49.65％,21.34％和9.26％,且五者间均存在显著性差异(P＜0.05),可见棘托竹荪乙醇提取液对真菌的抑菌作用因菌种而异.