低产杂醇高产酯酵母菌株的选育和共酵对黄酒品质的影响及机制分析OA北大核心CSTPCD

杂醇和酯是影响黄酒品质的关键化合物,寻找发酵性能优良的酵母菌株,开发低产杂醇高产酯的发酵工艺具有重要的理论价值和应用前景。以酿酒酵母jiangnan1#作为出发菌株,通过紫外诱变、常压室温等离子体诱变技术,以实验室模拟发酵制得的黄酒中杂醇、酯类化合物质量浓度为评价指标,筛选出1株优良的突变菌株,命名为YAR28。对YAR28进行了生孢纯化筛选,获得1株产醇酯较佳的酿酒酵母,命名为酿酒酵母Y28-23。将酿酒酵母Y28-23连续5次传代培养,进行稳定性验证,结果显示,该酿酒酵母的酒精产量没有显著性差异(P>0.05),但产杂醇的质量浓度[(378.16±28.76)mg/L]比出发菌株降低了21.41%,且产酯的质量浓度[(152.86±19.73)mg/L]增加了35.57%。将酿酒酵母Y28-23与52株具备潜在产酯性能的非酿酒酵母共酵,以低产杂醇高产酯为评价指标,最终确定了异常威克汉姆酵母Y34为较佳的非酿酒酵母。进一步优化酿酒酵母Y28-23与异常威克汉姆酵母Y34的共酵条件,发现在主发酵阶段的温度为20℃的条件下以1∶10的添加比例共酵黄酒,对于黄酒醇酯比的优化效果较佳,杂醇的质量浓度为(281.20±5.73)mg/L,酯类的质量浓度为(240.02±2.47)mg/L。相比于单菌发酵,黄酒中杂醇的质量浓度降低了25.63%,而酯类的质量浓度增加了57.13%。基于代谢组学分析,获得多条与黄酒发酵过程中底物利用及风味形成密切相关的差异代谢物和代谢通路,阐明了黄酒共酵过程中异常威克汉姆酵母Y34对酿酒酵母Y28-23的代谢调节作用。研究可为利用发酵菌株控制黄酒酿造过程中的醇酯含量提供技术支持,对黄酒发酵菌种资源的开发利用以及黄酒品质的提升具有参考价值。