我国果醋酿造用菌种的选育的研究现状

我国果醋酿造用菌种的选育的研究现状

摘要：果醋作为一种新型调味品或者饮料受到广大消费者的喜爱，本文概述了我国果醋酿造用菌种的的选育现状，以及菌种选育的主要方法，并分析了果醋菌种选育存在的问题和未来趋势。

关键词：果醋，菌种选育，醋酸菌，诱变

果醋是以水果或果品加工的下脚料为主要原料，经酒精发酵、醋酸发酵酿制而成的一种营养丰富，风味优良，保健作用突出的新一代酸性调味品或饮料。我国果醋历史悠久，几乎与果酒是同时代的产物，早在夏朝就开始有记载。与粮食醋相比，果醋的营养成分更为丰富，含有10种以上有机酸和人体所需的多种氨基酸、维生素、无机盐、矿物质、碳水化合物等。随着人们生活水平的不断提高，果醋的保健功能愈来愈受到人们的重视，研究表明：果醋具有食疗保健、减肥瘦身、美白护肤、抗病、抗衰老、抗疲劳等功能，并被誉为“21世纪的食品”[1]。国内也正掀起喝果醋的热潮。目前，有关果醋菌种选育、果醋工艺和果醋调配的研究也越来越受到研究者的青睐，而果醋酿造用菌种是影响果醋口感和品质的重要因素之一。

1.果醋生产菌种的选育

1.1 果醋菌种选育研究现状

在果醋的酿造过程中，最主要的生产菌种即为醋酸菌，选育出优良的醋酸菌是至关重要的。醋酸菌是一大群革兰氏染色阴性、绝对好氧的细菌的总称，以氧为末端电子受体，进行严格的有氧代谢呼吸。醋酸菌最显著的特征是，在有氧条件下，能将乙醇氧化为乙酸(Asaia属除外)。在将乙醇氧化为乙酸后，大部分醋酸菌还可进一步将乙酸或乙酸盐氧化为CO2和H2O。

国外多采用不同性质的醋酸菌进行混合发酵, 比如用胶醋酸菌、恶臭醋酸菌、巴氏醋酸菌、黑色醋酸菌和氧化醋酸菌混合发酵, 不仅发酵速度快, 还能形成其它有机酸与酯类物质, 增强了产品的香味和固形物成分[2],产品风味和口感良好，营养价值高。

目前，我国果醋酿造生产用菌种大多为食醋菌种，其产酸能力和耐酒精能力均有待提高，最终发酵果醋成品的风味与口感也不佳，需选育出优良的果醋专用菌种。有关果醋菌种的研究中，山东农业大学陈伟等人[3],在2003年发表过从苹

果醋酸发酵母液中选育果醋菌种的研究报道,但陈伟等人的苹果醋酸发酵母液来源于美国加州大学,菌种来源于异域,并不一定适合我国的果品品质和气候环境。而其他有关醋酸菌菌种的研究,多数是以食醋醪液为菌源，进行筛选，或直接将食醋菌种AS1.41( A.rancens L.)恶臭醋酸杆菌浑浊变种，或者将沪酿1.01醋酸杆菌( A.lovaniense L .) 进行高酸驯化，再诱变选育。之后再将其直接投入果醋酿造的生产过程中[4]。

近年，还有研究者从发酵中的果醋中进行筛选和分离，得到优良，高产的醋酸菌。如何文兵等人[5]以自然发酵的葡萄皮醋为样品，采用分离纯化培养、定性试验等方法，从中筛选出一株产酸量为31.05g/L的醋酸菌，酒精转化率47.62%。张赞，梁美霞[6]用经过自然醋酸发酵后得到的苹果醋液为菌源，从分离获得的48个菌株中筛选出1株优势醋酸菌株QA-9号，其产酸量高达59.56 g/L，酒精转化率为82.59%。侯爱香[7]等以自然果醋醪和果醋液为菌源, 以AS1.41为对照菌株。筛选出G-6(属于醋化醋杆菌属)、G-7(为恶臭醋杆菌属)、G-20(为液化醋杆菌属) 三株较优的醋酸菌菌株。其产酸均大于对照菌株的34.74 g/ L为: 35.32, 35.55, 34.97g/L, 且传代5次后性能稳定,醋酸分解速度小。杨富民[8]在果醋生产中, 采用多菌共酵的方法进行发酵，结果表明：多菌共酵较单一菌种能显著的提高原料利用率及成品品质；果粮混酿可有效地改善酿制醋风味、质量欠佳的缺陷，可酿造出品质得率兼优的食用果醋。程世春[9]从水果表面筛选出一株产酸性能好的菌株Acl.3，通过鉴定可归入醋酸杆菌属，其发酵柑橘得到的果醋色泽橙黄，香气浓郁，澄清透明，醋酸浓厚，柔和爽口；曾利平[1]等苹果果皮、酱醋厂醋醅和醋厂周围土壤中分离选育出两株适合果醋发酵的优良醋酸菌，根据生理生化特性初步鉴定为巴氏醋酸细菌巴氏变种；魏长庆[10]等从腐烂的葡萄皮及周围土壤中选育出一株产酸高且产量稳定的醋酸菌，经鉴定为醋酸杆菌属中的巴氏醋酸杆菌；李维新[11]等采取低酸醋酸发酵逐步接种到高酸的方法对醋酸菌（沪酿1.01）进行了耐酸驯化，最终得到可以发酵高酸青梅果酒的醋酸菌。

1.2 果醋酿造菌种的选育方法

目前，微生物菌种的选育一般有以下几种方法：

1.2.1 自然选育

自然选育即不经过人工后期加工处理，只利用微生物自然突变进行菌种选育的过程。自然环境中存在着低剂量的宇宙射线、各种短波辐射、低剂量的诱变物质和微生物自身代谢产生的诱变物质等，都能引起菌种突变，使其具有某种较突出的特性[12]。大致是通过多次分离、筛选，排除劣质性状的菌种，选择出维持原有生产水平或具有更优良生产性能的高产菌种。其优点是：可达到纯化与复壮菌种，保持菌种生产性能稳定的目的；其缺点是：由于自发突变中正机率很低，因而选出高产菌种的机率一般来说也很低。

1.2.2 物理诱变[13]

物理诱变通常使用物理辐射中的各种射线, 包括紫外线、X射线、C射线、α射线、β射线、快中子、微波、超声波、电磁波、激光射线和宇宙射线等。近年来, 随着重离子束的获得, 离子辐照诱变育种也成为诱变育种的1种新方法。

物理诱变的特点是应用简易, 操作方便, 危害性小, 无污染, 但也存在不足, 其诱变效果不佳, 往往正突变较少。

1.2.3 化学诱变

使用化学物质处理微生物使其性状发生改变的方法称为化学诱变方法。化学诱变的作用机制与物理诱变有很大区别, 其作用机制都是与DNA起化学作用。化学诱变剂往往具有专一性, 它们对基因的某部位发生作用, 对其余部位则无影响, 突变主要为基因突变, 并且主要是碱基的改变, 其中尤以转换为多数。各种具有诱变作用的化学物质和碱基接触起化学反应, 通过DNA的复制使碱基发生改变而起到诱变作用。通常使用的化学诱变剂包括4大类：烷化剂、碱基类似物、移码突变剂以及其他种类等。化学诱变方法要求的设备简单, 经济实惠, 诱变效果较好, 但大部分化学诱变剂都是强致癌物质, 使用中需谨慎小心, 尽量避免直接接触或吸入其蒸气。

1.2.4 生物诱变[14]

噬菌体、基因诱变剂——点突变技术。特定寡核苷酸在突变技术中起着介导作用, 使基因成为1种新的分子水平的生物诱变剂。基因诱变剂可以是特定噬菌体, 如M13 DNA介导的1段寡核苷酸；也可以是细菌质粒DNA PCR介导中作为引物的1段寡核苷酸；也可以是DNA转座子。可以引起碱基的取代和断裂, 产生DNA的缺失、重复和插入等突变。