高产酸性果胶酶霉菌的选育

高产酸性果胶酶霉菌的选育
果胶酶在果酒酿造中具有提高出汁率、加速澄清、提升果酒质量等重要作用。

我国果酒产业正处于迅猛发展的阶段,但果酒用果胶酶多依赖进口,这不但增加了生产成本,也使得我国果酒生产受到技术制约。

因此,研发出具有自主知识产权的果酒用酸性果胶酶是目前果酒行业中亟待解决的问题。

本研究以本实验室前期筛选的产酸性果胶酶的土曲霉(Aspergillus terreus)gxy12-2为出发菌株,对其进行紫外和亚硝基胍诱变,经溴酚蓝培养基
初筛、发酵复筛等,得到两个表现突出的诱变菌株A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11。

将诱变菌株A.terreus ZH2-4和A.terreus ZH2-11所产果胶酶,分别经真空冷冻浓缩后应用于低醇草莓酒、低醇枇杷酒、低醇西瓜酒的酿造中,探究其对果酒品质的影响。

本研究的主要内容与结论如下:1.对菌株A.terreus gxy12-2进行了一次紫外诱变与两次亚硝基胍化学诱变,获得高产果胶酶的诱变菌株
A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11。

本研究首先对A.terreus gxy12-2进行紫外诱变,获得一株果胶酶酶活提高34.9%的诱变菌株A.terreus C73D-2,其纤维素酶与聚半乳糖醛酸酶(PG)的比酶活分别是出发菌株A.terreus gxy12-2的1.28和1.1倍。

以A.terreus C73D-2为出发菌株,进行亚硝基胍化学诱变,获得一株产果胶酶酶活提高了21.3%的菌
株A.terreus ZH1-4,其所产果胶酶比酶活和PL比酶活分别是出发菌株
A.terreus C73D-2的1.09倍和1.15倍。

以A.terreus ZH1-4为出发菌株,再次进行亚硝基胍诱变,获得两个高产果胶酶的诱变菌株A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11。

其中,与原始出发菌株
A.terreus gxy12-2相比较,A.terreus ZH2-4的果胶酶酶活和比酶活分别提高了145.08%和239.24%,PG、纤维素酶、PL、PE的比酶活分别提高了1.28、1.62、1.38、1.23倍;A.terreus ZH2-11的果胶酶酶活和比酶活分别提高了102.17%和177.8%,PG、纤维素酶、PL、PE的比酶活分别提高了1.27、1.68、1.38、1.57倍。

经过遗传稳定性检验,诱变菌株A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11均具有高产果胶酶的遗传稳定性。

2.对A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11所产果胶酶进行酶学特性检验。

(1)A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11所产果胶酶最适反应温度分别为55℃和60℃,且经过70℃高温处理后,均能保持50%以上的酶活性。

(2)A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11所产果胶酶的最适反应pH值均为4,属于酸性果胶酶,均具有较强的耐酸性,其中A.terreus ZH2-11所产果胶酶对酸的耐受性更强。

(3)经真空冷冻浓缩后,A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11果胶酶浓缩液的酶活分别提高了320.56%和387.34%,但其比酶活分别下降了30%和20%。

3.A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11果胶酶应用于低醇草莓酒、西瓜酒和枇杷酒的酿造中。

酒精发酵结束时,各果酒的挥发酸均小于0.64g/L,相对于商业果胶酶EX,使用A.terreus ZH2-4与A.terreus ZH2-11果胶酶所酿得的三种果酒的挥发酸均略有降低。

在三种果酒中ZH2-4果胶酶对色度、出汁率、自流汁率的影响与商品酶保持一致,并且ZH2-4果胶酶处理后的草莓酒色度显著高于商品酶处理。

ZH2-4产果胶酶在提高总酚含量方面表现突出,在西瓜酒与草莓酒中,总酚
含量均高于商品酶处理后的同类型酒。

ZH2-4果胶酶处理后的甲醇含量均低于商
品酶处理。