一株陆生伊萨酵母菌及其在柠檬酸降解中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株陆生伊萨酵母菌，即陆生伊萨酵母(Issatchenkia terricola)WJL‑G4，及其在柠檬酸降解中的应用，所述陆生伊萨酵母菌的名称为陆生伊萨酵母(Issatchenkia terricola)WJL‑G4，该菌株的分类名称为陆生伊萨酵母(Issatchenkia terricola)。该菌株己于2019年10月21日保藏在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏编号为CGMCC No.18712。该菌株在红树莓果园的红树莓鲜果上获得，可利用柠檬酸作为唯一碳源生长。菌株的ITS核苷酸序列如序列表所示。本发明专利技术还公开了陆生伊萨酵母(Issatchenkia terricola)WJL‑G4在降解柠檬酸及降解红树莓果汁中柠檬酸的应用。本发明专利技术所述菌株具有优良的降解柠檬酸的能力，可应用于降解柠檬酸，高柠檬酸型水果的生物降酸，在提高柠檬酸型水果的加工产品品质等方面具有重要的应用价值。

A terrestrial yeasts and its application in citric acid degradation

【技术实现步骤摘要】
一株陆生伊萨酵母菌及其在柠檬酸降解中的应用
本专利技术属于食品生物
，具体涉及一株陆生伊萨酵母菌及其在柠檬酸降解中的应用。
技术介绍
有机酸是存在于果蔬中的一类天然化合物，有机酸的种类和含量是影响果蔬感官特性的重要因素；同时也是影响果蔬加工形成的果汁、果酒、饮料等产品风味、口感与品质的重要因素。有机酸赋予果蔬爽口愉悦的酸感，但是有机酸含量过高，则使果蔬口感酸涩不适口；不同种类的水果中有机酸的种类和含量差异很大；例如红树莓的酸度高、有机酸含量多且主要有机酸是柠檬酸，酸度高会导致红树莓糖酸比不协调，口感不佳，其形成的产品如果汁或者果酒等饮品要想获得良好的口感，克服柠檬酸含量高带来的强烈酸感，获得适宜的糖酸比，就要外加糖，这与健康饮食理念提倡的低糖饮食相矛盾，而大量添加糖也抬高了产品的成本，同时浪费了糖类的资源，因此，高柠檬酸是红树莓及与其相似的柠檬酸型水果的产品开发利用中的瓶颈问题，亟待突破。相关研究表明，水果型饮料中高浓度的有机酸和低pH对于人体牙釉质和牙本质具有腐蚀作用。因此采用有效方法降低柠檬酸型水果中的柠檬酸含量，提高pH，突破高柠檬酸带来的加工瓶颈问题，同时保留活性成分并形成良好风味，成为了研究的热点。柠檬酸(criticacid)，化学命名为3-羟基-1,3,5-戊三酸，分子式为C6H8O7，是三羧酸循环的主要中间代谢产物，三元羧酸。天然柠檬酸在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、山楂、猕猴桃、沙棘、青梅、杨梅、黑加仑、树莓、蓝靛果等果实中。采用有效方法对高柠檬酸型水果进行降酸处理，提高pH，以生产品质优良的加工产品，对于此类水果产业链的延长，形成高品质的产品、丰富市场都具有重要意义。目前常用的降酸方法主要包括：化学降酸法、物理降酸法、生物降酸法。化学降酸法是通过添加化学降酸剂的方法进行降酸，常用降酸剂包括：CaCO3、K2CO3、KHCO3、Na2CO3等化学试剂。在果汁或果酒等产品加工中，引入化学试剂后降酸效果明显，操作简单，但突出的缺点是会对原料成分和色泽产生明显影响，引入的金属离子不仅导致果汁浑浊甚至沉淀，还会影响感官品质，因此不利于生产高品质果蔬加工产品。常用的物理降酸法有离子交换树脂降酸法、电渗析降酸法、低温冷冻降酸法等。如低温冷冻降酸法可利用冷冻设备对果酒进行降温，使酒体中的酒石酸盐结晶沉淀，从而达到降酸目的，主要应用在酒石酸的降酸。离子交换树脂降酸法对颜色较深的果蔬汁等产品影响较大，在吸附有机酸的同时对糖和部分色素类物质也有一定的吸附作用，明显改变了产品的感官品质。生物降酸法是指微生物以有机酸为碳源，利用并分解有机酸，从而达到降酸目的，通过控制发酵条件，这种方法不仅能够将果汁降到合适酸度，还可以提高果汁的品质，提供特殊的风味。一种是苹果酸乳酸发酵法(Malo-Lacticfermenation，简称MLF)，如酒球菌属(Oenococcus)、明串珠菌属(Leuconostoc)、乳杆菌属(Lactobacillus)和片球菌属(Pediococcus)等，它们通过苹果酸-乳酸发酵都能够较专一地把苹果酸转变成乳酸和CO2，从而达到降酸的目的；但这种方法不适用于柠檬酸降酸。另一种是采用酵母菌发酵，使得有机酸通过相关代谢来得到降解。国家知识产权局公布的一项专利(公布号：CN101870955A)，公布了一株能同时降解果酒中苹果酸和柠檬酸的陆生伊萨酵母菌株，该菌株采自葡萄园土壤，能够降解5g/L的苹果酸或者柠檬酸且降酸率在80％以上。但是对于多数柠檬酸型水果而言，其果汁中柠檬酸含量都远高于5g/L，例如红树莓果汁柠檬酸含量在约20～25g/L，而且根据品种、成熟度、采摘时期等有所变化，有的甚至高于25g/L；因此，从公布的数据看，该专利技术专利的陆生伊萨酵母不适用于高柠檬酸含量水果的降酸。国家知识产权局公布的另一项专利(公布号：CN108676736A)，从柑橘园土壤分离获得一株毕赤酵母，可以耐受17.5g/L的柠檬酸，通过发酵，这株毕赤酵母可以使初始柠檬酸含量为12.85g/L的猕猴桃汁降低至10.89g/L；蓝莓果酒的生物降酸试验表明，柠檬酸含量可以从0.81g/L降低至0.52g/L。可见，此株毕赤酵母也不适用于高柠檬酸含量的水果降酸。综上所述，物理降酸法和化学降酸法对于高柠檬酸型水果产品的降酸都存在明显影响加工后产品感官品质的问题，而生物降酸法中成型的是针对苹果酸的降酸，其方法不适用于柠檬酸降酸，因此，筛选并获得具有高效降解柠檬酸的菌种是柠檬酸型水果生物降酸的主要突破点。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一株陆生伊萨酵母菌及其在柠檬酸降解中的应用。从而解决现有微生物对高含量柠檬酸生物降解量较少、降解率低、效果较差的问题。为实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术公开了一株陆生伊萨酵母菌，其命名为陆生伊萨酵母(Issatchenkiaterricola)WJL-G4，所述陆生伊萨酵母(Issatchenkiaterricola)WJL-G4已保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，简称：CGMCC，保藏编号为：CGMCCNo.18712；保藏日期为：2019年10月21日，保藏地址为：中国.北京.中国科学院微生物研究所菌种保藏中心。本专利技术所述的陆生伊萨酵母(Issatchenkiaterricola)WJL-G4，其ITS的核苷酸序列如序列表中所示。本专利技术所述的陆生伊萨酵母(Issatchenkiaterricola)WJL-G4的筛选方法：在以柠檬酸为唯一碳源的培养基中，对红树莓果园采摘的红树莓鲜果上的降解柠檬酸菌株进行分离筛选鉴定而获得。具体地，以红树莓果园采摘的红树莓鲜果上的菌群为筛选目标，取适量红树莓鲜果加到盛有100mL无菌生理盐水的250mL锥形瓶中，并加入8～12粒无菌玻璃珠，室温下150r/min振荡20min后，静置得上清液；取上清液5mL，接入柠檬酸浓度为2g/L的以柠檬酸为唯一碳源的柠檬酸液体发酵培养基中，在装液量为100mL/250mL锥形瓶、28℃、120r/min条件下振荡培养24h。以同样培养条件，依次将所培养的菌液转接，柠檬酸液体发酵培养基中柠檬酸浓度按照2g/L、4g/L、8g/L、12g/L、16g/L浓度逐渐递增到20g/L，连续转接培养5次；通过初筛和复筛，选出对柠檬酸具有较好降酸效果的菌株，在柠檬酸固体发酵培养基上划线纯培养，挑取单菌落重复平板划线于柠檬酸固体发酵培养基，纯化培养后，分别编号。将纯化后且编号的菌落分别挑取接种到柠檬酸液体培养基中，在装液量为100mL/250mL锥形瓶、28℃、120r/min条件下分别振荡培养24h后，分别得到编号菌种对应的种子液，再将此种子液以4％(v/v)的接种量分别接种到柠檬酸液体发酵培养基，在装液量为50mL/250mL锥形瓶、28℃、120r/min条件下培养3d，分别测定柠檬酸含量的变化，结果见图1所示。其中降酸能力最强的一株编号为菌株WJL-G4，再将编号为菌株WJL本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株陆生伊萨酵母菌及其在柠檬酸降解中的应用，其特征在于，所述陆生伊萨酵母菌分类名称为陆生伊萨酵母(Issatchenkia terricola)，命名为陆生伊萨酵母(Issatchenkia terricola)WJL-G4，已于2019年10月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.18712。/n

【技术特征摘要】
1.一株陆生伊萨酵母菌及其在柠檬酸降解中的应用，其特征在于，所述陆生伊萨酵母菌分类名称为陆生伊萨酵母(Issatchenkiaterricola)，命名为陆生伊萨酵母(Issatchenkiaterricola)WJL-G4，已于2019年10月21日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCCNo.1871...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金玲，陈思睿，唐莹，
申请(专利权)人：黑龙江彤生食品科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23