一株高产挥发性酯类化合物的生物降酸用植物乳杆菌及其在果酒中的应用制造技术

本发明专利技术公开一株高产挥发性酯类化合物的生物降酸用植物乳杆菌及其在果酒中的应用。该菌种是一株植物乳杆菌，分离自果皮，命名为Lactobacillus plantarum YJ04，简称YJ04，保藏号为CGMCC No.19240。菌株YJ04对高酒精度、低pH值、高SO

【技术实现步骤摘要】
一株高产挥发性酯类化合物的生物降酸用植物乳杆菌及其在果酒中的应用
本专利技术涉及一株高产挥发性酯类化合物的生物降酸用植物乳杆菌及其在果酒中的应用。
技术介绍
果酒是以水果为原料经完全或部分酒精发酵后获得的饮料，以葡萄酒为典型代表。果酒具有节约粮食、营养丰富、酒精含量低、适用人群广等优点，是国家提倡发展的一类酒产品。有机酸是果酒的重要组分，适量的有机酸可以赋予果酒清新、爽利的酸感，抑制病菌的活动，还可以溶解色素，使酒体颜色更加悦目；但是当有机酸含量过高时，会给人以尖涩、刺口、粗糙的感觉，严重影响果酒的口感。果酒中的有机酸主要有酒石酸、苹果酸、柠檬酸和琥珀酸等。由于酿造原料的酸度一般较高，所以在果酒的酿造过程中通常会面临降酸问题。降酸方法主要有化学降酸、物理降酸和生物降酸法三种。化学降酸主要是使用碳酸钙等降酸剂与酒石酸形成沉淀，再通过过滤除去沉淀。物理降酸主要是通过阴离子交换或冷冻处理来调整有机酸的含量。以上两种降酸方法都容易导致处理后的果酒出现特征性风味消失、产生令人难以接受的涩味，因此还需进一步改进。生物降酸法主要是苹果酸乳酸发酵(malolacticfermentation，MLF)，是指在乳酸菌的作用下，将L-苹果酸转化为L-乳酸并释放出CO2的过程，具有降低果酒酸度和涩度、改善口感、提高微生物稳定性等作用。MLF可以自然发生，也可以通过人为接种乳酸菌来启动。自发的MLF在发酵时间上具有不确定性，而且不利于果酒的质量控制和安全控制，因此通过人为添加乳酸菌启动MLF是果酒降酸中非常重要的工序。此外，不同类型的降酸菌株会对果酒的酒体成分、挥发性组分及活性成分产生广泛而深远的影响，从而酿制不同风格和特征的果酒。目前，在果酒的生产中，苹果酸乳酸菌种多以酒类酒球菌为主，但是近几年来，一类新型的降酸菌株—乳杆菌越来越引起酿造人员和研究者的关注。乳杆菌同样可以耐受果酒的“恶劣”环境，能够在高酸度、高SO2浓度、高酒精度的果酒中生长，并实现将L-苹果酸代谢生成L-乳酸。而且，与目前果酒行业普遍使用的酒类酒球菌相比，乳杆菌具有两大优势，一是乳杆菌含有更多的芳香酶编码基因，例如酯酶、糖苷酶、蛋白酶等，可以增强果酒的风味复杂性。二是在发酵过程中可以产生一些抑菌物质，如乳酸菌素、过氧化氢等，能够显著性抑制致病菌、腐败菌等有害微生物的生长，增强果酒的生物稳定性。目前我国果酒生产所需乳酸菌多依赖于进口，虽然保证了发酵批次的稳定性，但果酒的地域特征和品种优势却未有效凸显。我国独特复杂的地理、气候条件决定了我国的果酒产区存在着优良的乳酸菌株，因此筛选出适合我国果酒生产的优良乳酸菌株，实现资源的开发利用，对改变我国果酒生产乳酸菌主要依赖于进口的现状十分重要，也使得酿造高品质低酸果酒成为了可能。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的不足，提供一株高产挥发性酯类化合物的生物降酸用植物乳杆菌及其在果酒中的应用，能迅速降解其中的L-苹果酸、缩短发酵周期，且显著提高果酒的挥发性酯类组分的合成量。具体技术方案如下：一株高产挥发性酯类化合物的生物降酸用植物乳杆菌，其保藏编号为CGMCCNo.19240。该菌种是一株植物乳杆菌，命名为LactobacillusplantarumYJ04，简称YJ04，已保藏于北京的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.19240。YJ04菌株对高酒精度、低pH值、高SO2的酒体环境适应良好，能迅速降解果酒中的苹果酸，且具有高酯酶活性。YJ04菌株能够耐受如下一个或多个条件：酒精度(v/v)16％，pH2.8，SO2含量100mg/L。在上述条件下，YJ04菌株可正常生长。本专利技术的试验所用的出发菌株，采集自山东烟台、青岛、日照等多县市的果园，来源包括葡萄、蓝莓、樱桃、桑葚。本专利技术的第二个目的在于提供上述菌株YJ04在果酒中的应用。所述的应用包括在果酒降酸、挥发性酯类的合成量的提升以及缩短果酒的酿造周期。本专利技术中的菌株YJ04的筛选方法包括如下步骤：(1)乳酸菌株的筛选：用生理盐水浸提水果表皮微生物得到微生物粗提液，而后对该粗提液进行梯度稀释，涂于ATB和MRS分离培养基，厌氧培养，分离得乳酸菌。具体方法如下：向1mL生理盐水中加入5g水果表皮，振荡后得到微生物粗提液，而后对该粗提液进行梯度稀释，梯度分别是10-1、10-2、10-3、10-4、10-5、10-6、10-7、10-8，分别吸取0.1mL不同梯度的稀释液涂于ATB和MRS分离培养基上，30℃厌氧箱中充N2培养3～7天，观测菌落形成情况。ATB和MRS培养基均在其原基础成分上添加50mg/L万古霉素、50mg/L放线菌酮和5g/L碳酸钙。其中，ATB固体培养基的组成为：酵母粉5g/L，蛋白胨10g/L，葡萄糖10g/L，硫酸镁0.2g/L，硫酸锰0.05g/L，西红柿汁25％(v/v)，盐酸半胱氨酸0.5g/L，琼脂20g/L，pH4.8。其中，MRS固体培养基的组成为：牛肉膏10g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉5g/L，葡萄糖5g/L，乙酸钠5g/L，柠檬酸氢二铵2g/L，吐温-801g/L，硫酸镁0.2g/L，磷酸二氢钾2g/L，琼脂20g/L，pH6.4。挑取产生透明圈的菌落，平板划线直至获得单菌落。观察菌落形态和显微形态特征，通过革兰氏染色、过氧化氢酶试验等检测技术，发现所有菌株均无芽孢、革兰氏染色阳性、过氧化氢酶试验阴性、无运动性；显微镜下观察细胞呈现杆状或球状，因此初步鉴定为乳酸菌。(2)降酸且高产酯类化合物的乳酸菌株的筛选：a.降酸活性筛选：将步骤(1)分离得的乳酸菌接种于含苹果酸的ATB和MRS培养基，通过纸层析检测获得具备降酸能力的菌株。具体的，将初选菌株按107cfu/ml的接种量加入含苹果酸(2g/L)的ATB和MRS培养基中，每隔24h进行纸层析监测。观察苹果酸和乳酸斑点的变化，以层析纸上乳酸斑点扩大和苹果酸斑点消失所持续的时间来判断生物降酸进程。b.抗性筛选方法：将步骤(2a)获得的菌株接种于含有乙醇、SO2的酸性ATB和MRS培养基，获得高抗性菌株。具体的，将通过初筛，即具备苹果酸降解能力的菌株进行复筛。筛选标准为能够较好的耐受酒体“恶劣”环境，即能够在富含乙醇、SO2的酸性培养基中生长并具备降酸能力的菌株。经试验证实，YJ04分解苹果酸耗时最短，因而具有最高效的降酸活性。抗性筛选实验包含单因子抗性实验(pH、SO2、乙醇)和复合因子抗性实验。按107cfu/mL接种量将候选菌株纯培养物置于含有单因子或复合因子的ATB和MRS培养基中，30℃静置培养3～7天，用比浊法对菌密度进行测定(OD600nm)。实验结果表明，随着选择压力的不断增大，特别是pH降低、酒精度升高、SO2浓度增加，乳酸菌的生长量均出现下降趋势。结果显示，菌株YJ04能够耐受16％酒精度(v/v)、pH2.8和100mg/LSO2复合因子的抑制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一株高产挥发性酯类化合物的生物降酸用植物乳杆菌，其特征在于，其保藏编号为CGMCC No.19240。/n

【技术特征摘要】
1.一株高产挥发性酯类化合物的生物降酸用植物乳杆菌，其特征在于，其保藏编号为CGMCCNo.19240。


2.根据权利要求1所述的生物降酸用植物乳杆菌，其特征在于，能够耐受如下一个或多个条件：酒精度(v/v)16％，pH2.8，SO2含量100mg/L。


3.一种如权利要求1所述的生物降酸用植物乳杆菌在果酒中的应用。


4.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，应用于果酒降酸。


5.根据权利要求3所述的应用，其特征在于，应用于果酒中挥发性酯类的产生。


6.一种权利要求1所述的生物降酸用植物乳杆菌的分离方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)乳酸菌株的筛选：利用生理盐水提取水果表皮的微生物，然后涂于ATB和MRS分离培养基，厌氧培养，分离得乳酸菌；
(2)降酸且高产酯类化合物的乳酸菌株的筛选：
a.降酸活性筛选：将步骤(1)分离得的乳酸菌接种于含苹果酸的ATB和MRS培养基，通过纸层析检测获得具备降酸能力的菌株；
b.抗性筛选方法：将步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙舒扬，姜文广，刘文丽，李华敏，
申请(专利权)人：鲁东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37