两株降解生物胺的野生酵母及其在果酒酿造中的应用制造技术

本发明专利技术公开了一株酿酒酵母和一株葡萄汁有孢汉逊酵母，以及它们在降低果酒中生物胺含量的应用。所述两株酵母保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，其中酿酒酵母的保藏编号为CGMCC No.2350523505，葡萄汁有孢汉逊酵母的保藏编号为CGMCC No.23504。两株酵母经过检测都具有较强的生物胺降解能力，能够降低葡萄酒、蓝莓酒、桑椹酒、蓝靛酒、樱桃酒、越橘酒、红树莓酒、山楂酒、草莓酒等果酒发酵过程中色胺、β

【技术实现步骤摘要】
两株降解生物胺的野生酵母及其在果酒酿造中的应用


[0001]本专利技术涉及微生物
本专利技术具体涉及一株酿酒酵母和一株葡萄汁有孢汉逊酵母，以及它们在降低葡萄酒、桑椹酒、蓝莓酒等果酒发酵过程中生物胺含量的应用。

技术介绍

[0002]生物胺是一类低分子量的碱性含氮有机化合物，主要由酶作用于游离氨基酸发生脱羧反应，或通过醛、酮的胺化和转胺作用产生，其在发酵食品中广泛存在。目前果酒中已经检测出20多种生物胺，主要为组胺、酪胺、腐胺及尸胺，也含有少量的色胺、β
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苯乙胺、精胺和亚精胺。适量的生物胺能够作为激素或神经递质在人体中发挥重要的生理功能，正常情况下可以被人体肠道中的单胺氧化酶和二胺氧化酶代谢，但是如果这些酶在抑制剂如酒精或某些抗抑郁药物的存在下出现功能失调，或者摄入的生物胺含量超出了脱毒系统的能力，生物胺就会进入体液循环并对机体的心肺、神经、消化和免疫系统产生毒性作用，导致严重的人类健康问题。
[0003]果酒中生物胺水平是评价果酒安全性和品质的重要指标，高浓度的生物胺会影响果酒的感官特性，产生金属，肉和腐败的风味。此外，果酒中的乙醇和乙醛能够抑制胺氧化酶的活性，促进生物胺穿过肠壁，从而增强生物胺的潜在毒性，使得控制果酒中生物胺水平这一问题受到极大关注。生物胺在果酒酒精发酵过程中的产生是不可避免的，一些酿酒酵母能够产生少量的多胺，此外，一些非酿酒酵母能够合成组胺和尸胺，这些都表明在果酒酿造中酵母选择的重要性。目前，在果酒发酵过程中降低生物胺含量的方法主要有三种：1)减少可利用的游离氨基酸水平；2)控制产氨基酸脱羧酶微生物的生长及氨基酸脱羧酶的活性；3)接种具有生物胺降解能力的微生物作为发酵剂。但是，由于氨基酸是果酒中香气物质形成的重要前体，并且发酵中理化条件的改变可能会影响果酒的感官特性，因此选择高生物胺降解能力的微生物作为发酵剂是有效控制果酒中生物胺积累的重要策略。研究发现，葡萄园生态系统中的一些真菌能够降解培养基中的组胺、酪胺和腐胺，然而，这些微生物的生物胺降解能力受到葡萄酒基质的影响，不同菌株之间有很大差异。在这种情况下，筛选和利用生物胺降解能力强的酵母作为发酵剂酿造果酒可能是一种具有应用潜力的降低果酒中生物胺含量的方法。
[0004]随着中国果酒产业的迅速发展，果酒中生物胺含量较高的问题逐渐突出，但是针对具有生物胺降解作用的本土酵母的研究工作尚未开展。此外，目前各酒厂对进口商业酵母过度依赖，且品牌选择集中，导致我国果酒缺乏地域特色，风格单一化问题严重，而本土优质酵母在酿造产区和品种特色果酒中的巨大潜力未受到重视。因此，筛选和利用具有高生物胺降解活力的本土优质酵母资源，不仅能够降低果酒中生物胺含量，提高果酒的安全品质，也有助于更好地呈现中国果酒的本土特色，对推动果酒产业发展具有重要意义。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的目的是提供两株本身不产生物胺，且能够高效降解已存在的生物
胺的酵母，一株酿酒酵母，一株葡萄汁有孢汉逊酵母，两株酵母单菌株/顺序接种具有应用于葡萄酒、桑椹酒、蓝莓酒等果酒发酵中，降低果酒发酵期间8种生物胺含量的能力。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种高通量筛选具有生物胺降解能力酵母的方案。
[0007]针对上述目的，本专利技术提供的技术方案如下：
[0008]本专利技术提供的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，名称为HL17，属于酵母属(Saccharomycessp.)，分离自河北怀来百花谷酒庄成熟的红色酿酒葡萄品种——“赤霞珠”(Cabernet Sauvignon)葡萄果实。该菌株已于2021年9月28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”，保藏地址：北京市朝阳区大屯路3号中国科学院微生物研究所，保藏号为：CGMCC No.23505，建议分类命名为：酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。
[0009]本专利技术提供的葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)，名称为FS35，属于汉逊酵母属(Hanseniaspora sp.)，分离自北京市房山区龙熙堡酒庄成熟的红色酿酒葡萄品种——“赤霞珠”(Cabernet Sauvignon)葡萄果实。该菌株已于2021年9月28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”，保藏地址：北京市朝阳区大屯路3号中国科学院微生物研究所，保藏号为:CGMCC No.23504，建议分类命名为：葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)。
[0010]除非特别指明，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)HL17CGMCC No.23505，在本文中简称HL17，葡萄汁有孢汉逊酵母(Hanseniaspora uvarum)FS35CGMCC No.23504，在本文中简称FS35。
[0011]本专利技术提供的FS35和HL17可通过单菌株/顺序接种的方式参与到果酒的酿造过程中。以葡萄酒为例，利用FS35和HL17单菌株/顺序接种酿造葡萄酒的优点在于：在筛选过程中，FS35和HL17均表现出良好的生物胺降解能力，能够降解8种生物胺(组胺、酪胺、尸胺、腐胺、色胺、β
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苯乙胺、亚精胺、精胺)，FS35总胺降解率可达68.98％，其中组胺、酪胺、腐胺、尸胺降解率分别为81.97％、70.40％、94.84％、97.69％；HL17总胺降解率可达60.91％，其中组胺、酪胺、腐胺、尸胺降解率分别为87.76％、94.90％、92.69％、94.39％。在随后的葡萄酒酿造当中，使用FS35和HL17顺序接种的组别能够使葡萄酒发酵完全，且在生物胺水平上显著低于进口商业酿酒酵母组，总胺降解率可达79.17％，其中组胺、酪胺、腐胺、尸胺降解率分别为93.60％、100％、99.95％、100％。花香和果香突出，口感更佳。因此，在发酵过程中，通过接种FS35和HL17，可以利用本土特色酵母资源，同时降解多种生物胺，更好地解决葡萄酒等果酒发酵期间由于氨基酸脱羧作用所引起的生物胺含量较高的难题，从而获得安全品质更高的果酒，降低果酒中过量生物胺带给消费者的健康风险，对控制食品中的生物胺水平具有重要意义。同时，通过使用本土特色酵母菌株替代商业酿酒酵母，有助于改善使用进口商业酿酒酵母带来的果酒品质趋同化等缺陷，更好地呈现国产果酒的特色，从而促进中国果酒产业的自主创新型发展。
[0012]本专利技术还提供了一种可以用于快速精确检测野生酵母生物胺降解能力的方法，能够在实际工业应用中简化筛菌程序，缩短筛菌时间，从而大大提高筛选具有生物胺降解活力酵母菌株的工作效率。
[0013]生物保藏说明
[0014]生物材料HL17，分类命名：酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae，于2021年9月28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，地址为：北京市朝阳区北辰西
路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一株酿酒酵母，其特征在于，其保藏编号为CGMCC No.23505。2.一株葡萄汁有孢汉逊酵母，其特征在于，其保藏编号为CGMCC No.23505。3.权利要求1所述的酿酒酵母和/或权利要求2所述的葡萄汁有孢汉逊酵母在降低葡萄酒、桑椹酒、蓝莓酒等果酒发酵过程中色胺、β
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苯乙胺、腐胺、尸胺、组胺、酪胺、亚精胺和精胺含量的应用。4.一种生产果酒的方法，其特征在于，利用如权利要求1所述的酿酒酵母和2所述的葡萄汁有孢汉逊酵母通过单菌株/顺序接种发酵果实原料，得到低生物胺含量的果酒。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述果实为葡萄、桑葚、蓝莓、蓝靛、樱桃、越橘、红树莓、山楂或草莓中至少一种。6.一种高通量筛选具有高生物胺降解特征的酵母的方法，其特征在于，可得到如权利要求1所述酿酒酵母或权利要求2所述的和葡萄汁有孢汉逊酵母，包括以下步骤：(1)取出在甘油管中冻存的菌株，解冻后按照10％的比例接种于液体YPD培养基中，28℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：游义琳，韩冰，黄卫东，战吉宬，高洁，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：