黑曲霉β-葡萄糖苷酶对葡萄酒酶解增香调控及风味物质影响的研究

发布时间：2017-09-16 04:33

  本文关键词：黑曲霉β-葡萄糖苷酶对葡萄酒酶解增香调控及风味物质影响的研究

  更多相关文章： β-葡萄糖苷酶 香气 增香调控 颜色 黄酮苷元

【摘要】：葡萄酒风味是衡量葡萄酒品质的一个重要指标。β-葡萄糖苷酶(β-glucosidase)则是葡萄酒风味修饰的关键酶,它能水解风味前体物质,释放出挥发性香气成分。目前我国葡萄酒酿造使用的葡萄糖苷酶基本依赖于国外进口的商业酶,适合于我国葡萄酒酿造专用β-葡萄糖苷酶的缺乏,在很大程度上影响了葡萄酒风味的全面提升和改善。因此,能够表现出我国特色风格的、具有自主知识产权的β-葡萄糖苷酶的筛选及特性研究是迫切的。本研究以实验室前期已筛选到的一株具有高产β-葡萄糖苷酶活性及发酵应用潜力的黑曲霉为实验载体,通过研究β-葡萄糖苷酶对葡萄新酒呈香潜力及结合态香气前体物质呈香特征、葡萄酒酶解增香调控的最佳条件等,为工业化生产应用提供理论支撑及实践指导。同时,为了更加全面考察该酶特性,研究其对葡萄酒颜色的作用和影响以及对黄酮苷元类物质的影响。主要结论如下:(1)黑曲霉液态发酵后的粗酶液,经过滤离心、(NH4)2SO4沉淀、离子交换层析、凝胶过滤层析等,制备β-葡萄糖苷酶纯酶。β-葡萄糖苷酶经过多步纯化后达到电泳纯,满足后续酶解风味研究的要求。(2)对葡萄新酒进行酶解处理,采用SPME-GC-MS联用方法,考察玫瑰香葡萄新酒呈香潜力及不同来源β-葡萄糖苷酶水解后的呈香特征。玫瑰香葡萄新酒中结合态糖苷经糖苷酶水解后释放出大量香气成分,可以看出酶对葡萄新酒具有良好的呈香潜力。4种不同来源糖苷酶对结合态前体作用水解后共检测到84种香气成分,其中有73种物质具有显著性差异。与其他3种商业酶作用效果相比,ANG酶检测到萜烯类物质种类及相对含量均为最高,ANG酶表现出了较为优越的水解风味前体、释放香气成分的能力,特别是结合态萜烯物质。主成分分析结果可以看出,不同来源糖苷酶水解后的呈香特征有所不同,Laffort酶与SIHA酶较为接近,对橙花叔醇、香叶醇等物质作用效果明显;Sigma酶对β-大马酮作用效果明显;ANG酶则对4-萜烯醇、α-松油醇、里那醇等萜烯类物质作用效果显著。(3)通过L9(34)正交设计结合Kramer感官品评及SPME-GC-MS检测分析方法,研究黑曲霉β-葡萄糖苷酶对赤霞珠葡萄新酒酶解增香调控的最佳条件及香气物质影响。研究表明,酶解增香处理的最佳条件为酶解温度45oC,酶解时间4.0 h,加酶量4.0 U?m L-1。酶解样品经SPME-GC-MS检测分析,共定性出59种呈香物质,其中35种物质酶解前后具有显著性差异。香气物质相对含量总量增加24.59%,萜烯及C13-降异戊二烯类物质增量最为明显,为118.54%。酶解处理对提高葡萄酒中典型性香气,进一步改善葡萄酒风味起到积极影响。(4)利用HPLC对赤霞珠葡萄新酒糖苷酶酶解反应前后样品单体花色苷进行定性及定量分析,并结合CIELab颜色空间参数分析研究β-葡萄糖苷酶对葡萄酒颜色作用和影响。酶解后红色色调a*值下降28.1%,黄色色调b*值升高31.4%,亮度L*、色调h值均增加,饱和度C*值降低;与未加酶样品相比明显观察到反应后酒体颜色变浅,饱和度下降。HPLC定性定量结果:酶解处理后葡萄酒中7种主要单体花色苷含量均有不同程度降低,花色苷总含量下降69.9%。β-葡萄糖苷酶酶解处理对红葡萄酒颜色具有较大影响。(5)利用UPLC-MS/MS对赤霞珠葡萄新酒中黄酮类物质进行定性及定量检测,研究酶解处理对黄酮苷元的释放效果。酶解处理后,大部分检出的黄酮类物质含量均有增加,其中槲皮素含量增加最明显,反应后含量是反应前的2.33倍,杨梅酮次之,含量增加了63.85%,山奈酚含量也略有增加,此外酶解后还新检测到桑黄素。结果表明,β-葡萄糖苷酶对葡萄酒中黄酮物质不仅在含量上有所提高,在种类上也有所丰富,对葡萄酒的抗氧化保健功能起到积极的促进和影响。
【关键词】：β-葡萄糖苷酶 香气 增香调控 颜色 黄酮苷元
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS262.6;TQ925
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-19
• 1.1 葡萄酒的香气物质9-13
• 1.1.1 葡萄酒的香气来源9-10
• 1.1.2 葡萄酒结合态香气物质10-12
• 1.1.3 结合态风味物质提取检测技术方法12-13
• 1.2 β-D-葡萄糖苷酶的研究概况13-15
• 1.2.1 β-D-葡萄糖苷酶简介13-14
• 1.2.2 β-葡萄糖苷酶的酶学性质及作用机理14
• 1.2.3 β-葡萄糖苷酶的应用14-15
• 1.3 β-葡萄糖苷酶对风味物质影响的研究进展15-16
• 1.4 课题研究意义和内容16-19
• 1.4.1 立题意义与目的16-17
• 1.4.2 研究思路与内容17-18
• 1.4.3 研究技术路线18-19
• 第二章 实验材料与方法19-28
• 2.1 实验材料19-20
• 2.1.1 葡萄酒样品19
• 2.1.2 菌种19
• 2.1.3 主要实验仪器19
• 2.1.4 主要实验试剂、耗材19-20
• 2.1.5 培养基20
• 2.1.6 缓冲溶液20
• 2.2 实验方法20-28
• 2.2.1 菌种培养与液态发酵20-21
• 2.2.2 β-葡萄糖苷酶酶活测定21
• 2.2.3 蛋白质含量的测定21-22
• 2.2.4 β-葡萄糖苷酶分离与纯化22
• 2.2.5 葡萄酒中结合态香气物质提取22-23
• 2.2.6 结合态香气物质酶促水解23
• 2.2.7 HS-SPME与GC-MS分析条件23
• 2.2.8 物质定性与相对含量定量方法23
• 2.2.9 赤霞珠葡萄新酒酶解反应最优条件确定23-24
• 2.2.10 Kramer感官顺位评定24
• 2.2.11 最佳酶解条件处理赤霞珠葡萄新酒24
• 2.2.12 赤霞珠葡萄酒香气描述评价指标建立24-25
• 2.2.13 酶解前后葡萄酒香气特征分析25
• 2.2.14 葡萄酒CIELab颜色参数分析25-26
• 2.2.15 HPLC测定葡萄酒中七种主要单体花色苷含量26
• 2.2.16 葡萄酒黄酮苷元含量定量检测26-27
• 2.2.17 数据统计及分析方法27-28
• 第三章 结果与讨论28-44
• 3.1 β-葡萄糖苷酶的分离制备28-31
• 3.1.1 (NH4)2SO4沉淀条件的选择28-29
• 3.1.2 QFF离子交换层析纯化29
• 3.1.3 凝胶过滤层析纯化29-30
• 3.1.4 β-葡萄糖苷酶分步纯化SDS-PAGE分析及纯化结果30-31
• 3.2 葡萄新酒呈香潜力及不同来源 β-葡萄糖苷酶水解后的呈香特征研究31-35
• 3.2.1 葡萄新酒中结合态香气物质的提取与酶解32-33
• 3.2.2 不同来源 β-葡萄糖苷酶对萜烯、C13-降异戊二烯类物质作用分析33-35
• 3.3 β-葡萄糖苷酶对葡萄酒增香调控研究35-39
• 3.3.1 Kramer感官顺位评定35-36
• 3.3.2 酶解增香最佳条件的确定36-37
• 3.3.3 酶解处理对赤霞珠干红葡萄酒香气物质的影响37-38
• 3.3.4 赤霞珠葡萄酒香气描述评价指标建立38
• 3.3.5 赤霞珠葡萄酒香气轮廓变化38-39
• 3.4 β-葡萄糖苷酶对葡萄酒颜色影响39-42
• 3.4.1 葡萄酒CIELab颜色参数分析39-40
• 3.4.2 HPLC测定葡萄酒中七种主要单体花色苷含量结果分析40-42
• 3.5 β-葡萄糖苷酶对葡萄酒黄酮类物质作用和影响结果42-44
• 主要结论与展望44-46
• 主要结论44-45
• 课题展望45-46
• 致谢46-47
• 参考文献47-52
• 附表52-63
• 附表 1 不同来源糖苷酶对玫瑰香葡萄酒中结合态香气酶解作用效果52-58
• 附表 2 β-葡萄糖苷酶处理前后对比结果及显著性分析58-62
• 附图 1 三种黄酮醇单标Daughter scan模式离子流图62-63
• 附录：作者在攻读硕士期间发表的论文63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李远华;β-葡萄糖苷酶的研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2002年04期

2 张芳;阙生全;黎定标;;β-葡萄糖苷酶高产菌株筛选[J];南昌高专学报;2007年04期

3 申子超;;中国葡萄酒市场:将增长进行到底[J];酒世界;2011年03期

4 于静,李景明,吴继红,葛毅强;葡萄酒芳香物质研究进展[J];中外葡萄与葡萄酒;2005年03期

5 邵金辉,韩金祥,朱有名,吴围屏,吴坚美;β-葡萄糖苷酶在工农医领域的应用[J];生命的化学;2005年01期

6 孙爱东,葛毅强,阎红,倪元颖,蔡同一;甜橙键合态芳香组分的酶(酸)解解离方法研究[J];食品与发酵工业;2001年03期

7 郭慧女;康文怀;徐岩;喻晓蔚;;微生物β-D-葡萄糖苷酶对玫瑰香(Muscat)葡萄结合态香气物质的影响[J];食品工业科技;2011年01期

8 张振华,闫红,蔡同一,倪元颖,葛毅强;葡萄汁酶解增香调控的研究[J];食品科学;2002年05期

9 潘利华;罗建平;;β-葡萄糖苷酶的研究及应用进展[J];食品科学;2006年12期

10 伍毅;王洪新;朱松;;β-葡萄糖苷酶法与盐酸法水解银杏黄酮制备黄酮苷元的比较[J];食品科学;2008年07期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 朱凤妹;原生质体融合曲霉菌株β-葡萄糖苷酶的酶学性质及对葡萄酒增香调控作用的研究[D];沈阳农业大学;2008年

，

本文编号：860931