白酒酿造体系中酵母菌群的乳酸耐受机制解析
发布时间：2022-04-23 20:12
乳酸在发酵食品和饮料的发酵过程中是一种常见的代谢产物和生长抑制剂。例如,在酱香型白酒的发酵过程中,乳酸是含量最高的有机酸,可达36.20 g·kg-1酒醅,抑制核心酵母的生长代谢。然而目前对酵母乳酸耐受性的研究主要停留在单菌水平,不适用于白酒酿造的混菌体系。研究核心酵母菌群的乳酸耐受机制,有助于维持白酒发酵过程中酵母菌群发酵能力的稳定,有助于白酒生产走向标准化、精确化与可控化。本文以白酒酿造体系中的核心酵母菌群为研究对象,借助转录组学、共培养和反转录荧光定量PCR等研究手段,初步探明了核心酵母菌群对高浓度乳酸的适应性反应。取得的主要研究结果如下:（1）首先探究了乳酸胁迫对白酒酿造体系中的核心酵母Pichia kudriavzevii C-16和Saccharomyces cerevisiae C-3的影响。S.cerevisiae C-3在40 g·L-1乳酸胁迫下几乎不生长,发酵终点的OD600降低了98%,乙醇产量降低了66%;而P.kudriavzevii C-16在40 g·L-1乳酸胁迫下...
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 白酒发酵过程中的核心酵母
1.1.1 白酒发酵过程中酵母的多样性
1.1.2 酵母对风味和香气的贡献
1.1.3 混合发酵中酵母与酵母之间的相互作用
1.2 白酒中的有机酸及其胁迫作用
1.2.1 白酒中有机酸的研究进展
1.2.2 有机酸对微生物的胁迫作用
1.3 酵母中有机酸的适应性反应
1.3.1 细胞内酸化和pH恢复
1.3.2 通过多药抗性转运蛋白解除有机酸毒害
1.3.3 弱酸诱导的细胞包膜重塑
1.3.4 感知和响应营养和能量限制
1.3.5 小结
1.4 本课题研究的意义与主要内容
1.4.1 本课题研究的意义
1.4.2 本课题研究的主要内容
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 菌株
2.1.2 引物
2.1.3 主要试剂
2.1.4 主要仪器
2.1.5 培养基的配制
2.2 实验方法
2.2.1 核心功能酵母的乳酸耐受性比较
2.2.2 发酵液中代谢物的分析
2.2.3 P.kudriavzevii C-16 与模式菌株乳酸耐受性比较
2.2.4 RNA测序样品的制备
2.2.5 转录组建库测序流程
2.2.6 转录组信息分析流程
2.2.7 酵母菌群的乳酸耐受性分析
2.2.8 发酵液微生物基因组DNA提取方法
2.2.9 实时荧光定量PCR定量发酵液中酵母菌的生物量
2.2.10 反转录荧光定量PCR分析乳酸耐受基因转录水平
第三章 结果与讨论
3.1 核心功能酵母乳酸胁迫下发酵动力学比较
3.1.1 不同核心功能酵母的乳酸耐受特性
3.1.2 不同核心功能酵母发酵动力学比较
3.1.3 不同核心功能酵母降解乳酸能力比较
3.2 基于比较转录组学解析P.kudriavzevii C-16乳酸耐受机制
3.2.1 P.kudriavzevii C-16与模式菌株的乳酸耐受能力比较
3.2.2 参考基因组比对结果
3.2.3 模式菌株与P.kudriavzevii C-16差异表达基因分析
3.2.4 P.kudriavzevii C-16响应乳酸胁迫的机制
3.3 酵母菌群重构及乳酸耐受互作机制
3.3.1 P.kudriavzevii C-16对酵母菌群降解乳酸的作用
3.3.2 微生物相互作用对乳酸降解相关基因转录的影响
3.3.3 微生物相互作用对渗透压维持相关基因转录的影响
主要结论与展望
主要结论
展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]泸型酒酿造过程中上层和下层酒醅的有机酸变化分析[J]. 徐勇,郎召伟,沈咪娜,王松涛,张晓娟,沈才洪,陆震鸣. 四川理工学院学报(自然科学版). 2018(05)
[2]衡水老白干酒中产酸微生物的分离鉴定及性能研究[J]. 孙鹏飞,张福艳,吴海静,朱文众. 中国酿造. 2016(03)
[3]衡水老白干酒发酵主要风味物质变化规律研究[J]. 朱会霞,张煜行,程宗志,郭亚伟,安惠玲,王文晶,李苏蕊,肖冬光,张志民. 酿酒科技. 2015(02)
[4]酿酒酵母和异常毕赤酵母混菌发酵对白酒液态发酵效率和风味物质的影响[J]. 唐洁,王海燕,徐岩. 微生物学通报. 2012(07)
[5]葡萄酒酿造中高级醇的形成机制与调节[J]. 程军,秦伟帅,赵新节. 中国酿造. 2011(12)
博士论文
[1]Candida glycerinogenes高浓度糠醛耐受机制及纤维素乙醇发酵应用[D]. 赵美琳.江南大学 2019
[2]不同环境清香类型白酒发酵微生物种群结构比较及溯源解析[D]. 王雪山.江南大学 2018
硕士论文
[1]PLFA对清香大曲微生物群落结构分析及产酯酵母的筛选应用研究[D]. 张红霞.山西师范大学 2016
[2]青稞酒重要风味成分及其酒醅中香气物质研究[D]. 高文俊.江南大学 2014
本文编号：3647902
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 白酒发酵过程中的核心酵母
1.1.1 白酒发酵过程中酵母的多样性
1.1.2 酵母对风味和香气的贡献
1.1.3 混合发酵中酵母与酵母之间的相互作用
1.2 白酒中的有机酸及其胁迫作用
1.2.1 白酒中有机酸的研究进展
1.2.2 有机酸对微生物的胁迫作用
1.3 酵母中有机酸的适应性反应
1.3.1 细胞内酸化和pH恢复
1.3.2 通过多药抗性转运蛋白解除有机酸毒害
1.3.3 弱酸诱导的细胞包膜重塑
1.3.4 感知和响应营养和能量限制
1.3.5 小结
1.4 本课题研究的意义与主要内容
1.4.1 本课题研究的意义
1.4.2 本课题研究的主要内容
第二章 材料与方法
2.1 实验材料
2.1.1 菌株
2.1.2 引物
2.1.3 主要试剂
2.1.4 主要仪器
2.1.5 培养基的配制
2.2 实验方法
2.2.1 核心功能酵母的乳酸耐受性比较
2.2.2 发酵液中代谢物的分析
2.2.3 P.kudriavzevii C-16 与模式菌株乳酸耐受性比较
2.2.4 RNA测序样品的制备
2.2.5 转录组建库测序流程
2.2.6 转录组信息分析流程
2.2.7 酵母菌群的乳酸耐受性分析
2.2.8 发酵液微生物基因组DNA提取方法
2.2.9 实时荧光定量PCR定量发酵液中酵母菌的生物量
2.2.10 反转录荧光定量PCR分析乳酸耐受基因转录水平
第三章 结果与讨论
3.1 核心功能酵母乳酸胁迫下发酵动力学比较
3.1.1 不同核心功能酵母的乳酸耐受特性
3.1.2 不同核心功能酵母发酵动力学比较
3.1.3 不同核心功能酵母降解乳酸能力比较
3.2 基于比较转录组学解析P.kudriavzevii C-16乳酸耐受机制
3.2.1 P.kudriavzevii C-16与模式菌株的乳酸耐受能力比较
3.2.2 参考基因组比对结果
3.2.3 模式菌株与P.kudriavzevii C-16差异表达基因分析
3.2.4 P.kudriavzevii C-16响应乳酸胁迫的机制
3.3 酵母菌群重构及乳酸耐受互作机制
3.3.1 P.kudriavzevii C-16对酵母菌群降解乳酸的作用
3.3.2 微生物相互作用对乳酸降解相关基因转录的影响
3.3.3 微生物相互作用对渗透压维持相关基因转录的影响
主要结论与展望
主要结论
展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]泸型酒酿造过程中上层和下层酒醅的有机酸变化分析[J]. 徐勇,郎召伟,沈咪娜,王松涛,张晓娟,沈才洪,陆震鸣. 四川理工学院学报(自然科学版). 2018(05)
[2]衡水老白干酒中产酸微生物的分离鉴定及性能研究[J]. 孙鹏飞,张福艳,吴海静,朱文众. 中国酿造. 2016(03)
[3]衡水老白干酒发酵主要风味物质变化规律研究[J]. 朱会霞,张煜行,程宗志,郭亚伟,安惠玲,王文晶,李苏蕊,肖冬光,张志民. 酿酒科技. 2015(02)
[4]酿酒酵母和异常毕赤酵母混菌发酵对白酒液态发酵效率和风味物质的影响[J]. 唐洁,王海燕,徐岩. 微生物学通报. 2012(07)
[5]葡萄酒酿造中高级醇的形成机制与调节[J]. 程军,秦伟帅,赵新节. 中国酿造. 2011(12)
博士论文
[1]Candida glycerinogenes高浓度糠醛耐受机制及纤维素乙醇发酵应用[D]. 赵美琳.江南大学 2019
[2]不同环境清香类型白酒发酵微生物种群结构比较及溯源解析[D]. 王雪山.江南大学 2018
硕士论文
[1]PLFA对清香大曲微生物群落结构分析及产酯酵母的筛选应用研究[D]. 张红霞.山西师范大学 2016
[2]青稞酒重要风味成分及其酒醅中香气物质研究[D]. 高文俊.江南大学 2014
本文编号：3647902
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