[發明專利]一種低產氨基甲酸乙酯葡萄酒酵母的篩選及應用

有效

• 申請號: 201110129484.6
• 申請日: 2011-05-19
• 公開（公告）號: CN102220252A
• 公開（公告）日: 2011-10-19
• 發明（設計）人: 王德培;高年發;李磊;張健;高強
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: C12N1/18
• 分類號: C12N1/18;C12N13/00;C12N15/01;C12G1/022;C12R1/865
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本發明屬于生物技術食品與釀酒工程技術領域，是現代生物和化工工程技術與傳統釀造工程技術的有機結合，是對目前葡萄酒生產中使用的葡萄酒酵母的性能改進而創造出一種適用于葡萄酒生產并能顯著降低葡萄酒中氨基甲酸乙酯（EC）含量的葡萄酒酵母的篩選方法及其應用。

背景技術

隨著我國經濟發展和人民生活水平的提高，人們對食品保健和質量安全越來越重視。葡萄酒屬富含營養并具保健作用的綠色飲品。20世紀90年代以來，我國葡萄酒的生產量、消費量均快速增長。葡萄酒產量從2000年20.19萬噸增長到2008年120多萬噸，已躍居世界第六位。伴隨著葡萄酒行業的快速發展，葡萄酒市場激烈競爭和國外葡萄酒對我國市場沖擊也很嚴重。EC被發現是一種潛在致癌物以來，備受世界各國食品主管部門關注，近年來各國食品安全部門有關EC的報道也不斷出現。我國作為發酵食品和酒精飲料生產和消費大國更應該重視EC問題，應該合理設置葡萄酒貿易技術壁壘，防止國外EC含量高的葡萄酒進入我國市場，抵御或緩解國際葡萄酒市場對我國的沖擊和挑戰，保護我國葡萄酒消費者的利益及我國葡萄酒行業。與此同時急需對我國發酵食品和酒精飲料(尤其是葡萄酒)生產工藝的改進而創造出一種適用于葡萄酒生產并能顯著降低葡萄酒中氨基甲酸乙酯（EC）含量的葡萄酒酵母的篩選方法。

根據目前國內外的研究資料，一般認為葡萄酒中EC形成主要與兩種前體物質有關，既尿素和瓜氨酸。尿素和瓜氨酸在復雜的酒體環境中會乙醇自發反應生成EC。反應式如圖1。

尿素和瓜氨酸在葡萄酒中的積累分別是葡萄酒酵母（Saccharomyces?cerevisiae）和葡萄酒MLB乳酸菌對葡萄汁中精氨酸代謝的結果。葡萄酒中EC的形成的生物學機理主要與兩條途徑有關，即酵母的尿素循環途徑和MLB的精氨酸脫亞氨基酶途徑。

另外，也有研究表明所有的氨甲酰類化合物都可能是EC的前體物質，這主要包括尿素、瓜氨酸、氨甲酰磷酸、氨甲酸、天冬氨酸、尿囊素等。EC的形成與葡萄酒釀造時加入的營養添加劑及和發酵、陳釀、貯藏溫度和時間也有關系。

目前國內外葡萄酒生產中降低可能形成EC的前體物質—氨甲酰類化合物（主要包括尿素、瓜氨酸、氨甲酰磷酸、氨甲酸、天冬氨酸、尿囊素等）含量的方法主要有：

（1）葡萄種植者提供葡萄藤葉中氮含量平均降低40%的葡萄植株，和盡量減少施用尿素、氨氮類復合肥。

（2）葡萄酒酵母代謝精氨酸以及尿素的分泌具有菌株特異性。所以有人提出：選育不分泌尿素或分泌尿素量低的酵母菌株，特別是選育精氨酸酶活力低或用分子育種手段獲得精氨酸酶缺陷型酵母菌株，是降低葡萄酒中EC含量的主要措施之一。英屬哥倫比亞大學葡萄酒研究中心的專家發現，用他們改進的專利產品白蘭地發酵劑生產的葡萄酒中EC含量比其它發酵劑生產的少83%~89%。

（3）蘋果酸-乳酸發酵菌（MLB）的精氨酸代謝及瓜氨酸分泌也具有菌株特異性，在進行MLB葡萄酒降酸時，應選擇精氨酸代謝途徑很弱或代謝中沒有瓜氨酸分泌的菌株，以盡量降低葡萄酒蘋果酸-乳酸發酵階段EC的產生。法國和阿根廷已經完成O.oeni和L.hilgardii的arc基因簇全序列測序，這將為抑制MLB的精氨酸代謝研究提供更多的信息，但沒有選育成功實例報道。

（4）選擇合理得釀造工藝，不向葡萄汁中添加過量的含氮營養劑，葡萄酒的陳釀、貯藏、運輸盡量在低溫下進行也是減少EC產生量的方法。

綜上所述采用某種篩選方法，分離選育不分泌尿素或分泌尿素量低的酵母菌株，特別是選育精氨酸酶活力低下菌株，是可以降低葡萄酒中EC含量的。本專利通過以下篩選方法，分離篩選出一株能顯著降低葡萄酒中氨基甲酸乙酯（EC）含量的葡萄酒酵母菌株，從而完成了發明。

發明內容

本發明的一個目的是公開了一種低產氨基甲酸乙酯的葡萄酒酵母B1(F-15A1--B1)?編號FI5-1-5菌株(CGMCCN04727)。

該菌株能顯著降低葡萄酒中氨基甲酸乙酯（EC）含量。其保藏地點是中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏時間2011年4月1日，拉丁名稱Saccharomyces?cerevisiae，它具有的生理、生化特征如下：

（1）觀察菌株形態：為奶油色（淺黃色）至綠色，表面為球形突起，光滑，不透明，奶油狀的菌株。