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本研究在课题组前期构建的菌株分离筛选体系基础上,重点对我国宁夏葡萄酒主产区葡萄酒自然优良变异的苹果酸-乳酸菌进行筛选和利用。通过筛选酿造学特性优良、具有高苹果酸-乳酸酶活性的菌株,并对分离株进行了系统鉴定,以期为生产提供优良的发酵菌株。通过研究得出以下结论:1.在2002、2003两个葡萄年份对我国宁夏葡萄酒主产区的苹果酸-乳酸菌进行了分离和筛选。通过考查分离菌株苹果酸-乳酸发酵性能、发酵适应性及发酵特性后,对鉴定为酒类酒球菌的12株菌株进行了pH、SO2和酒精等因素耐受性试验,然后再选择抗性较好的初选菌株进行苹果酸-乳酸酶活力测试。结果表明,分离菌株N7-03具有较强的苹果酸-乳酸酶活力[117.05mg苹果酸/log(cfu/ml)],进一步的研究表明,N7-03具有良好的酿造学适应性。2.通过对N7-03个体形态特征和菌落形态特征观察和Gram染色、过氧化氢酶反应、生理生化特性及苹果酸-乳酸酶基因(mle)的测序等鉴定指标分析表明,分离菌株N7-03为酒类酒球菌(O.oeni N7-03)。3.利用PCR方法从酒类酒球菌N7-03基因组中扩增出651 bp的DNA片段,将之克隆到pUC19-T载体上并转化大肠杆菌(E. coli)JM109菌株。重组质粒的测序结果表明,克隆到了苹果酸-乳酸酶基因(mle),它含有527bp 的阅读框架,其核苷酸序列与国外文献报道相同。 4.采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)研究了N7-03进行苹果酸-乳酸发酵对赤霞珠干红葡萄酒风味影响。结果表明葡萄酒苹果酸-乳酸发酵前后风味成分主要包括有机酸类、酯类、酚类、杂环类以及高级饱和或不脂肪酸、呋喃羧酸、挥发性酚、吲哚醇和香荚兰醇等。其中,2-甲基-1-丙醇、乙酸乙酯、3-甲基-1-丙醇、2,3-丁二醇、2-羟基丙酸乙酯、苯乙醇、丁二酸二乙酯、乙基-氢化琥珀酸和4-羟基苯甲醇等成分构成了葡萄酒的主体香气,这些主体香气与其他风味成分一起构成葡萄酒的典型风味特征。苹果酸-乳酸发酵只对葡萄酒的风味具有修饰作用。商业发酵剂与N7-03在苹果酸-乳酸发酵后的主体风味物质的种类与含量变化不大,仅在微量成分上存在细微差异,苹果酸-乳酸发酵后,葡萄酒风味特征极为相似。这也表明,N7-03是一株发酵风味特性优良的菌株,具有良好的商业应用潜力。