什么是苹果酸-乳酸发酵中的工程菌技术?

楼主  收藏   举报   帖子创建时间:  2016-07-30 11:30 回复:0 关注量:93
酵母菌和乳酸菌是参与葡萄酒酿造的两类重要微生物。酵母将糖转变为酒精和二氧化碳,即酒精发酵;乳酸菌将苹果酸转变为乳酸,这一生物转化过程称为苹果酸-乳酸发酵 (malolacticfermentation,MLF)。由于MLF通常在酒精发酵结束后进行,因此,又称之为第二次发酵。酒精发酵结束后的葡萄酒中存在一定数量的野生乳酸菌,因此在隔氧、低二氧化硫的葡萄酒中,在适宜温度条件(高于18℃)下也可以自动启动 MLF发酵。虽然酒精发酵是葡萄酒生产的主体过程,但是良好的二次发酵可以有效地降低口感酸刻的苹果酸含量,因此MLF在葡萄酒生产中对葡萄酒的风味具有同样重要的贡献。因为野生乳酸菌含量低、性能差,如果生产中单纯依靠野生乳酸菌启动 MLF,风险很大,因此一般采用人工接种乳酸菌的工艺处理,以此消除葡萄酒后期储藏或者装瓶后自然触发二次发酵,以及这种自然触发形成的产气、浑浊、不良风味的可能性,这对于葡萄酒的风味和后期陈酿、储藏的稳定性也发挥着重要作用。


能够进行MLF的乳酸菌主要有乳杆菌、明串珠菌、片球菌和酒球菌等属的细菌。其中酒类酒球菌是葡萄酒中进行 MLF最主要的乳酸菌,该属细菌对酒精和低pH值具有较高的耐受性。


在传统葡萄酒工艺中,MLF是在酒精发酵之后进行的,必须保证隔氧、低硫、保温等一系列措施才可以稳定进行,而低硫会带来醋酸菌异常、挥发酸增高的危险,因此,从工艺学角度讲,葡萄酒生产迫切需要一种快速、可靠的方法启动并完成 MLF。现代生物工程技术为此提供了一种可能性和新思路,其中,工程菌技术是目前最新的、最富有应用前景的思路和解决办法。工程菌技术是指通过固定化的生物反应器技术或转基因技术获得能够稳定、安全进行MLF的反应体系,这个体系可能是固定化的乳酸菌或苹果酸-乳酸发酵过程中的关键酶,或者是转基因后能够发挥 MLF作用的酵母,从而在可控的反应体系、可靠的条件下稳定地进行葡萄酒的苹果酸-乳酸发酵。


通过工程菌技术改造后的 MLF,会更加稳定、快速、安全地进行,它克服了传统MLF周期长、对环境条件要求高、发酵不易控制以及对酒质可能有负面影响等方面的不足,因此是葡萄酒生产技术中的一个重要发展趋势和必然方向。