固定化细胞技术在葡萄酒及其果酒发酵中的应用.pdfVIP

固定化细胞技术在葡萄酒及果酒发酵中的应用 王思新焦中高 中国农业科学院郑州果树研究所 1、鼍述 7固定让细胞技术是在固定化酶研究和应用的基础上发展起来的新技术。_I}{固定化细胞为基础的生产方法 与传统的发酵方法相比，具有许多优点：(1)发酵器内固定化细胞密度高，发酵速度加快，生产周期缩短，从而使 生产能力得强大幅提高；(2)固定化细胞可以重复使用，便于大罐管道化连续生产和自动控制，降低生产成本； (3)良在高稀释享的条件下进行操作而不产生流失现象；(4)设备简单．操柞方便，投资费用低。蓦王以上优点． 近年来国内外众多的研究者对固定化细胞技术在发酵工业中的应用进行了广泛而探人的研窥f特别是食品发 酵行业。作为发酵工业中量古老、量重要的一个分支，更成为广大研究者注目的焦点。如今。掏定化缉奠技术已 被成功的应用于酒精、啤酒等的发酵生产中去。近几年来，随着葡萄酒及果滔工业的发展，国内外叉对嗣定让 细囊技术应用于葡萄酒及果酒的发酵生产进行了大量的研究，取得了许多重要的进展。利用同定化细胞技术 发酵生产葡萄酒。可以改善葡萄酒的风睐，缩短生产周期。改进生产工艺，并降低生产成本。本文就近年来国内 外对固定化细胞技术应用于葡萄酒及果酒发酵工业方面的研究进展作一介绍。／ 2用于蕾萄酒殛果酒发酵的固定化细胞的制备方法 葡萄酒是一种美好的风昧食品，这种风睐是由葡萄酒中的成分和饮酒人的感觉相互作用产生的。船够刺 激人的感官的化学成分叫做风味物质。当风味物质超过一定含量的时候可以引起人的感觉。这些风味物质在 葡萄酒中的含量及其组成比例决定着葡萄酒的特性。在这些风睐物质当中．许多成分的形成与含量都与酵母 菌的生理代谢活动有关，而酵母细胞被固定后。其生理生化特性都可能会有所改变。从而影响与酵母菌的生理 活动有关的风味物质的生成。这种生理代谢活动的改变常常与菌种及所选用的固定化材料和方法有关。因 此。如何选择合适的羲体和方法，制备出适合于各种类型的葡萄蔼及其它果蔼生产的同定化酵母细胞，使应用 固定化细_目技术生产出来的葡萄酒能保持美好的风味，威为将固定化细胞技术应用于葡萄酒或其它果祷发酵 的关键。 不同的固定化羲体和方法对于不同的酿酒酵母菌种的影响各不相同，而且固定化细胞在各种类基葡蕾酒 或其它果酒发酵中的主要用途也不尽相同，因此对于每一类型的葡萄酒或其它果酒和固定化细胞的每一个用 途．以及某一特定的菌种和生产工艺过程，其对于同定化细胞的要求必然各不相同．这就决定了用于翻备适合 于葡萄酒或其它果酒发酵的同定化细胞的载体及方法也必然是多种多样的。近几年来已有许多将酵母细臆固 无机和有机材料．所采用的同定化方法主要有包埋法和载体结合法。这些不同的羲体及方法对固定化群母细 细胞可以痒低活化能。并在低温条件下大大加快发酵速度，而应用以7一氯化铝为蓑体制备的固定化酵母细胞 进行发酵还可以改善葡萄蔼的香气[“。尽管许多研究者仍首选海藻酸钙凝胶包埋法制备固定化醇母纲越，但 Bakoyianis等在研究固定化酵母细胞低温连续发酵生产葡萄酒时却发现，用海藻酸钙凝胶包埋固定化酵母细胞 生产的葡萄酒口味及香气均比较差．而以Kissris作载体时生产的葡萄滔口味及香气却比较好I“。此外．Bardi 等报导以DCM和GP等作为载体制备的固定化酵母细胞可以在低温条件下生产出有醇正芳香的葡萄酒【1．2J。 3固定化纲融技术在葡蕾酒夏果酒发酵中的应用 3．1应用固定化酵母棚臆分批发一或连续发酵生产蕾萄酒 传统的葡萄滔生产多采用游离酵母细臆发酵，存在着生产效率低下，不利于连续生产．酵母不艟重复使用， 生产成本较高等许多缺点，利用固定化细胞技术可以克服以上缺点。目前已有许多关于应用固定化酵母细胞 分批重复发酵或连续发酵生产葡萄酒的报道【1’“。Bakoyianis等‘33采用不同载体固定一种耐低温、耐酒精的蘸 ·388- 稻酵母菌种，一用于室沮及低温条件下连续发酵生产葡萄酒。研究结果表明，固定化酵母细胞连续发酵时酒精生 产能力在室置和7℃条件下分别可比游离细胞发酵提高4倍和10倍，而温度的降低对固定化酵母细胞的蔼精 生成能力的影响远较对游离酵母细胞的影响小；固定化酵母细胞连续发酵生产系统可连续操作80天而不污染 杂菌，而且酒精生产能力也未见下降。同时，对所得酒样进行分析表明．固定化细胞连续发酵崩得的葡萄酒总 酸及挥发酸含量均比游离细胞发酵制得的葡萄酒要低。 葡萄酒的馥造是一个极其复杂的生物化掌过程，发酵过程中脒了生成较多的乙醇外，还生成许多列产物