[发明专利]酿酒酵母基因工程菌株及其构建方法和在酿酒中的用途

说明书

本发明属于生物工程技术领域，涉及工业微生物的育种，具体涉及一种酿酒酵母基因工程菌株及其构建方法和在酿酒中的用途。其中，该酿酒酵母基因工程菌株过表达乙醛脱氢酶基因ALD6和乙酰辅酶A合成酶基因ACS1，异源过表达醇酰基转移酶基因AeAT9。本发明提供的高产乙酸乙酯低产高级醇酿酒酵母菌株，在发酵过程中保持优良酒精发酵特性的同时产生基础酯香物质乙酸乙酯，同时降低对饮后舒适度有不利影响的高级醇生成，对于白酒产品风味特征维持与强化，对于质量提高与稳定，乃至发酵工艺改革，都具有重要意义。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，涉及工业微生物的育种，具体涉及一种酿酒酵母基因工程菌株及其构建方法和在酿酒中的用途。

背景技术

白酒是我国特有的酒种，是世界七大蒸馏酒之一，备受消费者喜爱。白酒中的微量成分是决定白酒品质的主要因素，在众多微量成分中，酯类是最重要的一类风味化合物，可赋予白酒令人愉快的果香。乙酸乙酯是清香型白酒的主体香，也是酒中各种风味酯类中含量较多的一类，如何有效的提高乙酸乙酯的产量一直是酒精饮料研究的重点。

添加纯种培养的酿酒酵母进行的白酒发酵，发酵周期短、原料出酒率高，但由于酿酒酵母产酯香物质的能力极低，致使成品酒风味品质较差。清香型白酒中较高浓度的乙酸乙酯产自自然网罗或者强化添加的产酯酵母。Guangsen Fan等人从古井贡大曲中筛选了一株高产乙酸乙酯的产酯酵母 Wickerhamomyces anomalus，优化发酵工艺条件下乙酸乙酯的产量可达16.92g/L。但这些非酿酒酵母的存在严重影响原料出酒率，其酒精发酵效率不到酿酒酵母的三分之一，导致我国高档白酒耗粮高、生产周期长、效率低、成本高。构建新型高产乙酸乙酯酿酒酵母菌株，使其在发酵过程中保持优良酒精发酵特性的同时生产基础酯香物质乙酸乙酯，对于白酒产品风味特征维持与强化，对于质量提高与稳定，乃至发酵工艺改革，都具有重要意义。

在白酒酿造过程中，酿酒酵母吸收原料中的游离氨基酸，这些氨基酸的氨基部分用于合成酵母自身生长繁殖所需的蛋白质，剩下的部分(α-酮酸)经过非可逆性反应最终形成高级醇。如果高级醇的浓度过高会使白酒产生不良的风味，如β-苯乙醇在接近阈值时，给人以脂样的酸味，异戊醇(活性戊醇)有杂醇油味，正丙醇显醚臭、有苦味，正丁醇似溶剂味、苦涩，稍有茉莉香味。并且过量的高级醇也会给饮酒者的身体造成一定的损伤，例如饮酒后出现头痛等醇性中毒症状。目前国内很多酒厂生产的白酒正存在着高级醇含量过高的问题，尤其是在夏季，温度较高，是生产旺季，需要一定程度上缩短发酵周期，再加上有些企业为了降低成本提高辅料的使用比例，使得白酒中累积的高级醇含量远远大于标准，这是绝大部分中小型酒厂普遍存在的现象，因此必须要加强检验和控制，及时采取措施使得其含量控制在合理的范围内。

总之，构建高产乙酸乙酯低产高级醇酿酒酵母菌株，使其在发酵过程中保持优良酒精发酵特性的同时产生基础酯香物质乙酸乙酯，同时降低对饮后舒适度有不利影响的高级醇生成，对于白酒产品风味特征维持与强化，对于质量提高与稳定，乃至发酵工艺改革，都具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于解决上述背景技术中的不足，提供酿酒酵母基因工程菌株及其构建方法和在酿酒中的用途。本发明提供的高产乙酸乙酯低产高级醇酿酒酵母菌株，在发酵过程中保持优良酒精发酵特性的同时产生基础酯香物质乙酸乙酯，同时降低对饮后舒适度有不利影响的高级醇生成，对于白酒产品风味特征维持与强化，对于质量提高与稳定，乃至发酵工艺改革，都具有重要意义。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种酿酒酵母基因工程菌株，该工程菌株过表达醛脱氢酶基因ALD6和乙酰辅酶A合成酶基因ACS1，异源过表达醇酰基转移酶基因AeAT9。

第二方面，本发明提供如上所述的酿酒酵母基因工程菌株的构建方法，该方法包括：在酿酒酵母中引入醛脱氢酶基因ALD6、乙酰辅酶A合成酶基因ACS1、醇酰基转移酶基因AeAT9和可选的乙醇脱氢酶基因ADH2，并且可选的将负责胞浆丙酮酸到线粒体运输的孔蛋白基因POR2失活或敲除。