桑椹是桑科植物桑树的复果,富含多种营养和功能成分,其所含的花色苷是一类重要的生物活性成分,具有抗氧化、保护视力、促进肠道菌群多样性等功能。但是在桑椹果酒发酵过程中,花色苷受到较大程度的损失,影响了桑椹果酒的色泽和保健价值。因此,如何降低桑椹发酵果酒的花色苷损失已成为行业研究热点问题。本文将传统酿酒酵母细胞进行固定化,研究固定化酵母发酵对花色苷降解的影响,取得的研究进展如下:以果酒中花色苷保留率为筛选指标,从多种材料中筛选并确定了琼脂作为酿酒酵母的最优固定化载体,进行桑椹果酒发酵后,固定化酵母组比游离酵母组的花色苷含量提高了36.57%,其最终花色苷的保留率为61.43%。经扫描电镜观察可知琼脂易于吸附酵母,并能提供酵母生长空间,固定化对酵母细胞的毒害作用较弱。通过单因素试验和响应面设计对琼脂固定化酵母细胞的效果进行了优化,确定了最适固定化条件,最适条件下发酵所得的果酒中花色苷的保留率为64.95%。经反复分批发酵试验后发现,固定化酵母组花色苷的保留率显著高于游离酵母组,在连续发酵六批次后,固定化酵母组花色苷保留率约为第一批次的91.80%,而游离组仅为第一批次的77.30%。研究了果酒发酵过程中酒精生成以及花色苷的降解变化,同时对酵母中起花色苷降解作用的β-葡萄糖苷酶的酶活变化进行了研究。结果表明,游离酵母发酵产酒精速度和花色苷降解速度均快于固定化酵母组。酵母中β-葡萄糖苷酶主要集中在细胞壁结构上。利用iTRAQ(Isobaric Tags for Relative and Absolute Quantitation)蛋白组学技术研究了固定化酵母发酵桑椹果酒时的蛋白质表达,结果表明,在含矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)的发酵液(A)中共有差异表达蛋白25种,其中上调表达和下调表达的蛋白质分别有21种和4种,在不含C3G的发酵液(B)中共有差异表达蛋白129种,其中上调表达和下调表达的蛋白质分别有20和109种。发酵液A和发酵液B中主要涉及的代谢通路分别为丙酮酸代谢和碳代谢。NCP1和GAS1是两种潜在的在桑椹果酒发酵降解花色苷中起重要作用的蛋白质。