酿酒过程在线监测分析技术，酿酒机械化智能化技术设备；微生物应用技术

成果描述：借助白酒微生态研究构建的白酒菌种库及信息资源库，运用现代生物工程技术实现传统酿酒工艺中废弃物资源的高效利用。将传统制曲工艺与复合酶、复合酵母配合技术相结合，精心制作而成的具有较高的产酯能力和出酒率的丢糟专用酿酒微生物制剂。可以提高原材料利用率、增加酒糟单细胞蛋白、消化性酶、有机性矿物质的含量等。市场前景分析：可应用于食品加工、酿造或发酵产品生产企业。产品有良好的市场前景。与同类成果相比的优势分析：白酒丢糟专用的酿酒微生物制剂，为浅褐色粉粒，含高活性酿酒酶类和多种生香酵母，每吨酒渣可再产50度酒20kg。年产300吨，年销售收入300万元。

本发明达到的技术效果为工程化酿酒酵母菌可实现无需添加异源前体物或底物仅通过培养微生物即可从头合成高效人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 人参皂苷Ro 是人参的主要活性成分之一，具有多种药理、生理活性,在人参中含量较低（约0.4%），无法满足日益增长的市场需求，而利用微生物从头合成人参皂苷Ro则可以有效解决该问题，颠覆传统的获取方式，然而合成途径未知，目前尚未有利用微生物从头合成的报道。 本发明技术方案：1.通过生物信息学分析，对现有数据库中的多种植物基因组、转录组数据进行分析和比对，初步筛选候选基因，再结合前期经验和实验基础通过进化树分析、同源建模、分子对接、保守序列分析等手段，确定最终的候选基因；2.通过酶工程等手段，对候选基因进行重组表达、体外酶活验证、底物谱验证等，挑选最合适的酶；3.通过合成生物学、代谢工程、分子生物学相关技术手段，对相关酶进行质粒构建、底盘宿主代谢网络调控、异源途径整合，最终成功构建人参皂苷Ro微生物细胞工厂。 本发明解决了人参皂苷Ro天然代谢途径未知、异源途径与底盘宿主适配性、已报道相关酶活性低等关键技术问题。本发明达到的技术效果为工程化酿酒酵母菌可实现无需添加异源前体物或底物仅通过培养微生物即可从头合成高效人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。 本发明创新点包括：1.通过基因挖掘手段获得的关键酶性能远远优于已报道的酶；2.通过基因挖掘手段获得的多个关键酶，实现了人参皂苷Ro的合成途径构建；3.首次实现了利用微生物从头合成人参皂苷Ro、竹节参皂苷Ⅳa、姜状三七苷R1等三种齐墩果烷型稀有人参皂苷以及金盏花苷E。 齐墩果烷型稀有人参皂苷，由于其丰富且具备一定特殊性的药理、生理活性，可作为现有人参皂苷市场的强力补充，应用前景广阔。而其天然含量极低，利用微生物对其进行从头合成可大大降低生产成本与产物分离纯化难度，减少有机试剂用量，不依赖植物种植，周期更短，符合国家绿了环保、可持续发展的硬性要求，微生物绿色制造是当前的政策导向也是发展的必然趋势。

葡萄糖二酸是一种重要的化合物，在医疗和工业中有着广泛的应用。目前生产葡萄糖二酸的方法主要以化学法-葡萄糖化学氧化法为主，但该方法具有选择性低、成本高、得率低、要高温及产生大量氧化反应副产物不利于后续葡萄糖二酸的分离等局限性。目前生物法合成葡萄糖二酸主要是在大肠杆菌中进行的，但在大肠杆菌中异源合成葡萄糖二酸被许多因素限制。酿酒酵母因具有耐酸能力强、耐低温、可低 pH 发酵、没有噬菌体感染、适合大规模发酵、易分离和高抗逆性等特点，已被广泛用于产有机酸的研究，因此酿酒酵母比大肠杆菌更适合葡萄糖二酸的生产并具有更高的工业应用价值。利用酿酒酵母合成葡糖二酸具有很好的应用前景。 创新要点 1) 以酿酒酵母 BY4741 为出发菌株，将拟南芥的肌醇加氧酶 MIOX4 和丁香假单胞菌的 UDH 基因在 delta 重复序位点高效表达，敲除转录抑制因子OPI1 获得工程菌 Bga-3，该菌株在分批补料发酵条件下能够产 6 g/L 的葡萄糖二酸，为目前报道的最高值； 2) 通过提高工程菌的转运胞外肌醇的能力和工程菌自身合成肌醇的能力，解决提高葡萄糖二酸产量的关键问题； 3) 进一步协调肌醇用于细胞自身代谢活动和葡萄糖二酸合成之间的分配关系，并通过提高葡萄糖二酸合成途径效率和发酵优化，提高肌醇利用率和葡萄糖二酸合成的产量。 

成果描述：项目把现代生物工程技术与传统酿造发酵技术相结合，利用自转化育种功能性菌株及各种酿酒发酵有益菌株，研制开发出各类新型微生物菌剂，既可有效利用和降低各类白酒生产原材料中残余淀粉含量，提高酿酒原料的利用率，增加出酒率，减少废弃丢糟的排放；还可根据不同人群饮食文化的嗜好，采用不同微生物菌种配合和工艺改造，生产出具有不同风格特点的新产品类型，实现经济、社会及环保效益的和谐统一。市场前景分析：本项目成果技术应用覆盖生物工程、生物化工、食品酿造等工程技术领域。由于核心技术是淀粉质材料的高效利用和酒精成分、风味物质的有效生成，因而相关技术成果适用于不同规模白酒发酵生产企业以及各类酿造食品及发酵饮料等传统和现代酿造生产企业选择性使用。本项目已在部分企业得到生产规模应用，产品市场前景良好。与同类成果相比的优势分析：针对各种原料的专用酿酒微生物制剂系列，为浅褐色粉粒，分别含多种高活性酿酒酶类和各种香型生香酵母，100斤粮食出酒率为50度白酒80-120斤。年产300吨，年销售收入300万元。国内领先。

一、成果简介 酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是重要的工业微生物，其自身的特性决定着发酵的进程和产品的质量。 具有各种特定优良性能的酵母菌株，不但能够提高发酵产品的市场竞争力和商业价值，还能缩短发酵周期和降低生产成本，进而提高企业的竞争优势和获利能力。本课题组多年来一直从事酿酒酵母工业发酵菌株的选育和 改良研究。筛选、鉴定和保存了300多株本土优

一、成果简介 我国葡萄酒主产区多属于大陆季风性气候区，完全不同于欧美国家的地中海气候或海洋性气候条件，这就造成了在酿酒葡萄的品种选择、栽培模式和浆果成熟控制上明显有别于欧美地区。为此,本项目在多年理论研究 的基础上，开发了从优质酿酒葡萄栽培到葡萄酒全程质量控制技术，针对产区气候特点，进行葡萄架式选择，水肥管理、树形管理、采收标准、配套工艺参数等方面，并在多个产区实施，取得令人瞩目的成果。此外，

酿酒、调味品等食品酿造工艺工程类及精细化工领域装备技术合作