全 文 ：i , , 2 年 1 9 ( 1 ) 徽 生 物 学 通 报
凝集性酵母融合株 M W F 2 9 的啤酒酿造试验研究
江慈修 张金玲 戈 琳 周 坚
(中国科学院微生物研究所 , 北京 10 0 0 8。 )
李福成 赵希源 应自荣 丁广学 王学明
(北京市燕京啤酒厂 , 北京 10 13 0 0 )
摘婆 利用线粒体 O N A 突变标记和电诱导融合技术获得的酵母融合株 M w F” , 经过连续七代
` 。一 1 2Q 吨级生产规模的发酵试验表明 ,该菌生产性能良好 ,具备了两个亲株的优良性状 ,发酵力强 , 酸
酒风味好 , 发酵流程中及最终产品的化验指标全部达到了优质酒的要求。 发酵后期细胞的凝集性 好 ,
90 % 以上的菌休自行凝集下沉到罐底 ,不需经过离心便可顺利过簿 ,并且减少用于过薄的硅藻土用 t 。
生产实践证明酵母融合株 M w FZ , 是一株性能稳定的优良生产菌株 。 本工作证明应用线粒体 D N A
突变抗性菌进行原生质体融合是工业酵母育种的一种简便有效的手段 , 特别是为改良巳丧失生抱于能
力的生产菌株的性状提供了有效途径 。
关镇词 啤酒酿造酵母 ,凝集性酵母融合株 M w 2F ;9 生产试验
在实验室通过对原生产菌株 B . 进行改 良
获得了优良菌株 M W 2F 9山 , 克服了 B 。 在发酵
终了时酵母菌体凝集不好的缺点 。 菌株 MW F
2 9 的凝集性大大提高 , 发酵终了时 , 90 务 以上
的菌体沉降到发酵罐底 , 便于过滤 , 节约用于过
滤的硅藻土 ,提高经济效益 ,减少环境污染。
19 9 0 年下 半年 , 将该凝集性酵 母 融 合株
M w 2P 9 在北京燕京啤酒厂做了连续七代啤酒
酿造生产试验 , 检查融合株从亲本得到的优势
是否能在生产中稳定地遗传。酿酒规模 o一 l 代
为 60 吨罐 , 2一 6 代为 12 0 吨罐 , 现总结如下 。
材 料 与 方 法
1
. 菌种 : M w F” 系非凝 集 性 酿 酒 酵 母
S ` C c h a r o o y c 。 : c a r l s b o r g , 。 5 1 , B . 和凝集性酿
酒酵母 5 . c a r l s b o r g 。 , , i , ^ 。 3 的融合株 1[J 。
2
. 分析方法 : 除本斯值法山 外本 文所列的
分析数据由厂方化验室依文献 a[] 和啤酒分析手
册 t’1 进行 。
3
. 菌种扩 大 培 养 流 程 : 麦 芽 汁 斜 面
2 8℃ 。 3天 . 。 _ _ , , ~ 。 、 ~ 。 2 5℃ 。 1关 . _ 。二二二共孕 10 m l麦芽汁液体 竺二之匕二 .拿 10 0
` 麦芽汁液体燮匕 2季 ;。。。 m ; 麦芽汁液
体竺卫匕坚 ;。 L 卡氏 罐 竺竺二季 : 吨
罐些竺二兰重 ;。 吨雄 王三兰一兰季 6。 吨 罐 发
酵罐 (零代 )一进人 12℃ 正常发酵 。4 . 发酵
( l) 麦芽汁 : 分四批进人发酵罐 , 每批约
32 吨 。 人罐温度 : 6一 8℃ 。 浓度 : 因生产安排
的需要 , 第 1 代酵母发酵采用 1 2 O B x 麦芽汁 , 其
它各代均采用 1 1O B x 麦芽汁。
( 2 ) 酵母接种最 : 约 2 . 5 x 10 , 个 /m l o
( 3 ) 酵母接种方法 : 0一 6 代连续使用 , 不
做洗涤处理 , 故 l一 6 代以酵母泥接种 , 酵母泥
未做任何处理 。
( 4 ) 发酵温度 : l 代酵母用 10 ℃ , 其它各
代均用 12 ℃ 。
( , ) 双乙酞还原 :于 12 ℃ 的温度及 0 . 12一
0
.
14M aP 的压力下进行。
( 6 ) 贮酒 : O一 1℃ 保温一周左右 。
5
. 撼酒 : 发酵液用硅藻 土过滤 , 薄酒的浊
度要求小于 。 . 25 一。 . 35 E B C 浊度单位 。
本工作得到徐浩救授的关怀与帮助 ,特此致谢 .
DOI : 10. 13344 /j . mi crobi ol . chi na . 1992. 01. 007
徽 生 物
结 果
1
. 融合株 M W F” 的生产性能
( )l 麦芽汁进发酵罐的各参数 控 制 见 表
1。 表芽汁分四批从不同的糖 化锅进人发酵罐。
温度逐步上升 ,通氧时间一致 。
襄 1 班汁进 . 愉况
学 通 报 一, , z 年 一, ( x )
衰 2 过 班
旅 t t ( t l h ) 2 0一 2 8
硅旅土用 t ( k g八 )
清酒浊度 ( E BC )
0
。
9 6一 l , 3
O
。
2 5 一 O 。 3 5
箱化号 麦汁数址 温度 ( ℃ ) 通氧时间 进罐时间
( t ) ( m 泣n )
, 2 8 3 2
。
, 6 10 , : 2 0一 1 0 : 3 0
, 2 9 3 1
。
, , l 0 1 3: 1 0一 1 4 : 0 0
, 3 0 3 2
。
6 8 l 0 1 7: 0 0一 1 8 : 0 0
, 3 1 18
。 ` b , l 0 2 0 : 0 0一 2 1 : 4 5
酵度等数据 , 计算出大罐混合麦芽汁的极限发
酵度是 “ . 05 务 , 而啤酒的发酵度是 65 . 7务 , 二
者仅相差 0 . 35 % ,表明此菌的发酵力很强 。
农 3 成品味泪发醉度与夏汁极限发醉度比较
( )z 酵母接种 : 以三代酵母泥为种子 , 取
50 升宜接进雄 , 满罐后计数 , 酵母细胞浓度为
1
.
3 x 1 0 ,个 l m l o
( 3 ) 发酵工艺 : 发酵过程中 , 通过对发酵
温度、 麦芽汁糖度 、 压力 、 双乙酞的变化以及对
其中某些因子的控制 , 可 以看到接种酵母一天
后 , 自然升温至发酵温度 12 ℃ , 维持 5一 6天至
双乙酞还原到要求值 , 迅速降温 。 糖降速度很
快 , 不到 3 天便降到 .3 7 O B x , 然后升压以还原
双乙酸 , 于接种的第七天 , 双乙酞降到 0 . O8 p m ,
继续降温 , 然后保持在 。一 1℃ 使 之成熟 (图
1)
0
塘化号 麦汁浓度 极限发酵液 麦汁数 t 极限发酵度
(% ) 真浓 (肠 ) ( l ) (% )
9 28 1 1
。
0 2 7 3
。
7 0 5 3 2 7 0 0 ` 6 . 峪
, 2 9 1 1
。
10 0 3
。
7 19 3 2 50 0 6 6
。
,
, 30 1 1
。
0 27 3
。
, 6 0 3 2 6 0幻 6 5 。 9
, 3 1 10
。
9 8 0 3
。
8 7 6 18 0 0 0 6 4
。
7
2二 M w 2F 9 菌株发酵速度和双 乙 酸还 原
能力 : 从连续七罐啤酒发酵生 产的情 况 考察
M w 2F 9 酵母的发酵速度和对双乙酞的还原能
力 , 由于工厂生产安排的需要 , 第一代是用 1 2。
B x 麦芽汁 , 其它的采用 1 I O B x , 因此第一代数
据无比较意义未纳人。
. 4 发醉过视中降 . 和双乙峨还服梢况
妞度 《℃ )
压力 (M P习
注6卜1已
义、 -
/ /
醉母代数 糖降至 高峰降艳率双乙酞降到 发酵周期
3
。
s
o
B x (
.
B x l d ) 0
.
10 P p m ( d )
所用 日数 ( d )
0 2
。
, 3
。
0 6 l 6
2 3
。
8 3
。
2 7 1 7
3 3
。
0 3
。
, 3 l 4
4 2
。
8 3
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0 ` l`
5 2
.
2 3
。
3 8 l 7
6 2
。
8 3
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l 7 17
豆土 S D 2 . 8 2土 0 · 6 0 3 . 12土 0 . 13 6 . 8土 0 . 8魂 1` · 6土 0 · 5 ,
住8妞.八帐.. )赵月
、 、 、严乙跳
、 . 、 、 -
7
时间 (d)
圈 1 M W F Z, 菌株的发醉工艺曲线
( 4 ) 啤酒过滤 ; 发酵完毕 , 立即直接进行
过溥 ,参数值见表 2。
( , ) 麦芽汁的极限发醉度及其与成品啤酒
发酵度的比较 : 根据表 3 所列四批麦芽汁的发
从表 4可见 , MW F” 发酵中降糖速度和
双乙欲还原速度都很快 , 一般在发酵第二天钱
降到 3 . so B x , 第 6一 7 夭双乙酞降 到 .0 1 0P m
以下 , 高峰降糖 率为 3 . 1“ B x 左右 。
3
.
M w 2F 9 菌株在大罐发酵中的增殖和凝
集性能
( l) 发酵液中酵母数量变化 : 以第四代酵
母为例 : 在接种后 1一 6 天的细胞数 目分 别 为
一3 、 3 6 、 5 9 、 3 1、 15 、 9 . 5 x 1 0` 个 l m l , 滤酒前降到
i, , z 年 一, ( 1 ) 徽 生 物 学 通 报 2 3 .
, S 。一 代 . 母的扭挤性 .
402
心日、. 01è探祖
、 、 、 、 ` ….三 . 户 . ~ ~ . ~ .
1 3 5 7
接种后时间协
吕翻 翻 , 止J知 口日口 本斯位 细胞自身 过林硅那土
( m l ) 沉降串 (肠) 用 t ( k g l t )p子布 1 、 冤 K
0 1
。
2 9亏。 2 混撼
1 1
。
, 9 1
,
3 l
。
0 7
2 l
。
5 9 4
.
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3 l
。 呜 , 5 . 3 0 。 9今
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.
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. 弓 0 . 9 9
6 l
。
4 9 3
,
2 1
.
0 5
图 2 第 . 代酵母大 . 发酵生长曲线图
4 x 1 0` 个 /m l ,其生长曲线见图 2。
( 2 ) 酵母菌体的凝集性测定 : 从测定发酵
末期菌体凝集的本斯值 ,细胞的自然沉降率 , 以
及最后滤酒中硅藻土用量三方面来衡量该菌株
的凝集性能。 各代酵母的本斯值都在 1 . 2m l 以
上 ,沉降率大于 90 多 (见表 匀 , 凝集性能很好 ,
因此不需经过离心。 直接进行过滤的硅藻土用
t 也比较低 ,可 比原来节约 0 . 2一。 . 4 k g八酒 。
4
. 成品酒的理化指标分析 : 从 6 罐数据看 ,
真正发酵度在 “ . 60 一 “ . 54 务之间 , 双乙酸为
。 . 04 一 0 . 0 7P m , 泡沫性能很好 , 持泡时间普遍
在 4 分钟以上 , c q t 大部分在 0 . , (外 , w / w )
以上 。
关于啤酒的 口味 , 经专家品尝认为 : 酒液
清亮透明有光泽 , 色泽淡黄漂亮 , 起泡性好 , 泡
沫洁白细腻 , 挂杯持久 , 酒花香气尚明显 , 口味
纯正 、 爽口 , c q 气足 、 杀口性好 ,有醇厚感 , 微
有酵母味 (见表 6 ) 。
农 6 0一 6代发醉成品泪理化指标
酵母代数 ” } ` }
. ’
}
3
}
4
}
’
}
` .
持泡性
抱 沫高度 ( ` m )
外浓 (% )
宾浓 (% )
原麦汁浓度 (% )
外观发醉度 (% )
真正发醉度 (% )
双乙酸 ( p p二 )
c o : ( % w l w )
酒精 ( w肠 )
p H
总酸 ( 2n 1)
色度 ( E B c )
4
产
! , 时
6
。
5
l
。
7 9 5
3
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8
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8
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心, 1 6 , 声
8
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0
l
。
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。
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l
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眨J口O,才咤nO` J之介曰U弓ù
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7色,
令 . 3 2
:: : ;:: ::;:
综上所述 , 经过在啤酒厂 0一 6 代大罐发酵
生产的一系列数据证明 , 酵母融合株 M w 2F 9
是一株发酵力强 , 生产周期短 , 凝聚性能好 , 酵
母容易回收处理 ,产品双乙酞含量低 , 外观好 ,
廿味纯正 , 性能稳定的优良生产菌株 。 说明用
线粒体 D N A 突变标记和融合的方法 囚 , 是改
进巳丧失生抱子能力的酵母生产菌株性状的有
效途径之一 。
, 考 文 献
1
. 江慧修等 : 徽生物学报 (待发表 o)
2
.
H e l m E e t ` 1. : W一 l l e r . t e i n L a b o r a t o r了 C o m . u n卜
c a t i o n一, 1 6 : 3 1 , , 1 9 53 .
3
. 中华人民共和国轻工业部部颁标准 ( Q B , 36 一 8呜) , 、 ,协.
,. 管敦仪等 :啤酒工业手册 (中 ) ,轻工业出版社 , 北京 , 21 ,一
2 1弓 , 1 9 8 2 0
,
.
H a l f m a n n H J e l ` 1 . : A r` 几 . M i c r o b` 0 1二 l洲 : l一 4。
1 9 8 3
.
食