全 文 ：收稿日期:2005-03-22
作者简介:蔡车国(1977-), 厦门大学生命科学学院硕士研究
生。
文章编号:1002-8110(2005)04-0060-03
啤酒酵母融合株GR8发酵特性的初步研究
蔡车国1 ,刘月英1 ,戴玉聪2 ,全　丽2 ,康星洋2
(1.厦门大学生命科学学院 ,厦门　361005;2.福建雪津啤酒集团公司 ,莆田　351111)
摘　要:研究了啤酒酵母原生质体融合株 GR8 的主要发酵特性。以 12°Bx 麦芽汁为三角瓶发酵培养基 , 在
12℃下发酵 8d , 融合株GR8的发酵度为 66.5%,凝絮性(本斯值)为 3.0mL;发酵液中的双乙酰 、乙醛 、高级醇和
乙酸乙酯等风味物质的含量分别为 0.0583mg/L、9.66mg/ L、91.20mg/ L和 22.8mg/L。从主要发酵特性的指标
和口感品评以及遗传稳定性的结果表明 , 融合株 GR8 是一株具有工业应用前景的啤酒酿造酵母菌株。
关键词:啤酒酵母;融合子;发酵特性;遗传稳定性
中图分类号:TS262.5;TS261.1+1　　　　文献标识码:B
　　原生质体融合技术是有效实现无性杂交的手段 , 可以进
行运用杂交方法所不能完成的遗传生物化学 ,应用微生物学
的研究。微生物原生质体融合工作虽然开始的比较迟 ,但已
经取得较好的进展。运用原生质体融合技术可构建出新型
啤酒酵母 ,从而改善酵母发酵力 、凝絮性和啤酒的风味等 , 创
造更高的经济和社会效益。融合株 GR8 的一个亲本为非凝
絮性啤酒酵母菌株 X6 ,该菌株发酵度较高;另一个亲本为凝
絮性较强 、发酵度较低的啤酒酵母菌株 N1。我们运用原生
质体融合技术 ,以菌株 X6 经亚硝酸诱变得到的营养缺陷型
菌株 X6-20(需干酪素水解物)的原生质体为受体 , 以菌株
N1的原生质体经热灭活后作为受体进行融合 , 通过发酵 , 筛
选获得凝絮性较强 、发酵度较高且具有优良发酵特性的几株
融合株 ,本文报道融合株 GR8 的发酵特性。
1　材料与方法
1.1　菌株:啤酒酵母融合子 GR8 为本课题组选育的菌株;融
合子 GR8 的亲本啤酒酵母菌株 X6 和 N1 均为本课题组保存
的菌种;菌株 X6-20 为菌株 X6 经亚硝酸诱变后获得的需干
酪素水解物的营养缺陷型菌株 ,该菌株在带有遗传标记后除
发酵较慢外 ,其他生理特性没有明显变化。
1.2　发酵培养基:12°Bx麦芽汁。
1.3　YPD完全培养基:蛋白胨 2%, 酵母膏 1%, 葡萄糖 2%,
pH 6.0 , 加琼脂 2%即为固体完全培养基。
1.4　基础培养基:葡萄糖 2%, KH2PO4 0.1%, MgSO4.7H2O
0.05%,(NH4)2SO4 1%, 琼脂 2%, pH 6.0。
1.5 　鉴定培养基 1:以无氨基酵母氮源 0.1 %代替
(NH4)2SO4 1%, 其余同 1.4。
1.6　鉴定培养基 2:以酸水解干酪素 0.1 %代替(NH4)2SO4
1%,其余同 1.4。
1.7　融合子检出培养基:鉴定培养基 1中添加 17%的蔗糖。
1.8　三角瓶发酵:按文献[ 1] 。
1.9　主要测定方法
双乙酰:按文献[ 2]的方法测定和计算。
发酵度:发酵终止 , 用滤纸过滤发酵液除菌体 , 滤液用
SCABA5610啤酒自动分析仪测定。
挥发性物质:采用 GC-8A型气相色谱测定。
凝絮性的测定:按文献[ 3]的方法测定。
2　结果与讨论
2.1　融合株 GR8 的发酵度和凝絮性的测定
发酵度是啤酒成品的一个重要的理化指标 , 啤酒的发酵
度高低对啤酒的口感和保存期有重要的影响 , 一般酵母菌种
的发酵度应在 60%～ 70%之间 , 65%～ 68%较为适宜 , 主要
根据啤酒风味而定[ 5] 。酵母细胞的凝絮性是选育啤酒酵母
的一个重要指标 ,良好的凝絮性不仅可使啤酒发酵液澄清速
度加快 ,降低酵母分离的能源消耗 , 而且还可防止酵母细胞
长时间悬浮于发酵液中致使细胞自溶 , 有损啤酒风味。但凝
絮性较好的啤酒酵母往往发酵度偏低。所以如何解决好凝
絮性和发酵度两者关系一直是菌种选育工作者关注的问题
之一。融合株GR8及其亲株的凝絮性和发酵度测定结果表
明 ,融合株 GR8 的凝絮性和亲株 N1相差不大 , 但发酵度明显
提高;与亲株 X6 比较 , 融合株 GR8 的发酵度稍微降低 , 但凝
絮性大大提高。
2.2　GR8 发酵液中的双乙酰含量
双乙酰是啤酒风味的主要影响因素 , 它在啤酒中含量较
高 ,阈值低 , 对啤酒风味影响很大 , 超过阈值时啤酒呈馊饭
味。对于淡爽型的淡色储藏啤酒来说 , 双乙酰含量应控制在
0.1mg/L(阈值)以下 ,因此它的含量是衡量啤酒成熟与否的
决定性指标[ 3] 。试验以 12°Bx麦芽汁为培养基进行三角瓶低
温发酵 ,并与亲株 X6和 N1 比较。结果表明 , 融合株 GR8 发
酵液中双乙酰含量为 0.0583 mg/L , 比亲本株 N1 的(0.1000
mg/ L)降低了 41.7%, 比亲株 X6 的(0.0911mg/ L)降低了 36.
0%。
2.3　GR8 发酵液中的高级醇含量
影响啤酒风味的挥发性物质除双乙酰外 , 主要是高级
醇 、醛类和酯类。高级醇是酵母发酵正常的代谢产物 , 也是
组成啤酒风味的重要成分 ,赋予啤酒醇厚感 、泡沫细腻 、使啤
第 32卷　第 4期
2 0 0 5 年 7 月　　　　　　　　　　　　　　　　　　
酿　　酒
LIQUORMAKING
　　　　　　　　　　　　　　　　　 　Vol.32 , No.4
Jul., 　2005
酒具有丰满 、筋骨之感 , 但含量太高会破坏酒体及风味的协
调 ,且饮用时容易“上头” [ 6] 。一般下面啤酒总高级醇的含量
以60-100mg/L 较适宜[ 7] 。啤酒中的高级醇主要包括异戊
醇 、异丁醇 、正丙醇 、正戊醇 、辛醇和活性戊醇等 , 试验对融合
株GR8 及其亲株 X6 和N1 进行三角瓶低温发酵 ,测定发酵液
中的高级醇含量。结果(表 1)表明 ,融合株 GR8 的总高级醇
含量介于亲株 X6 和 N1 的之间 , 虽比亲株N1 稍高 ,但比亲株
X6 有明显降低 ,且低于阈值。
表 1　融合株 GR8 及其亲株的高级醇含量的比较
菌株 N1 X6 GR8
异戊醇(mg/ L) 59.72 72.62 64.17
异丁醇(mg/ L) 13.78 14.00 16.22
正丙醇(mg/ L) 10.47 14.71 10.78
总高级醇(mg/ L) 87.68 102.33 91.20
2.4　GR8 发酵液中醛类的含量
啤酒中的醛类主要是乙醛 , 乙醛影响啤酒口味的成熟 ,
其含量的阈值为 10mg/L , 超过阈值给人以不愉快的粗糙苦味
感觉[ 8] 。试验对融合株 GR8 及其亲株 X6 和 N1 进行三角瓶
低温发酵 ,测定发酵液中的乙醛含量。结果(表 2)表明 ,融合
株GR8 的乙醛含量比亲株N1 的降低了25.4%, 比亲株X6 的
降低了 41.5%。
表 2 融合株GR8及其亲株乙醛含量的比较
菌株 N1 X6 GR8
乙醛(mg/ L) 13.09 16.50 9.66
2.5　GR8 发酵液中酯类的含量
酯类是啤酒中的主要呈味物质 , 适当的含酯量能赋予啤
酒特有的风味 , 但是 , 含量过高则会呈现不正常的口味。 酵
母发酵时产生的酯类 ,主要有乙酸乙酯 、乙酸异戊酯 、乙酸甲
酯 、己酸乙酯等 , 其代表物为乙酸乙酯 , 其他酯类微量存在于
啤酒中。乙酸乙酯的含量阈值为 30mg/L , 超过阈值则会使啤
酒呈甜味[ 9] 。本试验对融合株 GR8 及其亲本 N1 和 X6 发酵
液中的乙酸乙酯和乙酸异戊酯的含量测定结果(表 3)表明 ,
融合株GR8的乙酸乙酯含量适中。
表 3　融合株 GR8 及其亲本株发酵液中酯类的含量
菌株 N1 X6 GR8
乙酸乙酯(mg/ L) 2 20.47 30.80 22.80
乙酸异戊酯(mg/ L) 1.91 2.47 2.04
综合发酵度 、凝絮性 、双乙酰和挥发性物质等指标 ,我们
认为融合子GR8虽然高级醇有些偏高 ,但其发酵度和凝絮性
适中 ,发酵液中影响啤酒口味和香味的主要物质的含量都低
于其阈值或在其阈值范围内 , 因此进一步考察其遗传稳定
性。
2.6　融合株 GR8 的遗传稳定性
工业生产中 ,菌株的遗传稳定性极其重要 , 酵母细胞原
生质体在融合时容易出现异核体 ,即两个细胞的原生质体融
合在一起 ,但细胞核没有融合(只有质配没有核配)的现象 ,
这种异核体极不稳定 ,在繁殖的过程中极易分离成亲本分离
子 ,应连续几代自然分离 、纯化 , 才能获得表型稳定的重组
体。为了考察菌株 GR8 的遗传稳定性 , 试验将菌株 GR8 连
续传 20代 , 然后用第 20 代的菌株进行三角瓶低温发酵 8天 ,
测定发酵度 、凝絮性和发酵液中的双乙酰含量。结果如表 4
所示。
表 4　 融合株 GR8 的遗传稳定性
菌株 双乙酰(mg/ L)
发酵度
(%)
凝絮性
(本斯值/mL)
GR8(1代) 0.0583 66.5 3.0
GR8(20代) 0.0607 66.1 3.0
综合融合子GR8的发酵度 、凝絮性以及发酵液中的双乙
酰和挥发性物质的含量指标 ,我们认为虽然融合子GR8的总
高级醇含量稍微高些 ,但其它指标均较好。对 GR8 的发酵液
进行口感品评认为 ,其发酵液入口厚重 , 无异味 , 口感较好。
在啤酒发酵中总高级醇的含量除了与酵母菌株的遗传特性
有关外 ,还与酵母添加量 、通风供氧和发酵温度有密切的关
系。因此适当调节发酵条件 , 降低发酵液中的总高级醇含
量 ,融合子 GR8 有望用于工业生产。
[ 参考文献]
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生理学特征的研究[ J] .生物技术 , 1997 , 7(5):12～ 14.
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文章编号:1002-8110(2005)04-0062-03
用 PVPP 澄清桑葚汁的工艺研究
史清龙1 ,樊明涛1 ,马兆瑞2
(1.西北农林科技大学食品科学与工程学院;2.杨凌职业技术学院 ,陕西 杨凌　712100)
摘　要:研究表明澄清剂PVPP(聚乙烯聚吡咯烷酮)对桑葚果汁的最佳澄清工艺为:PVPP 的最适量为 20g/ L ,
温度控制在 30℃左右 , pH为 3.0～ 3.5 ,澄清时间不低于24h。经 PVPP 处理后桑葚汁的总糖 、总酸 、pH 及口味
等指标没有明显的变化。
关键词:桑葚汁;澄清;PVPP
中图分类号:TS262.3;F810.42　　　　文献标识码:B
　　桑葚 ,又名桑果 、桑枣等 ,为多年生木本植物桑的成熟果
穗。成熟的桑葚汁多味美 , 含有丰富的必需氨基酸 、维生素 、
糖类 、微量元素等营养物质。桑葚也具有良好的药用价值 ,
从古至今许多医药著作都记载着它的营养保健作用。中医
认为 ,桑葚味甘性寒 ,入心肝 、肾经 , 有滋阴补血作用 ,并能治
阴虚津少 、失眠等。另据《本草纲目》记载 , 桑葚具有降压消
渴 、养血祛风 、镇静安神 、养颜益智 、乌发明目 、通血气 、防治
便秘及解酒之功效[ 1] 。
但桑葚不耐贮藏 , 极易腐烂 , 至今尚无有效的保鲜措施 ,
因此加工桑葚汁是一种解决问题的途径 , 而其加工工艺中关
键的技术就是澄清工艺 ,这是因为桑葚汁中蛋白质 、单宁 、色
素等物质含量很高 ,如果澄清不完全 ,产品就会出现浑浊 、沉
淀和失光现象[ 2] 。本试验对桑葚汁的澄清工艺进行了研究 ,
为生产桑葚澄清汁提供依据。
1　材料与方法
1.1　材料与仪器
收稿日期:2005-04-27
桑葚汁:西北农林科技大学食品科学与工程学院提供
果胶酶 EX-V:购于上海杰兔工贸有限公司;
皂土 BGR:购于上海杰兔工贸有限公司;
PVPP:购于上海杰兔工贸有限公司
722分光光度计;电子天平;离心机
1.2　测定方法
桑葚汁澄清度的测定方法采用分光光度计法 , 用蒸馏水
作空白 , 比色杯 1cm , 在波长为 720nm 下测定桑葚汁的透光
率[ 3] ,以表示果汁的澄清度;酒精度测定:酒精计法;残糖量
测定:手持折光仪;pH:pHS-3C 精密酸度计
1.3　澄清剂的制备方法
果胶酶 EX-V溶液:称取 0.1g左右的果胶酶 , 用蒸馏水
调匀定容至 10mL ,待用。
皂土 BGR:称取定量的皂土 ,用 5 倍的冷水浸泡 , 搅匀后
放入50℃的水浴缸中加热1h ,使用时将其成流体状慢慢倒入
酒中 ,并迅速搅拌[ 4 , 5] 。
PVPP:直接称量后倒入桑葚汁中 , 并用玻璃棒迅速搅拌。
2　结果与分析
2.1　果胶酶 EX-V和皂土 BGR的澄清效果
Studies on fermentative characters of a brewer , syeast protoplast fusant GR8
CAI Che-guo1 , LIU Yue -ying1 , et al
(1.School of Life Sciences , Xiamen Universi ty , Xiamen 361005 , China;
2.DAI Yu-cong , QUAN Li , KANG Xing-yangSedrin Brewery Group , Putian 351111 , China)
ABSTRACT:The fermentative characters of the brewer , s yeast protoplast fusant GR8 were studied.The results showed that flocculence(
Burns value)of the strain GR8 was 3.0mL.Under the fermentative conditions of 500mL flask with 300mL 12oBx wort at 12oC for 8 days , the
real degree of fermentation of the strain GR8 was 66.5%, and content of diacetyl , acetaldehyde , acetic ether and total higher alcohols in the
fermented liquid of the fusant GR8 were 0.0583mg/ L, 9.66mg/ L, 22.8mg/ L and 91.20mg/ L, respectively.The fermentative characters of
the strain GR8 was stable during continued transfer of culture.The results showed that the strain GR8 has a good prospect in the application for
beer brewing.
KEY WORDS:brewer , s yeast;fermentative character ;fusion strain;inherited stability
第 32卷　第 4期
2 0 0 5 年 7 月　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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