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啤酒酵母分离纯化及性能测定



全 文 :第 36卷 第 2期
2 0 0 9 年 3 月
酿 酒
LIQUOR MAKING
Vol.36.№.2
mar.,2009
文章编号:1002- 8110(2009)02- 0082- 02
啤酒酵母分离纯化及性能测定
刘 潇,田瑞华 *,葳力斯
(内蒙古农业大学生物工程学院发酵工程,内蒙古 呼和浩特 010018)
摘 要:啤酒酵母分离纯化是啤酒生产中的重要环节。系统地介绍了啤酒酵母菌株的分离纯化过程,并且对其
发酵力、死灭温度、凝集性等性能进行了测定;且在选育出的菌株中选择活力强、发酵速度快、发酵力高、有适
度凝集性的菌株进行了扩大生产实验。
关键词:啤酒酵母;分离;纯化;选育
中图分类号:TS262.5;TS261.11 文献标识码:B
Examining Beer yeast about Separation and Purification and Characters
LIU Xiao,TIAN Rui- hua,WEI Li- si
Abstract:Separate and purify beer yeast is very important in production of the beer, this article have been talked in detail in the separation
and purification about the beer yeast strain, and examined the strains characters in brewing activity ,the temperature of death、accumulating.
We choose the high brewing activity, high speed of brewing, and available accumulating strain to improve the production experiment.
Key words:beer yeast;separation;purification;selection
收稿日期:2008- 12- 10
作者简介:刘 潇(1983-),男,蒙古族,内蒙古通辽市人,在读硕士研究
生,研究方向:发酵工程。
通讯作者:田瑞华
啤酒酵母的退化,通常表现为:起发酵缓慢,发酵力衰退
(高泡站不住);发酵不彻底,发酵度明显下降;双乙酰峰值升
高,还原慢,延长发酵,贮酒也达不到小于 0.1mg/L的要求;酵
母凝聚性变差,过滤困难;啤酒风味改变,如喝酒后易上头或
有酯香等。因而,在工厂每隔一段时间(6~12个月)筛选一次
良好的菌株很有必要[1~3]。
本人根据所在啤酒厂的原料及水质特点,合理地改进了
前人分离纯化的方法,选育一株活力强,发酵速度快,发酵力
高,有适度凝聚性的菌株。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与试剂
材料:啤酒发酵液、大麦芽、黄豆。
仪器:恒温箱、显微镜、分析天平、水浴锅、卡氏罐、紫外分
光光度计等。试剂:琼脂、浓硫酸、4M盐酸、pH4.5的醋酸缓冲
液等。
1.2 方法与步骤
1.2.1 初筛
选取一罐发酵状况相对较好的第 4代酵母作为出发菌株
进行初筛。初筛前先进行活化复壮,至供试培养液菌体密度为
1.15×108个 /mL,芽生率为 8.8%。
将处理后的酵母液稀释至 10-6,取 10-5、10-6稀释度的酵母
稀释液,各吸 0.5mL注入 11°P麦汁平皿琼脂培养基中,用涂
抹棒涂匀,26℃培养 72~96h。每天检查菌落生长情况[4]。
根据在固体培养基上长出的菌落大小、颜色、边缘及菌体
的形状进行初筛。选择中等大小、乳白色、表面光滑、向上凸
起、中心略有凹陷、边缘整齐的菌落,镜检形态饱满、边缘光
滑、大小均匀的 5株卵圆形菌株,对应接种于麦芽汁斜面培养
基,25℃培养 48~72h备用[5,6]。
1.2.2 复筛
对应菌落分别转植到 11°P麦芽汁培养基中于 25℃活化
培养。
根据 5株菌种的发酵力、死灭温度、凝聚力实验等指标作
为筛选条件,淘汰相对差的菌株。
1.2.2.1 CO2失重的测定。
取 500mL三角瓶,内装 11°Brix的麦芽汁 250mL,加棉塞
灭菌,冷却后接种培养 24h的酵母种子液 14~20mL,于 25℃
培养并测量 CO2失重[7]。
1.2.2.2 死灭温度的测定
将 5株培育菌种 0.5mL接入装有 10mL麦汁的试管中。
分别在 48、50、52、54℃下保温 10min 后立即用冷水冷至室
温,然后移至 25℃恒温箱培养。每天观察试管酵母的发酵情
况,如对应某温度下该试管中酵母菌不繁殖,则此温度即为死
亡温度。
1.2.2.3 凝集力的测定
将 5株培育菌种 10mL,接入到 200mL三角瓶中,在 25℃
下培养 48h,观测酵母沉淀情况,五个三角瓶内酵母沉淀紧
密,色泽洁白,然后离心使酵母沉淀。采用本斯试验方法进行
· 82·
刘 潇,等:啤酒酵母分离纯化及性能测定第二期 2009
凝聚力测定[8]。
1.2.3 所得菌株性能测定
根据上述复筛实验,选出发酵能力强、耐温性能好、凝集
性大的菌株作为预选菌株,留种,活化两次,再作发酵力、死灭
温度、凝集力实验,得到优良菌株。再将该菌株活化两次,以如
下工艺:菌株→活化→10mL试管→250mL小三角瓶→2500mL
大三角瓶→15L卡氏罐→200L发酵罐进行麦汁发酵,对发酵
过程进行跟踪分析(双乙酰实验、酵母生长曲线、降糖曲线)并
进行样酒品尝检测,根据菌种的发酵、还原、产酸及啤酒样品
的口感和风味,来考察所选菌株的性能[9]。
2 结果与分析
2.1 不同菌株发酵性能实验
2.1.1 发酵力测定实验结果见表 1:(CO2失重)
从表 1可以看出 1号菌株在发酵终了时 CO2释放量(g)
最多,即 1号菌株发酵速度最快,是发酵速度较高的酵母。
2.1.2 不同菌株死灭温度测定结果见表 2
从表 2中可以看出:1#和 3#菌株的死灭温度为 52℃,4#
菌株的死灭温度为 50℃,其它菌株的死灭温度为 48℃。结果
可看出,1#和 3#菌种死灭温度较好,是很好的耐热性酵母菌
种。
2.1.3 不同菌株凝集性测定结果见表 3
表 3中 mL表示沉降酵母的体积,五种酵母菌种在沉降
时形成一清晰界面,说明该酵母菌种是凝集性酵母,但从表中
结果得出 1#、3#、5#号菌株凝集性很高,为高凝集性菌种。
综合上述各实验结果,1#菌株发酵能力强、耐温性能好、
凝集性强,因此以 1#号菌株当作优良菌株,留种,活化两次后
进行扩大培养及跟踪分析实验。
2.2 扩大培养及跟踪分析
2.2.1 在不同时间内,测定双乙酰含量并绘制双乙酰还原曲
线见图 1。
从图 1可以看出,A#菌株形成的双乙酰峰值较低,还原
双乙酰速度较快,是一株低双乙酰啤酒酵母。
2.2.2 酵母菌生长曲线见图 2
由图 2可见,发酵阶段的每毫升酵母数是由少变多,再逐
渐减少的过程。A#菌株在发酵过程中达到 5.4×107个 /mL。
说明 A#能控制了较适合的成品啤酒的高级醇含量和双乙酰
含量。
2.2.3 在发酵过程中糖度的变化见图 3
从图 3可以看出,此分离后的酵母降糖速度较快。发酵初
期,每天降糖 1.5°P左右。表现出此酵母强壮,发酵速度较快。
3 结论
通过以上对酵母菌的分离、纯化、筛选和扩大跟踪实验,
选出活力强、发酵速度快、发酵力高、还原双乙酰好且出酒口
味好、风味佳的优良菌种。
[参考文献]
[1]梅从笑,方元超,王福荣.啤酒酵母的改良途径[J].食品工业科技,
2000,(3)
[2]董新篁.试论啤酒酵母菌种培养的关键技术.中国啤酒,1998,(2):
1~2
[3]谢建中.啤酒酵母分离纯化选育[J].酿酒科技,2000(2),28~29
[4]奚莉莉.优良啤酒酵母菌种分离选育特性的研究[J].酿酒,1992(2)
[5]吕红线.啤酒酵母的分离培养.山东轻工业学院学报,1999(4)
[6]管敦仪.啤酒工业手册[M].轻工业出版社,1982
[7]肖亚新.啤酒厂酵母菌株筛选技术[J].食品工业科技,1999(4)
[8]梁爱芬.浅谈如何稳定啤酒成品的发酵度[J].酿酒科技,2000(6)
[9]陈红丽,王强,王斌.酵母扩培实验室阶段双乙酰鉴定的重要性[J].
酿酒,2001(2)
表 1 不同酵母菌株在发酵过程中 CO2失重的动态变化
CO2释放量 /g
菌种 1
菌种 2
菌种 3
菌种 4
菌种 5
0
0
0
0
0
0
5.33
0.5
1
0.5
1
1
12.33
1.5
2.5
1
2
2
20
3.7
5.5
3.5
5
4
28
6.7
6.5
4.5
7
5
36.5
8.5
7.5
5.5
7.6
6
44
9.7
8
6.5
7.8
7
52
10.5
8.2
6.8
7.9
7.4
60.5
10.6
8.3
6.9
8
7.5
不同发酵时间(h)下 CO2释放量 /g
表 2 不同菌株死灭温度测定结果 *
温度 /℃
48℃
50℃
52℃
54℃
1#
A B
+ +
+ +
+ +
- -
2#
A B
+ +
- -
- -
- -
3#
A B
+ +
+ +
+ +
- -
4#
A B
+ +
+ +
- -
- -
5#
A B
+ +
- -
- -
- -
不同菌株死灭温度的发酵现象
*产生沉淀用 + 表示,没有产生沉淀用 - 表示
表 3 不同菌株凝集性测定结果
现象
1#
0.8mL
2#
0.4mL
3#
1.0mL
4#
0.5mL
5#
0.8mL
0.50
0.45
0.40
0.35
0.30
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0





/m

L-
1
发酵时间 /h
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140






◆◆
◆◆
图 1 A#菌株双乙酰还原曲线
发酵时间 /h


P
12
10
8
6
4
2
0
20 40 60 80 100 120 140
◆◆◆
◆◆
◆◆◆
◆◆



◆◆

图 3 发酵过程中降糖曲线
发酵时间 /h
20 40 60 80 100 120 140 160
6
5
4
3
2
1
0





10
7



◆◆

◆◆

◆◆





图 2 酵母生长曲线
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