酿酒酵母的发酵过程优化
酿酒酵母筛选及乙醇发酵条件的优化
酿酒酵母筛选及乙醇发酵条件的优化摘要：燃料乙醇发酵过程中酿酒酵母细胞活性被高浓度乙醇严重抑制而导致发酵提前终止，生产强度严重降低，因此构建同时具有高耐受性、高发酵性能的菌株一直是发酵工业追求的目标。
选取酿酒酵母细胞形态调节关键基因小GTP酶家族成员Ｒho1，构建易错PCＲ产物文库，以酿酒酵母S288c为出发菌株采取“富集-自然生长-复筛”的筛选策略，成功筛选得到两株乙醇胁迫耐受性与发酵性能均提高的突变株M2和M5。
测序发现突变株过表达的Ｒho1序列出现了3～5个氨基酸的突变和大片段的缺失突变。
以300g/L起始葡萄糖进行乙醇发酵，72h 时，M2和M5的乙醇滴度比对照菌株分别提高了19．4%和22．3%，超高浓度乙醇发酵能力显著提高。
本研究为利用蛋白定向进化方法改良酵母菌复杂表型提供了新的作用靶点。
关键词：酿酒酵母；筛选；乙醇发酵；条件优化引言乙醇由于具有环保、可再生及辛烷值高等优点，被认为是极具发展前景的可再生清洁能源之一。
以农业废弃物和木质纤维素为原料的第二代乙醇工业生产技术不仅降低了燃料乙醇的生产成本，还可以解决农林废弃物对环境的不利影响。
咖啡果皮作为咖啡产业的废弃物，被证实富含糖类、纤维素和半纤维素等物质，是生物乙醇发酵的优质原料。
与此同时，咖啡湿法发酵液中含有大量酵母，其不仅可以有效利用咖啡果皮中的糖类物质，还对咖啡中的绿原酸、咖啡酸等抑菌物质具有良好的抗性。
因此，试验从云南小粒咖啡湿法发酵液中分离优良的产醇酵母，并对其培养条件进行优化，从而为以咖啡果皮为原料的乙醇发酵奠定前期基础。
1材料与方法1．1材料①LB培养基:NaCl10，酵母粉5，胰蛋白胨10，pH7．0～7．2;②YPD培养基:葡萄糖20，蛋白胨5，酵母粉5;③酵母高浓度(Highgravity，HG)发酵培养基:葡萄糖200，蛋白胨10，酵母粉5;④酵母超高浓度(Veryhighgravity，VHG)发酵培养基:葡萄糖300或400，蛋白胨10，酵母粉5。
发酵过程的工艺控制
发酵过程的工艺控制发酵是一种利用微生物（如酵母、乳酸菌等）对物质进行转化以产生有用产物的过程。
在食品、饮料、药物和能源产业中，酵母发酵被广泛应用于生产酒精、面包、酸奶和生物燃料等产品。
在发酵过程中，工艺控制是至关重要的，它可以确保发酵过程的高效进行，并优化产物的质量和产量。
在发酵过程的工艺控制中，有几个关键方面需要考虑和管理。
首先是基质含量和组成的优化。
发酵基质是提供微生物生长和代谢所需的营养物质的载体。
通过合理的基质设计，可以最大限度地提高发酵效率和产物产量。
例如，在酿酒发酵中，酵母对葡萄糖的利用效率通常较高，因此应该控制葡萄糖的浓度，以避免过高或过低的浓度对发酵效果的影响。
其次是发酵过程的温度控制。
温度是影响微生物生长和代谢的最重要因素之一、不同的微生物对温度的要求不同，因此需要根据所采用的微生物菌株来控制发酵过程的温度。
通常情况下，发酵反应的最佳温度需要通过试验确定，以确保微生物能够在最适宜的温度下生长和活性表现。
此外，溶氧浓度的控制也是发酵过程中的重要环节。
微生物在进行发酵代谢时需要氧气作为底物，以促进细胞生长和代谢产物的形成。
因此，在发酵过程中需要保持合适的氧气供给，以防止微生物活性和产物产量的降低。
这可以通过控制搅拌速度、气泡量和气体通量等方式来实现。
此外，pH值的控制也是发酵过程中的重要方面。
微生物对酸碱度的敏感程度各不相同，因此需要根据所采用的微生物菌株来优化发酵过程的pH控制。
通常情况下，维持中性到微酸性的pH值范围对于大多数微生物来说是最适合的。
最后，发酵过程的时间控制也需要加以考虑。
不同的微生物菌株对于发酵反应的时间要求不同，因此需要根据所采用的菌株和产品要求来确定发酵时间。
过长的发酵时间可能会导致产物的质量下降，而过短的发酵时间则可能无法实现所需要的产物产量。
总之，发酵过程的工艺控制是确保发酵反应高效进行的关键要素。
通过优化基质含量和组成、温度控制、溶氧浓度控制、pH值控制和时间控制等方面，可以最大限度地提高发酵效率和产物产量，从而获得高质量的发酵产品。
酿酒酵母菌发酵代谢途径及其生物工程应用
酿酒酵母菌发酵代谢途径及其生物工程应用酿酒酵母菌是酒类生产中必不可少的微生物，能够将葡萄糖和其他碳源转化为乙醇等有用化合物，因此在红酒、白酒、啤酒等各个领域都有广泛应用。
在发酵过程中，酵母菌的代谢途径变化复杂，如何优化代谢途径以提高发酵效率、产品质量和产率一直是科研工作者所关注的重要课题。
本文将简要介绍酿酒酵母菌的代谢途径并探讨其在生物工程中的应用。
一、酵母菌基础代谢途径1.1 糖源代谢途径酿酒酵母菌主要通过糖原酶和逆糖酶两个途径来代谢葡萄糖。
糖原酶途径是最为常见的糖源代谢途径，顺应性好，可在各种条件下为酿酒酵母菌提供能量。
逆糖酶途径则在低浓度氧气条件下进行，可产生更高效的ATP，而不像糖原酶途径耗费更多氧气。
1.2 乙醇发酵途径乙醇是主要的酒类发酵产物，是由酿酒酵母菌通过糖储藏物分解，并将其代谢为乙醇和二氧化碳的过程。
这个过程中，三个酸的代谢途径(丙酮酸途径、吡咯酮途径和环丙酮酸途径)和有机酸代谢途径引起的副产物可以极大地影响乙醇产量和质量。
1.3 氮代谢途径酿酒酵母菌也需要氮作为合成蛋白质的必要原料，氮代谢通常通过谷氨酰胺途径完成。
在这个过程中，谷氨酸合成的α-酮戊二酸是不可缺少的微量元素，也是引起酵母细胞谷氨酸合成过程的定量因素之一。
二、酿酒酵母菌生物工程应用2.1 代谢工程利用代谢工程技术将改变酿酒酵母菌的代谢途径，以达到提高产率、改善产品质量和调控副产物的目的。
常见的代谢工程策略包括引入新的代谢途径、优化已有代谢途径、删除或禁用特定代谢途径。
2.2 突变选育通过重复培养和选择，在酵母菌体外引起自然突变，增加目标代谢酶的表达或功能，从而获得高效稳定的生产菌株。
这种方法也可以通过基因重组技术对酿酒酵母菌菌株进行基因改造，以实现更精确的代谢调节和制造更高品质的酒类产品。
2.3 基因组学利用比较基因组学和全基因组重测序技术，揭示酿酒酵母菌的生态适应性和代谢机理，并为遗传工程样本设计提供关键信息。
酿酒酵母工程菌株的构建与发酵优化措施
酿酒酵母工程菌株的构建与发酵优化措施摘要：啤酒酵母是一种与人类生活息息相关的微生物，也被称为“发酵酵母”或“发酵酵母”。
它是一种重要的啤酒发酵菌种；它是葡萄酒质量的灵魂，对葡萄酒的色泽、香味和口感有很大的影响。
酿酒酵母是一种安全、快速繁殖和快速代谢的酵母菌；它的生产过程可以很好地控制，并且可以很方便地进行大规模的培养，而且它的来源非常广泛，可以被广泛地应用到酿造、医药、饲料工业等多个领域。
通过对发酵培养条件进行优化，可以让酵母细胞密度得到提升，从而可以提升生产效率，降低生产成本。
这为以后的大规模培养，使它能够更好地发挥出它在食品发酵工业中的作用，提供了理论依据，奠定了实践基础。
关键词：酿酒酵母；酵母工程；菌株构建；发酵优化引言酿酒酵母由于其生长速度快，对糖的转化效率高，因此，它是发酵生产燃料乙醇的最重要的微生物。
然而，由于酿酒酵母对高浓度酒精十分敏感，其在工业发酵系统中的酒精浓度一般在14%以下，导致了其高浓度酒精的生产成本，从而限制了其商业化应用。
在此基础上，本项目拟通过对前期对酿酒酵母乙醇耐受性、高温耐受性、高渗性等方面的研究，全面解析酿酒酵母不同类型逆境下的耐受性提升技术，为实现高容积率酒精发酵的产业化应用奠定基础。
一、资料和方法（一）菌株从浓香型白酒窖池中筛选出的一株酿酒酵母Y013。
（二）培养基筛选菌种的培养基：5.0克/升、10.0克/升、1.0克/升、0.5克/升（无水）、0克/升琼脂、0.0333克/升的孟加拉国红、0.1克/升的氯霉素、1000毫升的蒸馏水、121度的天然 pH值、20分钟的杀菌。
倾斜式培养基：20.0克/升、10.0克/升、5.0克/升、14.0克/升琼脂、1000毫升蒸馏水、天然 pH值、121℃杀菌20分钟。
发酵培养基：一份高粱粉，和四份水一起蒸煮0.5~1小时，按照淀粉酶的使用说明，将淀粉酶添加到其中，然后进行液化。
在液化之后，再添加一份55~75℃的温水，将其搅拌均匀，在55~75℃下糖化0.5~1小时，用稀碘液测试，不会出现蓝色，用细纱布过滤，对溶液的糖度进行测量，并将其调节为8~10°波美度，自然 pH值,115℃消毒20分钟后才能使用。
酿酒酵母发酵过程中关键酶的酵素学调控机制研究
酿酒酵母发酵过程中关键酶的酵素学调控机制研究酿酒酵母是一种广泛应用于食品和饮料工业的微生物，其通过发酵过程将糖类转化为酒精和二氧化碳。
酿酒酵母的发酵过程涉及多种酶的作用，其中一些关键酶的酵素学调控机制对于优化酿酒工艺和提高产量至关重要。
酒精发酵的过程包括糖类的代谢和酵母细胞的生物学变化。
在酿酒酵母细胞内，糖类通过酸性葡萄糖激酶转化为葡萄糖-6-磷酸，然后通过磷酸戊慈酰化与葡萄糖酵解代谢产生丙酮酸、酵母酸和乳酸等。
最终，丙酮酸通过几个转化步骤产生酒精和二氧化碳。
在酿酒酵母发酵过程中，多个酶参与糖类代谢和酒精合成。
其中，磷酸杆菌糖激酶(PPK)和磷酸果糖激酶(PFK)分别调控糖类代谢的第一和二个步骤。
ADH酶和PDC酶则分别被认为是酿酒酵母中合成酒精的关键酶。
PPK酶作为糖类代谢的第一步酶，在将糖转化为葡萄糖-6-磷酸的反应中发挥着关键作用。
该酶与其他糖激酶一样，具有亲合力、催化和磷酸化等环节。
研究表明，PPK酶的抑制剂可以明显降低酿酒酵母中的糖代谢速率和酒精生产量。
PFK酶则在糖代谢的第二步骤中介导磷酸果糖的将糖分解为丙酮酸和乳酸。
PFK酶与PPK酶一样，具有多个调控位点，包括酶的活性调控、合成、解构和磷酸化等步骤。
研究表明，在酿酒酵母中，PFK酶缺陷可导致糖代谢的显著降低和酒精产量的减少。
就酿酒酵母中产生酒精的关键酶ADH和PDC而言，它们直接参与将丙酮酸转化为酒精的反应过程。
这些酶也被称为酒精脱氢酶和丙酮酸脱羧酶。
ADH和PDC酶的产生与多种细胞信号途径和代谢通路的相互作用密切相关。
因此，酿酒酵母细胞内途径和机制的调控非常重要。
目前，各种新技术和方法被用于酿酒酵母发酵过程中关键酶的酵素学调控机制研究。
利用基因工程技术，对酿酒酵母相关基因进行改良和调控是一种常见的方法。
例如，使用CRISPR-Cas9系统对酿酒酵母中ADH和PDC基因进行定向编辑，可以实现产酒能力的显著提高。
此外，通过遗传改造和转移技术，可以将其他的微生物、真菌或原核细胞内的关键调控基因转移到酿酒酵母中，以使其能够更好地适应特定环境下的工艺需求。
生物发酵过程优化和控制方式比较
生物发酵过程优化和控制方式比较生物发酵是指利用微生物、动植物细胞或其代谢产物进行产物合成、能量转换或废弃物处理的过程。
在工业生产中，生物发酵扮演着不可或缺的角色，如食品、药物和酒精的制备。
为了提高发酵过程的效率和产出质量，科学家们一直在努力进行优化和控制方式的比较研究。
生物发酵过程的优化旨在提高产物产量和质量，并减少生产成本。
不同的微生物、培养基、发酵条件以及控制方式可能会产生不同的效果。
下面将对常见的优化和控制方式进行比较分析。
一、不同的微生物不同的微生物具有不同的代谢特性和适应能力，在发酵过程中起着至关重要的作用。
选择合适的微生物对于优化发酵过程非常重要。
目前，大多数工业发酵过程使用的微生物是大肠杆菌、酿酒酵母、乳酸菌等。
这些微生物具有高产率和高产量的特点，适用于各种生物发酵过程。
二、不同的培养基和发酵条件培养基是发酵过程中微生物生长和代谢所必需的营养来源。
不同的培养基成分会对发酵过程产物的产量和质量产生影响。
常用的培养基成分包括碳源、氮源、无机盐、维生素等。
通过调整培养基成分和发酵条件，可以优化发酵过程。
三、不同的控制方式1. 手动控制：手动控制是最基本的控制方式，通过人工调整发酵过程中的参数来实现优化。
这种方式简单易行，但需求较高的人工干预，容易出现误差。
2. 开环自动控制：开环自动控制是通过根据先前的经验和规律设定参数来控制发酵过程。
这种方式可以减少人工干预，但无法对实时变化做出调整，容易受外界环境的影响。
3. 闭环自动控制：闭环自动控制是通过传感器或监测设备收集实时数据，并通过反馈机制进行调整。
这种方式可以实时调整发酵过程中的参数，提高控制精度，但设备和传感器的精度要求较高，成本也较高。
四、对比分析微生物的选择、培养基和发酵条件以及控制方式的选择对于生物发酵过程的优化至关重要。
以下是一些常见的对比分析：1. 大肠杆菌 vs. 酿酒酵母：大肠杆菌是最常用的微生物之一，在产物产量方面具有优势，但其培养条件相对复杂。
酿酒酵母胞外多糖发酵工艺条件优化
出机体免疫调节剂等产品，具有很大的市场开发前 近年来 ，国内对酵母细胞外多糖 的研究远没有
球 酵 母 属 （ ｒｐｏｏｃｓ、 逊 酵 母 属 （ ａｓｎｌ） Ｃｙｔ ｃｕ）汉 ｃ Ｈ ｎｅｕａ 、 红 酵母 属 （ ｈｄｔｒｌ）油 脂酵 母 属 （ｉｏ ｙｅ）布 Ｒ ｏｏ ｕａ 、 ｏ Ｌｐｍ ｃｓ 、 勒 弹孢 酵 母 属 （ ｕｅａ 、 梗 霉 属 （ ｕｅｂｓ ｉｍ） Ｂ ｌｒ）短 ｌ Ａ ｒｏａｉ ｕ 、 ｄ
０ １， ． ｇ少量蒸馏水溶解后 ， ０ 移到 ｌＯ Ｌ容量瓶中 ， Ｏｍ 定
容至 刻度 ， 葡萄糖 浓度 为 ０１ ／Ｌ 则 ． ｍ 。取 ９支 ｌｍＬ ｍｇ Ｏ 具塞试 管 ， 按表 １ 入试 剂 ： 加
表 １ 葡萄糖标 准曲线的制作
管 号 ０ １
富集培养基 （ Ｅ Ｄ培养 基 ）蛋 白胨 ２ 酵母 ＹＰ ： ％，
胞 外 多 糖 （ｘｒｃｌ ｌｒｐｌｓｃｈｒ ｅ，Ｅ Ｓ 是 ｅｔ ｅｕａ ｏ ａｃａｉ ｓ Ｐ ） ａ ｌ ｙ ｄ 由微 生 物产 生后 分 泌到 细 胞外 的培 养 基 中 ，易与 菌
期 短 、 品均 匀稳 定 、 产 生产 不 受季 节 与地 理 条件 及 病 虫 害 限制 、 无毒 及 不污 染 环境 等特 点 ， 以研 制 开 发 可
１３ 试 验 方 法 ．
影响 ； 同时对碳源、 氮源浓度配 比进行 了试 验 ， 确定
最佳 培 养基 配 比 ； 过对 发酵 条 件 中 ｐ 装液 量 、 通 Ｈ、 时
间、 接种量等进行单因素试验 ， 确定最佳发酵条件范 围； 采用正交试验 ， 选取发酵条件中的 ｐ 装液量及 Ｈ， 接种量三因素确定了最佳发酵条件组合。
ｔｅ ｐ ｐ ￣ｉｓｏ ｌ ｇ ｏ ｔ ｏ ｄ ｔ ｎ ａ ｄ ｍｅａ ｏｉ ｒ ｄ ｃｓ， ｏｂ ｔ ｒｅ ｐ ｎ ｉ ｇｔ ｅｓ ｕ ｃ ｆ ｃ ｂ ａ ｏ ｙ ａ ｃ ａ ｉ ｅ ， ｎ ｔ ｉ ｌ Ｓ ａｃ ｈ ｒ ｅ ｅ ｆ ｅｌ ｒ ｗ ｈ ｃ ｎ ｉ ｏ ｎ ｔｂ ｌ ｐ ｕ ｔ ｔ ｅｔ ｘ ａ ｄ ｎ ｏ ｒ ｅｏ ｒ ｉｌ ｌ ｓ ｃ ｈ ｒ ｓ ｉ ｓ ￣ ｅ ｌｈ ｏ ｃ ｉ ｃ ｏ ｅ ｈ ｍｉｏ ｐ ｄ ｈ ＇
猕猴桃果酒酵母的筛选及发酵工艺优化探索
猕猴桃果酒的Ｖ ｃ 含 量升 高 ，香气 独 特 ，并 手持 糖度计 ；Ｓ Ｈ Ｐ 一 ２ ５ ０ 型 智 能 生 化 培 且 该 菌 株 的 发 酵 活 力 强 ，能 有 效 提 升 猕 猴 养 箱 ；肯 德 利 多 功 能 食 物 搅 拌 器 ； 桃 果酒 的 品质 。
Ｓ Ｗ
—
ＣＪ
３ ８ ｇ ／ Ｌ 。 菌 落 颜 色 为 浅 黄 色 至绿 色 ，表 面 呈球 形 突 初 始 糖度 ２
起光 滑 ，不透 明 ，奶 油状 的 菌株 。 酵 母 菌 复 筛 ：对 酿 酒 酵 母 进 行 的初 次 筛 选 采 用 杜 氏 管 发 酵 法进 行 ，将 不 同菌 落
一
３ 结 论
点 ，已经 逐 渐 的成 为了 人 们 生 活 中必 不 可 精能 力大小 的 比较 。
少 的水 果 之 一 。在 我 国 ，野 生 猕 猴 桃 的 产
酵母 菌 的 三 级 复 筛 采 用 Ｙ Ｐ Ｄ液体 培 养
量 巨 大 ，但 是 野 生 猕 猴 桃 的 果 实 小 且 不 易 基 ，以适 宜 条 件 培 养８ ｄ 以 后 ，测 定 每 瓶 发
—
Ｉ Ｆ 型 单 人 双 面 净化 台 ；７ ５ ６ ＭＣ 型 紫
２ ． ２筛选 菌株 猕 猴桃 果 酒发 酵 工艺 优化
外 可 见 光 分 光 光 度 计 ； 生 物 显 微 镜
（ Ｌ Ｅ Ｄ ）ＸＳ Ｐ — Ｉ Ｏ Ｃ。
（ １ ） 酵 母接 种 量对 果 酒 酒精 度和 Ｖ ｃ 含
量的影 响 详细 数据 见 表 １ 。从 表 ｌ 可 以 看
１ ． ３方 法 出，酵母接种量对酒精度没有影响 ，而在 酵 母 筛 选 ：对 酿 酒 酵 母 的无 性 繁 殖 方 接 种 量为 １ ０ ％时 ，ｖ ｃ 含 量 最高 。 式 筛选 ：对 Ｙ Ｐ Ｄ 培养４ ８ ｈ 的 酵母 菌 株 ，用显 ｒｅ／ （ｇ／Ｌ） Ｏ ５ ６ ｏ ５ ２ ｏ ５ Ｏ ４ ５ ｏ ４ Ｉ
酿酒酵母的发酵条件优化研究
酿酒酵母的发酵条件优化研究酿酒酵母是一种广泛应用于生产啤酒、葡萄酒等饮品的微生物。
酿酒酵母发酵产生的酒精是酒类产品的重要组成部分，它所处的发酵环境对酒的质量和口感有着重要的影响。
因此，优化酿酒酵母的发酵条件非常重要。
一、酿酒酵母的发酵条件酿酒酵母的发酵条件主要包括温度、pH值、氧气含量、营养物质等方面。
这些条件的优化可以提高酵母的活性和产酒效率，从而提高酒的质量和产量。
温度是影响酿酒酵母发酵的重要因素之一。
一般情况下，酿酒酵母的生长温度应在20℃-25℃之间，发酵温度应在15℃-22℃之间。
过高的温度会导致酵母死亡，影响酒的口感和质量。
过低的温度则会使酒精发酵缓慢，影响生产效率。
pH值也是影响酿酒酵母生长的重要因素之一。
一般情况下，酿酒酵母最适宜的pH值范围为4.0-6.0。
过高或过低的pH值会抑制酵母的生长和发酵，影响酒的品质和产量。
氧气含量对酿酒酵母的发酵也有着重要的影响。
适当的氧气含量可以促进酵母发酵，提高酒的产量和质量。
过高或过低的氧气含量都会影响酿酒酵母的活性和酒的品质。
营养物质对酿酒酵母的生长和发酵也有着重要的影响。
酿酒酵母需要适量的氮源、磷源、钾源等营养物质，才能保证其正常的生长和发酵。
缺乏这些营养物质，会影响酵母的活性和酒的产量和质量。
二、酿酒酵母的发酵条件优化研究为了提高酿酒酵母的活性和产酒效率，科研人员对其发酵条件进行了广泛的研究。
其中，温度、pH值、营养物质等方面是优化酿酒酵母发酵的重点。
一般来说，酿酒酵母的最适温度为22℃，但是实际上不同品种的酿酒酵母对温度的要求会有所不同。
例如，白葡萄酒和红葡萄酒所用的酿酒酵母在温度要求上也有差别。
因此，在应用酿酒酵母时，要根据品种和工艺要求确定合适的温度。
科研人员研究发现，通过控制温度可以较好地调控酿酒酵母的活性和产酒效率，获得高品质的酒类产品。
pH值也是影响酿酒酵母生长的重要因素之一。
不同品种的酿酒酵母对pH值的适应性也有所不同。
研究表明，维持较为稳定的pH值可以提高酿酒酵母的发酵效率和酒的品质。
影响酿酒酵母发酵过程因素的实验分析
食品加工FOOD PROCESSING影响酿酒酵母发酵过程因素的实验分析周松顺学摘 要：酿酒酵母又称面包酵母和出芽酵母，它对于酒精发酵有着十分重要的作用。
研究可为酵母发酵的影响因素研究提供一定的理论支撑。
研究以葡萄酒酿酒酵母为例，通过实验进一步分析环境、温度以及摇床速度等因素对酿酒酵母发酵的影响。
实验表明，温度在18-339内，酵母发酵的速度随着温度的提升，发酵的速度越来越快，随着摇床转速 的不断提升，酵母的发酵率有所增加，发酵的时间也极大程度地缩短。
酿酒酵母随着实验中PH 值升高，发酵情况更加 理想。
关键词：酿酒酵母；发酵过程；因素分析酿酒其实是微生物代谢进行转变的过程。
在酿酒过程中，酿酒酵母起到了十分重要的作用，通过酿酒酵母的作用，提升酒的口感与质量。
但是在酿酒酵母发酵过程中极易受到不同因素 的影响，降低了酿酒酵母的发酵率，影响酿酒质量。
下文通过实验，进一步观察影响酿酒酵母发酵的因素，并对这些因素进行归纳分析。
1.验证影响酿酒酵母发酵因素的实验准备酿酒酵母由专业实验室将其分离，分离后进行保存。
本次实验的商业酵母选择来自澳大利亚、德国的酿酒酵母，并对其进行编号为A 、B 、F 。
实验所需的仪器设备主要有称重天 平、UV1800紫外分光光度计。
恒温培养摇床.台式酸度计。
以上仪器设备均来自正规制造企业。
该实验中的培养基需要的溶液都是分析纯。
实验药剂均通 过正规渠道获取，检测过程严格遵守相关药剂使用标准叫本次实验过程中需要用到的培养基是酵母浸出粉腺葡萄糖，该培养基中主要包含的物质及含量有：葡萄糖20g/L,酵母粉10g/L,琼脂粉20g/L,蛋白陈20g/L 等，针对实验的培养基需要保 证在1219的高温环境下进行杀菌消毒，在高温下保持20min 左右即可。
针对实验需要我们可以对葡萄糖模拟培养基进行使用，在使用过程中同样需要对实验培养基进行高温灭菌消毒，121P 保持 20min 。
2.影响酿酒酵母发酵过程因素的实验方法2. 1酿酒酵母发酵培养首先将保藏菌种转移到实验中需要的液体培养基上，再使 用三角瓶对其进行摇床，在摇床过程中需要充分注，保证在 一定温度以及一定转速下进行。
发酵过程优化与控制PPT课件
.
3
发酵过程技术原理
分批发酵 补料-分批发酵 半连续发酵 连续发酵
.
4
分批发酵
几个重要参数：
为比生长速率,h-1； -qs 为比基质消耗速率,(g/g)/h； qp 为比产物形成速率,(g/g)/h 。
uX dX dt
q xX d S dt
补充养分，同时解除/消弱代谢产物的抑制。
不足：
丢失了未利用的养分和处于生长旺盛期的菌体；送去提炼 的发酵液体积更大；丢失代谢产生的前体物；利于非产生 菌突变株的生长。
实施：海洋微藻合成藻红素和EPA。
需要摸索最佳的培养基更新速率。
.
10
连续发酵
发酵过程中一面补入新鲜的料液，一面以相同的流速 放料，维持发酵液原来的体积。（恒化培养）
.
1
发酵过程优化与控制
发酵
狭义——厌氧条件下葡萄糖通过酵解途径生成 乳酸或乙醇等的分解代谢过程。
广义——微生物把一些原料养分在合适的发酵 条件下经特定的代谢途径转变成所需产物的过 程。
.
2
发酵是一个很复杂的生化过程，其好坏涉及诸多因素： 菌种性能、培养基组成、原料质量、灭菌条件、种子 质量、发酵条件和过程控制等
pH变化会影响酶活，菌对基质的利用效率和细
胞结构，从而影响菌的生长和产物的合成。
.
23
选择最适发酵pH的原则是获得最大比生产速率和
适当的菌量。
分阶段pH控制策略
如何控制发酵液pH？
基础培养基的配方；通过加酸碱或中间补料 例如，青霉素发酵，通过调节加糖速率来控制pH；链 霉素的生产，补充NH3来控制pH，同时为产物合成提 供氮源。
培养液pH可反映菌的生理状况：pH上升超过最适值，意 味着菌处于饥饿状态，可加糖调节；糖的过量又使pH下 降；用氨水中和有机酸需防止微生物中毒，可通过监测 培养液种溶氧浓度的变化来控制。
酿酒酵母发酵条件优化——消泡剂
酿酒酵母发酵条件优化——消泡剂作者：王艳歌刘振龙来源：《环球市场》2018年第10期摘要：在绝大多数微生物发酵过程中都面临到泡沫问题。
泡沫的形成与培养基的组分或微生物产生的一些因子有关，最主要的原因是由培养基中的蛋白质在气液界面处变性并形成层不易破裂的薄膜。
大多数消泡剂在必要的使用浓度下都会使传氧速半降低50%。
因此，清泡剂的添加量必外控制在最小浓度，当然，也有一些发酵液因添加消泡剂而提高传递速率。
用曲拉通作为本实验中的消泡剂，经过多次的重复实验，在以冷冻酿酒酵母为菌种发酵生产胞磷胆碱的体系中，加入含量为0.02%的曲拉通时，消泡效果明显，发酵产率有所提高[1]。
关键词：转化率；消泡剂；胞磷胆碱一、实验原理（一）实验基础以酿酒酵母进行胞磷胆碱合成的生物转化为载体来研究发酵过程中的消泡剂所产生的效果。
（二）生物转化反应介绍胞磷胆碱合成的生物转化原理如下图整个合成工作涉及两个主要的反应。
1）CMP磷酸化形成CDP＼CTP；2）催化磷酸胆碱基团与CTP反应形成胞磷胆碱，消除一个焦磷酸基团。
前者主要有核苷酸一二磷酸激酶催化，后者由磷酸胆碱胞苷转移酶（焦磷酸化酶）[choline phosphate cytidyltransferase （pymphosphorylase）]催化，最后产生的焦磷酸经焦磷酸水解酶催化产生水和正磷酸。
鉴于胞二磷胆碱的制备过程中，需要消耗大量的能量（ATP），因此在胞二磷胆碱的制备过程中需要两个酶系即ATP的再生体系和胞二磷胆碱合成酶系[2]。
ATP的再生体系以廉价的葡萄糖为底物，通过糖酵解途径（EMP）来实现，该途径是能量再生的最经济的途径之一[3]；胞二磷胆碱合成酶系由核苷酸激酶、核苷二磷酸激酶、胆碱激酶和磷酸胆碱胞苷转移酶构成，供体ATP在胞二磷胆碱合成过程中作为磷酸供体和能量而存在，该酶系在酿酒酵母和面包酵母中比较发达，胞二磷胆碱的生成效率取决于能量原位再生的效率，胞二磷胆碱合成酶系的效率以及两者原位耦联的效率。
马克斯克鲁维酵母高密度发酵条件的优化研究
马克斯克鲁维酵母高密度发酵条件的优化研究马克斯克鲁维酵母是一种重要的酿酒酵母，在啤酒、葡萄酒等酿造过程中起着至关重要的作用。
为了提高酵母的发酵能力和生产效率，研究人员一直在探索酵母的高密度发酵条件的优化方法。
本文将从酵母的特点、高密度发酵条件的影响因素及优化策略等方面展开讨论，深入探究马克斯克鲁维酵母高密度发酵条件的优化研究。
一、酵母的特点马克斯克鲁维酵母是一种产生二氧化碳和乙醇的真菌，它能够通过对葡萄糖和其他碳源的代谢来生存并繁殖。
与其他微生物相比，酵母具有以下特点：1.耐酒精性强：酵母可以在酒精浓度高达15%~20%的环境中生存，这种耐酒精性是其在酿造过程中能够承受高浓度乙醇的重要保障。
2.快速繁殖：在适宜的温度和营养条件下，酵母的繁殖速度非常快，可以在短时间内达到高浓度。
3.耐受低温：一些酵母菌株可以在低温下存活，并在一定条件下进行代谢活动，这使得酵母在冷酿啤酒和低温发酵的工艺中得以应用。
二、高密度发酵条件的影响因素高密度发酵是指将酵母细胞数量提高到较高水平，以达到提高生产效率和降低生产成本的目的。
高密度发酵条件的优化需要考虑以下因素：1.温度：发酵过程中温度的控制对酵母的生长和代谢至关重要。
过高或过低的温度都会对酵母的发酵效果产生负面影响。
2. pH值：pH值的变化会直接影响酵母细胞的酶活性和代谢产物的生成，因此在发酵过程中要注意控制pH值的稳定。
3.氧气供应：氧气对酵母的生长和代谢有着重要影响，充足的氧气供应可以提高酵母的活力和产出。
4.营养物质：酵母需要各种营养物质来维持生长和代谢，因此在高密度发酵条件下要充分供给必要的营养物质。
5.搅拌速度：适当的搅拌速度可以保证酵母细胞与培养液充分混合，有利于氧气的传递和代谢物的转移。
三、高密度发酵条件的优化策略为了提高马克斯克鲁维酵母的发酵效率和生产能力，必须对高密度发酵条件进行良好的优化。
以下是一些优化策略的建议：1.确定最佳的温度和pH值范围：通过实验确定最适宜马克斯克鲁维酵母的温度和pH值范围，以提高酵母的发酵效率。
一种酿酒酵母高密度发酵培养的方法
一种酿酒酵母高密度发酵培养的方法酿酒酵母高密度发酵是一种制备高质量酒精的关键过程。
通过合理的高密度发酵培养方法可以实现酿酒酵母的高效、稳定和持续的发酵，从而提高酒精发酵的产率和质量。
下面将介绍一种通用的酿酒酵母高密度发酵培养的方法及其相关参考内容。
1. 酵母的高密度发酵培养过程酵母在高密度发酵中的生长和代谢过程包括酵母细胞的生长、繁殖、营养物质吸收和代谢产物的生成。
这些过程受到多种因素的影响，包括培养基的组成、温度、pH值、氧气供应和搅拌等。
2. 培养基的配方在酿酒酵母高密度发酵中，培养基的组成是至关重要的因素。
通常的配方包括碳源、氮源、维生素和微量元素等。
碳源和氮源是细胞生长和代谢的最基本原料，其中葡萄糖、麦芽糖等是常用的碳源，而酵母膏、酵母提取物等则是常用的氮源。
此外，维生素和微量元素对于酵母的生长和代谢同样重要，如维生素B族、钾、钙、镁等。
根据所需的生长和代谢状态，可以针对性地调整培养基的配方。
3. 温度和pH值的控制温度和pH值是影响酵母生长和代谢的主要因素。
在高密度发酵中，通常将温度控制在28-32℃之间，使酵母可以在适宜的温度下进行生长和代谢。
同时，pH值的控制也应该结合不同阶段的生长和代谢要求，调整培养基中的缓冲剂、质子化合物等，使其维持在适宜的水平。
4. 氧气供应和搅拌氧气是酵母生长和代谢所必需的重要因素。
在高密度发酵过程中，应该通过适当的氧气供应和搅拌来维持酵母细胞内的氧气浓度，从而满足其生长和代谢的能量需求。
通常情况下，通过气嘴和搅拌器等设备来控制氧气的供应和搅拌，以保障酵母高密度发酵的效果。
5. 科学的发酵监测和控制最后，高密度发酵过程需要科学的监测和控制手段，以保证其稳定、高效和持续。
这包括对酵母的生长和代谢状态、酒精发酵的进展、培养基的成分与条件等进行实时的监测和分析，结合相关的电子设备和流程控制系统，以实现高密度发酵的真正意义上的自动化控制。
综上所述，酿酒酵母高密度发酵培养的方法是一个复杂的过程，需要基于科学的原理与技术手段进行。
酿酒发酵过程中的关键控制点分析
酿酒发酵过程中的关键控制点分析酿酒发酵过程中的关键控制点分析酿酒发酵是一项古老而又复杂的工艺，涉及到许多关键的控制点。
这些控制点的正确操作和监控，直接影响着酒的品质和口感。
下面就来分析一下酿酒发酵过程中的关键控制点。
首先，温度是酿酒发酵中最重要的控制点之一。
发酵过程需要适宜的温度来维持酵母的活性。
温度过高会导致酵母过度活跃，产生不良的副产物，从而影响酒的质量。
而温度过低则会抑制酵母的生长和发酵速度，酒的发酵时间会延长。
因此，酿酒师需要根据不同的酒种和发酵阶段调整温度，以确保酵母在最适温度下工作。
其次，酿酒过程中的氧气供应也是一个关键的控制点。
发酵过程需要氧气来提供酵母所需的营养物质。
然而，过多的氧气会导致氧化反应，产生不良的气味和味道。
因此，在发酵初期，酿酒师需要确保充足的氧气供应，以满足酵母的需求。
但在发酵过程中后期，需要减少氧气的供应，以避免氧化反应。
另外，pH值也是酿酒发酵中需要注意的一个关键控制点。
酵母在不同的pH值下，其工作效率和产酒能力都会有所不同。
过低或过高的pH值会抑制酵母的生长和发酵能力，影响酒的品质。
因此，在酿造过程中，酿酒师需要通过调整发酵液的pH值，使其保持在适宜范围内。
最后，酿酒过程中的发酵时间也是一个需要控制的关键点。
不同的酒种对发酵时间有不同的要求。
过短的发酵时间可能导致酒未充分发酵，口感不佳。
而过长的发酵时间则会使酵母产生不良的副产物，影响酒的质量。
因此，酿酒师需要通过仔细监测发酵的进程，根据实际情况来控制发酵时间。
综上所述，酿酒发酵过程中的关键控制点包括温度、氧气供应、pH值和发酵时间。
酿酒师需要根据不同的酒种和发酵阶段，合理地操作和监控这些控制点，以确保酒的品质和口感达到最佳状态。
只有通过精确的控制，才能酿造出优质的美酒。
研究酿酒酵母的发酵特性及对酒类品质的影响
研究酿酒酵母的发酵特性及对酒类品质的影响酵母是一种微生物，广泛应用于酿造过程中。
它们通过发酵将糖类转化为酒精和二氧化碳，是酿酒过程中至关重要的角色。
酵母的品种繁多，其中酿酒酵母是专门用于酿造酒类的酵母菌种。
是一项重要的课题，对于改进酿酒工艺，提高酒类品质具有重要意义。
首先，酿酒酵母的发酵特性是影响酒类品质的重要因素之一。
不同的酿酒酵母菌株在发酵过程中表现出不同的特性，如耐酒精能力、产酒精速率、产生的副产物等。
这些特性直接影响着酒类的口感、香气和色泽。
通过对不同酿酒酵母菌株的发酵特性进行研究，可以找到最适合特定酒类酿造的酵母菌株，从而提高酒类的质量和口感。
其次，酿酒酵母的发酵过程也受到许多外部因素的影响，如温度、pH 值、氧气含量等。
这些因素会影响酵母的生长和代谢过程，进而影响酒类的品质。
通过对酿酒酵母的发酵条件进行优化，可以提高酒类的产量和品质。
另外，酿酒酵母还会在发酵过程中产生大量的代谢产物，如酒精、酶、有机酸等。
这些代谢产物也会影响到酒类的品质，如酒精含量、酸度、果香等。
因此，研究酿酒酵母产生的代谢产物对酒类品质的影响也是十分关键的。
此外，酵母在发酵过程中还会与其他微生物相互作用，如乳酸菌、酪酸细菌等。
这些微生物会对酵母的发酵过程和产物产生影响，进而影响酒类的品质。
因此，研究酵母与其他微生物之间的相互作用对酒类品质的影响也是十分重要的课题。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，研究酿酒酵母的发酵特性及对酒类品质的影响是一项涉及多方面知识的复杂课题。
通过深入的研究，我们可以更好地了解酿酒酵母的特性及其对酒类品质的影响，为酿酒工艺的改进和酒类品质的提升提供科学依据。
希望未来的研究可以进一步深化对这一领域的探索，为酿酒行业的发展贡献更多的科学研究成果。
酿酒行业优化酿酒工艺
酿酒行业优化酿酒工艺酿酒是一门古老而精致的工艺，几千年来一直受到人们的喜爱。
然而，随着科技的发展和人们对品质的要求不断提高，酿酒行业也面临着优化酿酒工艺的挑战。
本文将从投料处理、发酵控制、提取工艺等几个方面探讨如何优化酿酒工艺。
一、投料处理投料处理是酿酒工艺的第一步，合理的投料处理能够为后续的工艺提供坚实的基础。
在优化酿酒工艺中，我们可以采用以下方法来改进投料处理：1. 优质原料选择：选择优质的原料是保证酿酒工艺优化的基础。
通过与供应商建立长期合作关系，确保原料的品质和稳定性，以提高酒的口感和品质。
2. 良好的贮存条件：合适的贮存条件能够延长原料的保质期，并减少因原料变质而导致的工艺问题。
采用科学的贮存方式，控制温度、湿度等因素，可以有效地保护原料的质量。
二、发酵控制发酵是酿酒过程中最为关键的环节之一，对于酿酒工艺的优化有着至关重要的影响。
以下是优化发酵过程的一些建议：1. 控制温度：合理的温度控制是发酵过程中的关键。
酿酒过程中应根据不同的酒种和发酵要求，调整温度以保证发酵的稳定性和效果。
2. 加强微生物管理：发酵过程中的微生物活动对于酿酒的质量具有重要影响。
通过科学的微生物管理措施，如合理选择酵母菌种、精细调控发酵条件等，可以提高发酵的效果。
三、提取工艺酿酒工艺的优化不仅限于发酵过程，提取工艺也是关键环节之一。
以下是一些常用的优化提取工艺的方法：1. 可持续性酒厂设计：酿酒过程中的废弃物处理是酒厂可持续发展的一个关键环节。
通过合理设计酒厂设备，利用废弃物进行资源化利用，可以减少对环境的污染，实现酒厂的可持续发展。
2. 改良提取工艺：利用现代科技手段改良传统的提取工艺，提高酒的提取效率和产量。
例如，采用低温提取、超声波提取等先进技术，可以提高酒的提取效率，同时保持原料的营养成分。
结语酿酒行业一直致力于优化酿酒工艺，提高产品的质量和口感。
在投料处理、发酵控制、提取工艺等方面进行的优化改进，将有助于进一步提升酿酒工艺的水平和品质。
研究酿酒酵母的发酵特性及对酒类品质的影响
研究酿酒酵母的发酵特性及对酒类品质的影响酵母是一种微生物，是酿酒过程中不可或缺的重要角色。
它通过发酵作用将糖类转化为酒精和二氧化碳，从而实现酒类的酿造。
在酿酒工艺中，酵母的发酵特性对于酒类的最终品质有着至关重要的影响。
酿酒酵母的发酵特性主要包括产酒率、耐酒精性、耐温性、对酸度和硫代谢等方面。
首先，产酒率是指单位时间内酵母所产生的酒精量，它直接影响到酒类的酒精度和口感。
耐酒精性是指酵母对高浓度酒精的承受能力，一般来说，耐酒精性越强的酵母可以在更高的酒精浓度下继续发酵。
耐温性是指酵母对温度的适应能力，不同种类的酵母对于温度的要求也不同。
对酸度和硫代谢是指酵母对于酒液酸度和硫元素的敏感程度，这直接影响到酒类的口感和品质。
酿酒酵母的发酵特性不仅影响到酒类的口感和品质，还对酒类的存储和稳定性有着重要作用。
在酒类酿造工艺中，合理选择和控制酵母的发酵条件，可以提高酒类的质量和降低品质波动。
此外，酵母的发酵特性还决定了酿酒过程中可能出现的一些问题，例如发酵停滞、异味产生等，对于酒类的生产和品质稳定有一定影响。
除了影响酒类的品质，酿酒酵母的发酵特性还可以通过改变酵母种类和发酵条件，来实现对酒类口感和风味的调控。
例如，不同种类的酵母对于果香和酚类化合物的代谢能力有所不同，可以通过选择合适的酵母来强调或削弱酒类的某些风味特点。
另外，通过控制酵母的发酵速度和发酵温度，还可以实现对酒类口感的微调，使其更符合消费者的口味偏好。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，酿酒酵母的发酵特性对于酒类的品质和口感有着不可忽视的重要影响。
合理选择和控制酵母的发酵条件，可以提高酒类的品质和稳定性，同时也可以通过调控酵母的发酵特性，实现对酒类口感和风味的微调。
因此，深入研究酿酒酵母的发酵特性及其对酒类品质的影响，对于酒类生产工艺的优化和酒类品质的提升具有重要意义。
酵母菌发酵过程与步骤
酵母菌发酵过程与步骤酵母菌是一种单细胞真菌，广泛应用于食品工业、药品制造、酒类生产等领域。
其发酵能力被广泛利用，如何控制和优化酵母菌的发酵过程成为了研究人员关注的焦点。
本文旨在深入探讨酵母菌发酵过程与步骤，为相关行业提供理论指导和实践经验。
酵母菌发酵过程包括初级代谢和次级代谢两个阶段。
初级代谢主要是指酵母菌在有限的营养条件下，利用糖类等底物进行生长和繁殖。
次级代谢则是在特定条件下，酵母菌产生大量的代谢产物，如发酵酒精等。
这两个阶段密不可分，相互影响，对发酵过程的控制和优化具有重要意义。
酵母菌发酵过程的步骤可以分为预处理、培养、发酵和分离四个阶段。
预处理阶段是为了提高酵母菌的发酵效率和产物产量，包括对菌种的培养、筛选和活化。
培养阶段是指将已经活化的酵母菌置于适当的培养基中，提供充足的营养物质和环境条件，促使酵母菌开始生长和繁殖。
发酵阶段是酵母菌产生目标产物的主要阶段，需要控制温度、pH值、氧气供应等因素，以保证产物的质量和产量。
最后是分离阶段，将发酵液中的目标产物与酵母菌分离开来，经过提纯、浓缩等步骤，得到最终的产品。
在预处理阶段，选择合适的酵母菌菌种是至关重要的。
常用的酵母菌菌种有酿酒酵母、面包酵母等。
不同的菌种对不同的底物和环境条件有着不同的适应性和生长特性，因此在选择菌种时需要根据具体的发酵目的和条件进行。
此外，对菌种的培养和活化也是确保发酵效率的重要环节，需要注意控制培养基的pH值、温度、氧气供应等因素，促使菌株活化和增殖。
培养阶段是酵母菌发酵过程中生长和繁殖的主要阶段，对于培养基的选择和配方影响着酵母菌的生长速率和代谢产物的产量。
培养基中需要含有足够的碳源、氮源、微量元素等营养物质，同时要控制好pH值、温度和氧气供应，保证酵母菌在最适宜的生长条件下进行繁殖。
此外，还要防止细菌和其他有害微生物的污染，保持培养基的纯净度。
发酵阶段是整个发酵过程中最重要的阶段，需要综合考虑温度、pH值、氧气供应等因素对发酵的影响，以控制产物的质量和产量。
酿酒中酵母发酵过程的物质变化分析
酿酒中酵母发酵过程的物质变化分析酿酒是一门古老而复杂的工艺，而其中的关键环节之一就是酵母的发酵过程。
酵母是一种单细胞真菌，通过其发酵作用，可以将糖分解为酒精和二氧化碳。
在这个过程中，不仅有大量的物质变化发生，还伴随着复杂的生化反应。
首先，酿酒中酵母的发酵过程可以分为两个阶段：早期发酵和后期发酵。
在早期发酵中，酵母主要进行糖的分解，产生酒精和二氧化碳；而在后期发酵中，酵母继续分解其他复杂的有机物，以提供更多的能量。
在早期发酵阶段，酵母主要通过糖酵解途径来分解葡萄糖，产生乙醇和二氧化碳。
这个过程中，酵母通过酵素将葡萄糖分解为两分子的丙酮酸，接着再由酵素将丙酮酸分解为乙醇和二氧化碳。
乙醇是酿酒的主要产物，也是酿酒中的酒精。
而二氧化碳则会在酿酒过程中产生大量气泡，使酒液变得起泡。
除了乙醇和二氧化碳，酵母在早期发酵过程中还会产生其他一些辅助物质。
例如，酵母会产生一些不同的酯类化合物，这些化合物是赋予酒类特殊香味和风味的关键。
此外，酵母还会产生一些酸性物质，如苹果酸和乳酸，它们对酒液的酸味和口感起到重要作用。
而在后期发酵阶段，酵母继续分解其他复杂的有机物，以提供更多的能量。
这个过程中，酵母会分解一些更为复杂的糖分子，如果糖和蔗糖，产生乙醇和其他一些化合物。
这些复杂的化合物，如多酚类物质和酮类物质，会为酒类增添更加丰富的风味和口感。
除了乙醇和其他化合物外，酵母还会在发酵过程中产生其他一些有机酸。
例如，柠檬酸和琥珀酸等有机酸，对酒类的酸味和口感也有一定的影响。
总的来说，酿酒中酵母的发酵过程涉及了大量的物质变化。
从糖的分解到乙醇和其他复杂化合物的产生，再到酵母分解蔗糖和果糖的过程，每一步都有复杂的生化反应和物质交互作用。
而这些物质的变化和生成正是酿酒过程中葡萄酒风味和品质的关键所在。
酿酒虽然是一个历史悠久的行业，但是对于酵母发酵过程的研究仍在不断发展。
对于酵母的酿酒效益、发酵产物和物质变化的深入探究，将有助于改进酿酒工艺和提升产品质量。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
酿酒酵母的发酵过程优化戴璐(常熟理工学院生物与食品工程学院, 常熟215500)摘要:该文以酿酒酵母为的生产菌，通过发酵过程的优化，重点考察了pH、溶解氧，测定残糖量和生物量的影响，并比较了分批培养、补料分批培养对酿酒酵母生长代谢的影响。
发现补料分批培养比分批培养有利于酿酒酵母的生长与繁殖，有较多的细胞生物量的积累。
关键词:酿酒酵母；发酵过程Wine yeast fermentation process optimizationDailu(Changshu Institute of Technology, Biotechnology and Food Engineering Institute,Changshu 215500)Abstract: The fermentation process of Saccharomyces cerevisiae is optimized. The effect of some ferment conditions，including pH, fermentation of oxygen, determination of residual sugar and biomass are researched.And this experiment is the partial training, filling materials for partial training s.cerevisiae growth metabolic effects. The results showed that the partial training for material of s.cerevisiae training to of the growth and reproduction, more cells biomass accumulation.Key words:Saccharomyces cerevisiae; Ferment Process酿酒酵母菌属于真菌界、子囊菌门、不完全子囊菌纲、酵母菌目、酵母菌科、酵母菌属( Saccharomyces)。
酵母菌属含有若干种, 如酿酒酵母菌( S. cerex isiae)和波兰地酵母菌( S. boullard ii, 新种未正式命名) [1]。
酵母菌是重要的工业微生物与科学研究的模式生物，在食品、医药、能源化工和环境治理等领域有重要应用价值。
野生酵母资源的开发利用是发酵工业菌种改良的基石，也是基因多样性的重要来源。
其中葡萄酒酵母在葡萄酒酿造过程中起着至关重要的作用，将葡萄汁中的绝大部分糖转化为酒精和二氧化碳，同时生成甘油、高级醇、醛、酯等代谢产物，直接影响葡萄酒的色泽、香气及口感，决定着葡萄酒的质量，对葡萄酒特色的形成至关重要。
酿酒酵母菌的发酵特性因菌株的不同而存在明显差异，菌株的不同导致利用的底物不同、生成的化学物质不同，从而使发酵产物的风味物质存在差异，赋予产品独特的风味[2]。
1材料与方法1.1材料1.1.1试验菌株酿酒酵母1.1.2 培养基PDA（斜面、平板培养基）：马铃薯200g，葡萄糖20g，琼脂15-20g，水1000ml，自然pH。
制法：马铃薯去皮后，切成小块，加水煮烂（煮沸20-30min，能被玻璃棒戳破即可），用4层纱布过滤，再加糖和琼脂，加热溶化后在补足水分至1000 ml，121℃灭菌20min。
种子培养基（YEPD培养基）：酵母粉10g，蛋白胨20g，葡萄糖20g，蒸馏水1000mL，pH6.0，121℃湿热灭菌20min。
发酵培养基：YEPD培养基。
1.1.3 器皿电子天平，烧杯，锥形瓶，量筒，试管，玻璃棒，培养皿，移液管等。
1.2 酿酒酵母发酵工艺1.2.1 分批发酵将培养好的种子液以10%（v/v）接种量接种到发酵罐培养基中，180r/min，30℃培养14h，调节通气量为3L/min。
从发酵开始，每隔2h在线读取发酵罐中发酵液pH，及溶解氧量。
1.2.2补料分批发酵将培养好的种子液以10%（v/v）接种量接种到发酵罐培养基中，180r/min，30℃培养14h，调节通气量为3L/min。
在细胞生长的对数生长期中后期一次性添加20g葡萄糖到发酵罐中。
每隔2h在线读取发酵罐中发酵液pH，及溶解氧量。
1.3酿酒酵母发酵液残糖量测定1.3.1葡萄糖标准曲线的测定：DNS法3,5-二硝基水杨酸试剂：甲液：溶解6.9g结晶酚于15.2ml10%氢氧化钠溶液中，并用水稀释至69ml，在此溶液中加6.9g亚硫酸氢钠。
乙液：称取255g酒石酸钾钠加到300ml10%氢氧化钠溶液中，再加入880ml1%3,5二硝基水杨酸溶液。
将甲乙二溶液混合既得黄色试剂，储于棕色瓶中备用。
在室温放置7-10天以后使用。
葡萄糖标准溶液的配制：准确称取100mg分析纯的无水葡萄糖（预先在105℃干燥至恒重），用少量蒸馏水溶解后，定量转移到100ml容量瓶中，再定容到刻度，摇匀。
浓度为1mg/ml。
取9支25mm×250mm的试管，分别按下表加入试剂：将各管溶液混合均匀，在沸水浴中加热5分钟，取出后立即用冷水冷却到室温，再向每管加入21.5ml蒸馏水，摇匀。
于520nm波长处测A值。
以葡萄糖mg数为横坐标，光吸收值为纵坐标，绘制标准曲线。
1.3.2 残糖量测定发酵过程中每隔2 h取出10ml发酵液测定残糖量。
取样时间分别为0h，2h，4h，6h，8h，10h，12h，14h。
1.4 酿酒酵母发酵液生物量的测定1.4.1 生物量测定（重量法）发酵过程中每隔2 h取出10ml发酵液，3000r/min离心10min,弃上清液，湿菌泥在80℃下干燥24 h后称量，测定生物量。
取样时间分别为0h，2h，4h，6h，8h，10h，12h，14h。
2结果与分析发酵中残糖量、pH、生物量随时间的变化2.1 分批发酵培养2.1.1 标准曲线图1 分批发酵时葡萄糖标准曲线2.1.2发酵液的残糖量、pH、生物量随时间的变化表1 分批发酵发酵液的残糖量、pH、生物量随时间的变化图2 分批发酵过程中发酵液pH、残糖量、生物量随时间的变化曲线2.1.3生长代谢特征分析：1> pH在0-8小时内，由于酿酒酵母利用碳源即葡萄糖生成有机酸等中间代谢产物，pH一直下降；在8-14小时内，由于碳源减少，酵母利用氮源产生氨，发酵液pH 又上升，故pH是随着培养时间、碳源量的变化而变化的。
2>残糖量一直呈现下降趋势，但是在酿酒酵母的生长对数期残糖量下降迅速，这是因为生长对数期，微生物繁殖速度快，碳源被大量消耗；在酿酒酵母的生长衰亡期，残糖量基本不变，这是因为碳源基本被消耗殆尽，无剩余碳源可被转化为葡萄糖，进而被微生物利用。
3>生物量在整个发酵过程中一直处于上升趋势。
在酿酒酵母的生长平衡期和生长衰亡期，生物量上升速度快，这是由于在这两个时期微生物大量累积代谢产物，导致生物量的上升。
2.2 补料分批发酵培养2.2.1 标准曲线图3 补料分批发酵时葡萄糖标准曲线2.2.2发酵液的残糖量残糖量、pH、生物量随时间的变化表2 补料分批发酵发酵液的残糖量、pH、生物量随时间的变化数据图4 分批发酵过程中发酵液pH、残糖量、生物量随时间的变化曲线2.2.3生长代谢特征分析1>pH在0-10小时内，由于酿酒酵母利用碳源即葡萄糖生成有机酸等中间代谢产物，pH一直下降，但是在分批发酵中8小时以后pH开始上升，在补料分批发酵过程中，由于又添加了葡萄糖，酵母继续产生有机酸，pH继续下降，直到10小时以后碳源消耗殆尽，酵母利用氮源产生氨，发酵液pH又上升。
2>残糖量一直呈现下降趋势，但是在酿酒酵母的衰亡期残糖量下降迅速，生长对数期下降缓慢，是由于一部分细胞死亡减少了其它细胞的竞争导致的。
3>生物量在生长初期保持不变可能是由于细胞个体发育适应环境的一个过程。
之后的下降可能是由于有些细胞生长迅速消耗营养物质多导致种龄大的细胞竞争力弱而死亡。
但是生物量总体还是上升的，这是由于微生物大量累积代谢产物的原因。
3结论通过比较酿酒酵母在分批培养、补料分批培养两种发酵方式下发酵液中的pH、溶解氧及残糖量和生物量，得出的结论为补料分批培养是培养酵母细胞较为优化的方式。
由分批培养看出在发酵了6h时葡萄糖含量最低，在此时向发酵液中加入一定量的葡萄糖，可以延缓发酵液中残糖量的减少速度，缩短细胞的衰退期，产生更多的酵母细胞。
分批补料式培养能够调节培养环境中营养物质的浓度，延长微生物生长期的时间使其快速生长，可以节约上产时间。
文献结果表明，当温度在30℃时，酵母的生长代谢量都达到最大，此时酵母体内酶活力达到最大或者由于设置温度梯度大，未准确测出其最适温度。
在较高温度下，酵母细胞发生自溶[3]，菌数减少，代谢相应降低。
在测定pH对酵母生长代谢影响中发现，最适pH值为5时，酵母的菌数最多，此时酵母对营养物质的吸收状况最佳，体内酶活力达到最大[4]。
pH值为6时，酵母产生的酒精量最多，可能此时酵母生长速率慢，利于酵母发酵。
从培养基生长曲线看，麦汁培养基浓度为1l°BX时，酵母生长代谢最快，11 °BX的麦汁提供了足够的碳源、氮源等营养物。
当为12°BX的培养基时，可能过多的养分促进酵母的絮凝，因而生长代谢减慢。
钙离子在对酵母生长影响时，可能维持细胞内外电荷处于稳态，或以其作为信号传递的信号物质，从而有利于细胞生长代谢[5]。
酵母最适生长钙离子浓度为0.14 g·L-1，最适代谢钙离子浓度为0.07 g·L-1，可能生长时细胞耐受力强于代谢期。
从酒精对酵母生长代谢的影响来看，最适生长酒精浓度为1％，而最适代谢酒精浓度为0％。
因为生长时培养基中有一定的酒精存在可以抑制细胞进行产生代谢[6]。
在没有酒精存在时，无反馈抑制作用，所以代谢产物产生多。
酵母最佳生长条件是：温度30℃，pH值为5，麦汁培养基浓度为1I°BX，钙离子浓度为0.14 g·L-1，酒精浓度为1％；而酵母最适代谢条件略有不同，pH值为6，钙离子浓度为0．07 g·L-1，酒精浓度为0％。
高于或低于上述条件，酵母生长代谢就会受到抑制[7]。
所以可以根据这些条件来进行进一步优化。
4参考文献[1] 夏晓华, 朱建国. 酿酒酵母菌的生物学特性[J]. 浙江检验医学, 2007,5(3):27.[2] 李华. 现代葡萄酒工艺学[M]. 西安: 陕西人民出版社, 2000.[3] 赵春海, 赵士豪. 钙镬对酿酒酵母发酵的影响[J]. 食品研究与开发. 2007,(10):46-48.[4] 郑翔鹏. 氯化钙对啤酒酿造的影响[J]. 啤酒科技, 2005,(1):35-37.[5] 董永胜, 杨亲正, 贾士儒. 压力对啤酒酵母生长及某些发酵性能的影响[J]. 酸酒科技. 2007,(1I):38-40.[6] 王秋菊, 许丽, 潘军. 酵母菌生长曲线的测定及不同生长时问麦芽汁糖度的变化[J].兽药与饲料添加剂. 2006,(1):1-2[7] 冯玉娟. 酿酒酵母生长代谢影响因素的测定[J]. 潍坊学院学报, 2010,10(6): 110-112.。