酿酒酵母的发酵过程优化

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 optimization

Dailu

(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。