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专利酵母菌株对比其他类型的酿酒酵母菌有哪些优势

来源:食品工程 发布时间:2024-07-15 23:23:11 浏览:8 次

酵母菌是一种单细胞真菌,在自然界分布广泛,主要生长在偏酸性、潮湿的含糖环境中。酵母菌是兼性厌氧微生物,是发酵的原动力,在氧气充足的条件下生长繁殖旺盛,但在缺氧条件下可将糖转化成乙醇和二氧化碳。研究采用了项目组从野生柑橘中分离、筛选获得的ZGJ-1高产酒菌株与其他3种酵母菌进行发酵性能对比,旨在筛选出发酵快、品质优良的果酒专用酵母菌。


1试验材料


1.1试验菌种与材料


ZGJ-1(以下简称1号菌株):项目组从自然界中分离纯化获得的发酵特性好、高产酒的酵母菌株;2号酵母菌株:市售安琪酵母菌;3号酵母菌株:项目组从高温白云边酒曲分离纯化获得;ZGJ-4(以下简称4号菌株):项目组从自然界中分离纯化获得产海藻糖的酿酒酵母菌株(专利号ZL201710503931.7)。


琼脂、酵母粉、果胶酶,上海盛思生化科技有限公司;淀粉、尿素、蛋白胨、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖,国药集团化学试剂有限公司;偏重亚硫酸钾,天津市鼎盛鑫化工有限公司。


1.2试验器材


高压蒸汽灭菌锅、恒温培养箱、摇床、移液枪、接种环、电子天平、试管、烧杯、玻璃棒、量筒、称量纸、锥形瓶、电磁炉等。


2试验方法


2.1培养基的配制


YPD固体基础培养基:1 g酵母粉,2 g蛋白胨,2 g琼脂,5 g葡萄糖,蒸馏水100 mL,于115℃灭菌15 min。


不同糖浓度YPD固体培养基:在上述YPD固体基础培养基中分别添加3 g、6 g、9 g葡萄糖,于115℃灭菌15 min。


不同SO2含量的YPD固体培养基:在上述YPD固体基础培养基分别添加0.01 g、0.03 g、0.06 g偏重亚硫酸钾,于115℃灭菌15 min。


YEPD液体基础培养基:1 g酵母粉,2 g蛋白胨,蒸馏水100 mL,于115℃灭菌15 min。


不同碳源YEPD液体培养基:在上述YEPD液体基础培养基中添加不同类型的碳源(葡萄糖、糊精、麦芽糖、蔗糖)各5 g,于115℃灭菌15 min。


不同氮源YEPD液体培养基:在上述YEPD液体基础培养基中添加不同类型的氮源(尿素、酵母粉、蛋白胨)各5 g,于115℃灭菌15 min。


2.2耐受能力的测定


2.2.1耐高糖试验


按照上述步骤配制不同糖浓度的YPD固体培养基,经灭菌倒平板,待凝固后分别在含糖量不同的平板上接种1号、2号、3号、4号菌株,倒置放入28℃恒温箱培养72 h,观察菌落数。


2.2.2耐SO2试验


按照上述步骤配制不同含量SO2的YPD固体培养基,经灭菌倒平板,待凝固后分别在不同SO2含量的平板上接种1号、2号、3号、4号菌株,倒置放入28℃恒温箱培养72 h,观察菌落数。


2.2.3耐高温试验


按照上述步骤配制YPD固体基础培养基,经灭菌倒平板,待凝固后分别在平板上接种1号、2号、3号、4号菌株,倒置放入27℃、32℃、37℃的不同恒温箱培养72 h,观察菌落数。


2.3同化碳源、氮源能力的测定


2.3.1同化碳源能力的测定


按照上述步骤配制含不同类型碳源的YEPD液体培养基,经灭菌冷却后分别按5%接种量,接入1号菌、2号菌、3号菌、4号菌,放入28℃、转速180 r/min摇床中震荡培养72 h,取培养液装于50 mL离心管中以10 000 r/min离心10 min,收集酵母细胞,用无菌水洗涤3次,烘干后称干重。


2.3.2同化氮源能力的测定


按照上述步骤配制含不同类型氮源的YEPD液体培养基,经灭菌冷却后分别按5%接种量,接入1号菌、2号菌、3号菌、4号菌,放入28℃、转速180 r/min摇床中震荡培养72 h,取培养液装于50 mL离心管中以10 000 r/min离心10 min,收集酵母细胞,用无菌水洗涤3次,烘干后称干重。


3结果与分析


3.1耐受能力的测定


3.1.1耐高糖试验结果

不同酵母菌耐高糖试验测定结果见表1。

表1耐高糖试验结果


根据表1菌落生长状况来看,最适合酵母菌生长的糖浓度为6 g,尤其1号、2号酵母菌生长旺盛,糖浓度过高或过低均会抑制菌体生长。在发酵过程中酵母菌主要利用糖生成乙醇和二氧化碳,所以糖浓度在发酵过程中是一项重要指标,直接影响着发酵产率和产物品质。


3.1.2耐SO2试验结果


不同酵母菌耐SO2试验结果见表2。

表2耐SO2试验结果


SO2在果酒中的主要作用是杀菌,但过量的SO2会抑制酵母菌生长,所以在发酵过程中要严格控制SO2的用量。


由表2可知,当SO2添加量为0.1 g时,1号菌珠生长最旺盛,随着添加量的增加,酵母菌活性下降。


3.1.3耐高温试验结果


不同酵母菌耐高温试验结果见表3。

表3耐高温试验结果


温度是影响酵母生长繁殖的一个重要因素。由表3可知,当温度为27℃时,菌体生长旺盛,但随温度的升高,菌体密集度反而降低,因此,果酒酵母的最适生长温度为27℃。


3.2同化碳源、氮源能力的测定


3.2.1同化碳源能力的测定结果


不同酵母同化碳源能力的测定结果见表4。

表4同化碳源能力的测定结果


碳源是酵母生长所需的重要物质。酵母对碳源的利用具有选择性,不同碳源对酵母生长的影响程度也不一样。1号酵母对葡萄糖和蔗糖利用最好,麦芽糖次之,对糊精的利用率最差。由表4可知,3号酵母菌同化糊精的能力最强,菌体的干重远大于麦芽糖、葡萄糖、蔗糖等。


3.2.2同化氮源能力的测定结果


不同酵母同化氮源能力的测定结果见表5。

表5同化氮源能力的测定结果

氮源是酿酒酵母生长所需的另一重要物质,酿酒酵母对氮源的利用具有选择性。由表5可知,1号酵母菌同化尿素的能力最强,酵母粉次之,尿素相差不大;3号酵母菌同化酵母粉的能力最强,同化尿素的能力最差;4号酵母菌同化蛋白胨的能力最强。


4结论


本文研究了各因素对酵母菌株发酵的影响,结果表明,专利菌株ZGJ-1的生长特性(耐高渗、耐SO2、耐高温)、同化氮源、碳源能力明显优于其他类型的酿酒酵母菌。但试验内容不具备全面性,后期项目组还将展开对专利菌株的动力学模型、发酵特性等各方面的研究,此次试验操作过程中发现必须控制杂菌(如醋酸菌、乳酸菌、霉菌)的生长,灭菌要彻底,不然会严重影响菌株纯种特性的研究结果。


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