一種精釀小麥啤酒常用酵母高密度培養(yǎng)研究

李易陽 馮磊

摘? 要：小麥啤酒以其獨(dú)特的香氣和味道深受廣大消費(fèi)者喜愛，但目前精釀啤酒菌種來源單一，絕大多數(shù)以活性干酵母進(jìn)行發(fā)酵。本研究旨在探究DM3啤酒酵母的穩(wěn)定的高密度擴(kuò)培條件，試驗以DM3啤酒酵母作為培養(yǎng)菌株，設(shè)置培養(yǎng)基中搖瓶轉(zhuǎn)速、麥汁pH、麥汁濃度三個變量，結(jié)合單因素試驗和正交試驗的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法，來確定所選水平內(nèi)最佳的酵母擴(kuò)培培養(yǎng)條件。試驗結(jié)果表明，在所選水平中酵母擴(kuò)培的最佳的條件為：搖瓶轉(zhuǎn)速150rpm、麥汁pH4.5、麥汁濃度12°Bx。經(jīng)此條件擴(kuò)培下的酵母數(shù)目達(dá)到了6.84×108個/mL，為精釀啤酒釀造提供了更多的菌種來源選擇。

關(guān)鍵詞：啤酒酵母菌;高密度培養(yǎng);培養(yǎng)基;正交試驗法

中圖分類號：TS261.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2019）24-0070-04

Abstract： Wheat beer is popular with consumers because of its unique aroma and taste， but at present， the source of craft beer is single， and the vast majority of them are fermented by active dry yeast. The apurpose of this study was to explore the stable high density expansion conditions of DM3 Saccharomyces cerevisiae. DM3 beer yeast was used as the culture strain， and three variables were set in the culture medium， namely， flask speed， wort pH and wort concentration. Combined with the data statistical method of single factor test and orthogonal test， the best culture conditions of yeast in the selected level were determined. The results showed that the optimum conditions for yeast expansion and culture at the selected level were as follows： shake flask at the speed of 150 rpm， wort pH 4.5， wort concentration 12°Bx. Under these conditions， the number of yeast reached 6.84×108/mL， which provided more source selection for craft beer brewing.

Keywords： Saccharomyces cerevisiae; high density culture; culture medium; orthogonal test

引言

以麥芽為首要原料，以稻米、粟米作為次要原料經(jīng)過酵母發(fā)酵而制成的啤酒是一種風(fēng)味豐富多變、有助于人們消化的低酒精度飲品。到現(xiàn)在為止，進(jìn)行著啤酒的釀造生產(chǎn)與銷售的國家在全球有上百個，可稱得上是全球上的首要酒種[1]。經(jīng)過多年持續(xù)增長的中國啤酒行業(yè)已經(jīng)呈現(xiàn)出銷量不斷萎縮的低檔啤酒與銷量快速增漲的中高端啤酒此起彼伏的新局面。以外來高端啤酒的身份進(jìn)入中國市場的精釀啤酒，成功得到了中國年輕消費(fèi)者的認(rèn)可，精釀啤酒的市場占額增長十分迅速，已經(jīng)達(dá)到了工業(yè)啤酒的40%[2]。目前，我國精釀啤酒還處于起步階段，相較于廣闊的啤酒市場來說，具有巨大的可發(fā)展?jié)摿Α?/p>

小麥?zhǔn)俏覈笞诜N植的主要農(nóng)作物，其他谷物的種植面積和產(chǎn)量無法與之比擬。蛋白質(zhì)含量偏低是各品種小麥都普遍存在的問題，這個缺陷的存在使得小麥無法很好地被使用于食品行業(yè)。但禍兮福所倚，較低的蛋白質(zhì)含量卻成為小麥在啤酒釀造過程中最得天獨(dú)厚的優(yōu)點。目前，大麥芽還是我國啤酒廠所使用的主要原料，由于需求龐大尚需部分進(jìn)口。如果能以國內(nèi)自產(chǎn)的小麥或小麥芽代替部分大麥芽，勢必能緩解國內(nèi)大麥芽供應(yīng)不足的問題，還可以有效的降低啤酒生產(chǎn)成本，可以預(yù)見到在未來小麥啤酒一定會有一席之位[3]。

在發(fā)酵時，一定酵母溶液內(nèi)的細(xì)胞數(shù)目多少與發(fā)酵的目的產(chǎn)物的多少呈現(xiàn)出正相關(guān)的關(guān)系，所以在發(fā)酵時的首要目標(biāo)便是研究如何在一定酵母溶液內(nèi)最大提高其中的細(xì)胞數(shù)量[4]。

事實上，高密度培養(yǎng)只是一個相對的概念，干細(xì)胞重/升（DCW）/L是被用來描述高密度培養(yǎng)的單位[5]。在范義上，高密度培養(yǎng)就是通過培養(yǎng)使在一定菌液內(nèi)的細(xì)胞數(shù)目增多，從而使其菌液濃度接近理論最大值。通過用提升在一定酵母菌溶液內(nèi)酵母菌數(shù)目的方法，來獲得更多的釀酒酵母。

本試驗通過平板劃線法分離出單菌落用進(jìn)行酵母菌擴(kuò)培，探究培養(yǎng)基的搖瓶轉(zhuǎn)速、pH及麥汁濃度等不同的變量對酵母繁殖的影響，再對擴(kuò)培后的酵母菌數(shù)目進(jìn)行檢測，得到最佳的酵母菌擴(kuò)培方案，為精釀啤酒釀造提供了更多的菌種來源選擇。

1 材料與方法

1.1 材料

DM3啤酒酵母：生命科學(xué)與工程系工程中心保藏;澳洲優(yōu)質(zhì)大麥芽。

1.1.1 主要試劑

鹽酸;碘;麥芽汁培養(yǎng)基;瓊脂;亞甲基藍(lán);無水乙醇。

1.1.2 主要儀器與設(shè)備

大容量離心機(jī);蒸汽壓力鍋;恒溫鼓風(fēng)干燥箱;恒溫培養(yǎng)箱;電子天平;手持式糖度計;血細(xì)胞計數(shù)板;光學(xué)顯微鏡;可調(diào)萬用電爐。