啤酒酵母分離純化工藝的探討

啤酒酵母分離純化工藝的探討

啤酒創(chuàng)始人的衰落通常表現(xiàn)為：緩慢的發(fā)酵、缺乏發(fā)芽能力（高泡沫站無法儲存）；發(fā)酵不徹底，發(fā)芽程度明顯下降。雙乙二醇的峰值增加，還原緩慢，發(fā)酵停止，蒸餾水小于0.1ml。母字母菌的凝聚性變差，難以過濾。例如，酒精后，啤酒的味道會變紅。因而,在工廠每隔一段時間(6~12個月)篩選一次良好的菌株很有必要[1~3]。本人根據(jù)所在啤酒廠的原料及水質(zhì)特點,合理地改進了前人分離純化的方法,選育一株活力強,發(fā)酵速度快,發(fā)酵力高,有適度凝聚性的菌株。1材料和方法1.1儀器的設(shè)置方法材料:啤酒發(fā)酵液、大麥芽、黃豆。儀器:恒溫箱、顯微鏡、分析天平、水浴鍋、卡氏罐、紫外分光光度計等。試劑:瓊脂、濃硫酸、4M鹽酸、pH4.5的醋酸緩沖液等。1.2方法和步驟1.2.1酵母稀釋液的稀釋和培養(yǎng)選取一罐發(fā)酵狀況相對較好的第4代酵母作為出發(fā)菌株進行初篩。初篩前先進行活化復(fù)壯,至供試培養(yǎng)液菌體密度為1.15×108個/mL,芽生率為8.8%。將處理后的酵母液稀釋至10-6,取10-5、10-6稀釋度的酵母稀釋液,各吸0.5mL注入11°P麥汁平皿瓊脂培養(yǎng)基中,用涂抹棒涂勻,26℃培養(yǎng)72~96h。每天檢查菌落生長情況。根據(jù)在固體培養(yǎng)基上長出的菌落大小、顏色、邊緣及菌體的形狀進行初篩。選擇中等大小、乳白色、表面光滑、向上凸起、中心略有凹陷、邊緣整齊的菌落,鏡檢形態(tài)飽滿、邊緣光滑、大小均勻的5株卵圓形菌株,對應(yīng)接種于麥芽汁斜面培養(yǎng)基,25℃培養(yǎng)48~72h備用。1.2.2養(yǎng)基、培養(yǎng)對應(yīng)菌落分別轉(zhuǎn)植到11°P麥芽汁培養(yǎng)基中于25℃活化培養(yǎng)。根據(jù)5株菌種的發(fā)酵力、死滅溫度、凝聚力實驗等指標作為篩選條件,淘汰相對差的菌株。1.2.2.酵母種子液培養(yǎng)取500mL三角瓶,內(nèi)裝11°Brix的麥芽汁250mL,加棉塞滅菌,冷卻后接種培養(yǎng)24h的酵母種子液14~20mL,于25℃培養(yǎng)并測量CO2失重。1.2.2.保溫、培養(yǎng)將5株培育菌種0.5mL接入裝有10mL麥汁的試管中。分別在48、50、52、54℃下保溫10min后立即用冷水冷至室溫,然后移至25℃恒溫箱培養(yǎng)。每天觀察試管酵母的發(fā)酵情況,如對應(yīng)某溫度下該試管中酵母菌不繁殖,則此溫度即為死亡溫度。1.2.2.酵母沉淀測定將5株培育菌種10mL,接入到200mL三角瓶中,在25℃下培養(yǎng)48h,觀測酵母沉淀情況,五個三角瓶內(nèi)酵母沉淀緊密,色澤潔白,然后離心使酵母沉淀。采用本斯試驗方法進行凝聚力測定。1.2.3最佳菌株的確定根據(jù)上述復(fù)篩實驗,選出發(fā)酵能力強、耐溫性能好、凝集性大的菌株作為預(yù)選菌株,留種,活化兩次,再作發(fā)酵力、死滅溫度、凝集力實驗,得到優(yōu)良菌株。再將該菌株活化兩次,以如下工藝:菌株→活化→10mL試管→250mL小三角瓶→2500mL大三角瓶→15L卡氏罐→200L發(fā)酵罐進行麥汁發(fā)酵,對發(fā)酵過程進行跟蹤分析(雙乙酰實驗、酵母生長曲線、降糖曲線)并進行樣酒品嘗檢測,根據(jù)菌種的發(fā)酵、還原、產(chǎn)酸及啤酒樣品的口感和風味,來考察所選菌株的性能。2結(jié)果與分析2.1不同菌株的發(fā)酵性能試驗2.1.1表1顯示了壓力試驗的結(jié)果，2c重量為從表1可以看出1號菌株在發(fā)酵終了時CO2釋放量(g)最多,即1號菌株發(fā)酵速度最快,是發(fā)酵速度較高的酵母。2.1.2菌株的死滅溫度*產(chǎn)生沉淀用+表示,沒有產(chǎn)生沉淀用-表示從表2中可以看出:1#和3#菌株的死滅溫度為52℃,4#菌株的死滅溫度為50℃,其它菌株的死滅溫度為48℃。結(jié)果可看出,1#和3#菌種死滅溫度較好,是很好的耐熱性酵母菌種。2.1.3酵母菌種凝集性分析表3中mL表示沉降酵母的體積,五種酵母菌種在沉降時形成一清晰界面,說明該酵母菌種是凝集性酵母,但從表中結(jié)果得出1#、3#、5#號菌株凝集性很高,為高凝集性菌種。綜合上述各實驗結(jié)果,1#菌株發(fā)酵能力強、耐溫性能好、凝集性強,因此以1#號菌株當作優(yōu)良菌株,留種,活化兩次后進行擴大培養(yǎng)及跟蹤分析實驗。2.2培訓與跟蹤分析2.2.1在不同的時間內(nèi)，測定了雙乙酰的含量，并繪制了雙乙的恢復(fù)曲線從圖1可以看出,A#菌株形成的雙乙酰峰值較低,還原雙乙酰速度較快,是一株低雙乙酰啤酒酵母。2.2.2發(fā)酵過程中a#菌株檢測由圖2可見,發(fā)酵階段的每毫升酵母數(shù)是由少變多,再逐漸減少的過程。A#菌株在發(fā)酵過程中達到5.4×107個/mL。說明A#能控制了較適合的成品啤酒的高級醇含量和雙乙酰含量。2.2.3糖濃度的變化如圖3所示從圖3可以看出,此分離后的酵母降糖速度較快。發(fā)酵