一種精釀小麥啤酒常用酵母高密度培養研究

李易陽 馮磊

摘? 要：小麥啤酒以其獨特的香氣和味道深受廣大消費者喜愛，但目前精釀啤酒菌種來源單一，絕大多數以活性干酵母進行發酵。本研究旨在探究DM3啤酒酵母的穩定的高密度擴培條件，試驗以DM3啤酒酵母作為培養菌株，設置培養基中搖瓶轉速、麥汁pH、麥汁濃度三個變量，結合單因素試驗和正交試驗的數據統計方法，來確定所選水平內最佳的酵母擴培培養條件。試驗結果表明，在所選水平中酵母擴培的最佳的條件為：搖瓶轉速150rpm、麥汁pH4.5、麥汁濃度12°Bx。經此條件擴培下的酵母數目達到了6.84×108個/mL，為精釀啤酒釀造提供了更多的菌種來源選擇。

關鍵詞：啤酒酵母菌;高密度培養;培養基;正交試驗法

中圖分類號：TS261.1 文獻標志碼：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過酵母發酵而制成的啤酒是一種風味豐富多變、有助于人們消化的低酒精度飲品。到現在為止，進行著啤酒的釀造生產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]。經過多年持續增長的中國啤酒行業已經呈現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入中國市場的精釀啤酒，成功得到了中國年輕消費者的認可，精釀啤酒的市場占額增長十分迅速，已經達到了工業啤酒的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，具有巨大的可發展潛力。

小麥是我國大宗種植的主要農作物，其他谷物的種植面積和產量無法與之比擬。蛋白質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。但禍兮福所倚，較低的蛋白質含量卻成為小麥在啤酒釀造過程中最得天獨厚的優點。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口。如果能以國內自產的小麥或小麥芽代替部分大麥芽，勢必能緩解國內大麥芽供應不足的問題，還可以有效的降低啤酒生產成本，可以預見到在未來小麥啤酒一定會有一席之位[3]。

在發酵時，一定酵母溶液內的細胞數目多少與發酵的目的產物的多少呈現出正相關的關系，所以在發酵時的首要目標便是研究如何在一定酵母溶液內最大提高其中的細胞數量[4]。

事實上，高密度培養只是一個相對的概念，干細胞重/升（DCW）/L是被用來描述高密度培養的單位[5]。在范義上，高密度培養就是通過培養使在一定菌液內的細胞數目增多，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酵母菌數目的方法，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行酵母菌擴培，探究培養基的搖瓶轉速、pH及麥汁濃度等不同的變量對酵母繁殖的影響，再對擴培后的酵母菌數目進行檢測，得到最佳的酵母菌擴培方案，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：生命科學與工程系工程中心保藏;澳洲優質大麥芽。

1.1.1 主要試劑

鹽酸;碘;麥芽汁培養基;瓊脂;亞甲基藍;無水乙醇。

1.1.2 主要儀器與設備

大容量離心機;蒸汽壓力鍋;恒溫鼓風干燥箱;恒溫培養箱;電子天平;手持式糖度計;血細胞計數板;光學顯微鏡;可調萬用電爐。