380 研 究 论 文 发 酵 天 数 双 乙 酰 测 定 : 参 照 GB4927-4928-2001 标 准 发 酵 液 中 的 化 学 成 分 的 测 定 : 采 用 GC-8A 型 气 相 色 谱 测 定 1.5 离 子 注 入 方 法 [6] 把 待 处 理 的 菌 株 细 胞 均 匀 涂

中 国 细 胞 生 物 学 学 报 Chinese Journal of Cell Biology 2011, 33(4): 379-384 http://www.cjcb.org 全 小 麦 啤 酒 酵 母 菌 株 的 诱 变 育 种 及 应 用 研 究 袁 仲 1* 张 百 胜 1 张 慎 举 1 马 绮 云 2 陈 柯 羽 2 ( 1 商 丘 职 业 技 术 学 院 园 林 食 品 加 工 系, 商 丘 476000; 2 河 南 府 泉 酒 业 有 限 公 司, 商 丘 476100) 摘 要 采 用 10 Kev 低 能 N + 注 入 啤 酒 酵 母, 经 筛 选 获 得 一 菌 株 Lz37, 再 用 150 MPa 超 高 压 处 理 菌 株 Lz37, 经 双 乙 酰 平 板 筛 选 获 得 一 菌 株 Gy3, 其 凝 聚 性 很 强, 适 合 于 在 小 麦 汁 中 发 酵 啤 酒, 其 发 酵 度 为 66%~68%, 双 乙 酰 含 量 低 于 口 味 阈 值, 遗 传 稳 定 性 良 好 将 Gy3 酵 母 定 为 全 小 麦 啤 酒 生 产 应 用 酵 母, 命 名 为 商 啤 3 号 (SP-03) SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株 的 各 项 生 理 及 生 产 性 能 都 较 优 良, 特 别 是 在 全 小 麦 芽 啤 酒 的 酿 造 中 适 用 性 较 强, 经 过 对 发 酵 工 艺 等 的 调 整, 用 其 酿 制 的 啤 酒 口 感 纯 正 淡 爽 柔 和 关 键 词 离 子 注 入 ; 超 高 压 处 理 ; 诱 变 育 种 ; 全 小 麦 啤 酒 ; 酵 母 菌 株 小 麦 啤 酒 是 以 优 质 小 麦 芽 为 主 要 原 料, 通 过 科 学 方 法 精 心 酿 制 而 成 的 低 酒 精 度 饮 料 酒 由 于 小 麦 啤 酒 色 度 较 淡, 口 味 清 爽 风 味 纯 正 独 特, 因 而 受 到 越 来 越 多 消 费 者 的 欢 迎, 具 有 广 阔 的 发 展 前 景 目 前 酿 制 小 麦 啤 酒 的 酵 母 基 本 上 都 是 采 用 生 产 大 麦 啤 酒 的 酵 母 小 麦 啤 酒 黏 度 高, 原 有 酵 母 菌 种 悬 浮 性 强, 发 酵 结 束 后 酵 母 悬 浮 数 较 大, 对 过 滤 要 求 较 高, 造 成 生 产 成 本 增 加, 同 时 原 有 酵 母 菌 不 能 很 好 地 表 达 小 麦 啤 酒 的 酯 香, 这 已 成 为 啤 酒 行 业 研 究 小 麦 啤 酒 的 一 个 难 题 诱 变 育 种 主 要 有 物 理 诱 变 和 化 学 诱 变 两 种 方 法, 已 有 的 物 理 和 化 学 诱 变 因 子 由 于 频 繁 使 用, 其 诱 导 新 突 变 的 能 力 下 降, 诱 变 频 率 降 低 ; 由 于 它 们 几 乎 都 有 辐 射 性 或 毒 性, 在 很 大 程 度 上 限 制 了 它 们 的 应 用 如 果 小 麦 啤 酒 酵 母 诱 变 育 种 要 取 得 大 的 突 破, 必 须 寻 找 新 的 诱 变 源 离 子 束 作 为 一 种 新 的 诱 变 源 在 微 生 物 上 的 应 用 起 步 较 晚, 有 些 学 者 分 别 采 用 离 子 注 入 对 啤 酒 酵 母 [1] 酿 酒 酵 母 [2] 等 的 影 响 及 菌 种 选 育 [3] 进 行 了 研 究 此 外, 随 着 人 们 认 识 的 不 断 提 高, 超 高 压 已 被 很 多 研 究 者 们 应 用 于 微 生 物 诱 变 育 种 当 中, 李 党 生 等 [4] 用 高 压 技 术 对 啤 酒 酵 母 生 长 影 响 进 行 研 究, 通 过 高 压 诱 变 获 得 突 变 株, 为 利 用 高 压 诱 变 筛 [5] 选 啤 酒 酵 母 优 良 菌 种 提 供 了 初 步 依 据 王 振 伟 等 运 用 现 代 高 压 生 物 技 术, 选 育 优 良 啤 酒 酵 母 菌 种, 并 分 析 了 高 压 处 理 对 啤 酒 酵 母 的 生 长 影 响 笔 者 在 已 有 的 诱 变 经 验 基 础 上, 采 用 离 子 束 和 超 高 压 复 合 处 理, 对 河 南 府 泉 酒 业 有 限 责 任 公 司 保 存 的 商 啤 2 号 (SP-02) 酵 母 菌 进 行 处 理, 以 期 获 得 一 株 优 良 的 全 小 麦 啤 酒 酵 母 菌 株 1 材 料 与 方 法 1.1 实 验 菌 株 啤 酒 酵 母 菌 株 商 啤 2 号 (SP-02): 由 河 南 府 泉 酒 业 有 限 责 任 公 司 提 供 1.2 培 养 基 固 体 培 养 基 : 10 P 小 麦 芽 汁, 加 2% 琼 脂 发 酵 培 养 基 : 10 P 小 麦 芽 汁 1.3 培 养 方 法 试 管 培 养 : 取 斜 面 菌 种 一 环, 接 种 于 盛 有 10 ml 麦 汁 培 养 基 的 试 管 内, 25 培 养 2 d 三 角 瓶 培 养 : 将 试 管 中 的 酵 母 液 转 接 入 盛 有 100 ml 麦 汁 的 250 ml 三 角 瓶 内, 25 培 养 2 d 发 酵 培 养 : 每 个 500 ml 三 角 瓶 内 装 300 ml 麦 汁, 灭 菌, 接 三 角 瓶 培 养 液 10 ml, 装 上 发 酵 栓, 用 4 mol/l 的 硫 酸 封 口, 12 低 温 发 酵 8 d 500 L 罐 发 酵 : 将 筛 选 得 到 的 菌 株 用 10 P 小 麦 芽 汁 为 培 养 基, 在 500 L 罐 中 进 行 发 酵, 发 酵 期 间 每 天 取 样 测 定 发 酵 度 双 乙 酰 和 高 级 醇 等 的 含 量 1.4 主 要 测 定 方 法 凝 聚 性 的 测 定 : 采 用 本 斯 值 法 发 酵 速 度 的 测 定 : 取 待 试 菌 种, 接 种 于 麦 汁 培 养 基 中, 25 培 养 1 d; 取 200 ml 麦 汁 于 玻 璃 筒 中 (5 cm 120 cm) 接 种 新 培 养 酵 母, 使 麦 汁 酵 母 数 为 (1.0 1.5 10 7 个 /ml) 控 制 10 左 右 进 行 发 酵 每 天 2 次 测 定 其 外 观 糖 度 当 外 观 糖 度 为 3.5 P 时, 记 下 收 稿 日 期 : 2010-11-07 接 受 日 期 : 2010-12-02 河 南 科 技 进 步 资 助 项 目 * 通 讯 作 者 Tel: 0370-3182051, E-mail: sqzyyz@126.com

380 研 究 论 文 发 酵 天 数 双 乙 酰 测 定 : 参 照 GB4927-4928-2001 标 准 发 酵 液 中 的 化 学 成 分 的 测 定 : 采 用 GC-8A 型 气 相 色 谱 测 定 1.5 离 子 注 入 方 法 [6] 把 待 处 理 的 菌 株 细 胞 均 匀 涂 布 在 平 板 培 养 皿 上, 用 无 菌 空 气 风 干 制 成 菌 膜 采 用 能 量 10 Kev, 脉 冲 剂 量 1 10 14 N + /cm 2 的 N + 束 注 入 啤 酒 酵 母, 每 次 连 续 注 入 5 s, 间 隔 50 s, 总 剂 量 为 0( 对 照 )~7 10 14 N + /cm 2, 注 入 靶 室 的 真 空 度 为 1 10 3 Pa 1.6 超 高 压 处 理 方 法 [7] 采 用 900-2lL 型 超 高 压 设 备, 其 最 高 压 力 为 900 MPa, 最 大 容 积 为 2 L, 传 压 方 式 为 外 部 加 压, 传 压 介 质 为 蓖 麻 油, 加 压 保 压 卸 压 均 为 自 动 控 制 把 待 处 理 的 菌 种, 经 三 角 瓶 液 体 培 养 至 对 数 生 长 期, 用 磷 酸 缓 冲 液 (ph7.00) 或 10 P 小 麦 芽 汁 稀 释 至 细 胞 数 达 到 10 6 ~10 7 个 /ml, 分 装 到 高 温 灭 过 菌 的 聚 乙 烯 袋 中 按 照 预 定 方 案 选 取 压 力, 保 压 时 间 10 min, 进 行 高 静 压 处 理 ( 恒 温 25 ±2 ) 以 未 进 行 高 压 处 理 的 出 发 菌 株 作 为 对 照, 经 稀 释 后 涂 布 于 固 体 平 板 培 养 基 上, 25 培 养 48 h, 观 察 菌 落 数 1.7 菌 株 筛 选 方 法 将 经 过 离 子 注 入 处 理 或 超 高 压 处 理 后 生 长 良 好, 菌 落 成 中 等 大 小 乳 白 色 表 面 光 滑 和 边 缘 整 齐, 以 及 镜 检 菌 体 为 椭 圆 近 圆 形 的 平 板 单 个 菌 落 移 接 斜 面 供 复 筛 复 筛 凝 聚 性 好 的 菌 株, 进 一 步 做 双 乙 酰 含 量 发 酵 度 酒 精 度 等 生 产 特 性 分 析 照 平 板 和 各 剂 量 注 入 处 理 后 的 平 板, 在 相 同 条 件 下 培 养 后 进 行 菌 落 计 数, 绘 成 存 活 率 曲 线 ( 图 1) 可 以 看 出, 菌 体 存 活 率 与 注 入 离 子 剂 量 有 关, 随 着 N + 注 入 剂 量 的 增 大, 菌 株 存 活 率 降 低, 当 注 入 剂 量 超 过 7 10 14 N + /cm 2 时, 存 活 率 降 为 零 存 活 率 在 中 间 有 一 个 上 扬 的 区 段 这 说 明 啤 酒 酵 母 菌 与 其 它 受 离 子 注 入 的 菌 体 一 样 也 存 在 初 级 修 复 和 生 物 修 复 机 制, 而 且 在 此 区 段 微 生 物 的 突 变 率 是 最 高 的, 因 此, 初 步 选 定 2 10 14 N + /cm 2 为 合 适 的 诱 变 剂 量 2.1.2 菌 株 的 筛 选 与 发 酵 性 能 比 较 在 离 子 注 入 剂 量 2 10 14 N + /cm 2 条 件 下 诱 变, 将 生 长 良 好, 菌 落 成 中 等 大 小 乳 白 色 表 面 光 滑 和 边 缘 整 齐, 以 及 镜 检 菌 体 为 椭 圆 近 圆 形 的 平 板 单 个 菌 落 移 接 斜 面 供 筛 选 初 筛 共 挑 取 菌 株 48 株 对 初 筛 所 得 到 的 菌 株 用 本 斯 值 法 测 定 凝 聚 性, 经 复 筛 后 发 现, 有 5 株 菌 株 具 有 较 好 的 凝 聚 性, 凝 聚 性 均 比 出 发 菌 株 强 双 乙 酰 含 量 的 多 少 是 影 响 啤 酒 质 量 的 一 个 重 要 指 标, 出 发 菌 株 在 大 麦 啤 酒 发 酵 中 双 乙 酰 含 量 在 口 味 阈 值 (0.15 mg/l) 以 下, 挑 选 生 产 双 乙 酰 少 的 酵 2 结 果 2.1 离 子 注 入 选 育 全 小 麦 啤 酒 酵 母 菌 株 2.1.1 离 子 注 入 处 理 对 菌 株 存 活 率 的 影 响 由 对 图 1 菌 株 离 子 注 入 后 存 活 曲 线 Fig.1 Survival curves of strains after ion implantation 表 1 不 同 菌 株 发 酵 特 性 的 比 较 Table 1 Comparision of different fermentation characteristics 菌 株 发 酵 度 (%) 酒 精 度 (%) 发 酵 时 间 (d) 双 乙 酰 (mg/l) 凝 聚 性 ( 本 斯 值 /ml) Strains Degree of Alcohol(%) Fermentation Diacetyl(mg/L) Cohesive(The value fermentation(%) time(d) of the Sri lanka/ml) Sp-02 64.9 3.95 4.5 0.185 1.1 Lz1 71.4 4.21 4.0 0.142 1.3 Lz12 63.0 3.78 4.5 0.199 1.4 Lz28 66.1 4.02 3.5 0.146 1.5 Lz31 68.0 4.50 4.0 0.168 1.3 Lz37 66.8 4.04 3.0 0.126 1.3

袁 仲 等 : 全 小 麦 啤 酒 酵 母 菌 株 的 诱 变 育 种 及 应 用 研 究 381 母 是 生 产 优 质 小 麦 啤 酒 的 重 要 条 件 将 凝 聚 性 较 好 的 5 个 菌 株 进 行 500 ml 三 角 瓶 发 酵, 测 定 其 发 酵 液 中 双 乙 酰 含 量, 发 现 有 3 株 菌 的 发 酵 液 双 乙 酰 含 量 降 到 了 口 味 阈 值 以 下, 但 是 比 出 发 菌 株 在 大 麦 啤 酒 中 的 双 乙 酰 含 量 (0.072 mg/l) 要 高 试 验 对 发 酵 液 双 乙 酰 含 量 较 低 的 Lz37 等 5 个 菌 株 进 行 凝 聚 性 发 酵 度 和 酒 精 度 的 测 定, 并 与 出 发 菌 株 商 啤 2 号 (SP-02) 进 行 比 较 ( 表 1) 结 果 表 明 Lz1 Lz28 Lz31 和 Lz37 的 发 酵 度 和 酒 精 度 均 略 高 于 出 发 菌 株 试 验 发 现 : 采 用 10 Kev 低 能 N + 注 入 啤 酒 酵 母, 经 筛 选 获 得 一 株 菌 Lz37, 其 凝 聚 性 很 强 ( 本 斯 值 1.4 /ml), 适 合 于 在 小 麦 汁 中 发 酵 啤 酒, 其 发 酵 度 为 66%~68%, 双 乙 酰 含 量 (0.124 mg/l) 低 于 口 味 阈 值, 为 了 保 证 后 发 酵 能 在 较 短 时 间 内 完 成, 其 双 乙 酰 还 原 能 力 还 需 进 一 步 加 强 2.2 超 高 压 处 理 诱 变 选 育 全 小 麦 啤 酒 酵 母 菌 株 2.2.1 高 静 水 压 处 理 啤 酒 酵 母 Lz37 存 活 率 曲 线 由 对 照 平 板 和 不 同 压 力 处 理 后 的 平 板, 在 相 同 条 件 下 培 养 后 进 行 菌 落 计 数, 绘 成 存 活 率 曲 线 ( 图 2) 可 以 看 出, 菌 体 存 活 率 与 压 力 有 关, 随 着 压 力 的 增 大, 菌 株 存 活 率 降 低, 当 压 力 超 过 300 MPa 时, 存 活 率 降 为 零 据 报 道, 存 活 率 在 20%~50% 之 间, 微 生 物 的 突 变 率 是 最 高 的, 初 筛 选 用 双 乙 酰 平 板, 初 步 选 定 150 MPa 为 合 适 的 诱 变 压 力 2.2.2 菌 株 的 筛 选 与 发 酵 性 能 比 较 将 150 MPa 条 件 下 处 理 10 min 的 菌 液 涂 布 在 双 乙 酰 平 板 上, 培 养 后 将 生 长 良 好, 乳 白 色 表 面 光 滑 和 边 缘 整 齐, 以 及 镜 检 菌 体 为 椭 圆 近 圆 形 的 单 个 菌 落 移 接 斜 面 供 复 筛 共 挑 取 8 株 菌 株, 分 别 命 名 为 Gy1 Gy2 Gy3 Gy4 Gy5 Gy6 Gy7 Gy8 试 验 中 所 用 的 出 发 菌 株 Lz37 具 有 良 好 的 凝 聚 性, 为 了 了 解 超 高 压 处 理 Lz37 后 所 筛 选 的 菌 株 其 凝 聚 性 是 否 发 生 突 变, 用 本 斯 值 法 测 定 Gy1 Gy2 Gy3 等 8 株 菌 株 的 凝 聚 性 结 果 发 现 诱 变 得 到 的 Gy3 Gy7 与 出 发 菌 株 相 近, 而 且 酵 母 沉 淀 紧 密, 说 明 Gy3 Gy7 这 2 个 菌 株 比 出 发 菌 株 Lz37 具 有 更 良 好 的 絮 凝 性 对 发 酵 液 双 乙 酰 含 量 较 低, 凝 聚 性 优 良 的 Gy3 Gy7 菌 株 进 行 发 酵 度 和 酒 精 度 的 测 定, 并 与 出 发 菌 株 Lz37 进 行 比 较 ( 表 2) 结 果 表 明 Gy3 的 性 能 优 于 出 发 菌 株 和 Gy7 将 菌 株 Gy3 和 Gy7 在 固 体 斜 面 培 养 基 上 连 续 接 种 培 养 8 代 后, 进 行 发 酵 性 能 测 定, 结 果 显 示 传 代 前 后 菌 株 的 主 要 酿 造 性 能 基 本 没 有 变 化 因 此, 所 获 得 的 菌 株 Gy3 和 Gy7 遗 传 稳 定 性 较 好 进 一 步 试 验 证 明 : Gy3 酵 母 菌 的 发 酵 度 死 灭 温 度 凝 聚 性 及 还 原 双 乙 酰 速 度 都 比 较 理 想 特 别 是 凝 聚 性 能 有 很 大 提 高, 经 过 对 发 酵 工 艺 等 的 调 整, 适 合 于 小 麦 麦 芽 汁 酿 造 啤 酒, 其 发 酵 得 到 的 啤 酒 口 味 纯 正 因 此, 将 Gy3 酵 母 定 为 啤 酒 生 产 应 用 酵 母, 命 名 为 商 啤 3 号 (SP-03) 2.3 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 在 全 小 麦 芽 啤 酒 生 产 中 的 应 用 试 验 SP-02 SP-03 SP-06 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 中, 除 SP-03 是 新 诱 变 选 育 菌 株 外, 其 余 是 从 河 南 府 泉 酒 业 有 限 责 任 公 司 多 年 搜 集 保 存 的 啤 酒 酵 母 菌 株 中 挑 选 出 的 较 优 者, 而 SP-02 为 府 泉 酒 业 有 限 公 司 图 2 超 高 压 处 理 后 菌 株 存 活 曲 线 Fig.2 Survival curves of strains after high pressure treatment 表 2 3 株 菌 株 发 酵 性 能 的 比 较 Table 2 3 strains comparision of fermentation performance 菌 株 发 酵 度 (%) 酒 精 度 (%) 发 酵 时 间 (d) 双 乙 酰 (mg/l) 凝 聚 性 ( 本 斯 值 /ml) Strains Degree of Alcohol(%) Fermentation time(d) Diacetyl(mg/L) Cohesive(The value fermentation(%) of the Sri lanka/ml) Lz37 66.8 4.02 3.0 0.123 1.3 Gy3 67.2 4.08 3.0 0.093 1.3 Gy7 66.7 3.95 3.5 0.100 1.4

382 研 究 论 文 原 生 产 大 麦 芽 啤 酒 时 使 用 的 啤 酒 酵 母 菌 株, 为 此, 将 SP-02 与 SP-03 SP-06 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 在 全 小 麦 芽 啤 酒 的 生 产 中 进 行 对 比 应 用 试 验 2.3.1 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 的 锥 型 罐 发 酵 试 验 为 了 体 现 小 麦 啤 酒 的 风 格, 采 用 浓 醪 糖 化, 料 水 比 控 制 在 1: 3.5~4; 采 用 48 /68 /72 的 糖 化 温 度 ; 糖 化 时 添 加 适 量 的 b- 葡 聚 糖 酶 以 降 低 麦 汁 粘 度, 加 快 过 滤 的 进 行 ; 采 用 双 醪 一 次 煮 出 糖 化 法 生 产 试 验 使 用 的 小 麦 芽 与 大 米 的 配 比 为 40: 60, 由 于 麦 芽 用 量 较 低 而 致 使 麦 汁 的 ph 缓 冲 能 力 较 差, 因 而 在 发 酵 的 第 3 天, 发 酵 液 的 ph 值 已 降 至 4 以 下 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 锥 型 罐 发 酵 理 化 指 标 分 析 结 果 见 表 3 在 发 酵 阶 段 每 天 进 行 跟 踪 检 测 酵 母 细 胞 数 时 发 现, 在 酵 母 细 胞 凝 聚 沉 淀 期 间, SP-02 和 SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株 的 酵 母 细 胞 都 能 大 量 结 团 沉 淀, 而 SP-06 在 酵 母 凝 聚 沉 淀 过 程 中 则 不 结 团, 酵 母 细 胞 始 终 呈 单 个 细 胞 发 酵 基 本 结 束 回 收 酵 母 时, 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 的 酵 母 泥 回 收 情 况 差 别 较 大 ( 表 4) 发 酵 结 束 后 对 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 的 酒 液 口 感 风 格 进 行 品 尝, 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 的 酒 液 口 感 风 格 差 别 较 大, 根 据 江 南 大 学 顾 国 贤 教 授 啤 酒 风 味 类 型 分 布 图, 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 的 酒 液 口 感 风 格 分 别 属 于 不 同 的 风 味 类 型 ( 表 4) 在 国 外, 一 些 酿 造 师 认 为, 小 麦 啤 酒 特 有 的 香 气 来 源 于 高 含 量 的 高 级 醇 (120 mg/l~160 mg/l) 和 酯 (20 mg/l~40 mg/l), 而 酵 母 菌 种 发 酵 温 度 冷 麦 汁 通 氧 量 与 高 级 醇 和 酯 的 生 成 有 很 大 关 系 因 此, 德 国 英 国 常 采 用 上 面 发 酵 酵 母 菌 种, 较 高 接 种 温 度 (12 ~15 ) 和 发 酵 温 度 (16 ~20 ) 笔 者 对 SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株, 经 过 发 酵 工 艺 等 的 调 整, 也 能 生 产 出 香 味 突 出 口 味 纯 正 泡 沫 洁 白 且 细 腻 的 小 麦 啤 酒 SP-02 啤 酒 酵 母 菌 株 不 论 是 在 大 麦 芽 啤 酒 的 酿 制 中 还 是 在 全 小 麦 芽 啤 酒 的 生 产 中, 啤 酒 的 口 感 风 格 都 较 一 致, 刺 激 感 都 较 强, 较 有 劲, 饮 后 较 易 上 头, 但 其 酿 制 的 啤 酒 风 格 与 目 前 流 行 的 淡 爽 型 及 淡 爽 柔 和 型 的 啤 酒 风 格 有 差 距 ; SP-06 在 全 小 麦 芽 啤 酒 的 生 产 中 口 感 较 好, 纯 正 淡 爽 的 口 感 风 格 比 较 适 应 当 前 啤 酒 市 场 流 行 的 口 感 风 格, 不 足 之 处 是 在 全 小 麦 芽 啤 酒 的 酿 制 中 凝 聚 性 太 差 酵 母 回 收 困 难 而 限 制 了 它 的 应 用 价 值 ; SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株 在 全 小 麦 芽 啤 酒 的 酿 造 中 适 用 性 较 强, 用 其 酿 制 的 啤 酒 口 感 纯 正 淡 爽 柔 和, 整 体 口 感 风 格 为 目 前 国 内 流 行 的 淡 爽 柔 和 型 2.3.2 SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株 的 生 产 稳 定 性 试 验 在 啤 酒 大 生 产 中, 酵 母 一 般 使 用 至 3~4 代 即 行 淘 汰, 笔 者 对 SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株 进 行 了 0~7 代 全 小 麦 芽 表 3 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 发 酵 罐 发 酵 终 了 理 化 指 标 分 析 Table 3 The physical and chemical indicators of 3 beer yeast strains at the end of the fermentation 罐 号 ( 菌 株 ) 酒 精 含 量 (%) 实 际 浓 度 (% m/m) 原 麦 汁 浓 度 ( P) 真 正 发 酵 度 (%) ph 值 总 酸 (ml/100 ml) 双 乙 酰 (mg/l) 色 度 Tank No. Alcohol(%) The actual Original wort The real ph value Total acid Diacetyl Color (Strains) concentration concentration degree of (ml/100 ml) (mg/l) (EBC) (% m/m) ( P) fermentation(%) 30#(SP-02) 4.37 3.308 10.03 68.2% 3.83 1.70 0.0504 5.0 25#(SP-03) 4.36 3.308 10.01 68.1% 3.85 1.65 0.0432 5.0 4#(SP-06) 4.47 3.232 10.01 69.2% 3.78 1.75 0.0432 5.0 表 4 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 的 酒 液 口 感 品 尝 及 风 格 类 型 Table 4 Liquor taste and style type of 3 beer yeast strains 罐 号 ( 菌 株 ) 发 酵 液 中 悬 浮 酵 母 细 胞 数 酵 母 泥 回 收 情 况 口 感 品 尝 风 味 类 型 Tank No. (Strains) Fermentation of yeast cells The recall of yeast sludge Taste Style type per milliliter of suspension 30# (SP-02) 6.7 10 6 More dilute Taste more pure, Powerful light cool cool lighter, stronger irritation 25# (SP-03) 2.3 10 6 More thick Pure taste, light cool, Light cool soft-type coordinated, soft 4# (SP-06) 16.5 10 6 Dilute Pure taste, cool light, Shuang-type light coordination

袁 仲 等 : 全 小 麦 啤 酒 酵 母 菌 株 的 诱 变 育 种 及 应 用 研 究 383 啤 酒 的 生 产 应 用 试 验 结 果 见 表 5 从 综 合 数 据 来 看, SP-3 啤 酒 酵 母 菌 株 经 0~7 代 的 生 产 稳 定 性 试 验, 其 生 产 稳 定 性 较 为 理 想 SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株 进 行 0~7 代 全 小 麦 芽 啤 酒 的 生 产 应 用 试 验 过 程 中, 起 发 及 降 糖 速 度 均 较 快, 酵 母 泥 回 收 情 况 均 较 稠, 口 感 品 尝 均 纯 正 淡 爽 柔 和 按 照 优 化 后 的 糖 化 工 艺 发 酵 工 艺, 采 用 全 小 麦 麦 芽 汁, 利 用 商 啤 3 号 2 代 酵 母 菌 应 用 于 120 吨 240 吨 生 产 用 发 酵 进 行 实 际 扩 大 实 验 试 验 结 果 表 明 : 商 啤 3 号 在 大 罐 中 性 能 良 好, 在 小 麦 麦 芽 汁 中 繁 殖 较 快, 酵 母 高 峰 值 为 8 10 7 个 /ml 过 滤 前 的 酵 母 数 为 0.3 10 7 个 /ml 左 右 麦 汁 极 限 发 酵 度 为 83%~85%, 表 5 SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株 0~7 代 应 用 情 况 Table 5 The application situation of "SP-03" beer yeast strains from 0 to 7 generations 代 数 真 正 发 酵 度 (%) 双 乙 酰 (mg/l) 酵 母 死 亡 率 (%) Generations The real degree of fermentation(%) Diacetyl(mg/L) Yeast mortality(%) 0 68.0 0.0480 1.1 1 68.2 0.0432 1.5 2 68.3 0.0336 1.9 3 68.0 0.0408 2.3 4 67.9 0.0432 2.6 5 68.1 0.0504 2.8 6 68.2 0.0480 2.9 7 68.1 0.0456 2.7 啤 酒 真 正 发 酵 度 为 66%~68%, E 值 为 0.5%~1.0%, a- 氨 基 氮 同 化 力 为 75% 双 乙 酰 峰 值 为 0.3~0.4 mg/l, 成 品 啤 酒 中 双 乙 酰 含 量 为 0.04~0.06 mg/l 3 讨 论 采 用 10 Kev 低 能 N + 注 入 啤 酒 酵 母, 经 筛 选 获 得 一 株 菌 Lz37, 其 凝 聚 性 很 强 ( 本 斯 值 1.4/ml), 适 合 于 在 小 麦 汁 中 发 酵 啤 酒, 其 发 酵 度 为 66%~68%, 双 乙 酰 含 量 低 于 口 味 阈 值 再 采 用 150 MPa 超 高 压 处 理 啤 酒 酵 母 株 菌 Lz37, 经 双 乙 酰 平 板 筛 选 获 得 一 株 菌 Gy3, 其 凝 聚 性 很 强 ( 本 斯 值 1.3/ml), 适 合 于 在 小 麦 汁 中 发 酵 啤 酒, 其 发 酵 度 为 66%~68%, 双 乙 酰 含 量 (0.04~0.06 mg/l) 低 于 口 味 阈 值, 遗 传 稳 定 性 良 好 将 Gy3 酵 母 定 为 啤 酒 生 产 应 用 酵 母, 命 名 为 商 啤 3 号 (SP-03) SP-03 啤 酒 酵 母 菌 株 的 各 项 生 理 及 生 产 性 能 都 较 优 良, 特 别 是 在 全 小 麦 芽 啤 酒 的 酿 造 中 适 用 性 较 强, 用 其 酿 制 的 啤 酒 口 感 纯 正 淡 爽 柔 和 ; 同 时 SP-03 在 全 小 麦 芽 啤 酒 酿 造 中 的 凝 聚 沉 淀 及 酵 母 回 收 情 况 也 比 较 理 想, 是 实 验 室 试 验 5 支 啤 酒 酵 母 菌 株 及 大 生 产 试 验 3 株 啤 酒 酵 母 菌 株 中 的 最 优 者, 因 而 SP-03 是 一 支 生 理 及 生 产 性 能 优 良, 适 用 于 全 小 麦 芽 啤 酒 生 产 的 优 良 啤 酒 酵 母 菌 株, 经 过 对 发 酵 工 艺 等 的 调 整, 其 发 酵 得 到 的 全 小 麦 啤 酒 口 味 纯 正 淡 爽 柔 和 参 考 文 献 (References) 1 邓 玉 清, 王 纪, 蒋 海 波, 余 增 亮 H + N + Ar + 注 入 对 啤 酒 酵 母 存 活 率 的 影 响 及 SEM 和 ESR 研 究 激 光 生 物 学 报 2001; 10(3): 170-3. 2 王 鹏 银, 郝 欣, 郭 学 武, 肖 冬 光 离 子 注 入 诱 变 选 育 低 产 高 级 醇 酿 酒 酵 母 菌 株 酿 酒 科 技 2008; (02): 17-21. 3 虞 龙, 张 宁 离 子 注 入 微 生 物 诱 变 育 种 的 研 究 与 应 用 进 展 微 生 物 学 杂 志 2005; 25(2): 80-3. 4 李 党 生, 王 振 伟 高 压 诱 变 啤 酒 酵 母 研 究 及 其 突 变 株 RAPD 分 析 食 品 科 学 2009; (21): 52. 5 王 振 伟, 王 恺 高 压 诱 变 啤 酒 酵 母 及 突 变 株 SDS-PAGE 电 泳 分 析 科 技 资 讯 2009; (25): 7. 6 袁 仲, 陈 柯 羽 离 子 注 入 诱 变 选 育 全 小 麦 啤 酒 酵 母 菌 株 酿 酒 科 技 2009; (11): 55-7. 7 刘 凤 珠, 张 辉, 穆 凯 峰 高 静 压 对 啤 酒 酵 母 诱 变 效 应 的 研 究 酿 酒 科 技 2008; (03): 51-2.

384 研 究 论 文 The Application and Mutation Breeding of Whole Wheat Beer Yeast Strains Zhong Yuan 1 *, Bai-Sheng Zhang 1, Shen-Ju Zhang 1, Qi-Yun Ma 2, Ke-Yu Chen 2 ( 1 Department of Landscape and Food Processing Shangqiu Vocational and Technical College, Shangqiu 476000, China; 2 Henan Fuquan Beer Limited Company, Shangqiu 476100, China) Abstract Low energy N + implantation using 10 Kev Saccharomyces cerevisiae by screening to obtain a bacteria Lz37, using ultra high pressure 150 MPa strains Lz37, screened by a plate of diacetyl bacteria Gy3, the cohesion was very strong, suitable for use in wheat beer fermented juice, the degree of fermentation was from 68% to 66%, diacetyl content below the taste threshold, genetic stability was good. Gy3 as whole wheat yeast beer yeast was named No.3 commercial beer (SP-03). SP-03 beer yeast strains of the physiological and production performance were relatively good, especially in the full-malt beer brewed in the applicability of strong, such as through the adjustment of the fermentation process, with its pure taste of beer brewed, cool light, soft. Key words ion implantation; high pressure processing; mutation breeding; whole wheat beer; yeast strains Received: November 7, 2010 Accepted: December 2, 2010 This work was supported by the Science and Technology Projects in Henan Province *Corresponding author. Tel: 86-370-3182051, E-mail: sqzyyz@126.com