釀酒酵母Y2發酵特性研究

衡水學院生命科學學院吳榮榮趙娟娟

釀酒酵母Y2發酵特性研究

衡水學院生命科學學院吳榮榮趙娟娟

本研究對釀酒酵母Y2的發酵特性進行了測定，結果表明，菌株Y2的最適生長溫度為28℃，OD值達到1.97；最適生長pH為6.0，OD值為2.12；最適發酵溫度為30℃；CO2失重達9.5g；在酒精度濃度為16%時，菌株的死亡率為85.2%；在pH1.5時，菌株的OD值為0.55。綜上所述，菌株Y2能夠很好地適應蘋果酒的釀造環境，適宜用作果酒的釀造。

釀酒酵母；發酵特性；蘋果酒

蘋果酒是以蘋果為主要原料，經破碎、壓榨、低溫發酵，陳釀調配而成的低度果酒。蘋果酒是世界第二大果酒，流行于歐、美、澳等國家，是國際飲料酒市場的一大熱點[1]。2008年世界蘋果酒產量已達500000噸，而且正以每年10%的速度增加。

蘋果酒中的營養成分豐富，蘋果酒中富含除蛋氨酸外的18種氨基酸中的17種[2]。蘋果經低溫生化發酵，生成了低糖類高蛋白類各種有機營養物質，如蘋果酸、琥珀酸、酒石酸和高能量營養的醇酯等。蘋果酒中含有鈣、鐵、鉀、核黃素和尼克酸等20多種微量元素和維生素，其中鈉含量少，鉀含量多，是很好的堿性食品。經常飲用蘋果酒能減少膽固醇在血管上的沉積、防止動脈硬化、降低血脂和軟化血管[3]。蘋果酒具有調節人體新陳代謝、促進血液循環、助消化、軟化血管、預防心血管硬化等疾病的發生，控制體內膽固醇水平、抗衰老、美容美顏等保健作用[4]。

酵母菌種的性能直接影響發酵工藝的類型和發酵條件，同時對發酵產品的類型和質量也起著重要的作用[5]。目前，我國蘋果酒生產中所采用的酵母多數為葡萄糖用酵母，這種酵母是針對葡萄及葡萄酒的生產工藝的特點開發出來的，它在蘋果酒中的生產效果并不理想[6]。篩選適合蘋果酒釀造的酵母菌種的研究進展緩慢，缺乏專用于蘋果酒釀造的酵母是現階段我國釀造優質蘋果酒的一大瓶頸。因此，需要針對蘋果的特點開發出優質高效的發酵菌種。

本研究通過對釀酒酵母Y2發酵特性（最適生長溫度、最適發酵溫度、最適生長pH、耐酒精能力和耐酸堿能力）的探討，以期獲得適合工業化生產用的蘋果酒用酵母。

1 材料與方法

1.1 材料

釀酒酵母Y2保存于衡水學院生命科學學院食品實驗室。

1.2 方法

1.2.1 最適生長溫度的測定

分別在不同培養溫度22℃、25℃、28℃、30℃和32℃下恒溫培養12h，560nm下測定培養液的OD值，確定其最適生長的溫度。

1.2.2 最適生長pH的測定

在不同pH值3.0、4.0、5.0、6.0和6.5的麥芽粉液體培養基中，恒溫培養12h，560nm下測定培養液的OD值，確定其最適生長pH。

1.2.3 最適發酵溫度確定

按3%接種量將活化好的酵母菌接入滅菌的11%蘋果汁中，在不同溫度（22℃、25℃、28℃、30℃、32℃）下恒溫培養72 h，測定CO2失重，依據失重的大小，確定菌株的最適發酵溫度。

1.2.4 耐酒精能力檢測

分別加入8%、10%、12%14%和16%等不同濃度梯度的無水乙醇，培養12h，測定細胞死亡率，確定菌株的耐酒精能力。

1.2.5 耐堿特性測定

在不同pH值（pH7.5、8.0、8.5、9.0、9.5）的麥芽粉液體培養基中，恒溫培養24h，560nm下測定OD值，確定菌株的耐堿特性。

1.2.6 耐酸特性測定

在不同pH值（pH1.5、2.0、2.5、3.0、3.5）的麥芽粉液體培養基中，恒溫培養24h，560nm下測定OD值，確定菌株的耐酸特性。

1.3 儀器設備

超凈工作臺、JA5003N型電子天平、SPX-150B-Z型生化恒溫培養箱、752紫外分光光度計、顯微鏡，血球計數板，SK-1型快速混勻器、pH計、冰箱、高壓蒸汽滅菌鍋、移液槍等。

2 結果與分析

2.1 最適生長溫度的確定

圖1 溫度對菌體生長的影響

從圖1中可以看出，溫度對酵母菌生長的影響很大。在28℃時，菌株Y2生長最快，菌株的OD值為1.97。在25～28℃的培養溫度范圍內，菌體的生長保持在一個較高的水平。當培養溫度從30℃上升到32℃時，生長有所下降，菌株Y2的OD值從1.86下降到1.46。隨著培養溫度的進一步提高將不利于酵母菌生長。然而較低的培養溫度也會影響菌株的生長。在22℃時，菌體生長緩慢，其OD值為1.06。因此，酵母菌Y2的最適生長溫度為28℃。

2.2 最適生長pH的測定

圖2 不同pH對菌體生長的影響

由圖2中數據可知，在pH3.0～6.5的范圍內，酸度對酵母菌株Y2生長的影響不是很大。菌株Y2在pH為6.0，其OD值最高，達到2.12。在pH為3.0時，其生長受到一定程度的抑制，此時菌株OD值最低，僅為1.47；當pH為4.0～6.0的水平時，菌體的生長沒有受到明顯的抑制。因此，菌株Y2最佳pH值為6.0。

2.3 最適發酵溫度確定

圖3 不同發酵溫度對CO2失重的影響

圖3數據顯示，不同溫度下，菌株的代謝活性存在很大的差異。CO2失重的測定結果表明，在30℃下發酵72h后，菌株Y2產生的CO2最多，失重達到最大，為9.5g，說明在此溫度下，酵母的發酵力最強。當發酵溫度為22℃時，菌株的發酵力急劇下降，產生的CO2失重為7.0g，相當于最適發酵溫度時的73.7%。綜上所述，在30℃時，菌株Y2發酵蘋果汁能力最強。

2.4 耐酒精能力實驗結果

由圖4可以看出，菌株5-F對酒精的耐受性較強。在8%的酒精濃度下，表現出較高的耐受性，其死亡率為5.7%。隨著酒精度的提高，死亡率也在逐漸增加。在酒精度為16%時，菌株Y2表現出一定的耐受能力，死亡率為85.2%。由此可知，菌株Y2適宜果酒的釀造。

圖4 不同酒精度對菌體生長的影響

2.5 耐酸能力實驗結果

圖5 不同酸度對菌體生長的影響

由圖5可以看出，在pH范圍在1.5～3.5范圍內，酵母菌株Y2隨著pH值的逐漸上升，OD值在逐漸增加；當pH為1.5時，其OD值為0.55，相當于pH3.5時的35.03%。因此，菌株Y2具有一定耐酸能力，適合用于蘋果汁的發酵。

3 結論

本研究確定了釀酒酵母Y2菌株的最適生長溫度、pH和發酵溫度，且該菌株具有較強的耐酒精、耐酸能力，適宜用做蘋果酒的釀造。

[1]牛自勉,趙紅鈺,賈小云.世界蘋果發展動態分析[J].山西果樹,2000,3(08)：12～13.

[2]宋紀蓉,張建剛.蘋果資源的深加工研究[J].西北大學學報：自然科學版,2002,32(03)：217～220.

[3]阮仕立,李華.蘋果酒——極具潛力的酒中新貴[J].中國酒, 2000(04)：54～55.

[4]王秋芳.開發蘋果酒前景廣闊[Z].山西食品工業,2007(03)：33～42.

[5]王福源.現代食品發酵技術[M].北京：中國輕工業出版社, 2007：10～25.

[6]楊曉英,丁立孝,梁美霞.蘋果酒優良酵母菌株的篩選[J].青島農業大學學報(自然科學版)2008,25(01)：28～33.

吳榮榮，女，1976年出生，河北深州市人，博士后，副教授，研究方向：食品科學與工程。

基金來源：河北省科技支撐計劃，蘋果酒專用釀酒酵母Y2菌劑的研究，項目編號：1321300。