酒精濃醪發酵菌種選育及發酵條件的優化

張和平

摘 要：玉米是中國生產的主要農作物之一。能夠在很大程度上提升玉米的產值，發揮玉米生產的潛在價值，并且為我國能源的節約做出重要的貢獻，因此，玉米發酵酒的工藝條件越來越受到人們的關注。本文主要研究適合于濃醪發酵的酵母菌種的選育。以實驗室提供的酵母為起始菌株，進行紫外誘變處理和雜交處理以選擇具有高產葡萄糖產率的菌株，通過照射時間對菌株進行不同處理，然后進行濃縮發酵試驗以選擇適合于濃縮糖化和肼發酵的高產酵母菌，它將著重于優化玉米發酵酒精濃度的條件。

關鍵詞：濃醪發酵；誘變；雜交；育種

1 材料和方法

1.1 菌種

高級活性干酵母實驗室自制酵母酒菌。

1.2 培養基

①酵母復狀培養基/g.L-：葡萄糖4.0；酵母膏0.5；硫酸鋅0.14；硫酸鎂0.32；瓊脂2.0；②分離培養基/g.L-：葡萄糖2.0；磷酸0.1；硫酸鎂0.05；硫酸鋅0.14；酵母膏0.1；瓊脂2；硫酸銨0.05，pH6.O；③發酵培養基：玉米面和水按重量以1：2的比例混合，水浴加熱。60℃時按0.008g/mL加入液化酶，且保持600C半小時；后升溫至90℃，保持90℃2小時；降溫至700C，加糖化酶和營養鹽（磷酸，尿素，硫酸鋅，硫酸鎂）。半小時后調pH=4.3；然后降溫至35℃備用；④發酵培養基：玉米面和水按重量以1：2的比例混合，水浴中加熱升溫至60℃時按0.008g/mL加入液化酶，且保持600C半小時；后升溫至90℃，保持90℃2小時；降溫至700C，加糖化酶和營養鹽，半小時后調pH=4.3；然后降溫至35℃備用。

1.3 誘變育種

1.3.1 制酵母單孢子菌懸液

取栽培酵母傾斜（試管傾斜），加入4毫升無菌水，輕輕蓋住孢子。將其倒入已用玻璃珠消毒的三角形燒瓶中，搖動20分鐘，并用無菌脫脂棉過濾。即得分散較好的單孢子懸浮液。

1.3.2 紫外誘變操作

①倒平板：在直徑9cm的碟子中，每只倒入分離培養基，放平，冷卻；②將單孢子懸浮液置于直徑為5cm的滅菌器皿中進行紫外線照射。將含有菌液的培養皿放入紫外線盒中，先打開電磁攪拌器，然后打開蓋板，最后打開紫外燈開始計時。在照射結束時，關閉UV燈，蓋上盤子，將其從UV盒中取出。紫外燈固定波長（用15瓦燈管）；照射距離30cm；③稀釋：從照射碟子中吸取0.5mL菌液，加入4.5mL的無菌水中，搖勻。依次稀釋至所需濃度；④分離：將上述稀釋好的液體，每個吸取O.lmL放入培養基已冷卻凝固的碟子中，每個濃度做1個碟子，然后用涂布棒將菌液均勻涂遍整個爹則，最后將碟子倒置入32.5℃培養箱中培養5-7天。

1.3.3 分析方法

①酵母菌體生長量測定方法：細胞計數方法，采用血球計數板計數法；②粗淀粉測定：玉米粉經水解處理后用斐林氏試劑法測定；③還原糖測定：斐林氏試劑法測定。④總糖測定：樣品經水解處理后用斐林氏試劑法測定；⑤揮發酸測定：用氫氧化鈉滴定法測揮發酸度；⑥酒份測定：取濾液和蒸餾水各100mL于500mL三角瓶中蒸餾，餾出液95mL，用蒸餾水補加到100mL，用酒度計測定，同時測定溫度，并用酒精度與溫度換算表，換算成20℃時的酒精度。

2 玉米發酵酒精濃醪條件優化

2.1 合理控制發酵溫度

玉米發酵酒的工藝條件有很多影響因素，其中一個主要影響因素是發酵溫??度。在其他條件一致的情況下，通過測量不同溫度下玉米的發酵效果，能夠得到的結論是：隨著溫度的增加，玉米發酵效果先上升后減小，在30℃左右時能夠達到最好的發酵效果，在溫度低于30℃時，發酵速度也會有所減慢，在溫度高于30℃時，發酵的酒精會產生一定程度的揮發，使得發酵液體的酒精含量減少，從而造成了發酵資源和發酵原料的浪費。

2.2 嚴格按照預定速度進行攪拌

影響玉米發酵酒精工藝條件的又一因素是攪拌。隨著攪拌速度的增加，發酵效果降低，這是因為攪拌速度的加快會導致所攪拌的玉米粉顆粒較大，不利于玉米粉與空氣的接觸，減少玉米粉與空氣的接觸面積，也不利于玉米粉與其他發酵原料的充分混合和發揮作用，使得玉米粉和其他原料的活性降低，從而降低了發酵效率。

2.3 合理安排發酵時間

發酵時間對玉米淀粉生料發酵酒精工藝條件有著較大的影響，直接影響著酒精發酵的酒精度和酒精酸度。在其他條件一致的情況下，通過測量不同發酵時間下玉米淀粉生料的發酵效果，能夠得到的結論是：隨著發酵時間的增加，玉米發酵酒精度先上升后減小，在50個小時左右時能夠達到最好的發酵酒精度，在發酵時間低于50個小時時，玉米淀粉生料發酵酒精的發酵酒精度成上升趨勢，酒精的酸度也隨著時間的增加而相應的提高濃度。

3 結束語

近年來，對于玉米發酵酒精工藝條件的研究越來越受到人們的廣泛關注，不僅僅是因為我國是玉米生產的大國，更因為玉米發酵酒精能夠減少自然資源的巨大消耗給我國健康可持續發展帶來的壓力，能夠在一定程度上減少環境的污染。總的來說，玉米發酵酒精工藝條件的研究對于促進我國玉米的產值和我國經濟、環境保護的發展有重要的作用，對于玉米酵酒精工藝條件的研究也必將有更好的發展前景。

參考文獻：

[1]黃宇彤，杜連祥.玉米原料酒精高濃度發酵中間試驗的研究[J].天津輕工業學院學報，2012.