高耐性釀酒酵母的篩選及耐受性分析

牟來慶 張奏娟

現在世界上最主要的生活和工業能源就是石油，但是，石油屬于不可再生資源，其存在儲備量的限制。因此，研制出一種能夠代替石油的新能源已經成為一項急需解決的問題。酒精已經被公認為是一種可以代替石油的可再生資源，相比石油來說，酒精的最大優勢就是污染小、可再生，被國際公認為是最環保的可再生能源之一。對濃醪酒精進行發酵，不僅可以在最大限度上節省生產成本，還可以降低設備的閑置率，而且產生的酒糟處理方式比較簡單，這類酒精生產技術的應用價值非常巨大。

釀酒酵母的篩選

對于微生物尤其是工業生產上使用的酵母菌來說，對其進行篩選以及保持其活性，是生產中最基本的條件。本文中所涉及到的釀酒酵母就是一種工業生產發酵菌，其在工業酒精生產中使用的優勢在于，它的造價低、生物量大、安全性高以及生長旺盛，在各個領域的應用都比較廣泛，如食品發酵、酒精生產發酵、醫藥發酵等。其在工業酒精生產中會受到各種因素的影響，這些不利因素會直接威脅到釀酒酵母的生長和發酵，會對發酵工藝和設備產生直接影響，進而提高生產成本。下面就通過幾個方面對釀酒酵母的各項耐受性進行分析：

釀酒酵母的耐受性

釀酒酵母的耐酒精性。在釀造高濃度酒精的時候，由于沉著物過多酵母的發酵功能也就越強，所釀造的酒精濃度也就越高，當酒精濃度高到一定程度是，就會對釀酒酵母本身造成影響，會讓酵母細胞的發酵功能、發酵活性以及存活率受到抑制。并且，隨著酒精濃度越來越高，釀酒酵母的存活率和發酵速度逐漸降低，如果酒精的濃度還在持續升高，酵母菌的發酵功能會持續降低，最終導致停止發酵。因此，酒精度越高其蒸餾能耗越低，在發酵過程中應該最大限度的提高成熟醪中的酒精含量，而酒精濃度在很大程度上會影響酵母菌的生長，通常情況下當酒精濃度達到百分之十一左右就會完全抑制普通酵母的發酵，因此，在進行高濃度酒精發酵時，應該選擇高耐性的釀酒酵母。

釀酒酵母的耐滲透性。如果進行發酵的原料是淀粉質，一般情況下所選的工藝都是邊糖化邊發酵，如果直接處理掉廢液就不會涉及到高滲問題。但是，在實際生產中為了節約成本，提高廢液的利用率，工廠通常都會對部分廢液進行回收。而且在廢液回收過程中會帶有大量抑制釀酒酵母發酵的物質，如IS等，廢液的回收次數越多，其中含有的抑制酵母菌發酵的物質就越多，滲透壓隨之增高，如此，也會對酵母的發酵造成影響，這就對釀酒酵母的滲透性提出了更高的要求。

釀酒酵母的耐高溫性。在生產酒精的過程中通常會將發酵溫度限定在三十攝氏度左右，而六十攝氏度的時候是糖化酶活性最強的時候。如果將溫度提高，酶的發酵活性越強，單位時間內可以提高其轉化率，縮短發酵周期，同時，發酵溫度越高冷卻水的用量越少。

在高濃度酒精發酵的時候，會導致高濃度底物積留，造成溶液中的滲透壓過高，容易致使酵母菌的細胞膜受外界壓迫而破裂。但是，如果這個時候發酵醪產生的溫度比常規德高，就會導致酵母菌的發酵速度過快，增加其細胞膜的活動，容易造成細胞膜的破損。如果釀酒酵母本身具有較強的耐高溫性，其細胞膜的就可以保持良好的完整性，是酵母菌可以在比較高的溫度中正常工作。

釀酒酵母的饑餓耐受性。在整個發酵過程中，隨著時間的不斷深入，就會導致酵母菌由于營養物質的減少而降低發酵能力，如果釀酒酵母具有較強的饑餓耐受性就可以確保其持續發酵工藝的有效性。通常情況下，釀酒酵母發生營養不足的問題，只要是在發酵進行的后期出現。

釀酒酵母在工業酒精能源發展方面有著非常重要的意義。生產可以應用于工業的高濃度酒精能源，急需各項耐性都非常強的優質酵母菌，以造出符合市場需求的工業酒精。我國地域廣闊，一年四季氣候變化豐富多樣，適宜各種環境各種氣候繁殖的微生物菌群更是多不勝數，有很多菌種都是非常寶貴的資源，在這些本土酵母菌資源中選擇出更優質的酵母菌，進行研究和育種，對于這些優質菌種資源的開發和保存對于我國能源工業的發展有著非常重要的意義。

綜上所述，在釀造高濃度工業酒精的過程中，對于酵母菌的要求非常高，因此，從各方面提高酵母菌的耐受性能，讓其能夠更好的適應高溫下高濃度酒精的發酵工程的要求，這樣才可以為工業酒精能源發酵事業帶來更顯著的經濟效益。

作者簡介：

牟來慶（1965-）男，漢族，山東濰坊人，副教授，本科，主要研究方向：發酵工程。