桃酒酵母選育及發酵特性研究

趙娟娟，吳榮榮，王 巖，苑園園，胡朋飛

桃酒酵母選育及發酵特性研究

趙娟娟，吳榮榮，王 巖，苑園園，胡朋飛

（衡水學院 生命科學學院，河北 衡水 053000）

從油桃和早九寶中各獲得一株酵母菌株，編號分別為Y-1和Z-1。通過對細胞形態、生理生化特性研究，對兩株菌株進行鑒定，并測定其發酵特性。結果表明：菌株Y-1和Z-1均為酵母屬的釀酒酵母。Y-1和Z-1的最適生長溫度分別為25℃和30℃；最適生長pH分別為5.5和5.0；最適發酵溫度分別為26℃和28℃；CO2失重分別是8.8 g和8.1 g；菌株Z-1的酒精耐受性高于菌株Y-1；菌株Z-1的耐糖性高于菌株Y-1。綜上，菌株Z-1更適合桃酒的生產。

酵母；分離鑒定；發酵特性；桃酒

我國是產桃大國，但鮮桃不易儲存和長時間的運輸，因此利用桃發展果酒業有著很好的前景。桃肉含蛋白質、膳食纖維、有機酸（主要是蘋果酸和檸檬酸）、碳水化合物（主要是葡萄糖、果糖、蔗糖、木糖）以及鈣、磷、鐵、胡蘿卜素、維生素B1等。營養豐富的桃可以作為原料釀造成飲料酒[1]。

目前桃酒釀造的適用酵母較少，在生產過程中多數是以葡萄酒酵母替代。但桃汁和葡萄汁的成分差異很大，所以采用葡萄酒的酵母生產出桃酒口味不佳，不能突顯桃特有的香氣[2]。本研究選育適合桃釀造的優秀菌株，不僅提高了桃酒的品質，增加桃的價值，也進一步開發利用了豐富的微生物資源[3-7]。

成品桃酒含有多種營養成分，酒精體積分數低，溫和爽口，清香甘醇。開展桃酒產業，不但可以滿足人們的消費需求，還可以提高桃產區人民的收入，創造更多的附加值。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

油桃、早九寶的外表皮與鮮果肉（衡水市吉美超市出售）。

1.2 培養基

麥芽粉培養基、同化碳源基礎培養基、同化氮源基礎培養基。生化鑒定糖類（均為分析純）。

1.3 儀器與設備

超凈工作臺、生化恒溫培養箱、紫外分光光度計、旋轉黏度計、pH計、高壓蒸汽滅菌鍋、移液槍等。

1.4 實驗方法

1.4.1 酵母菌增殖培養

按1∶9比例將25 g樣品添加到桃汁中，25℃下培養2 d。培養液備用。

1.4.2 酵母菌的分離

用無菌生理鹽水將酵母菌的培養液配制成10-5和10-6的菌懸液，取0.2 mL均勻涂布在麥芽粉固體培養基上，在25℃下倒置培養48 h。選典型特征的單菌落劃線分離，鏡檢確定其為純培養物后，轉移到麥芽粉固體斜面上低溫保存[8]。

1.4.3 酵母菌的鑒定

酵母菌鑒定按照《The Yeast: a taxonomic study》（第三版）（Kreger-Van，1984）的方法進行[9]。

1.4.3.1 細胞形態

將兩株酵母菌接種到麥芽粉固體培養基上，28℃培養2 d后鏡檢，觀察。

1.4.3.2 菌株同化氮源測定

將兩株酵母菌接種到加入不同氮源的培養基中，測定其同化氮源能力。

1.4.3.3 菌株同化碳源測定

將兩株酵母菌接種到加入不同碳源的培養基中，測定其同化碳源能力。

1.4.3.4 菌株發酵糖類測定

將兩株酵母菌接種到含不同糖類的培養基中，測定其對糖的發酵能力。

1.4.4 酵母生理特性測定

1.4.4.1 最適生長溫度的確定

將3%的酵母液接種到培養基中，不同溫度下培養12 h，在560 nm測定OD值，確定最適生長溫度[10]。

1.4.4.2 最適生長pH的確定

將3%的酵母液接種到不同pH值的麥芽粉液體培養基中12 h，測定OD值，確定最適生長pH。

1.4.4.3 最適發酵溫度確定

將3%的酵母液接種到殺菌后桃汁中，不同溫度培養72 h，測CO2的失重，確定最適發酵溫度。

1.4.4.4 耐酒精特性檢測

3%的酵母液接種到培養基中，12 h后加入無水乙醇使最終酒精體積分數分別為5%、8%、11%、14%和17%，繼續培養12 h測定OD值，測定酵母耐酒精能力。

1.4.4.5 耐糖特性測定

將待測酵母按3%接種量接入不同含糖量的麥芽粉液體培養基中培養24 h，測定OD值，分析比較待測酵母耐糖能力。

2 結果與討論

2.1 酵母菌的分離、鑒定

2.1.1 酵母菌形態特征

酵母菌Y-1，Z-1的菌體形態特征分別如圖1和圖2所示。

圖1 Y-1 菌體形態

圖2 Z-1 菌體形態

從圖1及圖2上可以看出，酵母菌株Y-1呈卵形，且外表光滑，周邊整齊；菌株Z-1呈橢圓形，且外表光滑，周邊整齊，其大小略小于Y-1菌株，且Y-1菌株菌落顏色較明亮，比較容易辨別。

2.1.2 酵母菌代謝特性結果

2.1.2.1 菌株同化氮源能力

酵母菌Y-1和Z-1氮源同化能力結果見表1。

表1 酵母菌的氮源同化能力

注：“+”表示同化，反應陽性；“－”表示不同化，反應陰性。

2.1.2.2 菌株同化碳源能力

酵母菌Y-1和Z-1氮源同化能力結果見表2。

表2 酵母的碳源同化能力

注：“+”的代表同化反應為陽性；“－”的代表同化反應為陰性。

2.1.2.3 菌株糖發酵能力

酵母菌Y-1和Z-1糖發酵能力結果見表3。

表3 酵母的糖發酵能力

注：“+”的代表發酵；“－”的代表不發酵。

從表1到表3中的結果可以看出，酵母菌Y-1和Z-1菌株可發酵葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、半乳糖。在碳源方面，這兩株菌均可同化葡萄糖、蔗糖、麥芽糖、海藻糖、半乳糖、棉籽糖。在氮源方面，這些菌株可同化硫酸銨，但不同化硝酸鉀、鹽酸尸胺、鹽酸乙胺。根據上述結果和酵母屬種的分類性狀，將上述所篩選的兩株酵母菌初步確定為酵母屬的釀酒酵母。

2.2 酵母生理特性研究

2.2.1 最適生長溫度的確定

測定不同溫度（15℃、20℃、25℃、30℃和35℃）下OD值，結果見圖3。

圖3 不同生長溫度對OD值的影響

從圖3可知，酵母菌Z-1和Y-1受溫度變化的影響較明顯。在30℃時，菌株Z-1的OD值為1.901，生長速度最高；在25℃時，菌株Y-1OD值為1.695，生長速度最高。溫度上升到35℃時，兩酵母菌Z-1和Y-1的生長速度均有所下降，其OD值分別下降到1.364和1.211。較高的培養溫度會抑制酵母菌的生長。菌株Y-1和Z-1分別在25℃和30℃長勢最好。

2.2.2 最適生長pH的測定

測定不同pH值（3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0）下OD值，結果見圖4。

由圖4中可看出，pH水平會影響酵母菌Z-1和Y-1的生長。菌株Z-1和Y-1的最適pH值分別為5.0和5.5。當pH升高時，兩株酵母的生長都受到抑制，OD值分別降低至1.8和1.5左右；當pH降低至3.5時，兩株酵母生長同樣被抑制。

2.2.3 最適發酵溫度確定

測定不同發酵溫度（24℃、26℃、28℃、30℃、32℃）下CO2失重，結果見圖5。

圖4 不同pH對OD值的影響

圖5 不同發酵溫度對CO2失重的影響

由圖5中可看出，從24℃開始，CO2失重逐漸增多。在26℃時，菌株Y-1的CO2失重最多，28℃時，菌株Z-1的CO2失重最多，分別為8.8 g和8.1 g，說明此時酵母的發酵力最強。隨著溫度的繼續增高，兩株酵母菌株的CO2失重都開始下降，發酵能力逐漸降低。因此，28℃時，菌株Z-1的發酵桃汁能力最強，26℃時，菌株Y-1的發酵桃汁能力最強。

2.2.4 酵母Z-1與Y-1的耐酒精特性

測定不同酒精體積分數（5%、8%、11%、14%和17%）下OD值，結果見圖6。

由圖6可看出，酵母菌Z-1的酒精耐受性優于Y-1。在5% ~ 8%，兩菌株生長良好且趨勢穩定，在酒精體積分數8% ~ 14%，兩菌株OD值降低，在酒精體積分數17%時，菌株Z-1的OD值降至1.149；菌株Y-1的OD值降至0.249；比較可得知菌株Z-1較菌株Y-1的耐酒精能力強，適應性強。

2.2.5 酵母Z-1與Y-1耐糖特性

測定不同含糖量（5°Bx、10°Bx、15°Bx、20°Bx、25°Bx）的OD值，結果見圖7。

圖6 不同酒精體積分數對OD值的影響

圖7 不同含糖量對OD值的影響

由圖7可看出，當含糖量在5~10oBx之間，菌株Z-1與Y-1的OD值升高，10~25oBx之間，菌株Z-1與Y-1的OD值不斷降低，活菌量不斷減少，菌株生長受限制。兩菌生長趨勢一致。在10oBx時，其OD值均最大，達到1.767和1.559；含糖量為25oBx時，OD值分別達到等到1.275、0.803，兩菌株OD值達到最小?？梢钥闯?，菌株Z-1對糖環境適應能力較強于Y-1菌株。

3 結論

本實驗以河北省衡水市本地油桃、早九寶為分離源，從中各獲得一株酵母菌株，編號分別為Y-1，Z-1。經鑒定Y-1，Z-1均為酵母屬的釀酒酵母。菌株代謝特性結果表明，菌株Y-1和Z-1的生長最適溫度分別為25℃、30℃；生長最適pH分別為5.5、5.0；發酵最適溫度分別為26℃、28℃；菌株Z-1的酒精耐受性與耐糖性均高于菌株Y-1。菌株Z-1更適合桃酒的生產。

[1] 李澤霞,王新磊,胡鐵功,等.蜜桃酒釀造菌種的篩選[J].釀酒科技,2017(9):44-47.

[2] 蔣錫龍,魏彥鋒,孫玉霞,等.桃果酒釀酒酵母選育及釀造條件研究[J].食品工業科技,2013,34(19):156-160.

[3] 羅安偉.獼猴桃酒生香嗜殺酵母的選育[D].咸陽:西北農林科技大學,2012.

[4] 杜剛,詹夢濤,馬堅司毅,等.蜂蜜中酵母菌的分離鑒定及蜂蜜酒的研制[J].中國釀造,2020,39(7):78-82.

[5] 喬建援,王林風,銀會娟,等.篩分的優良釀酒酵母菌株性能研究[J].食品與發酵科技,2020,55(6):60-64.

[6] 雷夢琳,李湘鑾,白衛東,等.酵母菌高糖脅迫機制的研究進展[J].中國釀造,2020,39(7):20-24.

[7] 葉片,劉建,黃均,等.不同種屬酵母菌共培發酵桑葚酒的工藝優化[J].食品與發酵工業,2020,46(8):173-178.

[8] 王貴雙.嗜殺酵母的篩選及其在蘋果酒發酵中的應用[D].北京:北京林業大學,2006.

[9] 吳榮榮.梨酒用酵母的發酵特性研究[J].現代農村科技,2012(21):53-55.

[10] 吳榮榮.蘋果酒酵母代謝特性研究[J].現代農村科技,2012(22):56-58.

The Selective Breeding and Fermentation Characteristics of the Yeast in Peach Wine

ZHAO Juanjuan, WU Rongrong, WANG Yan, YUAN Yuanyuan, HU Pengfei

(College of Life Science, Hengshui University, Hengshui, Hebei 053000, China)

One yeast strain is respectively obtained from nectarine andpeach. They are marked as Y-1 and Z-1. By studying the morphological, physiological and biochemical characteristics of cells, the two strains are identified and their fermentation characteristics are determined. The results show that strains Y-1 and Z-1 are saccharomyces cerevisiae of yeast genus. Y-1 and Z-1 grow best at 25℃ and 30℃ respectively and they grow best at PH 5.5 and PH 5.0 respectively. The optimum fermentation temperature is 26℃ and 28℃ respectively, and the CO2weight loss is 8.8g and 8.1g respectively. Z-1 shows better resistance to high concentration of ethanol and sugar than Y-1. Therefore, Z-1 would be more valuable for peach wine production than Y-1.

yeast; isolation and identification; fermentation characteristics; peach wine

10.3969/j.issn.1673-2065.2021.01.002

趙娟娟（1982－），女，河北武邑人，講師；

吳榮榮（1976－），女，河北深州人，副教授，理學博士。

衡水學院校級課題（2020ZR19）

TS261.9

A

1673-2065(2021)01-0005-05

2020-08-15

（責任編校：李建明 英文校對：李玉玲）