酒精浓醪发酵菌种选育及发酵条件的优化

张和平

摘 要：玉米是中国生产的主要农作物之一。能够在很大程度上提升玉米的产值，发挥玉米生产的潜在价值，并且为我国能源的节约做出重要的贡献，因此，玉米发酵酒的工艺条件越来越受到人们的关注。本文主要研究适合于浓醪发酵的酵母菌种的选育。以实验室提供的酵母为起始菌株，进行紫外诱变处理和杂交处理以选择具有高产葡萄糖产率的菌株，通过照射时间对菌株进行不同处理，然后进行浓缩发酵试验以选择适合于浓缩糖化和肼发酵的高产酵母菌，它将着重于优化玉米发酵酒精浓度的条件。

关键词：浓醪发酵；诱变；杂交；育种

1 材料和方法

1.1 菌种

高级活性干酵母实验室自制酵母酒菌。

1.2 培养基

①酵母复状培养基/g.L-：葡萄糖4.0；酵母膏0.5；硫酸锌0.14；硫酸镁0.32；琼脂2.0；②分离培养基/g.L-：葡萄糖2.0；磷酸0.1；硫酸镁0.05；硫酸锌0.14；酵母膏0.1；琼脂2；硫酸铵0.05，pH6.O；③发酵培养基：玉米面和水按重量以1：2的比例混合，水浴加热。60℃时按0.008g/mL加入液化酶，且保持600C半小时；后升温至90℃，保持90℃2小时；降温至700C，加糖化酶和营养盐（磷酸，尿素，硫酸锌，硫酸镁）。半小时后调pH=4.3；然后降温至35℃备用；④发酵培养基：玉米面和水按重量以1：2的比例混合，水浴中加热升温至60℃时按0.008g/mL加入液化酶，且保持600C半小时；后升温至90℃，保持90℃2小时；降温至700C，加糖化酶和营养盐，半小时后调pH=4.3；然后降温至35℃备用。

1.3 诱变育种

1.3.1 制酵母单孢子菌悬液

取栽培酵母倾斜（试管倾斜），加入4毫升无菌水，轻轻盖住孢子。将其倒入已用玻璃珠消毒的三角形烧瓶中，摇动20分钟，并用无菌脱脂棉过滤。即得分散较好的单孢子悬浮液。

1.3.2 紫外诱变操作

①倒平板：在直径9cm的碟子中，每只倒入分离培养基，放平，冷却；②将单孢子悬浮液置于直径为5cm的灭菌器皿中进行紫外线照射。将含有菌液的培养皿放入紫外线盒中，先打开电磁搅拌器，然后打开盖板，最后打开紫外灯开始计时。在照射结束时，关闭UV灯，盖上盘子，将其从UV盒中取出。紫外燈固定波长（用15瓦灯管）；照射距离30cm；③稀释：从照射碟子中吸取0.5mL菌液，加入4.5mL的无菌水中，摇匀。依次稀释至所需浓度；④分离：将上述稀释好的液体，每个吸取O.lmL放入培养基已冷却凝固的碟子中，每个浓度做1个碟子，然后用涂布棒将菌液均匀涂遍整个爹则，最后将碟子倒置入32.5℃培养箱中培养5-7天。

1.3.3 分析方法

①酵母菌体生长量测定方法：细胞计数方法，采用血球计数板计数法；②粗淀粉测定：玉米粉经水解处理后用斐林氏试剂法测定；③还原糖测定：斐林氏试剂法测定。④总糖测定：样品经水解处理后用斐林氏试剂法测定；⑤挥发酸测定：用氢氧化钠滴定法测挥发酸度；⑥酒份测定：取滤液和蒸馏水各100mL于500mL三角瓶中蒸馏，馏出液95mL，用蒸馏水补加到100mL，用酒度计测定，同时测定温度，并用酒精度与温度换算表，换算成20℃时的酒精度。

2 玉米发酵酒精浓醪条件优化

2.1 合理控制发酵温度

玉米发酵酒的工艺条件有很多影响因素，其中一个主要影响因素是发酵温​​度。在其他条件一致的情况下，通过测量不同温度下玉米的发酵效果，能够得到的结论是：随着温度的增加，玉米发酵效果先上升后减小，在30℃左右时能够达到最好的发酵效果，在温度低于30℃时，发酵速度也会有所减慢，在温度高于30℃时，发酵的酒精会产生一定程度的挥发，使得发酵液体的酒精含量减少，从而造成了发酵资源和发酵原料的浪费。

2.2 严格按照预定速度进行搅拌

影响玉米发酵酒精工艺条件的又一因素是搅拌。随着搅拌速度的增加，发酵效果降低，这是因为搅拌速度的加快会导致所搅拌的玉米粉颗粒较大，不利于玉米粉与空气的接触，减少玉米粉与空气的接触面积，也不利于玉米粉与其他发酵原料的充分混合和发挥作用，使得玉米粉和其他原料的活性降低，从而降低了发酵效率。

2.3 合理安排发酵时间

发酵时间对玉米淀粉生料发酵酒精工艺条件有着较大的影响，直接影响着酒精发酵的酒精度和酒精酸度。在其他条件一致的情况下，通过测量不同发酵时间下玉米淀粉生料的发酵效果，能够得到的结论是：随着发酵时间的增加，玉米发酵酒精度先上升后减小，在50个小时左右时能够达到最好的发酵酒精度，在发酵时间低于50个小时时，玉米淀粉生料发酵酒精的发酵酒精度成上升趋势，酒精的酸度也随着时间的增加而相应的提高浓度。

3 结束语

近年来，对于玉米发酵酒精工艺条件的研究越来越受到人们的广泛关注，不仅仅是因为我国是玉米生产的大国，更因为玉米发酵酒精能够减少自然资源的巨大消耗给我国健康可持续发展带来的压力，能够在一定程度上减少环境的污染。总的来说，玉米发酵酒精工艺条件的研究对于促进我国玉米的产值和我国经济、环境保护的发展有重要的作用，对于玉米酵酒精工艺条件的研究也必将有更好的发展前景。

参考文献：

[1]黄宇彤，杜连祥.玉米原料酒精高浓度发酵中间试验的研究[J].天津轻工业学院学报，2012.