一种精酿小麦啤酒常用酵母高密度培养研究

李易阳 冯磊

摘  要：小麦啤酒以其独特的香气和味道深受广大消费者喜爱，但目前精酿啤酒菌种来源单一，绝大多数以活性干酵母进行发酵。本研究旨在探究DM3啤酒酵母的稳定的高密度扩培条件，试验以DM3啤酒酵母作为培养菌株，设置培养基中摇瓶转速、麦汁pH、麦汁浓度三个变量，结合单因素试验和正交试验的数据统计方法，来确定所选水平内最佳的酵母扩培培养条件。试验结果表明，在所选水平中酵母扩培的最佳的条件为：摇瓶转速150rpm、麦汁pH4.5、麦汁浓度12°Bx。经此条件扩培下的酵母数目达到了6.84×108个/mL，为精酿啤酒酿造提供了更多的菌种来源选择。

关键词：啤酒酵母菌;高密度培养;培养基;正交试验法

中图分类号：TS261.1 文献标志码：A          文章编号：2095-2945（2019）24-0070-04

Abstract： Wheat beer is popular with consumers because of its unique aroma and taste， but at present， the source of craft beer is single， and the vast majority of them are fermented by active dry yeast. The apurpose of this study was to explore the stable high density expansion conditions of DM3 Saccharomyces cerevisiae. DM3 beer yeast was used as the culture strain， and three variables were set in the culture medium， namely， flask speed， wort pH and wort concentration. Combined with the data statistical method of single factor test and orthogonal test， the best culture conditions of yeast in the selected level were determined. The results showed that the optimum conditions for yeast expansion and culture at the selected level were as follows： shake flask at the speed of 150 rpm， wort pH 4.5， wort concentration 12°Bx. Under these conditions， the number of yeast reached 6.84×108/mL， which provided more source selection for craft beer brewing.

Keywords： Saccharomyces cerevisiae; high density culture; culture medium; orthogonal test

引言

以麥芽为首要原料，以稻米、粟米作为次要原料经过酵母发酵而制成的啤酒是一种风味丰富多变、有助于人们消化的低酒精度饮品。到现在为止，进行着啤酒的酿造生产与销售的国家在全球有上百个，可称得上是全球上的首要酒种[1]。经过多年持续增长的中国啤酒行业已经呈现出销量不断萎缩的低档啤酒与销量快速增涨的中高端啤酒此起彼伏的新局面。以外来高端啤酒的身份进入中国市场的精酿啤酒，成功得到了中国年轻消费者的认可，精酿啤酒的市场占额增长十分迅速，已经达到了工业啤酒的40%[2]。目前，我国精酿啤酒还处于起步阶段，相较于广阔的啤酒市场来说，具有巨大的可发展潜力。

小麦是我国大宗种植的主要农作物，其他谷物的种植面积和产量无法与之比拟。蛋白质含量偏低是各品种小麦都普遍存在的问题，这个缺陷的存在使得小麦无法很好地被使用于食品行业。但祸兮福所倚，较低的蛋白质含量却成为小麦在啤酒酿造过程中最得天独厚的优点。目前，大麦芽还是我国啤酒厂所使用的主要原料，由于需求庞大尚需部分进口。如果能以国内自产的小麦或小麦芽代替部分大麦芽，势必能缓解国内大麦芽供应不足的问题，还可以有效的降低啤酒生产成本，可以预见到在未来小麦啤酒一定会有一席之位[3]。

在发酵时，一定酵母溶液内的细胞数目多少与发酵的目的产物的多少呈现出正相关的关系，所以在发酵时的首要目标便是研究如何在一定酵母溶液内最大提高其中的细胞数量[4]。

事实上，高密度培养只是一个相对的概念，干细胞重/升（DCW）/L是被用来描述高密度培养的单位[5]。在范义上，高密度培养就是通过培养使在一定菌液内的细胞数目增多，从而使其菌液浓度接近理论最大值。通过用提升在一定酵母菌溶液内酵母菌数目的方法，来获得更多的酿酒酵母。

本试验通过平板划线法分离出单菌落用进行酵母菌扩培，探究培养基的摇瓶转速、pH及麦汁浓度等不同的变量对酵母繁殖的影响，再对扩培后的酵母菌数目进行检测，得到最佳的酵母菌扩培方案，为精酿啤酒酿造提供了更多的菌种来源选择。

1 材料与方法

1.1 材料

DM3啤酒酵母：生命科学与工程系工程中心保藏;澳洲优质大麦芽。

1.1.1 主要试剂

盐酸;碘;麦芽汁培养基;琼脂;亚甲基蓝;无水乙醇。

1.1.2 主要仪器与设备

大容量离心机;蒸汽压力锅;恒温鼓风干燥箱;恒温培养箱;电子天平;手持式糖度计;血细胞计数板;光学显微镜;可调万用电炉。