酿酒酵母发酵性能的比较

陈 胜 ，刘素纯 ，黎耀波 ，李罗明 ，黄靖雯 * (1.湖南农业大学食品科学技术学院 ，湖南 长沙 410128;2.湖南省发酵食品工程技术研究中心，湖南长沙 410128; 3.食品科学与生物技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 41012)8 ####摘 要:以从民间自制黄酒酒药、酒厂的酒曲和窖泥中分离筛选得到的4株酵母(1、2、3、4)为出发菌株，对其进行耐受酒精能力、耐 #受酸能力、发酵速率及发酵液中尿素含量、残糖、酒精度、总酸及氨基酸态氮等生理性能综合比较，其结果显示为4酵母较其他3株 # 发 酵力强，耐受酒精浓度为14%vol，耐酸浓度为2.5%，产尿素含量为37.23mg/L，且其产尿素含量比2酵母少56.7% ，残糖浓度为 12.57g/L，产酒精度达到16.1%vol，总酸含量为2.99g/L，氨基酸态氮含量为0.48g/L，具有进一步开发利用的价 值。 中图分类号:TS261.1 文献标识码:A 文章编号:021(2011)11 54-507-0076-03 关 键 词:酵母;发酵性能;黄酒;尿素 Comparison of the fermentation performance of several yeasts trains 1,21,31,21,21,3CHEN Sheng, LIU Suchun*, LI Yaobo, LI Luoming，HUANG Jingwen (1.College of FoodS cience and Technology, HunanA gricultural University, Changsha 410128,Ch ina; 2.HunanP rovincial Research Centerof Engineering and Technology for Fermented Food, Changsha 410128,China ; 3.HunanK ey Laboratories of FoodS cience and Biotechnology, Changsha 410128,Ch ina) ####Abstract: Four yeast strains, nam1ed, 2 , 3, 4, werei solated from homemaderi ce wine starters,l ees and cellar mud collected from liquor industry. By the comparison of fermentation performance, including alcohol tolerance capacity, acid tolerance capacfermityen, tation rate,r esidual sugarcon - # tents,a lcoholcity, total acid, nitrogena mno acid and urea contenoft st hesef our strains,i t was concluded that the4 yeast had bettere rmentaton iifi performance than the other three strawinhsi,ch had toleranceof alcohol 14%vol, toleranceof acid 2.5%, and its production of urea was37.23 mg/L, alcohoilcity 16.1%vol, total acid 2.99g/aLm, ino acid nitrogen was 0.48g/L and,it had thepo tential of further research. Key words: yeasfte; rmentation performance; Chineser ice wine; urea 酵母菌种的选用决定了酒类饮料的风格、特点及质量1.1.1 菌株 安全，性能优良的酵母菌种要求在整个发酵过程中发酵力 从民间自制黄酒酒药、附近酒厂的酒曲、窖泥分离筛 强、耐受性能好、产酒精度高、最终代谢产物能赋予酒类特 ####、2、3、4。 选得到的4株酵母，分别命名为1有的风味，且能保证酒类的质量安全。 1.1.2 培养基 黄酒中尿素除一小部分由原料残留带入外，绝大部分 YPD培养基:酵母膏 10g，蛋白胨 20g，葡萄糖 20g，蒸 由酵母代谢产生，-精氨酸在精氨酸酶的作用下生成鸟氨 L1[]馏水1000mL，121?灭菌20min。 酸和尿素。而尿素在高温条件下能与乙醇反应生成氨基 [2]YPD -精氨酸发酵液:酵母膏 10g，蛋白胨 20g，葡萄糖 甲酸乙酯(EC)，黄酒中90%氨基甲酸乙酯由尿素与乙醇 [3][4-6]反应生成。氨基甲酸乙酯具有遗传毒性和致癌性，被 20g，精氨酸0.85g，蒸馏水1000mL，121?灭菌20min。国际癌症研究机构(RC)确认为人类可能致癌物质(2IAA 大米醪发酵液:500g糯米浸泡24h，115?蒸煮类)，自2002 年以来，氨基甲酸乙酯已成为世界卫生组织重 15min， 冷却，接种糖化菌糖化24h，加入2000mL无菌[7]点监控物质之一。在我国黄酒中氨基甲酸乙酯的问题比较 水，纱布过 滤，滤液分装，121?灭菌20min。 突出，黄酒中EC的含量部分超过了国际限量标准8[]1.2 方法 100μg/L。 黄酒生产过程中，在保证黄酒特有的风味 1.2.1 耐酒精能力测定的同时必 须降低氨基甲酸乙酯，使其低于国际限量标准， 因此，本试 取YPD液体培养基100mL，添加无水酒精，使其酒精 验通过筛选酵母并对比 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 其发酵性能及产尿素能力， 浓度分别为10%vol、12%vol、14%vol、16%vol、18%vol，接 筛选出发酵性能优良且低产尿素的酵母，降低黄酒中氨基 8入2%酵母活化液(10个/mL)，28?、180r/min摇床培养甲酸乙酯含量，提高黄酒安全性。 48h， 记录酵母活细胞数，酵母活细胞数比初始酵母数1 材料与方法 明显减 少的说明酵母不能耐受此酒精浓度。 1.1 材料1.2.2 耐酸能力测定 取YPD液体培养基100mL，添加柠檬酸，使其柠檬 酸 收稿日期:2011-04-26 基金项目:湖南省研究生创新课题(CX2010B282) 作者简介:陈 胜(1986-)，男，在读硕士研究生，研究方向为食品安全与质量控制;刘素纯*，教授，通讯作者。 2011 年 第 11 期 中国酿造总第 236 期 ?? 77 研究 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 浓度分别为1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%，接入2%酵母活化2.2 各酵母耐酸能力比较 液 酵母耐酸能力结果见 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 2。由表2中各发酵液中酵 8(10个/mL)，28?、180r/min摇床培养48h，记录酵母活母 活细胞数可知，各酵母均有一定的耐酸能力，在柠檬细 胞数，酵母活细胞数比初始酵母数明显减少说明酵酸浓 度为1.5%的发酵液中均能正常生长，随着柠檬酸母不 能耐受此柠檬酸浓度。 浓度升 高，发酵液中酵母活细胞数量逐渐减少，当柠檬1.2.3 发酵力测定 取大米醪发酵液100m，接入2%酵母活化L酸浓度达 8液(10个/mL)， ##2.5%时，4酵母活细胞数多于其他酵母，即 4酵母受抑制 28?静置培养。每24h称量发酵液的重量，因每瓶液体发程度小，耐酸能力强于其他酵母。这说明随着发酵液酸浓 酵 度提高，pH值下降，酵母的活性收到抑制，当酸浓度进一 培养体积相同，因此测单位时间内发酵液失重量为CO2步提高时，发酵液pH值超过酵母耐受范围，不能启动的 产生量即可反应发酵力。 发 酵。黄酒生产过程中醪液会随着发酵时间延长酸度1.2.4 尿素含量测定 参照参考文献[9，10]进行改进:将酵逐渐 上升，因此在黄酒生产过程中，需要耐酸能力强的酵 母发酵后的YPD- 母，以 使发酵充分完全。 精氨酸发酵液于5000r/min离心15min，取上清液，取5支表 2 酵母耐受酸能力比较 具 塞试管，每管加入离心后的上清液100μL，然后分别Table 2. Comparison of acid tolerance for yeasts 发酵48h后酵-1柠檬 起始酵母数(/ 个?mL) -1 活细胞数(/ 个mL ) ?母 加入 浓度为0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L的酸浓 ########度/% 1 2 3 4 1 2 3 4 尿素标 液100μL，加入显色剂二乙酰一肟-硫氨脲1mL、6 6 6 6 10 11 10 111.9×102.1×102.0×107.9×102.1×107.4×105.3×10 1.7×100 酸铁试剂 6 6 6 6 9 9 9 91.5 1.8×101.8×102.3×102.1×104.0×105.1×103.2×105.5×10 2mL，摇匀，置于沸水浴中15min，以空白管调零，于波长 6 6 6 6 7 7 7 82 1.7×101.9×102.2×102.1×107.9×104.8×105.1×108.4×10 540nm处测吸光度值。以尿素含量为横坐标，吸光度值为 6 6 6 6 5 5 5 72.5 1.6×102.3×102.2×101.9×107.8×103.5×104.4×104.9×10 纵坐标绘制曲线，曲线的延长线与横轴的交点的绝对值 6 6 6 6 3 3 3 53 1.9×101.8×101.8×101.7×102.4×101.1×101.9×101.0×10 即为发酵液尿素含量。 6 6 6 6 2 2 2 33.5 2.1×102.1×102.0×101.8×103.8×101.3×102.2×105.3×10 1.2.5 发酵液其它指标含量测定 大米醪发酵液残糖量测 定采用DNS法，参照参考文献 2.3 各酵母发酵力比较 [11];酒精度测定参照参考文献[12]，总酸测定采用NaOH 测定酵母发酵力结果见图1。结果表明，在接种后24h，滴定法参照参考文献[12]，氨基酸态氮含量测定法参照参 # 1、 考文献[12]。 ###2、4酵母均能快速启动发酵，3酵母稍缓，在以后的发酵 2 结果与分析 过程中，随着发酵液中酒精浓度逐渐升高，pH值下降，酵 2.1 各酵母耐酒精能力比较 酵母耐酒精能力结果见表母活力受到抑制，发酵速度减缓，二氧化碳失重速率也随 1。由表1中各发酵液中酵 ## 之减缓，4酵母二氧化碳失重速率最快，且总失重最大，3母活细胞数可知，各酵母均有一定耐酒精能力，在酒精浓 ##酵母二氧化碳失重率较缓，总失重最少，1和2发酵速率度为10%发酵液中均能正常生长，但随着发酵液中酒精浓 与 度升高，酵母活力受到抑制，当酒精浓度达14%vol时，# 二氧化碳总失重相当。因此，4酵母发酵力强于其他酵母。#1、 #2酵母活细胞数明显减少，当酒精浓度达16%vol时，各 ##表 1 酵母耐受酒精能力比较 酵 母均受到很大程度抑制。这说明，1、2酵母能耐受Table 1. Comparison of alcohol tolerance for yeasts ## 12%vol 的酒精浓度，而3、4酵母的耐酒精能力则稍发酵48h后酵母 -1酒精 -1高，能耐受 个m) 起始酵母数(/ L?活细胞数(/ 个m) L?度/ 14%vol的酒精浓度。 ########%vol 1 2 3 4 1 2 3 4 6 6 6 6 10 11 10 111.4×101.9×102.3×102.0×108.8×101.7×107.3×105.1×10 0 6 6 6 6 9 9 9 910 1.8×101.8×102.1×102.1×103.1×103.7×102.3×104.2×10 6 6 6 6 7 7 8 812 2.1×101.3×101.7×101.4×106.6×101.4×105.5×107.2×10 6 6 6 6 5 5 6 614 1.9×102.0×102.2×101.8×108.7×107.7×103.4×105.1×10 6 6 6 6 3 3 5 516 1.6×101.8×102.0×102.3×101.2×101.9×101.5×103.2×10 2.4 各酵母发酵液尿素含量比较 6 6 6 6 2 2 2 318 2.1×102.3×101.8×101.9×101.4×102.3×109.0×104.7×10 尿素含量测定结果见图2。尿素是形成致癌物氨基甲 2011 No,11 China Brewing Serial No,236 ??78 ResearchReport # 酸乙酯的主要前体物质，减少尿素的生产量即可有效降酵母产酒精能力测定结果见图4，图4结果表明，3 产 #低氨基甲酸乙酯含量。从图2可以看出，4酵母产尿素能 酒精能力最低，仅8.3%vol，其他3株酒精度分别为#力 最弱，即发酵液中尿素含量最低，为37.23mg/L，比2 12.3%vol、##酵母 少56.7%。说明4酵母精氨酸酶活低于2酵母，精氨 14.0%vol 、16.1%vol，这与各酵母糖转化利用率相对应，糖 酸酶分 解精氨酸生成尿素和鸟氨酸，导致发酵液中尿素含 转化利用率高则相应酒精度高，反之糖转化利用率低则相 量较高。 应酒精度低。 2.7 各酵母发酵液总酸含量比较 发酵液中总酸含量测定结 果见图5。从图5可以看出， ## 3酵母发酵液中总酸含量最高，为6.56g/L。4酵母最低，为 2.99g/L。总酸含量用来判定酵母产酸能力，酸类物质虽不 是酒类的香气成分，但其是主要的呈味物质。但酸含量需 适中，否则将影响酒类的色、香、味。 2.5 各酵母发酵液残糖量比较 #发酵液残糖量测定结果见图3。从图3可以看出，3 酵 母糖利用率比较低，发酵液中残糖量比较高，为 # 20.83g/L，4酵母糖利用率高，发酵液中残糖量低，为 12.57g/L。发酵液 中残糖量可以反应酵母对糖的转化利 用能力，如果初始含 糖量相同，发酵结束后残糖量低，说 2.8 各酵母发酵液氨基酸态氮含量比较 明酵母对糖的转化利 用率高，则说明发酵能力强。 黄酒含有二十多种氨基酸，其中8种是人体必需氨基 酸，氨基酸的含量是啤酒的11倍，葡萄酒的2倍，除此之 外， 氨基酸大多自身具有甜、苦、涩、鲜等味感，还能被酵 母进 一步代谢生成重要风味物质高级醇，另外还可与糖发 生美 拉德反应，增加黄酒色泽。氨基酸态氮含量测定结果见 #图6。 从图6可以看出，2酵母氨基酸态氮含量较高，为 0.64g/L， ###3酵母最低，为0.36g/L，1、4酵母分别为0.56g/L和 0.48g/， 均能达到GB/T13662-2008中优级、一级水平。 L 2.6 各酵母产酒精量比较 3 结论 从民间自制黄酒酒药、附近酒厂的酒曲、窖泥分离筛 选得到4株酵母，通过对比4株酵母的耐受酒精能力、耐 受 2011 年 第 11 期 中国酿造总第 236 期 ?? 79 研究报告 淀粉原料对酱油制曲酶系的影响研究 1，21112 ，孙 宁徐娟，赵丽云，洪钦辉，陈福生，黄文彪1* (1.佛山市海天调味食品股份有限公司，广东 佛山 528000;2.华中农业大学 食品科技学院，湖北 武汉 430070) 摘 要:为了研究面粉和炒小麦2种酱油酿造淀粉原料对制曲成曲酶系的影响，分析了制曲过程24h~44h间曲料中性蛋白酶、氨肽酶、 α-淀粉酶、糖化酶、纤维素酶、果胶酶等6种关键酶的活力变化，结果显示，淀粉配料的不同对蛋白酶系中的中性蛋白酶和氨肽酶活力 无影响;淀粉酶和糖化酶影响明显，面粉配料2种酶活分别是炒小麦配料的1.5~2倍和2~4倍。果胶酶活力炒小麦配料是面粉配料约2 倍，纤维素酶活力两者相当。 关 键 词:酱油;米曲霉;淀粉;酶系 中图分类号:TS264.2 文献标识码:A 文章编号:021(2011)11 54-507-0079-03 The effect of different starchm aterial on enzyme system of soy saucest arter-making 1,211121XU Ning, SUN Juan, ZHAO Liyun, HONG Qinhun, CHEN Fushen,g HUANG Wenbiao* (1.FoshanH aitian Flavouring & Food Co.,Ltd.，Foshan 528000, China; 2.College of FoodsS cience & Technology，Huazhong Agricultural University，Wuhan 430070, China) Abstract: Enzymeac tivity changeof six key enzymesof amongA spergillus oryzae starter-making 24h~44hrespec tively by using flour and roasted wheat was analyzed.Tw o kinds of starchm ateral had no efect on enzymeac tivity of neutral protease andeuc ine amnopeptdase. The enzymeac - ifliitivity of amylase and glucoamylase by using flour wasr espectively 1.5~2t imes and 2~4t imes that of one by using roasted wheat. Enzymace tivity of cellulase was about2 times that of oneby using flour. The enzymeac tivity of pectinase was sameby using two kinds of starchm aterial. Key words: SoyS auce;Aspergillus oryzae;starchm aterial;enzyme system 酿造酱油是以大豆或豆粕等植物蛋白为主要原料，香，已被众多厂家作为高档酱油的生产工艺。其使用的淀辅以面粉、小麦、麸皮等淀粉质原料，经过米曲霉(As- 粉原料国内多采用面粉或面粉加麸皮，日本则主要采用焙 [1]pergillus oryzae)为主的微生物发酵作用，生产出的一种含 炒后的小麦(炒小麦)。小麦经过焙炒香气突出，制曲过 有多种氨基酸、碳水化合物、酯类、醇类等多种物质且具有 程杂菌少，酱色深(戊糖含量高)，但是设备要求高(焙炒粉 特殊色、香、味的调味品。高盐稀态酿造工艺因为酿造时 碎机)。不同碳源、氮源对米曲霉生长和产酶的影响已有 [2-3]间长(3~6个月)，酿造温度低、后发酵充分、风味醇厚较多研究，但具体到酱油酿造过程中，2种来源于小麦的 鲜 收稿日期:2011-09-08 基金项目:粤港关键领域重点突破招标项目(佛山专项)(2009Z52);广东省技术创新项目(20090271)7;广东省技术创新项目(2010102221)3 作者简介:徐 宁(1979-)，男，陕西渭南人，博士研究生，食品微生物与发酵工程;黄文彪，高级工程师，通讯作者。 * !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! anesthesia protec ts ratsa gainst lethal endotoxemia and reduceTs NF-α 酸能力、发酵力及其发酵液中尿素含量、残糖量、酒精含 reeaseJ. Can J Appl Physiol, 1996, 81(5):2305 -2311. l[]量、总酸含量、氨基酸态氮含量，得到一株发酵速率快、酒 [6] SCHMELTZ I, CHIONG K G, HOFFMANN D J. Formation and deter- 精度高、耐受性好的酵母，最主要的是其尿素产生量低，能 mination of ethyl carbamatein tobacco and tobaccsom oke [J]. J Anal 够大大降低致癌物氨基甲酸乙酯的合成，提高黄酒的安 Toxicol, 1978, 2(6):265 -268. 全性，有开发利用潜能。 [7] 朱之鑫，吴惠勤，黄晓兰，等.发酵食品中氨基甲酸乙酯的分析方法[J]. 食品科技，2009，34(6):287-290. [8] 高年发，宝菊花.氨基甲酸乙酯的研究进展[J].中国酿造，2006，162: 参考文献:1-4. [1] 顾国贤.酿造酒工艺学[M]. 北京:中国轻工业出版社，1996. [2] 王德良，[9] 刘汉方，冯占娟，才晓莉.二乙酰一肟测定游泳池水尿素方法的改进 王晓娟，傅 力，等.复合诱变选育低产尿素黄酒酵母J.酿酒 [][J].中国卫生检验，2000，10(10):604. 科技，2009，182(8):17-21. [10] 陈宜宜，张文悦.黄酒中尿素的测定J.环境污染与防治，1996，18 [][3] 夏艳秋，朱 强，汪志君.谨防黄酒中氨基甲酸乙酯的危害[J].酿酒科 (3):34-36. 技，2004，31(5):51-53. [11] 王俊刚，张树珍，杨本鹏，等.3，5- 二硝基水杨酸(DNS)法测定甘蔗茎 [4] ZIMMERLI B, SCHLATTER J.Eth yl carbamatea:n alytical methodolo- 节总糖和还原糖含量[J].甘蔗糖业，200(85):45-49. gy, occurrence, for mation, biological activity and r isk assessment[J] . [12] GB/T13662-2008，中华人民共和国国家标准[S].北京:中华人民共和 Mutat Res, 1991, 259(3-4):325 -350. 国国家质量监督检验检疫总局，2008. [5] KONTANIDOU A, CHOI A M K, WINCHURCH R A, et a. Urethan l