低产乙酸酿酒酵母菌株的筛选及发酵性能的评价

论文摘要

乙酸是酿酒酵母在啤酒发酵过程中进行乙醇发酵时的副产物,是啤酒中含量最高的挥发酸。乙酸含量过高导致啤酒产生不良的口感,出现“酸露头”,是啤酒生产过程中风味不协调的主要原因之一。为了控制啤酒中乙酸的含量,改善啤酒风味,本课题尝试筛选优良、稳定的低产乙酸酿酒酵母,用于啤酒工业化生产,寻求提升啤酒风味品质的技术途径。EMS化学诱变初始酿酒酵母,根据各突变株发酵液中的乙酸和其它风味物质以及发酵性能的测定结果,本研究筛选出一株低产乙酸酿酒酵母。通过对该酵母菌株进行实验室小试规模的低温发酵以及遗传稳定性研究发现,该目标菌株可以降低乙酸含量30.7%,且其主要发酵特性遗传稳定。为了研究分析该低产乙酸酿酒酵母应用于啤酒生产的可行性,本研究对其进行了中试发酵实验,从发酵性能和感官评定两个方面进行综合评价。结果发现：目标菌株可以使啤酒中的乙酸、双乙酰、乙醛、总高级醇含量分别降低15.4%、15.7%、25.85%、9.6%,酸感更加协调,赋予啤酒柔和爽口的优良品质,符合啤酒酿酒酵母特性。为了进一步研究目标菌株低产乙酸的机理,本研究优化了酵母菌株细胞中乙醛脱氢酶的提取方法,通过研究发酵过程中乙醛脱氢酶活性和发酵液中乙酸含量的变化,初步得出诱变菌株A12中乙醛脱氢酶活力的下降致使发酵液中乙酸的含量得到降低。课题组通过提取目标菌株和初始酿酒酵母菌株基因,以PCR技术扩增得到ALD6基因,经过序列分析发现：低产乙酸酿酒酵母ALD6基因中碱基的突变可能降低了乙醛脱氢酶活性,进而控制酿酒酵母发酵过程中乙酸的产生。啤酒中普遍存在乙酸含量过高的现象,影响啤酒品质。使用该低产乙酸酿酒酵母发酵后,可进一步降低啤酒中乙酸的含量,并使啤酒的风味品质得到了一定程度的改善。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 啤酒的概述
• 1.1.1 啤酒工业的发展
• 1.1.2 啤酒的营养以及保健作用
• 1.2 啤酒的风味物质组成及其影响
• 1.2.1 啤酒的风味物质组成
• 1.2.2 啤酒中主要物质对啤酒风味的影响
• 1.3 啤酒中有机酸概述
• 1.3.1 啤酒中有机酸的组成
• 1.3.2 有机酸对啤酒风味品质的影响
• 1.4 控制啤酒中乙酸含量的研究现状
• 1.4.1 国外控制啤酒中乙酸含量的研究现状
• 1.4.2 国内啤酒发酵中控制乙酸含量的研究现状
• 1.5 课题研究内容、目标以及意义
• 1.5.1 课题研究的背景和意义
• 1.5.2 课题研究的主要内容
• 1.5.3 研究目标
• 1.6 课题总的技术路线
• 第二章 低产乙酸酿酒酵母的筛选
• 2.1 前言
• 2.2 材料与仪器
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 主要实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 菌株诱变选育技术路线
• 2.3.2 具体实验方法
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 EMS诱变菌株最佳浓度的选择
• 2.4.2 浅蓝菌素最佳浓度的确定
• 2.4.3 诱变菌株的初筛
• 2.4.4 诱变菌株的复筛
• 2.4.5 目标菌株的遗传稳定性研究
• 2.5 结论
• 第三章 低产乙酸酵母应用于啤酒的中试规模发酵分析
• 3.1 前言
• 3.2 材料与仪器
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 主要实验仪器与设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 10L麦汁酵母的扩大培养
• 3.3.2 糖化配料
• 3.3.3 发酵工艺参数
• 3.3.4 发酵性能的测定
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 发酵过程中外观糖度的跟踪分析
• 3.4.2 发酵过程中酵母含量的跟踪分析
• 3.4.3 发酵过程中风味物质的跟踪分析
• 3.4.4 发酵过程中发酵度的跟踪分析
• 3.4.5 感官评定结果
• 3.5 结论
• 第四章 酿酒酵母A12低产乙酸机理的酶学评价
• 4.1 前言
• 4.2 材料与仪器
• 4.2.1 主要材料
• 4.2.2 主要仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1. 乙醛脱氢酶的测定
• 4.3.2 提取因素的考察
• 4.3.3 提取工艺的优化
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 啤酒发酵液中酵母破碎方法的研究结果
• 4.4.2 不同因素对酿酒酵母中乙醛脱氢酶的影响
• 4.4.3 乙醛脱氢酶提取工艺的优化
• 4.4.4 低产乙酸酿酒酵母A12发酵过程中乙醛脱氢酶活力的跟踪分析
• 4.5 结论
• 第五章 菌株A12乙醛脱氢酶基因突变位点的研究
• 5.1 前言
• 5.2 材料与仪器
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 主要实验仪器
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 酵母菌株培养条件
• 5.3.2 玻璃珠破壁法提取酵母菌中染色体DNA
• 5.3.3 DNA纯度的检测
• 5.3.4 PCR扩增
• 5.3.5 序列测定及比较分析
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 提取DNA的完整性分析
• 5.4.2 PCR扩增产物的分析
• 5.4.3 菌株ALD6基因的PCR扩增产物的DNA序列分析
• 5.5 结论
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 6.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介
• 石河子大学硕士研究生学位论文导师评阅表