專利酵母菌株對比其他類型的釀酒酵母菌有哪些優勢
酵母菌是一種單細胞真菌，在自然界分布廣泛，主要生長在偏酸性、潮濕的含糖環境中。酵母菌是兼性厭氧微生物，是發酵的原動力，在氧氣充足的條件下生長繁殖旺盛，但在缺氧條件下可將糖轉化成乙醇和二氧化碳。研究采用了項目組從野生柑橘中分離、篩選獲得的ZGJ-1高產酒菌株與其他3種酵母菌進行發酵性能對比，旨在篩選出發酵快、品質優良的果酒專用酵母菌。
1試驗材料
1.1試驗菌種與材料
ZGJ-1（以下簡稱1號菌株）：項目組從自然界中分離純化獲得的發酵特性好、高產酒的酵母菌株；2號酵母菌株：市售安琪酵母菌；3號酵母菌株：項目組從高溫白云邊酒曲分離純化獲得；ZGJ-4（以下簡稱4號菌株）：項目組從自然界中分離純化獲得產海藻糖的釀酒酵母菌株（專利號ZL201710503931.7）。
瓊脂、酵母粉、果膠酶，上海盛思生化科技有限公司；淀粉、尿素、蛋白胨、葡萄糖、蔗糖、麥芽糖，國藥集團化學試劑有限公司；偏重亞硫酸鉀，天津市鼎盛鑫化工有限公司。
1.2試驗器材
高壓蒸汽滅菌鍋、恒溫培養箱、搖床、移液槍、接種環、電子天平、試管、燒杯、玻璃棒、量筒、稱量紙、錐形瓶、電磁爐等。
2試驗方法
2.1培養基的配制
YPD固體基礎培養基：1 g酵母粉，2 g蛋白胨，2 g瓊脂，5 g葡萄糖，蒸餾水100 mL，于115℃滅菌15 min。
不同糖濃度YPD固體培養基：在上述YPD固體基礎培養基中分別添加3 g、6 g、9 g葡萄糖，于115℃滅菌15 min。
不同SO2含量的YPD固體培養基：在上述YPD固體基礎培養基分別添加0.01 g、0.03 g、0.06 g偏重亞硫酸鉀，于115℃滅菌15 min。
YEPD液體基礎培養基：1 g酵母粉，2 g蛋白胨，蒸餾水100 mL，于115℃滅菌15 min。
不同碳源YEPD液體培養基：在上述YEPD液體基礎培養基中添加不同類型的碳源（葡萄糖、糊精、麥芽糖、蔗糖）各5 g，于115℃滅菌15 min。
不同氮源YEPD液體培養基：在上述YEPD液體基礎培養基中添加不同類型的氮源（尿素、酵母粉、蛋白胨）各5 g，于115℃滅菌15 min。
2.2耐受能力的測定
2.2.1耐高糖試驗
按照上述步驟配制不同糖濃度的YPD固體培養基，經滅菌倒平板，待凝固后分別在含糖量不同的平板上接種1號、2號、3號、4號菌株，倒置放入28℃恒溫箱培養72 h，觀察菌落數。
2.2.2耐SO2試驗
按照上述步驟配制不同含量SO2的YPD固體培養基，經滅菌倒平板，待凝固后分別在不同SO2含量的平板上接種1號、2號、3號、4號菌株，倒置放入28℃恒溫箱培養72 h，觀察菌落數。
2.2.3耐高溫試驗
按照上述步驟配制YPD固體基礎培養基，經滅菌倒平板，待凝固后分別在平板上接種1號、2號、3號、4號菌株，倒置放入27℃、32℃、37℃的不同恒溫箱培養72 h，觀察菌落數。
2.3同化碳源、氮源能力的測定
2.3.1同化碳源能力的測定
按照上述步驟配制含不同類型碳源的YEPD液體培養基，經滅菌冷卻后分別按5%接種量，接入1號菌、2號菌、3號菌、4號菌，放入28℃、轉速180 r/min搖床中震蕩培養72 h，取培養液裝于50 mL離心管中以10 000 r/min離心10 min，收集酵母細胞，用無菌水洗滌3次，烘干后稱干重。
2.3.2同化氮源能力的測定
按照上述步驟配制含不同類型氮源的YEPD液體培養基，經滅菌冷卻后分別按5%接種量，接入1號菌、2號菌、3號菌、4號菌，放入28℃、轉速180 r/min搖床中震蕩培養72 h，取培養液裝于50 mL離心管中以10 000 r/min離心10 min，收集酵母細胞，用無菌水洗滌3次，烘干后稱干重。
3結果與分析
3.1耐受能力的測定
3.1.1耐高糖試驗結果
不同酵母菌耐高糖試驗測定結果見表1。
表1耐高糖試驗結果
根據表1菌落生長狀況來看，最適合酵母菌生長的糖濃度為6 g，尤其1號、2號酵母菌生長旺盛，糖濃度過高或過低均會抑制菌體生長。在發酵過程中酵母菌主要利用糖生成乙醇和二氧化碳，所以糖濃度在發酵過程中是一項重要指標，直接影響著發酵產率和產物品質。
3.1.2耐SO2試驗結果
不同酵母菌耐SO2試驗結果見表2。
表2耐SO2試驗結果
SO2在果酒中的主要作用是殺菌，但過量的SO2會抑制酵母菌生長，所以在發酵過程中要嚴格控制SO2的用量。
由表2可知，當SO2添加量為0.1 g時，1號菌珠生長最旺盛，隨著添加量的增加，酵母菌活性下降。
3.1.3耐高溫試驗結果
不同酵母菌耐高溫試驗結果見表3。
表3耐高溫試驗結果
溫度是影響酵母生長繁殖的一個重要因素。由表3可知，當溫度為27℃時，菌體生長旺盛，但隨溫度的升高，菌體密集度反而降低，因此，果酒酵母的最適生長溫度為27℃。
3.2同化碳源、氮源能力的測定
3.2.1同化碳源能力的測定結果
不同酵母同化碳源能力的測定結果見表4。
表4同化碳源能力的測定結果
碳源是酵母生長所需的重要物質。酵母對碳源的利用具有選擇性,不同碳源對酵母生長的影響程度也不一樣。1號酵母對葡萄糖和蔗糖利用最好，麥芽糖次之，對糊精的利用率最差。由表4可知，3號酵母菌同化糊精的能力最強，菌體的干重遠大于麥芽糖、葡萄糖、蔗糖等。
3.2.2同化氮源能力的測定結果
不同酵母同化氮源能力的測定結果見表5。
表5同化氮源能力的測定結果
氮源是釀酒酵母生長所需的另一重要物質，釀酒酵母對氮源的利用具有選擇性。由表5可知，1號酵母菌同化尿素的能力最強，酵母粉次之，尿素相差不大；3號酵母菌同化酵母粉的能力最強，同化尿素的能力最差；4號酵母菌同化蛋白胨的能力最強。
4結論
本文研究了各因素對酵母菌株發酵的影響，結果表明，專利菌株ZGJ-1的生長特性（耐高滲、耐SO2、耐高溫）、同化氮源、碳源能力明顯優于其他類型的釀酒酵母菌。但試驗內容不具備全面性，后期項目組還將展開對專利菌株的動力學模型、發酵特性等各方面的研究，此次試驗操作過程中發現必須控制雜菌（如醋酸菌、乳酸菌、霉菌）的生長，滅菌要徹底，不然會嚴重影響菌株純種特性的研究結果。
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