干燥箱使用于小麥啤酒酵母高密度培養研究

以麥芽為首要原料，以稻米、粟米作為次要原料經過 酵母發酵而制成的啤酒是一種風味豐富多變、有助于人們 消化的低酒精度飲品。到現在為止，進行著啤酒的釀造生 產與銷售的國家在全球有上百個，可稱得上是全球上的首 要酒種。經過多年持續增長的中國啤酒行業已經呈現出 銷量不斷萎縮的低檔啤酒與銷量快速增漲的中高端啤酒 此起彼伏的新局面。以外來高端啤酒的身份進入中國市場 的精釀啤酒，成功得到了中國年輕消費者的認可，精釀啤 酒的市場占額增長十分迅速，已經達到了工業啤酒的 40%。目前，我國精釀啤酒還處于起步階段，相較于廣闊的啤 酒市場來說，具有巨大的可發展潛力。

DM3 啤酒酵母：生命科學與工程系工程中心保藏；澳 洲優質大麥芽。

碘；麥芽汁培養基；瓊脂；亞甲基藍；無水乙醇。

大容量離心機；蒸汽壓力鍋；恒溫鼓風干燥箱；恒溫培養箱(上海精宏實驗設備有限公司)；電子天平；手持式糖度計；血細胞計數板；光學顯微 鏡；可調萬用電爐。

1.2 試驗方法

1.2.1 DM3 酵母的高密度培養流程

1.2.2 DM3 酵母的分離、純化與篩選

用接種環將從冰箱中取出的試管斜面的表面刮取一 環 DM3 酵母菌，接入到 5mL 用麥芽汁培養基干粉制成的 麥芽汁培養基中，活化培養，重復操作至十二組。在 20℃的 恒溫培養箱中培養 36h，在培養期間搖瓶轉速調整為 150rpm；選取發酵情況比較旺盛的試管培養基進行平板劃線操作，在 20℃的溫度下培養 36h；從平板中挑取的形態較 為飽滿健壯的菌落接種至 10mL 麥汁培養基試管中進行培 養。重復以上操作至少三次。用接種環刮取最終篩選出的 試管的菌種，在平板培養基上進行劃線操作，調整恒溫培 養箱為 20℃，將劃線的平板放置其中培養至長出菌落，備用。

搖瓶培養可以讓菌液的代謝產物或底物能夠更好地在菌體的內部進行發揮與轉移。搖瓶培養可以讓空 氣的流動，使空氣中更多的氧氣溶解到培養液，使培養液 中的溶氧值發生變化，從而影響菌體的繁殖。從圖 1 可以 看出，由于酵母菌對溶氧量的需求達到峰值，所以當搖瓶 轉速 200rpm 與 250rpm 時菌種的繁殖曲線較為接近。當搖 瓶轉速達到 150rpm 時，酵母菌數目最多，生長迅速。故選 擇最佳的搖瓶轉速為 100rpm、150rpm、200rpm。選擇麥汁培養基的 pH 為 4.0、4.5、5.0、5.5 的四個三角 瓶，接種，在麥汁濃度 12°Bx、搖瓶轉速 150rpm 的培養條件 下進行培養。從圖 2 可知，當麥芽汁 pH 為 5.5 時酵母菌的 數目與 pH 為 4.5 時重合度較高，達到穩定期時酵母菌數 目差距不大。當 pH 在 4.0～5.5 時，酵母菌數目變化不大，說 明酵母菌具有較為寬泛的 pH 適應范圍，pH 取在這個范圍 可以正常高效的進行繁殖。故選出較佳的麥汁 pH 為 4.5、 5.0、5.5。選取培養基麥芽汁的濃度分別為 8°Bx、10°Bx、12°Bx、 14°Bx 的四個三角瓶，接種，在麥汁 pH4.5、搖瓶轉速 150rmp 的培養條件下進行培養。由圖 3 可知，當麥汁濃度 為 10°Bx，酵母菌較早到達生長穩定期。故選擇較佳的麥汁 濃度為 10°Bx、12°Bx、14°Bx。

對酵母菌 擴培時培養條件 pH 值與搖瓶轉速的研究跟本試驗的數據曲線相似，說明培養時 pH4.5~5.5 與 搖瓶轉速 150~200rpm 是酵母菌擴 培的最佳范圍。但是本次試驗與他 們試驗的主要偏差出現在單因素試 驗水平的取值與單因素的選取上， 朱作華等人的單因素試驗水平數據 取值更為細化，單因素選取更為廣 泛。本次試驗僅僅在所選水平內確 定了最佳的培養條件，但若要尋求 更加精確的最佳培養條件，還需要 擴大試驗規模，增加單因素試驗項 目、細化單因素數據選取。

以 DM3 啤酒酵母作 為培養菌株，通過設置搖瓶轉速、麥 汁 pH、麥汁濃度三個變量，結合單 因素試驗和正交試驗的數據統計方 法，確定在所選水平內最佳酵母擴 培的培養條件是搖瓶轉速 150rpm、 麥汁 pH4.5、麥汁濃度 12°Bx，經此條 件擴培的酵母數目達到了 6.84×108 個/mL，為精釀啤酒釀造提供了更多 的菌種來源選擇，緩解了目前精釀 啤酒菌種來源單一的局面，使精釀 啤酒口味更加多元化。