衡水学院生命科学学院吴荣荣赵娟娟

酿酒酵母Y2发酵特性研究

衡水学院生命科学学院吴荣荣赵娟娟

本研究对酿酒酵母Y2的发酵特性进行了测定，结果表明，菌株Y2的最适生长温度为28℃，OD值达到1.97；最适生长pH为6.0，OD值为2.12；最适发酵温度为30℃；CO2失重达9.5g；在酒精度浓度为16%时，菌株的死亡率为85.2%；在pH1.5时，菌株的OD值为0.55。综上所述，菌株Y2能够很好地适应苹果酒的酿造环境，适宜用作果酒的酿造。

酿酒酵母；发酵特性；苹果酒

苹果酒是以苹果为主要原料，经破碎、压榨、低温发酵，陈酿调配而成的低度果酒。苹果酒是世界第二大果酒，流行于欧、美、澳等国家，是国际饮料酒市场的一大热点[1]。2008年世界苹果酒产量已达500000吨，而且正以每年10%的速度增加。

苹果酒中的营养成分丰富，苹果酒中富含除蛋氨酸外的18种氨基酸中的17种[2]。苹果经低温生化发酵，生成了低糖类高蛋白类各种有机营养物质，如苹果酸、琥珀酸、酒石酸和高能量营养的醇酯等。苹果酒中含有钙、铁、钾、核黄素和尼克酸等20多种微量元素和维生素，其中钠含量少，钾含量多，是很好的碱性食品。经常饮用苹果酒能减少胆固醇在血管上的沉积、防止动脉硬化、降低血脂和软化血管[3]。苹果酒具有调节人体新陈代谢、促进血液循环、助消化、软化血管、预防心血管硬化等疾病的发生，控制体内胆固醇水平、抗衰老、美容美颜等保健作用[4]。

酵母菌种的性能直接影响发酵工艺的类型和发酵条件，同时对发酵产品的类型和质量也起着重要的作用[5]。目前，我国苹果酒生产中所采用的酵母多数为葡萄糖用酵母，这种酵母是针对葡萄及葡萄酒的生产工艺的特点开发出来的，它在苹果酒中的生产效果并不理想[6]。筛选适合苹果酒酿造的酵母菌种的研究进展缓慢，缺乏专用于苹果酒酿造的酵母是现阶段我国酿造优质苹果酒的一大瓶颈。因此，需要针对苹果的特点开发出优质高效的发酵菌种。

本研究通过对酿酒酵母Y2发酵特性（最适生长温度、最适发酵温度、最适生长pH、耐酒精能力和耐酸碱能力）的探讨，以期获得适合工业化生产用的苹果酒用酵母。

1 材料与方法

1.1 材料

酿酒酵母Y2保存于衡水学院生命科学学院食品实验室。

1.2 方法

1.2.1 最适生长温度的测定

分别在不同培养温度22℃、25℃、28℃、30℃和32℃下恒温培养12h，560nm下测定培养液的OD值，确定其最适生长的温度。

1.2.2 最适生长pH的测定

在不同pH值3.0、4.0、5.0、6.0和6.5的麦芽粉液体培养基中，恒温培养12h，560nm下测定培养液的OD值，确定其最适生长pH。

1.2.3 最适发酵温度确定

按3%接种量将活化好的酵母菌接入灭菌的11%苹果汁中，在不同温度（22℃、25℃、28℃、30℃、32℃）下恒温培养72 h，测定CO2失重，依据失重的大小，确定菌株的最适发酵温度。

1.2.4 耐酒精能力检测

分别加入8%、10%、12%14%和16%等不同浓度梯度的无水乙醇，培养12h，测定细胞死亡率，确定菌株的耐酒精能力。

1.2.5 耐碱特性测定

在不同pH值（pH7.5、8.0、8.5、9.0、9.5）的麦芽粉液体培养基中，恒温培养24h，560nm下测定OD值，确定菌株的耐碱特性。

1.2.6 耐酸特性测定

在不同pH值（pH1.5、2.0、2.5、3.0、3.5）的麦芽粉液体培养基中，恒温培养24h，560nm下测定OD值，确定菌株的耐酸特性。

1.3 仪器设备

超净工作台、JA5003N型电子天平、SPX-150B-Z型生化恒温培养箱、752紫外分光光度计、显微镜，血球计数板，SK-1型快速混匀器、pH计、冰箱、高压蒸汽灭菌锅、移液枪等。

2 结果与分析

2.1 最适生长温度的确定

图1 温度对菌体生长的影响

从图1中可以看出，温度对酵母菌生长的影响很大。在28℃时，菌株Y2生长最快，菌株的OD值为1.97。在25～28℃的培养温度范围内，菌体的生长保持在一个较高的水平。当培养温度从30℃上升到32℃时，生长有所下降，菌株Y2的OD值从1.86下降到1.46。随着培养温度的进一步提高将不利于酵母菌生长。然而较低的培养温度也会影响菌株的生长。在22℃时，菌体生长缓慢，其OD值为1.06。因此，酵母菌Y2的最适生长温度为28℃。

2.2 最适生长pH的测定

图2 不同pH对菌体生长的影响

由图2中数据可知，在pH3.0～6.5的范围内，酸度对酵母菌株Y2生长的影响不是很大。菌株Y2在pH为6.0，其OD值最高，达到2.12。在pH为3.0时，其生长受到一定程度的抑制，此时菌株OD值最低，仅为1.47；当pH为4.0～6.0的水平时，菌体的生长没有受到明显的抑制。因此，菌株Y2最佳pH值为6.0。

2.3 最适发酵温度确定

图3 不同发酵温度对CO2失重的影响

图3数据显示，不同温度下，菌株的代谢活性存在很大的差异。CO2失重的测定结果表明，在30℃下发酵72h后，菌株Y2产生的CO2最多，失重达到最大，为9.5g，说明在此温度下，酵母的发酵力最强。当发酵温度为22℃时，菌株的发酵力急剧下降，产生的CO2失重为7.0g，相当于最适发酵温度时的73.7%。综上所述，在30℃时，菌株Y2发酵苹果汁能力最强。

2.4 耐酒精能力实验结果

由图4可以看出，菌株5-F对酒精的耐受性较强。在8%的酒精浓度下，表现出较高的耐受性，其死亡率为5.7%。随着酒精度的提高，死亡率也在逐渐增加。在酒精度为16%时，菌株Y2表现出一定的耐受能力，死亡率为85.2%。由此可知，菌株Y2适宜果酒的酿造。

图4 不同酒精度对菌体生长的影响

2.5 耐酸能力实验结果

图5 不同酸度对菌体生长的影响

由图5可以看出，在pH范围在1.5～3.5范围内，酵母菌株Y2随着pH值的逐渐上升，OD值在逐渐增加；当pH为1.5时，其OD值为0.55，相当于pH3.5时的35.03%。因此，菌株Y2具有一定耐酸能力，适合用于苹果汁的发酵。

3 结论

本研究确定了酿酒酵母Y2菌株的最适生长温度、pH和发酵温度，且该菌株具有较强的耐酒精、耐酸能力，适宜用做苹果酒的酿造。

[1]牛自勉,赵红钰,贾小云.世界苹果发展动态分析[J].山西果树,2000,3(08)：12～13.

[2]宋纪蓉,张建刚.苹果资源的深加工研究[J].西北大学学报：自然科学版,2002,32(03)：217～220.

[3]阮仕立,李华.苹果酒——极具潜力的酒中新贵[J].中国酒, 2000(04)：54～55.

[4]王秋芳.开发苹果酒前景广阔[Z].山西食品工业,2007(03)：33～42.

[5]王福源.现代食品发酵技术[M].北京：中国轻工业出版社, 2007：10～25.

[6]杨晓英,丁立孝,梁美霞.苹果酒优良酵母菌株的筛选[J].青岛农业大学学报(自然科学版)2008,25(01)：28～33.

吴荣荣，女，1976年出生，河北深州市人，博士后，副教授，研究方向：食品科学与工程。

基金来源：河北省科技支撑计划，苹果酒专用酿酒酵母Y2菌剂的研究，项目编号：1321300。