适量高产SO_2菌种选育与啤酒风味稳定性的研究

【摘要】：二氧化硫是酵母自身代谢过程中产生的一种物质,它对于啤酒风味稳定性有重要的作用。由于其生成量较低,所以在啤酒生产过程中经常人为地添加部分亚硫酸盐。本文通过研究啤酒酵母硫代谢途径,利用诱变的方法筛选出一株适量高产二氧化硫的啤酒酵母,进行了啤酒发酵试验,并利用RAPD分析出发菌株与诱变菌株遗传物质的差别。研究内容包括二氧化硫对啤酒风味稳定性的影响、适量高产二氧化硫啤酒酵母的选育、啤酒发酵试验和突变菌株遗传物质分析。 本文就二氧化硫对啤酒风味稳定性的作用进行了初步研究,发现二氧化硫的添加能延长啤酒的风味保鲜期,添加30mg/L SO_2的啤酒RSV值提高了82.6%;另外,通过气相色谱分析陈化后啤酒中的主要风味物质发现,随着二氧化硫添加量的增加,啤酒中的主要风味物质的量均有所降低,特别是乙醛和双乙酰这两种主要的风味物质。这说明,二氧化硫的添加能有效地提高啤酒的风味稳定性。 通过对6株啤酒酵母发酵性能及二氧化硫和硫化氢生成量的比较,选择发酵度较高、发酵速度较快、二氧化硫生成量较高的BY-1菌作为诱变育种的出发菌株。对BY-1菌进行紫外诱变处理,通过醋酸铅显色平板、不同硫源鉴别平板、二氧化硫及硫化氢生成量的测定,选育出一株能适量高产二氧化硫的菌株M24。与出发菌株BY-1相比,其二氧化硫的生成量提高了107%,达到29.52mg/L,硫化氢的生成量减少了51%,为0.33mg/L,其他发酵性能基本不变。 对选育出的M24菌进行100L啤酒发酵试验,并同BY-1菌进行比较。两株啤酒酵母在发酵过程中,酵母生长曲线、降糖速度、双乙酰生成曲线、发酵度、凝聚性、α-氨基氮同化率等指标基本相同。本文还对麦汁中溶氧量对啤酒发酵的影响进行了研究,内容包括溶氧量对酵母生长、双乙酰生成、发酵度等的影响。就M24菌来说,其需氧量较高,用M24菌进行啤酒发酵时,麦汁中的最适溶氧量为7～10mg/L。 本文对BY-1菌和M24菌的遗传物质进行了分析,采用RAPD方法,用随机引物对酵母基因组DNA进行PCR扩增。通过对影响RAPD反应的各个因素进行研究,确定了RAPD分析的最优化条件。从电泳结果来看,BY-1菌和M24菌的电泳条带有一定的差别,在BY-1菌的条带中含有M24菌所没有的条带。这说明,BY-1菌与M24菌的遗传物质存在一定的差别,通过诱变处理已改变了出发菌株BY-1菌的遗传物质。