氮源与无机盐对高浓度酒精发酵的影响
对玉米发酵生产酒精过程中酵母影响因素的研究
中图分类号：Ｓ ６ ．；Ｓ ６ ．；Ｓ ６ ．ｌ Ｔ ２ ２ Ｔ ２ １ Ｔ ２ １１ ２ ４
０ 前 言
文献标识码： Ｂ ６ ５±１Ｃ 保持 ３ ｍｉ， ｏ ０ ｎ 然后 升温至 ９ ５±１ ， ℃ 加入总用酶量的 ２３ ／ 淀粉酶 ， 保持 ｌ ｈ ＿。 ５ １ ． 酒母醪的制备 ．２ ３
２３ 尿 素 对 酒母 发 酵 的 影 响 ．
这些无机 盐类（ 包括宏量元 素和微量元 素） 酵母生长所 是 必需 的营养物质 。磷 、 、 硫 钾、 、 、 钠 钙 镁等元 素需 求量相对 大些 ， 之为宏量元 素 ， 称
从实验结果 中我们可 以看 出， 尿素 的加量不是越多越好 ，
１ 醪 液 制 备 及 发 酵 方 法 ． ３
１ ． 液化 醪的制备 ．１ ３ 称取一定量 的玉米 面 ，用 ６ ９±１ ℃水配 成所需酒份浓 度 的浆液 ，调 ｐ Ｈ至 ５９ ． ０±０１ ．，加入 总用酶量 的 １３淀粉酶 ， ，
收 稿 日期 ：０ ６－３ １ ２０－ —３ － ０
作者简介 ： 勇（ ６ 一 ， 硕士， 姜 １ ２） ９ 男， 主要从事生产 管理及 新项 目研究与
因为当尿素提供 的氮源完全可 以满足酵母 自身生命活动的需 要时， 再多的氮源只能是抑制其生长代谢 ， 因为微生物 的营养 物质的浓度应适 当 ， 太低不能满足生长需要 ， 过高又会抑制微 生物生长ｌ 】 １ 。因此 ， 我们认 为尿素 的最适加量 为 １ ｇｋ 。 ． ／ｇ Ｏ
开 发 工作 。
・
３９・
维普资讯
第四期
酿
酒
２０ ０６
淀粉 出酒率 ＝｛５ ｖ ｖ 酒精产量（） ９ ％（／ ） ｔ／淀粉量｝ ０ ％ ×１０
酿酒酵母S_cerevisiae发酵研究新进展
文章编号：１００２－８１１０（２００７）０１－００５９－０４酿酒酵母S.cerevisiae 发酵研究新进展周向荣１，２，夏延斌１，＊，周跃斌２，罗玲泉１（１．湖南农业大学食品科技学院，湖南长沙４１０１２８；２．湖南农业大学产业处，湖南长沙４１０１２８）摘要：综述了ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ在菌株特性、培养条件及应用技术等方面国内外的最新研究成果。
关健字：啤酒酵母；酿酒酵母；发酵中图分类号：ＴＳ２６１．１１文献标识码：Ｂ收稿日期：２００６－０９－０７作者简介：周向荣（１９７４－），男，湖南人，硕士研究生，研究方向为食品化学与营养；＊夏延斌，通讯作者，教授。
０前言Ｓａｃｃｈａｒｏｍｙｃｅｓｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ（简称Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ，下同），在国内一般称为啤酒酵母，酿酒酵母，发面酵母。
其细胞大小为２．５￣１０μｍ×４．５￣２１μｍ，在加盖的玉米琼脂上不产生假菌丝或有不典型的假菌丝，营养细胞可直接变为子囊，每囊有１￣４个圆形光面的子囊孢子，在麦芽汁２５℃培养３ｄ，细胞为圆形、卵形、椭圆形和香肠形。
其菌落在麦芽汁琼脂上为乳白色，有光泽，平坦，边缘整齐。
菌体维生素、蛋白质含量高，既可食用又可提取细胞色素Ｃ、核酸、麦角固醇、谷胱甘肽、凝血质、辅酶Ａ、三磷酸腺苷等。
该菌种能发酵葡萄糖、麦芽糖、半乳糖及蔗糖，但不能发酵乳糖和蜜二糖，不同化硝酸盐。
在食品发酵中，除了酿造啤酒、酒精及其它的饮料酒外，还可发酵面包。
另外，在维生素的微生物测定中，常用啤酒酵母（Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ）测定生物素、泛酸、硫胺素、吡哆醇及肌醇等。
目前，我国国内对Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ的研究大多集中在酿造领域，在利用Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ提高酿造制品质量，降低生产成本等方面已取得了很大的成功，但其它领域相对来说则关注较少。
而且，最近的资料表明，德国Ｅ委员会（ＢＵＮＤＥＳＡＮＥＩＧＥＲ）草药名录已将收录Ｓ．ｃｅｒｅｖｉｓｉａｅ，作为一种保健型食品向公众推荐［１］。
洋河酒厂酿酒基础知识培训思考题
酿酒基础知识培训思考题一、填空1．三不冒汽是指装甑不冒汽，落盘不冒汽，淌酒不冒汽。
2.下场操作要求重视翻镰子质量，热季大叉要求翻不少于 4 遍镰子。
3.按照微生物对氧的不同要求，可将它们分成三类，需氧微生物，厌氧微生物，兼性微生物。
4、装甑时要严格做到轻、松、匀、薄、准、平“六字”要求5.微生物的五大特性有：种类多、分布广，吸收快、转化快，生长旺、繁殖快，易变异、适应性强，种类多、分布广。
6.发酵周期短的酒，其产量多或高，质量差；发酵周期长的酒，其酒质好，产量少。
7、大曲根据其品温可分低温曲，中温曲、_高温曲，大曲在发酵过程中，既是糖化剂，又是发酵剂。
8、大曲的微生物主要有霉菌、细菌，酵母菌，放线菌。
9、大曲发酵完成后，曲块内心留有不能挥发水分的严重现象成为窝水。
10、大曲培养后曲心有生淀粉的现象称为生心。
11、装甑时，要做到轻，松，匀、薄、准、平，见潮撒料，不跑气，不压气，使甑内蒸汽均匀上升，达到甑满汽平。
12、洋河蓝色经典在全国同行业中率先提出绵柔型白酒的新概念，浓香型白酒其风格特征是窖香浓郁，绵甜醇厚，香味协调，尾净爽口。
13、大曲发酵的温度变化准则是前缓、中挺，后缓落。
14、曲中微生物来自原料、空气、器具、覆盖物、制曲用水。
15、在质量过程控制中，有2个关键控制点，其中一个为粮食检验，另一个为蒸馏蒸煮。
16、酒的色、香、味，是靠人们眼、鼻、口等感觉器官来辨别的，即所谓的眼观其色，鼻闻其香，口尝其味。
17．浓香型白酒其主体香味成分是己酸乙酯。
18．原料蒸煮熟烂的要求是做到：熟而不粘，内无生心；。
19、专家对洋河蓝色经典评语为：高而不烈，低而不寡绵长而尾净丰满而协调。
20、．我厂多粮型生产使用的原料品种有高粱、大米、糯米、小麦、玉米_所占比例分别为45%、20%、15%、12%、8%。
21.三找汽是指装甑开始时找边汽，装至中间时找中汽，，装甑结束时找平汽。
22、、白酒酿造过程中，主要起糖化作用的微生物是霉菌，起发酵作用的微生物是酵母菌。
一种酿酒酵母高密度发酵培养的方法
一种酿酒酵母高密度发酵培养的方法酿酒酵母是一种重要的微生物资源，广泛应用于酿造行业。
高密度发酵培养是提高酿酒酵母生产效率的关键技术之一。
本文将介绍一种高密度发酵酿酒酵母的培养方法。
首先，酿酒酵母的培养基是高密度发酵的关键。
传统的酵母培养基主要由碳源、氮源、无机盐和微量元素组成。
在高密度发酵中，碳源的选择对提高酵母生长速度和酒精产生率很重要。
常用的碳源有葡萄糖、麦芽糖和淀粉等。
氮源是合成蛋白质和酵母细胞增殖的关键，常用的氮源有尿素、酵母浸渍物和氨态氮等。
在培养基中添加适量的无机盐和微量元素可以提供必需的元素，维持酵母细胞的正常生长和代谢活动。
其次，培养条件的调控对高密度发酵效果也有影响。
温度是控制酵母生长速率和代谢的重要因素，一般酿酒酵母的适宜培养温度为28-32摄氏度。
pH值是影响酵母生长和酒精产生的重要因素，常规条件下酵母培养基的pH值在4.5-5.5之间。
通风条件也是高密度发酵的重要指标，合理的通风条件有利于提供足够的氧气，促进酵母的代谢活动。
此外，酿酒酵母的菌种的选取也是高密度发酵成功的关键。
目前常用的菌种包括酒链球菌、面包酵母等。
选取适宜的菌株是提高高密度发酵效率的前提，菌株应具有良好的生长能力和耐受性，能够在高浓度的酒精环境中生存和繁殖。
最后，监控和调控发酵过程对高密度发酵的成功也至关重要。
通过监测酵母生长曲线、酒精产量和其它重要的发酵参数，可以及时发现并纠正发酵过程中的问题，提高发酵效果。
在发酵过程中，定期采集发酵液进行物理化学分析和微生物检验，以确保发酵过程的有效控制。
综上所述，高密度发酵是提高酿酒酵母生产效率的重要手段之一。
通过优化培养基组成、调控培养条件、选用合适的菌株以及监控和调控发酵过程，可以取得较高的发酵效果。
酒精工业可以借鉴这些方法，提高酿酒酵母的生产效率，推动酒精工业的可持续发展。
氮源对酒精酵母的影响及复合营养剂在酒精发酵中的应用
氮源对酒精酵母的影响及复合营养剂在酒精发酵中的应用董克芝;陈春路;张德省;刘辉;施清【摘要】概述了酒精酵母、原料的化学组成和酒精发酵时酵母的营养需求,对尿素作为氮源产生氨基甲酸乙酯(EC)的过程进行分析,阐述了一种酒精发酵复合营养剂对酒精酵母的影响和使用该产品带来的指标优化.%In this paper, we summarized the chemical composition of S. cerevisiae and the fermentation raw materials, and the nutri-tional requirement of S. cerevisiae in ethanol fermentation. Then we analyzed the generating process of ethyl carbamate (EC) with urea as the nitrogen source, and introduced the influence of a compound nutrient on S. cerevisiae and its advantages in practice.【期刊名称】《酿酒科技》【年(卷),期】2017(000)008【总页数】5页(P86-90)【关键词】酒精酵母;酒精发酵;发酵促进剂;复合营养;食品安全【作者】董克芝;陈春路;张德省;刘辉;施清【作者单位】中粮生化能源(肇东)有限公司,黑龙江绥化 152000;中粮生化能源(肇东)有限公司,黑龙江绥化 152000;中粮生化能源(肇东)有限公司,黑龙江绥化152000;中粮生化能源(肇东)有限公司,黑龙江绥化 152000;国家酵母技术研究推广中心,湖北宜昌 443003【正文语种】中文【中图分类】TS262.3;TS261.4;TS261.3酵母，作为一种常见兼性厌氧微生物，大量用于面食、酿造、保健等领域。
发酵工程复习题1
第一篇微生物工业菌种与培养基一、选择题2．实验室常用的培养细菌的培养基是（）A 牛肉膏蛋白胨培养基B 马铃薯培养基C 高氏一号培养基D 麦芽汁培养基3．在实验中我们所用到的淀粉水解培养基是一种（）培养基A 基础培养基B 加富培养基C 选择培养基D 鉴别培养基7．实验室常用的培养放线菌的培养基是（）A 牛肉膏蛋白胨培养基B 马铃薯培养基C 高氏一号培养基D 麦芽汁培养基8．酵母菌适宜的生长pH值为（）A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.59．细菌适宜的生长pH值为（）A 5.0-6.0B 3.0-4.0C 8.0-9.0D 7.0-7.510.培养下列哪种微生物可以得到淀粉酶、蛋白酶、果胶酶、多肽类抗生素、氨基酸、维生素及丁二醇等产品。
A 枯草芽孢杆菌B 醋酸杆菌C 链霉素D 假丝酵母二、是非题1.根据透明圈的大小可以初步判断菌株利用底物的能力( )2.凡是影响微生物生长速率的营养成分均称为生长限制性基质。
（）3.在最适生长温度下，微生物生长繁殖速度最快，因此生产单细胞蛋白的发酵温度应选择最适生长温度。
（）4.液体石蜡覆盖保藏菌种中的液体石蜡的作用是提供碳源( ).5.种子的扩大培养时种子罐的级数主要取决于菌种的性质、菌体的生长速度、产物品种、生产规模等（）6.碳源对配制任何微生物的培养基都是必不可少的．（）7.亚硝基胍能使细胞发生一次或多次突变,尤其适合于诱发营养缺陷型突变株,有”超诱变剂”之称.9.参与淀粉酶法水解的酶包括淀粉酶、麦芽糖酶和纤维素酶等。
（）三、填空题1.菌种扩大培养的目的是提高菌种使用率，降低生产成本。
2.进行紫外线诱变时,要求菌悬液浓度:细菌约为 106个／ml,放线菌为 ,霉菌和酵母为 106～107个／ml. 紫外线(波长240-250nm)的作用机制主要是形成胸腺嘧啶二聚体以改变DNA生物活性，造成菌体死亡和变异。
3.培养基应具备微生物生长所需要的六大营养要素是_ 碳源___、__氮源_、__能源__、__水___、__无机盐 __和____生长因子 ___。
酿酒酵母补料-概述说明以及解释
酿酒酵母补料-概述说明以及解释1.引言1.1 概述酿酒酵母补料，在酿酒过程中起到了至关重要的作用。
酿酒酵母是酿酒工艺中的重要组成部分，它通过发酵作用，将碳水化合物转化为乙醇和二氧化碳，并产生了许多对酒液口感和香气的影响物质。
然而，在酿酒过程中，由于一系列复杂的原因，酿酒酵母往往会受到压力、环境变化和营养物质的限制，从而影响到其正常的发酵活性和产物的质量。
为了最大程度地保证酿酒过程中酵母的发酵效果和产品的品质，酿酒酵母补料成为一项重要的技术手段。
酵母补料是指在酿酒的过程中，通过添加适量的营养物质来提供酵母所需的必要营养元素，从而增强酵母的生理代谢功能，促进其正常的生长和发酵活性。
通过补充合适的营养物质，酿酒酵母的生长繁殖速度可以得到提速，发酵活性也会显著增强。
常见的酵母补料包括氨基酸、无机盐、维生素等，它们在酿酒过程中可以为酵母提供所需的能量和营养素，保证其正常的代谢活动。
酿酒酵母补料的使用具有多方面的好处。
首先，它可以提高酿酒酵母的稳定性和活力，增加其对环境变化的适应能力，减少酵母受到外界环境变化的影响。
其次，补料可以提供酿酒酵母所需的必要营养元素，保证其正常的生长和发酵活性，从而提高酿酒过程中产物的质量和口感。
总之，酿酒酵母补料是一项重要的技术手段，通过添加合适的营养物质，可以提高酿酒酵母的生长活力和发酵效果。
在酿酒过程中，科学合理地运用酵母补料技术，可以最大程度地保证酿酒产品的品质和口感。
1.2 文章结构文章结构部分的内容如下：在本文中，将分为引言、正文和结论三个部分来讨论酿酒酵母补料的相关问题。
引言部分将对本文所涉及的主题进行概述，介绍酿酒酵母补料的背景和意义。
然后，文章结构将被介绍，以帮助读者了解文章内容的组织结构。
最后，目的部分将明确本文的目标和意图。
正文部分将分为两个小节：酿酒酵母的作用和酿酒酵母补料的必要性。
第一部分将详细介绍酿酒酵母在酿酒过程中的作用，包括其对糖的发酵和产生乙醇的能力。
第一单元发酵工程(基础过关)高二生物单元测试卷(人教版2022年选择性必修3)
第1 章发酵工程根底过关卷一、选择题：此题包括15 小题，每题2 分，共30 分。
每题只有一个选项符合题目要求。
1.以下有关酵母菌和醋酸菌的表达，错误的选项是( )A.两者均可进展有氧呼吸B.在无氧条件下，酵母菌可以产生酒精，醋酸菌则不能产生醋酸C.两者都是异养生物，生存都离不开葡萄糖D.醋酸菌可以用酵母菌的某种代谢产物为原料来合成醋酸【答案】C【解析】醋酸菌是好氧细菌，在氧气充分的环境中才能完成其正常的生命现象；酵母菌属于兼性厌氧型微生物，在有氧和无氧环境中都能生存，A、B 正确；醋酸菌在缺少糖源时，能以酒精为原料合成醋酸，而酵母菌在无氧环境中能产生酒精，C 错误、D 正确。
2.某同学在线提交了在家用带盖玻璃瓶制作果酒和果醋的试验报告，他的做法错误的选项是( )A.选择颖的葡萄略加冲洗，除去枝梗后榨汁B.将玻璃瓶用酒精消毒后，装满葡萄汁C.酒精发酵期间，依据发酵进程适时拧松瓶盖放气D.酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进展醋酸发酵【答案】B【解析】制作葡萄酒时，选择颖的葡萄，榨汁前先将葡萄略加冲洗，并除去枝梗，A 正确；发酵瓶要清洗干净，用体积分数为70%的酒精消毒，或用洗洁精洗涤，葡萄汁装入发酵瓶时，要留有大约1/3 的空间，不能装满，这样既可以为酵母菌大量生殖供给适量的氧气，又可以防止发酵旺盛时发酵液溢出，B 错误；酒精发酵过程中会产生二氧化碳，为了释放出二氧化碳，要依据发酵进程适时拧松瓶盖放气，C 正确；由于醋酸发酵使用的菌种为醋酸菌，醋酸菌为好氧细菌，为了给醋酸发酵供给充分的氧气，并防止空气中的杂菌污染，酒精发酵后去除瓶盖，盖一层纱布，再进展醋酸发酵，D 正确。
3.列有关培育基的表达，错误的选项是( )A.培育基是为微生物的生长生殖供给养分的基质B.培育基只有两类：液体培育基和固体培育基C.培育大肠杆菌的培育基中必需添加有机碳源D.微生物在固体培育基外表生长可形成肉眼可见的菌落【答案】B【解析】培育基是人们依据微生物对养分物质的不同需求，配制出的供其生长生殖的养分基质， A 正确；培育基的分类标准不同，其种类也不同，如培育基按所含成分来源可分为合成培育基和自然培育基，B错误；大肠杆菌属于异养型微生物，培育异养型微生物的培育基中必需添加有机碳源，C 正确；微生物在固体培育基外表生长可形成肉眼可见的菌落，D 正确。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第31卷 第4期西北农林科技大学学报(自然科学版)V o l.31N o.4 2003年8月Jou r.of N o rthw est Sci2T ech U n iv.of A gri.and Fo r.(N at.Sci.Ed.)A ug.2003氮源与无机盐对高浓度酒精发酵的影响Ξ吕 欣,段作营,毛忠贵(江南大学工业生物技术教育部重点实验室,江苏无锡214036) [摘 要] 在完全合成培养基条件下,就尿素、硫酸铵2种氮源和硫酸镁、磷酸二氢钾、氯化钙3种无机盐对1株产高浓度酒精的酿酒酵母的间歇发酵影响进行了初步研究。
结果表明,与尿素相比硫酸铵是较好的无机氮源,发酵终了酒精浓度可达119.9g L;并初步得到该株酵母发酵所需各无机盐的临界浓度分别为:硫酸镁5g L,磷酸二氢钾5g L(或<5g L),氯化钙5g L。
[关键词] 酿酒酵母;无机盐;氮源;酒精发酵[中图分类号] T S261.4+3 [文献标识码] A[文章编号] 167129387(2003)0420159204 始于20世纪70年代的“能源危机”使人们开始认识到,廉价的原油是会用完的,利用可再生资源(如粮食或植物纤维)发酵生产酒精,作为生物能源来代替或部分代替汽油被提上了议事日程[1～3]。
利用发酵法生产酒精,获得高酒精含量一直是大家所追求的目标。
目前,以淀粉质原料作为发酵底物,美国的酒精厂生产的酒精最终浓度可以达到95g L 左右,而我国大部分的酒精厂则只有60～80 g L[2]。
由于高浓度酒精发酵具有设备利用率高、节约能耗、成本低等优点[4～8],所以成为各国研究者研究的重点领域。
本试验通过菌种筛选,选出1株可进行高浓度酒精发酵的酿酒酵母,发酵酒精浓度可达118g L以上,高于目前国内外酒精工厂的实际生产水平,具有在生产中应用的潜力。
研究该株酿酒酵母的基本营养需求、发酵特性以及各种发酵方式等,能为其进行工业化应用提供理论和实践上的指导。
为此,本研究探讨在完全合成培养基条件下,该株酿酒酵母所需的基本营养元素(氮源和无机盐)以及这些营养元素对高浓度酒精发酵的影响,以便为生产实践以及后续研究奠定基础。
1 材料与方法1.1 材 料 菌种 酿酒酵母S22002(江南大学生物工程学院生物加工实验室保藏)。
培养基 (1)种子培养基。
葡萄糖10g L,酵母膏8.5g L,N H4C l1.3g L,M gSO4・7H2O 0.1g L,CaC l20.06g L,0.08M Pa条件下灭菌15m in。
(2)发酵培养基1(研究不同氮源的影响)。
葡萄糖250g L,CaC l22.8g L,KC l1.2g L,M gSO4 0.65g L,KH2PO41.5g L,0.08M Pa条件下灭菌15m in(糖液与营养液分开灭菌)。
(3)发酵培养基2(研究无机盐的影响)。
葡萄糖250g L,KC l1.2 g L,尿素10g L,0.08M Pa条件下灭菌15m in(糖液与营养液分开灭菌)。
所用试剂均为国产分析纯。
1.2 培养方法[9]种子培养 接一环生长良好的斜面酵母至200 mL种子培养基中,28℃,100r m in培养24h。
间歇发酵 以体积分数10%接种量将种子接入发酵培养基中,置于30℃培养箱中静态发酵。
1.3 试验方法在研究氮源对高浓度酒精发酵的影响时,按照试验设计分别对所研究的氮源,取0.1,0.5,1.0, 5.0和10g L5个浓度,其他营养元素同发酵培养基1。
研究无机盐浓度对高浓度酒精发酵的影响时在发酵培养基2中,根据所研究的无机盐的不同,按照试验设计对所要研究的无机盐取0.1～10g L5个浓度,同时固定其他营养元素的浓度。
1.4 酒精浓度的测定[10]准确量取100mL发酵液加入圆底烧瓶中,再加入50mL水后置于蒸馏装置上用100mL容量瓶收集馏出液,定容至100mL,混匀后倒入100mL 量筒中,用酒精计(标温20℃)测酒精度(下缘为准),同时测定温度,然后换算成20℃时的酒精度。
Ξ[收稿日期] 2003203207[基金项目] 科技部科技型中小企业技术创新基金无偿资助项目(01C26213200325) [作者简介] 吕 欣(1975-),男,上海市人,在读博士,主要从事发酵工程研究。
发酵时间以两次取样间隔(间隔为12h)的酒精浓度之差小于0.8g L为准。
2 结果与分析2.1 酿酒酵母S22002的基本特性 酿酒酵母S22002与其他酿酒酵母相比,在琼脂平板培养基中生长缓慢,菌落较小,表面有环状皱褶,菌落颜色为乳白色发亮。
培养7d后的菌落形态如照片图1,直径约5.2mm;从该株酵母(对数生长期)的电镜照片可以看出(图2),与其他酿酒酵母相比,该株酵母体积较小,呈圆形,表面有多个凹面,直径约为3.5Λm。
图1 酵母S22002菌落形态照片F ig.1 The co lony of S accha ro m y cescerev isiae22002图2 酵母S22002的电镜照片F ig.2 T he electron m icrograph ofS accha ro m y ces cerev isiae220022.2 氮源对高浓度酒精发酵的影响氮源是构成菌体物质和一些代谢产物的必需营养元素,一般氮源分为无机氮源和有机氮源两类,由于有机氮源的成分复杂,对研究酵母的基本营养需求不利,因而选择无机氮源作为发酵培养基的氮源,其中尿素和硫酸铵是最常用的两种无机氮源,所以选择这两种氮源作为研究对象。
2.2.1 尿素对高浓度酒精发酵的影响 除尿素外其他营养元素的浓度分别为CaC l22.8g L,KC l1.2g L,M gSO40.65g L,KH2PO41.5g L。
由表1可知,尿素浓度<1g L时,随着尿素浓度的增加,发酵终了酒精浓度也逐渐上升,尿素浓度与酒精浓度之间呈正相关关系,相关系数0.941;在尿素浓度为0.1g L时,所提供的氮源不能完全支持酵母的生长及发酵,当菌体生长到一定阶段,由于氮源耗尽,菌体不能继续生长,导致发酵时间延长和最终酒精浓度较低;而当尿素浓度>1g L时,酒精浓度逐渐趋于一恒定值,约为117g L,而且发酵时间随着尿素浓度的升高而逐渐下降,也就是说,当提供充足的尿素(>1g L)时,酵母接种进入发酵培养基后能很快适应环境,缩短延迟期,使氮源(尿素)浓度不成为限制酵母生长的因素,从而使酵母数量很快上升,缩短了发酵时间。
2.2.2 硫酸铵氮源对高浓度酒精发酵的影响 除硫酸铵外,其他营养元素的浓度分别为CaC l22.8g L,KC l1.2g L,M gSO40.65g L,KH2PO41.5g L。
由表2可以看出,硫酸铵浓度<1g L时,随着硫酸铵浓度的增加,发酵终了酒精浓度也逐渐上升,硫酸铵浓度与酒精浓度之间呈正相关关系,相关系数0.930;而当硫酸铵浓度>1g L时,酒精浓度逐渐趋于一恒定值,约为119g L,而发酵时间随着硫酸铵浓度的增加逐渐缩短。
由于硫酸铵也是氮源,因而与对尿素的分析基本一样,但是可以看到,当硫酸铵浓度为1.0g L时,发酵终了的酒精浓度为119.9g L,优于同等尿素水平下的最终酒精浓度117.5g L。
表1 尿素浓度对酒精发酵的影响T ab le1 T he effect of u rea concen trati onon ethano l ferm en tati on处理T reatm ent尿素浓度(g・L-1)U rea concen2trati on酒精浓度(g・L-1)E thano l concen2trati on发酵时间 hT i m e10.192.321620.5111.214431117.514445114.4132510118.3120 061西北农林科技大学学报(自然科学版)第31卷表2 硫酸铵浓度对酒精发酵的影响T ab le2 T he effect of ammon ium su lfate concen2 trati on on ethano l ferm en tati on处理T reatm ent 硫酸铵浓度(g・L-1)Ammoniumsulfateconcentrati on酒精浓度(g・L-1)E thano lconcen2trati on发酵时间 hT i m e10.176.919220.5110.419231119.919245115.1144510118.31202.3 无机盐对高浓度酒精发酵的影响无机盐类是微生物生命活动不可缺少的物质,其主要功能是参与构成菌体成分、作为酶的组成部分,或维持酶的活性、调节渗透压等。
其中M gSO4, KH2PO4和CaC l2对微生物的生长和发酵影响最大。
2.3.1 硫酸镁对高浓度酒精发酵的影响 除硫酸镁外,其他营养元素的浓度为CaC l22.8g L,KC l 1.2g L,尿素10g L,KH2PO41.5g L。
硫酸镁中的镁离子参与酵母代谢过程中的许多反应,并且提供酵母中含硫氨基酸的成分等。
由表3可知,硫酸镁浓度<5g L时,随着硫酸镁浓度的增加,发酵终了酒精浓度也逐渐上升,硫酸镁浓度与酒精浓度之间呈正相关关系,相关系数0.951。
当硫酸镁缺乏时,可以看到最终酒精浓度较低;而当硫酸镁浓度>5g L时,酒精浓度反而逐渐下降,最终低至112g L,这一抑制机制还有待进一步的研究。
而发酵时间除在硫酸镁浓度较低时较长外,在研究的其余硫酸镁浓度范围内,发酵时间相同。
表3 硫酸镁浓度对酒精发酵的影响T ab le3 T he effect of m agnesium su lfate concen2trati on on ethano l ferm en tati on处理T reatm ent 硫酸镁浓度(g・L-1)M agnesiumsulfate酒精浓度(g・L-1)E thano lconcen2trati on发酵时间 hT i m e10.1104.114420.5114.414431118.312045122.2120510112.01202.3.2 磷酸二氢钾对高浓度酒精发酵的影响 除磷酸二氢钾外,其他营养元素的浓度为CaC l22.8 g L,KC l1.2g L,尿素10g L,M gSO40.65g L。
磷酸二氢钾是酵母代谢中一些关键酶的辅助因子(如果糖激酶等),同时也是维持电位差和渗透压的重要物质。
从表4可以看到,只要维持较低浓度水平的磷酸二氢钾,就基本可以满足酵母生长和发酵的需要,当磷酸二氢钾浓度<5g L时,随着磷酸二氢钾浓度的增加,发酵终了酒精浓度也逐渐上升,但上升幅度不大,磷酸二氢钾浓度与酒精浓度之间呈现正相关关系,相关系数为0.922;而当磷酸二氢钾浓度>5g L时,酒精浓度逐渐趋于一恒定值,约122 g L,发酵时间也基本恒定在144h,这说明过量的磷酸二氢钾对酵母并无毒害作用。