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果酒酵母的分离、纯化及选育(实验报告)

2020-04-12 来源:汇智旅游网
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一、引言

酿酒酵母细胞透明,呈圆形或椭圆形,形体比较大,一般为 7×12μm,含有转化酶能将葡萄汁中的糖转化成乙醇、二氧化碳和其它代谢产物。优良纯种酵母应具备下列性能:(1)除酿酒水果本身的果香外,酵母也应产生良好的果香与酒香。(2)生长速度快,有较高的发酵能力,能将糖分全部发酵完。(3)具有较高的抗S02能力,有较好的凝集力和较快的沉降速度。(4)培养基成分简单,来源广泛,价格低廉,对温度,pH,离子强度,溶氧等环境因素不敏感。(5)能在低温或果酒适宜温度下发酵,以保持果香和新鲜清爽的口味。

由此可见, 酵母的品质对果酒的产量和质量影响很大。要获得优良的酿酒酵母,必须对其进行分离选育。果酒酵母的筛选应从相应的果品及其种植环境中采样分离,如成熟果实的表皮、自然腐烂发酵的果肉或果汁和果园的土壤等相关场所。根据实践经验,在果汁和自然发酵的果酒醪液中检出率较高,因为它们的基质环境与酿酒环境很相似。为使我们需要的酵母易于检出,应对采集的样品进行富集培养,通过设置较高的酒精浓度、添加SO2 、调整pH 等手段抑制不需要的微生物的生长,使希望检出的微生物得到增殖 。酵母检出后,应对其的发酵性能进行考察,包括酵母的一系列生理生化特性和风味物质形成的能力等,这些可通过作生理生化实验和三角瓶小型发酵实验分析和测定。 二、实验仪器与材料

样品:新鲜苹果(未经清洗)榨汁。

YEPD 培养基(富集培养基): 蛋白胨20g,葡萄糖20g,酵母膏10g,蒸馏水定容至1000ml. (每次根据需要量按如此比例配置,下同)

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PDA培养基(酿酒酵母培养基) :马铃薯200g,葡萄糖20g,琼脂20g,蒸馏水定容至1000ml.(马铃薯去皮,切成块煮沸后再煮30分钟,然后用纱布过滤,再加糖及琼脂溶化后定容至1000 ml。121℃灭菌30分钟。)

PYG培养基(菌种保藏培养基):蛋白胨3.5g,葡萄糖15g,酵母膏1.5g,KH2PO42.0 g,MgSO4·7H2O1.0 g,(NH4)2 SO41.0 g,琼脂20g,蒸馏水定容至1000ml.试剂:亚硫酸钠、乙醇,碘液,无菌生理盐水等。

器具:三角烧瓶(250 mL)、无菌试管、无菌吸管(1 mL及5 mL)、无菌滴管、接种环、冰箱、酒精喷灯、冰箱、玻璃涂棒,血细胞计数板,显微镜,磁力搅拌器,台式离心机,震荡混合器等。 三、实验方法与步骤

酵母菌在自然界中存在的范围非常广泛,可以从不同的陆地或海洋生物环境中分离得到。在成熟水果的果皮、果梗上存在的酵母种类十分丰富,可针对不同水果原料分离出适合其自身特点的酿酒用酵母菌。 1.酵母菌的分离初筛 1)菌种采样

土壤

样品

瓜根际土藤下方土垄间隙土叶片 壤

果实(带柄) 腐果

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用无菌

用无菌剪刀

剪刀剪

摘取不同龄

取不同

用无菌小铲清去表层石块露出土壤

采集

后,戴好无菌手套取500g左右的土

方法

样装入无菌袋内。

片装入

分别装入无

无菌袋

菌袋内。

内。

随机选择三块样地采样,每样采三份,将采集到的样品迅速保存在低温箱内(冰块降温)。 2)富集培养与纯种分离

方法:配制YEPD培养基分装于100ml三角瓶内每瓶50ml高温灭菌冷却,然后分别取适量样品(土样1g,果皮5g ,果柄若干,叶片若干)各三份接种,120r/min,28℃摇床培养4天。将富集培养液用接种环划线接种在PDA培养基上,每个样品接三个平板,28℃恒温培养。待菌种长出小菌落,镜检为酵母菌后,将其挑取于PDA平板划线并标号后28℃恒温培养。待再次长出单菌落后,挑取划线于PDA培养基上,28℃恒温培养。菌种划线三到四次后基本纯化。 2.酵母菌种的复筛

以无琼脂PDA培养液作为复筛培养基。将初选菌种接入保藏培养基。培养24 h后每支斜面接入三角瓶培养,置于23-25 ℃的培养箱中培养,测定其发酵水平及产香水平,选育出优良健壮、耐性强的适合果酒发酵的酵母菌种。

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用无菌剪刀摘

期的甜瓜(幼

取腐烂

龄期,膨大

的果实

期,成熟期)

装入无菌袋内。

生长阶段的叶

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发酵力试验:采用CO2失重法,取100 mL 三角瓶(已经烘干、称重),各加入80 mL无琼脂PDA培养液,置于80℃的水浴杀菌5min,冷却到30℃后,按每升接种30 mL的比例分别接入酵母种子液,在20 ℃下发酵。发酵过程中每24h 测定1次CO2 损失量,每次测定时,摇晃瓶子,以排出CO2。随着发酵时间的延续,瓶重逐渐减轻, 直到减轻量不高于0.2 g,即表示发酵结束,以CO2失重量为纵坐标,发酵时间为横坐标,绘制发酵力曲线,并确定菌株发酵力的强弱。 3.酵母菌的耐受性试验

采用杜氏管发酵法测定所筛选的酵母菌对乙醇(4%、6%、8% )、二氧化硫(20、40、60 mg/L)的耐性。将酵母菌分别接入含不同浓度的乙醇和不同浓度SO2的果汁培养基中,在相同条件下培养,观察杜氏管中气泡产生情况,重复3 次。 活化条件:28 ℃条件下,将纯种分离的菌种接种在PDA培养基培养48h 发酵条件:28℃条件下,水果原汁培养基中静止发酵4 d; 接种量:1×107 cfu/mL(各菌种浓度在同一数量级即可)。 1)耐酒精度试验

按下表在试管中加入培养液。然后加入杜氏小管倒置使其充满果汁,塞好棉塞,115℃ 20min灭菌。灭菌完后,待试管温度为常温后按下表加入酒精,加完后摇匀。最后在每个编号试管中接入对数期酵母1×107个,28℃静止培养。观察产气情况,选出耐酒度比较好的菌种。

将标签贴于各试管上,标4、6、8,按下表每管加入各量: 试管编号

0

1#

2#

3#

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95%酒精/mL 果汁/mL

0 10

0.42 9.58 4

0.63 9.37 6

0.84 9.16 8

培养液含酒精%(v/v) 0 2) 耐SO2试验

按亚硫酸含量为6% 计, 计算出20、40、60 mg/L浓度所需的量,分别加入到培养液中制成SO 2 不同浓度系列的液体培养基。

按下表加入培养液,然后加入杜氏小管倒置使其充满果汁,塞好棉塞,115℃ 20min灭菌。灭菌完后,待试管温度常温后按上表加亚硫酸(科密欧试剂SO2含量≥6%),加完后摇匀。最后在每发酵管中接入对数期酵母1×107个,28℃静止培养。观察产气情况,选出耐SO 2比较好的菌种。

将标签贴于各试管上,标1、2、3、4、5,按下表每管加入果汁量: 试管编号 亚硫酸/uL 果汁/mL

培养液含SO2mg/L 四、实验结果 1)发酵力测定

0 0 10 0

1 3.3 10 20

2 6.7 10 40

3 10 10 60

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CO2失重法测定不同酵母菌发酵力10.80.60.40.2001234发酵时间/d567ABC对照失重/g

2)耐酒精度性质测定

乙醇浓度(%)

4

产气时间(d)

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

A菌 - - - - - - - - - - - -

B菌 - + + + - - - - - + + +

C菌 - - - - - -

- - + ++ ++ +

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6

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

- - - - - - + - + - - - - - - - - - + - - -

- - - - - - - - + + + ++ - - - - - - - - - +

- - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - -

8

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

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