CN101696392B - 酿酒酵母菌株及其在紫薯黄酒制备中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株酿酒酵母菌株，其保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，保藏号为CGMCC No.3003。该酿酒酵母菌株可有效应用于黄酒或白酒的酿制过程中，尤其是紫薯黄酒的酿造中。通过本发明的菌株和应用方法能够获得香味醇、口感好、沉淀少、营养价值丰富的黄酒或白酒。
Description
技术领域
本发明涉及一种微生物及其应用，尤其涉及一种酿酒酵母及其在酿酒中的应用。
背景技术
紫甘薯又称黑薯，简称紫薯，为蕃薯属植物，是一类集营养、保健和色素于一体的甘薯品种。紫甘薯薯皮和肉呈紫色至深紫色，除具有普通甘薯的营养成分外，还富含硒元素和花青素，长期食用可增强人体免疫力，预防生活习惯病，改善肝功能，抑制遗传因子突变，抗衰老，并能够预防心脑血管疾病发生和提高防癌抗癌的能力。此外，紫甘薯中还含有丰富的淀粉、维生素、可溶性膳食纤维和矿物质等营养素，是一种医食同源的营养佳品。因此，近几年，紫甘薯在国际、国内市场上十分走俏，市场发展前景极为广阔。
我国的紫甘薯产量高，但是利用率很低，深加工更是不足，因此浪费严重。
在我国的酿酒领域，以紫薯为酿制原料，在利用传统黄酒酿造工艺进行酿制、发酵的过程中，很容易造成发酵液变酸、储存过程中容易出现沉淀等问题，影响到黄酒的最终风味和感官评价，降低了黄酒的食用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一株新的酿酒酵母菌株，同时提供了该酿酒酵母菌株在黄酒或白酒酿制过程中的应用，以获得一种香味醇、口感好、沉淀少、营养价值丰富的新型黄酒或白酒。
为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为一株酿酒酵母菌株，其特征在于：所述酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株是保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心且保藏号为CGMCC No.3003的菌株。该菌株的保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心CGMCC，保藏单位地址位于北京市朝阳区大屯路的中国科学院微生物研究所，保藏日期为2009年4月7日，该菌株被命名为酿酒酵母IFMK001。
上述的酿酒酵母CGMCC No.3003是从自然发酵红枣酒酒醪中使用豆芽汁琼脂培养基分离酿酒酵母，并经过杜氏管发酵、红枣汁发酵以及耐乙醇性和耐二氧化硫性等逐级筛选，最后分离出一株发酵能力强、酒风味、质地好、适应性强、发酵特性稳定的酿酒酵母。经形态、培养特征及生理生化等试验，初步鉴定为酿酒酵母菌株。该酿酒酵母菌株在麦芽汁液体培养基中，28℃培养3d后，细胞都呈卵圆形，细胞大小为(4105～8186)μm×(4156～9187)μm，多边出芽。在麦芽汁液体培养基中培养7d后，不形成醭，菌液混浊，产气明显，有沉淀；在生孢子培养基上28℃培养5d后，有子囊孢子形成，孢子呈卵形，孢子壁光滑；在玉米粉琼脂培养基上28℃培养10d，不形成假菌丝；在豆芽汁琼脂培养基上生长的菌落为乳白色，圆形，有光泽，边缘整齐，粘稠、易挑起；无类淀粉化合物生成；在以KNO3为唯一氮源的培养基上不生长。可发酵葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和半乳糖，不发酵乳糖，可同化棉籽糖、麦芽糖、蔗糖和半乳糖，在无维生素培养基和37℃中可生长。最适生长温度28℃，最适生长pH值为4.0。
本发明还提供一种上述酿酒酵母菌株在黄酒或白酒酿制过程中的应用。
上述的应用中，所述黄酒优选为紫薯黄酒。
上述的应用中，所述紫薯黄酒的酿制过程可以为公知的黄酒酿制过程，但优选包括紫薯全粉预糊化、加酶水解、发酵和陈酿四个步骤，所述酿酒酵母菌株优选是以酵母培养液的形式在所述的发酵步骤中添加。这样能更加充分、高效地发挥本发明酿酒酵母CGMCCNo.3003在酿制过程中的功效。
上述的应用中，所述酵母培养液优选是通过以下方法制备得到：取活化后的所述酿酒酵母菌株接种于麦芽汁和紫红薯汁中，常温下培养后得酵母种子液；再将酵母种子液转接到灭菌紫甘薯汁中，常温下进行扩培得到扩培液；最后将扩培液转接到含有灭菌紫红薯汁的种子发酵罐中，常温下培养至酵母总数达到2.0×107cfu/mL以上，得到酵母培养液。
上述的应用中，所述紫薯全粉预糊化步骤优选包括：取1～120质量份的紫薯全粉，按每千克紫薯全粉加2L～3L水的比例加水搅拌均匀；
所述加酶水解步骤优选包括：向所述冷却后的糊化物中依次加入果胶酶、液体耐高温α-淀粉酶和液体糖化酶进行水解，所述果胶酶的添加量按每千克紫薯全粉添加0.25g～0.45g计，所述液体耐高温α-淀粉酶的添加量按每千克紫薯全粉添加0.05ml～0.1ml计，所述液体糖化酶的添加量按每千克紫薯全粉添加0.8ml～1.2ml计；
所述发酵步骤优选包括：向加酶水解后的产物中添加所述酵母培养液进行密封发酵(发酵寥上部可留有少量空气)，其添加量按每千克紫薯全粉添加20ml～30ml计。
上述的应用中，所述果胶酶、液体耐高温α-淀粉酶和液体糖化酶的酶活力分别优选为30000U/g、20000U/ml、150000U/ml。在制备紫薯黄酒的过程中依次加入果胶酶、液体耐高温α-淀粉酶和液体糖化酶后，能将淀粉分解为葡萄糖、麦芽糖与短链糊精等，可溶性固形物显著增加，浆液浓度明显下降，有利于酿酒酵母CGMCC No.3003在后续发酵中形成酒精，最大限度地防止紫薯黄酒发酵过程中变酸及紫薯淀粉糊化引起的沉淀问题。
在上述应用过程的所述紫薯全粉预糊化步骤中，糊化温度优选控制在100℃～121℃，糊化时间为15min～30min。
上述的应用中，所述果胶酶进行水解时的pH值优选控制在3.2～5.0，温度优选控制在10℃～50℃，水解时间优选为1.5h～2.5h；所述液体耐高温α-淀粉酶进行水解时的pH值优选控制在5.7～7.0，温度优选控制在90℃～100℃，水解时间优选为2h～3h；所述液体糖化酶进行水解时的pH值优选控制在4.0～4.5，温度优选控制在58℃～65℃，水解时间优选为1.5h～2.5h。
在上述应用过程的所述发酵步骤中，发酵温度优选控制在25℃～30℃，发酵时间优选为5d～8d。
在上述酿酒酵母CGMCC No.3003应用于紫薯黄酒酿制的过程中，可在酿制过程的发酵步骤后期添加白糖和/或蜂蜜，以提高出酒率和增加紫薯黄酒的风味。所述白糖的添加量按发酵后所得的紫薯酒醪每升添加45g～70g计，所述蜂蜜的添加量按每千克紫薯全粉添加5g～30g计。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明以紫甘薯为原料，辅以其他辅料，参考传统黄酒发酵工艺，酿造出一种新型紫薯黄酒。该酒在酿造过程中，用本发明的酵母液和酶制剂代替根霉液化和糖化过程，最大限度地防止紫薯黄酒在发酵过程中变酸，解决紫薯黄酒淀粉糊化引起的沉淀问题。利用本发明的酿酒酵母CGMCC No.3003及其方法所制得的紫薯黄酒透明度较高，具有特有的薯香、酒香及黄酒的发酵香味，高效利用甘薯淀粉，并融合了紫薯的营养保健价值；更独特的是其天然稳定色素——花青素的存在，增强了紫薯黄酒的感官特性，顺应了国际酒类“低度、营养、保健”的消费趋势，满足了消费者对食品口味新颖性、食品营养与安全性的需求，将具有广阔的市场前景。此外，本发明还拓宽了黄酒加工领域，极大地增加了紫薯附加值，本发明所提供的制备方法在简化工艺和降低成本上具有明显的优势，既扶植了民族特色食品又带动了农民增收，能促进种植、加工、销售的良性循环，对发展农业经济具有重要意义。
一种酿酒酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae IFMK001)，其保藏单位为中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心(简称CGMCC)，保藏号为CGMCC No.3003，保藏日期为2009年4月7日。
具体实施方式
实施例1：
一种用本发明的酿酒酵母CGMCC No.3003制备紫薯黄酒的方法：取用1～120质量份的干燥的紫薯全粉，按每千克紫薯全粉加2L～2.5L水的比例加水搅拌均匀，然后在100℃温度下预糊化15min～25min，冷却至50℃；再加入果胶酶(30000U/g)，果胶酶的添加量按每千克紫薯全粉添加0.35g计，搅拌均匀后在50℃温度、pH值4～5条件下水解1.5h～2.5h，水解过程中不断搅拌；再加入液体耐高温α-淀粉酶(20000U/ml)，液体耐高温α-淀粉酶的添加量按每千克紫薯全粉添加0.1ml计，在100℃温度、pH值5～6.5的条件下水解2h～3h，水解过程中不断搅拌，然后冷却至60℃；再加入液体糖化酶(150000U/ml)，液体糖化酶的添加量按每千克紫薯全粉添加1.2ml计，在60℃温度、pH值4.0～4.5的条件下水解1.5h～2.5h，水解过程中不断搅拌，然后冷却至30℃。水解完成后测定水解后溶液的糖度，糖度偏低适时加入适量白糖溶液，向水解后的溶液中接入液体酵母培养液，其添加量按每千克紫薯全粉添加29.5ml计，搅拌均匀后密封，置于28℃温度下恒温培养6d。发酵完成后离心分离，除去酒糟，加蜂蜜搅拌均匀后装罐密封，65℃灭菌30min，冷却，室温贮藏陈酿15d，得到紫薯黄酒。
本实施例制得的紫薯黄酒较透明，紫红色，爽净适口，具有薯香、酒香及黄酒的发酵香味。
实施例2：
一种用本发明的酿酒酵母CGMCC No.3003制备紫薯黄酒的方法：取用10kg的干燥的紫薯全粉，加水22.4L搅拌均匀，然后在100℃温度下预糊化20min，冷却至50℃；再加入果胶酶(30000U/g)3.5g，搅拌均匀后在50℃温度、pH值4～5条件下水解1.5h，水解过程中不断搅拌；再加入液体耐高温α-淀粉酶(20000U/ml)1ml，在100℃温度、pH值5～6.5的条件下水解2h，水解过程中不断搅拌，然后冷却至60℃；再加入液体糖化酶(150000U/ml)11.8ml，在60℃温度、pH值4.0～4.5的条件下水解2h，水解过程中不断搅拌，然后冷却至30℃。水解完成后向水解后的溶液中接入液体酵母培养液295ml，搅拌均匀后密封，置于28℃温度下恒温培养6d。发酵完成后离心分离，除去酒糟，65℃灭菌30min，冷却，室温贮藏陈酿15d，得到紫薯黄酒。
本实施例制得的紫薯黄酒较透明，紫红色，爽净适口，具有薯香、酒香及黄酒的发酵香味。
实施例3：
一种用本发明的酿酒酵母CGMCC No.3003制备紫薯黄酒的方法：取用23kg的干燥的紫薯全粉，加水57.5L搅拌均匀，然后在100℃温度下预糊化25min，冷却至50℃；再加入果胶酶(30000U/g)8g，搅拌均匀后在50℃、pH值4～5条件温度下水解2h，水解过程中不断搅拌；再加入液体耐高温α-淀粉酶(20000U/ml)2.5ml，在100℃温度、pH值5～6.5的条件下水解2h，水解过程中不断搅拌，然后冷却至60℃；再加入液体糖化酶(150000U/ml)27ml，在60℃温度、pH值4.0～4.5的条件下水解2h，水解过程中不断搅拌，然后冷却至30℃。水解完成后向水解后的溶液中加入适量白糖糖液，再接入液体酵母培养液680ml，搅拌均匀后密封，置于28℃温度下恒温培养10d。发酵完成后离心分离，除去酒糟，65℃灭菌30min，冷却，室温贮藏陈酿15d，得到紫薯黄酒。
本实施例制得的紫薯黄酒较透明，紫红色，爽净适口，具有薯香、酒香及黄酒的发酵香味。
实施例4：
一种用本发明的酿酒酵母CGMCC No.3003制备紫薯黄酒的方法：取用60kg的干燥的紫薯全粉，加水180L搅拌均匀，然后在100℃温度下预糊化30min，冷却至50℃；再加入果胶酶(30000U/g)20g计，搅拌均匀后在50℃温度、pH值4～5条件下水解2.5h，水解过程中不断搅拌；再加入液体耐高温α-淀粉酶(20000U/ml)7ml，在100℃温度、pH值5～6.5的条件下水解3h，水解过程中不断搅拌，然后冷却至60℃；再加入液体糖化酶(150000U/ml)70ml，在60℃温度、pH值4.0～4.5的条件下水解2.5h，水解过程中不断搅拌，然后冷却至30℃。水解完成后向水解后的溶液中接入液体酵母培养液1.8L，搅拌均匀后密封，置于28℃温度下恒温培养6d。发酵完成后离心分离，除去酒糟，65℃灭菌30min，冷却，室温贮藏陈酿15d，得到紫薯黄酒。
本实施例制得的紫薯黄酒较透明，紫红色，爽净适口，具有薯香、酒香及黄酒的发酵香味。
Claims (8)
1.一株酿酒酵母菌株，其特征在于：所述酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)菌株是保存于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心且保藏号为CGMCC No.3003的菌株。
2.一种如权利要求1所述酿酒酵母菌株在紫薯黄酒酿制过程中的应用，所述紫薯黄酒的酿制过程包括紫薯全粉预糊化、加酶水解、发酵和陈酿四个步骤，所述酿酒酵母菌株是以酵母培养液的形式在所述的发酵步骤中添加。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述酵母培养液是通过以下方法制备得到：取活化后的所述酿酒酵母菌株接种于麦芽汁和紫红薯汁的混合物中，常温下培养后得酵母种子液；再将酵母种子液转接到灭菌紫甘薯汁中，常温下进行扩培得到扩培液；最后将扩培液转接到含有灭菌紫红薯汁的种子发酵罐中，常温下培养至酵母总数达到2.0×107cfu/mL以上，得到酵母培养液。
4.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于，所述紫薯全粉预糊化步骤包括：取1～120质量份的紫薯全粉，按每千克紫薯全粉加2L～3L水的比例加水搅拌均匀；
所述加酶水解步骤包括：向所述冷却后的糊化物中依次加入果胶酶、液体耐高温α-淀粉酶和液体糖化酶进行水解，所述果胶酶的添加量按每千克紫薯全粉添加0.25g～0.45g计，所述液体耐高温α-淀粉酶的添加量按每千克紫薯全粉添加0.05ml～0.1ml计，所述液体糖化酶的添加量按每千克紫薯全粉添加0.8ml～1.2ml计；所述果胶酶、液体耐高温α-淀粉酶和液体糖化酶的酶活力分别为30000U/g、20000U/ml、150000U/ml；
所述发酵步骤包括：向加酶水解后的产物中添加所述酵母培养液进行密封发酵，其添加量按每千克紫薯全粉添加20ml～30ml计。
5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述紫薯全粉预糊化步骤中，糊化温度控制在100℃～121℃，糊化时间为15min～30min。
6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述果胶酶进行水解时的pH值控制在3.2～5.0，温度控制在10℃～50℃，水解时间为1.5h～2.5h；所述液体耐高温α-淀粉酶进行水解时的pH值控制在5.7～7.0，温度控制在90℃～100℃，水解时间为2h～3h；所述液体糖化酶进行水解时的pH值控制在4.0～4.5，温度控制在58℃～65℃，水解时间为1.5h～2.5h。
7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：所述发酵步骤中，发酵温度控制在25℃～30℃，发酵时间为5d～8d。
8.根据权利要求2或3所述的应用，其特征在于：所述发酵步骤后期添加白糖和/或蜂蜜，所述白糖的添加量按发酵后所得的紫薯酒醪每升添加45g～70g计，所述蜂蜜的添加量按每千克紫薯全粉添加5g～30g计。
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