CN102220196B

CN102220196B - 一种利用特高浓啤酒酵母酿造特高浓啤酒的方法

Info

Publication number: CN102220196B
Application number: CN 201110123311
Authority: CN
Inventors: 王德良; 宋绪磊; 王异静; 郝建秦; 王贵双; 胡京奕; 张五九
Original assignee: China National Research Institute of Food and Fermentation Industries
Current assignee: China National Research Institute of Food and Fermentation Industries
Priority date: 2011-05-13
Filing date: 2011-05-13
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2031-05-13
Also published as: CN102220196A

Abstract

本发明提供一种适合特高浓啤酒酿造的菌种和方法，利用诱变、驯化、抗酒精实验、培养、连续分离、筛选、评价等步骤，筛选出抵制2-脱氧-D-葡萄糖并且还原双乙酰能力强，耐酒精，适合28°P超高浓麦汁的菌种G25(Saccharomyces cerevisiae)，保藏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.4792，使用本发明提供的菌种及工艺方法生产特高浓啤酒，不但设备利用率大大提高100-120％，生产成本降低，和常规浓度发酵的啤酒相比，口感更淡爽，口味更干净。

Description

一种利用特高浓啤酒酵母酿造特高浓啤酒的方法

技术领域

本发明涉及到一种利用特高浓啤酒酵母酿造特高浓啤酒的方法，优选的该菌种适用于特高浓啤酒为原麦汁浓度在28°P的啤酒酿造工艺。

背景技术

随着全球的能源供应日趋紧张，物价飞涨，因此在传统的酿造工业也开始了关注节能降耗，环保高效的技术革新。在过去几年的研究中，高浓度酿制啤酒在我国逐渐的开始应用，一般的啤酒高浓度酿造(High Gravity Brewing)是指在啤酒酿造过程中糖化得到较高的麦芽汁浓度(15°P-18°P)，在糖化以后的工序中再加水稀释到正常浓度(10-12°P)。对于18°P以上的麦汁称为VHG麦汁(Very High Gravity)，即超高浓度麦汁，目前国内应用的比较少，但是相关的技术研究已经日趋成熟，随着科技水平的进一步提高和降低能源消耗的需要，采用特高浓度酿造(28°P以上)后稀释技术，能大大提高糖化，发酵设备的利用率，可以在投资和运行成本降低的情况下，增加产量100％～120％。目前国内一般的啤酒生产商的高浓酿造几乎在13-16°P之间，很少有超过18°P的高浓酿造。

特高浓酿造过程中，由于发酵麦汁浓度的更大的提高，酵母细胞所面临的渗透压的增加、酒精含量的提高以及营养平衡的改变，都对啤酒酵母的性能产生较大的影响：如细胞形态的变化、细胞活性降低，发酵性能的降低。啤酒企业使用中最直接的感受是存在酵母伴随使用代数增加，性能降低，凝聚性变差，酵母自溶等问题。另外，高浓酿造啤酒在稀释至与常浓酿造啤酒乙醇浓度相当时酒体较淡，因此风味难以与常浓酿造啤酒相比，且往往比常浓酿造啤酒的泡持性要差。本发明提供一种筛选出的特高浓啤酒酿造菌种有益的解决了上述问题，改善了酿造后的特高浓啤酒的品质。同时对特高浓酿造的糖化工艺，发酵工艺都进行研究和优化，形成了一套特高浓28°P发酵的工艺技术和菌种应用条件。

发明内容

本发明在前期筛选的18°P酵母菌种的基础上，通过进一步的诱变，长期驯化、抗酒精驯化，连续分离评价，经过两年的时间筛选得到一株特高浓啤酒发酵菌种，其能抵制2-脱氧-D-葡萄糖，可以同时利用葡萄糖和麦芽糖，麦芽三糖，能够正常发酵28°P的特高浓麦汁。该特高浓啤酒酵母G25分类命名为“酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae”，已经保存到已于2011年4月27日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址是：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，保藏号为CGMCC NO.4792，该菌种除具有上述发酵特高浓啤酒的性质外，还具有还原双乙酰能力强，耐酒精的性质。本发明还提供一种通过接种上述菌种酿造超高浓啤酒的方法，其包括糖化、发酵、稀释步骤。

正常的啤酒酵母都有一个正常的酒精耐受度，一般的超过12％(vol)的酒精浓度，酵母的发酵就会受到抑制，而特高浓酿造啤酒的过程中，酒精的产生量是很高的，对酵母会造成很高的渗透压和高酒精压力，因此，如果酵母的耐酒精能力强，就能很好的进行特高浓度酿造。本发明在前期已经筛选的得到的具备高浓酿造的酵母菌株的基础之上，利用化学诱变的手段处理酵母，筛选出抵制2-脱氧-D-葡萄糖的酵母，同时用酒精驯化，酒精耐受度能达到15％，利用双乙酰梯度平板选育出还原双乙酰能力强，耐酒精的的酵母。为了使酵母能够适应高浓的发酵环境，将筛选的酵母在28°P超高浓麦汁中长期驯养，使其逐渐适应发酵环境，性能较出发菌株有很大的改观。

本发明菌种筛选步骤为：

(1)诱变：将出发菌株采用EMS(甲基磺酸乙酯)进行低剂量较温和的化学诱变。

(2)培养：将诱变好的培养液涂布YPM培养基：酵母浸出物0.5-2％，蛋白胨1-3％，麦芽糖0.5-2％，2-脱氧-D-葡萄糖0.02-1％，琼脂(优选为酵母浸出物1％，蛋白胨2％，麦芽糖1％，2-脱氧-D-葡萄糖0.05％，琼脂)平板，30℃培养7天。

(3)分离：采用梯度稀释法分离单菌落。

(4)耐酒精筛选：将以上菌种接入含有不同酒精浓度(6％----16％)的麦汁中，看其发酵情况。选择能耐受高酒精浓度的菌株。

(5)长期驯化：在试管中加入50ml高浓麦汁(28°P)，并在其上覆盖2ml矿物油造成微厌氧环境，将上述选出的菌种接种进行12℃发酵测定，连续传代驯养，使其逐渐的适应特高浓环境。

(6)评价：进行小试线试验，选出适合高浓酿造的酵母。

本发明特高浓高浓啤酒的糖化发酵工艺为：

1)糖化，利用麦芽和大米等制成高浓原麦汁18°P，在煮沸锅中添加糖浆，调麦汁浓度至28°P；

2)发酵，麦汁冷却后对其充氧量并接种菌种，实验发现如果在高浓麦汁中扩培酵母，酵母的死亡率在后期的发酵中会极大地上升，影响使用代数，因此经过反复的试验，确定，酵母在扩培时应在8-12.5°P之间的低浓麦汁中进行扩培，酵母活力会很大的提高。并且在实验的过程中，对酵母的接种量进行了反复试验，发现适当的提高接种量效果比较理想，因此接种量控制在2.5～3.0*10⁷个/ml，发酵温度采用较高的温度也比较好，一般12-14℃。为了避免特高浓酿造后稀释的寡淡，对升压的糖度进行了实验，最终升压糖度控制在8～10°P效果比较理想；

3)稀释，高浓稀释工艺稀释比在100～120％。

利用本发明培养基筛选出的菌种酿造的啤酒，稀释后的正常浓度的啤酒的理化指标符合国家标准的要求。啤酒的口感和常规浓度发酵的啤酒相比，口感更淡爽，口味更干净。

具体实施方式

实施例1特高浓度酵母的选育

1、EMS诱变育种

已经具备高浓酿造性能(18°P)的出发酵母(中国食品发酵工业研究院保藏F菌株)细胞于1ml无菌磷酸缓冲液中(pH＝7.0)，加30ul EMS原液，振荡分散细胞，置于30℃摇床培养30min；离心，悬浮细胞于无菌水中，用5％Na2S2O3洗涤两次，再悬浮细胞于1ml无菌水中，稀释到10^-3，涂布于2-脱氧-D-葡萄糖平板培养7天，在培养基上生长的菌株即为目的菌株。

2、耐酒精筛选和驯化

将以上菌种接入含有不同酒精浓度(6％-16％)的麦汁中，看其发酵情况，选择能耐受高酒精浓度的菌株。在试管中加入50ml高浓麦汁(28°P)，并在其上覆盖2ml矿物油造成微厌氧环境，将上述选出的菌种接种进行12℃发酵测定，连续传代驯养，使其逐渐的适应特高浓环境。

3、评价：进行小试线试验，选出适合高浓酿造的酵母。

对新获得的菌株进行发酵培养，挑取上述筛选出的菌种一环；接入10mL，12°P麦汁中，30℃培养24小时；再将活化好的试管中菌液全部接入装有300mL28°P麦汁的三角瓶中，用发酵栓密封，12℃发酵，每天称重，记录每日失重量，当单日失重量在0.2克以内表明发酵结束。待发酵结束后，检测发酵指标。实验测定结果：

指标	出发菌种	选育新菌种
			双乙酰	0.15	0.10
降糖速度	10天	8天

[0026]

乙醛	25	18
			耐酒精度	11％	15％

从以上指标看出，经过本发明培养基使用以上诱变，驯化，选育步骤，选育出菌株均比出发菌株的发酵性能指标都有很大的改善。

实施例2特高浓啤酒的发酵

使用以上菌种通过以下发酵步骤发酵：

1)糖化，利用60～70％麦芽和30～40％大米等制成原麦汁浓度为18°P，在煮沸锅中添加糖浆，调麦汁浓度为28°P；

2)发酵，麦汁冷却后充氧量为10～12ppm，接种菌种，接种量控制在2.5*10⁷个/ml，发酵温度为14℃，升压糖度控制在9°P；

3)稀释，高浓稀释工艺稀释比在100～120％。

发酵性能指标

可以看出，特高浓发酵能够正常进行，酵母的死亡率也没有很大的增加，低于一般企业的死亡率不能超过5％的规定。

Claims

1.一种利用特高浓啤酒酵母酿造特高浓啤酒的方法，其特征在于：

1)糖化，利用麦芽和大米制成高浓原麦汁16-18°P，在煮沸锅中添加糖浆，调麦汁浓度至28°P；

2)利用筛选的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，命名为特高浓啤酒酵母G25，保藏号为CGMCC NO.4792，进行发酵；

3)发酵，麦汁冷却后对其充氧并接种菌种，酵母在接种前在8-12.5°P的麦汁中进行扩培，扩培后接种量控制在2.5～3.0*10⁷个/ml，发酵温度为12-16℃，升压糖度控制在8～10°P；

4)稀释到常规啤酒浓度10-14°P，高浓稀释工艺稀释比在100～120％。

2.如权利要求1所述的利用特高浓啤酒酵母酿造特高浓啤酒的方法，其各步骤优选为：

1)糖化，利用麦芽和大米制成高浓原麦汁18°P，在煮沸锅中添加糖浆，调麦汁浓度至28°P；

2)发酵，麦汁冷却后对其充氧并接种菌种，酵母在接种前在12.5°P的麦汁中进行扩培，接种量控制在2.5*10⁷个/ml，发酵温度为14℃，升压糖度控制在9°P；

3)稀释，高浓稀释工艺稀释比在120％。

3.一种用于权利要求1所述方法的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，命名为特高浓啤酒酵母G25，保藏号为CGMCC NO.4792，已于2011年4月27日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心，地址是：北京市朝阳区北辰西路1号院3号，该菌种除具有发酵特高浓啤酒的性质外，还具有还原双乙酰能力强，耐酒精的性质。

4.权利要求3所述的特高浓啤酒酵母G25用作特高浓度啤酒酿造的用途。