CN102586124B - 一种酿酒酵母菌营养剂及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种酿酒酵母菌营养剂及其使用方法。该酿酒酵母菌营养剂，按重量计，包含：酵母抽提物62-98份，酸性蛋白酶1.5-20份，硫酸镁0.1-2.5份。本发明的酵母菌营养剂能实现在各种酿酒原料中促进酿酒酵母菌的健壮生长和繁殖，从而提高酒精发酵速度、缩短酒精发酵周期，提高酒精出率的效果。

Description

一种酿酒酵母菌营养剂及其使用方法

技术领域

本发明涉及一种酿酒酵母菌营养剂及其使用方法。

背景技术

营养物质是酿酒酵母菌生命活动的基础，没有营养，酿酒酵母菌的生命活动就会终止；营养缺乏或不全面，会造成酿酒酵母菌生长缓慢、个体不强壮，最终导致酒精发酵缓慢、发酵不彻底、出酒率下降。在酒精和酿酒实际生产中，原料中已有比较丰富的营养物质，但一些营养物质含量不够如氮、镁、磷，还有一些对酵母健壮生长起重要作用的维生素在一些酿酒原料中就非常缺乏如糖蜜中生物素的含量就极低，需要额外添加。

酿酒酵母菌主要营养源：碳源、氮源、无机盐、维生素等。

碳源是在原料中非常丰富，不需要补充。

氮源是构成酵母细胞中所含蛋白质、核酸酶等成分，以及代谢产物中氮源来源的营养物质；无机盐是酵母生命活动中不可缺少的物质，其主要功能有：构成菌体的成分；作为酶活性基的组成部分或维持酶的活性；调节渗透压、PH、氧化还原电位等；作为自养菌的能源。

酵母菌体中主要的无机盐有镁盐、磷酸盐等。镁盐是很多酶促反应的激活剂，酵母中镁盐(MgO)的含量约为干重的0.45％，占酵母灰分的3.77-6.34％。一般情况下，原料中有效MgO的含量都不足，需要补充。磷酸盐在酵母灰分中大约占一半(44.8％-59.4％)，含量较高。磷是构成核酸、磷脂和许多辅酶如辅酶1、辅酶2、辅酶A的成分；它参与碳水化合物代谢主要步骤的磷酸化过程，生成高能磷酸化合物(ATP)，存储和运送能量；同时磷酸盐又是重要的PH缓冲剂。

酵母生长需要多种维生素，所需的主要维生素有生物素、泛酸、肌醇和硫胺素，其他的维生素，一般原料中能提供足够的量来满足最适生长。

目前为止，仍没有一种方案将酵母抽提物、酸性蛋白酶、硫酸镁结合起来，通过合理的配比，制成一种效果显著的酿酒酵母菌营养剂。

发明内容

本发明通过将酵母抽提物、酸性蛋白酶、硫酸镁按科学合理的比例组合成一种高效酿酒酵母菌营养剂，解决了在酒精和酿酒实际生产中原料中酵母生长繁殖所需营养物质缺乏和人为额外补加营养物质单一、不全面、补加量过多过少，从而导致酒精发酵缓慢、发酵不彻底、出酒率不理想的问题。本发明所提供的酿酒酵母营养剂可以使酒精发酵周期缩短5-15小时，发酵酒份提高1-2％(v/v)。

酵母抽提物是以蛋白质含量丰富的食用酵母为原料采用经自溶和精制等等现代生物工程技术精制而成，富含氮、磷、氨基酸、生物素、泛酸、肌醇、硫胺素等营养成分。酵母抽提物可以在安琪酵母股份有限公司购买到，如安琪酵母股份有限公司生产的酵母抽提物有酵母浸粉FM818型、酵母自溶粉FM901型、酵母自溶粉FM801型等。

酸性蛋白酶是一种固体型、粉状酶，颜色为灰色，酶活单位一般在50000u/g左右，该物质可以在诺维信中国投资有限公司、广东江门金远洋酶制剂公司等国内多家生物酶制剂公司很容易可以购买到。本发明可以使用各种酸性蛋白酶。

硫酸镁是一种固体型、细颗粒状，颜色为白色的化工常用原料，一般销售化工原料的公司很容易可以购买到。

本发明提供的酿酒酵母菌营养剂，按重量计，包含：

酵母抽提物    62-98份

酸性蛋白酶    1.5-20份

硫酸镁        0.1-2.5份。

优选的，本发明提供的酵母菌营养剂包含：

酵母抽提物    85-95份

酸性蛋白酶    4-13份

硫酸镁        0.5-1.5份。

最优选的，本发明提供的酵母菌营养剂包含：

酵母抽提物    90份

酸性蛋白酶    9份

硫酸镁        1.0份。

本发明的酸性蛋白酶的含量是以50000u/g酶活单位来计算的，如果选用的酸性蛋白酶的酶活单位不是50000u/g时，所用的量需要根据所使用的酶的酶活单位而变化。

本发明的酵母菌营养剂还可包含硫酸锌、磷酸氢二铵、氯化钙等辅助成分，使本发明酿酒酵母营养剂营养成分更加完善、性能更稳定、适应的原料更宽广。

本发明的酵母菌营养剂不仅适用于玉米、木薯、小麦、大米等淀粉质原料的酒精发酵，也适用于糖蜜、蔗糖、甜高粱等糖质原料的酒精发酵。

本发明的酵母菌营养剂在发酵过程中按照一定比例添加，一般的添加比例为待发酵材料的0.1-1％(w/w)，优选为待发酵材料的0.4-0.6％(w/w)，最优选为待发酵材料的0.5％(w/w)。(添加比例＝加入的营养剂质量/待发酵材料的质量)

本发明的酵母菌营养剂能实现在各种酿酒原料中促进酿酒酵母菌的健壮生长和繁殖，从而提高酒精发酵速度、缩短酒精发酵周期，提高酒精出率的效果。使用本发明作为酿酒酵母菌的营养剂，能缩短酒精发酵周期5-15小时，提高了设备利用率；能使最终发酵的酒精酒分提高1-2％(v/v)，能使每吨酒精的生产成本下降50-200元。

下面通过具体实施例来阐述本发明的技术方案，但本发明的范围不限于实施例的范围内。

具体实施方式

实施例中所用原料的来源和仪器规格如下表1所示：

表1

以下实施例以玉米为原料，按照常规方法发酵制酒，在制备步骤中加入营养剂，以观察营养剂对玉米酒精发酵的影响。

发酵试验工艺流程

1.原料筛选：将玉米粉用1.5毫米的筛网过筛。

2.润料：在由步骤1得到的100g玉米粉中，按料水比1∶2.4加入60-70℃的热水240g，润料30分钟。

3.液化：按10u/g玉米粉(10-20u/g玉米粉均可)加入耐高温淀粉酶，在温度96℃(95-97℃均可)下液化1.5小时(1.5-2小时均可)，冷却至32℃，用50％稀硫酸调pH＝4.2(pH 4.2-4.5均可)。

4.加入本发明的酿酒酵母菌营养剂。

5.加曲发酵：按180u/g(150-200u/g玉米粉)加入糖化酶，按玉米粉的0.2％(w/w)加入安琪耐高温酒酵母，在温度33℃下发酵72小时。

6.24小时测量一次二氧化碳失重。

7.蒸馏：按常规酿酒工艺蒸馏出酒，即用量筒量取100ml发酵醪液倒入1000ml蒸馏烧瓶中，加入消泡剂(如色拉油)1-2滴，进行蒸馏。用100ml容量瓶(外加冰水浴)接收馏出液。当馏出液至约95ml时，停止蒸馏，取下。待温度平衡至室温后，定容至100ml。

8.测量酒精度：将定容后的馏出液全部倒入一洁净、干燥的100ml量筒中，静置数分钟，待酒中气泡消失后，放入干净的精密酒精计，再轻轻按一下。静置后，水平观测与弯月面相切处的刻度示值，同时插入温度计记录温度。根据测得的温度和酒精计示值，按《酒精计温度浓度换算表》，换算成20℃时的酒精度。

实施例1酵母抽提物对玉米酒精发酵的影响

按照上述发酵试验工艺流程进行玉米酒精发酵试验，所添加的酵母菌营养剂为酵母抽提物(安琪酵母股份有限公司生产提供的酵母浸粉FM818型)，其加入量(占发酵原料的重量百分比)分别为0，0.05％，0.1％，0.25％，0.50％，每隔24小时分别测定其二氧化碳失重(g)，反应结束时测定最终产生的酒分(v/v)。具体试验结果见下表2。

表2酵母抽提物对玉米酒精发酵的影响

由表2看出酵母抽提物对玉米酒精发酵的影响较大，酒分均有提高，由二氧化碳失重可得，发酵速度提高明显。

实施例2酸性蛋白酶对玉米酒精发酵的影响

按照上述发酵试验工艺流程进行玉米酒精发酵试验，所添加的酵母菌营养剂为酸性蛋白酶(诺维信中国投资有限公司提供，酶活50000u/g)，其加入量(占发酵原料的重量百分比)分别为0，0.01％，0.03％，0.05％，0.07％，每隔24小时分别测定其二氧化碳失重(g)，反应结束时测定最终产生的酒分(v/v)。具体试验结果见下表3。

表3

由表3看出，酸性蛋白酶对玉米酒精发酵的影响较大，酒分均有提高，发酵速度提高明显。

实施例3硫酸镁对玉米酒精发酵的影响

按照上述发酵试验工艺流程进行玉米酒精发酵试验，所添加的酵母菌营养剂为硫酸镁(宜昌市西陇化工商店提供)，其加入量(占发酵原料的重量比)分别为0，0.001％，0.003％，0.005％，0.007％，每隔24小时分别测定其二氧化碳失重(g)，反应结束时测定最终产生的酒分(v/v)。具体试验结果见下表4。

表4

由表4看出，硫酸镁对玉米酒精发酵的影响较大，酒分均有提高，发酵速度提高明显。

实施例4酵母抽提物、酸性蛋白酶、硫酸镁三种添加物相互间协同作用对玉米酒精发酵的影响

按照上述发酵试验工艺流程进行玉米酒精发酵试验，所添加的酵母菌营养剂由酵母抽提物、酸性蛋白酶或硫酸镁三种成分的一种或几种组成，为了便于比较，酵母菌营养剂的加入量均为0.5％。每隔24小时分别测定其二氧化碳失重(g)，反应结束时测定最终产生的酒分(v/v)。具体试验结果见下表5。

表5

由表5可以看出，同时添加酵母抽提物、酸性蛋白酶、硫酸镁对玉米酒精发酵的影响最大，发酵速度和发酵酒分提高明显，三种物质协同作用的效果比单独使用明显得多。

实施例5酿酒酵母菌营养剂对玉米酒精发酵的影响

按照上述发酵试验工艺流程，添加下表6所列成分的酵母菌营养剂，进行试验1-6，各试验的营养剂比例及具体试验结果如下表6中所示。

表6

从表6看出，酿酒酵母菌营养剂对玉米酒精发酵的影响非常明显：酒精发酵速度明显加快，发酵周期缩短12小时以上；发酵酒分增加1.7(v/v)，出酒率(发酵酒分)提高明显。由以上试验可以得出，酿酒酵母菌营养剂的最优比例，按重量计，包含：酵母抽提物90份，酸性蛋白酶9份，硫酸镁1.0份。

实施例6酿酒酵母菌营养剂的添加比例对玉米酒精发酵的影响

按照上述发酵试验工艺流程进行玉米酒精发酵试验，以下表7的添加比例添加组分比例如上表6试验1所示的酿酒酵母菌营养剂，反应结束时测定最终产生的酒分(v/v)。具体试验结果见下表7。

表7

从表7的发酵结果来看，酿酒酵母菌营养剂按发酵原料重量的0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％的比例添加，都明显的提高了发酵酒分。结合发酵结果和使用成本两个角度来考虑，0.4-0.6％的添加比例较合适，其中0.5％(占原料重量比)是最优选添加比例。

实施例7添加有辅助因子(如硫酸锌)的酿酒酵母菌营养剂对玉米酒精发酵的影响

按照上述发酵试验工艺流程进行玉米酒精发酵试验，添加组分比例如上表6试验1所示的酿酒酵母菌营养剂，或添加在组分比例如上表6试验1所示的营养剂中加入占其总量0.5％的硫酸锌之后的营养剂，上述两种营养剂在发酵原料中的添加比例均为0.5％，反应结束时测定最终产生的酒分(v/v)。具体试验结果见下表8。

表8

从发酵结果来看，添加了硫酸锌这一辅助因子的酵母菌营养剂比不添加酵母菌营养剂在玉米酒精发酵中提高发酵酒分0.1(v/v)，有一定的作用。

添加辅助因子的主要目的是使酿酒酵母营养剂营养成分更加完善、性能更稳定，适应的原料更宽广，不仅适用于玉米、木薯、小麦、大米等淀粉质原料的酒精发酵，也适用于糖蜜、蔗糖、甜高粱等糖质原料的酒精发酵。

Claims (7)

1.一种酿酒酵母菌营养剂，按重量计，包含：

酵母抽提物    62-98份

酸性蛋白酶    1.5-20份

硫酸镁        0.1-2.5份。

2.如权利要求1所述的酿酒酵母菌营养剂，按重量计，包含：

酵母抽提物    85-95份

酸性蛋白酶    4-13份

硫酸镁        0.5-1.5份。

3.如权利要求1所述的酿酒酵母菌营养剂，按重量计，包含：

酵母抽提物    90份

酸性蛋白酶    9份

硫酸镁        1.0份。

4.如权利要求1、2或3所述的酵母菌营养剂在发酵过程中的使用方法，其特征在于，其添加比例为待发酵材料的0.1-1％(w/w)。

5.如权利要求4所述的使用方法，其特征在于，添加比例为待发酵材料的0.4-0.6％(w/w)。

6.如权利要求4所述的使用方法，其特征在于，添加比例为待发酵材料的0.5％(w/w)。

7.如权利要求4所述的使用方法，其特征在于，所述待发酵材料为淀粉质材料或糖质材料。