CN114381382B - 一种发酵生产酒精的复合酵母菌剂及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发酵生产酒精的复合酵母菌剂及其应用。本发明提供的发酵生产酒精的复合酵母菌剂，包含汉逊酵母属和酿酒酵母属，所述酿酒酵母属选自啤酒酵母、果酒酵母或白酒酵母中的一种或两种以上。本发明提供的发酵生产酒精的复合酵母菌剂，均具有食品属性，可酿造植物提取物酒精饮品。
Description
技术领域
本发明属于微生物领域，具体涉及一种复合酵母菌剂及其应用。
背景技术
随着社会的不断进步和人们物质上的不断充裕，人们的消费理念有了新的变化，饮食上更加注重自身的健康和美味。酒精饮料消费人群的越来越多元化，对饮料的品质要求更高，既要天然营养，又要爽口、刺激感和杀口感，色香味俱全，各类果酒、啤酒、植物酒精饮料越来越受到人们的关注。酒精饮料的风味不仅取决于品种和酿造工艺，而且与酵母种类密切相关。目前酒精饮料酿造大多数采用酿酒酵母发酵，单一的发酵模式在追求高酒精度的同时，出现了酒精饮料风味单调、平淡等同质化的现象。
现有技术中公开了以包含酵母菌和醋酸菌、乳酸菌的混合菌发酵，或者多种混合细菌来发酵生产白酒、啤酒、葡萄酒和果蔬饮料。
CN107904058A公开了一株产香酵母和酿酒酵母混合发酵的啤酒的制备方法，特征在于采用一株产香与酿酒酵母混合发酵啤酒，增加了啤酒中的酯香含量，改善了拉格啤酒风味单调和口味平淡的问题。产香酵母限定为毕赤酵母，毕赤酵母不具有食品属性，存在涉及食品安全风险。
CN103382425A公开了一种混合菌种发酵啤酒饮料及其制备方法，特征在于通过啤酒酵母和醋酸菌、乳酸菌混合发酵啤酒。虽然获得啤酒有益与人体肠道消化吸收、并具有独特的酸感；但是发酵啤酒的主体风味酯香没有得到加强，并且混合菌种的醋酸菌发酵过程中产生的乙酸对于多数人来说易产生不适感。
CN102277326A公开了一种提升白酒酿造风味的微生物混合菌群，特征在于在浓香型白酒酿造的酿酒糟中添加6种芽孢杆菌的混合菌群，提高原料利用率和原酒中呈香物质的比例，抑制酒糟中有害微生物的生长，改良浓香型白酒原酒的品质。但发明中混合菌群的应用只适用于浓香型白酒酿造领域，限制了实用性。
发明内容
针对现有技术中存在的问题本发明提供一种复合酵母菌剂。
本发明提供一种酿酒酵母和非酿酒酵母混合菌剂，可高效发酵各种植物提取物的营养成分，酿造出不同酒精含量的酒精饮料，并且酒体酯香浓郁、口感醇厚。
第一方面，本发明提供一种发酵生产酒精的复合酵母菌剂，包含汉逊酵母属和酿酒酵母属，所述酿酒酵母属选自啤酒酵母、果酒酵母或白酒酵母中的一种或两种以上。
优选地，按重量份计，所述复合酵母菌剂包含汉逊酵母0.5-3份和啤酒酵母0-3份，果酒酵母0-3份，白酒酵母0-3份，其中，白酒酵母、果酒酵母和啤酒酵母的重量份不同时为0。
优选地，按重量份计，所述复合酵母菌剂包含汉逊酵母1-2份和啤酒酵母0.5-2份，果酒酵母0.5-2份，白酒酵母0.5-2份。
优选地，所述汉逊酵母的活菌总数为500-700亿CFU/g；
或，优选地，所述啤酒酵母的活菌总数为80-220亿CFU/g；
或，优选地，所述果酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g；
或，优选地，所述白酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g。
第二方面，本发明提供所述的复合酵母菌剂在发酵酿造酒精中的应用。
第三方面，本发明提供一种酿造酒精，所述酿造酒精通过包含本发明提供的复合酵母菌剂发酵制得。
优选地，所述酿造酒精通过包含本发明提供的复合酵母菌剂对植物提取物进行发酵制得。
优选地，所述植物提取物为丹参提取物、罗汉果提取物、葛根提取物、杜仲叶提取物、枸杞提取物、沙棘提取物、玫瑰提取物、金缕梅提取物、菊花提取物、荷叶提取物、麦芽提取物、银杏提取物、竹叶提取物、柠檬提取物、柑橘提取物、茶叶提取物、麦芽提取物或桦树提取物中的一种或者两种以上的组合。
优选地，将所述复合酵母菌剂加入到植物提取液中，控制发酵温度9℃-30℃，待发酵液中残糖＜4g/L时，封罐，温度控制在20℃以下进行后酵，过滤后得到所述酿造酒精。
优选地，所述发酵时间为3-7天；
或者，优选地，所述后酵时间为7-30天。
优选地，所述植物提取液中含有氮源和碳源。
本发明提供了一种可高效发酵植物提取液的酵母混合菌，本发明中的酵母混合菌包含2种或2种以上的酵母混合菌，分别是酿酒酵母属和汉逊酵母属，均具有食品属性，可酿造植物提取物酒精饮品，不存在食品安全上的风险；提供的酵母混合菌剂酿造的植物提取液酒精饮品的酒精含量可根据需要在酒精度为0.5°-20°范围内调整，酯香浓郁、风格独特，可以解决目前市场上植物提取液的酒精饮品风味单调、平淡的同质化问题。采用本发明中的酵母混合菌通过绿色发酵工艺可以很好地保留植物提取物中原有的营养成分，天然健康。
菌种保藏信息
本发明所用的汉逊酵母PA-9(Hansenula polymorpha PA-9)于2020年06月02日保藏在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号为CCTCC NO:M 2020174，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，邮政编码：430072；电话：(027)-68754052。
本发明所用的酿酒酵母ER18(Saccharomyces cerevisiae ER18)于2020年05月12日保藏在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号为CCTCC NO:M 2020118，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，邮政编码：430072；电话：(027)-68754052。
本发明所用的酿酒酵母PF-6(Saccharomyces cerevisiae PF-6)于2020年06月02日保藏在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号为CCTCC NO:M 2020171，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，邮政编码：430072；电话：(027)-68754052。
本发明所用的酿酒酵母PL-1(Saccharomyces cerevisiae PL-1)于2020年06月02日保藏在中国典型培养物保藏中心(CCTCC)，保藏编号为CCTCC NO:M 2020170，保藏地址：中国.武汉.武汉大学，邮政编码：430072；电话：(027)-68754052。
具体实施方式
本发明提供一种发酵生产酒精的复合酵母菌剂。
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述复合酵母菌剂包含汉逊酵母属和酿酒酵母属，所述酿酒酵母属选自啤酒酵母、果酒酵母或白酒酵母中的一种或两种以上。
本发明中所述的啤酒酵母是指可以用于发酵生产啤酒的酿酒酵母。
本发明中所述的果酒酵母是指可以用于发酵生产果酒的酿酒酵母。
本发明中所述的白酒酵母是指可以用于发酵生产白酒的酿酒酵母。
在本发明提供的一种具体实施方式中，按重量份计，所述复合酵母菌剂包含汉逊酵母0.5-3份和啤酒酵母0-3份，果酒酵母0-3份，白酒酵母0-3份，其中，白酒酵母、果酒酵母和啤酒酵母的重量份不同时为0。
在本发明提供的一种具体实施方式中，按重量份计，所述复合酵母菌剂包含汉逊酵母1-2份和啤酒酵母0.5-2份，果酒酵母0.5-2份，白酒酵母0.5-2份。
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述汉逊酵母的活菌总数为500-700亿CFU/g；
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述啤酒酵母的活菌总数为80-220亿CFU/g；
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述果酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g；
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述白酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g。
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述的复合酵母菌剂应用于发酵酿造酒精。
在本发明提供的一种具体实施方式中，本发明提供一种酿造酒精，所述酿造酒精通过包含本发明提供的复合酵母菌剂发酵制得。
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述酿造酒精通过包含本发明提供的复合酵母菌剂对植物提取物进行发酵制得。
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述植物提取物为丹参提取物、罗汉果提取物、葛根提取物、杜仲叶提取物、枸杞提取物、沙棘提取物、玫瑰提取物、金缕梅提取物、菊花提取物、荷叶提取物、麦芽提取物、银杏提取物、竹叶提取物、柠檬提取物、柑橘提取物、茶叶提取物、麦芽提取物或桦树提取物中的一种或者两种以上的组合。
在本发明提供的一种具体实施方式中，将所述复合酵母菌剂加入到植物提取液中，控制发酵温度9℃-30℃，待发酵液中残糖＜4g/L时，封罐，温度控制在20℃以下进行后酵，过滤后得到所述酿造酒精。
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述发酵时间为3-7天；
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述后酵时间为7-30天。
在本发明提供的一种具体实施方式中，所述植物提取液中含有氮源和碳源。
本领域技术人员依据本发明记载，可利用现有技术中任一种或两种以上汉逊酵母、任一种或两种以上啤酒酵母、任一种或两种以上果酒酵母、任一种或两种以上白酒酵母来实现本发明。
本申请发明人利用现有技术中的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母或白酒酵母来实施本发明，并且将所述汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母或白酒酵母进行保藏，保藏编号分别为CCTCC NO:M 2020174、CCTCC NO:M 20201118、CCTCC NO:M 2020171、CCTCC NO:M2020170，均保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)。
本发明实施例中酒精度、总酯的检测方法如下：
酒精度检测：酒精计法。
用一干燥、洁净的100mL容量瓶，准确量取样品(液温20℃)100mL于500mL蒸馏瓶中，用50mL水分三次冲洗容量瓶，洗液并入蒸馏瓶中，加几颗沸石，连接蛇形冷却管，以洁净干燥的量筒为接收器，开启冷却水(冷却水温度宜低于15℃)，缓慢加热蒸馏35min，收集馏出液，当接近刻度时，取下量筒，静置数分钟，放入洁净、擦干的酒精计，再轻轻按一下，不应接触量筒壁，同时插入温度计，平衡约5min，水平观测，读取与弯月面相切处的刻度示值，同时记录温度。根据测得的酒精计示值和温度，查表，换算为20℃时样品的酒精度。
总酯的检测：
①用一干燥、洁净的100mL容量瓶，准确量取样品(液温20℃)100mL于500mL蒸馏瓶中，用50mL水分三次冲洗容量瓶，洗液并入蒸馏瓶中，加几颗沸石，连接蛇形冷却管，以洁净干燥的量筒为接收器，开启冷却水(冷却水温度宜低于15℃)，缓慢加热蒸馏35min，收集馏出液，当接近刻度时，取下量筒，蒸馏液备用。
②准确吸取蒸馏液50.0ml于250ml带盖三角瓶中，加入酚酞两滴，0.1mol/L氢氧化钠标准溶液(切勿过量)，记录消耗体积可作为总酸含量计算。再准确加入0.1mol/L氢氧化钠标准溶液25.0ml(若酒样含酯量高可适当多添加)，摇匀，装上冷凝回流管，于沸水浴中回流30min。取下冷却至室温。然后，用0.1mol/L硫酸溶液滴定过量的氢氧化钠，使微红色刚好完全消失为终点，记录下消耗0.1mol/L硫酸溶液的体积。
③计算：X＝[(C*25-C1*V)*0.088]/50*1000
X：酒样中的总酯含量(以乙酸乙酯计)(g/L)
C:氢氧化钠浓度(mol/L)
25：皂化时加入0.1mol/L氢氧化钠溶液体积(ml)；
C1:硫酸浓度mol/L(1/2硫酸)
V：滴定消耗的0.1mol/L(1/2硫酸)的体积(ml)；
0.088：与1.00mlNaOH标准溶液相当的乙酸乙酯质量(g)；
50：取酒样的体积(ml)。
本发明实施例中酒体综合得分评价方法如下：感官品评小组7人，根据酒体风格、口感、适饮性、整体印象进行打分，去掉最高、最低分取平均值即为综合得分。
下面实施例中所用到的试剂来源如表1所示。
表1实施例中用到的微生物及试剂信息表
实施例1-11和对比例1-5
称取如表2中所示的汉逊酵母PA-9、酿酒酵母ER18、酿酒酵母PF-6和酿酒酵母PL-1，混匀后得到实施例1-11和对比例1-5的复合菌剂。
表2
实施例12复合酵母菌剂发酵桦树汁酒
(1)酵母活化：发酵前，将汉逊酵母PA-9、酿酒酵母ER18、酿酒酵母PF-6和酿酒酵母PL-1按照实施例1-11组，对比例1-5组混合，将混合干酵母洒在120g的28℃无菌生理盐水中，静置10min，轻轻搅拌5-10min至完全溶解。
(2)发酵培养基调整：将桦树汁浓缩汁18L。向浓缩汁中加入22％的蔗糖，2％的酵母浸粉，并用柠檬酸将培养基pH值调整到3.50。
(3)发酵：活化好的混合酵母菌液接入到处理好的桦树汁中，主发酵温度控制在25℃，当发酵液残糖达到4g/L以下时，封罐，后酵30天，转罐进入陈酿，陈酿3个月。
测定酒体的酒度、总酯含量，感官品评小组对酒体的外观、香气、口感进行打分。得到的酒体的酒度、总酯含量及综合得分如表3所示。
表3
| 测试项目 | 酒度v/v％ | 总酯含量ppm | 综合得分 |
| 实施例1 | 15.18 | 310 | 9.57 |
| 实施例2 | 14.47 | 332 | 9.45 |
| 实施例3 | 14.98 | 318 | 9.87 |
| 实施例4 | 14.87 | 321 | 9.58 |
| 实施例5 | 14.89 | 330 | 9.43 |
| 实施例6 | 14.94 | 324 | 9.88 |
| 实施例7 | 14.95 | 317 | 9.89 |
| 实施例8 | 12.98 | 350 | 9.72 |
| 实施例9 | 14.29 | 318 | 9.73 |
| 实施例10 | 14.82 | 316 | 9.72 |
| 实施例11 | 14.99 | 313 | 9.71 |
| 对比例1 | 15.86 | 189 | 5.32 |
| 对比例2 | 8.45 | 8320 | 0.78 |
| 对比例3 | 14.77 | 89 | 5.60 |
| 对比例4 | 14.87 | 78 | 6.01 |
| 对比例5 | 14.35 | 199 | 6.42 |
实施例13复合酵母菌剂发酵低醇葛根饮品
(1)酵母活化：发酵前，将汉逊酵母PA-9、酿酒酵母ER18、酿酒酵母PF-6和酿酒酵母PL-1按照实施例1-11组，对比例1-5组混合，将混合干酵母洒在120g的28℃无菌生理盐水中，静置10min，轻轻搅拌5-10min至完全溶解。
(2)发酵培养基调整：将萃取浓缩葛根液稀释至10倍，向葛根提取液中加入3％蔗糖，0.5％酵母浸粉，并用柠檬酸将培养基pH调整至5.20。
(3)发酵：活化好的混合酵母菌液达到处理好植物提取液中，主发酵温度控制在20℃发酵2天，封罐升压，保持压力保持在0.11MPa，进行后发酵，72h内将罐内温度降至4℃；保存7天，期间每天排酵母至结束。最终得到的低醇葛根饮品。
测定酒体的酒度、总酯含量，感官品评小组对酒体的外观、香气、口感进行打分。得到的酒体的酒度、总酯含量及综合得分如表4所示。
表4
实施例14复合酵母菌剂发酵沙棘汁酒
(1)酵母活化：发酵前，将汉逊酵母PA-9、酿酒酵母ER18、酿酒酵母PF-6和酿酒酵母PL-1按照实施例1-11组，对比例1-5组混合，将混合干酵母洒在120g的28℃无菌生理盐水中，静置10min，轻轻搅拌5-10min至完全溶解。
(2)发酵培养基调整：将沙棘浓缩汁18L。向浓缩汁中加入14％的蔗糖，2％的酵母浸粉，并用柠檬酸将培养基pH值调整到4.50。
(3)发酵：活化好的混合酵母菌液接入到处理好的沙棘汁中，主发酵温度控制在24℃，发酵5天，当发酵液残糖达到4g/L以下时，封罐，后酵30天，转罐进入陈酿，陈酿6个月。
测定酒体的酒度、总酯含量，感官品评小组对酒体的外观、香气、口感进行打分。得到的酒体的酒度、总酯含量及综合得分如表5所示。
表5
利用本发明提供的实施例1-11中的复合酵母菌剂发酵桦树汁酒、低醇葛根饮品和沙棘汁酒的综合得分较对比例1-5中的复合酵母菌剂的综合得分高。
其中，实施例3中以质量比为1:0.5:0.5:2的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂、实施例6中以质量比为2:2:1.5:0.5的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂和实施例7中以质量比为1:2:2:1汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂发酵后的桦树汁酒、低醇葛根饮品和沙棘汁酒的综合得分最高。
其次，实施例8中以质量比为2.5:0.2:0.2:0.1的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂、实施例9中以质量比为0.5:2.3:0.1:0.1的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂、实施例10中以质量比为0.5:0.1:2.3:0.1的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母和实施例11中以质量比为0.5:0.1:0.1:2.3的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂发酵后的桦树汁酒、低醇葛根饮品和沙棘汁酒的综合得分略低于实施例3、6和7的。
实施例1中以质量比为1:0:3:2的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂、实施例2中以质量比为1:1:0:0的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂、实施例4中以质量比为1:1:0:1的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母和实施例5中以质量比为1:1:1:0的汉逊酵母、啤酒酵母、果酒酵母和白酒酵母制备得到的复合酵母菌剂发酵后的桦树汁酒、低醇葛根饮品和沙棘汁酒的综合得分低于实施例8-11的。
对比例1、3和4中的复合酵母菌剂不包含汉逊酵母，利用对比例1中的复合酵母菌剂发酵桦树汁酒、低醇葛根饮品和沙棘汁酒的综合得分较低。
对比例2中的酵母菌剂仅含有汉逊酵母，利用对比例2中的复合酵母菌剂发酵桦树汁酒、低醇葛根饮品和沙棘汁酒的综合得分较低。
对比例5中以质量比为1:11的汉逊酵母和啤酒酵母制备得到的复合酵母菌剂发酵桦树汁酒、低醇葛根饮品和沙棘汁酒的综合得分较低。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (19)
1.一种发酵生产酒精的复合酵母菌剂，其特征在于，
按重量份计，所述复合酵母菌剂包含汉逊酵母1-2份和啤酒酵母0.5-2份，果酒酵母0.5-2份，白酒酵母0.5-2份；
其中，所述汉逊酵母为汉逊酵母PA-9(Hansenulapolymorpha PA-9)，保藏编号为CCTCCNO:M 2020174；
所述啤酒酵母为酿酒酵母ER18(Saccharomyces cerevisiae ER18)，保藏编号为CCTCCNO:M 20201118；
所述果酒酵母为酿酒酵母PF-6(Saccharomyces cerevisiae PF-6)，保藏编号为CCTCCNO:M 2020171；
所述白酒酵母为酿酒酵母PL-1(Saccharomyces cerevisiae PL-1)，保藏编号为CCTCCNO:M2020170。
2.根据权利要求1所述复合酵母菌剂，其特征在于，所述汉逊酵母的活菌总数为500-700亿CFU/g。
3.根据权利要求1所述复合酵母菌剂，其特征在于，所述啤酒酵母的活菌总数为80-220亿CFU/g。
4.根据权利要求2所述复合酵母菌剂，其特征在于，所述啤酒酵母的活菌总数为80-220亿CFU/g。
5.根据权利要求1所述复合酵母菌剂，其特征在于，所述果酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g。
6.根据权利要求2所述复合酵母菌剂，其特征在于，所述果酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g。
7.根据权利要求3所述复合酵母菌剂，其特征在于，所述果酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g。
8.根据权利要求4所述复合酵母菌剂，其特征在于，所述果酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g。
9.根据权利要求1-8任意一项所述复合酵母菌剂，其特征在于，所述白酒酵母的活菌总数为150-300亿CFU/g。
10.权利要求1-9任意一项所述的复合酵母菌剂在发酵酿造酒精中的应用。
11.根据权利要求10所述的应用，其特征在于，所述酿造酒精通过包含权利要求1-10任意一项所述的复合酵母菌剂对植物提取物进行发酵制得。
12.根据权利要求11所述的应用，其特征在于，所述植物提取物为丹参提取物、罗汉果提取物、葛根提取物、杜仲叶提取物、枸杞提取物、沙棘提取物、玫瑰提取物、金缕梅提取物、菊花提取物、荷叶提取物、麦芽提取物、银杏提取物、竹叶提取物、柠檬提取物、柑橘提取物、茶叶提取物、麦芽提取物或桦树提取物中的一种或者两种以上的组合。
13.权利要求11所述的应用，其特征在于，将所述复合酵母菌剂加入到植物提取液中，控制发酵温度9℃-30℃，待发酵液中残糖＜4g/L时，封罐，温度控制在20℃以下进行后酵，过滤后得到所述酿造酒精。
14.权利要求12所述的应用，其特征在于，将所述复合酵母菌剂加入到植物提取液中，控制发酵温度9℃-30℃，待发酵液中残糖＜4g/L时，封罐，温度控制在20℃以下进行后酵，过滤后得到所述酿造酒精。
15.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，发酵时间为3-7天。
16.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，发酵时间为3-7天。
17.根据权利要求13所述的应用，其特征在于，后酵时间为7-30天。
18.根据权利要求14所述的应用，其特征在于，后酵时间为7-30天。
19.根据权利要求13-18任意一项所述的应用，其特征在于，所述植物提取液中含有氮源和碳源。
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