CN115927021B - 酿酒酵母、发酵菌剂及它们的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发酵技术领域，公开了酿酒酵母、发酵菌剂及它们的应用。本发明提供的酿酒酵母不发酵麦芽糖，对于杂粮成分的发酵效率高，从而使得含有干酿酒酵母的发酵菌剂特别适合高麦汁浓度无醇啤酒的生物酿造和采用含杂粮原料的低GI值发酵食品的制备。

Description

酿酒酵母、发酵菌剂及它们的应用

技术领域

本发明涉及发酵技术领域，具体涉及酿酒酵母、发酵菌剂及它们的应用。

背景技术

近年来，随着人们对营养、健康、自然、个性化生活方式的追求，无醇啤酒和食物餐后血糖生成指数(GI)值低的食品越来越受到人们的欢迎。无醇啤酒尤其适合如年轻人、运动员、司机、酒精不耐受人群等消费者，低GI值食品能够有效帮助人体的健康管理及辅助糖尿病人的血糖控制，对于维持人体健康、预防慢性疾病具有重要意义。

无醇啤酒指不含酒精或酒精含量甚微的啤酒，对于无醇啤酒中酒精含量的规定，各国的标准不一样，在我国一般认为酒精含量低于0.5％，但仍保留着传统啤酒的色香味的典型性的啤酒，属于无醇啤酒。无醇啤酒酿造方法有生物方法和物理方法，其中选择无法发酵麦芽糖，只发酵葡萄糖、果糖和蔗糖的酿酒酵母酿造无醇啤酒的方法潜力巨大。

与传统面、米制品相比，杂粮、全谷物富含膳食纤维、多酚、优质蛋白以及丰富的矿物质和维生素等，使用杂粮、全谷物加工食品可降低制品的GI值。但杂粮、全谷物加工适口性较差，通过选择合适的酵母发酵杂粮、全谷物，提高膳食纤维和多酚等成分溶出率，不仅可以制备低GI发酵食品，还可提高制品的感官品质、营养和健康。

目前，采用生物发酵法生产无醇啤酒时，现有的酿酒酵母存在发酵麦汁浓度低，发酵无醇啤酒口味寡淡等缺点。另外，当混合高比例杂粮制备低GI发酵食品时，使用现有的酿酒酵母存在口感和食用品质差的问题。因此，选择无法利用麦芽糖的酿酒酵母，同时发酵杂粮具备口感和风味良好的特点，是酿造高浓度麦汁无醇啤酒和发酵低GI杂粮食品的关键，这将有助于丰富年轻人、运动员、司机、糖尿病等人群的饮食结构，提升大麦及杂粮等粮食的深加工利用，促进农业及食品产业发展，市场前景巨大。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺乏适合用于制备高浓度麦汁无醇啤酒和低GI值杂粮发酵食品的发酵菌的问题，提供酿酒酵母、发酵菌剂及它们的应用。本发明提供的酿酒酵母CGMCC No.21163不发酵麦芽糖，对于杂粮成分的发酵效率高，从而特别适合高浓度麦汁无醇啤酒的生物酿造和采用含杂粮原料的低GI值发酵食品的制备。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一株酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，所述酿酒酵母的保藏编号为CGMCC No.21163。

本发明第二方面提供一种发酵菌剂，所述发酵菌剂中含有保藏编号为CGMCCNo.21163的酿酒酵母。

本发明第三方面提供保藏编号为CGMCC No.21163的酿酒酵母或如上所述的发酵菌剂在制备发酵食品和/或发酵饮品中的应用。

本发明第四方面提供一种制备低血糖生成指数食品的方法，所述方法包括将保藏编号为CGMCC No.21163的酿酒酵母或如上所述的发酵菌剂与发酵原料接触并进行发酵，从而获得所述低血糖生成指数食品，所述发酵原料中含有杂粮。

本发明第五方面提供一种制备(高浓度麦汁)无醇啤酒的方法，所述方法包括将保藏编号为CGMCC No.21163酿酒酵母或如上所述的发酵菌剂与酿酒原料接触并进行酿酒发酵，从而获得无醇啤酒。

通过上述技术方案，本发明能够取得如下有益效果：

(1)本发明提供的酿酒酵母CGMCC No.21163由老面酵子中分离获得，是一株绿色天然菌株，采用该菌株制备的食品具有天然、营养、健康的特点。而且该菌株易于培养、活性高，特别适合大规模推广应用。

(2)本发明提供的酿酒酵母CGMCC No.21163具有葡萄糖、果糖和蔗糖酒精转化率快，不发酵麦芽糖、麦芽三糖的特点，尤其适合高浓度麦汁无醇啤酒酿造使用。

(3)本发明提供的酿酒酵母CGMCC No.21163用于杂粮发酵时，获得的发酵食品具有eGI值低的特点，而且采用含该菌株的菌剂发酵制备的杂粮发酵食品口感好、品质高，使得本发明提供的菌剂特别适合用于制备低GI值发酵食品。

附图说明

图1是酿酒酵母CGMCC No.21163的菌落形态图；

图2是酿酒酵母CGMCC No.21163的细胞形态图。

生物保藏

本发明提供的菌株的分类命名为酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae，于2020年11月11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(缩写为CGMCC)，其保藏编号为CGMCC No.21163，保藏地址为北京市朝阳区北辰西路1号院3号。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明中，无醇啤酒指不含酒精或酒精含量甚微的啤酒，酒精含量低于0.5体积％，但仍保留着传统啤酒色香味的典型性的啤酒。

本发明中，“GI值”即为“血糖生成指数”的简写形式，其二者意义相同，可以互换使用。意为某种食品升高血糖效应与标准食品(即葡萄糖)升高血糖效应的比值，代表的是人体食用一定量的某种食品后会引起多大的血糖反应，反映了该食品引起人体血糖升高的能力。

本发明中，“酿酒原料”是指用于(发酵)啤酒时所采用的待处理原料(比如大麦汁)。

本发明中，“发酵原料”是指用于(发酵)食品制备时所采用的食品原料，一般是指粮食粉，其可以为任意本领域用于(发酵)食品制备的粮食种类，例如大麦、小麦、水稻等常规食品所用的(粮食)原料，又例如荞麦、燕麦、黑麦、玉米、黄豆、红豆和黑豆等杂粮食品所用的(粮食)原料。

本发明的发明人在研究的过程中分离获得一株酿酒酵母(Saccharomycescerevisiae)，并发现该菌株具有葡萄糖、果糖和蔗糖酒精转化率快，不发酵麦芽糖、麦芽三糖等特点。并且，采用该菌株进行杂粮面粉发酵，获得的发酵食品具有eGI值低的特点。经过进一步研究发现，采用该菌株制备的发酵饮品/食品具有感官品质好，酒精含量低，eGI值低等优点，尤其适合高浓度麦汁无醇啤酒及低GI值(杂粮)发酵食品的制备。

基于上述发现，本发明一方面提供一株酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，所述酿酒酵母的保藏编号为CGMCC No.21163。

本发明第二方面提供一种发酵菌剂，所述发酵菌剂中含有保藏编号为CGMCCNo.21163的酿酒酵母。

根据本发明的一种优选实施方式，其中，所述发酵菌剂中可以仅包含保藏编号为CGMCC No.21163的酿酒酵母作为有效成分。

为了提高发酵菌剂的质量，保证其中的有效成分(即发酵菌剂中的发酵菌，例如上述酿酒酵母等)的活性，根据本发明的另一种优选实施方式，其中，所述发酵菌剂中还含有辅料，优选所述辅料选自保护剂(例如冻干保护剂，如脱脂乳粉、麦芽糊精、海藻糖、葡聚糖及甘油等等)和/或缓冲剂(例如制备发酵菌剂过程中残留的缓冲液等)。

为了进一步提高发酵菌剂的发酵效果，优选地，所述发酵菌剂中还可以进一步含有辅助菌。

本发明中，对于辅助菌的具体选择没有特别限制，只要其对于发酵菌剂中的酿酒酵母的发酵效果没有明显负面影响，或者可以进一步提高酿酒酵母的发酵效果即可。优选地，所述辅助菌可以为乳酸菌，更优选选自乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、戊糖片球菌(Pediococcus pentosaceus)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)和发酵乳杆菌(Lactobacillus fermentum)中的至少一种。

更优选地，所述辅助菌为乳酸片球菌CGMCC No.21160。

本发明中，对于所述辅助菌的加入量没有特别限制，可以根据实际情况和需要进行选择。优选地，所述发酵菌剂中，以活菌数计，酿酒酵母和辅助菌的含量比为1:10^-11-10¹¹，更优选为1:10^-4-10⁴。例如可以为1:10^-4、1:10^-3、1:10^-2、1:10^-1、1:1、1:10、1:10²、1:10³、1:10⁴等，或者也可以为上述任意两个比值之间的任意中间值。

本发明中，对于所述发酵菌剂的具体类型没有特别限制，其可以为任意本领域现有的菌剂类型。根据本发明的优选实施方式，其中，所述发酵菌剂为液体发酵菌剂、半液体发酵菌剂和固体发酵菌剂中的至少一种。

本发明中，对于发酵菌剂中所含的所述酿酒酵母的具体含量没有特别限制。其中，不同类型的发酵菌剂中，所述酿酒酵母的含量可以相同，也可以不同。

优选地，所述液体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁶CFU/mL以上，更优选为10⁷-10⁸CFU/mL。本发明中，10⁶CFU/mL是指10⁶CFU/mL水平，其中，1×10⁶CFU/mL、5×10⁶CFU/mL和9.99×10⁶CFU/mL等均属于10⁶CFU/mL水平，也即10⁶CFU/mL水平是指大于等于1×10⁶CFU/mL至小于1×10⁷CFU/mL的范围内。也即，所述液体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为大于等于1×10⁶CFU/mL，更优选为大于等于1×10⁷CFU/mL至小于1×10⁹CFU/mL。

优选地，所述半液体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁸CFU/mL以上，更优选为10⁹-10¹⁰CFU/mL。也即，所述半液体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为大于等于1×10⁸CFU/mL，更优选为大于等于1×10⁹CFU/mL至小于1×10¹¹CFU/mL。

优选地，所述固体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁸CFU/g以上，更优选为10⁹-10¹⁰CFU/g。也即，所述固体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为大于等于1×10⁸CFU/g，更优选为大于等于1×10⁹CFU/g至小于1×10¹¹CFU/g。

本发明中提供的菌剂可以采用任意本领域常规方式制备获得。根据本发明的一种优选实施方式，其中，所述菌剂可以通过如下方式制备获得：

(1)将酿酒酵母CGMCC No.21163在发酵培养基中进行发酵培养(扩培)，得到发酵液，即为液体菌剂。

(2)将方式(1)得到的发酵液进行浓缩处理之后，得到半液体酵母菌剂(也可称为“浓缩发酵菌剂”)。

(3)将方式(1)得到的发酵液进行浓缩处理，之后用缓冲液进行冲洗，加入保护剂，并调整活菌浓度，混合均匀后进行干燥，获得所述固体(粉末)菌剂。

本发明中，方式(1)中用于发酵培养的培养基没有特别限制，只要能够用于酿酒酵母发酵培养即可。例如可以为YPD培养基、糖蜜培养基、大麦芽汁培养基(麦汁培养基)等。

本发明中，方式(2)中可以采用任意能够富集发酵液中酿酒酵母的浓缩方式。例如可以为过滤、离心等，所述离心和所述过滤的条件可以为公知的条件，本发明在此不再赘述。

优选地，方式(2)中，所述浓缩处理的浓缩倍数为10-1000。所述“浓缩倍数”是指浓缩处理后的发酵液中酿酒酵母(以活菌数计)的浓度与浓缩处理前的发酵液中酿酒酵母(以活菌数计)的浓度的倍数关系。

本发明中，对于方式(3)中用于冲洗浓缩处理后的菌体的缓冲液没有特别限制，其可以为任意本领域常用于菌体洗涤的缓冲液，只要对酿酒酵母的活性没有影响或基本没有影响即可。例如可以为水、生理盐水、PBS缓冲液等。

本发明中，方式(3)中用于调整活菌浓度的试剂可以为任意对其中酿酒酵母活性没有影响或基本没有影响的试剂。例如可以为水、培养基、缓冲液等。优选调整后的活菌浓度使得获得的固体菌剂中的酿酒酵母的含量达到前述范围。

优选地，方式(3)中，所述干燥的方式可以选自冷冻干燥、喷雾干燥中的至少一种。

本发明第三方面提供保藏编号为CGMCC No.21163的酿酒酵母或如前所述的发酵菌剂在制备发酵食品和/或发酵饮品中的应用。

根据本发明的优选实施方式，其中，所述发酵食品/发酵饮品为具有较低GI水平的食品和/或较高麦汁浓度的饮品，例如可以为GI值不超过55的发酵食品和/或麦汁浓度不低于7°P的发酵饮品。

优选地，所述发酵食品的GI值为30-50。

优选地，所述麦汁浓度为8-10°P。

本发明对于所述发酵食品的具体类型没有特别限制，其可以为具有上述GI值水平的任意发酵食品。例如可以为杂粮发酵食品(例如杂粮面点、杂粮糕点、杂粮面条等)。

本发明对于所述发酵饮品的具体类型也没有特别限制，其可以为具有上述麦汁浓度任意发酵饮品。例如可以为无醇啤酒、杂粮发酵饮料等。

本发明第四方面提供一种制备低血糖生成指数食品的方法，所述方法包括将保藏编号为CGMCC No.21163的酿酒酵母或如前所述的发酵菌剂与发酵原料接触并进行发酵，从而获得所述低血糖生成指数食品，所述发酵原料中含有杂粮。

根据本发明的优选实施方式，其中，所述杂粮选自大麦、荞麦、燕麦、黑麦、玉米、黄豆、红豆和黑豆中的至少一种。

为了提高发酵食品的口感，丰富发酵食品的种类，优选地，所述发酵原料中还含有常规粮食，优选小麦和/或大米。

更优选地，所述发酵原料中，杂粮的含量不低于40重量％，优选为45-50重量％。

本发明中，对于所述发酵食品制备过程中的所述酿酒酵母/发酵菌剂的具体用量没有特别限制，其可以根据实际需要(例如具体发酵食品的种类、发酵原料的特点等)进行调整。为了提高发酵效率，或者为了获得更好的发酵效果，优选所述酿酒酵母/发酵菌剂的用量使得发酵体系中以活菌数计的所述酿酒酵母的含量不低于10⁵CFU/g，更优选可以为10⁶-10⁷CFU/g。

本发明的发明人在研究中发现，酿酒酵母CGMCC No.21163对葡萄糖、果糖和蔗糖的酒精转化快，并且不发酵麦芽糖、麦芽三糖等成分，采用该酿酒酵母进行啤酒酿造时，能够获得酒精含量较低(例如低于0.5体积％)麦香味浓郁的高麦汁浓度无醇啤酒产品，从而使得该酿酒酵母特别适合无醇啤酒的酿造。

本发明第五方面提供一种制备无醇啤酒的方法，所述方法包括将保藏编号为CGMCC No.21163的酿酒酵母或如前所述的发酵菌剂与酿酒原料接触并进行酿酒发酵，从而获得无醇啤酒。

本发明提供的方法中，可以采用任意现有用于啤酒酿造的原料进行所述无醇啤酒的酿造(制备)。

根据本发明的优选实施方式，其中，所述酿酒原料包括大麦芽糖化液或大麦芽糖化液与荞麦糖化液、燕麦糖化液、黑麦糖化液、玉米糖化液中至少一种混合的混合糖化液。本发明中采用的酿酒原料可以为按照现有技术以及上述特点自行配置的酿酒原料，也可以是商购获得的具有上述特点的酿酒原料，例如可以为中粮麦芽(大连)有限公司生产的特种大麦芽糖化液。

优选地，所述发酵菌剂的用量使得其中的酿酒酵母在所述酿酒原料中以活菌数计的含量不低于10⁵CFU/mL。

根据本发明的优选实施方式，其中，所述酿酒发酵的条件包括：温度12-18℃，时间18-48h。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。应当能够理解的是，以下实施例仅用于示例性地进一步解释和说明本发明的内容，而不用于限制本发明。

以下实施例中，未进行特殊说明的情况下，采用的化学或生物试剂均为通过正规化学或生物试剂供应商购买获得，纯度为分析纯。

以下实施例中采用的培养基配方如下：

YPD培养基(重量％)：酵母粉(1％)、蛋白胨(2％)、葡萄糖(2％)，加热溶解，121℃高压灭菌15-20min获得YPD液体培养基。在灭菌前加入5-15重量％琼脂粉，待灭菌后冷却至不烫手(约50℃)倒平板，冷却凝固后获得YPD平板。

麦汁培养基：大麦芽粉碎，按照1：4的料水比添加水分，45℃保持30min，64℃保持40min，70℃保持20min，115℃高压灭菌15min。

在无特殊说明的情况下，操作均为本领域常规的操作。

用作对照菌株的酿酒酵母CGMCC 2.597，购自CGMCC。

实施例1

本实施例用于说明酿酒酵母CGMCC No.21163的分离、纯化及鉴定。

(1)菌株分离

本发明所述的酿酒酵母CGMCC No.21163，分离自甘肃农户家中留存的老面酵子，具体分离、纯化和鉴定方法如下：

取老面酵子以无菌生理盐水梯度稀释至10^-6，各稀释梯度涂布YPD平板，并于28±1℃培养72h。接种针挑选菌落形态各异的菌落至新的YPD平板划线进行纯化，直至出现大小均一、形态一致的单菌落。

选择细胞形态为圆形、卵圆形，且出芽生殖的菌株在YPD液体培养基中活化3代后进行生理生化鉴定和分子生物学鉴定，并对筛选出的菌株的生长，发酵性能，发酵制品外观品质特征、质构特征、发酵风味物质、感官品质等多个方面进行研究，经过多轮研究和论证，从众多分离出的菌株中最终筛选获得一株各方面性能表现均较好的分离菌株。

(2)形态学鉴定

将筛选出的分离菌株于28±1℃在YPD平板上培养48小时，即能长出直径大小约3.0mm左右的菌落(详见图1)，菌落为有光泽的黄色白色圆点，边缘整齐，质地均匀，易挑取。图2中示出了分离菌株的显微镜下细胞形态，由图中可以看出，分离菌株细胞为卵圆型，经检测其直径大小介于1.5-3.0μm。

(3)生理生化鉴定

利用法国梅里埃API鉴定系统对筛选菌株进行生理生化鉴定，鉴定结果(详见表1)显示分离菌株为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。

表1生理生化鉴定结果

项目

项目

结果

项目

项目

结果

项目

项目

结果

0

None

-

XLT

木糖醇

-

CEL

纤维二糖

-

GLU

D-葡萄糖

+

GAL

D-半乳糖

+

LAC

D-乳糖

-

GLY

甘油

-

INO

肌醇

-

MAL

D-麦芽糖

+

2KG

2酮基葡萄糖酸盐

-

SOR

山梨醇

-

SAC

D-蔗糖

+

ARA

L-阿拉伯糖

-

MDG

α-甲基-D-葡萄糖

+

TRE

海藻糖

+

XYL

D-木糖

-

NAG

N-乙酰-葡萄糖甙

-

MLZ

D-松叁糖

+

ADO

侧金盏花醇

-

-

-

-

RAF

D-棉籽糖

+

[注]：表1中“+”代表生化反应结果为阳性，“-”代表生化反应结果为阴性。

(4)分子鉴定

对分离菌株的ITS1/ITS4进行克隆和测序(委托英潍捷基上海贸易有限公司进行)，其ITS1/ITS4基因的核苷酸序列如下，将本发明菌株的ITS1/ITS4序列与酿酒酵母菌的序列比对，本发明菌株的ITS1/ITS4序列与Saccharomyces cerevisiae序列相似性达到99.99％。

GAAATTTAATAATTTTGAAAATGGATTTTTTTTTTGTTTTGGCAAGAGCATGAGAGCTTTTACTGGGCAAGAAGACAAGAGATGGAGAGTCCAGCCGGGCCTGCGCTTAAGTGCGCGGTCTTGCTAGGCTTGTAAGTTTCTTTCTTGCTATTCCAAACGGTGAGAGATTTCTGTGCTTTTGTTATAGGACAATTAAAACCGTTTCAATACAACACACTGTGGAGTTTTCATATCTTTGCAACTTTTTCTTTGGGCATTCGAGCAATCGGGGCCCAGAGGTTAACAAACACAAACAATTTTATCTATTCATTAAATTTTTGTCAAAAACAAGAATTTTCGTAACTGGAAATTTTAAAATATTAAAAACTTTCAACAACGGATCTCTTGGTTCTCGCATCGATGAAGAACGCAGCGAAATGCGATACGTAATGTGAATTGCAGAATTCCGTGAATCATCGAATCTTTGAACGCACATTGCGCCCCTTGGTATTCCAGGGGGCATGCCTGTTTGAGCGTCATTTCCTTCTCAAACATTCTGTTTGGTAGTGAGTGATACTCTTTGGAGTTAACTTGAAATTGCTGGCCTTTTCATTGGATGTTTTTTTTTTCCAAAGAGAGGTTTCTCTGCGTGCTTGAGGTATAATGCAAGTACGGTCGTTTTAGGTTTTACCAACTGCGGCTAATCTTTTTTATACTGAGCGTATTGGAACGTTATCGATAAGAAGAGAGCGTCTAGGCGAACAATGtcTTAAAGTTTGACCTCAAATC

结合形态学鉴定、生理生化鉴定和分子鉴定结果，分离菌株确定为酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)。

(5)菌株保藏

由上述方法分离出的酿酒酵母菌株于2020年11月11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，保藏地址：北京市朝阳区北辰西路1号院3号中国科学院微生物研究所，保藏编号为CGMCC No.21163。

实施例2

本实施例用于说明酿酒酵母在无醇啤酒发酵中的应用研究。

(一)无醇啤酒酿造和风味评价

采用的10°P大麦芽糖化汁进行无醇啤酒酿造，具体为中粮麦芽(大连)有限公司生产的特种大麦芽糖化液。

(1)无醇啤酒的酿造

采用酿酒酵母CGMCC No.21163具体酿造方法包括：用麦汁培养基活化酵母，将酵母菌液以10％的接种量接种到10°P大麦芽糖化汁中(接种后酵母活菌数含量约为7.5×10⁵个/m，发酵温度为15℃，发酵结束后，降低发酵罐温度到0-4℃，进入后熟阶段。待酵母沉降完毕、酒液澄清时，完成无醇啤酒的酿造。发酵过程中使用比重计测定麦汁的比重变化情况，当比重连续2天不再发生变化时认为发酵结束。

添加辅助菌乳酸片球菌CGMCC No.21160具体酿造方法包括：用麦汁培养基活化乳酸片球菌CGMCC No.21160，将乳酸菌液以10％接种量接种到10°P大麦芽糖化汁中(接种后乳酸片球菌的活菌数含量约为1×10⁷CFU/mL)，36℃发酵48h后煮沸，并按3：7比例与10°P大麦芽糖化汁混匀。将酵母菌液以10％的接种量接种到10°P大麦芽糖化汁与乳酸菌发酵液的混合液中(接种后酵母的活菌数含量约为7.5×10⁵CFU/mL)，发酵温度为15℃，发酵结束后，降低发酵罐温度到0-4℃，进入后熟阶段。待酵母沉降完毕、酒液澄清时，完成酸化无醇啤酒的酿造。发酵过程中使用比重计测定麦汁的比重变化情况，当比重连续2天不再发生变化时认为发酵结束。

结果显示，使用酿酒酵母CGMCC No.21163酿造无醇啤酒及酸化无醇啤酒时在发酵48h达到发酵终点，对照菌株则在第6天达到发酵终点。

(2)无醇啤酒比重的测定：

仪器：Anton Paar Density Meter DMA 4500M

方法：取发酵液中速滤纸过滤(前50mL回流)后，使用5mL注射器注入密度仪的加样口，读取数据。

计算公式：酒精含量＝131×(初始比重-终了比重)×100％

通过以上数据可以看出，本发明所述的酿酒酵母发酵速度快，发酵时间为2天，发酵结束后酒精含量经计算为0.3％，对照菌株发酵时间为6天，发酵结束后酒精含量经计算为4.8％。

(3)按照表2的啤酒感官评价表对采用酿酒酵母CGMCC No.21163、添加辅助菌乳酿造和对照菌株酿造的啤酒进行评价。

表2啤酒感官评价表

由表2可以看出，通过对不同发酵啤酒进行感官评分，可知在相同的发酵条件下，不同酿酒酵母及辅助菌的使用在很大程度上影响着获得的啤酒的品质和特点。采用CGMCCNo.21163发酵的无醇啤酒，口味醇厚，具有果香味、花香味协调，且无缺陷风味。添加辅助菌乳酸片球菌CGMCC No.21160发酵的酸化无醇啤酒，口味淡爽适宜，果香突出，果香和花香味协调，无缺陷风味。

(二)酿酒酵母CGMCC No.21163对葡萄糖、果糖、麦芽糖和麦芽三糖利用率的测定研究

(1)实验材料

高效液相色谱，色谱柱：Aminex HPX-87H(300mm×7.8mm)

(2)实验方法

液相条件：柱温：65℃；流动相为0.005moL/L H₂SO₄，流速为0.600mL/min。检测器为示差检测器；进样量为20μL。

实验结果如下：

经检测，10°P大麦芽糖化汁中，葡萄糖含量为4.38mg/mL，果糖含量为1.42mg/mL，麦芽糖含量为97.34mg/mL，麦芽三糖含量为4.55mg/mL。发酵结束后，CGMCC No.21163发酵液中葡萄糖含量为0.38mg/mL，果糖含量为0.82mg/mL，麦芽糖含量为96.15mg/mL，麦芽三糖含量为4.48mg/mL。

经计算，酿酒酵母CGMCC No.21163的葡萄糖转化率为91.32％，果糖转化率为42.23％，麦芽糖转化率为1.22％，麦芽三糖转化率为1.53％。

而对照菌株的检测结果则显示其葡萄糖转化率为98.22％，果糖转化率为92.26％，麦芽糖转化率为89.60％，麦芽三糖转化率为73.52％。

经比较可以看出，相比于对照菌株，酿酒酵母CGMCC No.21163对麦芽糖、异麦芽糖和麦芽三糖的利用率很低，说明该菌株可用于高浓度麦汁无醇啤酒酿造。

实施例3

本实施例用于说明酿酒酵母在低GI发酵馒头中的应用研究。

分别使用本发明的酿酒酵母和对照菌株按照以下步骤制备发酵馒头。

原料：香雪麦芯粉及杂粮粉，杂粮粉选自大麦粉和黑豆粉，麦芯粉、大麦粉和黑豆粉重量比为55:20:25。

发酵菌剂制备方法：

(1)液体菌剂I：将酿酒酵母CGMCC No.21163在麦汁培养基中,28℃发酵培养(扩培)24h，得到发酵液，即为液体菌剂I(活菌数约为1×10⁸CFU/mL)。

(2)液体菌剂II：分别将酿酒酵母CGMCC No.21163和乳酸片球菌CGMCC No.21160在麦汁培养基中，28℃发酵培养(扩培)24h。并将获得的发酵液按比例混合，使得混合后的发酵液中酿酒酵母CGMCC No.21163的活菌数约为7×10⁷CFU/mL，且酿酒酵母CGMCCNo.21163和辅助菌的活菌数比为7：3，即为液体菌剂II。

(3)液体菌剂III(对照菌剂)：将对照菌株CGMCC 2.597在麦汁培养基中，28℃发酵培养(扩培)24h，得到发酵液，即为液体菌剂III(活菌数约为1×10⁸CFU/mL)。

发酵馒头制备方法：将300g杂粮面粉(小麦粉、大麦粉和黑豆粉的重量比为55:20:25)与141mL液体菌剂(A600＝1.0)混合均匀，放入和面机中搅拌8-10min，然后将面团进行分块成型(每个面团大约130g)，并置于35℃，相对湿度为80％条件下醒发1.5h，取出进行二次成型，再在相同的条件下醒发40min之后蒸制25min即可。

表3发酵馒头感官评价表

表4发酵馒头感官评价结果

菌剂	液体菌剂I	液体菌剂II	液体菌剂III
				外部	38	38	33
内部	46	48	40
				总分	84	86	73

进一步的研究发现，当采用大麦粉与荞麦粉混合杂粮粉、小米粉与黑豆粉混合杂粮粉或荞麦粉与红豆粉混合杂粮粉等混合杂粮粉替代上述方法中采用的杂粮粉时，制备的发酵馒头的感官评价结果与表4中类似。由以上结果看出，在相同的发酵条件下，不同酿酒酵母在很大程度上影响着实验结果，其中CGMCC No.21163发酵的馒头具有气孔细小均匀、回弹快、能复原、可压缩，咬劲强、爽口不粘牙、麦香及杂粮香气突出的特点。而当采用的菌剂中加入辅助菌(CGMCC No.21160)后，麦香、酯香及杂粮香气更突出。

实施例4

本实施例用于说明对酿酒酵母CGMCC No.21163发酵的杂粮馒头的eGI值的测定研究。

本实施例中采用的耐高温α-淀粉酶购自Megazyme公司，牌号为E-BLAAM，胃蛋白酶购自南京建成生物工程研究所，货号为I014-1-1，胰蛋白酶购自南京建成生物工程，货号为I015-1-1，脂肪酶购自上海源叶生物科技有限公司，货号为S10035-25g。

对采用小麦粉(香雪麦芯粉)、大麦粉和黑豆粉按照55:20:25的重量比的混合杂粮粉制成的发酵杂粮馒头(制备方法同实施例3)的eGI值进行检测，具体方法如下：

(1)消化过程体外模拟

口腔模拟：称取5g待测发酵杂粮馒头，加入α-淀粉酶(7.5U/mL)，设定消化时间为2min；

胃部模拟：口腔模拟完成后，加入胃蛋白酶(100U/mL)，用1mol/LHCl调pH至3.0，设定消化时间为2h；

肠道模拟：胃部模拟完成后，加入α-淀粉酶(10U/mL)、胰蛋白酶(5U/mL)和脂肪酶(10U/mL)；采用1mol/L NaOH调节消化体系pH至7.0，分别于消化时间为0min、10min、20min、40min、60min、90min、120min和180min时均匀取样3mL，沸水浴6min酶灭活，冷却至室温，用于还原糖测定。

(2)估计血糖生成指数

以葡萄糖为标准品，采用3,5-二硝基水杨酸法测定消化体系中还原糖的含量，按照以下公式计算淀粉的水解率(Hydrolysis rate of Starch，HRS)，式中，m为总淀粉含量(mg)，m₁为取样点消化的葡萄糖当量(mg)。

HRS＝((m₁×0.9)/m)×100％

以淀粉水解率为纵坐标，横坐标为时间绘制样品水解曲线。计算样品和标准食品(白面包)在0-180min期间淀粉水解曲线下的面积(AUC_样品和AUC_参考)，样品淀粉水解指数(Hydrolysis Index，HI)按照以下公式计算。

HI＝(AUC_样品/AUC_参考)×100％

样品的估计血糖生成指数(eGI)依据以下公式计算。结果详见表5。

样品eGI＝39.71+0.549×HI

表5发酵杂粮馒头eGI值

菌剂	液体菌剂I	液体菌剂II	液体菌剂III
				eGI值	46	44	63

由表5中的数据可以看出，采用酿酒酵母CGMCC No.21163制备的杂粮馒头的eGI值相比于对照菌株更低，说明该菌株能够应用于制备低GI值发酵食品。当采用的菌剂中含有辅助菌时，发酵馒头的eGI值进一步降低。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一株酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae），其特征在于，所述酿酒酵母的保藏编号为CGMCC No.21163。

2.一种发酵菌剂，其特征在于，所述发酵菌剂中含有保藏编号为CGMCC No. 21163的酿酒酵母。

3.根据权利要求2所述的发酵菌剂，其中，所述发酵菌剂中仅包含保藏编号为CGMCCNo. 21163的酿酒酵母作为有效成分；

或者，所述发酵菌剂中还含有辅料。

4.根据权利要求3所述的发酵菌剂，其中，所述辅料选自保护剂和/或缓冲剂。

5.根据权利要求2所述的发酵菌剂，其中，所述发酵菌剂中还含有辅助菌，所述辅助菌为乳酸菌。

6.根据权利要求5所述的发酵菌剂，其中，所述辅助菌选自乳酸片球菌（Pediococcus acidilactici）、戊糖片球菌（Pediococcus pentosaceus）、植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）和发酵乳杆菌（Lactobacillus fermentum）中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的发酵菌剂，其中，所述辅助菌为乳酸片球菌CGMCC No.21160。

8.根据权利要求7所述的发酵菌剂，其中，所述发酵菌剂中，以活菌数计，酿酒酵母和辅助菌的含量比为1:10^-2-1。

9.根据权利要求2-8中任意一项所述的发酵菌剂，其中，所述发酵菌剂为液体发酵菌剂、半液体发酵菌剂或固体发酵菌剂。

10.根据权利要求9所述的发酵菌剂，其中，所述液体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁶CFU/mL以上；

或者，所述半液体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁸CFU/mL以上；

或者，所述固体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁸CFU/g以上。

11.根据权利要求10所述的发酵菌剂，其中，所述液体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁷-10⁸CFU/mL；

或者，所述半液体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁹-10¹⁰CFU/mL；

或者，所述固体发酵菌剂中，所述酿酒酵母以活菌数计的含量为10⁹-10¹⁰CFU/g。

12.保藏编号为CGMCC No. 21163的酿酒酵母或权利要求2-11中任意一项所述的发酵菌剂在制备发酵食品和/或发酵饮品中的应用。

13.一种制备低血糖生成指数食品的方法，其特征在于，所述方法包括将保藏编号为CGMCC No. 21163的酿酒酵母或权利要求2-11中任意一项所述的发酵菌剂与发酵原料接触并进行发酵，从而获得所述低血糖生成指数食品，所述发酵原料中含有杂粮，所述杂粮选自大麦、荞麦、燕麦、黑麦、玉米、黄豆、红豆和黑豆中的至少一种，所述发酵原料中还含有常规粮食。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述常规粮食选自小麦和/或大米。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，所述发酵原料中，杂粮的含量不低于40重量%。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述发酵原料中，杂粮的含量为45-50重量%。

17.一种制备无醇啤酒的方法，其特征在于，所述方法包括将保藏编号为CGMCC No.21163的酿酒酵母或权利要求2-11中任意一项所述的发酵菌剂与酿酒原料、啤酒花和水接触并进行酿酒发酵，从而获得无醇啤酒，所述酿酒原料包括大麦芽糖化液或大麦芽糖化液与荞麦糖化液、燕麦糖化液、黑麦糖化液、玉米糖化液中至少一种的混合糖化液。

18.根据权利要求9所述的方法，其中，所述发酵菌剂的用量使得其中的酿酒酵母在所述酿酒原料中以活菌数计的含量不低于10⁵CFU/mL。

19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述酿酒发酵的温度为12-18℃，时间为18-48h。