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优良黄酒酵母的选育-快速发酵与低产尿素特性研究

作　者: 黄笃厚
导　师: 徐岩
学　校: 江南大学
专　业: 发酵工程
关键词: 黄酒酵母克霉唑抗性 L-刀豆氨酸抗性高发酵速率低产尿素
分类号: TS261.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

黄酒是我国传统的酿造饮料酒。随着现代黄酒工业的发展，以混菌发酵为基础的传统手工酿造工艺逐步转变成为以纯种黄酒酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）发酵为基础的机械化大罐发酵工艺。纯种黄酒酵母的酿造性能直接影响着大罐黄酒酿造的生产效率和产品品质。本研究以优良黄酒工业酵母菌株的选育为目标，首次联合利用克霉唑（CTZ）与L-刀豆氨酸抗性为筛选指标对工业黄酒酵母菌株XY进行紫外（UV）诱变后筛选具有双重药物抗性的黄酒酵母突变株，进一步以发酵力与生产尿素水平为指标对药物抗性黄酒酵母筛选得到具有较高发酵速率同时低产尿素黄酒酵母新菌株。且以实验室水平2L黄酒酿造小试应用试验对所筛选目的菌株黄酒酵母进行验证。最后对药物抗性黄酒酵母菌株发酵速率提升与产尿素水平下降的原因进行了初步探索。主要研究内容与结果如下：1、对原始出发菌株黄酒酵母XY进行UV诱变条件的确定。结果表明对黄酒酵母XY在30°C，200r/min条件下进行摇瓶培养8h进入快速生长的生长对数期，以UV（15W，25cm）对XY照射3min进行诱变，并以20mg/L CTZ的YNB平板与10mg/L的L-刀豆氨酸培养基为药物抗性培养基筛选药物抗性黄酒酵母。2、优良黄酒酵母的获得。结果表明16株诱变菌株黄酒酵母对CTZ与L-刀豆氨酸具有稳定抗性，从这16株黄酒酵母中筛选得到黄酒酵母XY-3，在三角瓶发酵条件下发现XY-3最大发酵速率较原始酵母XY提升5.21%，尿素产量降低7.41%。两步药物法可以减少后期筛选酵母的基数，提高了筛选效率。3、实验室水平2L黄酒酿造小试应用试验。结果表明黄酒酵母XY-3在“前酵”发酵阶段生产乙醇速率较原始出发菌株黄酒酵母XY快，且在第6d积累的乙醇量与XY第10d积累的乙醇量相当，能缩短黄酒发酵周期；发酵结束后最终黄酒产品中尿素浓度较XY所酿造黄酒降低23.43%；两株酵母酿造黄酒主要挥发性风味物质无显著差异。4、发酵速率提升与尿素水平降低原因初探。结果表明黄酒酵母XY-3发酵速率的提升并不是由于XY-3生长速率较原始出发菌株黄酒酵母XY快，也并非XY-3对发酵环境的胁迫条件、乙醇及高温的耐受强度较XY强，而可能是由于XY-3呈现出多药物抗性（PDR）表现型；而尿素产量水平降低的原因可能是由于XY-3精氨酸酶活性降低。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 黄酒生产与黄酒酵母概述  7
  1.2 我国优良黄酒酵母的选育进展  7-8
  1.3 高发酵速率清酒酵母选育  8-9
  1.4 国外快速发酵酿酒酵母选育  9-11
  1.5 低产尿素酵母选育  11
  1.6 诱变剂的种类及作用原理  11-12
  1.7 课题研究目标，意义和主要内容  12-13
第二章材料与方法  13-18
  2.1 材料  13-14
    2.1.1 菌种  13
    2.1.2 主要药品  13
    2.1.3 主要仪器  13-14
    2.1.4 主要培养基与相关试剂  14
  2.2 方法  14-18
    2.2.1 酵母悬浮液菌体浓度测定  14-15
    2.2.2 酵母 CTZ 致死浓度测定  15
    2.2.3 紫外对酵母致死率测定  15
    2.2.4 克霉唑抗性酵母获得及其稳定性检测  15
    2.2.5 酵母对 L-刀豆氨酸耐受性检测  15
    2.2.6 酵母试管发酵耗糖能力测定  15
    2.2.7 酵母三角瓶发酵发酵力及发酵速率测定  15-16
    2.2.8 实验室水平 2 L 黄酒酿造小试  16
    2.2.9 尿素及精氨酸酶活测定  16
    2.2.10 黄酒酵母细胞大小测定  16
    2.2.11 酵母发酵环境受性及药物抗性测定  16-18
第三章结果与讨论  18-40
  3.1 黄酒酵母 XY 紫外诱变  18-23
    3.1.1 酵母 XY 生长曲线  18-19
    3.1.2 紫外对酵母 XY 致死效果  19-20
    3.1.3 酵母 XY 克霉唑致死浓度及 L-刀豆氨酸适宜耐受浓度的确定  20-21
    3.1.4 克霉唑抗性黄酒酵母获得  21
    3.1.5 克霉唑抗性黄酒酵母对克霉唑抗性的稳定性检测  21-22
    3.1.6 克霉唑抗性黄酒酵母 L-刀豆氨酸抗性分析  22-23
  3.2 发酵速率提升与低产尿素黄酒酵母筛选  23-32
    3.2.1 诱变菌株耗糖能力  24-25
    3.2.2 诱变菌株发酵速率  25
    3.2.3 发酵速率提升酵母菌株重复验证  25-27
    3.2.4 低产尿素酵母菌株筛选  27-28
    3.2.5 实验室水平 2 L 黄酒酿造小试  28-32
  3.3 诱变菌株 XY-3 与原始菌株 XY 生理生化特性比较  32-40
    3.3.1 酵母 XY-3 与 XY 细胞形态与生长速率  32-34
    3.3.2 酵母 XY-3 与 XY 黄酒酿造小试中酵母生长情况  34-35
    3.3.3 酵母 XY-3 与 XY 对温度敏感性检测  35-36
    3.3.4 酵母 XY-3 与 XY 对乙醇耐受性检测  36
    3.3.5 酵母 XY-3 与 XY 对发酵环境胁迫耐受性检测  36-37
    3.3.6 酵母 XY-3 与 XY 对其它真菌抑制剂的抗性分析  37-38
    3.3.7 酵母 XY-3 与 XY 精氨酸酶活分析  38-40
主要结论与展望  40-41
致谢  41-42
参考文献  42-46
附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文  46

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