生物工程学院王海勇博士市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

生物工程学院生物工程学院王海勇王海勇 博士博士酵母菌及其在发酵产品中应用第1页主要内容 酵母基础知识酵母基础知识在美酒制作方面应用在美酒制作方面应用用于酱油酿造用于酱油酿造在其它发酵工业中应用在其它发酵工业中应用第2页 酵母（Yeast）是一些单细胞或形成假丝能发酵糖类各种真菌，可用于食品酿造生产、遗传学研究等；不是分类学上名词，是对一类微生物通称，当前已判定出1500种之多；依据酵母菌产生孢子能力，可将酵母分成三类：形成孢子株系属于子囊菌和担子菌，不形成孢子但主要经过出芽生殖来繁殖称为不完全真菌，或者叫“假酵母”。一、酵母基础知识第3页 酵母菌繁殖方式：有性及无性繁殖；大多数酵母经过有丝分裂（Mitosis）方式进行无性繁殖；很多酵母以不对称（有丝）分裂出芽方式进行繁殖。因酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）与粟酒裂殖酵母（Schizosaccharomyces pombe）应用历史悠久，研究最为透彻，称之为常规酵母(Conventional Yeast).第4页食品发酵中常见酵母分类地位 乳酸克鲁维酵母（Kluyveromyces lactis）&马克斯克鲁维酵母（Kluyveromyces marxianus）发酵制品；面包酵母（Saccharomyces cerevisiae）发酵麦粉制作面包；红发夫酵母（Phaffia rhodozyma）类胡罗卜素赋予食品金黄色彩、增加营养；第5页常见酵母显微形态 酵母属 裂殖酵母属 接合酵母属 克鲁维酵母属 假丝酵母属有性（A）及无性（B）两种形态第6页二、在美酒制作方面应用 西方：啤酒、红酒、蒸馏酒艺术家、诗人毒药苦艾酒诞生于15纯啤酒法令第7页 东方：醴、黄酒、白酒曹操短歌行，三国时期2左右。艺术创作京剧贵妃醉酒青铜酒杯爵第8页 酿酒酵母糖发酵，AF过程酒精+CO2、醛、高级醇、酯类；酿酒酵母、粟酒裂殖酵母为主&非常规酵母为辅，一方水土养一方酵母、酿一方美酒；传统自然酿造菌种复杂，当代工艺改造后菌种数量、质量可控，但失去“古香古色”。第9页 白酒酿造中使用方法：（传统固态发酵）各生产单位独立分离保留，接种使用，或依赖于环境中存在酵母天然发酵；啤酒酿造中使用方法：麦芽汁制备、糖化、啤酒花添加后接种；红酒酿造中使用方法：破碎、榨汁、SO2杀菌（接入）酒母主发酵分离皮渣、调汁后发酵。第10页酿酒用酵母工艺特征 啤酒酿造用酵母，菌种多属酿酒酵母分离株，分上面、下面发酵酵母及粉状酵母、絮凝酵母；上面酵母 它是啤酒酵母原始菌种；可形成芽簇，在旺盛发酵时上升并进入发酵液泡盖中，缺乏絮凝沉淀性状；可形成孢子，发酵部分棉籽糖、不能发酵蜜二糖；发酵温度在1525，惯用2025，对低温很敏感；产生特有酯香味；啤酒发酵度较高。下面发酵 不易形成芽簇，子、母细胞很快分离，主发酵结束时，酵母沉降于容器底部，其凝聚沉淀性较强。不易形成孢子，能全部发酵棉子糖和蜜二糖。发酵温度为512，惯用912，对低温能很好适应。可进行酵母洗涤，但普通大罐发酵工艺极少回收后进行酵母洗涤。第11页粉状酵母 有较大与发酵液接触表面积，可较长时间处于悬浮状态，不易沉降，酒液不易澄清；发酵度较高，类似上面酵母；酵母回收量少。絮凝酵母 酵母易于沉降，经过凝聚作用，可很快沉降至容器底部，其沉淀紧密，酒液易澄清；发酵度普通；酵母回收量大。第12页 红酒酿造用酵母，菌种多属酿酒酵母分离亚种传统工艺下，特质气味起源于产区葡萄表面酵母等微生物代谢活动；25属150种之多，进行正常AF主要是酿酒酵母。多数酵母菌发酵葡萄糖比果糖快，而拜耳酵母、星形球拟酵母发酵果糖比葡萄糖快；当代工艺所用菌种多分离自葡萄表面，并人工选育出耐SO2、发酵能力强、残糖低，絮凝能力好、沉淀快，适合低温发酵等工艺适应性性状；第13页 白酒酿造用酵母，菌种多属酿酒酵母分离亚种西方蒸馏酒，原料为可直接发酵糖类，酵母直接乙醇发酵，后经蒸馏酒精度28度以上；东方酿酒原料先经过霉菌、酵母、细菌等多菌种制曲，原料分解糖化后，2025、维持12天，30 38、维持7天进行乙醇发酵；酵母乙醇发酵开始23天好氧生长，后厌氧发酵，发酵终点受限于酵母酒精耐受能力，普通为20%以下。第14页窖泥，浓香型白酒特色发酵容器，内含特定酵母菌群及其它微生物，特征在于历史沉积及其组成稳定性，但亦受大环境影响而破坏；日本清酒，介于黄酒与白酒之间类型，全程低温酿酒，酒精度18%左右，赋予特殊口味，改进有害物质累积情况，酵母须耐低温；当代工艺，在菌种应用上表现在不一样特色酵母等微生物分离、分类、判定、组合发酵。第15页三、用于酱油酿造“通都大邑醢千瓮”史记“酱油”称呼始于宋。第16页酱油口感：咸鲜味、酱等香味。酱油组分：水、盐、氨基酸、脂（酯）类、醇类。盐含量。风味物质。第17页当前应用最为广泛是鲁氏酵母(Zygosaccharomyces rouxi)及假丝酵母(Candida versatilis)；当代工艺（高盐稀态发酵）原料制曲成熟、加入盐水、添加酵母，活跃于中后期发酵，有相关活性干酵母直投使用；耐盐（17%以上）为酱油酿造酵母共同基本特征，除此之外，产香是赋予酿造酱油风味必定要求；选育耐盐性状优异、风味各异菌株是提升我国酱油品质必由之路。酱油酿造用酵母，菌种多属接合酵母等分离菌株第18页四、酵母在其它发酵工业中应用 作为生物反应器用来生产各种有价值化合物酿酒酵母、乳酸克鲁维酵母、毕赤甲醇酵母、耶氏解脂酵母用来生产医药蛋白；酿酒酵母是第一代生物乙醇主力菌种，也是第二代生物乙醇优势底盘细胞；酿酒酵母是合成生物学中最惯用真核底盘细胞；解脂耶氏酵母及斯达氏油脂酵母是生产生物燃料用油脂真核细胞工厂；第19页