一種酵母菌劑及其應用和酒精發(fā)酵的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種酵母菌劑，該酵母菌劑含有AL酵母菌株和AQ酵母菌株，并且所述AL酵母菌株與所述AQ酵母菌株的菌體數目比為1:2-4。本發(fā)明還提供了一種酒精發(fā)酵的方法，該方法包括：用如上所述的酵母菌劑對酒精發(fā)酵原液進行酒精發(fā)酵。本發(fā)明還提供了如上所述的酵母菌劑在酒精發(fā)酵中的應用。通過上述技術方案，本發(fā)明提供了一種在酒精發(fā)酵條件下的活性較高，尤其是在酒精發(fā)酵后期存活率較高的酵母菌劑，從而提高了高濃醪酒精發(fā)酵方法得到的成熟醪的酒度。
【專利說明】一種酵母菌劑及其應用和酒精發(fā)酵的方法【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)酵工程領域，具體地，涉及一種酵母菌劑、該酵母菌劑的應用和一種酒精發(fā)酵的方法。
【背景技術】
[0002]酒精發(fā)酵是指是在無氧條件下，微生物(如酵母菌)分解葡萄糖等有機物，產生酒精和二氧化碳等不徹底氧化產物，同時釋放出少量能量的過程。酒精發(fā)酵在發(fā)酵工業(yè)中占有非常重要的地位，尤其是在可再生清潔能源的生產中十分重要。目前在實際的工業(yè)生產中，高濃醪酒精發(fā)酵方法由于具有更高的酒精產量、更高的設備利用率以及更低的能耗和水耗等優(yōu)點，已經成為主流的酒精發(fā)酵方法。
[0003]現有的高濃醪酒精發(fā)酵方法均使用酵母對淀粉質原料和/或糖蜜原料進行發(fā)酵，所用的酵母多為市售的酵母品種，其在發(fā)酵條件下的活性較低，尤其是在發(fā)酵后期死亡率較高，因而現有的高濃醪酒精發(fā)酵方法得到的成熟醪的酒度仍然不高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現有的酵母在酒精發(fā)酵條件下的活性較低，尤其是在酒精發(fā)酵后期死亡率較高的缺陷，提供一種在酒精發(fā)酵條件下的活性較高，尤其是在酒精發(fā)酵后期存活率較高的酵母菌劑和該酵母菌劑的應用以及一種能夠得到較高酒度的成熟醪的酒精發(fā)酵的方法。
[0005]在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用術語“AL酵母菌株”是指本發(fā)明的發(fā)明人篩選得到的一個酵母菌株，其保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC:7026。使用術語“AQ酵母菌株”是指本發(fā)明的發(fā)明人篩選得到的另一個酵母菌株，其保藏于中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心，保藏編號為CGMCC:7025o
[0006]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現，AL酵母菌株在酒精發(fā)酵過程的前期活性較高，但在后期死亡率較高，存活率較低，而AQ酵母菌株酒精發(fā)酵過程的前期活性較低，但在后期死亡率較低，存活率較高，并且在AL酵母菌株和AQ酵母菌株以菌體數目比1:2-4混合時，能夠進一步提高AL酵母菌株在酒精發(fā)酵過程的前期的活性，并且進一步降低AQ酵母菌株酒精發(fā)酵過程的后期的死亡率，從而顯著提高了酒精發(fā)酵的成熟醪的酒度。
[0007]為了實現上述目的，本發(fā)明提供一種酵母菌劑，該酵母菌劑含有AL酵母菌株和AQ酵母菌株，并且所述AL酵母菌株與所述AQ酵母菌株的菌體數目比為1:2-4 ;所述AL酵母菌株的保藏號為CGMCC:7026，所述AQ酵母菌株的保藏號為CGMCC:7025。
[0008]本發(fā)明還提供了一種酒精發(fā)酵的方法，該方法包括:用如上所述的酵母菌劑對酒精發(fā)酵原液進行酒精發(fā)酵。
[0009]本發(fā)明還提 供了如上所述的酵母菌劑在酒精發(fā)酵中的應用。
[0010]通過上述技術方案，本發(fā)明提供了一種在酒精發(fā)酵條件下的活性較高，尤其是在酒精發(fā)酵后期存活率較高的酵母菌劑，從而提高了高濃醪酒精發(fā)酵方法得到的成熟醪的酒度。
[0011]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
[0012]生物保藏
[0013]AL酵母菌株，分類命名為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),于2012年12月24日被保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號，中國科學院微生物研究所，郵政編碼:100101)(保藏單位的縮寫為CGMCC)，保藏編號為 CGMCC N0.7026。
[0014]AQ酵母菌株,分類命名為釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae),于2012年12月24日被保藏在中國微生物菌種保藏管理委員會普通微生物中心(地址:北京市朝陽區(qū)北辰西路I號院3號，中國科學院微生物研究所，郵政編碼:100101)(保藏單位的縮寫為CGMCC)，保藏編號為CGMCC N0.7025。
【具體實施方式】
[0015]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0016]本發(fā)明提供一種酵母菌劑，該酵母菌劑含有AL酵母菌株和AQ酵母菌株，并且所述AL酵母菌株與所述AQ酵母菌株的菌體數目比為1:2-4 ;所述AL酵母菌株的保藏號為CGMCCN0.7026，所述AQ酵母菌株的保藏號為CGMCC N0.7025。
[0017]其中，優(yōu)選情況下，所述AL酵母菌株與所述AQ酵母菌株的菌體數目比為I: (2.2-2.5)，更優(yōu)選為 1: (2.3-2.4)，更進一步優(yōu)選為 1: (2.32-2.34)，最優(yōu)選為 3:7。
[0018]其中，所述酵母菌劑可以為將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉混合后得到，也可以為將AL酵母菌株培養(yǎng)液和AQ酵母菌株培養(yǎng)液混合后得到。
[0019]本發(fā)明還提供了一種酒精發(fā)酵的方法，該方法包括:用如上所述的酵母菌劑對酒精發(fā)酵原液進行酒精發(fā)酵。
[0020]其中，相對于所述酒精發(fā)酵原液中每克的總糖，所述酵母菌劑的接種量可以為常規(guī)的數量，例如可以為IO3-1O8個酵母菌體，優(yōu)選為IO4-1O7個酵母菌體。
[0021]其中，所述酵母菌體的個數以菌落形成單位數計算。菌落形成單位數是在光學顯微鏡下，用血球計數板計數保溫后的溶液中活菌的數目(使用臺盼藍染色法進行染色，死菌染色，活菌不染色)。
[0022]其中，所述酒精發(fā)酵的條件可以為常規(guī)的酒精發(fā)酵條件，例如可以包括:發(fā)酵時間可以為50-75小時，發(fā)酵溫度可以為30-33.5°C, pH值可以為4_5。
[0023]其中，所述酵母菌劑可以采用常規(guī)的方法接種，例如向酒精發(fā)酵原液中加入5-15體積％的種子液。所述種子液可以為所述酵母菌劑的水溶液或培養(yǎng)基溶液，也可以為所述酵母菌劑的活化培養(yǎng)液。
[0024]其中，所述酒精發(fā)酵原液的選擇可以酒精發(fā)酵領域常規(guī)的選擇，例如，所述酒精發(fā)酵原液可以為含淀粉和/或纖維素的植 物材料的酶解產物，所述含淀粉的植物材料可以為玉米、小麥、木薯和馬鈴薯等常規(guī)的可用于乙醇發(fā)酵的植物材料，所述含纖維素的植物材料可以為玉米秸桿等。所述酶解產物的制備方法可以為本領域常規(guī)的選擇，例如文獻(蘇小軍等，燃料乙醇發(fā)酵技術研究進展，湖南農業(yè)大學學報(自然科學版)，第33卷第4期，第480頁)中記載的方法。
[0025]其中，根據本發(fā)明提供的酒精發(fā)酵的方法，可以得到高酒度的成熟醪。成熟醪中的酒度是指乙醇的體積百分比。成熟醪中的乙醇可以用常規(guī)的方法和步驟，根據不同工業(yè)產品的要求(比如燃料酒精要求乙醇的純度達99%以上)分離并精制，比如蒸餾、濃縮、除水等步驟。
[0026]本發(fā)明還提供了如上所述的酵母菌劑在酒精發(fā)酵中的應用。
[0027]以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0028]制備例I
[0029]本制備例用于舉例說明酒精發(fā)酵原液的典型來源。
[0030]將100重量份玉米進行粉碎，得到平均粒子直徑為1500微米的粉碎產物，將粉碎后的產物與220重量份水混合得到淀粉漿液。在50°C下，將得到的淀粉漿液與α-淀粉酶(諾維信公司購得)混合得到混合物，調節(jié)混合物的pH值至5，并保持50分鐘，得到酶解產物，即為酒精發(fā)酵原液。
[0031]實施例1
[0032]將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉按照菌體數目比3:7混合后得到酵母菌劑。
[0033]制備例I得到酒精發(fā)酵原液的溫度調節(jié)為32°C，接種如上所述的酵母菌劑，相對于每克的總糖，酵母菌劑的接種量為IO5個菌落形成單位，在接種后的物料在32°C和pH值為4.5下于發(fā)酵罐中攪拌培養(yǎng)60小時，得到成熟醪。
[0034]實施例2
[0035]按照實施例1的方法制備成熟醪，不同的是酵母菌劑是將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉按照菌體數目比1:2.3混合后得到的。
[0036]實施例3
[0037]按照實施例1的方法制備成熟醪，不同的是酵母菌劑是將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉按照菌體數目比1:2.5混合后得到的。
[0038]實施例4
[0039]按照實施例1的方法制備成熟醪，不同的是酵母菌劑是將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉按照菌體數目比1:2.2混合后得到的。
[0040]實施例5
[0041]按照實施例1的方法制備成熟醪，不同的是酵母菌劑是將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉按照菌體數目比1:2混合后得到的。
[0042]實施例6
[0043]按照實施例1的方法制備成熟醪，不同的是酵母菌劑是將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉按照菌體數目比1:4混合后得到的。
[0044]實施例7
[0045] 將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉按照菌體數目比3:7混合后得到酵母菌劑。
[0046]將制備例I得到酒精發(fā)酵原液的溫度調節(jié)為33.5°C，接種如上所述的酵母菌劑，相對于每克的總糖，酵母菌劑的接種量為IO6個菌落形成單位，在接種后的物料在33.5°C和pH值為4.8下于發(fā)酵罐中攪拌培養(yǎng)70小時，得到成熟醪。
[0047]對比例I
[0048]按照實施例1的方法制備成熟醪，不同的是酵母菌劑是將AL酵母菌株干酵母粉和AQ酵母菌株干酵母粉按照菌體數目比1:1混合后得到的。
[0049]對比例2
[0050]按照實施例1的方法制備成熟醪，不同的是酵母菌劑是AL酵母菌株干酵母粉。
[0051]對比例3
[0052]按照實施例1的方法制備成熟醪，不同的是酵母菌劑是AQ酵母菌株干酵母粉。
[0053]測試實施例1
[0054]依據《GB/T10345-2007白酒分析方法》中的酒精計測量方法，分別測定實施例1-7和對比例1-3得到成熟醪的酒度，并且在光學顯微鏡下，用血球計數板計數成熟醪中總菌的數目和活菌的數目(使用臺盼藍染色法進行染色，死菌染色，活菌不染色)，從而計算出酵母的死亡率。數據如表1所示。
[0055]表1
[0056]
成熟醪來源I成熟醪的酒度(體積％) I酵母的死亡率(％)
實施例1 13.675_58.25_
_實施例 2 ' 13.67060.22一
_實施例 3 ' 13.65887.39一
_實施例 4 ' 13.65288.54一
_實施例 5 ' 13.63289.89一
_實施例 6 ' 13.62790.50一
_實施例 7 ' 13.67358.36一
)寸比例 I _ 13.55092.50一
)寸比例 2 _ 13.44294.25一
)寸比例 3 113.489丨93.47
[0057]通過實施例1-7和對比例1-3的比較可以看出，本發(fā)明提供的酵母菌劑在酒精發(fā)酵條件下的活性較高，尤其是在酒精發(fā)酵后期存活率較高，從而得到了更高酒度的成熟醪。
[0058]以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0059]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
【權利要求】
1.一種酵母菌劑，該酵母菌劑含有AL酵母菌株和AQ酵母菌株，并且所述AL酵母菌株與所述AQ酵母菌株的菌體數目比為1:(2-4);所述AL酵母菌株的保藏號為CGMCCN0.7026，所述AQ酵母菌株的保藏號為CGMCC N0.7025。
2.根據權利要求1所述的酵母菌劑，其中，所述AL酵母菌株與所述AQ酵母菌株的菌體數目比為1: (2.2-2.5)。
3.根據權利要求2所述的酵母菌劑，其中，所述AL酵母菌株與所述AQ酵母菌株的菌體數目比為1: (2.3-2.4)。
4.根據權利要求3所述的酵母菌劑，其中，所述AL酵母菌株與所述AQ酵母菌株的菌體數目比為1: (2.32-2.34)，優(yōu)選為3:7。
5.一種酒精發(fā)酵的方法，該方法包括:用權利要求1-4中任意一項所述的酵母菌劑對酒精發(fā)酵原液進行酒精發(fā)酵。
6.根據權利要求5所述的方法，其中，相對于所述酒精發(fā)酵原液中每克的總糖，所述酵母菌劑的接種量為IO3-1O8個酵母菌體。
7.根據權利要求5或6所述的方法，其中，所述酒精發(fā)酵的條件包括:發(fā)酵時間為50-75小時，發(fā)酵溫度為30-33.5°C，pH值為4-5。
8.根據權利要求5或6所述的方法，其中，所述酒精發(fā)酵原液為含淀粉和/或纖維素的植物材料的酶解產物。
9.權利要求1-4中任意一項所述的酵母菌劑在酒精發(fā)酵中的應用。
【文檔編號】C12P7/10GK103911300SQ201310002383
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月5日 優(yōu)先權日:2013年1月5日
【發(fā)明者】柳樹海, 黃加軍, 杜金寶, 林海龍, 鄧立康, 李凡, 陳博 申請人:中糧營養(yǎng)健康研究院有限公司, 廣西中糧生物質能源有限公司, 中糧集團有限公司