啤酒生产中双乙酰调控的研究进展

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1、揭阳职业技术学院毕业论文（设计）题　目：啤酒生产中双乙酰调控的研究进展学生姓名：指导教师：系（部）：师范教育系专　　业：生物教育班　　级：091班学　　号：09244114提交日期：年月日答辩日期：年月日年月日啤酒生产中双乙酰调控的研究进展摘要双乙酰是啤酒中重要的风味物质，也是啤酒成熟的重要标志。控制啤酒发酵液中双乙酰的含量可以缩短发酵周期，提高啤酒品质。本文综述了啤酒生产过程中双乙酰的形成机制和调控方法的研究进展。关键词：啤酒酵母；双乙酰；调控双乙酰(Diacetyl)是酿酒酵母在啤酒发酵过程中产生的一种重要副产物，是影响啤酒风味的

2、重要物质，同时也是啤酒成熟的限制性指标。它具有挥发性和强烈的刺激性，当其含量过高时(淡色啤酒中≥0．15mg／L)，啤酒就会呈现出馊饭味，严重的破坏了啤酒风味和感官质量。啤酒酿造过程影响发酵周期的主要因素之一就是双乙酰[1]。啤双乙酰含量在啤酒发酵过程中增加，在啤酒后熟过程中降低，因此,在啤酒生产中，如何，快速降低发酵液中的双乙酰含量来促进啤酒成熟，从而缩短发酵周期，提高啤酒的质量，一直是啤酒生产企业关注的实际问题，也是相关科研人员的重要研究课题12-91。1双乙酰的形成及分解途径最初，双乙酰被认为是啤酒中污染的乳酸菌所产生，但至二十

3、世纪六十年代，研究者们发现，双乙酰是酵母正常的中间代谢产物[1]在啤酒发酵过程中，酿酒酵母会产生大量的a一乙酰乳酸，由于a一乙酰乳酸的合成和分解代谢不平衡。导致Ot一乙酰乳酸在酵母中不断积累。其中的一部分分泌到细胞外进入啤酒发酵液中，进一步经过非酶促氧化脱羧反应产生双乙酰。酿酒酵母可以产生还原酶，在酵母细胞内可以将双乙酰还原成乙偶姻，而后降解生成丁二醇，乙偶姻和丁二醇不会影响啤酒的品质。但由于啤酒的后酵期酵母含量很少，啤酒中的双乙酰还原速度很低，需要较长的时间才能够将啤酒中的双乙酰含量降至阈值之下，因而也会影响啤酒生产的周期。四2啤酒

4、酿造中双乙酰的代谢调控根据酿酒酵母双乙酰的代谢途径。控制双乙酰的产生主要有以下几个策略，一是控制d一乙酰乳酸的生成量；二是提高旺一乙酰乳酸转化缬氨酸的效率；三是提高双乙酰的转化速度。通常可以考虑在啤酒生产过程中的菌株选育和生产工艺两个方面入手，而当前的研究热点主要集中在菌株选育。2．1选育优良酵母茵株通过各种方法选育优良的酵母，是从根本上控制啤酒中双乙酰含量的方法。也是啤酒生产中最常用的方法。2．1．1定向驯化筛选双乙酰降解效率高的酵母菌株’定向驯化技术即人为地施加外界压力使得微生物的进化朝着预期方向发展，是微生物筛选的一种最常用而又

5、行之有效的试验方法。2．1．1．1高浓度双乙酰定向驯化通过向培养基中添加高浓度的双乙酰，可以筛选得到双乙酰降解速度快的菌株，从而降低发酵液中双乙酰的含量。张秀丽等人161经过lo代的定向驯化，筛选得到优势酵母菌株，500mL三角瓶发酵实验结果表明，发酵液中双乙酰含量与原始菌株相比下降36．3l％，而其他的生物学特性仍与原始菌株保持一致。余晓红等吨通过双乙酰驯化培养，获得了双乙酰产量较低的优势酵母菌株。2．1．1．2苯磺隆、甲磺隆定向驯化苯磺隆和甲磺隆(SM)均属于磺酰脲类除草剂，其作用机制是抑制植物a一乙酰乳酸合成酶(ALs)的活性，

6、进而阻碍植物的缬氨酸(Val)与异亮氨酸(ne)生物合成。Faleo和Dumasfs研究发现，苯磺隆在酵母中的作用位点也是ALS。对SM抗性突变株进行遗传分析，发现SM抗性突变株的突变基因正是ALS合成基因的等位基因，这就使得SM抗性突变株可能产生活力较低的Ot一乙酰乳酸合成酶(A㈣，因此可以通过筛选苯磺隆抗性突变株来获得产低双乙酰酵母菌株。GjtermansenC等09I的实验验证了该方法的可行性。方维明等ftol采用双乙酰结合苯磺隆的方法定向驯化得到低双乙酰啤酒酵母，双乙酰峰值为0．36mg／L，发酵14d后双乙酰含量降至0．07

7、～0．08mg／L。2．1．2诱变获得低产双乙酰酵母菌株采用诱变育种的手段结合适宜的筛选方法筛选产低双乙酰酵母菌株是选育低产双乙酰酵母菌株的主要方法。目前主要集中在对诱变手段的研究，物理诱变采用的方法主要有紫外诱变、激光诱变和离子注入诱变等，化学诱变采用的方法主要有亚硝酸和EMS诱变等。申玉香等⋯强过采用紫外诱变结合苯磺隆抗性筛选的方法选育得到产低双乙酰啤酒酵母，发酵试验结果表明与原始菌株相比筛选得到的菌株发酵液双乙酰含量下降了53％。汪志君等【12嗵过紫外诱变的方法筛选的得到一株啤酒酵母突变株，与原始菌株相比双乙酰的含量降低了20％

8、，高级醇的含量降低了30％。张秀丽等ml以甲基磺酸乙酯(EMS)为诱变剂对啤酒生产菌株FB进行诱变，分离得到优良突变株BEZl12，500L发酵罐的发酵试验结果表明，发酵8d后，BEZll2的发酵液双乙酰含量比F'B发酵