釀酒酵母

第一章:酵母菌的簡(jiǎn)介

1.1.酵母菌的定義

酵母菌是單細胞真核微生物，在自然界分布很廣，主要生長(cháng)在偏酸性的環(huán)境中，必須以有機碳化物為碳源和能源物質(zhì)。千百年來(lái)，酵母就和人類(lèi)的日常生活有著(zhù)緊密的聯(lián)系，作為人類(lèi)的第一種“家養微生物”，酵母菌及其發(fā)酵產(chǎn)品大大改善和豐富了人類(lèi)的生活。是目前人類(lèi)直接食用量最大的一種微生物 。

釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)在分類(lèi)學(xué)上屬于真核生物界的真菌門(mén)、子囊菌亞門(mén)、半子囊菌綱、內孢霉目、酵母科的酵母屬。又稱(chēng)面包酵母或者出芽酵母 ，釀酒酵母是與人類(lèi)關(guān)系最廣泛的一種酵母 ，不論在日常生活中，還是在現代分子和細胞生物學(xué)中 ，都具有重要意義。

革蘭氏染色為陽(yáng)性。

1.2.生理特性

酵母是單細胞高等微生物的真菌類(lèi) ，它和高等植物的細胞一樣，有細胞核、細胞膜、細胞壁、線(xiàn)粒體等細胞器。酵母菌容易生長(cháng)，分布廣。在有氧氣或無(wú)氧氣條件下都能生存，屬于專(zhuān)性或兼性厭氧菌。

形態(tài)通常有球形、卵圓形、臘腸形、橢圓形、檸檬形或藕節形等，比細菌的單細胞個(gè)體要大得多，一般為1~5微米或5~20微米。酵母菌無(wú)鞭毛，不能游動(dòng)。

酵母菌的遺傳物質(zhì)組成：細胞核DNA，線(xiàn)粒體DNA，以及特殊的質(zhì)粒DNA。  

大多數酵母菌的菌落特征與細菌相似，但比細菌菌落大而厚，菌落表面光滑、濕潤、粘稠，容易挑起，菌落質(zhì)地均勻，正反面和邊緣、中央部位的顏色都很均一，菌落多為乳白色，少數為紅色，個(gè)別為黑色。

釀酒酵母為單細胞，形態(tài)有卵圓形、球形或橢圓形，細胞大小為（2.5～10）×(4.5～21)μm，釀酒酵母細胞的大小與菌齡、環(huán)境有關(guān)。細胞壁厚 0.1～0.3μm,為三明治結構。

菌落中等大小,扁平,光滑,濕潤,折光,乳酪色到淡棕色,在沙保平板上有酒釀氣味。

酵母的化學(xué)組成與培養基、培養條件和酵母本身所處的生理狀態(tài)有關(guān)。一般情況下：酵母細胞的平均元素組成(%)如下：碳：47 %   氫：6.5%  氧：31%  氮：7.5-10%  磷：1.6-3.5%

還有一些其他元素的含量很少，如：鈣、鉀、鎂、鈉、硫。

在酵母中發(fā)現的微量元素（mg/kg)

鐵：90-350  銅：20-135 鋅：100-160              

鈷：15-65

1.3.酵母菌的繁殖

芽殖：這是酵母菌進(jìn)行無(wú)性繁殖的主要方式。成熟的酵母菌細胞，先長(cháng)出一個(gè)小芽，芽細胞長(cháng)到一定程度，脫離母細胞繼續生長(cháng)，而后形成新個(gè)體。有多邊出芽、兩端出芽、和三邊出芽。出芽后在菌體表面會(huì )留下芽痕。

如果酵母菌生長(cháng)旺盛，在芽體尚未自母細胞脫落前，即可在芽體上又長(cháng)出新的芽體，最后形成假菌絲狀。

裂殖：少數種類(lèi)的酵母菌與細菌一樣，借細胞分裂而繁殖。

芽裂：母細胞總在一端出芽，并在芽基處形成隔膜，子細胞呈瓶狀。

子囊孢子：在營(yíng)養狀況不好時(shí)，一些可進(jìn)行有性生殖的酵母會(huì )形成孢子，在條件適合時(shí)再萌發(fā)。某些酵母不能進(jìn)行有性繁殖 。

1.4.酵母菌的生活形態(tài)與代謝

酵母的細胞有兩種生活形態(tài)，單倍體和二倍體。

1.單倍體的生活史較簡(jiǎn)單，通過(guò)有絲分裂繁殖。在環(huán)境壓力較大時(shí)通常則死亡。

2.二倍體細胞（酵母的優(yōu)勢形態(tài)）也通過(guò)簡(jiǎn)單的有絲分裂繁殖，但在外界條件不佳時(shí)能夠進(jìn)入減數分裂，生成一系列單倍體的孢子。

酵母菌的代謝主要包括酵母菌的糖代謝、蘋(píng)果酸代謝、氮代謝和硫代謝。

1.5.酵母的基因

序列測定揭示了酵母基因組中大范圍的堿基組成變化。多數酵母染色體由不同程度的、大范圍的GC豐富DNA序列和GC缺乏DNA序列鑲嵌組成。這種GC含量的變化與染色體的結構、基因的密度以及重組頻率有關(guān)。GC含量高的區域一般位于染色體臂的中部，這些區域的基因密度較高；GC含量低的區域一般靠近端粒和著(zhù)絲粒，這些區域內基因數目較為貧乏。

酵母基因組另一個(gè)明顯的特征是含有許多DNA重復序列，其中一部分為完全相同的DNA序列，如rDNA與CUP1基因、Ty因子及其衍生的單一LTR序列等。在開(kāi)放閱讀框或者基因的間隔區包含大量的三核苷酸重復，引起了人們的高度重視。因為一部分人類(lèi)遺傳疾病是由三核苷酸重復數目的變化所引起的。還有更多的DNA序列彼此間具有較高的同源性，這些DNA序列被稱(chēng)為遺傳豐余(genetic redundancy)。

酵母多條染色體末端具有長(cháng)度超過(guò)幾十個(gè)kb的高度同源區，它們是遺傳豐余的主要區域，這些區域至今仍然在發(fā)生著(zhù)頻繁的DNA重組過(guò)程。研究表明，遺傳豐余中的一組基因往往具有相同或相似的生理功能，因而它們中單個(gè)或少數幾個(gè)基因的突變并不能表現出可以辨別的表型，這對酵母基因的功能研究是很不利的。所以許多酵母遺傳學(xué)家認為，弄清遺傳豐余的真正本質(zhì)和功能意義，以及發(fā)展與此有關(guān)的實(shí)驗方法，是揭示酵母基因組全部基因功能的主要困難和中心問(wèn)題。

1.6  酵母菌的分類(lèi)

以人類(lèi)食用和作動(dòng)物飼料的不同目的可分成食用酵母和飼料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和藥用酵母等。

還有人根據酵母菌的種繁殖方式，把只進(jìn)行無(wú)性繁殖的酵母菌稱(chēng)作“假酵母”，而把具有有性繁殖的酵母菌稱(chēng)作“真酵母” 。

第二章:酵母菌的生長(cháng)

2.1.釀酒酵母的最適生長(cháng)條件

一、營(yíng)養

酵母菌同其它活的有機體一樣需要相似的營(yíng)養物質(zhì)，它有一套胞內和胞外酶系統，用以將大分子物質(zhì)分解成細胞新陳代謝易利用的小分子物質(zhì)。屬于異養微生物。

二、水分

水是酵母菌生長(cháng)所必須的物質(zhì)，但酵母需要的水分少，某些酵母能在水分極少的環(huán)境中生長(cháng)，如蜂蜜和果醬，這表明它們對滲透壓有相當高的耐受性。

三、酸度

酵母菌在中性或酸性條件下，發(fā)酵能力最強。其生長(cháng)的ph范圍在3.0-7.5，最適pH值為pH4.5-5.0。  

四、溫度

釀酒酵母是一種嗜溫性微生物，它的最低溫度是1-3℃，最高溫度是54℃。最適生長(cháng)溫度一般在20℃~30℃。

五、氧氣

酵母菌是兼性厭氧菌。在有氧的情況下，酵母菌生長(cháng)較快，多數發(fā)酵是在有氧情況下進(jìn)行的。在缺氧的情況下，酵母菌只能繁殖幾代，如果缺氧時(shí)間過(guò)長(cháng)，多數酵母細胞就會(huì )死亡。

酵母易于培養，且生長(cháng)迅速，因此被廣泛用于現代生物學(xué)研究中。

2.2.釀酒酵母生長(cháng)曲線(xiàn)測定

釀酒酵母與同為真核生物的動(dòng)物和植物細胞具有很多相同的結構。又容易培養。因此常被用作研究真核生物的模式生物。

釀酒酵母的生長(cháng)一般有4個(gè)時(shí)期：調整期，對數期，穩定期，衰亡期。將釀酒酵母以1％的接種量接種于培養基中．在28℃．180 r/min下培養，定期測定酵母菌的0D值，得生長(cháng)曲線(xiàn)。

測得釀酒酵母的生長(cháng)曲線(xiàn)圖如下：

培養0～6 h：吸光度值變化不大，釀酒酵母處于生長(cháng)的調整期。

培養6 ～ 24 h：吸光度值迅速增加，釀酒酵母生長(cháng)處在對數期。

24h ～：釀酒酵母的生長(cháng)基本達到穩定狀態(tài)，為穩定期。

2.3.釀酒酵母的耐受性

釀酒酵母是傳統的工業(yè)生產(chǎn)菌株，廣泛用于食品、醫藥及化工等發(fā)酵工業(yè)中。釀酒酵母在工業(yè)發(fā)酵過(guò)程中不可避免地受到脅迫條件，提高菌株對脅迫條件的耐受性是釀酒酵母工業(yè)菌株改良的重要目標之一。

2.3.1 釀酒酵母高濃度酒精耐受性

釀酒酵母發(fā)酵時(shí)，增加底物濃度會(huì )相應地增加酵母生成酒精的濃度，但達到一定濃度時(shí)，酒精對酵母本身產(chǎn)生一定的毒性。隨酒精濃度的增加，酵母的增殖速度及生存率下降，進(jìn)一步提高酒精濃度，酵母的發(fā)酵會(huì )停止。

因此，酵母的發(fā)酵能力在很大程度上取決于它們自身酒精耐受力的大小。

2.3.2 釀酒酵母高滲透脅迫耐受性

在自然繁殖或工業(yè)培養過(guò)程中，酵母常常會(huì )受到高鹽、高糖等條件的影響，所以細胞自身的滲透調節是其非常重要的生物學(xué)反應。Park和 Miklos在研究酵母的耐滲能力時(shí)證實(shí)酵母菌自身存在一套對滲透壓的調節系統。

由于酵母滲透壓調節系統的表達方式和強弱程度不同，對外界環(huán)境表現出的耐滲性也有明顯差異。如果能夠篩選到一株耐高滲酵母，可以很好地為生產(chǎn)服務(wù)。

2.3.3 釀酒酵母耐熱性

釀酒酵母發(fā)酵需要適當的溫度，但發(fā)酵溫度往往會(huì )高于最適生長(cháng)溫度，從而影響菌體內酶的活性、影響物質(zhì)的溶解度、膜脂的流動(dòng)性增加，膜的完整性容易遭到破壞。最終影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

但是很多情況下卻無(wú)法保證在其適合的溫度下生產(chǎn)，如果酵母本身耐高溫性能較好，則可以維持膜的完整性，使其能夠在較高溫度下進(jìn)行正常發(fā)酵，對發(fā)酵生產(chǎn)具有重要意義。

麥角固醇是酵母細胞固醇類(lèi)中最重要的化合物，能夠增加細胞膜的堅固性，提高麥角固醇的含量可提高酵母的耐熱能力。

當外界溫度升高時(shí)，生物體合成一系列的響應蛋白，稱(chēng)為熱激蛋白（HSP）。在熱脅迫的處理下，細胞內會(huì )積累許多不正常的蛋白，如錯誤折疊蛋白或變性蛋白，這些蛋白會(huì )誘導HSP 的表達。

然而，耐熱菌株具有高耐熱性的本質(zhì)機理仍不甚明了，大大制約了選育過(guò)程的定向性和可控性。

2.3.4 營(yíng)養饑餓耐受性

隨著(zhù)發(fā)酵過(guò)程的進(jìn)行，營(yíng)養物質(zhì)的消耗會(huì )影響微生物發(fā)酵能力，釀酒酵母對營(yíng)養饑餓耐受性好是發(fā)酵工藝特別是連續發(fā)酵工藝所要求的良好性質(zhì)。一般地，營(yíng)養饑餓脅迫主要發(fā)生在發(fā)酵后期。

2.4 影響酵母菌發(fā)酵的因素

在啤酒的生產(chǎn)過(guò)程中，酵母的接種純度、發(fā)酵力和酵母的生存環(huán)境至關(guān)重要，直接影響到啤酒生產(chǎn)中發(fā)酵能否順利進(jìn)行，生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量是否穩定，酵母菌發(fā)酵的影響因素很多。

2.4.1 酵母菌自身生理因素

1. 酵母菌的選擇

2. 酵母菌的發(fā)酵力：發(fā)酵力指酵母菌發(fā)酵糖產(chǎn)生酒精能力的大小。

3. 酵母菌的增殖力：能在短時(shí)間內繁殖出大量活細胞的酵母菌，才能稱(chēng)為優(yōu)質(zhì)酵母菌。

4. 酵母菌的耐酸、耐酒精能力

5. 酵母菌的發(fā)酵產(chǎn)物

2.4.2酵母菌的環(huán)境影響因素

麥汁組成合理性：麥汁濃度的高低即糖與非糖物質(zhì)的比例。對酵母菌吸收營(yíng)養物質(zhì)和進(jìn)行代謝反應都具有重要影響?？筛鶕煌陌l(fā)酵產(chǎn)物選擇相應的麥汁組成。

注意：在生產(chǎn)過(guò)程中，選用性能優(yōu)良、穩定的酵母菌菌株并不斷優(yōu)化酵母菌的營(yíng)養與環(huán)境，盡量不要讓酵母菌通過(guò)調節自身的功能去適應環(huán)境，而是要不斷優(yōu)化營(yíng)養與環(huán)境，去滿(mǎn)足酵母菌生理活動(dòng)的需求，保證酵母菌發(fā)酵正常，從而保證啤酒的質(zhì)量穩定性。

第三章 酵母菌的應用

由于酵母菌個(gè)體大,蛋白質(zhì)含量高，易分離,雜食性強易培養,代謝產(chǎn)物多，綜合利用廣等特點(diǎn),在現代工業(yè)中如食品、醫療保健、飼料、釀酒、生物工程等行業(yè)中都有廣泛的用途。

酵母產(chǎn)品有幾種分類(lèi)方法。以人類(lèi)食用和作動(dòng)物飼料的不同目的可分成食用酵母和飼料酵母。食用酵母中又分成面包酵母、食品酵母和藥用酵母等。

3.1.酵母菌的發(fā)展歷史

幾千年前，人們已在不 自覺(jué)的情況下利用酵母菌生產(chǎn)各種飲料酒,所以我國釀酒的歷史悠久,工藝獨特,品種繁多。

公元前2300年，人類(lèi)就開(kāi)始利用含酵母的“老酵”制作面包。

早在公元前2000 年，人類(lèi)就已較好地利用酵母制作發(fā)酵食品和釀酒。

公元前13世紀，面包焙烤的技術(shù)從埃及傳到地中海和其它地區。

1680年 ，列文虎克用顯微鏡從一滴啤酒中發(fā)現酵母細胞，不久，人類(lèi)就開(kāi)始有意識地利用酵母（啤酒酵母泥）發(fā)面。酵母的重要性逐漸引起工業(yè)界的注意。

1876年，法國人巴斯德關(guān)于空氣中的氧能促進(jìn)酵母繁殖理論的發(fā)表，為大規模通風(fēng)培養生產(chǎn)酵母奠定了基礎。

20世紀20年代起，酵母生產(chǎn)用原料擴大 到使用糖蜜、木材水解液、亞硫酸紙漿廢液和糖蜜酒精糟液等。

60年代，以石油、煤炭和天然氣等碳氫化合物及其二次加工產(chǎn)品為原料的工廠(chǎng)相繼建立，改變了長(cháng)期以來(lái)人們利用碳水化合物為原料的傳統。

第一次世界大戰爆發(fā)不久，德國開(kāi)始研究用現代化方法生產(chǎn)酵母，以解決糧食缺乏和生產(chǎn)成本高的問(wèn)題

1957年，Eddy首次從酵母細胞中分離得到原生質(zhì)，隨后酵母原生質(zhì)體融合成功的報道相繼出現。

20世紀80年代，西稚圖華盛頓大學(xué)及三藩市的加利福尼亞大學(xué)的科學(xué)家Ammerer，G和HallB. D，利用基因手術(shù)從酵母細胞成功地制得肝炎B病毒的表面抗原，繼而制得肝炎疫苗。

中國的酵母生產(chǎn)始于1922年。 到1985年，中國酵母總產(chǎn)量已達11kt，其中釀酒酵母為5kt左右。

1987年4月，在國內首次建立了釀酒酵母檢測系統。填補了國內空白，并把該系統用于化學(xué)物的遺傳毒性檢測和抗變劑的篩選。

3.2 酵母菌在食品生產(chǎn)中的應用

干燥釀酒酵母含有50%以上蛋白質(zhì)及人體必須的八種氨基酸，還有多種維生素，微量元素等。因此，把它和其它食品一起食用時(shí)，可極大的提高蛋白利用率，增加食品的營(yíng)養，還有食品增鮮等作用。

3.2.1 傳統食品加工

面包酵母

面包酵母是一種單細胞微生物，含蛋白質(zhì)50％左右，氨基酸含量高，富含B族維生素，還有豐富的酶系和多種經(jīng)濟價(jià)值很高的生理活性物質(zhì)。在現代食品工業(yè)方面，廣泛用作食品的優(yōu)良發(fā)酵劑和營(yíng)養劑。

在面包生產(chǎn)中,將活化的酵母摻入面粉,酵母的發(fā)酵是在酶的作用下,將碳水化合物轉變?yōu)槎趸技熬凭?。即酵母細胞本身產(chǎn)生生理代謝作用，把糖消耗掉以后,放出二氧化碳氣體和酒精、熱量及少量的有機酸。

在普通糧食制品如面包，餅干中摻入一定量的酵母，可提高食品的營(yíng)養價(jià)值，還能代替肉制品做成香腸和火腿等食品。

在嬰兒食品、健康食品中作為食品營(yíng)養強化劑 。

食品酵母

為人類(lèi)食用而培養的酵母叫食品酵母或營(yíng)養酵母。確切地說(shuō)食用酵母是一種無(wú)酶活力的干燥酵母。

3.2.2 調味劑與風(fēng)味、香味物質(zhì)

由于酵母可以生產(chǎn)富含十多種氨基酸、肽、呈味核苷酸、維生素，多種微量元素的天然調味品,產(chǎn)品不僅滋味鮮美,而且營(yíng)養豐富,是集調味、營(yíng)養兩大功能于一體的天然食品。

將酵母自溶，由酵母細胞內的酶降解酵母中的大量大分子，如蛋白質(zhì)，和核酸等，生產(chǎn)增鮮劑，如谷氨酸和肽類(lèi)等。味精是單純的谷氨酸，而酵母精含有多種氨基酸和維生素，兼具調味與營(yíng)養作用。

1.美拉德反應

美拉德反應是食品中的氨基酸、肽、蛋白質(zhì)和糖類(lèi)在加工和儲藏過(guò)程自然發(fā)生的反應，對食品色澤、風(fēng)味的形成與提高有著(zhù)非常重要的作用。

酵母抽提物（YE）的氨基酸、多肽、蛋白質(zhì)的含量較為豐富，因此在一定的條件下，特別是高溫時(shí)，美拉德反應較為劇烈，會(huì )產(chǎn)生大量的風(fēng)味物質(zhì)。因此使用YE時(shí)適當加熱 。

2.鮮味相乘效應

鮮味是一種復雜的綜合味道，是人類(lèi)舌上受體對食品中的鮮味成份的綜合感應。當不同類(lèi)型的鮮味成份同時(shí)存在時(shí)，由于他們作用于不同的受體，而發(fā)生協(xié)同作用使鮮味感成倍增加 。

鮮味劑的添加量并非越多越好。只有在一特定濃度范圍內，才給予愉快的感受，過(guò)多則適得其反。  

3.掩蓋異味、淡鹽效應

在0.6%-4.0%NaCL含量范圍內，當添加的YE含量在0.4%-3.0%之間時(shí)，可增強溶液的咸度口感。

當NaCL濃度>7%時(shí)，添加0.4%以上的YE可以不同程度削弱產(chǎn)品的咸度口感，且削弱程度隨NaCL濃度和YE加量的上升有增大趨勢。

3.2.3  生產(chǎn)食用色素

酵母產(chǎn)生的食用色素最多的是類(lèi)胡蘿卜素，類(lèi)胡蘿卜素在動(dòng)物和人體中有重要的代謝功能。由于動(dòng)物不能合成類(lèi)胡蘿卜素，這種色素必須從食物中補充。

常見(jiàn)產(chǎn)色素的酵母有:菲氏酵母(Phaffia)，紅酵母(Phodotorula)，隱球酵母(Crytococcus)和擲抱酵母(Spor bolmyces)等。

酵母產(chǎn)生的色素可以從黃色到紅色。

3.3  酵母菌在醫療保健中的應用

3.3.1 保健品和營(yíng)養品

酵母是一種很好的保健品?？捎糜谥委熛涣己?/span> 族維生素缺乏癥。在人體衰弱時(shí),能提高肌肉緊張力及調整被破壞的新陳代謝方面都有特殊的效果。

在保健功能上，有研究表明,酵母菌可 以形成SOD,且對SOD形成最佳生長(cháng)時(shí)期、最佳生理條件都作了較系統的研究和報道。

酵母菌也廣泛用于營(yíng)養品，酵母菌中含有豐富的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、族維生素和少量甘油三脂等。

3.3.2 制藥

我國醫學(xué)早在幾百年前就用酵母來(lái)治療疾病，中醫藥名為神曲。

醫藥上將酵母制成酵母片，如食母生片，用于治療因不合理的飲食引起的消化不良癥。體質(zhì)衰弱的人服用后能起到一定程度的調整新陳代謝機能的作用。

臨床上多用于肝臟疾病,此外還常用于胃炎、消化不良及各種胃腸功能不好的患者,以健胃、健脾和助消化。

酵母還是一些人體必需的營(yíng)養元素的載體，在酵母培養過(guò)程中，如添加一些特殊的元素制成含硒、鉻等微量元素的酵母，對一些疾病具有一定的療效。如含硒酵母用于治療克山病和大骨節病，并有一定防止細胞衰老的作用；含鉻酵母可用于治療糖尿病等。

酵母細胞中含有大量的凝血脂,凝血脂通過(guò)凝血酶的作用使人體或動(dòng)物血漿內可溶性 的纖維蛋白原變成不可溶的纖維蛋白,從而達到凝血。

麥甾醇是維生素的前體,工業(yè)生產(chǎn)麥甾醇可以從酵母細胞中提取，而啤酒酵母本身富含麥甾醇,所以它是生產(chǎn)麥甾醇的較好原料。

同時(shí)還可以得到酵母卵磷脂、酵母海藻糖和多糖氨基酸。

酵母中尤其是啤酒酵母含有豐富的核糖核酸,主要存在于細胞質(zhì)內,含量可達4.5％-8.3 ％。具有擴張末端血管,增加血紅蛋白的濃度、減輕浮腫和抗病毒等作用。此藥臨床上用于 白血球減少癥及肝炎等疾病,有一定的療效。

利用酵母還可以制取谷胱甘肽藥物,具有參加肝細胞內的氧化還原反應，及對酶的激活和提高 Fe2+酶活性的作用,它作為肝臟病與藥物中毒的治療已經(jīng)商品化。

3.4 酵母菌在飼料生產(chǎn)中的應用

3.4.1 酵母培養物

酵母培養物（YC）,其應用源于20世紀20年代中期,是一種含有酵母菌賴(lài)以生長(cháng)的培養基經(jīng)酵母培養生物轉化的產(chǎn)品。營(yíng)養豐富,含有維生素、礦物質(zhì)、消化酶、促生長(cháng)因子和較齊全的氨基酸。大量的研究表明,酵母細胞可以提高反芻動(dòng)物對飼料干物質(zhì),纖維素、半纖維素、蛋白質(zhì)等有機物和磷酸的消化率，增強機體的免疫力。

1.作用機制

其作用的實(shí)質(zhì)是酵母菌的作用,家畜酵母的攝人量增加及其在胃腸道上的大量繁殖,有效地改善了胃腸環(huán)境和菌群結構。從而,促進(jìn)有益菌群的有效濃度,增進(jìn)整個(gè)胃腸道對飼料養分的分解、吸收和利用。同時(shí),有效抑制病源微生物的繁殖,增強機體免疫力和抗病力。

3.4.2 單細胞蛋白

單細胞蛋白是從含蛋白質(zhì)的微生物中獲取的蛋白質(zhì)。

一些酵母蛋白質(zhì)含量高達85％，在畜牧業(yè)一直作為單細胞蛋白而被廣泛使用。它能促進(jìn)動(dòng)物的生長(cháng)發(fā)育，縮短飼養期，增加肉量和蛋量，改良肉質(zhì)和提高瘦肉率，改善皮毛的光澤度，并能增強幼禽畜的抗病能力。

3.5 酵母菌在釀造工業(yè)上的應用

3.5.1  釀酒

釀酒酵母是啤酒發(fā)酵的靈魂和命脈,可稱(chēng)之為“發(fā)酵之母”。酵母的發(fā)酵性能直接影響到啤酒的品質(zhì)和生產(chǎn)成本,它是啤酒生產(chǎn)的第一關(guān)鍵因素。

酵母菌為異養型微生物,以糖類(lèi)物質(zhì)為能源和碳源供生命活動(dòng)所需。酵母菌進(jìn)行糖類(lèi)代謝的結果在無(wú)氧條件下產(chǎn)生酒精和二氧化碳。酵母菌在釀造各種酒類(lèi)都發(fā)揮著(zhù)重要的作用。尤其是白酒、啤酒產(chǎn)量最大、消費最廣。

生香酵母（產(chǎn)脂酵母或產(chǎn)膜酵母）在釀制白酒工藝上的應用,使白酒的優(yōu)質(zhì)酒率大大提高。由于生香酵母具有好氣性,能生成大量的醋類(lèi)物質(zhì),而酒精產(chǎn)量較少，是我國釀制白酒形成香味成分的主要菌種。在啤酒 的生產(chǎn)中,酵母除了生成酒精、二氧化碳外,還代謝生成一些副產(chǎn)物,如高級醇、有機酸、聯(lián)二酮、醛類(lèi)等物質(zhì)。這些副產(chǎn)物與酒精、二氧化碳共同組成啤酒的酒體,形成了啤酒特有的風(fēng)味。

一、葡萄酒

葡萄酒是以葡萄為原料，經(jīng)釀酒酵母發(fā)酵而成的低度飲料酒，其風(fēng)味物質(zhì)主要來(lái)源于葡萄本身以及酵母代謝產(chǎn)生的物質(zhì)。酵母菌株對葡萄酒的色澤、香氣、感官質(zhì)量和風(fēng)味的影響非常大，被稱(chēng)為是葡萄酒的靈魂。

二、釀酒分子機制

釀酒酵母在利用葡萄糖發(fā)酵生成乙醇的過(guò)程，首先通過(guò)糖酵解生成丙酮酸，然后在丙酮酸脫羧酶的作用下還原為乙醛，最后在乙醇脫氫酶的催化下生成乙醇。

在傳統育種基礎上，結合現代最新的生物技術(shù)和設備，對釀酒酵母進(jìn)行改良逐漸成為研究的熱點(diǎn)。改良釀酒酵母對促進(jìn)葡萄酒工業(yè)發(fā)展，滿(mǎn)足人們生活的多樣化需求等方面具有重要意義。

但是，生物乙醇的生產(chǎn)工藝中還存在許多問(wèn)題。首先，生產(chǎn)成本太高。其中底物成本在生產(chǎn)總成本中占很大的比例，歐美發(fā)達國家為40％左右，在我國，這一數值可高達60～70％。目前，國內外使用的原材料主要以淀粉和糖蜜為主，不僅成本較高，而且導致糧食儲備短缺。

其次，釀酒酵母的乙醇產(chǎn)率普遍偏低，無(wú)法滿(mǎn)足工業(yè)化大生產(chǎn)的需求。因此開(kāi)發(fā)可用于生物乙醇生產(chǎn)的廉價(jià)原材料，選育優(yōu)良的乙醇高產(chǎn)菌株成為近幾年的研究熱點(diǎn)之一。

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