水质与酿酒微生物的生长代谢研究

瞿飞

摘要：本文将介绍水中阳离子和阴离子对酿酒微生物发酵的影响，并以此为基础，通过实验分析不同硬度水对酵母菌生长以及代谢的影响，旨在对现有研究进行佐证的同时，为后续酿酒工作提供理论参考。

关键词：酿酒水质；酿酒微生物；酵母生长代谢

前言：一直以来，酿酒工艺主要受到酿酒大师技术能力和自然气候环境、地质水文等因素的影响，其中水质和土壤作为酿酒过程中微生物生长代谢的重要影响因素，其实际质量将会直接影响到最终酿酒效果。因此，为能够深入分析水质对酿酒微生物生长代谢的影响，从而为后续酿酒工作的优化改善提供支持，文章将通过实验分析的方式进行研究分析，进而指出相关影响情况。

1 材料与方法

1.1 材料

选用常用酿酒中常用酵母斜面菌株一支；根据酵母菌生长条件，合理选择4种不同硬度水样和配制麦芽浸粉肉汤培养基。

1.2 水样配制方法

分别选用深井水、软化水作为基础水样，分别配制出以下深井水、配制水一、配制水二、软化水等4种硬度水，该些水样的碳酸钙含量分别如下：38mg/L、20mg/L、8mg/L、＜1mg/L。

2 培养基制备

酵母菌培养基中的各类物质含量应控制在以下浓度：葡萄糖和蛋白胨各占比2%，氯化钠占比为0.1%，硫酸镁占比0.02%，乙酸钠占比为0.05%，硫酸锰占比为0.001%。配制后培养基的PH值应保持在6左右。

3 试验过程

3.1 酵母液制备

通过实验室蒸馏水与试验前制备的培养基共同配制100mL酵母菌培养基。在无菌条件下，为培养基接种一环试验用酵母菌，然后将培养基置于28℃的摇床中以180r/min的转速培养18h。培养时间结束后对培养基中的酵母菌进行计数统计，然后将酵母菌菌液置于4℃恒温密闭环境下保存待用^[1]。

3.2 梯度酵母培养液配制

将提前制备的不同硬度水分别置于不同的培养基中，进而制备获取到4种硬度水梯度酵母培养液各100mL，然后将培养液进行灭菌处理，并在其中分别接种相同体积的酵母菌液，再进而接种菌液的培养基置于28℃摇床中以180r/min的转速培养18h。培养时间结束后对培养基中的酵母菌进行计数统计，对比不同硬度水对酵母生长的影响。

4 结果与讨论

酵母菌的种子液选用平板培养物刮取制作的孢子悬液，其中孢子浓度约为8.26×10³CFU/mL。

不同硬度水条件下，酵母菌的生长情况如图1所示。

图1 不同硬度水条件下，酵母菌培养液比较示意图

由图1可知，在五种硬度水条件中，配制水一、配制水二和蒸馏水更适宜酵母菌生长繁殖，也就是说中低硬度水更适于酵母菌生长。

5 不同硬度水对酵母菌代谢的影响

5.1 材料与方法

5.1.1 试验材料

试验中主要材料包括碎大米和高粱粉两种。

5.1.3 梯度水样制备

同上文一样，不同硬度水对酵母菌代谢影响试验中也会采用配制水一、配制水二、软化水等4种硬度水，具体制备方法大体相同，在此将不再另行赘述。

5.1.4 酵母菌发酵醪制备

精准称取高粱粉70g、碎大米30g以及600mL水，将三者充分混合后进行高温蒸煮糊化。待蒸煮过程中沸腾时间持续15min后，需要将蒸煮温度下降到70℃，然后在糊化混合液体中加入适量液化酶。保持10min后，在混合液体中加入适量糖化酶，并将温度下降至60℃，保持3h^[2]。使用碘液对混合液进行淀粉测试，待混合液中蓝色完全消失后说明糖化完毕，可以测定溶液的总糖和还原糖。最后，取不同硬度水样各1份，分别将其与制备完成的糖化醪置于容量为500mL的平底烧瓶中，具体加入量为400mL，然后以115℃的高温进行高温灭菌，以待后续使用。

5.2 试验过程

将酵母菌菌液分别接种到通过不同硬度水制备的糖化醪中，然后在30℃环境下精准发酵，实际发酵时间控制在15d左右。在完成发酵以后，对发酵液进行蒸馏处理，获取的蒸馏液进行理化分析，进而判断不同硬度水对酵母菌代谢的影响。

5.3 结果与讨论

5.4.1 发酵前后理化变化分析

表1 发酵液发酵前后理化变化分析结果

	深井水	配制水一	配制水二	软化水
发酵前总糖（%）	10.24	10.17	11.39	9.76
发酵前还原糖（%）	10.1	10.8	11.6	9.5
发酵前酸度	0	0	0	0
发酵前总糖（%）	0.8（9.44）	-	1.11（10.28）	0.83（8.93）
发酵前还原糖（%）	0.55（9.55）	0.8（10.0）	0.7（10.9）	0.75（8.75）
发酵前酸度	0.3	0.3	0.3	0.3

由表1可知，随着水质硬度的持续下降，酵母发酵过程中对于总糖和还原糖的利用率也在持续提升，但在达到一定水硬度值后，建筑导致发酵过程受到严重影响，不利于酵母的进一步发酵。

6 结论

水作为酿酒过程在重要的生化反应介质和原材料，将会直接参考与到酿酒中的深化反应过程，所以水质将会直接影响到最终酿酒质量。具体来说，水质对酿酒的影响主要体现在水质对酿酒微生物生长代谢条件的影响。本文以酿酒中最为重要的酵母菌作为研究对象，通过实验分析获取以下研究结果：

（1）相对于高硬度水，中低硬度水更适于酵母菌生长。

（2）随着随着水质硬度的持续下降，酵母发酵过程中对于总糖和还原糖的利用率也在持续提升，但在达到一定水硬度值后，建筑导致发酵过程受到严重影响，不利于酵母的进一步发酵。

参考文献

[1]夏婷婷.I--B--Svi型CRISPR--Cas系统在谷氨酸棒状杆菌中的基因编辑[D].安徽大学,2019.

[2]张永杰,唐圣云,张薇,等.基于功能微生物调控的健康白酒研究进展[J].酿酒科技,2020(12):5.