关于啤酒酵母改良的探讨
于 飞
黑龙江农垦职业学院 哈尔滨 150025
摘要：啤酒质量与啤酒酵母质量好坏有直接关系，所以对于啤酒酵母要做好改良，这是非常重要的工作内容。本文将详细探讨啤酒酵母优良的特性，同时也要提出改良的技术策略。
关键词：啤酒酵母；原生质体融合基因工程；固定化酵母
高质量的啤酒离不开酵母，因为酵母是啤酒的灵魂所在。随着生物技术的不断发展，酵母的改良工作取得了突破性进展。
一、优良啤酒酵母的主要特性
（一）形态观察
对于强壮酵母细胞而言，应为圆形和椭圆形，而且细胞膜很薄而平滑，细胞质透明均一。年幼的酵母细胞内多充满细胞质，衰老的细胞内出现液泡，折射率较大。一般生产上使用的酵母死亡率应在3%以下，而新培养的酵母死亡率应在1%以下。
（二）生理特性
从生理角度来分析，啤酒酵母具有以下几个基本特性。
第一，发酵速度同酵母麦芽糖渗透酶的活力有关系，而且这样的情况下发酵速度要不断加快，秉承着越快越好的原则。
第二，重视酵母对糖的发酵能力，也就是发酵力。通常啤酒酵母对麦芽糖发酵能力较低，而且发酵度也不高。另外，针对不同啤酒类型的酿造，在发酵度上的要求也有所不同。
第三，酵母品种的不同，具体体现在凝集性上面，而且相对有很大差别。对于凝集性强的酵母，应该从发酵液当中提出，注意理想的酵母凝聚性适中，不仅发酵度高，而且沉淀性也要好，这样才能让分离更容易。
第四，在工业生产的时候，酵母容易受到酒精毒性、高糖浓度等方面的影响，同时耐受能力也会对工艺过程，发酵程度等产生影响，因此良好的酵母菌种，对于酒精有很强的耐受能力。
第五，啤酒泡沫要使用可以产生洁白细腻泡沫的酵母菌株。
第六，不同酵母菌株代谢产物不同，所以酒的味道也不同。但是比较理想的酵母发酵出来的啤酒，味道不仅纯正，而且产品整体风格也较为统一。
二、啤酒酵母改良育种技术策略探讨
（一）原生质体融合
细胞融合技术又叫做原生质体融合技术，该技术是两种不同亲株酶去壁以后得到的原生质体，在融合剂推动作用下整合，从而实现基因重组，让新菌株育种得到良好的实现。而原生质体融合是选育种内和种外异合体的新方法，是当前酵母菌种育种、定向进化，筛选工业酵母菌株改良常用的策略。
原生体质融合这项技术杂交频率高，集合参与融合的两株以上优良亲株，进而也让菌株产量以及株菌的品质得到提高。与此同时，该技术在酵母菌种优良性方面更为明显化，通过啤酒酵母和糖化酵母筛选出整合株，除了有高发酵度以外，还有水解淀粉和糊精，非常适合低糖啤酒的生产。实践研究也表明，融合啤酒酵母和糖化酵母，并选择几株融合用于发酵，这样可以让发酵度提高，也让降糖速度加快。所以，原生质体融合技术应用，可以构建新型高效啤酒专用酵母，有利于啤酒业的发展，切实提高了重组率。
（二）基因工程
DNA重组技术又被称为基因工程，是把某一生物体的遗传物，在体外通过限制性内切酶同连接酶剪接，并同质粒、病毒等载体进行重要连接，进而形成DNA重组分子，利用相应方法导入到生物体受体细胞中，这是被引进的外源DNA片段。要想在受体细胞内表达，将遗传技术DNA重组，还需要考虑一些因素，比如基因获取，载体与工具酶的选择，外源基因表达等。除此之外，因为克服传统育种技术的不足，DNA重组技术在各个发酵领域已经被渗透进来。
以往遗传学虽然获得相应的成绩，但仍然有不足。基因工程技术具有定向性，在微生物菌种改造与重组中被广泛应用。第一，基因工程在啤酒酵母原有特性不改变的情况下给酵母又赋予了新的特性。实践证明，菌株之间有遗传差异性，而且也有不同的风味。通过分析部分菌株表明，与风味物质形成相关基因存在遗传差异。所以关于基因工程的发展，又为啤酒酵母的酿造提供了新途径，从而也让定向育种成为可能。另外，应用基因工程技术，可让酿酒酵母性能得到大幅度提高，有利于发酵水平的提高。
（三）诱变育种
物理、化学因素致使微生物遗传特性发生变化，这属于诱变育种的方式，该方式是从变异群体当中，选择适合人们需要的单株，从而培育成新的品种。第一，用a 射线、&射线、Y射线、X射线、中子和其他粒子，紫外辐射以及微波辐射等物理因素诱发变异。第二，利用化学诱变剂诱发遗传变异，进而形成新种选育技术。化学诱变剂的种类比较多，虽然提高了诱变育种的突变率，但突变频率不高，很难控制好变异方向以及变异的基本性质。
（四）自然选育
酵母菌自然突变是不通过人工处理自然选用菌种的过程。从自然突变的角度来分析，大体会产生以下两种不同的结果，一种是不利于酵母菌种的退化，另一种是有益于生产的突变。而自然突变菌株，一般情况下处于稳定状态，但是在频率突变上比较低。研究人员把实验室保藏酵母的菌株做了分离，利用发酵度，凝聚性，以及发酵等选出发酵能力强，凝聚力适中的菌株。
（五）杂交育种
对不同种群，不同基因个体实施杂交育种，该方法可在杂种后代中选择新品种。因啤酒酵母繁殖能力弱，而且活力也不高，所以单倍体不容易获得，很难去应用好杂交技术。另外，国外有人把卡尔酵母和糖化酵母进行杂交，产生可以发酵糊精的杂种后再把杂种同卡尔酵母进行回交操作，得到可以转化90%糖的杂种，以此酿造出发酵度高的啤酒。
（六）固定化酵母
利用物理、化学方法把游离的微生物或者是酶，定位在固定空间区域中，并保持活性，在此基础上可以反复对技术加以利用，这就是固定化酵母技术。该技术把酵母固定在一个特定的区域，可以产生高细胞密度，从而全面提高单位体积的产量，让发酵罐体积得到不断缩小，有效降低生产的经济成本，也让生产的时间减少，这是当前较为成熟化的技术，未来可以加大技术的利用率。
啤酒具有营养保健作用，在现代社会备受重视，成为时代发展的主流。在啤酒生产的过程中，发酵是至关重要的工作环节，而酵母的性能决定了发酵质量。总体而言，为让啤酒生产工艺，啤酒质量得到提高，优良啤酒酵母选育工作要加强重视。随着人们对啤酒质量和啤酒特色的重视，更为了适应不同人的口感，可通过固定化酵母技术的深入研究来加以实现。研究中发现其中的温度、留时间以及麦汁原浓的影响，必须利用正交试验才能让发酵工艺得到不断优化。为此，我们相信未来行业发展中，将会综合考虑原生质体融合、基因工程、诱变育种等技术的具体化应用，根据实际特性在啤酒酵母改良方面加大探讨力度，促进有效策略的大力推行。
参考文献：
[1]姜忠富,姜晓东等.活性干酵母在红葡萄酒发酵中的应用[J].食品界,2017(03).
[2]尹花,贺扬等. Lager啤酒酵母起源的历史足迹及基因组学研究[J].食品与发酵工业,2019(09).
作者简介：于飞（1974—），男，黑龙江哈尔滨人，食品工程分院教师，讲师，硕士学位，主要从事酿造酒加工与检测领域研究。
