低嘌呤啤酒生产菌株的选育及发酵工艺优化

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市售啤酒中的嘌呤含量约40-100mg/L,嘌呤经人体代谢生成尿酸,对于尿酸代谢失调者就会引起疾病--痛风。目前,仅我国的痛风患者就高达7500多万,因此,开发痛风患者能享用的低嘌呤啤酒,无疑具有深远的意义,更能扩大啤酒的消费市场。本研究采用ARTP法和紫外线诱变啤酒酵母,结合高辅料高浓度酿造工艺和优化糖化工艺,使得啤酒中的嘌呤含量较常规发酵啤酒降低45.61%。本文建立了检测啤酒中嘌呤含量的高效液相色谱方法。检测条件:色谱柱,Agilent TC-C18(250mm×4.6mm,5μm);流动相,0.02mol/L磷酸二氢钾缓冲液(pH4.0)与甲醇以95:5比例混合进柱;检测波长254nm;流速,1.0mL/min;柱温30℃;进样量10μL。方法精密度为1.14-1.48%,4种嘌呤的加标回收率在94.4-105.3%之间。实验结果表明,此方法操作简便快速、精密度和准确度高,适用于酒中嘌呤含量的测定。确定了ARTP诱变和紫外线诱变的条件,ARTP诱变的条件:处理距离,2.5mm;工作气体,氦气;气体流量,10.0SL;诱变时间,60s。紫外线诱变的条件:处理距离,25cm;紫外灯功率,30W,诱变时间,15min。通过对酿酒酵母进行诱变,HPLC检测发酵啤酒中的4种嘌呤,在酵母发酵性能、发酵啤酒品质保持不变的情况下,选育出低嘌呤啤酒生产菌株。诱变菌株发酵啤酒中嘌呤含量比初始菌株降低幅度最高达23.6%,且多次传代后酵母遗传性能稳定,这说明诱变选育低嘌呤酵母菌种是可行、有效的。通过正交实验优化了麦芽糖化条件,并进行了麦芽根添加实验,结果显示:最优条件组合为蛋白休止温度55℃,蛋白休止时间30min,糖化温度60℃,糖化时间40min,料水比1:4,麦芽根添加量为麦芽质量的1.5%时,对降低麦汁中的非游离嘌呤含量有显著的作用。考察了辅料比例、麦汁浓度、接种浓度对高辅料高浓度发酵低嘌呤啤酒的影响,确定高辅料高浓度发酵生产低嘌呤啤酒具有可行性,其发酵条件为:辅料比40%,麦汁浓度15°P,接种浓度1.5-2.0×107个/mL。采用上述菌种和优化条件发酵的啤酒总嘌呤含量为58.94mg/L,较优化前发酵的啤酒降低了45.61%(以原浓10°p计),并保持了原有的风味,达到研究预期的目的。
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