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啤酒是依赖于纯种啤酒酵母,对麦汁某些组分进行一系列的代谢过程,产生酒精等各种风味物质,构成独特风味的饮料酒。酵母菌株的优劣在影响啤酒品质的众多因素中,占据着举足轻重的份量,所以酵母可以称为啤酒的灵魂。所以选育出优良的啤酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)对啤酒生产工艺和质量有决定性意义。传统啤酒酵母发酵周期太长,发酵副产物含量高,严重影响啤酒的产量。高效发酵包括快速发酵以及优质发酵。啤酒酵母的高效发酵使整个生产周期缩短,可达到降低生产成本的目的。同时,减少对啤酒品质和风味的影响。本研究通过进行出发菌株筛选,基因组重排技术选育高效发酵啤酒酵母菌株,2 L放大实验、100 L规模发酵实验以及生产应用实验,制备出了高效发酵啤酒酵母菌株,并且通过感官品评分析,确定了其口感的可行性。本研究主要涉及的实验结果及结论如下:1基因组重排亲株选育(1)出发菌株的选择通过测定啤酒酵母的降糖速度、TVDK含量以及风味物质,选取下面啤酒酵母b(TVDK含量较低)和c(降糖速度较快)作为出发菌株。(2)抗葡萄糖效应亲株选育将啤酒酵母c在添加有0.04%2-脱氧-D-葡萄糖并以麦芽糖为唯一碳源的培养基上进行紫外照射20 s,得到抗葡萄糖效应啤酒酵母菌株9号。(3)D-Val敏感亲株选育将啤酒酵母b利用添加500 mg/L D-Val对酵母进行了驯化实验,得到D-Val敏感啤酒酵母菌株15号。2基因组重排模式的优化及应用(1)蜗牛酶浓度为2%,酶解时间为30 min,酶解温度为28℃作为原生质体制备条件。(2)15 W紫外灯,照射距离为30 cm,照射2 min,60℃下灭活4 min作为双亲灭活条件。(3)聚乙二醇4000浓度选取30%,处理30 min作为原生质体融合条件。(4)通过基因组重排技术初步选育出5株高效发酵啤酒酵母菌株0-2-2、0-2-16、0-3-4、0-3-9、0-3-16。(5)比较5株基因组重排菌株与出发菌株的发酵特性,与供试菌株相比,重排菌株降糖速度提高43.3%左右,TVDK含量降低35%~50%之间。选取3株菌株进行遗传稳定性实验并最终确定1株最佳高效发酵啤酒酵母菌株0-2-2。3放大实验(1)2 L放大实验高效发酵啤酒酵母菌株0-2-2平均降糖速度为1.98 oP/d,较FJ11提高了12.50%;TVDK终含量为0.072 mg/L,FJ11较降低了51.35%;乙醛含量为4.10 mg/L,较FJ11降低了4.87%。(2)100 L规模发酵实验高效发酵啤酒酵母菌株0-2-2的发酵特性:降糖速度达到2.33°P/d;TVDK含量为163.16μg/L,VDK含量为0.052 mg/L;乙醛含量为7.82 mg/L;酒精度为4.5%vol。经过感官品评得出,0-2-2具有较强麦芽香、甜味和酯香味。(3)生产应用实验高效发酵啤酒酵母菌株0-2-2的降糖速度较2#提高了11.13%,TVDK含量降低了59.21%,总高级醇含量降低了30.80%。真正发酵度菌株0-2-2稍高于菌株2#。酒液清亮透明,色泽淡黄,泡沫洁白细腻,口味纯正,有较明显酒花香,无其它异香味。