论文总字数：16009字

摘 要

目前，与酵母相关的产品已经应用到人们日常生活的方方面面。酵母自溶物可作为食物添加剂，婴幼儿滋补品的强化剂；从酵母中提取的酶类，诸如浓缩转化酶，乳糖酶等，可分别作为食品液化剂和增甜剂。在酵母应用的最前沿，研究者创建了酵母人工细胞，生产极具药物和营养价值的植物源天然产物，发明了合成型酵母基因重排技术。针对酵母相关产品在许多领域的巨大市场需求，对面包酵母生产工艺优化有十分重要意义，其核心技术是如何消除Crabtree效应。

本论文以酿酒酵母CICC 1532作为实验菌种，在5 L机械搅拌发酵罐中进行发酵，并采用称重补料、指数补料等不同糖蜜流加方式进行流加，每两小时测定发酵液中的菌种湿重，并绘制相应流加方式的菌体生长曲线，对比面包酵母生长情况，结果发现，称重补料发酵方式可较好的消除Crabtree效应，是高产稳产高质量面包酵母的最佳流加方式。

关键词：面包酵母；高密度发酵；称重补料；指数补料

Study on the optimization of baker's yeast production process

Abstract

At present, yeast related products have been applied to all aspects of people's daily life. Yeast autolysate can be used as food additive and fortifier of infant tonic; enzymes extracted from yeast, such as concentrated invertase and lactase, can be used as food liquefying agent and sweetening agent respectively. At the forefront of yeast application, researchers have created yeast artificial cells to produce natural products of plant origin with great pharmaceutical and nutritional value, and invented synthetic yeast gene rearrangement technology. In view of the huge market demand of yeast related products in many fields, it is very important to optimize the production process of baker's yeast. The core technology is how to eliminate Crabtree effect.

In this paper, Saccharomyces cerevisiae CICC 1532 is used as the experimental strain, and fermentation is carried out in a 5 L mechanically stirred fermenter, and the molasses is added by means of weighing and index feeding, and the fermentation is measured every two hours. Wet weight of the strains, and draw the growth curve of the cells in the corresponding feed mode, and compare the growth of baker's yeast. The results show that the weighted feed fermentation method can better eliminate the Crabtree effect, which is the best for high-density fermentation of bread yeast Flow plus way.

Keywords: Baker's yeast; high density fermentation; weighing and feeding；Index supplement

目录

摘要 I

Abstract II

目录 1

第一章 前言 1

第二章 文献综述 2

2.1 面包酵母 2

2.2面包酵母的用途 2

2.2.1活性干酵母 2

2.2.2面包酵母与酿酒工业 3

2.2.3面包酵母与其它 3

2.3高密度培养策略 4

2.3.1高密度培养酵母的分子生物学基础 4

2.3.2糖蜜流加策略 8

2.3.3氮源磷源等营养盐流加策略 8

第三章 材料与方法 9

3.1菌株 9

3.2实验仪器与试剂 9

3.2.1主要实验仪器见表3-1： 9

3.2.2主要试验试剂见表3-2: 9

3.3实验主要培养基和溶液配制 10

3.3.1斜面培养基:YPD固体培养基的配制 10

3.3.2摇瓶培养基：YPD液体培养基的配制 11

3.3.3糖蜜的处理 11

3.3.4碳酰胺的处理 11

3.3.5磷酸一铵(NH₄H₂PO₄)的处理 11

3.3.6生物素、维生素的添加 11

3.4实验与分析方法 11

3.4.1菌种活化 11

3.4.2 面包酵母称重补料工艺 11

3.4.3面包酵母生长情况测定 12

3.4.4糖蜜中总糖和还原糖的测定 12

3.5 数据记录与处理 12

3.5.1 两种补料流加方式在不同时间的湿重如下表3-1： 13

3.5.2 两种流加方式对酵母菌体浓度的影响如下图3-2： 13

第四章 结论与展望 14

4.1结果与讨论 14

4.2本文创新点 14

4.3展望 14

参考文献 16

致谢 19

第一章 前言

人类利用酵母发酵生产食物、饮品由来已久，大约在公元前7000年，人类第一次使用面包酵母生产食物。随着人类社会不断发展，人们对酵母的需求不断增加的同时，也对其发酵产物的风味、品质提出了更高的要求，这也就促使着烘培、酿酒等工业相关技术的不断成熟发展，其中，面包酵母的高密度培养技术空前成熟。本文旨在在前人基础上，研究酵母高密度培养工艺，通过采用不同的补料流加方式，在消除葡萄糖效应的基础上，进一步提高发酵液中酵母浓度，用以满足人们日益增长的对优质酵母的需求，从而更好地服务人民生活。

第二章 文献综述

2.1 面包酵母

酵母菌是一种微米级单细胞真菌，是一种兼性厌氧菌，能将糖类物质分解成火酒（C₂H₅OH）和CO₂，是一种古老的发酵剂^[1]。面包酵母（也称酿酒酵母）是酵母中的一种，拥有极其优良的产气和发酵性能^[2]。在公元前7000年左右，人类在美索不达米亚和高加索区域第一次使用酵母菌生产发酵食品，19世纪40年代中叶，路易斯发现酵母菌能够用来制作醋酸和果酒和其他酵母食物 ^[3]。19世纪末，人们大规模利用外源面包酵母生产啤酒和面包，面包酵母的需求大增，20世纪60年代，酵母生产工业发明了能大量制备活性干酵母(ADY)技术，其使用迅速扩散到欧洲国家^[3]。回到中国内陆，在近代历史上，酵母菌产业共有三次巨大的飞跃。第一次：从20世纪20年代到20世纪40年代，在这20多年的时间里，中国酵母工业实现了从无到有的飞跃；第二次：从20世纪40年代后期到到20世纪70年代，在这30多年的时间里，酵母工业实现了从粗制到精细的飞跃，其中上海大华利酵母厂、上海酵母厂居功甚伟 ；第三次：从20世纪70年代到80年代中叶，15年的时间，中国酵母工业实现了从落后到世界领先的飞跃，其中中国生物开发中心宜昌食用酵母基地、广东丹宝利酵母厂和广东梅山马利酵母有限公司功不可没 ^[4]。

2.2面包酵母的用途

2.2.1活性干酵母

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