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啤酒酵母
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*酵母的生长
:酵母菌在生长繁殖过程中也遵循幼而壮,壮而老,老而衰,衰而死的生物生长规律。把一定数量的酵母菌,接种于合适的液体培养基中,在适宜的温度下培养时,它的生长过程具有一定的规律性。在其生长过程中,定时取样计算酵母细胞数量,然后以酵母细胞数的对数作纵坐标,生长时间作横坐标,绘制所得的曲线图称为生长曲线。
:[[文件:酵母菌的生长曲线.jpg]]
:分析酵母的生长曲线,大致可划分为四个阶段:
::*迟缓期
:::酵母菌刚接入新的培养液中,一般并不立即开始生长,需要经过一定的时间才开始生长,这是由于细胞内各种酶系要有一个适应的过程,这段时间就叫做迟缓期或者调整期。迟缓期的长短与接入菌种的老幼、培养液的成分、菌种的种类有关。如果菌种来自生长旺盛的培养液,麦芽汁温度适宜,适当充气供氧,麦汁营养充足,则迟缓期短,反之则长。在此期间,酵母细胞并不增加(即增值速度为零),但每个细胞体积增大,细胞质变得更加均匀,贮藏颗粒物质逐渐消失,代谢机能变得非常活跃,然后开始出芽繁殖,生长速度逐渐加快,时间可能需要数小时。
:::在生产中,为缩短生长周期,通常希望调整期时间短一些,可以通过增加接种数量、采用生理态处于对数生长期的酵母细胞做种子等措施来实现。
::*对数生长期
:::酵母经过迟缓期后,就以最快的速度进行繁殖,进入对数生长期。此时,酵母每增殖一次,所需时间最短,酵母在恒定时间内,每个细胞进行芽殖,由一个细胞变两个,两个细胞变四个,即以2^n的速度增长,指数n代表酵母细胞增殖世代(细胞生殖的一个周期)的数目。无论开始时细胞数目多少,其繁殖率总是2n。信息报增殖所需要的时间称为世代时间(G),繁殖的每个世代的时间随菌种和培养条件相差甚大。
:::如果酵母培养的总时间为t,以Xo表示接入培养基的酵母数,经过t时间培养后,测得其细胞总数为Xt。公式:Xt = Xo × 2^n
::::由此可求出n,即在t时间内增殖世代数:
:::::lgXt = lgXo + nlg2
:::::n = (lgXt - lgXo) / lg2 = 3.32lg(lgXt / lgXo)
::::因为世代时间 G = t / n,由此可求:
:::::G = t / (3.32lg(Xt / Xo))
:::在对数生长期中,酵母细胞数目的增加与时间成正比关系。在对数生长阶段,世代时间是稳定的。酵母在最是条件下生长的世代时间为2小时。影响世代时间的主要因素除菌种本身外,营养物质的浓度是主要的,此外还有培养温度、ph、渗透压和代谢产物浓度等因素。处于对数生长期的酵母细胞,其个体形态和生理特性比较正常,代谢旺盛,生长速度恒定。
::*稳定期
:::酵母菌体培养到一定时间大量繁殖后,培养基内的营养物质逐渐耗尽,代谢产物(如酒精、二氧化碳等)积累,ph也改变,使之对细胞快速增值产生抑制作用,细胞不再以指数率无限地生长,自溶数和繁殖数两者达到平衡,维持一个动态平衡,使酵母细胞数维持为恒定值。
::*衰亡期
:::酵母菌生长到后期,培养基中养分大量消耗,代谢产物更多,环境条件对酵母生长逐渐不利。此时酵母细胞大量衰老,细胞自溶不断增多,活酵母逐渐减少。末期,繁殖几乎等于零,死亡率急剧增加。
:::生产中为了缩短发酵时间,往往采取各种措施使酵母及早进入对数生长期。如在酵母扩培阶段直接扩培至生产规模,选择在酵母增殖的对数生长期进行接种,以缩短酵母增殖的调整期。
===酵母所需的营养===