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酵母菌的分离筛选方法
酵母菌多数为腐生,一般生长在含糖较高,偏酸的环境中,在通气条件下,液体培养比霉菌快。菌落与细菌相似,较大而厚,多数不透明,菌落光滑湿润粘稠,乳白色,少数干皱,边缘整齐,呈红色或粉红色,圆形 椭圆 卵形,液体培养基生长会生成沉淀或菌膜。
含高糖浓度(45%),分离蜂蜜酵母,球拟酵母属等嗜高渗透压的酵母。
1.培养基:
1.1葡萄糖 50g/L 尿素1g/L (NH4)2SO41g/L KH2PO42.5g/L Na2HPO40.5g/L MgSO41g/L FeSO4 0.1g/L 酵母膏 0.5g/L 孟加拉红 0.03g/L PH4.5-5.0 (富集用)
★1.2乳酸-马铃薯-葡萄糖培养基:马铃薯200g/L 葡萄糖(霉菌用蔗糖)20g/L 乳酸5ml马铃薯去皮切片200g,加水煮沸30min,纱布过滤,补足蒸馏水1L,PH自然。(去掉乳酸可用于酵母菌和霉菌培养用)(富集用)
★1.3麦芽汁培养基:1:4水60-65℃水浴3-4小时,4-6层纱布过
滤,可加一个蛋清加水20mL调均生泡沫,倒入糖化液中,煮沸过滤,
10-15波林,氯霉素0.1g/L PH6.0-6.4 121℃ 20min (分离保存用)
灭菌后加入300u/ml硫酸链霉素(集菌用)
★ 1.4虎红(孟加拉红)培养基:蛋白胨5.0g/L 葡萄糖10g/L
KH2PO41.0g/L MgSO40.5g/L 孟加拉红0.033g/L 氯霉素0.1g/L 琼脂15g/L PH自然
(分离纯化用)
★1.5 豆芽汁培养基: 黄豆芽100g/L 葡萄糖50g/L PH自然。100g黄豆芽,加水煮沸30min,纱布过滤,补足蒸馏水1L
1.6察氏培养基:主要培养霉菌观察形态用
蔗糖30g/L 硝酸钠3g/L 磷酸氢二钾1g/L 氯化钾0.5g/L 硫酸镁
0.5g/L 硫酸亚铁0.01g/L 琼脂15-20g/L 121℃ 20min PH自然
一般分离黄酒酵母 酒精酵母使用曲汁培养基,啤酒酵母用酒花麦汁培养基,葡萄酒酵母用葡萄汁培养基。
2.集菌:研究酵母菌生态和某种基物或样品中的酵母菌区系,一般不进行集菌,以免改变其中不同种类数量间的对比,将样品制成菌悬液按常规法分离。若从样品中分离特定种类时先集菌。集菌发酵力强菌株,加酸性含糖的培养基,酸性豆汁,必要时注入高浓度的酒精(13-17%),霉菌在液体中形成菌丝体,酵母不形成菌丝,25-28℃ 2-3d,遇到菌丝体用接种环挑去烧掉,去掉上清液,取沉淀酵母一至两环移植另一液体培养基中,集菌连续两至三次才能完成,要配合镜检。
实例:将待分离的样品10g(ml)放入90ml无菌水或生理盐水/150ml三角瓶(玻璃珠),摇床振荡20-30min,取上清液接种于酸性培养液(乳酸-马铃薯-葡萄糖培养基 酸性麦芽汁或酸性豆芽汁)25-28℃ 2-3d,培养过程中若出现菌丝体跳出烧掉,集菌连续两至三次,培养液变成混浊,产生菌膜和沉淀物。镜检:美兰染液染色,活菌可还原美兰染液,菌体无色。
3.筛选:
分离:取集菌液适当稀释,吸取0.1-0.2ml梯度菌液(至少两个两个平衡),涂布于马铃薯-葡萄糖 麦芽汁或虎红培养基平板,也可采用混菌法或蘸取集菌菌液直接划线,(平放12h后倒置培养),25℃培养48h,低温酵母菌15℃ 高温酵母菌 35℃ 40℃ 45℃,形成清晰菌落。在培养皿底划分小方格,待菌落生长良好后,用放大镜或低倍镜,观察每格内每个菌落编号并描述,颜色 表面 边缘 切面等,再制片在高倍镜下观察各菌株的个体形态,做好记录。选择不同菌落分别接于麦芽汁斜面,25℃培养48小时备用。
纯化:培养基与分离培养基相同,否则,不同培养基菌落会改变形态,决不能认为菌落外观相同菌属于同一种。菌落外观相近的菌落,只能挑取一至数个菌落为代表进行纯化。常用方法为平板划线分离法:挑取单菌落于平板划线纯化菌株,25-28℃ 2-3d,选择菌生长快 菌落大 典型继续纯化,每个分离物至少经两次划线,结合镜检保持菌株的纯度,对于保存菌株也应定期检查纯度。纯化的菌株转接于麦芽汁斜面25-28℃ 2d 待鉴定或用灭菌液体石蜡封面于4℃冰箱保存。
筛选:性能测定:根据不同需要,选择不同性能测定方法。
产气性能比较:采用杜氏管发酵法,将斜面菌种两环接种于麦芽汁或豆芽汁液体培养基中(可以分两次加培养基),28℃振荡培养48h,产气时间和产气量。
产酒精能力测定:采用蒸馏法测酒精含量。
产香能力测定:通过嗅觉鉴定。
附:不同酵母菌的形态特征:
酿酒酵母:在麦芽汁琼脂培养基上,菌落与细菌相似,比细菌大而厚,不透明,表面光滑,湿润粘稠,乳白色,形成假菌丝。单细胞,形状有圆形 椭圆形等,大小不一。在麦芽汁中,沉淀表面形成环状膜。不能利用硝酸盐。
产朊假丝酵母:在麦芽汁琼脂培养基上菌落为乳白色,平滑,有光泽或无光泽,边缘整齐呈菌丝状。细胞呈圆形 椭圆形和圆柱形等。能利用硝酸盐为氮源。
实例1:大曲中酵母菌的分离及鉴定
1.富集培养:取5g样品,在试管中加入10ml麦芽汁培养基,同时加入一滴乳酸摇匀,25-28℃24h,后取1ml菌液转入另10ml麦芽汁培养基试管中培养25-28℃ 24h,稍长(过长则霉菌长出)。培养液变浊产膜或沉淀。观察:用无菌操作法取少许菌液置于载玻片中央的0.l%美蓝染色液中,混匀后加盖玻片制成水浸片,先用低倍镜后换高倍镜观察酵母菌的形态和出芽生殖情况。活酵母菌可使美蓝还原,从而使菌体不着色,用此方法可判断酵母菌的死活。
要求:较高的糖50g/l, 抑菌剂 孟加拉红0.03 g/L(许多细菌 放线菌和快速生长的霉菌),PH 4.5。或用乳酸(5ml)-马铃薯(200g)-葡萄糖(20g)培养基富集。
2.酵母菌分离:平板划线 涂布或混菌均可。取集菌菌液,梯度稀释,
取 10-5 10-6 10-7,0.1ml菌液涂布虎红培养基上,25-28℃ 48h(若
不纯可挑取单菌落连续多次划线)。
3.酵母菌选择:对典型单菌落,经美兰染色,制片镜检,进行描述性
记录,然后选择不同菌落转接于麦芽汁斜面,25-28℃ 48h备用。
4.酵母菌纯化:挑取10-7 培养基不同的单菌落,在PDA培养基接种
25-28℃ 2-3d后,取形态不同的单菌落传接二次,观察菌落形态确
定为单菌落后,分别接种于PDA培养基和MA培养基中,25-28℃ 3d,
根据在不同培养基中菌落形态进行初步分类。将所得菌株于斜面培养
保存在4℃冰箱中。
实例2:高温堆积糟醅中酵母菌的选育
1.集菌:同上 45℃ 2-3d,依此法转接2-3次,再行分离。
2.分离:梯度菌液分别涂布于麦芽汁 麸皮汁 豆芽汁平板于45℃
2-3d,将平皿上生长的菌落划线纯化,菌株移入斜面,备用。
3.有效菌株的确认:分离的数十株酵母经镜检有酵母属的各种酵母,
假丝酵母,红酵母,白地霉等。用高粱粉糖化液,饴糖稀释液,麸皮
等进行发酵,测定次生代谢产物,依次判出Y1 Y2 Y3 Y4等与酱香酒
产量质量有关。
4.菌种的分类鉴定:
4.1形态特征:(麦芽汁琼脂)
编号 形态特征
Y1 菌落由白色到奶油色,无光泽,软而平滑或部分有皱纹。边缘呈波纹,凸起,
色黄,中心凹,奶油色,室温放一月后,培养物由奶油色变浅褐色。细胞呈圆 卵
圆 椭圆,大小不等。单个,成双,偶尔成短链,多边芽殖。 (意大利酵母)
Y2菌落呈浅奶油色,菌落平滑或部分有皱纹,无光泽,边缘呈黄色,大波纹状。细胞圆形卵形 椭圆形,大小不等,多边芽殖。 (地生酵母)
Y3 28℃ 3d后,细胞圆形 椭圆形,单个或成双,两端芽殖,培养物奶油状,奶油色到浅褐色,平滑,稍平坦,光亮,边缘偶尔波纹,无真菌丝。 (酿酒酵母)
Y4 菌落白色至奶油色,无光泽,软而平滑或部分有皱纹。培养时间偏长菌落渐硬,并呈菌丝状,不易挑起。在麦芽汁平皿上,菌落白色,凸起,有皱纹,边缘波纹状。细胞较小,卵圆 椭圆形,有大量真菌丝。 (间型假丝酵母)
4.2生理生化特征
4.2.1发酵糖类:
酵母菌发酵液成分分析
Y1 Y2 Y3 Y4
香 气 稍酱香,酯香 稍酱香,酯香 酯香 醇甜香
酒精(%) 3.9 3.9 4.3 5.1
代谢产物 乙 丙 丁 乳 异戊酸 同Y1 除硫甲基丙醇 乙 丙 丁 乳酸
乙醛 乙酯 乳酯 丙醇 其他成分均有 乙醛丙醇异丁醇
异丁醇 异戊醇 戊醇 异戊醇
硫甲基丙醇
各种酵母发酵糖类结果
Y1 Y2 Y3 Y4
葡萄糖 + + + +
D-半乳糖 + - + -
麦芽糖 + - + +
蔗糖 + - + +
乳糖 - - - +
棉子糖 - - + +
蜜二糖 - - - -
纤维二糖 - - - -
海藻糖 - - + -
松三糖 - - - -
菊糖 - + - +
可溶性淀粉 - + - +
a-甲基-葡萄糖苷 - - - -
同化碳源
葡萄糖 + + + +
D-半乳糖 + - + -
麦芽糖 + - + +
蔗糖 + - + +
乳糖 + - - +
棉子糖 - - + +
蜜二糖 - - - -
山梨糖 - - - -
纤维二糖 - - - -
海藻糖 - - + -
松三糖 - - + -
菊糖 - - - -
可溶性淀粉 - + - +
a-甲基-葡萄糖苷 - - - +
卫茅醇 + - - -
甘露醇 - + - +
D-木糖 - - - -
琥玻酸 + - - +
柠檬酸 + + - +
各酵母菌其他生化生理特征
Y1 Y2 Y3 Y4
同化氮源(硝酸钾)- - - -
同化乙醇 + + - +
液化明胶 - - - +
产酸试验 - - + +
产醋试验 + + + +
结果:
Y1意大利酵母,Y2地生酵母,Y3酿酒酵母,Y4间型假丝酵母
分离耐酸耐高温酵母菌选择压排底醅或双轮底糟为试样,集菌培养基中加入少量底醅浸出液。
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