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K^(+)、Ca^(2+)对酿酒酵母的蔗糖乙醇发酵及理化特性的影响

         
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以热酸预处理后的甘蔗糖蜜(总糖273.3±4.09 g/L)所测K^(+)(15.64 g/L)、Ca^(2+)(8.17 g/L)含量为依据,将其添加至250 g/L蔗糖乙醇发酵培养基中,研究K^(+)、Ca^(2+)对酿酒酵母GJ2008的蔗糖乙醇发酵及理化特性的影响。K^(+)、Ca^(2+)处理组与对照组相比,最大细胞生物量分别减少9.83%、18.45%,蔗糖水解及葡萄糖和果糖消耗减缓、蔗糖水解和耗糖时间延长,发酵至42 h残总糖量分别是对照组的2.16倍、2.79倍,乙醇生成量分别减少18.03%、23.81%。由扫描电镜图可以看出,K^(+)、Ca^(2+)处理组的酵母细胞表面出现絮状物,细胞呈堆积、粘连、凹陷等形态;傅里叶红外光谱分析发现高浓度K^(+)、Ca^(2+)可改变酵母细胞膜与细胞壁的几丁质、蛋白质、多糖羟基骨架等结构;K^(+)、Ca^(2+)处理组的酵母细胞为应对胁迫环境,处理6 h后的胞内海藻糖含量明显升高,与对照组相比分别增加了1.66倍、1.76倍。结果表明,K^(+)、Ca^(2+)对酵母的蔗糖乙醇发酵存在较强抑制作用,且Ca^(2+)(8.17 g/L)对酵母细胞的抑制作用强于K^(+)(15.64 g/L)。论文初步揭示了K^(+)、Ca^(2+)对酿酒酵母的蔗糖乙醇发酵过程及理化特性的影响,为进一步探究甘蔗糖蜜中金属离子对酿酒酵母的毒性机理,选育耐受性菌株,以开展利用高浓度甘蔗糖蜜实现高浓度乙醇发酵试验提供基础研究依据。

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