甘蔗糖业  2002 Issue(5): 37-38,53   PDF    
糖蜜酒精发酵染菌的药物抑菌作用的探讨
覃洁    
广西轻工业科学技术研究院 南宁 530031
摘要:本文提出了在糖蜜酒精发酵中反复使用某种药物控制杂菌而导致杂菌易产生抗药性,并重点探讨了几种常用药物的抑菌作用.
关键词酒精     酵母     染菌     抑菌    

目前,地处我国南方的省区多是以甘蔗糖蜜 为主要原料生产酒精。由于甘蔗糖蜜来源广泛, 其用于生产酒精要比以淀粉原料生产的工艺粗 放,在酒精生产过程中也相对易受杂菌的污染, 若糖蜜中的杂菌数为50万个/克糖蜜,酸度超过 10度以上,对发酵会产生一定影响;若糖蜜中 的杂菌数为100万个/克糖蜜,则糖蜜完全不能 用于发酵。因此,必须先用杀菌剂处理,否则投 种罐的杂菌无法抑制,影响整个发酵过程,从而 导致酵母数下降,挥发酸高,出酒率低下等等。 通常在生产上采用杀菌剂来控制杂菌的污染,最 常用的是青霉素,但反复使用青霉素后,杂菌易 产生抗药性。常用的杀菌剂还有偏重亚硫酸钾、 土霉素、氯霉素、强氯精等,这些抗生素和有机 杀菌剂最好轮换使用,但如何使用效果更佳?本 文在此进行了专门的探讨。

1 原料

(1)从使用我院生产的固定化载体的糖蜜酒精生产厂家发酵罐中提取染菌严重的酵母成熟醪 样品。

(2)从市兽医防疫站处购得兽用抗菌素药 物:

青霉素(PGK) 80万单位/瓶

土霉素(针剂) 100万单位/支

氯霉素 50万单位/5mL

(3)从化学试验室取得药物试剂: 偏重亚硫酸钾(K2S2O5化学纯)、氟化钠(NaF化学纯)、强氯精(三氯异氰尿酸工业用优级品 有效氯≥90.0%)。

2 药物使用的配比

将每个药物按各自说明书上大概的使用量前 后50%作对比试验,进行反复试验最终得出各 药物的最佳使用比例(见表1)。

表1 各药物的最佳使用比例
3 配置培养基

(1)用附温糖表将麦芽汁配置为浓度13.5° Bx,各吸取9 m分装入试管中,7共支,灭菌 待用。

(2)第一组比对实验:将甘蔗糖蜜加水稀释, 用附温糖表配置为浓度30°Bx,加入尿素、磷 酸等营养盐,调pH至4~5,分装到14个大三 角瓶,300 m/瓶,按1~7个编号加入药物, 做平行双样、待用。

(3)第二组比对实验:将甘蔗糖蜜加水稀释, 用附温糖表配置为浓度30°Bx,加入尿素、磷 酸等营养盐,调pH至3~3.5,分装到14个大 三角瓶,300 m/瓶,按1~7个编号加入药物, 做平行双样,待用。

4 活化酵母

各吸取1 m染菌严重的酵母成熟醪样液接 入10 m麦芽汁液体试管中,30℃培养24 h。

5 培养发酵

将培养天的液体试管分别接入两组培养 基,30℃培养24 h,镜检,结果如下:

1号 空白:两组酵母形态都不好,变形多, 杂菌多且发现如丝状的长杆菌。

2号 偏重亚硫酸钾:第二组比第一组的酵 母出芽率高,形态较好,圆形,椭圆形,原生质 均匀透亮,个别有空胞,但较小,杂菌明显减少, 但仍有少量短、长杆菌,个别能运动。

3号 土霉素:第二组比第一组的酵母出芽 率高,杂菌明显减少,但仍有少量短、长杆菌, 个别能运动,酵母分散不够均匀。

4号 氟化钠:第二组比第一组的酵母出芽 率高,形态较好,圆形,椭圆形,原生质均匀透 亮,个别有空胞,但较小,杂菌明显减少,但仍 有少量短、长杆菌,个别能运动。

5号 氯霉素:两组的酵母少空胞,原生质 均匀透亮,长杆菌比2号明显减少。

6号 青霉素:第二组比第一组的酵母出芽 率高,杂菌明显减少,但仍有少量短、长杆菌, 个别能运动,酵母空胞少。

7号 强氯精:第二组比第一组的酵母出芽率高,杂菌明显减少,个别能运动,长杆菌比明 显减少,但仍有较多短杆菌。 72 h后取100 mL成熟醪加100 mL水蒸馏, 并测挥发酸和残糖平,均后结果见表2和表3。

表2 第一组比对实验平均后结果

表3 第二组比对实验平均后结果
6 结果与讨论

(1)判断杂菌感染,一个重要的指标是挥发酸, 挥发酸是微生物代谢过程中产生的有机酸类,它 直接反映了发酵液被杂菌感染的程度,是检验感 染的重要化验指标。未感染杂菌时挥发酸一般在 0.012%以下。

(2)从产酒上看,加入药物后蒸馏出的酒份 要比没加药物的高,pH在3~3.5的比pH在4~ 5范围的出酒率要高,也就是说,在使用药物的 同时,调低pH比只使用药物更有效果。从产酒 的高低判断药物的抑菌作用的强弱,分别为:偏 重亚硫酸钾>土霉素>青霉素强氯精>氯霉素>氟 化钠。

(3)从挥发酸上看,加入药物后挥发酸要比 没加药物的降了许多,但仍不能达到未染菌的挥发酸指标,从 挥发酸下降的程度来判断药物的抑菌作用的强 弱,分别为:土霉素、青霉素>偏重亚硫酸钾>强 氯精>氯霉素>氟化钠。

(4)本次实验所使用菌株均是我院培育出来 的产酒率高、耐酸的酒精酵母。如果不将pH调 低至3.5左右,则达不到预期效果;如果不使用 耐酸的酒精酵母,酵母则因不适应而繁殖下降, 产酒率不高。

(5)深入研究发现,某些两种药物混合使用 比单种效果好。如土霉素与氟化钠结合使用,土霉 素与青霉素结合使用等,本文在此不作深入探讨。

参考文献
[1] 章克昌等.酒精工业手册.北京:中国轻工业出版社,1995
[2] 秦耀宗.酒精工艺学.北京:中国轻工业出版社,1999
[3] 杨颐康.微生物学.北京:高等教育出版社