CN107446917A - 一种提高酵母菌活性的调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种提高酵母菌活性的调控方法，该方法是在发酵过程中，通过同时设定特定频段的中频电磁波和声波设备，对酵母菌群细胞进行共振刺激，使其细胞膜紊乱的振动频率回归正常的振动频率。本发明利用特定频段的中频电磁波和声波对酵母菌菌群细胞进行一个共振“刺激治疗”，让其细胞膜紊乱的振动频率回归正常的振动频率，提高了细胞渗透能动力，增强了细胞活性、排列恢复有序化、蛋白质以及氨基酸和酶的活性提高、体内化学分解与合成过程加快、细胞的代谢和功能得到有效调整等等，从而提高了酵母菌的生物量和代谢产物量。

Description

一种提高酵母菌活性的调控方法

技术领域：

本发明属于微生物发酵技术领域，特别涉及一种提高酵母菌活性的调控方法。

背景技术：

随着微生物工程技术领域的发展，采用菌种发酵生产产品越来越多，特别是应用酵母菌发酵的食品较多。酵母菌是一种单细胞真菌，属于兼性厌氧菌，葡萄酒酿造过程中在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸将葡萄糖转化为水和二氧化碳并获取大量能量，大量繁殖；在无氧条件下，酵母菌进行无氧呼吸将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精来获取能量。然而，在发酵过程中，酵母菌种群数量的增长受到许多环境因素(如温度、培养液的pH、培养液的成分和浓度变化、代谢产物等)的影响。因此，要使酒精发酵正常进行，就必须保证发酵介质中有充足的酵母菌生长所需要的营养条件，提高酵母菌的活性，使细胞迅速生长。

早在1989年，日本山梨县立工业技术中心的葡萄酒酿造中心就做了相关的测试，对安装了音乐振动换能器组的发酵罐和普通发酵罐的发酵过程进行了一个对比实验，为了能够清晰的比较二者的结果，他们采用了同样的葡萄种类和同样的发酵温度，发酵条件。在发酵过程中，每隔一天就测量一遍温度和糖含量，结果发现有音乐振动的一组，糖醇的转化率升高了2.5％，而用于发酵的天数也被缩短了足足两天。在葡萄酒装瓶老化6个月后，技术中心还组织了品酒师对其进行了品尝鉴定，也获得了葡萄酒的口感得到明显提升的评价。鉴于此，针对现有的发酵工艺，申请人提出一种利用电磁波和声波对微生物菌群细胞进行共振“刺激治疗”来提高酵母菌活性的调控方法。

发明内容：

本发明的目的旨在提供一种提高酵母菌活性的调控方法，通过利用特定频段的中频电磁波和声波对微生物菌群细胞进行一个共振“刺激治疗”，让其细胞膜紊乱的振动频率回归正常的振动频率，从而达到提高酵母菌生物量和代谢产物量的目的。

为达到上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种提高酵母菌活性的调控方法，该方法是在发酵过程中，通过同时设定特定频段的中频电磁波和声波设备，对酵母菌群细胞进行共振刺激，使其细胞膜紊乱的振动频率回归正常的振动频率，有效调控细胞渗透能动力、细胞活性、排列恢复有序化、蛋白质、氨基酸和酶的活性，以及体内化学分解与合成过程加快、细胞的代谢和功能。

具体地，上述调控方法在发酵过程中是于发酵罐体一侧安装发射电极，另一侧安装中高音扬声器。

进一步地，上述发射电极采用中频波发射，其频段为900±50Hz。

进一步地，上述中高音扬声器播放1000Hz的歌曲，优选女声歌曲、圆舞曲或者小夜曲。

因为声音在不同介质中的传播速度和吸收率都不一样，理论上吸收率是：空气>液体>固体，传播速度是：固体>液体>空气，考虑到要让声波能够在不损耗太多能量的前提下到达受体，即酵母菌，直接在车间内播放音乐，利用空气作为传播介质是一个效率很低的方法，因此，本发明还创新地采取了在罐体上安装骨传导声音激发器的方法，利用骨传导原理让整个罐体直接变成一个大的扬声器，让罐体内的菌团能接收到已将能量损耗尽可能降低后的音乐声波，达到比较好的刺激活化效果。为此，本发明对于音乐播放方式的选择，也做了相应的研究。

本发明的有益效果在于：

本发明的调控方法利用特定频段的中频电磁波和声波对酵母菌菌群细胞进行一个共振“刺激治疗”，让其细胞膜紊乱的振动频率回归正常的振动频率(一般来说，受到不良刺激和处于病态的细胞的振动频响范围在相对的高频区域)，提高了细胞渗透能动力，增强了细胞活性、排列恢复有序化、蛋白质以及氨基酸和酶的活性提高、体内化学分解与合成过程加快、细胞的代谢和功能得到有效调整等等，从而提高了酵母菌的生物量和代谢产物量。

附图说明：

图1是本发明提高酵母菌活性的调控方法中设备安装示意图；

图中：1-发酵罐体，2-发射电极，3-中高音扬声器。

具体实施方式：

下面结合附图以及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

如图1所示，在葡萄酒的酿造过程中，于发酵罐体1一侧安装发射电极2，另一侧安装中高音扬声器3；所述发射电极2采用频段为900±50Hz的中频波；所述中高音扬声器播放1000Hz的女声歌曲、圆舞曲或者小夜曲。

采用实施例1所述的调控方法对处于发酵过程中的酵母菌菌群细胞进行共振刺激，即在发酵过程中同时进行中频波刺激和音乐振动，而后对发酵过程的温度变化、发酵天数以及糖醇转化率，和酿造的葡萄酒的色泽、口感、酒精密度比重、水分子团的情况等与对照组(采用同样的葡萄种类、同样的发酵温度和发酵条件)进行对比试验，其中：对照组为普通的发酵罐的发酵过程和酿造的葡萄酒。在发酵过程中，每隔一天测量一遍温度和糖含量。对酿造好的葡萄酒装瓶老化6个月后，进行品尝鉴定。对比结果如下表1：

由上表1的结果可知：

(1)发酵是一个温度逐渐升高而后慢慢回到室温的过程，在发酵过程中实施例1进行了中频波刺激和音乐振动，其糖度下降的更快，这意味着糖醇转化率更高，与对照组相比，其糖醇转化率实际可提高3.0％～5.0％，同时它的温度也上升的更快，这说明发酵的效率也得到了提升。

(2)酵母菌发酵是一个厌氧过程，通过本发明的调控方法能有效提升发酵的效率。具体由表1可知：在实施例1有中频波刺激和音乐振动的情况下，酒精密度比重比较轻，这说明其中酒精的浓度比较高，因为酒精的密度比较小；采用NMR法测试了水分子团NMR氧谱的半峰宽情况，结果在实施例1有中频波刺激和音乐振动的情况下，水分子团的大小更小，因为中频波刺激和音乐振动的能量让水分子更加的活跃，使得水分子之间不易吸引聚团，从而形成了更小的水分子团，变相增加了水的密度，减少了水中氧分子可占用的空间，降低了水中的氧含量，因此，通过观察细胞变化的情况，发现细胞膜紊乱的振动频率回归到了正常的振动频率，从而提高了酵母菌一系列的生物量和代谢产物量。

Claims (6)

1.一种提高酵母菌活性的调控方法，其特征在于：所述调控方法是在发酵过程中，通过同时设定特定频段的中频电磁波和声波设备，对酵母菌群细胞进行共振刺激，使其细胞膜紊乱的振动频率回归正常的振动频率，从而达到提高酵母菌生物量和代谢产物量的目的。

2.根据权利要求1所述的一种提高酵母菌活性的调控方法，其特征在于：所述调控方法在发酵过程中是于发酵罐体一侧安装发射电极，另一侧安装中高音扬声器。

3.根据权利要求2所述的一种提高酵母菌活性的调控方法，其特征在于：所述发射电极采用中频波发射，其频段为900±50Hz。

4.根据权利要求2所述的一种提高酵母菌活性的调控方法，其特征在于：所述中高音扬声器播放的歌曲为1000Hz。

5.根据权利要求4所述的一种提高酵母菌活性的调控方法，其特征在于：所述中高音扬声器播放1000Hz的女声歌曲、圆舞曲或者小夜曲。

6.根据权利要求1所述的一种提高酵母菌活性的调控方法，其特征在于：所述调控方法是在发酵过程中于发酵罐体上安装骨传导声音激发器。