如何評估清酒釀造過程中酵母發酵能力？

清酒釀造方式十分特別，清酒則是以米制成，需要通過酶將長段的淀粉分子轉變成小塊兒的糖分子。這些糖分子能夠被酵母細胞吞噬，然后釋放出酒精和二氧化碳。在釀造清酒的過程中，酶隨著霉菌不斷地在蒸熟的米粒中生長而被釋放，將大米中的淀粉轉化為糖。清酒釀制過程中，霉米生出糖液滲入糊槳和酵母細胞將糖轉化為酒精是同步進行的。清酒釀造過程中，酵母作用就是同曲酶相結合發酵生成酒精，發酵的過程中生成不同的香氣和酸味，使用不同的酵母都會擁有不同的風味。市面上常見的酵母除了“協會酵母"外，同時也有開發的酵母、自社培養的酵母。如何評估清酒釀造過程中的這些酵母的發酵能力呢？

摘要：現代清酒酵母菌株產生高濃度乙醇，在清酒釀造過程中對環境壓力異常敏感。為了揭示其潛在的機制，我們研究了在釀酒酵母中由熱休克元件(HSE)和熱休克轉錄因子Hsf1p介導的酵母應激反應。清酒酵母菌在清酒發酵過程和急性乙醇脅迫下的HSE-lacZ活性較實驗室酵母菌嚴重受損。此外，與細胞外應激無關，現代清酵母的Hsf1p高度和組成性高磷酸化。由于HSF1等位基因替換對清酒酵母或實驗室酵母中HSF1介導的乙醇脅迫反應或Hsf1p磷酸化模式沒有顯著影響，因此可以推測Hsf1p的調節機制在這些類型的酵母中起著不同的作用。為了確定丟失影響Hsf1p控制的磷酸酶，我們在實驗室菌株背景下篩選了一系列磷酸酶基因缺失突變體。在29個突變體中， ppt1突變體表現出Hsf1p的組成性超磷酸化，類似于缺乏整個ppt1基因位點的現代清酒酵母菌株。我們證實，實驗室酵母衍生的功能性PPT1的表達恢復了清酵母的hse介導的應激反應。此外，實驗室酵母中PPT1的缺失導致發酵能力增強。綜上所述，這些數據表明，由PPT1基因缺失引起的Hsf1p過度磷酸化至少部分解釋了現代清酒酵母菌株的應激反應缺陷和高乙醇產量。

清酒發酵二氧化碳監測：Fermograph II發酵特性分析儀(日本ATTO)