威士忌是世界四大名蒸馏酒之一,在国际酒类贸易中占重要地位,目前国内研究威士忌的报道不多,而以甘蔗汁作为主要原料发酵威士忌的研究未见报道。因此,为了推动国内威士忌的研制,本论文针对甘蔗威士忌的几个技术关键点,着重在菌株选育方面进行了一系列研究。
1.以酿酒酵母为出发菌株,采用紫外诱变选育出一株适合甘蔗汁发酵生产乙醇的优良菌株YS-5-36。采用单因素实验确定了突变株乙醇发酵的最佳条件:起始pH 5.0,培养温度28℃,无机氮源为（NH4）2SO4或NH4Cl。
2.以浓香型白酒酒曲为菌源,经过富集培养、选择性平板初筛分离出单菌落,经鉴定为德克酵母属、汉逊酵母属和酒香酵母属。选取汉逊酵母属菌株进行发酵,筛选出产酯量较高的Y2-7号菌株。采用正交试验确定了菌株最佳产酯条件:培养基组成为25%麦芽汁:甘蔗汁=1:4 （V/V）、温度为24℃、发酵时间为7d。在此条件下,Y2-7号菌株产酯量为2.142g/L。
3.采用紫外线、硫酸二乙酯和紫外线-硫酸二乙酯复合三种诱变方法对Y2-7菌株进行诱变,确定了三种诱变方法的最佳条件,并比较了在最适诱变条件下筛选得到菌株的产酒精力和产酯力。紫外诱变的最佳条件:紫外灯功率为15W,照射距离为30cm,照射时间是40s,通过诱变筛选到一株突变株,其酯产量为2.219g/L,比出发菌株提高了3.7%;硫酸二乙酯诱变的最佳条件:1.2ml的5% DES诱变处理50min,通过诱变筛选到一株突变株,其酯产量为2.228g/L,比出发菌株提高了4.2%;紫外线-硫酸二乙酯复合诱变的最佳条件:紫外诱变40s后用1.2ml 5% DES处理30min,通过诱变筛选到一株突变株,其酯产量为2.247g/L,比出发菌株提高了5.1%。
4.以YS-5-36和Y2-7为出发菌株,采用双灭活原生质体进行融合,确定了原生质体制备和再生的最优条件:菌株培养8h后,用0.05mol/L EDTA,0.5mol/Lβ-巯基乙醇30℃预处理30min,1.5%蜗牛酶30℃酶解60min。双灭活原生质体后进行融合,用聚乙二醇和Ca2+助融,融合频率为1.85×10-6。选择性平板初筛和复筛选育出三株优良融合子。其中,SH-13菌株的总酯为2.388g/L,比亲株Y2-7提高了6.4%。
5.采用正交试验,确定了融合子SH-13的最佳产酯条件:培养基组成为20%麦芽汁:甘蔗汁=1:3（V/V）,温度为24℃、发酵时间为7d,接种量6%。在此条件下,融合子酯产量达到2.427g/L。
6.二次蒸馏酒采用橡木片浸泡陈酿,利用气相色谱法分析了酒中主要酯类物质,确定陈酿的最适条件:5%橡木片20℃下浸泡3个月,生产出的甘蔗威士忌的理化指标和感官指标符合国家标准。
