技能訓(xùn)練3　啤酒主發(fā)酵

一、能力目標(biāo)

學(xué)習(xí)啤酒主發(fā)酵的過(guò)程，掌握酵母發(fā)酵規(guī)律。

二、工作原理

酵母菌是一種兼性厭氧微生物，先利用麥汁中的溶解氧進(jìn)行好氧生長(zhǎng)，然后利用EMP途徑進(jìn)行厭氧發(fā)酵生成酒精。顯然，對(duì)于同樣體積的液體培養(yǎng)基，用粗而短的容器盛放和用細(xì)而長(zhǎng)的容器盛放相比，氧更容易進(jìn)入液體，因而前者降糖較快（所以測(cè)試啤酒生產(chǎn)用酵母菌株的性能時(shí)，所用液體培養(yǎng)基至少要1．5m深，才接近生產(chǎn)實(shí)際）。定期搖動(dòng)容器，既能增加溶解氧，也能改善液體各成分的流動(dòng)，最終加快菌體的生長(zhǎng)過(guò)程。這種有酒精產(chǎn)生的靜止培養(yǎng)比較容易進(jìn)行，因?yàn)楫a(chǎn)生的酒精有抑制雜菌生長(zhǎng)的能力，允許一定程度的粗放操作。由于培養(yǎng)基中糖的消耗，CO₂與酒精的產(chǎn)生，相對(duì)密度不斷下降，可用糖度表監(jiān)視。若需分析其他指標(biāo)，應(yīng)從取樣口取樣測(cè)定。

三、實(shí)訓(xùn)材料

帶冷卻裝置的發(fā)酵罐（50L、100L），若無(wú)發(fā)酵裝置，可將玻璃缸放于生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行微型靜止發(fā)酵。

四、操作要點(diǎn)

將糖化后冷卻至10℃左右的麥汁送入發(fā)酵罐，接入酵母菌種，然后充氧，以利于酵母菌生長(zhǎng)，同時(shí)使酵母在麥汁中分散均勻，待麥汁中的溶解氧飽和后，酵母進(jìn)入繁殖期，約20h后，溶解氧被消耗，逐漸進(jìn)入主發(fā)酵。由于發(fā)酵罐密閉，很難看清發(fā)酵的整個(gè)過(guò)程，建議一個(gè)組在1000mL玻璃缸中進(jìn)行啤酒主發(fā)酵小型試驗(yàn)。具體方法如下。

①洗標(biāo)本缸，缸口用8層紗布包扎后，進(jìn)行高壓滅菌。

②將協(xié)定法糖化得到的麥汁加水至600mL，再加葡萄糖使糖度達(dá)到10°Bx，滅菌，冷卻后搖動(dòng)充氧，沉淀，將上清液以無(wú)菌操作方式倒入已滅菌的標(biāo)本缸中。

③接入50mL酵母菌種，在10℃生化培養(yǎng)箱中發(fā)酵，每天觀察發(fā)酵情況。

④主發(fā)酵：于10℃發(fā)酵7d。一般主發(fā)酵整個(gè)過(guò)程分為酵母繁殖期、起泡期、高泡期、落泡期和泡蓋形成期等五個(gè)時(shí)期。仔細(xì)觀察各時(shí)期的區(qū)別。

⑤主發(fā)酵測(cè)定項(xiàng)目：接種后取樣作第一次測(cè)定，以后每過(guò)12h或24h測(cè)1次直至結(jié)束。全部數(shù)據(jù)疊畫(huà)在1張方格紙上，縱坐標(biāo)為7個(gè)指標(biāo)，橫坐標(biāo)為時(shí)間。共測(cè)定下列幾個(gè)項(xiàng)目：a．糖度（用糖度表測(cè)）；b．細(xì)胞濃度、出芽率、染色率；c．酸度；d．α－氨基酸態(tài)氮；e．還原糖；f．酒精度；g．pH；h．色度；i．浸出物濃度；j．雙乙酰含量。

發(fā)酵液的取樣方法如下。

若在發(fā)酵罐中發(fā)酵，可從取樣開(kāi)關(guān)處直接取樣（先棄去少量發(fā)酵液）。

若無(wú)取樣開(kāi)關(guān)，可用一滅過(guò)菌的乳膠管，深入發(fā)酵池面下20cm處，用虹吸法使發(fā)酵液流出，棄去少量先流出的發(fā)酵液，然后用一清潔干燥的三角瓶接取發(fā)酵液作樣品。

注意事項(xiàng)：除少數(shù)特殊的測(cè)定項(xiàng)目外，應(yīng)將發(fā)酵液在兩干凈的大燒杯中來(lái)回傾倒50次以上，以除去CO₂，后過(guò)濾，濾液用于分析。分析工作應(yīng)盡快完成。

五、實(shí)訓(xùn)報(bào)告

寫(xiě)出書(shū)面實(shí)訓(xùn)報(bào)告。

六、實(shí)訓(xùn)思考題

1．畫(huà)出發(fā)酵周期中主發(fā)酵7個(gè)指標(biāo)的曲線圖，并解釋它們的變化。

2．啤酒發(fā)酵中，雙乙酰是如何形成的？怎樣控制？