• 啤酒的生产要素-发酵剂

    时间:2013-09-03 12:40:12 | 来源:华夏藏酒网 | 点击:2395

     

      由于啤酒发酵主要是将麦芽汁中的糖分转化为酒精,发酵主要是由酵母菌承担,因而各种特性的酵母菌剂是啤酒发酵的发酵剂。

      在啤酒的专业书中,一般是把酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)称为上面发酵啤酒酵母,把卡尔酵母(Saccharomyces carlsbergensis)称为下面发酵啤酒酵母。在微生物书刊中,常常把两者统称为啤酒酵母。

      啤酒生产用菌种大多是以上两个种的亚种或菌株,我国沈阳啤酒厂就曾使用卡尔酵母诱变育种的变种。

      不同种类的酵母
      啤酒生产中涉及的酵母菌种类较多,既有生产工艺中需要使用的培养酵母,也有生产环境中存在的野生酵母。在生产菌株中,根据在酿酒过程中的不同性状表现,又有上面发酵酵母与下面发酵酵母、凝集酵母与粉末酵母的区别。
      1.培养酵母与野生酵母
      (1)培养酵母。将野生酵母长期系统地驯养,经过反复使用和考察所选出的具有正常的生理状态和特性、适合于啤酒生产要求、在啤酒工厂得以使用的酵母菌株。
      (2)野生酵母。与培养酵母的形态和特性不一样,不为生产所控制使用的酵母菌株。野生酵母常常是不利于或有害于啤酒生产的酵母菌株。
      一般而言,单纯从外观形态上区别培养酵母和野生酵母是比较困难的,可以从抗热性、糖发酵性、孢子形成性、选择性生长等生理特性,以及利用免疫荧光等相应的分析测试技术加以区别(表1)。 

    培养酵母与野生酵母的区别

    区别内容

    培养酵母

    野生酵母

    细胞形态

    孢子形成性

    抗热性

    糖发酵性

     

    选择性生长

      含放线菌酮培养基

      赖氨酸为唯一碳源培养基

      含结晶紫培养基

    圆形或卵圆形

    较难

    水中5310分钟死亡

    葡萄糖、半乳糖、麦芽糖、果糖等均发酵;棉子糖全部或部分发酵

     

    不能生长

    不能生长

    20mg/kg以上不能生长

    圆形、椭圆形或柠檬形等多形态

    较易

    较耐高温

    一般不能发酵左述的糖类

     

     

    非酵母属可生长,酵母属不能生长

    非酵母属可生长,酵母属不能生长

    非酵母属、酵母属均可生长

    2.上面发酵酵母与下面发酵酵母
      (1)上面发酵酵母。发酵后,酵母出芽繁殖并不很快分开,5-10个细胞黏着成芽簇,带正电荷,与负电CO2相吸,酵母浮在液面形成一层泡盖,长时间放置不下沉。
      酵母细胞内只有棉子糖转化酶,可以转化棉子糖为果糖和蜜二糖,但无蜜二糖酶,发酵棉子糖量达1/3。
      (2)下面发酵酵母。发酵时酵母悬浮在发酵液中,出芽后无黏着现象,带负电荷,与负电CO2相斥,发酵完毕,下沉形成酵母泥。
      细胞内有棉子糖转化酶和蜜二糖酶,可全部发酵棉子糖。
      3.凝集酵母与粉末酵母
      (1)凝集酵母。发酵接近结束时,酵母细胞相互凝集成菌团,并很快聚集成肉眼可见的大块,这种性质被称为凝集性,具有此性质的酵母被称为凝集酵母,发酵度较低。
      因这种酵母具有强凝集性且易与发酵液分离,所以酒液澄清速度快。
      (2)粉末酵母。在发酵停止时,酵母以单个或数个的形式悬浮在液体中,不容易凝集和
      沉淀,沉淀困难,被称为粉末酵母,又称絮状酵母,发酵度较高。

      啤酒工厂常用的酵母菌种
      我国啤酒生产几乎全部使用下面发酵酵母.啤酒工厂常用的下面发酵酵母菌株如表2所示。

    常用传统啤酒酵母的种类

    酵母名称

    特性

    萨士酵母

    卡尔斯伯酵母

     

    U酵母

    E酵母

     

    776号酵母

     

    荷兰酵母

    1103号酵母

    弗罗信尔酵母

      发酵度低,沉淀较慢,不凝集

      1号,椭圆形、较小,发酵度高,沉淀慢

      2号,圆形、较大,发酵度低,沉淀快

      卵形、大小不均匀,发酵度高,凝集性好,国内多用

      细胞圆形、较大,发酵度高,沉淀较慢,不易澄清,常与其他酵母合用,或用于后酵以获高发酵率

      细胞椭圆、相互胶着、比U酵母略大,发酵力强,适用于添加非发芽谷物原料的啤酒厂,国内许多大厂使用的酵母与此相似

      形态同U酵母、大小整齐,发酵力中等

      细胞卵形、较大,凝集性好,澄清状,香味好,适合低浓度麦汁的浓色啤酒发酵

      发酵度高,沉淀慢、不凝集

    优良的啤酒酵母应具有的特点包括:能有效地从麦汁中摄取代谢所需的营养物质;代谢产物能赋予啤酒良好的风味;发酵完毕后,能顺利地从发酵液中分离等。

      啤酒工厂酵母的纯种扩大培养
      啤酒酵母是否纯正,对啤酒发酵和啤酒质量有着很大的影响,这就要求生产上使用的酵母必须经过纯种扩大培养,使细胞数量达到一定要求后才能用于啤酒发酵,即指从斜面菌种开始,逐步扩大培养到可用于发酵生产的菌种数量水平的过程。

      酵母扩大培养的一般工艺流程如下所述。
      1.实验室阶段[扩大比1:(10-20)]
      (1)试管培养。高压灭菌的8%-10%的无酒花麦汁10mL,在20mL试管中接种斜面试管原菌种后,于25-27℃培养2-3天,每天定时摇动1次。
      (2)三角瓶培养。煮沸灭菌30分钟的8%-10%的无酒花麦汁25-500mL,在500-l000mL三角瓶中冷却后,接种试管培养菌种,于20-25℃培养3天,每天定时摇动1次。
      (3)卡氏罐培养。煮沸灭菌30分钟的10%-12%的无酒花麦汁5-10L,在10-20L卡氏罐中冷却后,接种三角瓶培养菌种,于10-15℃培养3-5天,间歇通气。
      2.生产现场阶段[扩大比1:(4-5)]
      (1)汉逊罐扩大培养。冷却后的麦汁200-300L在杀菌罐内,通过蛇管蒸汽加热,0.08-0.lMPa 60分钟保温灭菌,冷却至10-12℃进入汉逊罐,接种卡氏罐培养菌种后,于10-13℃培养24-36h,间歇通气。
      (2)生产线扩大培养。汉逊罐的85%培养量,经一级繁殖罐(10-12℃)、二级繁殖罐(8-10℃)扩大培养,再到发酵池(罐)发酵。
      (3)留种线扩大培养。汉逊罐的15%培养量,补加入灭菌冷却麦汁,培养完毕后,2-3℃冷却备用。
      3.工艺控制及操作规程注意
      从实验室阶段开始,整个扩大培养全过程工厂每年一般只做一次,而把汉逊罐作为菌种培养、保存的手段,每个月做一次生产现场扩大培养。
      从斜面原种一次扩大培养的酵母可使用7-8代甚至10代以上,即可作7-8次汉逊罐。
      若生产工艺需要,采用发酵池(罐)中的酵母泥返回汉逊罐为菌种,由于大罐发酵时酵母受压较重,一般只能使用5-6代,深层发酵大罐有时只能使用3-4代。
      为了保证发酵质量,返种代数亦尽量减少。若深层发酵大罐返种深层发酵大罐,最好只返种1代。

     


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