啤酒工艺综合实验

啤酒工艺综合实验
第一节麦汁的制备及发酵实验
一、实验目的
1、熟悉麦汁的制备流程，为啤酒发酵准备原料；
2、学习啤酒的主发酵过程，掌握酵母发酵规律。

二、实验原理
麦汁制备包括原料粉碎、糖化、麦醪过滤、麦汁煮沸等几个步骤。

糖化分阶段进行，先将糖化醪调至35 r，使麦芽中的酶最大限度的溶出。

麦芽中的酶主要有淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶等，其中最主要的是淀粉酶中的a -淀粉酶和8 -淀粉酶，这两种酶的最适作用温度不同，a -淀粉酶的最适作用温度为70r，50r以下较弱，80r以上失活。

p -淀粉酶的最适作用温度是60〜65r，产物为麦芽糖。

糖化结束后，麦汁已经形成，要采用过滤尽快将麦汁与麦糟分离。

实验采用离心分离。

过滤后的麦汁需要进行煮沸并添加酒花，其目的是使多余水分蒸发、灭酶、蛋白质凝固及酒花成分的溶出。

啤酒的主发酵是静置培养的典型代表。

将酵母接种至盛有麦汁的容器中，在一定温度下静置培养的过程。

由于酵母是兼性厌氧微生物，先利用麦汁中的溶解氧进行繁殖，然后进行厌氧发酵生成酒精，由于培养基中糖的消耗，CO2与酒精的产生，相对密度不断下降，发酵过程可用糖度表来检测。

三、实验器材
粉碎机、不锈钢锅、恒温水浴锅、糖锤度比重计，电炉、pH计，气象色谱等，紫外可见分光光度计。

四、实验步骤
1、大米与麦芽的比例为30%:70%，加水比均为1:4。

2、麦芽的粉碎：用干法粉碎；大米粉碎后加水直接糊化，当升温至70r时加入一定量的a-
淀粉酶，然后继续升温至沸腾。

3、糖化：本实验采用浸出糖化法，在不锈钢锅加入若？升的纯净水，加热至35~37r，然
后将粉碎后的麦芽粉缓慢加入锅内，边加边搅拌，让麦芽粉分散均匀，然后按下述流程糖化：
35~37r（保温30min）f50~55°C（保温60min）-将已糊化大米醪与麦芽醪混合使混合
液温度升至65°C（保温30〜40min，碘液反应完全）一78°C过滤或离心分离。

4、麦汁过滤：
5、麦汁煮沸：煮沸的目的是灭酶和添加酒花，降低pH值，杀死杂菌和形成还原物质，酒
花分2——3次加入，煮沸时间维持在90min，蒸发量达到15%~20%，使麦汁浓度达到10Bx-11Bx。

6、热凝固物的分离：离心分离
7、麦汁冷却：将离心上清液注入发酵桶（事先用无菌水冲洗干净）中，降温至15C备用。

8、啤酒酵母活化：将2%的蔗糖水煮沸然后冷却至35C，加入已称量好的活性干酵母，充分
搅拌，保温活化。

9、发酵：将活化好的啤酒酵母培养液接入已冷却的麦汁中，在10C的生化培养箱中进行主
发酵5-7天，每天观察发酵现象及检测各项指标，至4Bx时结束（嫩啤酒）。

一般主发酵过程分为酵母繁殖期、起泡期、高泡期、落泡期和泡盖形成期。

仔细观察各时期的区另U。

10、主发酵测定项目：糖度、细胞浓度、酸度、还原糖、a -氨基氮、酒精度、pH值，
画出发酵周期中各个指标的变化曲线，发酵时间为横坐标，各项指标为纵坐标，叠画在一张坐标图中，并解释它们的变化，记下实验操作体会与注意点。

11、后发酵实验：主发酵结束后取上清液在0-4C生化培养箱中继续发酵十天，测定最
终发酵度及酒精含量。

第二节各项指标分析方法
一、糖度的测定：利用糖锤度计测定
二、酵母细胞浓度及出芽率测定：血球计数板及显微镜
三、酸度：电位滴定仪
四、还原糖测定：斐林试剂法
五、酒精含量测定：气相色谱法或比重法
六、 a -氨基氮的测定：（茚三酮法）
七、双乙酰的测定：（紫外分光光度法）
附:
a-氨基氮的测定（茚三酮法）
原理：水合茚三酮与氨基酸反应生成还原型茚三酮，氨基酸被氧化脱羧产生醛、CO2、
NH3。

然后NH3、水合茚三酮、还原型茚三酮三者发生反应生成蓝紫色络合物，该络合物在570nm 处有最大吸收峰。

1、实验试剂
a显色剂：
100克磷酸氢二钠（Na2HPO4.12H2O）60克磷酸二氢钾（KH2PO4）
5.00克水合茚三酮 3.00克果糖
用水溶液溶解后稀释至1升（此溶液在低温下用棕色瓶可保存2周，pH应为6.6-6.80 操作时可以按比例配成100ml）。

b稀释溶液：2克碘酸钾溶于600ml水中，再加入96%乙醇400ml.
c标准溶液：溶107.2mg甘氨酸于100ml水中，0°C贮藏。

用时按要求稀释。

该溶液含有200mg a -氨基氮/升。

2、实验操作
取糖化的麦芽汁 1.00ml （或者是其他的合适量，使稀释后的浓度为1-3mg a -氨基氮/ 升），放入100ml的容量瓶中，稀释到刻度，摇匀。

标准甘氨酸溶液稀释液：取1.00ml标准溶液，在100ml的容量瓶中稀释到刻度。

取麦芽汁稀释溶液、水、标准的甘氨酸溶液（三个）稀释液#2.00ml，放入比色管中，（水用于空白对照），各比色管中分别加入1.00ml的显色剂，摇匀，在沸水中加热16min。

（此时应该准备20C的水浴）
20C水浴中冷却20min。

加入5.00ml的碘酸钾稀释溶液，摇匀，在30min内于570nm处测定吸光度值。

3、计算
游离的a -氨基氮（毫克/升麦芽汁）=2X100X样品溶液吸光度值/标准溶液平均吸光度。

双乙酰（紫外分光光度法）
1原理
双乙酰作为挥发性组份从啤酒样中蒸发出来，与邻苯二胺反应，生成2, 3一二甲喹喔啉，在335nm波长下进行测定。

由于其他联二酮类都具有相同的反应特性，再加上蒸馏过程中部分前驱体要转化成联二酮，因此上述测定结果为总联二酮含量（以双乙酰表示）。

2仪器
a）带有加热套管的双乙酰蒸馏器；
b）具有锥形瓶（或平底蒸馏烧瓶）的蒸汽发生瓶：2000mL（或3000mL）；
c）容量瓶：25 mL ；
d）紫外分光光度计：备有10mm石英比色皿或20mm玻璃比色皿。

3试剂和溶液
a） 4mol/L盐酸溶液：按GB/T 601配制；
b） l0g/L邻苯二胺溶液:称取邻苯二胺0.100g，溶于4mol/L盐酸溶液中，并定容至10mL，摇匀，放于暗处。

此溶液须当天配制与使用；若配制出来的溶液呈红色，应重新更换新试剂；
c）有机硅消泡剂（或甘油聚醚）。

4分析步骤
4.1蒸馏
将双乙酰蒸馏器安装好，加热蒸汽发生瓶，使水至沸。

通汽预热后，置25mL容量瓶于冷凝器出口接受馏出液，外加冰浴冷却，加2〜4滴消泡剂于100mL量筒中，再注入未经除气的预先冷至5°C左右的酒样100mL，迅速移入已预热的蒸馏器内，并用少量水冲洗带塞漏斗，盖塞。

然后用水封口，进行蒸馏，直至馏出液接近25mL（蒸馏需在3〜5min内完成）时取下容量瓶，达到室温用水定容，摇匀。

4.2显色与测量：
分别吸取馏出液10.0mL于两支干燥的比色管中，并于第一支管中加入邻苯二胺溶液0.50mL，第二支管中不加（做空白），充分摇匀后，同时置于暗处放置20〜30min，然后于第一支管中加4mol/L盐酸溶液2mL，于第二支管中加入4mol/L盐酸溶液2.5mL，混匀后，于335nm波长下，用20mm玻璃比色皿，以空白调仪器零点，测定其吸光度。

比色测定操作须在20min内完成。

5分析结果的表述
试样中双乙酰含量按下式计算：
X =电3亨技
式中：X ——试样中双乙酰的含量，mg/L ；
A33——试样在335nm波长下，用20mm比色皿测得的吸光度;
1.2——吸光度与双乙酰含量的换算系数。