实验室啤酒发酵

实验室啤酒发酵

摘要目的学习实验室摇瓶法啤酒发酵及其后发酵。方法用糖锤度计测定麦芽汁糖度，应用摇瓶法发酵啤酒，并测定发酵产物中的酒精度。结果发酵产物中酒精度不足，不能达到摇瓶发酵的基本要求。结论本实验结果并不理想，但我们已经对啤酒发酵有了整体的认识。

关键词啤酒发酵；摇瓶法；酒精度测定

1.材料与方法

1.1啤酒酵母的扩大培养

1.1.1培养基的配制取协定法制备的麦芽汁滤液加水定容至糖度为10BX，取50 mL装入250 mL三角瓶中，每个小组三瓶，包上瓶口布后，0.05Mpa灭菌30分钟。

1.1.2菌种扩大培养取麦汁斜面菌接种到麦汁平板上，在28℃条件下培养两天。镜检后挑去单菌落3个接种到50ml麦芽汁三角瓶中。在20℃条件下培养两天，每天摇动三次。接种到550ml麦汁三角瓶中，在15℃条件下培养三天，每天摇动三次。注意无菌操作。

1.2麦芽汁糖度测定取100mL麦汁或除气啤酒，放于100mL量筒中，放入糖锤度计，待稳定后，从糖锤度计与麦汁液面的交界处读出糖度，同时测定麦汁温度，根据校准值，计算20℃时的麦汁糖度。若糖度较低，糖度计不能浮起来，可多加一些麦汁，直至糖度计浮在液体中。

1.3啤酒主发酵在1000 mL三角瓶中进行啤酒主发酵小型试验。具体方法如下：将麦汁加水，使糖度达到10 Bx，0.05 Mpa灭菌30分钟。冷却后摇动充氧，沉淀。将50mL酵母菌种接入，在10℃生化培养箱中发酵，每天观察发酵情况。主发酵：10℃，7天→至4.0 plato时结束（嫩啤酒）。一般主发酵整个过程分为酵母繁殖期，起泡期、高泡期、落泡期和泡盖形成期等五个时期。仔细观察各时期的区别。

1.4酒精度测定

1.4.1蒸馏称取试样100克，全部移入500ml已知质量的蒸馏瓶中，加水50ml和数粒玻璃珠，装上蛇形冷凝器（或冷却部分的长度不短于400mm的直型冷凝器），开启冷却水，用已知质量的100ml容量瓶接收馏出液（外加冰浴），缓缓加热蒸馏（冷凝管出口水温不得超过20℃），收集约96ml馏出液（蒸馏应在30-60分钟内完成），取下容量瓶，调液温至20℃，然后补加水，使馏出液质量为100克（此时总质量为100+容量瓶质量），混匀（注意保留蒸馏后的残液，可供做真正浓度用）。

1.4.2测量A 将附温比重瓶洗净，干燥，称量，反复操作，直至恒重，得C。将煮沸冷却至15℃的水注满恒重的比重瓶中，插上带温度计的瓶塞（瓶中应无气泡），立即浸于20℃ 1℃的水浴中，待内容物温度达20℃，并保持5min不变后取出，用滤纸吸去溢出支管的水，立即盖好小帽，擦干后，称量得A。

1.4.3测量B 将水倒去，用试样馏出液反复冲洗比重瓶三次，然后装满，按测量A同样操作，得B。

1.5啤酒后发酵当发酵罐中的糖度下降至4.0~4.5BX时，开始封罐，并将发酵温度降至2℃左右，8~12天后，罐压升至0.1Mpa，说明已有较多CO2产生并

溶入酒中，即可饮用。若要酿制更加可口的啤酒，后发酵温度应降低，时间应延长。

1.6啤酒品质评价将啤酒冷冻至10~12℃，开启瓶盖，将啤酒自3cm高处缓慢倒入玻璃杯内，在干净、安静的室内进行啤酒品评。

2.实验结果

2.1酒精度的测定

A=82.2083g, B=82.1884g, C=31.4706g,d2020=(B-C)/(A-C)=0.9996,经查表的酒精度为0.220。

2.2实际浓度的测定

样品的比重为83.7193/82.2083=1.0183,查表的样品的实际浓度n=4.655%。

2.3原麦芽汁浓度的计算

P=(82.2083%×2.0665+4.655%)/(100+82.2083%×1.0665)=1.74%

发酵前缘麦芽汁糖度为10Bx,换算成比重为 1.03998，经查表的发酵前原麦芽汁浓度P0=2.06%，相对误差为（P-P0）/P0×100%=15.53%。误差较大，说明发酵中可能有野生酵母或细菌污染。

2.4发酵度的计算（缺少相关数据，无法计算）

2.5啤酒品质评价

啤酒光亮透明，深黄色，无悬浮物，几乎无气泡。略带苦味和甜味，无啤酒香气。最终评分为48分。

3.讨论

3.1发酵泡沫抑制剂的作用原理及对发酵结果影响的分析

添加发酵泡沫抑制剂的作用原理是泡沫抑制剂以微粒的形式，渗入到发酵液泡沫的两气泡之间的液膜中去，并捕获泡沫表面的疏水链端，形成很薄的双分子膜层，再经扩散，层状侵入，从而进一步扩散到气泡泡膜中。由于发酵泡沫抑制剂(聚二甲基硅氧烷)的表面张力很低，使泡膜的表面张力局部下降，膜壁逐步变薄，被表面张力大的膜层所牵拉，最后导致泡沫的破裂，这是一个物理作用过程。

使用发酵泡沫抑制剂后可有效提高发酵罐麦汁装量5％～15％，增加CO。回收量，达到节约成本，减少消耗的目的。但发酵泡沫抑制剂对酵母活性有一定影响，具体表现为酵母增殖倍数略有下降，酵母泥死亡率有所上升。因试验罐的酵母均未回收使用，无法看出其对下一代的影响。另从发酵液理化及挥发指标看，添加发酵泡沫抑制剂的试验罐乙醛上升明显，总高级醇有所下降。这可能与发酵过程酵母活性下降、发酵罐静压增加有关。试验罐发酵液口味方面，生青味稍明显，口感协调性较对照罐略差些。[1]

3.2影响啤酒风味的因素分析

麦芽汁中α-氨基氯含量是影响啤酒中高级醇含量和啤酒质量的重要因素。高级醇作为啤酒中重要的风味物质，大约80％是在主发酵期间形成的，因此其含量主要受酵母菌种、麦汁成分、发酵工艺条件等因素的影响嘲。麦汁是酵母生长繁殖发酵的营养基质，其中的α-氨基氮又是酵母同化的主要氮源。适量的α-氨基氮可促进酵母繁殖，生成适量的高级醇；仅α-氨基氮含量过高，氨基酸会通过降解途径形成过多的高级醇。因此，有必要控制仅α-氨基氮含量，以降低小麦啤酒中高级醇的生成量。[2]

在影响啤酒风味成熟的物质中，双乙酰是最关键的一项，被认为是衡量啤酒成熟与否的决定性指标。如果双乙酰含量超过味阈值，就会给啤酒带来不愉快的馊饭味，而影响双乙酰含量的一个重要因素就是酵母菌种的选用。酵母在长期培养过程中，会产生变异，从而会使α-乙酰乳酸增加，增大双乙酰峰值，使双乙酰含量大大增加，给啤酒带来不正常的口味。