生物工艺学试题及答案

一、名词解释（10分2分/个全是啤酒）啤酒比较乱

1啤酒生成过程对原料粉碎度有何要求？

粉碎时要求麦芽的皮完整而不碎，胚乳适当细，并注意提高粗细3的均匀性。辅助原料（如大米）的粉碎越细越好，以增加浸出物的得率。对麦芽粉碎的要求，根据过滤设备的不同而不同。对于过滤槽，是以麦皮作为过滤介质，所以粉碎度要求较高，粉碎时皮壳不可太碎，以免因过碎造成麦槽层的渗透性变差，造成过滤困难，延长过滤时间，由于麦皮中含有苦味物质，色素，单宁等有害物质，粉碎过细会使啤酒色泽加深，口味变差也会影响麦汁得率。因此在麦芽粉碎时要尽可能大的使麦皮不受破坏。如果采用压滤机，则要适宜细粉碎。

*2.糖化工艺条件的改变对麦汁组分的影响？

（1）麦芽的质量及粉碎度：糖化力强溶解良好的麦芽糖化时间短形成可发酵性糖多；优质麦芽或溶解良好的麦芽，粉碎度的粗细对糖化影响小，反之麦芽质量差则影响大（2）非发芽谷物的添加：种类，支链直链淀粉比例，糊化，液化程度及添加数量对麦汁组成影响大，非发芽谷物含量超过35%将延长糖化时间降低麦汁中可发酵性糖的比例，如果麦汁质量差含淀粉酶活性低不但会延长糖化时间，麦汁组成差，还会导致发芽谷物淀粉的利用率降低（3）糖化温度的影响:影响麦汁中可发酵性糖的比例和糖化时间，还会影响浸出物的收率（4）糖化醪pH：对于啤酒的糖化一般在63~70℃范围内α-淀粉酶和β-淀粉酶的最适pH范围较宽，可在pH5.2-5.5范围内波动，影响不大（5）糖化醪浓度：糖化时原料加水比越小则糖化醪浓度越大，糖化醪粘度也增大，会影响酶对作用基质的渗透，从而降低淀粉的水解速率，降低最终产物-还原糖的积累，也会抑制酶对淀粉的作用，当糖化醪浓度超过40%会降低浸出物收率，可发酵性糖含量也会降低，糖化时间延长。

3.如何操作能使麦汁清亮透明？

（1）贮酒温度不宜过高，酵母不能太老以免造成酵母自溶使啤酒浑浊（2）控制好后发酵使CO2产生较多就可以促进酵母凝聚沉淀加速澄清（3）贮藏温度越低越能减少大分子物质的溶解促进澄清；恒定的温度和罐压可防止啤酒对流保持澄清（4）贮藏容器越小垂直度越高越有利于澄清（5）控制啤酒中的高分子氮的含量等

4.麦汁过滤速度受哪些因素影响？

从理论上说，使用过滤槽时，麦汁过滤速度和影响因素之间的关系为：

K ——和过滤速度有关的常数△P ——麦糟层的压力差fa ——麦糟层的可渗透性d ——麦糟层的厚度μ——麦汁粘度（或用文字叙述过滤速度和各因素之间的关系）提高麦汁过滤速度的措施有：降低麦汁粘度（浓度、糖化完全、保温）、控制麦糟层的厚度（投料量、糟层平整）、控制麦糟层的可渗透性（麦皮不碎、控制辅料量、糖化完全、合理耕糟）、控制合适的压力差（结构合理、滤速适宜）等。

5.麦汁煮沸的意义

一是麦汁煮沸可以在以下几方面稳定麦汁：（1）杀死破坏性微生物（2）减少凝固性氮，从而提高胶体稳定性（3）提取酒花中的有效物质，赋予啤酒独特的香味和风味。（4）麦汁过滤结束后水分偏大，煮沸可以将多余得到水分蒸发出去，使麦汁浓度达到预定目标。

二是通过麦汁煮沸可以把麦汁中的可凝固蛋白分离出来，使后期操作没有蛋白质析出，导致啤酒外观不合格。

三是通过煮沸可以把酒花的有效成分充分溶解到麦汁中，起到固定香型作用。

四是起到杀菌作用，使麦汁发酵前就处于无菌状态，让发酵过程是一个纯种发酵的过程，有利于啤酒口味的纯正。

*6.如何保证麦汁煮沸效果？

蛋白质凝絮好坏是评价麦汁煮沸效果的依据。

（1）煮沸强度：混和麦汁中蛋白质变性后凝絮状况和蛋白质碰撞有关，翻腾越剧烈即强度越大碰撞几率越大，凝絮越多（2）麦汁温度和加热时间：温度越高变形越充分。在常压下煮沸时间越长越能促进蛋白质变性和凝絮但不能超过2h（3）煮沸pH：只有在等电点下蛋白质表面电荷为零时凝絮好。因此麦汁pH越接近5.2凝絮效果越好（4）沸腾效果：煮沸中形成的气泡的迅速破碎也促进凝絮（5）单宁和Ca2+，Mg2+的促进作用：麦汁中聚多酚和蛋白质是以共价键结合形成不溶性沉淀。添加五倍子单宁可以改善凝絮效果。Ca2+，Mg2+能促进带负电荷的颗粒形成盐桥絮凝也能降低蛋白质表面电荷促进沉淀。

7.酒花为什么要分次添加？

为了获得更细腻柔和的苦味。

添加方法：第一次：煮沸5~15min后添加总量的5%~10%主要是消除煮沸物的泡沫第二次：煮沸30~40min后添加总量的55%~60%主要是萃取α-酸并促进异构第三次：煮沸80~85min 添加总量的30%~40%主要萃取酒花油提高酒花香

8.麦汁充氧的目的？有何要求？

目的：供给酵母繁殖过程所需的氧。要求：根据经验充氧量一般在6-10mg/L的范围内，低于6mg/L一般认为充氧不足，高于10mg/L则为充氧过度。经验值是8mg/L±2mh/L

9.酵母添加数量对发酵的影响？

提高接种量，发酵时酵母最高细胞浓度相应增加，但新生酵母细胞浓度反而减少增殖倍数降低；提高酵母接种量由于发酵最高浓度增加，主发酵速度提高，由于新细胞增殖少，所以VDK峰值降低，高级醇生产减少，乙酸乙酯增加。接种量过高，由于新生产细胞减少，导致后发酵不彻底，酵母增殖倍数减少。

10.主发酵的作用及控制方法？

主发酵前期酵母吸收麦汁中氨基酸和营养物质，利用糖类发酵释放自由能合成酵母细胞。此过程α-氨基氮下降迅速。由于有机酸产生和麦汁缓冲物质减少，麦汁pH下降迅速。酵母达到最高浓度时，糖降最快。当发酵度达到酵母凝聚点时酵母开始凝聚，发酵液中悬浮酵母细胞数量下降，发酵糖降速率也下降。当主发酵后期每日糖降小于0.3o P时发酵缓慢，泡沫消失逐渐形成泡盖。主发酵结束前捞去泡盖即可下酒。

控制方法：(1)下酒的可发酵性糖：保留足够又不过剩的发酵糖并能在后发酵中全部发酵，一般保留在后发酵中增加10%发酵度的糖类(2)下酒的文都：若下酒时双乙酰较高，应采用较高温度可缩短后发酵时间(3)下酒的酵母细胞浓度：提高酵母浓度可加速双乙酰还原。所以在后发酵中采用加高泡酒后发酵的技术。

11后发酵的目的及控制方法？啤酒发酵过程中后发酵的目的是糖类继续发酵、促进啤酒风味成熟、增加CO2的溶解和促进啤酒的澄清。控制方法：（1）糖类继续发酵：在后发酵中发酵糖类主要是残余麦芽糖和主发酵中未发酵的麦芽三糖。不论什么啤酒酵母只要控制麦汁极限发酵度和下酒嫩啤酒真正发酵度之差，就可以保留足够的糖类在后发酵中发酵（2）增加CO2的溶解：根据麦芽糖酒精方程式可知，每克麦芽糖发酵可形成0.511gCO2，啤酒在后发酵1.0%~1.2%糖类，罐压保持在0.078Mpa啤酒中CO2就可>0.5%（3）促进啤酒风味成熟：长期后发酵和贮存会增加啤酒的贮藏香味；排出CO2或CO2洗涤的拖带而减少挥发性含硫物质（4）促进啤酒的澄清：添加五倍子单宁；添加明胶或鱼膘胶；添加蛋白酶。13.啤酒发酵过程需要外加CO2吗？为什么?

正常啤酒不需要外界冲入CO2但是一下情况要补充：（1在发酵过程中CO2的含量没有控制好，造成发酵结束时CO2低于标准而且口感也很差的时候（2采用高浓度稀释生产啤酒的时候，由于降度加水导致CO2浓度下降