发酵工程实验

5
在啤酒发酵过程中，可发酵性糖约有96%发酵为 乙醇和CO2，2.0~2.5%转化为其他发酵产物， 1.5~2.0%合成细胞物质。 麦汁中麦芽四糖以上的寡糖、异麦芽糖、潘糖 和戊糖等不能被酵母利用，称为非发酵性糖。
糖度的测定
糖锤度计即糖度表，又称勃力克斯比重计用纯蔗糖溶液的重量百分数 表示的比值，其刻度称为勃力克斯刻度（Brixsale，°BX），即糖度。 通常所说的糖度是指在20℃下的数值，如果测定温度低于或高于 20℃时，需要通过校正表读出校正值。 波美比重计（婆美氏比重计） ，以波美度（°Be）为单位 。波美 比重计有两种：一种叫重表，用于测量比水重的液体；另一种叫轻表，用 于测量比水轻的液体。 波美度和勃力克斯度的换算： 1 °Be ≈ 1.8 BX 柏拉图度（Plato， °P），是一种与°BX相同的表示刻度，但柏拉 图度就是20℃时的糖度，没有13 ℃时的°P的含糊说法。因为没有柏拉 图比重计，它纯粹只是一个标准。
Part
3
酒精度、实际浓度的测定
16
1、酒精：啤酒是一种低酒精度的饮料，通常10~12 °P啤酒的 酒精含量为2.9%~4.1%。 2、浸出物：以胶体形式存在的一些物质，包括糖类、维生素、 无机矿物质、苦味物质、多元酚，微量的脂质、色素物质和 有机酸等等。 3、二氧化碳：一般含量在0.35%~0.6%，利于啤酒起泡，饮后 给人舒服的刺激感（啤酒的杀口力）。 4、挥发性物质：除酒精外的一些高级醇、酮、醛、脂肪酸等等， 构成了啤酒的风味。
实际发酵度的计算
麦芽汁经发酵后浸出物减少的百分数称为发酵度 实际发酵度＝（P – 实际浓度）/P ×100％
浅色啤酒根据其实际发酵度可分为三个类型 低发酵度 ： 50％左右，往往使啤酒保存性差。 中发酵度 ： 60％左右，较合适。 高发酵度 ： 65％左右，较合适
具体工作
24
1、称重：500ml蒸馏瓶、100ml三角瓶、密度瓶（全套） 2、蒸馏：取一瓶主发酵后的啤酒100g，加蒸馏水50ml，小火蒸馏，得到约 96ml馏出液，加水补至100g，用来测定酒精度。蒸馏后的残液冷却补水 至100g，用来测定实际浓度。 3、测定：用密度瓶测定蒸馏水的质量（A）、馏出液的质量（B）、残留液 的质量（D） 4、查表：酒精度、实际浓度 5、计算：原麦芽汁的浓度、实际发酵度
12
主发酵
啤酒的主发酵是利用酵母将麦芽汁生成嫩啤酒（green beer，带有生青味，没有成熟的啤酒）的过程。在这一过程 中，可发酵性糖等营养物质被酵母分解成酒精和CO2，并产生 诸如双乙酰、高级醇、醛、酸、酯和硫化物等一系列风味活 性物质，将麦汁的风味转变成啤酒风味。 其中，双乙酰的含量较高，会使啤酒带有馊饭味。
Thank you!
查密度-浸出物对照表，得出实际浓度。
22
原麦芽汁浓度的计算
P=（ 酒精度×2.0665十实际浓度）/（100十酒精度 × 1.0665）
若计算所得的原麦汁浓度与发酵之前的麦汁浓度相符， 说明发酵正常； 若计算所得的原麦汁浓度与发酵之前的麦汁浓度不符， 说明发酵不正常，可能有野生酵母或细菌污染。
23
密度瓶法测定酒精度
17
啤酒发酵液中酒精的含量的较低，酒精的沸点为78℃， 因此可以用小火将酒精蒸馏出来，收集馏出液。然后再20 ℃ 时酒精水溶液与同体积纯水的质量之比，求得相对密度d2020， 查密度-酒精度对照表，得出酒精的百分含量。
实验步骤
18
（1）称取试样100克，全部移入500ml已知质量的蒸馏瓶中， 加水50ml，装上蛇形冷凝器，开启冷却水，用已知质量的 100ml三角瓶接收馏出液，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），取下三角瓶，调液温20℃，然后补加水，使馏出 液质量为100克（此时总质量为100+三角瓶质量），混匀 （注意保留蒸馏后的残液，可供做实际浓度用）。
实际浓度的测定
实际浓度是指除去酒精后的浸出物浓度。
21
（1） 将上述蒸去酒精的500mL三角烧瓶冷却至室温。 （2） 加蒸馏水将蒸馏残液调整至100.0g，继续蒸馏，得到约96ml蒸馏液， 补水至100g，冰浴冷却至15℃，加满比重瓶，20 ℃水浴锅，按照测量A 同样测定得出D。 （3） 用密度瓶法测定蒸馏残液在20℃时的质量（D）。 d2020 =（D-C）/（A-C） A: 蒸馏水+比重瓶的质量 D: 残留液+比重瓶的质量 C: 附温比重瓶的质量
13
具体工作
实验流程
计数 接种 挑去三环 酵母斜面 50ml 接种 50ml 550ml 接种 50ml 550ml
28℃培养2d
20 ℃培养2d 每天摇动3次 周三
15 ℃培养2d 每天摇动3次 周五
10℃进行 主发酵7d 周日
14
接种的具体安排
1、共接种三次（周三、周五、周日），每个小组的同学分工合 作，每次来2-3个人，将人员确定下来，登记。 2、周三和周五的接种时间由同学们来定，确定好以后通知老师。 一个大组确定在同一时间。 周日的接种时间 9:00 点 第一、二大组 11:00 点 第三、四大组 13:00 点 第五、六大组
19
（2）测量A（密度瓶加满水的质量） 将附温比重瓶洗净，干燥，称量，反复操作，直至恒重， 得C。将煮沸冰浴冷却至15℃的蒸馏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。
密度瓶的质量（C） 编号 质量 9166 33.221 g 9142 35.069 g 9130 29.661 g
Part
4
啤酒后发酵及品质评价
后发酵
后发酵又称后熟或贮酒，是将主发酵结束后除去大量沉 淀酵母的嫩啤酒平缓地送至贮酒罐中，低温下贮存的过程。
26
目的：促进发酵液成熟，双乙酰还原，改善口味 对嫩啤酒中的残糖进行进一步发酵 排除氧气，增加二氧化碳的溶解量 使啤酒澄清，稳定性良好
Part
2Baidu Nhomakorabea
啤酒酵母的扩大培养和主发酵
11
啤酒酵母属于真菌门，子囊菌纲，原子囊菌亚纲、内孢 霉目，内孢霉科，酵母亚科，酵母属，啤酒酵母种。 啤酒酵母为兼性厌氧菌。在啤酒酿造过程中，啤酒酵母 在有氧情况下利用麦芽汁中的糖和其他营养成分，合成酵母 细胞 。而在厌氧情况下，酵母进行细胞内呼吸将糖不完全氧 化而分解转变成乙醇和二氧化碳。 啤酒酵母扩大培养是指从斜面种子到生产所用的种子的 培养过程。使啤酒酵母从最适生长条件逐渐过渡到最适发酵 条件，以保证菌种的活力，尽量缩短菌种的适应时间（延迟 期）。
8
放气阀
安全阀
放水阀
9
具体工作
1、清洗实验所用的三角瓶、烧杯、量筒等器材，必须用洗洁精 清洗。 2、麦芽汁的稀释，与蒸馏水的比例接近2:1，糖度到达10°BX 。 但在稀释过程中最好先加入少量的水，测定一下糖度，然后 再少量多次的加水。 10°BX ≈5.6 °Be 3、分装培养基，包扎， 0.05MPa灭菌30min 每个小组需要的培养基约为3500ml 每个小组 250ml 三角瓶（装50ml 培养基） 三个 1000ml 三角瓶（装550ml 培养基） 六个
发酵工程实验
系列实验Ⅰ--- 啤酒发酵
2
实验一 实验二 实验三 实验四
麦芽汁糖度的测定及分装灭菌 啤酒酵母的扩大培养和主发酵 酒精度、实际浓度的测定 啤酒后发酵及品质评价
Part
1
麦芽汁糖度的测定及分装灭菌
4
麦芽汁的制备俗称糖化，包括麦芽和谷物的粉碎、糖化 制成麦汁，麦糟分离，麦汁煮沸并添加啤酒花和麦汁冷却并 除去固形物等阶段。 通常全麦芽制成的麦芽汁当中： 麦芽糖 4%~6% 麦芽三糖 1.1~1.8% 葡萄糖 0.5~1.0% 果糖 0.1~0.5% 蔗糖 0.1~0.5% 这些可发酵性糖被酵母利用的次序一般为： 葡萄糖>果糖>蔗糖>麦芽糖>麦芽三糖
6
7
麦芽汁的稀释
将麦芽汁在烧杯内用蒸馏水稀释，玻璃棒混匀，后到入 量筒内，放入波美计，待稳定后从波美计与麦汁液面的交界 处读出数值。 根据以往的经验，麦汁与蒸馏 水稀释的比例接近2:1。在稀释的 时候，先少加水，混匀后测定糖度。 如果糖度太高，再加入少量蒸馏水， 再进行测定。
麦芽汁培养基的分装灭菌
将稀释好的培养基分装到不同的三角瓶内，包扎，作好标记，0.05MPa灭菌 30min，冷却后放入冰箱内备用。 灭菌锅的使用： 1、将内胆拿出，加水。加到三个的位置 2、放入物品，盖子加橡胶圈，旋转盖好。 3、打开放气阀，接通电源。待放气阀开 始冒气（气比较均匀且气较大时）， 计时10min，关闭放气阀。 4、压力开始上升，待压力（或温度）上 升到所需压力时，维持在该压力下， 开始计时。 5、到时间后，拔掉电源，自然降压，压 力为0时，打开盖子。 注：灭菌锅的最大压力为0.15MPa，超出该 范围后，安全阀自动放气。
后发酵一般在0~2℃的密闭容器内进行。
具体工作
27
1、取丝口试剂瓶，每小组3个，清洗干净，蒸馏水冲洗，灭菌。 2、在超净工作台下，将3瓶主发酵后的啤酒倒入试剂瓶中，装 液量为瓶子容积的90%，注意不要进入太多空气。 3、盖紧盖子，放于0~2℃冰箱中后发酵一个月。
品
酒
28
外观 泡沫 酒体口味 啤酒香气
20
（3） 测量B（密度瓶加满馏出液的质量） 将水倒去，用试样馏出液反复冲洗比重瓶三次，将馏出 液冰浴冷却到15 ℃，然后装满，插入温度计，放入20 ℃水 浴锅，按测量A同样操作，得B。 （4）计算 试样发酵液的相对密度计算： d2020 =（B-C）/（A-C） A: 蒸馏水+比重瓶的质量 B: 发酵液+比重瓶的质量 C: 附温比重瓶的质量 （5）查密度-酒精对照表，求得酒精含量。