固定化酵母在啤酒發(fā)酵中應(yīng)用的研究.pdf

1、幾個世紀(jì)以來,釀造公司一直使用游離酵母在啤酒大罐中進(jìn)行麥汁的分批發(fā)酵,但是利用固定化酵母進(jìn)行麥汁的快速連續(xù)發(fā)酵可能是最有效的提高釀造廠生產(chǎn)力的方法。
　　 本文從實(shí)驗(yàn)室儲藏的10株啤酒酵母中通過比較它們的極限發(fā)酵度,發(fā)酵力以及發(fā)酵性能篩選出一種發(fā)酵力強(qiáng),雙乙酰值低的酵母。研究了聚乙烯醇-海藻酸鈉包埋酵母和大孔樹脂吸附酵母的最佳工藝條件。研究了發(fā)酵參數(shù)(溫度,停留時間和麥汁濃度)對固定化酵母連續(xù)發(fā)酵所產(chǎn)嫩啤酒理化指標(biāo)的影響,并通過

2、對聚乙烯醇-海藻酸鈉包埋酵母填充量,麥汁濃度,發(fā)酵溫度和停留時間的正交實(shí)驗(yàn)確定了最佳的發(fā)酵工藝路線。并對連續(xù)發(fā)酵的穩(wěn)態(tài)條件進(jìn)行了兩個月的取樣觀測,研究了發(fā)酵溫度和麥汁輔料比對連續(xù)發(fā)酵產(chǎn)啤酒風(fēng)味物質(zhì)形成的影響,以及對固定化酵母連續(xù)發(fā)酵和游離酵母分批發(fā)酵所產(chǎn)啤酒主要理化指標(biāo)和風(fēng)味物質(zhì)含量進(jìn)行了比較。研究結(jié)果表明:
　　 以12°P麥汁極限外觀發(fā)酵度80％,極限真實(shí)發(fā)酵度68％為第一級篩選和300 mL麥汁發(fā)酵第1-2 d失重(g/d

3、)＞2.6選出降糖速率快、糖利用率高的四株酵母,并對它們進(jìn)行3 L規(guī)模的發(fā)酵實(shí)驗(yàn),選出α-氨基氮同化率較高的21號酵母。
　　 在以聚乙烯醇-海藻酸鈉為載體包埋酵母的研究過程中,以聚乙烯醇濃度為8％(w/v),海藻酸鈉2％(w/v),NaNO350％(w/v),CaCl22％(w/v)包埋效果最好,制得的固定化酵母顆粒的機(jī)械強(qiáng)度最高。和游離酵母發(fā)酵降糖相比,固定化酵母起始發(fā)酵比較慢,但24h后降糖速率超過游離酵母,并且具有較好的

4、操作穩(wěn)定性,在10批次發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中,固定化酵母的真實(shí)發(fā)酵度幾乎沒有變化。
　　 研究了大孔樹脂載體吸附酵母的效果,從7種樹脂中選出負(fù)載量最高的大孔極性樹脂ZGCAD45。并在14℃條件下,樹脂和酵母菌懸液的比例為1:4,酵母菌懸液濃度為3.05×108 cell/mL,吸附16 h負(fù)載量最高。
　　 在連續(xù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)中,最佳發(fā)酵工藝為固定化酵母的填充量為50％,麥汁原濃為10°P,發(fā)酵溫度12℃,停留時間12 h。通過對其穩(wěn)

5、態(tài)的定時檢測,固定化酵母連續(xù)發(fā)酵產(chǎn)啤酒的酒精含量基本維持在3.26(％,w/w),真實(shí)濃度3.38°P,真實(shí)發(fā)酵度67％,雙乙酰含量0.127 mg/L,酵母數(shù)(4-5)×10°cell/mL。
　　 研究了影響連續(xù)發(fā)酵風(fēng)味物質(zhì)形成的主要發(fā)酵參數(shù)-溫度和麥汁輔料比,當(dāng)發(fā)酵溫度從10到15℃時,高級醇的含量逐步增加,在15℃時異戊醇的含量超過其味閾值。乙酸乙酯和乙酸異戊酯的含量呈下降趨勢,但是在上述溫度下乙酸異戊酯含量均超過其閾值