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。

如果酵母被杂菌（球菌、乳酸菌）污染后，会产生多量的双乙酰，并且此类菌能继续在沉淀酵母中生长，因此也存在于接种酵母中，所以在实验室阶段对双乙酰进行鉴定，是防止被污染及变异酵母扩大到生产中的一个有效方法。

[3]
感谢
感谢白璐老师和张新芳老师的耐心指导，感谢我们小组其他组员的共同努力与合作。

参考文献
1.庄永森，方柏山，et al，添加泡沫抑制剂对啤酒发酵的影响，食品与发酵工业[J]，2008，
34(12)
2.王丹，肖冬光，张翠英，et al，小麦啤酒麦芽汁制备工艺的优化[J]，2009,(12)
3.陈红丽，王强，王斌，酵母扩培实验室阶段双乙酰鉴定的重要性[J]，2001，28(2)
4.白璐，发酵工程讲义
Beer Fermentation In Laboratory
Zeng P.1, Zhang M.L.1, Zhang T.X.1, Fang M.2, Zhi S.P.2, Zhang H.X.2, Huo Z.H.2, Bao J.J.2
1，Biotechnol ogy Base Class in 2008；2，Biotechnol ogy Class in 2008
Abstract Objective To learn the shake flask method in fermentation and post-fermentation for beer in laboratory. Methods Use the Brix spindle to assay the brix of malt juice ,make the beer fermentation by shake flask, and assay the alcohol of the beer fermentation product. Results The alcohol in fermentation products is not enough to fit the basic requirements of shake flask fermentation. Conclusions The experimental results are not ideal, but we have gained a whole understanding of the beer fermentation.
Key words Beer Fermentation; Shake Flask; Alcohol Determination。