这个关系到无氧呼吸~
①辅助原料(大米或玉米)粉碎,大麦粉碎(一般是湿法粉碎)②投放辅助原料于糊化锅糊化,大麦于糖化锅进行蛋白质休止③糊化后降温,将糊化后的醪液泵入糖化锅与大麦汁一起糖化(一般补加加淀粉酶)④糖化后,加酒花煮沸,然后过滤⑤滤液泵至沉淀槽⑥经过沉淀后,冷却、充氧,泵入发酵罐⑦添加酵母发酵⑧发酵完后还需经过贮藏才是成品啤酒
食品工程毕业论文题目
引导语:关于食品工程这一专业,有哪些论文题目可以选择呢?以下是我为大家整理的食品工程毕业论文题目,供各位阅读与借鉴。
一、《微生物学》研究小课题
1、灵芝的生产与加工技术的观察研究
2、天麻的生产与加工技术的观察研究
3、不同消毒剂的抑菌试验
4、苏云金杆菌的药效试验
5、紫外线杀菌试验
6、紫木耳的高产生产试验
7、平菇的高产生产试验
8、木本植物的扦插试验
9、无根豆芽菜的生产试验
10、食用菌病虫害防治试验
二、食品安全、食品营养方向
1、综述转基因食品的安全性
2、保健品的发展前景
3、有关某一具体食品的营养素的分析和检测(比如,鱼,肉或红富士苹果等)
4、有关某一类人群的营养调查报告及营养监测
5、有关某一类食品的营养强化(比如,赖氨酸,锌等)
6、某一类人群的营养和健康现状及分析(比如,婴幼儿,女性,老年人,青少年等)
7、冠心病患者的饮食及防治
8、糖尿病患者的膳食原则及防治
9、如何科学饮食
10、如何正确的摄入某一类营养素(比如,钙,维生素A等)
11、改进生产某一食品的工艺流程(比如,浅谈改进啤酒泡沫质量的措施)
12、综述绿色食品
13、综述无公害食品
14、分析各国的膳食结构
15、综述膳食结构跟体质、性格等关系
三、分子生物学、现代生物技术方向
1、微生物制剂的.生产与应用
2、基因工程技术的应用与发展
3、生物菌肥对植物的影响与作用分析
4、质粒的构建和扩增
5、现代生物技术在作物品种改良上的应用
6、生物信息学的发展和应用
7、魔芋的生长特性及功用
8、植物DNA提取方法的探讨与改进
9、红曲霉的液体培养方法优化
10、大肠杆菌质粒DNA提取方法的优化
四、生物技术方向
1、生物技术经济学分析
2、生物技术在医药领域的应用
3、我国的生物多样性及其保护
4、农业生物技术的发展与展望
5、基因重组技术研究现状
6、转基因食品的安全性评价
7、如何免费利用网上资源--生物技术网络资源的利用
8、浅谈生物技术领域的知识产权保护
9、生物技术与环境治理
10、现代生物技术与食品工业
现代发酵技术主要包括大容量发酵罐发酵法(其中主要是圆柱露天锥形发酵罐发酵法)、高浓糖化后稀释发酵法、连续发酵法等。(一) 锥形发酵罐发酵法传统啤酒是在正方形或长方形的发酵槽(或池)中进行的,设备体积仅在5~30m,啤酒生产规模小,生产周期长。20世纪50年代以后,由于世界经济的快速发展,啤酒生产规模大幅度提高,传统的发酵设备以满足不了生产的需要,大容量发酵设备受到重视。所谓大容量发酵罐是指发酵罐的容积与传统发酵设备相比而言。大容量发酵罐有圆柱锥形发酵罐、朝日罐、通用罐和球形罐。圆柱锥形发酵罐是目前世界通用的发酵罐,该罐主体呈圆柱形,罐顶为圆弧状,底部为圆锥形,具有相当的高度(高度大于直径),罐体设有冷却和保温装置,为全封闭发酵罐。圆柱锥形发酵罐既适用于下面发酵,也适用于上面发酵,加工十分方便。德国酿造师发明的立式圆柱锥形发酵罐由于其诸多方面的优点,经过不断改进和发展,逐步在全世界得到推广和使用。我国自20世纪70年代中期,开始采用室外圆柱体锥形底发酵罐发酵法(简称锥形罐发酵法),目前国内啤酒生产几乎全部采用此发酵法。1.锥形罐发酵法的特点(1)底部为锥形便于生产过程中随时排放酵母,要求采用凝聚性酵母。(2)罐本身具有冷却装置,便于发酵温度的控制。生产容易控制,发酵周期缩短,染菌机会少,啤酒质量稳定。(3)罐体外设有保温装置,可将罐体置于室外,减少建筑投资,节省占地面积,便于扩建。(4)采用密闭罐,便于CO2洗涤和CO2回收,发酵也可在一定压力下进行。即可做发酵罐,也可做贮酒罐,也可将发酵和贮酒合二为一,称为一罐发酵法。(5)罐内发酵液由于液体高度而产生CO2梯度(即形成密度梯度)。通过冷却控制,可使发酵液进行自然对流,罐体越高对流越强。由于强烈对流的存在,酵母发酵能力提高,发酵速度加快,发酵周期缩短。(6)发酵罐可采用仪表或微机控制,操作、管理方便。(7)锥形罐既适用于下面发酵,也适用于上面发酵。(8)可采用CIP自动清洗装置,清洗方便。(9)锥形罐加工方便(可在现场就地加工),实用性强。(10)设备容量可根据生产需要灵活调整,容量可从20~600m不等,最高可达1500m。2. 锥形罐工作原理与罐体结构(1)锥形发酵罐工作原理锥形罐发酵法发酵周期短、发酵速度快的原因是由于锥形罐内发酵液的流体力学特性和现代啤酒发酵技术采用的结果。接种酵母后,由于酵母的凝聚作用,使得罐底部酵母的细胞密度增大,导致发酵速度加快,发酵过程中产生的二氧化碳量增多,同时由于发酵液的液柱高度产生的静压作用,也使二氧化碳含量随液层变化呈梯度变化(见表4-3-1),因此罐内发酵液的密度也呈现梯度变化,此外,由于锥形罐体外设有冷却装置,可以人为控制发酵各阶段温度。在静压差、发酵液密度差、二氧化碳的释放作用以及罐上部降温产生的温差(1~2℃)这些推动力的作用下,罐内发酵液产生了强烈的自然对流,增强了酵母与发酵液的接触,促进了酵母的代谢,使啤酒发酵速度大大加快,啤酒发酵周期显著缩短。另外,由于提高了接种温度、啤酒主发酵温度、双乙酰还原温度和酵母接种量也利于加快酵母的发酵速度,从而使发酵能够快速进行。(2)锥形发酵罐基本结构①罐顶部分 罐顶为一圆拱形结构,中央开孔用于放置可拆卸的大直径法兰,以安装CO2和CIP管道及其连接件,罐顶还安装防真空阀、过压阀和压力传感器等,罐内侧装有洗涤装置,也安装有供罐顶操作的平台和通道。②罐体部分罐体为圆柱体,是罐的主体部分。发酵罐的高度取决于圆柱体的直径与高度。由于罐直径大耐压低,一般锥形罐的直径不超过6m。罐体的加工比罐顶要容易,罐体外部用于安装冷却装置和保温层,并留一定的位置安装测温、测压元件。罐体部分的冷却层有各种各样的形式,如盘管、米勒扳、夹套式,并分成2~3段,用管道引出与冷却介质进管相连,冷却层外覆以聚氨酯发泡塑料等保温材料,保温层外再包一层铝合金或不锈钢板,也有使用彩色钢板作保护层。③圆锥底部分 圆锥底的夹角一般为60º~80º,也有90º~110º,但这多用于大容量的发酵罐。发酵罐的圆锥底高度与夹角有关,夹角越小锥底部分越高。一般罐的锥底高度占总高度的1/4左右,不要超过1/3。圆锥底的外壁应设冷却层,以冷却锥底沉淀的酵母。锥底还应安装进出管道、阀门、视镜、测温、测压得传感元件等。此外,罐的直径与高度比通常为1:2~1:4,总高度最好不要超过16m,以免引起强烈对流,影响酵母和凝固物的沉降。制罐材料可用不锈钢或碳钢,若使用碳钢,罐内壁必须涂以对啤酒口味没有影响的且无毒的涂料。发酵罐工作压力可根据罐的工作性质确定,一般发酵罐的工作压力控制在~。罐内壁必须光滑平整,不锈钢罐内壁要进行抛光处理,碳钢罐内壁涂料要均匀,无凹凸面,无颗粒状凸起。(3)锥形发酵罐主要尺寸的确定①径高比 锥形罐呈圆柱锥底形,圆筒体的直径与高度之比为1:1~4。一般径高比越大,发酵时自然对流越强烈,酵母发酵速度快,但酵母不容易沉降,啤酒澄清困难。一般直径与麦汁液位总高度之比应为1:2,直径与柱形部分麦汁高度之比应为1:1~。②罐容量 罐容量越大,麦汁满罐时间越长,发酵增殖次数多、时间长,会造成双乙酰前驱物质形成量增大,双乙酰产生量大、还原时间长。此外,还会造成出酒、清洗、重新进麦汁等非生产时间延长,且用冷高峰期峰值高,造成供冷紧张。由于二氧化碳的释放和泡沫的产生,罐有效容积一般为罐总量的80%左右。③锥角 一般在60°~90°之间, 常用60°~75°(不锈钢罐常用锥角60°,内有涂料的钢罐锥角为75°),以利于酵母的沉降与分离。④冷却夹套和冷却面积 锥形发酵罐冷却常采用间接冷却。国内一般采用半圆管、槽钢、弧形管夹套,或米勒板氏夹套在低温低压(-3℃、)下用液态二次冷媒冷却,国外多采用换热片式(爆炸成型)一次性冷媒直接蒸发式冷却。一次性冷酶(如液氨蒸发温度为-3~-4℃)蒸发后的压力为~,对夹套耐压性要求较高。由于啤酒冰点温度一般为-~-℃,为防止啤酒在罐内局部结冰,冷媒温度应在-3℃左右。国内常采用20%~30%的酒精水溶液,或20%丙二醇水溶液作为冷媒。根据罐的容量不同,冷却可采用二段式或三段式。冷却面积根据罐体的材料而定,不锈钢材料一般为~发酵液,碳钢罐为~发酵液。锥底冷却面积不宜过大,防止贮酒期啤酒的结冰。⑤隔热层和防护层 绝热层材料要求导热系数小、体积质量低、吸水少、不易燃等特性。常用绝热材料有聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨胀珍珠岩粉和矿渣棉等。绝热层厚度一般为150~200mm。外保护层一般采用~厚的铝合金板、马口铁板或~的不锈钢板,近来瓦楞型板比较受欢迎。⑥罐体的耐压 发酵产生一定的二氧化碳形成罐顶压力(罐压),应设有二氧化碳调节阀,罐顶设有安全阀。当二氧化碳排出、下酒速度过快、发酵罐洗涤时二氧化碳溶解等都会造成罐内出现负压,因此必须安装真空阀。下酒前要用二氧化碳或压缩空气背压,避免罐内负压的产生,造成发酵罐瘪罐。3.锥形罐发酵工艺(1)锥形罐发酵的组合形式 锥形罐发酵生产工艺组合形式有以下几种:①发酵-贮酒式 此种方式,两个罐要求不一样,耐压也不同,对于现代酿造来说,此方式意义不大。②发酵-后处理式 即一个罐进行发酵,另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言,将可发酵性成分一次完成,基本不保留可发酵性成分,发酵产生的CO2全部回收并贮存备用,然后转入后处理罐进行后熟处理。其过程为将发酵结束的发酵液经离心分离,去除酵母和冷凝固物,再经薄板换热器冷却到贮酒温度,进行1~2天的低温贮存后开始过滤。③发酵-后调整式 即前一个发酵罐类似一罐法进行发酵、贮酒,完成可发酵性成分的发酵,回收CO2、回收酵母,进行CO2洗涤,经适当的低温贮存后,在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2含量等指标进行调整,再经适当稳定后即可开始过滤操作。(2)发酵主要工艺参数的确定①发酵周期由产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等确定,一般12~24天。通常,夏季普通啤酒发酵周期较短,优质啤酒发酵周期较长,淡季发酵周期适当延长。②酵母接种量一般根据酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等决定。接种量大小由添加酵母后的酵母数确定。发酵开始时:10~20×10个/ml;发酵旺盛时:6~7×10个/ml;排酵母后:6~8×10个/ml;0℃左右贮酒时:~×10个/ml。③发酵最高温度和双乙酰还原温度啤酒旺盛发酵时的温度称为发酵最高温度,一般啤酒发酵可分为三种类型:低温发酵、中温发酵和高温发酵。低温发酵:旺盛发酵温度8℃左右;中温发酵:旺盛发酵温度10~12℃;高温发酵:旺盛发酵温度15~18℃。国内一般发酵温度为:9~12℃。双乙酰还原温度是指旺盛发酵结束后啤酒后熟阶段(主要是消除双乙酰)时的温度,一般双乙酰还原温度等于或高于发酵温度,这样既能保证啤酒质量又利于缩短发酵周期。发酵温度提高,发酵周期缩短,但代谢副产物量增加将影响啤酒风味且容易染菌;双乙酰还原温度增加,啤酒后熟时间缩短,但容易染菌又不利于酵母沉淀和啤酒澄清。温度低,发酵周期延长。④罐压根据产品类型、麦汁浓度、发酵温度和酵母菌种等的不同确定。一般发酵时最高罐压控制在~。一般最高罐压为发酵最高温度值除以100(单位MPa)。采用带压发酵,可以抑制酵母的增殖,减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象,防止产生过量的高级醇、酯类,同时有利于双乙酰的还原,并可以保证酒中二氧化碳的含量。啤酒中CO2含量和罐压、温度的关系为:CO2(%,m/m)=-其中 p --罐压(压力表读数)(MPa)t --啤酒品温(℃)⑤满罐时间从第一批麦汁进罐到最后一批麦汁进罐所需时间称为满罐时间。满罐时间长,酵母增殖量大,产生代谢副产物α-乙酰乳酸多,双乙酰峰值高,一般在12~24h,最好在20h以内。⑥发酵度可分为低发酵度、中发酵度、高发酵度和超高发酵度。对于淡色啤酒发酵度的划分为:低发酵度啤酒,其真正发酵度48%~56%;中发酵度啤酒,其真正发酵度59%~63%;高发酵度啤酒,其真正发酵度65%以上,超高发酵度啤酒(干啤酒)其真正发酵度在75%以上。目前国内比较流行发酵度较高的淡爽性啤酒。(4)锥形发酵罐工艺要求①应有效的控制原料质量和糖化效果,每批次麦汁组成应均匀,如果各批麦汁组成相差太大,将会影响到酵母的繁殖与发酵。如10ºP麦汁成分要求为:浓度%(m/m)10±,色度(EBC单位)~,±,α-氨基氮(mg/L)140~180。②大罐的容量应与每次糖化的冷麦汁量以及每天的糖化次数相适应,要求在16h内装满一罐,最多不能超过24h,进罐冷麦汁对热凝固物要尽量去除,如能尽量分离冷凝固物则更好。③冷麦汁的温度控制要考虑每次麦汁进罐的时间间隔和满罐的次数,如果间隔时间长次数多,可以考虑逐批提高麦汁的温度,也可以考虑前一、二批不加酵母,之后的几批将全量酵母按一定比例加入,添加比例由小到大,但应注意避免麦汁染菌。也有采用前几批麦汁添加酵母,最后一批麦汁不加酵母的办法。④冷麦汁溶解氧的控制可以根据酵母添加量和酵母繁殖情况而定,一般要求每批冷麦汁应按要求充氧,混合冷麦汁溶解氧不低于8mg/L。⑤控制发酵温度应保持相对稳定,避免忽高忽低。温度控制以采用自动控制为好。⑥应尽量进行CO2回收,以便于进行CO2洗涤、补充酒中CO2和以CO2背压等。⑦发酵罐最好采用不锈钢材料制作,以便于清洗和杀菌,当使用碳钢制作发酵罐时,应保持涂料层的均匀与牢固,不能出现表面凹凸不平的现象,使用过程中涂料不能脱落。发酵罐要装有高压喷洗装置,喷洗压力应控制在~或更高。(5)操作步骤(一罐法发酵)①接种 选择已培养好的0代酵母或生产中发酵降糖正常,双乙酰还原快、微生物指标合格的发酵罐酵母作为种子,后者可采用罐-罐的方式进行串种。接种量以满罐后酵母数在(~)×10个/ml为准。②满罐时间 正常情况下,要求满罐时间不超过24h,扩培时可根据启发情况而定。满罐后每隔1天排放一次冷凝固物,共排3次。③主发酵 温度10℃,普通酒10±℃,优质酒9±℃,旺季可以升高℃。当外观糖度降至~时可封罐升压。发酵罐压力控制在~。④双乙酰还原 主发酵结束后,关闭冷媒升温至12℃进行双乙酰还原。双乙酰含量降至以下时,开始降温。⑤降温 双乙酰还原结束后降温,24h内使温度由12℃降至5℃,停留1天进行酵母回收。亦可在12℃发酵过程中回收酵母,以保证更多的高活性酵母。旺季或酵母不够用时可在主发酵结束后直接回收酵母。⑥贮酒 回收酵母后,锥形罐继续降温,24h内使温度降至-1℃~℃,并在此温度下贮酒。贮酒时间:淡季7天以上,旺季3天以上。4.酵母的回收 锥形罐发酵法酵母的回收方法不同于传统发酵,主要区别有:回收时间不定,可以在啤酒降温到6~7℃以后随时排放酵母,而传统发酵只能在发酵结束后才能进行;回收的温度不固定,可以在6~7℃下进行,也可以在3~4℃或0~1℃下进行;回收的次数不固定,锥形罐回收酵母可分几次进行,主要是根据实际需要多次进行回收;回收的方式不同,一般采用酵母回收泵和计量装置、加压与充氧装置,同时配备酵母罐且体积较大,可容纳几个罐回收的酵母(相同或相近代数);贮存方式不同,锥形罐一般不进行酵母洗涤,贮存温度可以调节,贮存条件较好。一般情况下,发酵结束温度降到6~7℃以下时应及时回收酵母。若酵母回收不及时,锥底的酵母将很快出现自溶。回收酵母前锥底阀门要用75%(v/v)的酒精溶液棉球灭菌,回收或添加酵母的管路要定期用85℃的NaOH(俗称火碱)溶液洗涤20分钟;管路每次使用前先通85℃的热水30分钟、的消毒液(H2O2等)10分钟;管路使用后,先用清水冲洗5分钟,再用85℃热水灭菌20分钟。酵母使用代数越多,厌氧菌的污染一般都会增加,酵母使用代数最好不要超过4代。对厌氧菌污染的酵母不要回收,最好做灭菌处理后再排放。回收酵母时注意:要缓慢回收,防止酵母在压力突然降低造成酵母细胞破裂,最好适当备压;要除去上、下层酵母,回收中层强壮酵母;酵母回收后贮存温度2~4℃,贮存时间不要超过3天。酵母泥回收后,要及时添加2~3倍的~℃的无菌水稀释,经80~100目的酵母筛过滤除去杂质,每天洗涤2~次。若回收酵母泥污染杂菌可以进行酸洗:食用级磷酸,用无菌水稀释至5%(m/m),加入回收的酵母泥中,调制~,搅拌均匀后静置3h以上,倾去上层酸水即可投入使用。经过酸洗后,可以杀灭99%以上的细菌。酵母使用代数:有人研究发现,在同样的条件下,2代酵母的发酵周期较长,但降糖、还原双乙酰的能力较好;3代酵母在发酵周期、降糖、还原双乙酰能力等方面最好,酵母活性最强;4代酵母以后,发酵周期逐渐延长,酵母的降糖能力和双乙酰还原能力也逐渐下降,产品质量将变差。如果麦汁的营养丰富(α-氨基氮含量高,大于180mg/L),回收酵母的活性高,而麦汁营养缺乏时,回收的酵母活性很差,对下一轮发酵和啤酒质量有明显影响。回收酵母泥时用的美蓝染色测定酵母死亡率,若死亡率超过10%就不能再使用,一般回收酵母死亡率应在5%以下。5.CO2的回收CO2是啤酒生产的重要副产物,根据理论计算,每1kg麦芽糖发酵后可以产生的CO2,,每1kg葡萄糖可以产生的CO2,实际发酵时前1~2天的CO2不纯,不能回收,CO2的实际回收率仅为理论值的45%~70%。经验数据为,啤酒生产过程中每百升麦汁实际可以回收CO2约为2~。CO2回收和使用工艺流程为:CO2收集→洗涤→压缩→干燥→净化→液化和贮存→气化→使用①收集CO2 发酵1天后,检查排出CO2的纯度为99%~以上,CO2的压力为100~150kPa,经过泡沫捕集器和水洗塔除去泡沫和微量酒精及发酵副产物,不断送入橡皮气囊,使CO2回收设备连续均衡运转。②洗涤 CO2进入水洗塔逆流而上,水则由上喷淋而下。有些还配备高锰酸钾洗涤器,能除去气体中的有机杂质。③压缩 水洗后的CO2气体被无油润滑CO2压缩机2级压缩。第1级压缩到(表压),冷凝到45℃;第2级压缩到~(表压),冷凝到45℃。④干燥 经过2级压缩后的CO2气体(约),进入1台干燥器,器内装有硅胶或分子筛,可以去除CO2中的水蒸汽,防止结冰。也有把干燥放在净化操作后。⑤净化 经过干燥的CO2,再经过1台活性碳过滤器净化。器内装有活性炭,清除CO2气体中的微细杂质和异味。要求2台并联,其中1台再生备用,内有电热装置,有的用蒸汽再生,要求应在37h内再生1次。⑥液化和贮存 CO2气体被干燥和净化后,通过列管式CO2净化器。列管内流动的CO2气体冷凝到-15℃以下时,转变成-27℃、的液体CO2,进入贮罐,列管外流动的冷媒R22蒸发后吸入致冷机。⑦气化 液态CO2的贮罐压力为(~之间),通过蒸汽加热蒸发装置,使液体CO2转变为气体CO2,输送到各个用气电。回收的CO2纯度要大于(v/v),其中水的的最高含量为,油的最高含量为5mg/L,硫的最高含量为,残余气体的最高含量为,将CO2溶于不能出现不愉快的味道和气味。6.锥形罐的清洗与消毒 在啤酒生产中,卫生管理至关重要。生产环节中清洗和消毒杀菌不严格所带来的直接后果是:轻度污染使啤酒口感差,保鲜期短,质量低劣;严重污染可使啤酒酸败和报废。(1)发酵大罐的微生物控制 啤酒发酵是纯粹啤酒酵母发酵,发酵过程中的有害微生物的污染是通过麦汁冷却操作、输送管道、阀门、接种酵母、发酵空罐等途径传播的,而发酵空罐则是最大的污染源。因此,必须对啤酒发酵罐进行洗涤及消毒杀菌。(2)杀菌剂的选择 设备、方法、杀菌剂对大罐洗涤质量起着决定作用,而选择经济、高效、安全的消毒杀菌剂则是关键。我国大多数啤酒厂所采用的杀菌剂大致有CIO2、双氧水、过氧乙酸、甲醛等,使用效果最好的是CIO2。(3)洗涤方法的选择①清水-碱水-清水这种方法是比较原始的洗涤方法,目前在中小型啤酒厂中使用较多,虽然洗涤成本低,但不能充分杀死所有微生物,而且会对啤酒口感带来影响。也有采用定期用甲醛洗涤杀菌,但并不安全。②清水-碱水-清水-杀菌剂(CIO2、过氧乙酸、双氧水) 一般认为上述三种消毒剂最终分解产物无毒副作用,洗涤后不必冲洗。采用此种方法的厂家较多,其啤酒质量特别是口感、保鲜期会比第一种方法提高一个档次。③清水-碱水-清水-消毒剂-无菌水 有的厂家认为这种方法对微生物控制比较安全,又可避免万一消毒剂残留而带来的副作用,但如果无菌水细菌控制不合格也会带来大罐重复污染。④清水-稀酸-清水-碱水-清水-杀菌剂-无菌水 此种方法被认为是比较理想的洗涤方法。通过对长期使用的大罐内壁的检查,可发现粘附有由草酸钙、磷酸钙和有机物组成的啤酒石,先用稀酸(磷酸、硝酸、硫酸)除去啤酒石,再进行洗涤和消毒杀菌,这样会对啤酒质量有利。(4)其它因素对大罐洗涤的影响①CIP系统的设计:特别是管道角度、洗涤罐的容量及分布、洗涤水的回收方法等,都会对洗涤杀菌产生影响。有些采用带压回收洗涤水,压力过高会使洗涤水喷射产生阻力而影响洗涤效果。②洗涤器:当前生产的洗涤器种类很多,应选择喷射角度完全,不容易堵塞的万向洗涤器。定期拆开大罐顶盖对洗涤器进行检查,以免洗涤器因异物而堵塞。③洗涤泵及压力:如果泵的压力过小,洗涤液喷射无力,也会在大罐内壁留下死角,洗涤的压力一般应控制在~。④大罐内壁:有的大罐内壁采用环氧树脂或T541涂料防腐,使用一段时间后会起泡或脱落,如果不及时检查维修,就会在这些死角藏有细菌而污染啤酒。⑤洗涤时间:只要方法正确,设备正常,一般清水冲洗每次15~20分钟,碱洗时间20分钟,杀菌时间20~30分钟,总时间控制在90~100分钟是比较理想的。⑥微检取样方法:大罐洗涤完毕后放净水,关闭底阀几分钟,然后再打开,用无菌试管或无菌三角瓶,在火焰上取样作无菌平皿培养24小时或厌氧菌培养7天,取样方法不正确或者培养不严格也会使微生物测定不准确。
一.啤酒工厂设计(重点为糖化,发酵车间)基础数据: 生产规模: 50,000吨/年(或100,000吨/年)产品规格: 12度(或10度)淡色啤酒生产天数: 300天/年原料配比: 麦芽:大米=70:30原料利用率: 98%麦芽水分: 6%; 大米水分: 12%无水麦芽浸出率78%; 无水大米浸出率:90%啤酒损失率(对热麦汁): 冷却损失:7%;发酵损失:%; 过滤损失:%:装瓶损失:2%; 总损失: 12%糖化次数: 生产旺季(150天) 8次/天生产淡季(150天) 4次/天工艺指标: 由具体指导老师下达。设计内容: 1.根据以上设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料,工艺参数与数据,进行生产方法的选择,工艺流程与工艺条件的确定与论证。2.工艺计算:全厂的物料衡算;糖化车间的热量衡算(即蒸汽耗量的计算);水用量的计算;发酵车间耗冷量计算。3.糖化车间、发酵车间设备的选型计算:包括设备的 容量,数量,主要的外形尺寸。4.选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。设计要求: 1.根据以上设计内容,书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。2.完成图纸两张(1号图纸):全厂工艺流程图(初步设计阶段),重点单体设备总装图。二、酒精工厂设计(重点为蒸煮糖化车间)基础数据:生产规模: 20,000吨/年(50,000吨/年)产品规格: 国标食用酒精生产方法: 以薯干为原料,双酶糖化,连续蒸煮,间歇发酵;三塔蒸馏副产品: 次级酒精(成品酒精的3%)杂醇油(成品酒精的%)原料: 薯干(含淀粉68%,水分12%)酶用量: 高温一淀粉酶(20,000U/m1):10 U/g原料糖化酶(100,000U/m1):150 U/g原料(糖化醪)300 U/g原料(酒母醪)硫酸铵用量: 7kg/吨酒精硫酸用量: 5kg/吨酒精蒸煮醪粉料加水比: 1:发酵成熟醪酒精含量:11%(V)酒母醪接种量: 糖化醪的10%(V)酒母醪的组成: 65%为液化蒸煮醪,35%为糖化剂与水发酵罐酒精捕集器用水:发酵成熟醪5%发酵罐洗罐用水:发酵成熟醪的2%生产过程淀粉总损失率: 9%蒸馏效率: 98%全年生产天数: 320天(其他工艺指标由具体指导老师下达。)设计内容:1.根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料及工艺参数,进行生产方法的选择与比较,工艺流程与工艺条件的确定和论证。2.工艺计算:全厂的物料衡算;连续蒸煮及蒸馏蒸汽耗 量的计算;蒸馏车间水用量的衡算。3.蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)的生产设备选型计算:包括设备的选型,容量,数量及主要的外形尺寸。4.选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算设计要求:1.根据以上设计内容书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》车间初步设计说明书的编写要求书写)。2.完成二张图纸(1号图纸)蒸煮糖化车间(或蒸馏车间)工艺流程图;重点单体设备总装图。发酵工厂设计 ——————————————————————————————三、味精工厂设计(重点为发酵车间)基础数据:生产规模: 1万吨/年(或2万吨/年)生产规格: 纯度为99%的味精生产方法: 以工业淀粉为原料、双酶法糖化、流加糖发酵,低温浓缩、等电提取生产天数: 300天/年 倒罐率: %发酵周期:40-42小时 生产周期:48-50小时种子发酵周期:8-10小时种子生产周期:12-16小时发酵醪初糖浓度: 15%(W/V)流加糖浓度:45%(W/V)发酵谷氨酸产率: 10% 糖酸转化率: 56%淀粉糖转化率: 98% 谷氨酸提取收率: 92%味精对谷氨酸的精制收率:112%原料淀粉含量:86% 发酵罐接种量: 10%发酵罐填充系数: 75%发酵培养基(W/V): 水解糖:15%,糖蜜:%,玉米浆:,MgS04 %,KCl.%,Na2HP04:,尿素:4%,消泡剂:%种子培养基(W/V): 水解糖:%,糖蜜:2%,玉米浆:l %,MgS04 %,K2HP04:%,尿素:%,消泡剂:、%设计内容:1.根据设计任务查阅有关文献,收集必要的技术资料与工艺数据,进行生产方法的选择比较,生产工艺流程与工艺条件的确定与论证。2.工艺计算:全厂的物料衡算;发酵车间的热量蘅算(蒸汽耗量的计算);无菌空气耗量的计算。3.发酵车间(包括糖液连消)生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要外形尺寸)。4.选择一重点设备进行单体设备的详细化工设计与计算。设计要求:1.根据以上设计内容,书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》车间初步设计说明书的编写要求书写)。2.完成图纸两张(一号图纸),发酵车间工艺流程图(包括糖液连消),重点单体设备总装图。四、酶制剂工厂设计(重点糖化酶车间)基础数据:生产规模:1000M3/年(或3000 M3/年)产品规格:食品级液体糖化酶(50,000U/m1)生产天数:180天(其他时间生产其他酶)罐发酵单位:25,000U/ml 提取总收率:82%发酵罐装料系数:85% 生产周期:8天发酵培养基: 玉米淀粉:22%; 豆饼粉:4%;玉米浆: 1%;(NH4)2S04:%;NaHP04:O:1%;接种量: 10%种子培养基: (培养周期4-6天)麦芽糊精: 4%;玉米浆:1%;(NH4)2S04:% KHP04:%设计内容: 1.根据设计任务,查阅有关资料、文献,搜集必要的技术资料,工艺参数,进行生产方法的选择比较,工艺流程与工艺条件确定的论证。2.工艺计算:全厂的物料衡算,发酵车间的热量衡算,无菌空气用量的计算。3.糖化酶生产设备的选型计算(包括设备的容量、数量、主要的外形尺寸)。4.选择一重点设备进行单体设备的详细的化工计算与设计。设计要求: 1.根据以上设计内容书写设计说明书(以《发酵工厂工艺设计概论》P.254车间初步设计说明书的编写要求书写)。2.完成图纸二张(1号图纸):全厂工艺流程图(初步设计阶段):重点单体设备总装图。
药学毕业论文开题报告篇3 题 目 名 称: 番泻叶对小鼠尿量的影响 研究现状: 一、普鲁兰酶 普鲁兰酶(Pullulanase,. 2. 1. 41)是一种能够专一性切开支链淀粉分支点中的α糖苷键,从而剪下整个侧枝,形成直链淀粉的脱支酶。普鲁兰酶还可以分解普鲁兰多糖,普鲁兰酶来源于微生物,R-酶则来源于植物。普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气气杆菌Aerobacter. aerogenes}(典型菌为肺炎克雷伯氏杆)发酵获得,他们报道了该酶良好的酶学性能。之后,各国的科研人员经过广泛深入研究,从不同的地区、微生物中获得该酶,掀起了开发普鲁兰酶的高潮。 在淀粉加工工业中,α淀粉酶最为常用,它的功能是水解淀粉的α-1,4糖苷键,单独用它时,产物中含有大量分支结构的糊精,其中就含有大量的α-1,6糖苷键。假如不把淀粉的α-1,6糖苷键彻底分解的话,势必会造成很大的浪费。自然界中,存在有能分解淀粉的α-1,6糖苷键的酶,通称为解支酶。如寡α-1,6葡萄糖苷酶( , Oligo-l,6-glucosidase ),普鲁兰酶( ),异淀粉酶( , Isoamylose ),支链淀粉一6-葡聚糖酶( ),其中普鲁兰酶要求的底物分子结构最小,故而可以将最小单位的支链分解,导致可以最大限度的利用淀粉,所以在淀粉加工工业中有着重要的用途和良好的市场前景。故而许多国家都争相开发,但是到现在为止,只有丹麦的NOVO公司具有普鲁兰酶的生产能力。我国只有向其进口,但是其价格昂贵,限制了普鲁兰酶在我国的应用。其实,我国早在七十年代就开发普鲁兰酶的产生菌,但是该菌的酶学性质不适合生产,至今我国在普鲁兰酶的国产化方面还没有报道。 在淀粉的加工行业上,对普鲁兰酶的酶学性质的要求是耐酸耐热,其原因是因为通常使用外加酶化法,由于所用酶类的限制,普鲁兰酶的添加可以在两步反应的任何一步,但必须满足上述的反应的条件。因此所开发的普鲁兰酶的酶学性质必须满足现有的酶法水解制糖的条件,也就是耐酸耐热。 二、普鲁兰酶的研究现状 1.产普鲁兰酶的微生物 普鲁兰酶最初是由Bender和Wallenfels于1961年通过产气杆菌(Aerobacter aerogenes)发酵获得。他们报道了该酶的良好性能之后,各国的科研人员经过广泛深入的研究,从不同的地区的微生物中获得该酶,掀起了开发普鲁兰酶的高潮。但是迄今为止,尽管发现许多微生物能够产普鲁兰酶,但是由于当今工业生产条件(酸性,温度),大多数微生物所产的普鲁兰酶并无商业价值。以下便介绍一下普鲁兰酶的生产菌种。 蜡状芽抱杆菌覃状变种(Bacillus cereus ) 由日本的ToshiyukiTakasaki于1975年发现。该菌同时产生两种淀粉酶:β-淀粉酶和普鲁兰酶。最佳作用条件为pH6~,温度50℃,最大转化率(淀粉水解产生麦芽糖)大约为95%.酶学研究中发现,此酶在pH5,温度60℃依然保持大部分活性,该菌的营养细胞呈棒杆状,聚集成长短不等紊乱链状,无运动性,格兰氏阳性,产芽抱时细胞无明显膨胀。该菌最适生长温度30℃~37℃ ,最高生长温度在41℃~45℃,可以利用葡萄糖,甘露糖,麦芽糖,海藻糖,淀粉和糖原。 嗜酸性分解普鲁兰多糖芽抱杆菌() 上世纪八十年代初,丹麦Novo公司获得此菌,此菌所生产的普鲁兰酶耐热 (60℃),耐酸()。该公司经过投入巨资开发研究,1983年Nov。公司在日本和欧洲市场同时商业化销售,商品名Prornozyme。如今,它是应用最广,产量最大的普鲁兰酶。呈棒状,深层发酵几小时后,可观察到类原生质体的膨胀细胞,较稳定,饱子呈圆柱体或椭圆体。格兰氏反应阳性,37℃生长良好,45℃以上和pI-1高于以上不长,在以普鲁兰糖为碳源的培养基(( ~)上生长良好。 枯草芽饱杆菌(Bacillus subtilis) 1986年,日本的Yushiyuki Takasaki报道了一株能产生耐热耐酸普鲁兰酶的菌种,被命名为Bacillus subtilis TU。此菌种所产生的酶为普鲁兰酶和淀粉酶的混合物,可水解淀粉为麦芽三糖和麦芽搪.水解普鲁兰糖为麦芽三糖,其中普鲁兰酶最佳作用pH为~,但在时亦有约50%的酶活,此普鲁兰酶最佳作用温度60℃。 耐热产硫梭菌(Clostridum Themosulfurogenes) 1987年.德国的等报道了一株能同时产a淀粉酶、普鲁兰酶和葡萄糖淀粉酶的菌种:耐热产硫梭菌。该菌种所产普鲁兰酶有较广的温度适应范围(40℃~85℃),在~有较高的活性,在如此广的范围内都有较强活力无疑将扩大该普鲁兰酶的应用领域. Bacillusnaganoensis,Bacillus deramificans, 上世纪九十年代,Deweer发现了普鲁兰酶产生菌Bacillus naganoensis;Tomimura筛选出Bacillus deramifrcans。这两株菌所产的普鲁兰酶的酶学性质与Bacillus. Acidopullulyticus的酶学性质相似。这两株菌都是中度嗜酸菌,在以上就不生长,温度超过45℃以上同样也不生长。这两株普鲁兰酶产生菌的发现,进一步拓宽了普鲁兰酶的应用。 产普鲁兰酶的高温菌菌种 自上世纪八十年代以来,人们逐渐意识到在通常的自然条件下,很难筛选得到极端耐热的普鲁兰酶生产菌种,于是各国的科学家便把目光转移到温泉嗜高温细菌的筛选,而且现在已经取得较多的成果。Bacillus如vorcaldarius所产普鲁兰酶的最适温度和pH分别是75~85℃, , Thermotoga maritime的最适温度和pH分别是90℃, , Thermurs caldopHilus的最适温度和pH分别是75℃,, Fenidobacterion pernnavoran最适温度和pH分别是80~85℃, 2.普鲁兰酶的分子结构 至今为止,许多普鲁兰酶的基因己经被克隆,但是还没有见到任何有关普鲁兰酶结构的报道,但是在根据序列相似性对糖普键水解酶的分类,普鲁兰酶属于第13家族,α淀粉酶家族,这个家族中包含了30多种酶,可以分为水解酶,转移酶。异构酶三大类。这些酶能够水解和合成α~,α~,α~,α~,α~,α~糖苷键。其中很多酶的结构已经被报道,它们都采取了(β/α)8的结构,通过生物信息学的研究,这个家族的蛋白都有一个共同的结构,酶的活性中心都是(β/α)8折叠筒的结构,命名为结构域A。第13家族的大多数酶还具有结构域B,它是位于(β/α)8折叠筒中,第三个β片层与第三个α螺旋之间的一段序列,其特点是结构和长度差异较大,推测其功能是与底物的结合有关。在紧接着(β/α)8折叠筒后,还有C结构域,紧接C结构域,部分家族成员还有结构域D。 3.普鲁兰酶的应用 普鲁兰酶,在食品工业中是一种用途广泛的酶制剂和加工助剂。它能专一性分解淀粉中的支链淀粉和糖原分子及其衍生的低聚糖分支中的α~l, 6糖苷键,使分支结构断裂,形成长短不一的直链淀粉。因此,将该酶与 其它 淀粉酶配合使用时,可使淀粉糖化完全。近年来,普鲁兰酶己作为淀粉酶类中的一个新酶种,应用于淀粉为原料的食品等工业部门,在食品工业中有如下几方面的作用: 单独使用普鲁兰酶,使支链淀粉变为直链淀粉 直链淀粉具有凝结成块,易形成结构稳定的凝胶的特性,因此,可作为强韧的食品包装薄膜。这种薄膜对氧和油脂有良好的隔绝性,又因涂布开展性好,故适合于作为食品的保护层。它还适合于淀粉软糖制造,也可用作果酱增稠剂,用于装油脂含量高的食品,以防止油的渗出以及肉食品加工。近年来在食品工业中提倡使用可被生物降解的薄膜,直链淀粉在这些方面具有较大的发展前途。豆类直链淀粉含量较高,因此绿豆淀粉制成的粉丝韧性比其它淀粉好,如果用普鲁兰酶处理谷物淀粉,再制成直链淀粉后,可以制成高质量的粉丝。一般谷物淀粉中,直链淀粉含量仅占20%,支链淀粉含量约为80%。工业上每生产1吨直链淀粉就有4吨副产品的支链淀粉。美国虽然通过遗传育种的方法.得到含直链淀粉60%玉米新品种,但不大适于大量生产。国外已采用普鲁兰酶改变淀粉结构,可使支链淀粉变为直链淀粉。据报道,采用此法收率可达100%.制造直链淀粉的方法为,先采用普鲁兰酶分解经液化的分支部分,使其转变为直链淀粉,并以丁醇或缓慢冷却法沉淀淀粉。再回收含少量水分的晶型沉淀物,最后通过低温喷雾干燥法制成粉状的直链淀粉。 普鲁兰酶与β~淀粉酶配合使用生产麦芽搪 饴糖是我国传统的淀粉糖产品,其中所含部分麦芽糖,广泛用于糖果、糕点等食品工业。目前生产方法是以α~淀粉酶进行液化,再用β~淀粉酶水解支链淀粉,这样只能水解侧链部分。接近交叉地位的α~糖苷键时,水解反应停止。但如果使用普鲁兰酶共同水解,便能使分支断裂,提高淀粉酶水解程度,降低了β极限糊精的含量,大大提高了麦芽糖的产率,有利于生产麦芽搪浆。目前对加普鲁兰酶进行糖化己作了较大规模的试验。 试验条件为。每批投料量约为900公斤碎米,粉浆浓度为15~16Be°数皮用量(对碎米计),β~淀粉酶活性2,000单位/克以上,;普鲁兰酶活性45,000~55,0 00单位/克,系由产气气杆菌生产,每批用量为1公斤。试验结果表明,加入普鲁兰酶糖化的试验糖与对照糖品相比,还原糖平均增加,麦芽糖含量平均增加了,糊精含量平均减少了高浓度麦芽糖浆较之高浓度葡萄搪浆,具有不易结晶,吸湿性小的特点,所以高浓度麦芽糖浆在食品工业中有着广泛的用途。采用普鲁兰酶与p一淀粉酶配合使用,成本低廉,麦芽糖收率达到70%左右,其至更高。 用于啤酒外加酶法糖化 啤酒生产中麦芽,既是酿造啤酒的主要原料,也为酿造过程提供了丰富的酶源。在啤酒酿造的糖化过程中,麦芽中分解淀粉的主要酶是α~淀粉酶、β~淀粉酶和分解淀粉α~1. 6糖瞥键的R一酶(植物普鲁兰酶或植物茁霉多糖酶)。β~淀粉酶与另两种淀粉酶协同作用,可使淀粉分解成麦芽糖(也包括少量的麦芽三糖和极少量的葡萄糖)和低分子糊精。使麦芽汁有比较理想的糖类组成。在工业生产中为了节约麦芽用量,采用所谓外加酶法糖化,即在减少麦芽用量的前提下,增加淀粉质辅助原料的比率,并加入适当种类的酶制剂进行搪化。要使大麦及其它辅助原料糖化完全,需要外加a一淀粉酶和分解α~糖苷键的普鲁兰酶制剂等。单独使用a一淀粉酶时产生麦芽糖和麦芽三搪是很不完全的。假如分解淀粉α~糖苷键的酶活性不足,淀粉分解就不完全,其结果是可发酵性糖含量低,制成的啤酒发酵度达不到要求。若采用能分解α~和α~糖苷键的糖化型淀粉酶,则其反应产物为葡萄糖,容易使酒味淡薄。采用普鲁兰酶与α~淀粉酶协同,效果良好,其分解产物主要是麦芽糖和少量的麦芽多糖。采用外加酶法糖化时,加入酶制剂的用量为:淀粉酶6~7单位/克大麦及大米:蛋白酶,60-80单位/克,并配合以菠萝蛋白酶10ppm,普鲁兰酶50单位/克大麦。以上三种酶制剂均添加于糖化或酒化开始。 总之,普鲁兰酶无论作为酶制剂和食品工业的加工助剂均有广阔的发展前途。 研究目的和意义: 酶制剂工业是上世纪七十年代就己经形成的一个重要的产业,目前世界酶制剂总产值达100亿美元,我国的产值约为100亿人民币,并且随着其应用领域的不断扩大以及新酶种的开发,这一市场正在迅猛发展。但是全球酶制剂产业几乎被几家外国公司所垄断,其中丹麦的NOVO公司几乎占全球总销售额的一半。本研究对普鲁兰酶的开发,对酶制剂产业的发展有重要的意义。 其次我国自从七十年代开始便对普鲁兰酶进行研究开发,但是所开发得到的普鲁兰酶,既不耐热也不耐酸,这就使其在工业化应用中受到了局限。为了改变我国对进口产品的依赖,填补我国这一领域的空白,寻找一条国产化的道路,本研究的目的是利用自然微生物资源,普鲁兰酶,提高我国淀粉原料的利用率,从而提高整个淀粉加工行业的生产率,这对我国淀粉加工产业的意义是不言而喻的。 研究内容(内容、结构框架以及重点、难点): 一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集; (2)菌种初筛; (3)菌种复筛; (4)菌种保藏方法; (5)酶活力测定方法的建立。 二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源,氮源对发酵产酶的影响; (2)初始PH对发酵产酶的影响; (3)接种量对发酵产酶的影响; (4)发酵温度对产酶的影响; (5)金属离子对产酶的影响。 重点或关键技术: (1)纯菌株的分离; (2)菌株的鉴定方法的选择。 研究方法、手段: 一.普鲁兰酶产生菌的筛选 (1)样品的采集:选择适合产生的地点(面粉厂.菜地.果园等)采集土样 (2)菌种初筛:在采集的土样用无菌水稀释后,在含有淀粉类的培养基中做平板涂步, 37℃培养48h后,用碘液进行显色反应,将有淀粉酶产生的菌落接于斜面中保存。 (3)菌种复筛:将前期分离的能产生淀粉酶的菌株涂步于普鲁兰糖平板上,37℃培养48h后用95%乙醇进行透明圈实验。有透明圈产生说明菌株产生普鲁兰酶,将产生透明圈的菌落挑于斜面培养基培养。 (4)菌种保藏方法: 采用4℃低温保藏。 (5)酶活力测定方法的建立:采用发酵培养液经过离心后利用DNS显色法 520nm测定吸光值,测定标准葡萄糖标准曲线,利用标准曲线计算普鲁兰酶酶活大小。 二.产普鲁兰酶菌株的产酶条件的研究 (1)碳源,氮源对发酵产酶的影响:采用不同碳源,氮源培养基培养一段时间,测定酶活力。(其他条件相同:接种量,装瓶量,初始PH值,转速,培养时间。) (2)初始PH对发酵产酶的影响:采用相同发酵培养基,在不同初始PH下接种等量种子液。在相同条件下培养,测定发酵液的酶活。(其他条件相同:接种量,装瓶量,转速,最佳培养温度,最佳培养时间。) (3)接种量对发酵产酶的影响:在发酵培养基中分别接入2%,4%,6%,8%, 10%,14%,18%的种子培养液于最佳碳源,氮源,最佳初始PH的培养基中,在相同条件下培养,分别检测酶活。(采用以上确定的最佳碳源,氮源,最佳初始PH。) (4)发酵温度对产酶的影响:采用相同培养基,在不同温度下(25℃,30℃,35℃,40℃,45℃)培养一定时间,测定酶活力。 (5)金属离子对产酶的影响:在基础培养基中加入少量不同金属离子,发酵后测酶活。(金属离子有: 锰离子,钙离子,锌离子,镁离子,铁离子,铜离子。) 研究进度 :完成项目总体进度30%,样品土样的采集及前期的准备工作,菌株的初筛,包括(样品土样原液的涂步培养及摇床培养,产支链淀粉酶菌株的挑选及斜面培养)。 :完成项目总体进度50%,菌株的复筛,包括(产普鲁兰酶菌株的筛选及斜面培养),葡萄糖标准曲线的测定,酶活测定方法的建立,并以酶活大小对菌株进行再次筛选。 :完成项目总体进度80%,产酶条件的研究。包括:碳源,氮源,初始PH值,接种量,发酵温度,金属离子。并通过各中单因素试验确定发酵培养基的最佳碳源,氮源,初始PH值,接种量,发酵温度,金属离子。 2009、4—2009、5 :完成项目总体进度100%,课题总结,撰写论文。 文献综述(包括:国内外研究理论、研究方法、进展情况、存在问题、参考依据等) 自从1961年Bender H.等人在研究一株产气气杆菌Aerobacter aerogenes(典型菌为肺炎克雷伯氏杆菌)时首次发现普鲁兰酶后,国际上对产生这种酶的微生物进行了广泛研究,发现许多微生物可以产生此酶,并筛选出一些适用于工业化生产的优良菌株。随着该酶的应用发展,对耐热性普鲁兰酶的研究也逐渐增多,已成功克隆并表达了该酶的基因。国内1976年开始对一株产气气杆菌(Aerobacteraerogenes 10016)的普鲁兰酶进行研究,对该菌株的产酶条件、酶的分离提取及酶学性质作了报道,并研究了该酶的食品级提取技术。此外,陈朝银、刘涛等人从云南温泉水样中筛选到一株产普鲁兰酶高温栖热菌菌株,通过诱导等实验将该酶的酶活从提高到170u/mL,酶产量提高了近2500倍左右,酶的最适作用温度及pH分别是75℃和,具有一定的耐热和耐酸特性。 陈金全等从温泉水样中筛选到一株产耐热耐酸普鲁兰酶的野生菌株,并根据形态、生理生化特征、细胞化学组分分析及16SrDNA序列比对、基因组DNA的G+C摩尔百分含量、同源性比对等实验,鉴定其为脂环酸芽抱杆菌属(Alicyclobacillus)的一个新种,所产酶最适作用温度为60℃,最适pH值,具有较好的耐热耐酸特性。杨云娟等利用毕赤酵母成功构建了普鲁兰酶表达量较高的基因工程菌,摇瓶发酵酶活可达,最佳发酵条件下产量可达 .酶的最适作用温度为600C,最适pH值,具有较好的耐热耐酸性。目前我国仍没有具备独立生产普鲁兰酶能力的厂商,要实现低成本、国产化的生产,还有很长的路要走。 技术应用于耐热脱支酶的研究,使耐热异淀粉酶的研究有了很大发展。Coleman等人将嗜热厌氧菌T. brockii普鲁兰酶基因克隆到中得到的克隆子分泌的普鲁兰酶数量高于出发菌株,Okada等人将Bacillus Steanther, onhiu:中编码热稳定异淀粉酶的基因克隆到:中,得到的转化菌株其异淀粉酶能在60 ℃稳定15分钟。Burchadf将。ostridium thermosulf urogenes DSM38%的嗜热异淀粉酶基因克隆并在中表达,所得酶的最适pH和最适温度与出发菌相同,而且在高温下仍能保持活性.Antranikiam等人将Pyrococcus舟riousous的异淀粉酶基因克隆到中并分离得到了酶蛋白。尽管如此,目前尚未有已将转基因的耐热性异淀粉酶工程菌应用到工业生产中的报道。众所周知,利用物理和化学诱变剂单独或复合处理微生物细胞是选育高产变种菌株行之有效的经典方法,它在为培育多种抗生素、氨基酸、核苷酸激酶(尤其是蛋白酶和淀粉酶)的高产变种菌株方面曾经起过极为重要的作用,至今仍然是方便易行和行之有效的方法之一。 主要参考文献: [1][美]惠斯特勒等编王雏文等译.淀粉的化学与工艺学[M].北京:中国食品出版社,1988 [2]张树政.酶制剂工业[M]. 北京: 科学出版社,1998 [3]邬显章.酶的工业生产技术[M]. 吉林: 吉林科学技术出版社,1988 [4]Taniguchi H, Sakano Y, Ohnishi M, Okada G(1985) Pullulanase[J].TanpakushitsuKakusan Koso. Ju1;30(8):989-992. Japanese [5] Jensen, B. F., and B. E. Norman. 1984. Bacillus acidopullulyticus pullulanase[J].:application and regulatory aspects for use in the food industry. Process [6]Tomimura E, Zeman NW, Frankiewicz JR, Teague WM. [J]. Description of Bacillus naganoensis sp. J Syst Bacteriol. I 990 Apr; 40(2):123-125 [7]吴燕萍,等. 微生物法生产普鲁兰酶的研究[J]. 生物学技术, 2003,8(6):14-17 [8]金其荣,等. 普鲁兰酶初步研究[J]. 微生物学通报, 2001,28(1):39-43 [9]程池. 普鲁兰酶Promozyme 200L. 及其生产菌种[J].食品与发酵工业,1992 ,(6) [10]唐宝英等.耐酸耐热普鲁兰酶菌株的筛选及发酵条件的研究[J].微生物学通报,2001 28(1):39-43 猜你喜欢: 1. 关于医学开题报告范文 2. 药学论文开题报告 3. 生物制药毕业论文开题报告范文 4. 药理学开题报告范文 5. 药品市场营销毕业论文开题报告 6. 药学论文题目大全
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用料:大麦芽3Kg,特色麦芽1Kg,啤酒花60g,啤酒酵母(干的)8g,糖化保温桶,煮锅/桶,温度计,发酵桶
步骤:
1,将麦芽碾磨,皮裂瓤碎。
2,将麦芽放入糖化保温桶,加入15升热水混合,目标温度66-68摄氏度。糖化一个小时。
3,将麦芽糖汁过滤到煮锅,再加入5升热水混合麦芽糊洗两次,混入前面的糖汁。
4,将糖汁煮沸腾。
5,40分钟后加入部分啤酒花,再煮60分钟,加入余下啤酒花,煮6分钟。
6,将糖汁,急速水浴降温至23摄氏度;转移至发酵桶内,加入酵母;发酵7-14天。
7,装瓶,加放少量糖,进行再发酵。14天以后,入冰箱保存。
啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下,利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动,其代谢的产物就是所要的产品--啤酒。由于酵母类型的不同,发酵的条件和产品要求、风味不同,发酵的方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。
一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式,目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。
参考资料:百度百科-啤酒发酵技术
Beer . of Guizhou Maotai Group, Zunyi, Guizhou 563003, China英文摘要: Beer foam is an important index for beer quality. It has the properties of foamability, stability and cup-hanging. It is produced by multiple foamy substances and carbon dioxide gas in beer. The foamy substances cover foam protein, polypeptide, isohumulone, melanoid, metal ions, amylase, alcohol and barm etc. The substances influencing beer foam cover fatty acid, higher ethanols and alkali ?琢-amino acid. Beer foam could be improved through proper control on raw materials selection, saccharifying techniques, fermenting techniques, beer filtration measures, the transportation of wort and beer, and sanitary conditions etc. (Tran. by YUE Yang) 英文关键词: beer; beer foam; influencing factors; production control 啤酒泡沫是啤酒质量的一项重要指标,有人称泡沫是啤酒之花,也有人将洁白细腻的啤酒泡沫誉为啤酒的“皇冠”,它是优质啤酒的重要外观标志之一。 1 啤酒泡沫的性能 按照欧洲啤酒酿造协会的规定,泡沫可分为起泡性、稳定性、泡沫质量3个方面,而在我国通常还增加一项挂杯性。 起泡性 是指啤酒按照一定的方法、标准倒入杯中时形成泡沫的高度(多少)。 泡沫稳定性(又叫泡持性) 即泡沫形成后消失的时间。按照GB4927-2001的规定,优质浅色啤酒的泡持性应在200 s以上。 泡沫质量 指泡沫的色泽和细腻程度。啤酒泡沫越细腻,啤酒口感越好,即醇厚性越强。 挂杯性 指泡沫附着于酒杯壁上的能力。 以上4项指标是相互联系的,只有起泡性和泡沫质量好的啤酒,其泡持性和挂杯性才可能好。泡沫质量差的啤酒其泡持性和挂杯性不可能好。 世界上绝大多数国家和地区(包括中国)的啤酒消费者都喜欢丰富的、稳定的、奶油状的泡沫,只有少数地方的消费者认为泡沫对啤酒而言无关紧要,甚至有消费者喜欢没有泡沫的啤酒。 2 啤酒泡沫的成因 啤酒起泡成分物质 由于啤酒是一种含有高、中分子蛋白质分解产物、?茁-葡聚糖、酒花树脂、类黑素、糖蛋白、戊聚糖、低分子多酚、重金属离子等的胶体溶液,使其具有比水小的表面张力,从而具备了起泡条件。 二氧化碳气体 啤酒中含有一定量的处于过饱和状的CO2气体,使其具备了起泡能量。当装啤酒的容器开启后,处于过饱和状的CO2在压力差的作用下,形成均匀的气泡晶核,从酒体中释放出来,微小的CO2气泡逐渐膨胀增大而上浮,最终形成泡盖。 3 啤酒中形成泡沫的物质 泡沫蛋白和多肽 目前,国际上啤酒界对泡沫蛋白和多肽的认识仍处于混沌状态,观点不一而足,甚至有一些完全相反的学术观点。但就生产控制而言,如下几点是形成的基本共识。 啤酒中的蛋白质 这些蛋白质业界称为泡沫蛋白或起泡蛋白,其造就了优质的泡沫稳定性,这些决定泡沫稳定性的蛋白质或多肽的基本特性具有较好的疏水性。疏水性越大,生成的泡沫越稳定。 多肽的疏水性 多肽的疏水性和其分子量大小没有直接关系。就泡沫稳定性而言,疏水性较其分子量更重要。 蛋白成分比例 按照隆丁区分法,A区分和B区分蛋白质高能增加泡沫蛋白的比例,可作为生产控制指标。 异葎草酮 实验证明,?琢-酸、异?琢-酸和希鲁酮都能提高啤酒泡沫的生成能力。无酒花啤酒的起泡性很差。 类黑素 类黑素使泡沫稳定是通过类黑素上的负电荷和肽类物质的正电荷发生离子反应完成的。但麦汁煮沸时间越长,由类黑素产生泡沫稳定性的有效性越低。 金属离子 在加酒花啤酒中,泡沫稳定性和黏附性受到金属离子的刺激后而增强。实验表明,啤酒中的镍、钴、铁等离子可增强啤酒表面黏度,从而提高泡持值。与多肽一样,金属离子可能与高浓度的异?琢-酸结合生成不容性物质,使得泡沫挂于杯壁上。但金属离子添加过量容易导致啤酒胶体和风味稳定性变差,甚至有毒负作用。 多糖(如?茁-葡聚糖、戊聚糖) 多糖是高黏度性物质,易使啤酒形成较大的极限薄膜,使气泡不易消失,从而提高泡沫稳定性。 酒精 没有酒精的啤酒泡沫极不稳定,如无醇啤酒的泡沫和泡持性都较差,而加入乙醇后起泡性和泡沫稳定性都可以提高。但啤酒中乙醇含量过高或过低又对泡沫有害。一般认为1 %vol~3 %vol的乙醇对挂杯有利。 加酒花的麦汁泡沫并不挂杯,但加入乙醇后就能做到这点,这说明乙醇增加了泡沫的黏度。酒精能降低啤酒中CO2的溶解度,这可能是由于降低了啤酒的表面张力或乙醇和多肽之间发生了某种作用而引起的。 二氧化碳 CO2促使啤酒形成细微的气泡,使泡沫呈奶油状。应该说CO2是啤酒产生泡沫的载体。啤酒中CO2含量越丰富,啤酒的起泡性就越好。 酵母物质 酵母细胞壁的外层物质有着很强的泡沫稳定性,并因菌种及其生长不同而异。细胞壁的主要成分是多糖,并含有极少量的蛋白质。 4 啤酒中影响啤酒泡沫的物质 脂肪酸 啤酒中含有多种饱和与不饱和脂肪酸,这些脂肪酸对啤酒泡沫影响很大,特别是不饱和脂肪酸的影响更大。实验还证明,脂肪酸对泡沫挂杯性的影响比对泡沫持久性的影响更大。 高级醇 高级醇是啤酒发酵的代谢产物,也是一种消泡剂。如果含量过高,会影响啤酒泡沫。但只要工艺合理,啤酒中的高级醇含量一般不会影响到啤酒的泡沫。 碱性?琢-氨基酸 某些碱性的?琢-氨基酸,如精氨酸、赖氨酸、组氨酸等对啤酒泡沫有负面影响,尤以精氨酸为最。这些氨基酸对异?琢-酸和蛋白质之间形成的离子键有抑制作用,从而对泡沫产生影响。 5 改善啤酒泡沫的生产控制 原料的选择与控制 大麦蛋白质含量 由于我国大多数啤酒企业从成本的角度考虑,现在的辅料比都较大,因此应选用蛋白质含量适当高一些且皮薄的大麦。建议蛋白质含量在 %~ %较好。 工艺控制措施 为了降低制麦过程中蛋白质,特别是泡沫活性多肽的过多消耗,同时适当生成有利泡沫的类黑素,可在制麦过程中采取如下工艺措施。 浸麦、降温、发芽 采用长断水浸麦工艺和降温发芽工艺,提高大麦发芽水分。采用15 ℃→13 ℃的低温、降温发芽工艺,发芽3 d后提高回风使用量,用较高的CO2含量抑制根芽和叶芽的生长。 干燥、凋萎 干燥、凋萎阶段采用低温、大风量工艺,以使麦芽快速脱水,避免麦芽蛋白质过度分解。干燥温度控制在80~83 ℃,时间2~3 h,既能形成适量类黑素,同时又防止高分子氮过多凝固,泡沫蛋白过多消耗。 麦芽除根 麦芽除根要干净。因为麦芽的根芽含有脂肪酸和能导致啤酒混浊的高分子可溶性氮。 辅料选择 选择适当、适量的辅料。如用大米作辅料,建议比例不超过42 %,如果用量超过45 %,应适当加一点小麦或小麦芽、焦香麦芽(类黑素含量高),以改善啤酒泡沫性能。因为小麦或小麦芽含糖蛋白比较高,对改善啤酒泡沫的性能效果比较显著。 糖化工艺控制 投料温度、醪液pH值 较高的投料温度(50~55 ℃)和较低的醪液pH值(~)有利于内肽酶的作用,可产生较多的高、中分子蛋白分解产物,使啤酒的起泡性和泡持性提高。 高温、短时糖化法 如果麦芽质量较好,采用高短(高温、短时间)糖化法,如60 ℃投料,68~73 ℃休止30~40 min,越过蛋白质休止阶段,可增加麦汁中高、中分子蛋白以及糖蛋白的含量,也能获得较好的泡沫性能。 洗糟水pH值 洗糟水pH值控制在~,防止多酚、色素物质过多的溶出。洗糟水温不高于78 ℃,洗糟不要过度(残糖控制在 %~ %),麦汁要清亮,防止过多脂肪酸进入麦汁而影响啤酒泡持性。 ?茁-葡聚糖酶的使用 ?茁-葡聚糖酶不可随便添加,应根据麦芽的脆度、黏度和粗细粉差作小试验而定,因为?茁-葡聚糖酶加量过高,会导致麦汁黏度过低,而使啤酒的起泡性和泡持性变差。 底部进醪和密闭糖化 底部进醪和密闭糖化可避免醪液氧化,能使麦汁中保留更多的酚类物质,有利于泡持性。 煮沸时间 控制好满锅浓度,严格控制煮沸时间。长时间煮沸会使麦汁中起泡蛋白过度凝聚析出,对泡沫不利。 酒花 严格控制酒花加量、质量和品种。酒花加量过大对泡沫不利;越新鲜、?茁-酸含量越高的酒花对泡沫越有利。 冷、热凝固物含量 定性麦汁中,热凝固物应<25 mg/L,冷凝固物控制在50~100 mg/L。若冷、热凝固物含量过高,它们所含的脂肪、脂肪酸有损啤酒泡沫性能。 发酵工艺及生产控制 通风充氧量 冷麦汁通风充氧时会产生泡沫,导致异?琢-酸及起泡蛋白的含量下降,因此通风要适量。 酵母菌种 应选择分泌二糖酶和酵母蛋白酶A少的酵母菌种。 酵母使用 高浓发酵的酵母应在高浓和低浓麦汁中交替使用,这对恢复酵母的生理调节能力有好处。同时,尽早回收酵母,尽可能低温贮存酵母,尽可能在短时间内使用酵母,能提高酵母活力,对啤酒泡沫有利。 低温接种、低温主酵 采用低温接种(6~7 ℃),低温主酵(9~10 ℃),高温还原双乙酰(12~13 ℃)的发酵工艺,可减少各种醇、醛、酸、酯、酮的产生,降低对泡沫的损害。 降温 均匀、缓慢的降温,低温、稳压下充足的贮藏时间,让CO2 充分饱和,可提高啤酒起泡性和泡沫稳定性。若CO2含量不足,将直接影响啤酒的起泡性和泡持性。 啤酒过滤控制措施 啤酒过滤时,添加泡沫稳定剂(如蛋白水解物)或四氢异构酒花浸膏,都能改善啤酒泡沫性能。添加蛋白吸附剂要谨慎、适量,以防泡沫蛋白析出过多,影响啤酒泡沫。 麦汁、啤酒转移输送要求 在从糖化到啤酒灌装的各个生产环节,要保证麦汁、发酵液以及啤酒的输送稳定,压力波动小,尽量减少泡沫的形成,以减少起泡物质的损失。因为啤酒中的起泡物质具有不可逆性,在各个生产环节起泡越多,啤酒中的起泡物质损失就越大。 清洁卫生要求 生产过程中必须杜绝各种油脂类物质进入半成品、成品中;清洗发酵罐、清酒罐、管道、酒机和灌装容器时要用清水或无菌水冲洗彻底,避免清洗剂残留。因为脂类物质和一些清洗剂都具有消泡性,影响啤酒的泡持性。 事实上,啤酒泡沫是一个很复杂的问题,目前仍是全球酿酒师和科研人员的一个重要攻关课题。本文只是介绍了一些到目前为止经生产实践证实了的改善啤酒泡沫的工艺和生产控制措施,而我们对啤酒泡沫内在特性的认识,尤其是对泡沫活性多肽的分布和作用机理的认识还十分有限,甚至还存在不少分歧,这些都有待广大酿酒和科研工作者继续进行深入的研究。 参考文献: [1] (德)Ludwig Narziss 著,孙明波译.啤酒厂麦芽汁制备工艺技术[M].北京:中国轻工业出版社,1991. [2] 慕尼黑理工大学Weihenstephan学院 Werner Back 教授,啤酒泡沫稳定性以及存在的问题. [3] 雒亚静.啤酒泡沫的影响因素及控制措施[J].啤酒科技,2005,(1):38-39.
啤酒发酵是采用变温发酵,发酵温度是指主发酵阶段的最高温度。由于传统原因,啤酒发酵温度一般低于啤酒酵母最适生长温度(25~28℃)。上面发酵啤酒的接种温度一般控制在18~20℃,下面发酵啤酒的接种温度一般控制在 8~10℃。
采用低温发酵工艺的主发酵起始温度为5~7℃,一般~7℃。发酵最高温度因菌种不同和麦汁成分不同而不同,一般在 8~10℃。温度偏低,有利于降低发酵副产物的生成量,α-乙酰乳酸的形成量减少,双乙酰、高级醇、乙醛、H2S和二甲基硫的生成量也减少,啤酒口味清爽,泡沫性能好,适合生产淡色啤酒。
发酵终了温度一般控制在5℃。降低温度使酵母凝集沉淀,酒液中只保留一定浓度的酵母量,便于后发酵和双乙酰还原;继续降低温度至0~℃,便于低温贮藏,以利酒的澄清和二氧化碳饱和,否则将延长贮酒期。
在一定的酵母菌种和麦汁成分条件下,浓度的控制是由调节发酵温度和发酵时间来控制的。如果发酵旺盛,耗糖快,则需适当降低发酵最高温度和缩短最高温度的保持时间;反之,则需延长最高温度保持时间或采取缓慢降温的办法,以促进耗糖。
在一定麦汁成分、酵母活性和一定的发酵度要求下,发酵时间主要取决于发酵温度。发酵温度高,则发酵时间短,反之亦然。
发酵的主发酵时间一般控制在7~10天。低温缓慢发酵的酒 ,风味柔和醇厚,泡沫细腻持久,但设备利用率低。上面发酵的主发酵时间一般控制在5~8天,酵母的发酵速度较快,发酵时间短,香味突出,设备的利用率高。
低温长时间的主发酵可使发酵液均衡发酵,pH下降缓慢,酒花树脂与蛋白质微量析出而使啤酒醇和,香味好,泡沫细腻持久。10~12ºP啤酒一般主发酵时间为6~8天。
工艺流程:麦芽粉碎--糖化--煮沸--过滤--旋沉--冷却--发酵
1.麦芽粉碎:麦芽在送入酿造车间之前,先被送到粉碎塔。在这里,麦芽经过轻压粉碎制成酿造用麦芽。
2.糊化处理:即将粉碎的麦芽/谷粒与水在糊化锅中混合。糊化锅是一个巨大的回旋金属容器,装有热水与蒸汽入口,搅拌装置如搅拌棒、搅拌桨或螺旋桨,以及大量的温度与控制装置。
在糊化锅中,麦芽和水经加热后沸腾,这是天然酸将难溶性的淀粉和蛋白质转变成为可溶性的麦芽提取物,称作"麦芽汁"。然后麦芽汁被送至称作分离塔的滤过容器。
3.糖化:麦芽汁在被泵入煮沸锅之前需先在过滤槽中去除其中的麦芽皮壳,并加入酒花和糖。
4.煮沸:在煮沸锅中,混合物被煮沸以吸取酒花的味道,并起色和消毒。
5.过滤:在煮沸后,加入酒花的麦芽汁被泵入回旋沉淀槽以去处不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白质。
6.冷却、发酵:洁净的麦芽汁从回旋沉淀槽中泵出后,被送入热交换器冷却。随后,麦芽汁中被加入酵母,开始进入发酵的程序。
在发酵的过程中,人工培养的酵母将麦芽汁中可发酵的糖份转化为酒精和二氧化碳,生产出啤酒。发酵在八个小时内发生并以加快的速度进行,积聚一种被称作"皱沫"的高密度泡沫。这种泡沫在第3或第4天达到它的最高阶段。
从第5天开始,发酵的速度有所减慢,皱沫开始散布在麦芽汁表面,必须将它撇掉。酵母在发酵完麦芽汁中所有可供发酵的物质后,就开始在容器底部形成一层稠状的沉淀物。随之温度逐渐降低,在8~10天后发酵就完全结束了。
整个过程中,需要对温度和压力做严格的控制。当然啤酒的不同、生产工艺的不同,导致发酵的时间也不同。通常,贮藏啤酒的发酵过程需要大约6天,淡色啤酒为5天左右。
发酵结束以后,绝大部分酵母沉淀于罐底。酿酒师们将这部分酵母回收起来以供下一罐使用。除去酵母后,生成物"嫩啤酒"被泵入后发酵罐(或者被称为熟化罐中)。
在此,剩余的酵母和不溶性蛋白质进一步沉淀下来,使啤酒的风格逐渐成熟。成熟的时间随啤酒品种的不同而异,一般在7~21天。
经过后发酵而成熟的啤酒在过滤机中将所有剩余的酵母和不溶性蛋白质滤去,就成为待包装的清酒。
8.包装:成品啤酒的包装常有瓶装、听装和桶装几种包装形式。再加上瓶子形状、容量的不同,标签、颈套和瓶盖的不同以及外包装的多样化,从而构成了市场中琳琅满目的啤酒产品。
瓶装啤酒是最为大众化的包装形式,也具有最典型的包装工艺流程,即洗瓶、灌酒、封口、杀菌、贴标和装箱。
扩展资料
麦芽制造:
有以下6道工序。
大麦贮存:刚收获的大麦有休眠期,发芽力低,要进行贮存后熟。
大麦精选:用风力、筛机除去杂物,按麦粒大小分级。浸麦:浸麦在浸麦槽中用水浸泡2至3日,同时进行洗净,除去浮麦,使大麦的水分浸麦度达到42~48%。
发芽:浸水后的大麦在控温通风条件下进行发芽形成各种使麦粒内容物质进行溶解。发芽适宜温度为13~18℃,发芽周期为4~6日,根芽的伸长为粒长的1~倍。长成的湿麦芽称绿麦芽。
焙燥:目的是降低水分,终止绿麦芽的生长和的分解作用,以便长期贮存;使麦芽形成赋予啤酒色、香、味的物质;易于除去根芽,焙燥后的麦芽水分为3~5%。
贮存:焙燥后的麦芽,在除去麦根,精选,冷却之后放入混凝土或金属贮仓中贮存。
参考资料:百度百科——啤酒
浅谈食品工业中产香酵母的应用论文
1引言
产香酵母又名酯酵母,是一类能合成具有芳香气味的酯类物质,如今产香酵母早已不局限于产酯而是在生产过程中能产生让人喜欢闻的香味的各种酵母,香气多为醇类、酯类、酚类、酮类、芳香类等具有挥发性风味的物质,主要的香气类型有:花香型、清香型、果香型等,常被广泛应用于酿造、调味品、功能饮料、无醇饮料、食品等领域的增香。
2产香酵母在农产品中的应用
2.1产香酵母在果酒中的应用
果酒的口感、风味以及质感在果酒发酵酿造生产中起着很重要的作用,尤其是其中的风味是评价果酒优质的一个重要指标。因此果酒增香已成为现今果酒发酵酿造中的一个热门研究课题。果酒品质丰富、种类多样。张大为等从酥梨自然发酵汁中得到了一株不仅糖利用力低而且还可以增加梨酒香味的东方伊莎酵母,并将其作为梨酒生产中的产香菌使用。曹新志等从四川自贡本地梨果中筛选出了一株产香酵母FL-5,产酒精、产酸、产酯能力较好,且发酵周期短。何义从梨果园中分离出一株产香性能好的酿酒酵母Y-5,确立了梨酒酿造工艺,发酵产生的风味明显优于工业菌株ADY,能较好地保留鸭梨的原香味。赵海霞等则从苹果皮中分离出一株孢汉逊酵母属的产香酵母,适合苹果酒酿造,所得苹果酒品质优良,具有苹果酒的典型风味。古其会[5]等从多种成熟的水果皮上分离出一株对病原菌有抑制作用的产酯酵母,可用于番木瓜酒的酿造,经过分子生物学鉴定为梅奇酵母。王雪莹从甜橙果皮上筛选出两株性能优良的酵母S017和F076,其中S017产酯量高达86.75%,而F076发酵过程中产生的萜类物质相对含量比S017高,具有保留原料特殊香气组分的能力。艾方等从柑桔中分离出了两株能够耐受较高的盐、糖浓度的产香酵母,现已用于浓缩果汁和低醇果酒的增香。沈昌从水果、土壤中分离筛选出产香能力较强的酵母N-2,用于紫甘薯发酵酿造,经优化发酵工艺得到了花色苷含量保存多、还原糖浓度低、酒精度高、色泽鲜丽的紫甘薯发酵产品。此外李剑芳从自然发酵猕猴桃汁中分离出一株柠檬形克勒克氏产香酵母E-45,经鉴定为能产醇类、酯类等芳香物质的低发酵力产香酵母,可用于葡萄酒等果酒的增香。自然选育出的产香酵母菌株与工业菌株比较,具有专一性酿造的优势。曹新志等筛选出的产香酵母FL-5与安琪酵母DC-2相比,FL-5酿造的果酒风味更优。袁丽从不同水果中筛选出两株产香酿酒酵母菌GY1、GY2并与安琪酵母相比,GY1、GY2均优于安琪活性酵母。张翠英也从葡萄皮中筛选出一株产香酵母经诱导得到一株在低温条件下仍具有较强的发酵能力,与优良葡萄酒酵母比更具优势。王雪莹分离的S017以果酒干酵母为对照,S017所酿造的甜橙果酒色泽、澄清度、酒香均具备优质果酒的感官品质,在酿造工业中有较好的应用前景。
2.2产香酵母在白酒中的应用
在白酒生产中为了增加酒中的独特风味通常会加入某些化学物品以增加酒的香气,可最终酒中的香气都较为单一。自然酿造的白酒通常会以酒曲窖泥为分离源,筛选耐高温、性能优异、适合白酒增香的产酯酵母,经酿造的白酒经产酯酵母自身合成的风味物质比添加化学物质更多样化,风味更丰富独特,因此越来越多的白酒生产也用产香酵母增香。通常产香酵母的筛选都从大曲发酵的酒液或糟醅中筛选。郭志从泸州老窖窖泥中分离出一株耐受高温的酵母菌,属于异常汉逊酵母属。通过产香条件的响应面优化,得到耐受高温酵母,产生的2-正戊基呋喃、苯乙醇等香气物质,产量比原来浓香型大曲高出约两倍左右。蒲春等从大曲中筛选出一株酶活性高的产香酵母菌并对其功能特性进行测定,产香浓郁,可与其它产酒量高的菌种混合发酵。张春林对大曲发酵液进行了酵母分离,筛选出产香酵母ZY-1和GY-3,通过模拟探索出发酵中产生香气成分的机理,提出了产香酵母是大曲中风味物质形成的重要原因。顾宗珠等从酒曲中筛选出一株产酯量高的酵母,通过正交试验确定最适培养条件,提高白酒品质生产。王晓丹等从贵州某酒厂酒醅中筛出一株产乙酸乙酯的平常假丝酵母、一株产乙酸苯乙酯的毕赤氏酵母。对两株菌进行感官评价和GC-MS检测,结果显示两株酵母即产酒又产香、可将其用于香料和酒类发酵。周世水等从酒曲富集液中筛选出一株Y2-7,发酵后酒精度可达60%、总酯量为2.1g/L,酒液醇香明显。
2.3产香酵母在低醇饮料中的应用
酵母类群中有一类酵母的产酒能力极差、但产酯、产酸、产酮类物质优良,市场对保健品的推行下,各种无醇、低醇饮料出现在生活中,为了此类饮料的广泛应用,满足广大消费人群,工业生产中常用低醇产酯酵母来提高风味。程晨从自然发酵果浆中筛选出发酵速度快且风味好的酵母C7,并将其用于低醇饮料的工艺研究,效果显著。赵晓[20]通过对五株不同来源酵母菌进行生物学特性进行研究,最后筛选出一株适合格瓦斯发酵的酵母菌Y3,可以用于生产具有面包香气的格瓦斯。格瓦斯是以谷物及果蔬为原料经由酵母菌和乳酸菌发酵一种含低度乙醇的饮品,它即具有啤酒的淡爽、香醇的特征,也具有碳酸饮料的清凉爽口特性在。低醇发酵的工艺研究中,孙丙升[21]在新疆,青海,陕西,甘肃四个地采集土壤并进行筛选,最后选出优良的白地霉GS28B和SX71A做为无醇类饮料的生产菌株,根据菌种生理特性,正交试验确定两株菌的最佳工艺组合:温度为24℃,蛋白质含量为1.0g/L,摇床转速为160r/min,GS28B接种量为5.0%,SX71A接种量为2.0%,通过GC-MS测定香气成分为酯类和2-苯乙醇,发酵生产中乙醇含量只有0.02%和0.03%,基本达到了无醇要求,毒理学评定也确定了此类无醇饮料对身体无毒。
2.4产香酵母在调味品中的应用
酵母由于功能各异、长发酵产物丰富,自身理化性质有别,不同环境的酵母会有不同的特性,酵母生存环境分布十分广泛,伴随着酿酒酵母的不断发现,研究者将菌源扩展到食品、调味品等领域,筛选出具有特殊能力的产香酵母,避缺选优的应用于调味品及农产品中。闫美从辣椒酱中筛选出一株耐盐性高达24%的鲁氏产香酵母,主要产具有玫瑰花香的苯乙醇。并与球拟酵母应用于酱油酿造。王刚等从泡菜和豆浆中筛选出一株具有潜在应用价值的产香酵母YG28B、YG28B,与活性干酵母用于发酵面包,风味独特。韩志双等从发酵豆瓣酱中筛选出一株产特殊香味物质、耐盐、发酵力强且产香的异变球拟酵母,在豆瓣酱发酵过程中能增添风味和口感。匡钰从菠萝皮上筛选出一株发酵性能好的酿酒酵母,用于果醋的发酵酿造,所得菠萝果醋具有菠萝的特殊香气,果香爽口。冯杰在对酱油发酵研究中,以一株耐高盐增香酵母菌埃切假丝酵母为研究对象,用浓度为240g/L的氯化钠对菌株进行驯化以提高酵母在酱醪中的适应能力,并通过对发酵工艺的调控,采用两阶段添加法研究了酵母对酱香风味质量的促进,较对照组酵母对主要酱香物质均有所增加,进一步丰富了酱油成分,促进了酱油的风味,提高了酱油的品质。为了提高虾酱的香气和品质,连鑫等从虾酱中分理处一株季氏毕氏产香酵母,该菌产香能力较强,耐盐度达10%,经过驯化可作为虾酱复合发酵剂的菌株使用,用于提高香气度低盐虾酱的发酵。高健等从莴苣中得到一株产香酵母命名为G0901,主要产柠檬烯,相对含量可达20%。较现今柠檬烯生产大多从植物精油中提取,G0901的分离为利用微生物高效生产柠檬烯提供了较好的研究材料。单艺等从传统云南糯米酒中分离出一株产酯能力较强的Y2,通过实验测试,可用于增加酯香味米酒生产中。张世秀等从天然点浆剂酸浆中分离出一株产香性能好的酵母CF610,所产香气浓郁,主要香味物质为苯乙醇。梁辉等从传统腊鱼中分离出两株产香酵母:季也蒙毕赤酵母和平滑假丝酵母,并对两株菌进行理化性质分析,平滑假丝酵母发酵适应性优于季也蒙毕赤酵母,可成为新型肉品发酵剂。
2.5产香酵母在烟叶中的应用
通常多酚等香味前体物质产生的已酸甲酯、苯乙酸甲酯、愈创木酚、异戊醇等挥发性香味物质,对改善烟叶香味品质具有重要的应用价值。张知晓从烟叶中分离出一株产香白地霉13-1,白地霉具有脂肪酶活性,经过线性相关性比较证明脂肪酶是影响白地霉酯类挥发性物的关键因素之一。用白地霉发酵烟叶能显著减低烟叶中还原糖。吕品等从自然陈化的白肋烟叶中分离出产生特殊酸性物质的酵母CB-2,并将其用于香料生产,发酵出的香料具有提高卷烟烟气香气质、降低干燥感和刺激感,柔和了烟气。马海昌也表明利用生香酵母对烟梗发酵液发酵,得到的香料口感以及风味都比枯草芽孢杆菌好。
3产香酵母在酿造中的工艺技术
3.1工艺参数优化
生产中单一的菌株只能提高单方面的风味,而与其它菌株混合运用不仅能很好的利用发酵液中的原料,而且混合发酵时可以产生多种芳香类物质是单一菌种不能合成的。陆振群从优质白酒曲中筛选诱导出一株产乙酸乙酯量多的生香酵母S8,但浓香型白酒的主要香味成分是已酸乙酯,为了获得已酸乙酯,将产酯酵母S8与已酸菌复合培养,能产生大量的已酸乙酯,为浓香型白酒的生产提供了一定的研究意义。丁玉振研究了产香酵母的发酵规律和在醇香果汁生产工艺上的应用。通过实验论证证明低温能有效的控制菌株的发酵进程,低温有利于发酵香气的纯正和圆满,确定在10℃下发酵香气浓郁,将产香酵母与低温发酵工艺结合应用。
3.2共固定化技术
共固定化技术是固定化技术和混合发酵技术基础上发展起来的新技术,将几种细胞同时包埋与同一载体形成稳定的固定化细胞系统。可发挥不同微生物的协同作用。贺江将产酯酵母AS2.300用于多菌种共固定化技术进行苹果醋的酿造,当酵母菌1450、产酯酵母AS2.300、乳酸菌按比例(6∶3∶1)发酵可得到品质良好的苹果醋,相比酵母菌和醋酸菌共固定化颗粒酿造,其发酵性能可以长时间稳定,比酵母菌与醋酸菌共固定化更具优势。同时也避免了液体发酵和固体化技术在品质上的`不足,发酵速率也明显高于文献报道的数据。王克明等[38]在多菌种固定化技术应用于各类发酵的研究中,将红曲霉菌、葡萄酒酵母、产香酵母、嗜酸乳酸菌按比例(3∶2∶2∶1)发酵成苹果酒饮料;将根霉、酿酒酵母、产香酵母按比例(4∶3∶2)发酵成保健红醋,并确定此比例是最佳菌种配量。通过实验得出发酵功能稻米乳饮料的多菌种配比为根霉、酿酒酵母、产香酵母、嗜酸乳酸菌的比例(4∶2∶2∶1)[40]。探讨了苦瓜保健醋中根霉、酿酒酵母、产香酵母、醋酸菌的比例(4∶2∶2∶1)。以酿酒酵母、产香酵母按(4∶1)比例发酵海藻酒、效果显著[42]。以苦瓜为原料,采用固定化酿酒酵母、产香酵母(4∶1)酿造苦瓜酒。
4产香酵母在细胞工程中的应用
随着酿造工艺的发展,饮品的增多,微生物的利用也越来越频繁,从自然界中直接分离的菌株已不适合直接用于工业生产。为了获得更优良的菌株,构建工程菌成了现在的主要手段,在微生物中主要运用诱导育种及原生质体融合技术来获取工业菌种。
4.1原生质体融合技术应用
林小江利用原生质体融合技术将生香酒曲中分离的生香酵母HTE-2和经诱导选育的低甲醇酿酒酵母LM-1进行融合得到PF1。通过生理特性测定,酿酒工艺优化(温度19.07℃、时间5d、糖度17.34%、pH值4.34、接种量2%)使甲醇含量下降,总酯含量提高。以大米、小麦为原料用PF1酒曲可酿造高品质的蒸馏酒。张大为[45]从陕西兴平市梨园里面采样分离出两株酵母,一株酿酒酵母,一株产香酵母,通过原生质体融合技术,将两种菌的优良性状相结合构建基因工程菌。通过理化性质的测定,所融合的酵母具有产酒率高,产香率高的优良酵母,利用中草药代替二氧化硫的作用并与工程菌结合酿造。金磊也从陕西兴平市果园采样筛选出酿酒酵母YDJ05和产香酵母YS03通过原生质体融合技术将YDS05作为亲本菌株X,YS03通过EMS诱变得到一株精氨酸营养缺陷型菌株Y,将XY融合,筛选出一株发酵能力强,产香能力强的双亲优良特性作为适合酿造梨酒的酵母菌株。李锐利从小曲酒的酒曲中分离筛选出高产乙酸乙酯酵母菌株Y1,通过原生质体融合,诱变育种等手段对菌株进行改造得到BY2,稳定性好。并对酵母产酯条件进行了研究,最后将选育的菌株用于清香型小曲白酒酿造,可提高清香型白酒的质量。王林松利用原生质体融合技术以产香优良酵母PF14为融合亲本X,发酵力好的酵母为融合亲本Y进行融合筛选得出具有两种酵母性能的菌株。通过GC-MS对其香气进行鉴定分析,对工程菌株进行了发酵动力学研究,很好的解释和预测了发酵过程中的动态变化。
4.2诱变育种
彭帮柱以酿酒酵母菌株作为诱变出发菌株,利用甲基磺酸乙酯(EMS)进行诱变,得到一株产香的赖氨酸缺陷性突变株,将其作为亲本与发酵力强的酵母进行原生质体融合,通过GC-MS对融合子进行香气成分鉴定,最后筛选出三株产香、发酵能力均强的增香型适合苹果酒酿造的菌株。张翠英以葡萄味分离源,筛选出具有较好产香能力的YU2.28并通过60Coγ射线诱导果酒酵母菌YU2最后选育出耐低温的S15.3。将这两种菌混合发酵后产品比市售的干白葡萄酒品质更佳,对产香酵母发酵的培养基配方进行了研究,最后得出在pH值5.5,添加2%乙醇,0.1%乙酸,培养温度18度,并以玉米粉为基质生长,产香能力强且成本低廉。
5结论与展望
目前,国内对产香酵母已较为全面和广泛的应用,但仍存在有待发展的地方。比如产香酵母菌发酵食品的种类和产量上与发达国家相比还有一定的距离。许多产香酵母的制品还没有形成工业化生产,应最大程度利用产香酵母菌发展产品的优势,研究开发更多的新型品种,使之投放市场。产香酵母分离筛选应用仅仅局限于可以培养的酵母,然而在自然界中可被培养的菌株仅占酵母类群的很小一部分,限制了产香酵母的应用。酵母菌群在发酵过程中不应局限于几种酵母的应用,因多菌群相互作用,可使风味多样化,而在现在的果酒酿造中还是运用单一酵母较多,产香型酵母的研究主要局限在酿造和调味品的应用。还未广泛的应用于其他生活领域;如酵母酶类的应用、产香物质的提取等。在工业生产中大多数都没有根据特殊的菌株去生产具有特异性的产品还是沿用常用的工业菌株,限制了产香酵母的发展。在我国在酿造工艺中技术相对于发达国家还有一些差距,酿造时有害微生物的存在不可避免,而如何避免产香酵母与有害微生物的竞争、如何保证产生的香味物质不被破坏不会挥发方面的研究存在不足。因此,在优良菌株的选育方面需进一步研究以提高产品的产量和品质。产香酵母也是一种重要的单细胞微生物,与人类日常生活和工业应用有这密切的联系。作为酵母的一种也是人类利用最早,应用最广泛,人类直接食用最多的一种微生物。具有发酵,营养强化,增味等功能。当今世界食品发展的潮流是保健食品,即不仅具有食品色香味,而且还具有调节人体生理功能的作用。因此从产香酵母菌发酵食品特点来看,所发酵的食品则属于保健食品,符合时代要求,有强大的生命力和广阔的前景。利用产香酵母开发更多的有利于人体健康的食品,应用高新技术开发酵母在食品上得使用。随着分子生物学、遗传学、基因工程等的发展,从分子水平出发研究产香酵母将会成为研究的主要方向。基因工程菌的建立也会加快产香酵母的应用,在以后各种菌株的应用中,酵母菌群的生态平衡发酵有望成为热门课题。在工业生产中、微生物的发酵生产比化工工业生产相对较环保、产率高、产物副作用小等优势,产香酵母在以后的发展中有望在日用品、农用品、食品、保健品、化妆品等领域广泛应用。
果醋的酿造工艺?水果酿制果醋作为食醋品种的开发研究起步较晚, 20世纪80年代果醋才开始系统研究, 近几年果醋研究开发越来越广泛, 已成为食醋领域的研究热点 。根据其发酵工艺流程的不同, 果醋生产一般分为以下几种方式;(1)全固态发酵法工艺:果实或果汁固态酒精发酵固态醋酸发酵(固态翻酷)。(2)全液态发酵法工艺:果实或果汁液态酒精发酵液态醋酸发酵(表面静置发酵法、液态深层发酵法、液体浇淋发酵法)。(3)先液后固发酵法工艺:果实或果汁液态酒精发酵固态醋酸发酵(固态翻酷发酵法、固态浇淋发酵法)。
也说食醋的妙用经常听人说在吃鱼时被鱼刺卡住喉咙了,喝几口醋就可以把鱼刺吞下去,随即也成功地摆脱了鱼骨梗喉之苦。食醋真的有这么大的功效吗?它还有其他什么用途?它的成分是什么呢?为此我专门上网查了查关于醋的有关知识。 醋的主要成分是醋酸,化学名称是乙酸,结构简式为CH3COOH。酿醋主要是以粮食为原料及菌种发酵。经过糖化、酒精发酵、醋酸发酵及后续消毒灭菌、加工包装而成,具有色香味俱佳的特点,经科学分析含有丰富的营养成分。 一、蛋白质和氨基酸 食醋中含有~蛋白质,氨基酸有18种,其中人体必需的8种氨基酸均具备。 二、碳水化合物 食醋中的糖类如葡萄糖、麦芽糖、果糖、蔗糖、鼠李糖等较多,这些成分对食醋的浓度及柔和感有着十分重要的调节作用,也有利于保健功能。 三、有机酸 食醋中的醋酸含量最多,它可促进血液中抗体的增加,提高人体免疫力,有很好的杀菌和抑菌作用﹔除此之外还有乳酸、甲酸、柠檬酸、苹果酸、丙酮酸和琥珀酸等,这些物质能促进机体的新陈代谢和细胞内的氧化还原作用。 四、维生素和矿物质 酿造食醋中还含有维生素B1、维生素B2等以及矿物质中的铁、钠、钙、锌、磷、铜等离子,特别是醋酸钙可缓和醋酸作用,对调味酱、醋渍菜、蛋黄酱、鱼糕、香肠、年糕、面包等有调味和冲作用,这些离子的恰当配合对人体营养、降低血压、防止衰老等十分必需且有益。 五、香气成分 食醋的芳香成分虽然含量极少,但醋酸乙酯、乙醇、乙醛、3-羟基丁酮等赋予食醋特殊的芳香及风味。醋中的挥发性物质及香味物质能刺激大脑中枢,使消化液大量分泌,改善消化功能。对食醋的要求,应当具有正常酿造食醋的色泽、气味和香气,不涩,无其他不良气味和异味(如霉臭气味),不浑浊,无悬浮物及无沉淀物,无霉花,无浮膜等。食醋的香气来源于发酵过程中产生的各种酯类以及人工添加的和各种香辣剂。酯类以醋酸及乙酯为主,另外还有乙酸异戊酯、异戊酸乙酯、乳酸乙酯、琥珀酸乙酯等。由于酯化反应的速度较慢,而酿醋的新工艺生产发酵周期短,故酯含量低,香气不足;老法酿醋生产发酵周期长,故醋的香气浓郁,陈醋更胜一筹。我国制醋历史悠久,风味多样,在世界上独树一帜,老陈醋的酯香,熏醋现在食醋的好处正日益被人们所认识,但它的许多用途还是鲜为人知的。醋在生活中有很多的用途: (一)调味作用:人们在烹调菜肴时缺少不了醋,醋可增加菜肴的鲜、甜、香等味道。在烹制食品过程中加点醋,可保护食品中的维生素C不受减少和破坏,因为维生素C在弱酸性的环境下比较稳定,醋有破坏抗坏血酸酶的作用,因而保存了维生素C不被破坏。所以在炒菜时加点醋,不仅使菜肴脆嫩可口,还能保护其营养成分。如炒绿豆芽既可使豆芽脆嫩可口,又有保存维生素C少受损失的作用。在做鱼时,如糖醋鱼、酥鱼加醋,不仅可以去除腥味,增加鲜味,还使鱼刺软化,有利于钙的吸收。炖牛、羊肉时放点醋,能使肉容易煮烂味美。食用海带,先在水中放几滴醋煮一下,海带可变柔软可口,吃油腻的食品,加点醋或蘸醋吃可减少油腻感。食醋还有降低咸味的作用,如食物过咸可加些醋可降低咸味。醋含钾较多,在人体中有利于把多作的钠排出。 (二)防病作用:醋有开胃,增进食欲,消食化积的作用。并能促进唾液和胃液的分泌,帮助消化吸收,使食欲旺盛。在炎热的夏季食欲减退时,用加醋调凉拌菜,不但味美可口增进食欲,帮助消化,还有很好的抑菌和杀菌作用,起到预防肠道疾病的功效。冬春季正是流行性感冒和呼吸道疾病的流行季节,如把食醋放时容器内,在火炉上加热熏屋内,也有较好的防治效果。因醋的醋酸有很好的抑菌和杀菌作用,病菌和酸性环境里不易生存。如甲型链球菌、卡他球菌、肺炎双球菌、流感病毒等致病菌,醋都能抑制和杀灭他们。“醋蛋”、“醋泡冰糖”和“醋泡花生米”每日坚持食用,则是心血管病人的一剂良方,即可软化血管,又有降低胆固醇的作用,也是中老人的一种保健佳品。 (三)药用价值:李时珍《本草纲目》“酸温。散解毒,下气消食……少饮和血行气……”根据中医理认,蛔虫“得酸则伏”吃醋可缓解蛔虫病带来的胃肠绞痛。急性肾炎,限制盐量,要吃无盐或低盐包含,若在炒菜时放点醋,多做些糖醋菜肴,可增进食欲。醋还有为醉酒者醒酒之用,醋在酒作用生成乙酸乙脂,因而减少胃肠道和血液中的酒精浓度而起到有醒酒的作用。此外,民间验方常用醋治疗腮腺炎、体癣、灰指甲、肠道蛔虫、毒虫叮咬等都有一定效果。醋不但作为药引子应用,还可用于中药的泡制如醋灸,以改善药物性能,增加疗效。 (四)其他妙用:在宰杀鸡鸭前10分钟,给它灌上一茶匙醋,这样宰杀后褪毛又快又净。家中饭炒锅使用日久会出现漆黑而油腻的污垢,这时可用抹布蘸些食醋加以擦洗,就会光亮如初。旅途中如果感到疲劳,可在浴水中加点醋,浴后颇感舒适,利于消除疲劳。晚上若失眠,可在睡觉前,用一杯凉开水冲一茶匙醋喝可促使及时入睡。若在旅游途中发生晕车晕船,也可在出发前饮一杯加醋的开水,能减轻眩晕 下面介绍几种用醋美容方法: 1.用超市买来的果醋/是浓缩型的啊.如果觉得有点醋可放点蜂蜜.每次喝时用凉白开冲调.效果非常好啊.我的朋友和同事都说我的皮肤细腻了.我只喝了一个星期啊.我个人感觉皮肤真的好了.而且白了. 2.还有我看报纸杂志说用白醋泡新鲜的鸡蛋,一定要新鲜的啊.而且要洗干净才可以泡的.白醋超市就有售.要泡一个月.我在超市买的玻璃罐头来泡它.记得要泡一个月啊.泡好后,可以每次喝水时放一点冲喝.可以嫩肤的.而且兼接可以治高血压和失眠.非常有效. 3.减轻皱纹:晚上洗脸后,取1勺醋、3勺水混合,用棉球蘸饱,在脸上有皱纹的地方轻轻涂擦,再以手指肚轻轻按摩一下,洗净即可。这种方法可帮助消除脸部细小的皱纹。 4.柔嫩肌肤:先洗净脸部和双手,然后浸入加入食醋的温水中洗脸和手,5分钟后换用清水洗净,长期这样做,可让皮肤光洁、细腻,水中加入的醋量宜少,以水不变色为准。 5.祛斑褪斑:用白醋捣入中药白术适量调和,密封浸泡一星期。每天洗脸后,擦试面部长斑的地方,日久可令雀斑逐渐消除、隐退。 6.驱除倦容:用于盆浴,在温水中加入1~2汤匙食醋,洗澡后不仅能去除皮肤老化的角质层,而且消除疲劳,焕发精神,面部也显得很红润。 7.抑制头屑:有些女孩子头皮屑多,各种去屑洗发液都不管用。可在每晚睡觉前,用1∶1的食醋和清水在头皮屑生长处涂湿,轻轻揉搓发根部,10分钟以后,用清水洗净。这样做可以抑制头皮屑过多生成,并可以最终根治。用加入食醋的温水洗发也有效果。 8.黑发亮发:有些女孩子头发枯干没有光泽,用了滋润洗发液也不见效,可在每次以中性洗发液洗发后,再用对入少量食醋的温水漂洗头发,20分钟后用清水冲洗。慢慢地,头发会变得柔软光泽、乌黑亮丽。 9.护甲美甲:在温水中加进半茶匙醋,用其浸泡手指甲或脚指甲,然后再进行修剪。此时,不但指甲皮易于修剪,而且指甲缝中的污垢也容易清除,手指甲和脚指甲也光亮晶莹。 使用时的注意事项: 外用醋一般以米醋为好,不宜用白醋,因为白醋以醋精配制。“吃醋”虽然好处多多,但也不可过量;成年人每天食醋量应在20~40克,最多不宜超过100克;醋对钙的代谢作用也不可轻视,为了防止成年女性的骨质疏松症,患有下列疾病的人不宜吃醋:胃溃疡、胆囊炎、肾炎、低血压、胆石症、骨损伤及慢性肾脏病等。 长期喝醋容易引起牙齿的腐蚀和脱钙,所以喝醋时应用水稀释,尽量用吸管直接咽下,然后用水漱口。空腹时不要吃醋,以免胃酸过多而伤胃;胃酸过多的人,不宜喝醋。的独特焦
果酒和果醋制作一、教材分析《选修1》总的来说是一门以学生为主体,通过实验设计和操作实践,学习科学探究的选修课程,本模块重在培养学生设计实验,动手操作,收集证据等科学探究能力,而课题1果酒果醋的制作则更是与日常生活联系密切,学生深有体会的一个课题,本课题的学习旨在让学生在实验条件下制作传统的发酵食品,学习相关的学习方法和基本的操作技能,并理解其科学原理。二、教学目标1、知识目标:理解果酒、果醋制作的原理。2、能力目标:①学生根据果酒制作的原理设计果酒制作过程,体验制果酒的实践操作②在对果酒制作结果进行分析与评价环节,培养学生实验分析能力和严谨的思维能力。3、情感目标:通过果酒酿制历史的追述,培养学生的民族自豪感,同时渗透STS教育。三、教学重点:① 说明果酒和果醋的制作原理② 设计制作装置制作果酒和果醋四、教学难点:制作过程中发酵条件的控制五、教学过程引言:在中华民族悠久的历史长河中,很多事物都走在世界前列,酒也一样,有着它本身的光辉篇章。在酒的记载中,有许多关于酒的有趣传说。猿猴酿酒说——猿猴的主要食物就是含糖水果,猿猴在水果成熟的季节收贮大量的水果在“石洼”中,一段时间后,就有特殊香味的液体流出,这就是最早的果酒。在国内市场上,近几年出现了越来越多的果酒,如枸杞酒、青梅酒等。果酒与生活——果酒中虽然含有酒精,但含量与白酒、啤酒和葡萄酒比起来非常低,一般为5到10度,最高的也只有14度。因此,被很多成年人当作饭后或睡前的软饮料来喝。果酒简单来说就是汲取了水果中的全部营养而做成的酒,其中含有丰富的维生素和人体所需的氨基酸。有时候即使生吃水果也不能吸收的营养,通过果酒却可以吸收,因为营养成分已经完全溶解在果酒里了。果酒里含有大量的多酚,可以起到抑制脂肪在人体中堆积的作用,使人不容易积累脂肪和赘肉。此外,与其他酒类相比,果酒对于护理心脏、调节女性情绪的作用更明显一些。课题1从课题背景人手,然后从实验原理、实验流程示意图和提供的资料,较全 面的介绍了果酒和果醋的制作过程。一、基础知识1.果酒制作的原理阅读课本,完成以下问题:(1)果酒的制作需要什么微生物?(2)酵母菌的形态、结构、分布、种类及菌落?(3)酵母菌的代谢类型及其呼吸过程的反应式如何?(4)酵母菌的适宜温度是多少?(5)为什么在一般情况下葡萄酒呈红色?(6)什么叫发酵?发酵等同于无氧呼吸吗?酵母菌有何实际应用?(1)酵母菌形态、结构、分布、种类及菌落①形态、结构酵母菌是单细胞真菌,属真核生物,细胞大小为1~30um,呈圆形、椭圆形等。思考:你认为酵母菌的细胞中有哪些结构?你认为细菌与酵母菌在细胞结构上有什么区别?②繁殖酵母菌的繁殖方式有出芽生殖、分裂生殖和孢子生殖,但多以出芽方式进行无性生殖。温度低时形成孢子,进入休眠状态,温度适宜时,进行出芽生殖,繁殖速度快。③菌落:讨论:你知道什么的菌落吗? 在生态学上一个菌落属于什么?酵母菌在固体培养基上形成的菌落,其表面湿润、黏稠,呈白色或粉红色。(在液体培养基中,有些在液体表面形成菌膜,或在容器壁上出现酵母环,或产生沉淀。)④生存的环境自然界中,酵母菌分布广泛,但多分布在含糖较高的偏酸环境中,如水果、花、树皮上,(有些可与昆虫共生,有些使人致病,如白色假丝酵母引发鹅口疮、肺感染。食品中常见的酵母菌有啤酒酵母、葡萄汁酵母、鲁氏酵母(酱油酿造)、球拟酵母属、粉状毕赤氏酵母等。)一年四季,土壤始终是酵母菌的大本营。思考:在发酵制作葡萄酒的时候,要对葡萄进行消毒吗?为什么?其他微生物与酵母菌的关系是什么?(2)酵母菌的代谢类型及其呼吸过程①酵母菌的呼吸果酒的制作离不开酵母菌。酵母菌是兼性厌氧微生物,在有氧条件下,反应式如下: 酶C6H1206+6O2 6CO2+6H20+能量在无氧条件下,反应式如下: 酶C6H12O6 2C2H5OH+2C02+能量思考:在发酵过程中,如果要使酵母菌进行大量繁殖,应怎样处理?如果要获得酒精呢?为什么?(3)发酵1).发酵概念广义:是通过微生物的培养来大量生产各种代谢产物的过程。包括有氧发酵(如醋酸发酵、谷氨酸发酵)和无氧发酵(如酒精发酵)。狭义:是指微生物的无氧呼吸(包括酒精发酵、乳酸发酵等)。2).所以:发酵≠无氧呼吸。3).应用:酿酒、发馒头、面包制作、酒精制造、生产药用酵母片、生产维生素、生产抗菌素等。(4)温度要求繁殖的最适温度:20℃;酒精发酵的最适温度:18~25℃。思考:你知道酵母菌需要适宜温度的原因吗?酵母菌有不同的最适温度说明了什么?补充:温度对发酵的影响酵母菌只能在一定温度下生活。温度低于10℃,酵母菌发育很缓慢。随着温度的升高,繁殖速度加快,20℃时为最佳繁殖温度,此时酵母菌生殖速度快、生活力强。超过35℃,酵母菌生长受到抑制,繁殖速度迅速下降,到40℃酵母菌停止出芽,开始出现死亡。如果想要获得高酒精浓度的发酵液、减少究竟的损耗,必须控制好发酵温度。你知道吗?1、一般情况下,葡萄酒呈红色的原因?(在发酵的过程中,随着酒精度的提高,红葡萄皮的色素也进入发酵液,使葡萄酒呈红色。)2、葡萄酒分成干红、干白等种类的依据是什么?(1、根据葡萄酒的颜色分成白葡萄酒、红葡萄酒和桃红葡萄酒三种。白葡萄酒:用白葡萄酿造,皮汁分离发酵;红葡萄酒:用红葡萄酿造,皮汁混合发酵;桃红葡萄酒:颜色介于白葡萄酒和红葡萄酒之间,皮的发酵时间短。2、根据葡萄酒的含糖量分成干、半干、半甜、甜四种。干葡萄酒:含糖量低于4克/升;半干葡萄酒:含糖量介于4克-12克/升之间;半甜葡萄酒:含糖量介于12克-50克/升之间;甜葡萄酒:含糖量高于50克/升。)(5)菌种来源:(在果酒的工业生产中为了提高果酒的品质也可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌,例如:干酵母或酒药)2、果醋制作的原理阅读课本,思考以下问题:(1)醋酸菌的形态?细胞结构?(2)醋酸菌有哪些方面的实际应用?(3)醋酸菌的代谢类型?(4)果醋的制作原理?(1)醋酸菌形态1).从椭圆到杆状,有单个,有成对,有成链状,以鞭毛运动或不运动,不形成芽孢,属原核生物,以分裂方式繁殖,新陈代谢类型为异养需氧型。(醋酸菌与酵母菌相比,最主要的特点是)2).应用:食醋、果醋(2)果醋制作的原理 ,醋酸菌是—种好氧性细菌,只有当氧气充足时,才能进行旺盛的生理活动。变酸的酒的表面观察到的菌膜就是醋酸菌在液面大量繁殖而形成的。实验表明,醋酸菌对氧气的含当量特别敏感,当进行深层发酵时,即使只是短时间中断通人氧气,也会引起醋酸菌死亡。当氧气、糖源都充足时,醋酸茵将葡萄汁中的果糖分解成醋酸;酶C6H12O6 →3CH3COOH(醋酸)当缺少糖源时,醋酸菌将乙醇变为乙醛,再将乙醛变为醋酸(反应简式如下)。醋酸菌的最适生长温度为30℃一35℃。酶酶2C2H5OH+O2 →2CH3CHO(乙醛)+2H2O 2CH3CHO+O2 →2CH3COOH(醋酸)过渡:根据这个原理,我们是怎样设计果酒、果醋制作方案的?提示:从以下三个方面考虑:选材、设计实验装置、操作过程二、实验设计1.果酒和果醋实验流程示意图冲洗榨汁酒精发酵醋酸发酵果酒果醋挑选葡萄阅读教材3-4页,对A、B两同学的实验装置进行讨论:A:每次排气时只需拧松瓶盖,不要完全揭开瓶盖;制醋时,再将瓶盖打开,盖上一层纱布,进行葡萄醋的发酵。(来防止发酵液被污染,因为操作的每一步都可能混入杂菌)B:分析果酒和果醋的发酵装置中充气口、排气口和出料口分别有哪些作用。为什么排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接?充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的;出料口是用来取样的。排气口要通过一个长而弯曲的胶管与瓶身连接,其目的是防止空气中微生物的污染。使用该装置制酒时,应该关闭充气口;制醋时,应将充气口连接气泵,输入氧气。2、实验操作(1)材料的选择与处理选择新鲜的葡萄,榨汁前先将葡萄进行冲洗,除去枝梗。①、取葡萄500g,去除枝梗和腐烂的叶子。②、用清水冲洗葡萄1-2次除去污物。(注意冲洗次数不宜太多,为什么?)讨论:你认为应该先冲洗葡萄还是先除去枝梗?为什么?(应该先冲洗,然后再除去枝梗,以避免除去枝梗时引起葡萄破损,增加被杂菌污染的机会。)(2)灭菌讨论:你认为应该从哪些方面防止发酵液被污染?(需要从发酵制作的过程进行全面的考虑,因为操作的每一步都可能混入杂菌。例如:榨汁机、发酵装置要清洗干净;每次排气时只需拧松瓶盖、不要完全揭开瓶盖等。)①榨汁机要清洗干净,并晾干。②发酵装置要清洗干净,并用70%的酒精消毒。(3)榨汁将冲洗除枝梗的葡萄放入榨汁机榨取葡萄汁。(4)发酵①将葡萄汁装人发酵瓶,要留要大约1/3的空间(如图右图所示),并封闭充气口。②制葡萄酒的过程中,将温度严格控制在18℃~25℃,时间控制在10~12d左右,可通过出料口对发酵的情况进行。及时的监测。③制葡萄醋的过程中,将温度严格控制在30℃~35℃,时间控制在前7~8d左右,并注意适时通过充气口充气。三、结果分析与评价1.由于发酵作用,葡萄浆中糖分大部分转变为CO2和C2H5OH,及少量的发酵副产品。C02排出越来越旺盛,使发酵液出现沸腾,CO2从排气口排出,在发酵10天后,现象最明显。发酵过程产热,会使发酵液温度上升,但酒精发酵温度应严格控制在18℃~25℃,发酵过程中,果皮上的色素及其他成分逐渐溶解于发酵液中;在发酵瓶表面,生成浮槽的盖子。2.设置对照组,将葡萄汁进行高压灭菌,分别装入A、B两个发酵瓶,并各留有1/3空间,A组加入酵母菌,B组不加,进行发酵,可证明葡萄酒的产生是由于酵母菌的作用。证明葡萄醋中有醋酸生成,简单易行的方法是品尝或用pH试纸鉴定。3.制作的葡萄酒色泽鲜艳、爽口、柔和、有浓郁的果实香味;果醋具有琥珀色或棕红色,具有特有的果香,酸味柔和,稍有甜味,不涩。四、课题延伸果汁发酵后是否有酒精产生,可以用重铬酸钾来检验。在酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色,检测时,先在试管中加入发酵液2mL,再滴人物质的量浓度为3mol/L的H2SO43滴,振荡混匀,最后滴加常温下饱和的重铬酸钾溶液3滴,振荡试管,观察颜色的变化。想一想,如果要使检验的结果更有说服力,应该如何设计对照?五、相关链接1.为提高果酒的品质,更好地抑制其他微生物的生长,可以直接在果汁中加入人工培养的酵母菌。而人工培养酵母菌,首先需要获得纯净的酵母菌菌种。如何将葡萄上附着的酵母菌分离出来,获得纯净的菌种呢?你可以在参考“专题2 微生物的培养与应用”的基础上,进一步查阅资料,再做尝试。2.制作果醋时,也可以直接在果酒中加入醋酸菌。醋酸菌的菌种可以到当地生产食醋的工厂或菌种保藏中心购买。你也可以尝试从食醋中分离醋酸菌,分离的方法参见专题2。相关知识:果酒制作用的是酵母菌的无氧发酵和果醋制作用的是醋酸杆菌的有氧发酵,不论酵母菌还是醋酸杆菌都是微生物,那么什么是微生物,哪些生物属于微生物呢?1、微生物的概念形体微小,结构简单,通常要用光学显微镜和电子显微镜才能看清楚的生物的统称。2、微生物的类群微生物的种类大约有10万种;微生物是地球上生物多样性最为丰富的资源。微生物的种类仅次于昆虫,是生命世界里的第二大类群。然而由于微生物的微观性,以及研究手段的限制,许多微生物的种群还不能分离培养,其已知种占估计种的比例仍很小。练习2.提示:大规模生产时需要进行更为全面周详的考虑,如原料的来源与选择、菌种的培育与选择、发酵的设备、发酵条件的自动化控制,以及如何严格控制杂菌污染;等等。此外,无论是葡萄酒或葡萄醋,实验时所检测的发酵液,并非商品意义上的产品。在实际生产中还需沉淀过滤、灭菌装瓶等获得成品酒或醋。葡萄酒还需在一定设施和条件下(如橡木桶和地窖)进行后续发酵,以获得特定的风味和色泽。3.提示:需考虑厂房、设备投资、原材料采购、工人人数及工资、产品种类、生产周期、销售渠道、利润等问题。
工艺流程:麦芽粉碎--糖化--煮沸--过滤--旋沉--冷却--发酵
1.麦芽粉碎:麦芽在送入酿造车间之前,先被送到粉碎塔。在这里,麦芽经过轻压粉碎制成酿造用麦芽。
2.糊化处理:即将粉碎的麦芽/谷粒与水在糊化锅中混合。糊化锅是一个巨大的回旋金属容器,装有热水与蒸汽入口,搅拌装置如搅拌棒、搅拌桨或螺旋桨,以及大量的温度与控制装置。
在糊化锅中,麦芽和水经加热后沸腾,这是天然酸将难溶性的淀粉和蛋白质转变成为可溶性的麦芽提取物,称作"麦芽汁"。然后麦芽汁被送至称作分离塔的滤过容器。
3.糖化:麦芽汁在被泵入煮沸锅之前需先在过滤槽中去除其中的麦芽皮壳,并加入酒花和糖。
4.煮沸:在煮沸锅中,混合物被煮沸以吸取酒花的味道,并起色和消毒。
5.过滤:在煮沸后,加入酒花的麦芽汁被泵入回旋沉淀槽以去处不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白质。
6.冷却、发酵:洁净的麦芽汁从回旋沉淀槽中泵出后,被送入热交换器冷却。随后,麦芽汁中被加入酵母,开始进入发酵的程序。
在发酵的过程中,人工培养的酵母将麦芽汁中可发酵的糖份转化为酒精和二氧化碳,生产出啤酒。发酵在八个小时内发生并以加快的速度进行,积聚一种被称作"皱沫"的高密度泡沫。这种泡沫在第3或第4天达到它的最高阶段。
从第5天开始,发酵的速度有所减慢,皱沫开始散布在麦芽汁表面,必须将它撇掉。酵母在发酵完麦芽汁中所有可供发酵的物质后,就开始在容器底部形成一层稠状的沉淀物。随之温度逐渐降低,在8~10天后发酵就完全结束了。
整个过程中,需要对温度和压力做严格的控制。当然啤酒的不同、生产工艺的不同,导致发酵的时间也不同。通常,贮藏啤酒的发酵过程需要大约6天,淡色啤酒为5天左右。
发酵结束以后,绝大部分酵母沉淀于罐底。酿酒师们将这部分酵母回收起来以供下一罐使用。除去酵母后,生成物"嫩啤酒"被泵入后发酵罐(或者被称为熟化罐中)。
在此,剩余的酵母和不溶性蛋白质进一步沉淀下来,使啤酒的风格逐渐成熟。成熟的时间随啤酒品种的不同而异,一般在7~21天。
经过后发酵而成熟的啤酒在过滤机中将所有剩余的酵母和不溶性蛋白质滤去,就成为待包装的清酒。
8.包装:成品啤酒的包装常有瓶装、听装和桶装几种包装形式。再加上瓶子形状、容量的不同,标签、颈套和瓶盖的不同以及外包装的多样化,从而构成了市场中琳琅满目的啤酒产品。
瓶装啤酒是最为大众化的包装形式,也具有最典型的包装工艺流程,即洗瓶、灌酒、封口、杀菌、贴标和装箱。
扩展资料
麦芽制造:
有以下6道工序。
大麦贮存:刚收获的大麦有休眠期,发芽力低,要进行贮存后熟。
大麦精选:用风力、筛机除去杂物,按麦粒大小分级。浸麦:浸麦在浸麦槽中用水浸泡2至3日,同时进行洗净,除去浮麦,使大麦的水分浸麦度达到42~48%。
发芽:浸水后的大麦在控温通风条件下进行发芽形成各种使麦粒内容物质进行溶解。发芽适宜温度为13~18℃,发芽周期为4~6日,根芽的伸长为粒长的1~倍。长成的湿麦芽称绿麦芽。
焙燥:目的是降低水分,终止绿麦芽的生长和的分解作用,以便长期贮存;使麦芽形成赋予啤酒色、香、味的物质;易于除去根芽,焙燥后的麦芽水分为3~5%。
贮存:焙燥后的麦芽,在除去麦根,精选,冷却之后放入混凝土或金属贮仓中贮存。
参考资料:百度百科——啤酒
有以下5道工序。主要是糖化、发酵、贮酒后熟3个过程。
原料粉碎:将麦芽、大米分别由粉碎机粉碎至适于糖化操作的粉碎度。
糖化:将粉碎的麦芽和淀粉质辅料用温水分别在糊化锅、糖化锅中混合,调节温度。糖化锅先维持在适于蛋白质分解作用的温度(45~52℃)(蛋白休止)。将糊化锅中液化完全的醪液兑入糖化锅后,维持在适于糖化(β-淀粉和α-淀粉)作用的温度(62~70℃)(糖化休止),以制造麦醪。
麦醪温度的上升方法有浸出法和煮出法两种。蛋白、糖化休止时间及温度上升方法,根据啤酒的性质、使用的原料、设备等决定用过滤槽或过滤机滤出麦汁后,在煮沸锅中煮沸,添加酒花,调整成适当的麦汁浓度后,进入回旋沉淀槽中分离出热凝固物,澄清的麦汁进入冷却器中冷却到5~8℃。
发酵:冷却后的麦汁添加酵母送入发酵池或圆柱锥底发酵罐中进行发酵,用蛇管或夹套冷却并控制温度。进行下面发酵时,最高温度控制在8~13℃,发酵过程分为起泡期、高泡期、低泡期,一般发酵5~10日。发酵成的啤酒称为嫩啤酒,苦味犟,口味粗糙,CO2含量低,不宜饮用。
后酵:为了使嫩啤酒后熟,将其送入贮酒罐中或继续在圆柱锥底发酵罐中冷却至0℃左右,调节罐内压力,使CO2溶入啤酒中。贮酒期需1~2月,在此期间残存的酵母、冷凝固物等逐渐沉淀,啤酒逐渐澄清,CO2在酒内饱和,口味醇和,适于饮用。
过滤:为了使啤酒澄清透明成为商品,啤酒在-1℃下进行澄清过滤。对过滤的要求为:过滤能力大、质量好,酒和CO2的损失少,不影响酒的风味。过滤方式有硅藻土过滤、纸板过滤、微孔薄膜过滤等。
扩展资料
营养分析:
1、啤酒是以发芽大麦为主要原料酿造的一类饮料。含酒精度最低,营养价值高,成分有水分、碳水化合物、蛋白质、二氧化碳、维生素及钙、磷等物质。有“液体面包”之称,经常饮用有消暑解热、帮助消化、开胃健脾、增进食欲等功能。
2、啤酒是由发醇的谷物制成的,因此含有丰富的B族维生素和其他招牌营养素,并具有一定的热量,“液体面包”之称虽有些过,但确实有类似之处。
3、啤酒特别是黑啤酒可使动脉硬化和白内障的发病率降低50%,并对心脏病有抵抗作用。
4、男性以及年轻女性经常饮用啤酒,可以减少年老时得骨质疏松症的几率。骨质的密度和硅的摄取量有密切关系,而啤酒中因为含有大量的硅,经常饮用有助于保持人体骨骼强健。
参考资料来源:百度百科-啤酒
啤酒酵母在发酵过程中逐渐上浮,发酵过程中产生热量。当酵母完全絮凝时,
Beer . of Guizhou Maotai Group, Zunyi, Guizhou 563003, China英文摘要: Beer foam is an important index for beer quality. It has the properties of foamability, stability and cup-hanging. It is produced by multiple foamy substances and carbon dioxide gas in beer. The foamy substances cover foam protein, polypeptide, isohumulone, melanoid, metal ions, amylase, alcohol and barm etc. The substances influencing beer foam cover fatty acid, higher ethanols and alkali ?琢-amino acid. Beer foam could be improved through proper control on raw materials selection, saccharifying techniques, fermenting techniques, beer filtration measures, the transportation of wort and beer, and sanitary conditions etc. (Tran. by YUE Yang) 英文关键词: beer; beer foam; influencing factors; production control 啤酒泡沫是啤酒质量的一项重要指标,有人称泡沫是啤酒之花,也有人将洁白细腻的啤酒泡沫誉为啤酒的“皇冠”,它是优质啤酒的重要外观标志之一。 1 啤酒泡沫的性能 按照欧洲啤酒酿造协会的规定,泡沫可分为起泡性、稳定性、泡沫质量3个方面,而在我国通常还增加一项挂杯性。 起泡性 是指啤酒按照一定的方法、标准倒入杯中时形成泡沫的高度(多少)。 泡沫稳定性(又叫泡持性) 即泡沫形成后消失的时间。按照GB4927-2001的规定,优质浅色啤酒的泡持性应在200 s以上。 泡沫质量 指泡沫的色泽和细腻程度。啤酒泡沫越细腻,啤酒口感越好,即醇厚性越强。 挂杯性 指泡沫附着于酒杯壁上的能力。 以上4项指标是相互联系的,只有起泡性和泡沫质量好的啤酒,其泡持性和挂杯性才可能好。泡沫质量差的啤酒其泡持性和挂杯性不可能好。 世界上绝大多数国家和地区(包括中国)的啤酒消费者都喜欢丰富的、稳定的、奶油状的泡沫,只有少数地方的消费者认为泡沫对啤酒而言无关紧要,甚至有消费者喜欢没有泡沫的啤酒。 2 啤酒泡沫的成因 啤酒起泡成分物质 由于啤酒是一种含有高、中分子蛋白质分解产物、?茁-葡聚糖、酒花树脂、类黑素、糖蛋白、戊聚糖、低分子多酚、重金属离子等的胶体溶液,使其具有比水小的表面张力,从而具备了起泡条件。 二氧化碳气体 啤酒中含有一定量的处于过饱和状的CO2气体,使其具备了起泡能量。当装啤酒的容器开启后,处于过饱和状的CO2在压力差的作用下,形成均匀的气泡晶核,从酒体中释放出来,微小的CO2气泡逐渐膨胀增大而上浮,最终形成泡盖。 3 啤酒中形成泡沫的物质 泡沫蛋白和多肽 目前,国际上啤酒界对泡沫蛋白和多肽的认识仍处于混沌状态,观点不一而足,甚至有一些完全相反的学术观点。但就生产控制而言,如下几点是形成的基本共识。 啤酒中的蛋白质 这些蛋白质业界称为泡沫蛋白或起泡蛋白,其造就了优质的泡沫稳定性,这些决定泡沫稳定性的蛋白质或多肽的基本特性具有较好的疏水性。疏水性越大,生成的泡沫越稳定。 多肽的疏水性 多肽的疏水性和其分子量大小没有直接关系。就泡沫稳定性而言,疏水性较其分子量更重要。 蛋白成分比例 按照隆丁区分法,A区分和B区分蛋白质高能增加泡沫蛋白的比例,可作为生产控制指标。 异葎草酮 实验证明,?琢-酸、异?琢-酸和希鲁酮都能提高啤酒泡沫的生成能力。无酒花啤酒的起泡性很差。 类黑素 类黑素使泡沫稳定是通过类黑素上的负电荷和肽类物质的正电荷发生离子反应完成的。但麦汁煮沸时间越长,由类黑素产生泡沫稳定性的有效性越低。 金属离子 在加酒花啤酒中,泡沫稳定性和黏附性受到金属离子的刺激后而增强。实验表明,啤酒中的镍、钴、铁等离子可增强啤酒表面黏度,从而提高泡持值。与多肽一样,金属离子可能与高浓度的异?琢-酸结合生成不容性物质,使得泡沫挂于杯壁上。但金属离子添加过量容易导致啤酒胶体和风味稳定性变差,甚至有毒负作用。 多糖(如?茁-葡聚糖、戊聚糖) 多糖是高黏度性物质,易使啤酒形成较大的极限薄膜,使气泡不易消失,从而提高泡沫稳定性。 酒精 没有酒精的啤酒泡沫极不稳定,如无醇啤酒的泡沫和泡持性都较差,而加入乙醇后起泡性和泡沫稳定性都可以提高。但啤酒中乙醇含量过高或过低又对泡沫有害。一般认为1 %vol~3 %vol的乙醇对挂杯有利。 加酒花的麦汁泡沫并不挂杯,但加入乙醇后就能做到这点,这说明乙醇增加了泡沫的黏度。酒精能降低啤酒中CO2的溶解度,这可能是由于降低了啤酒的表面张力或乙醇和多肽之间发生了某种作用而引起的。 二氧化碳 CO2促使啤酒形成细微的气泡,使泡沫呈奶油状。应该说CO2是啤酒产生泡沫的载体。啤酒中CO2含量越丰富,啤酒的起泡性就越好。 酵母物质 酵母细胞壁的外层物质有着很强的泡沫稳定性,并因菌种及其生长不同而异。细胞壁的主要成分是多糖,并含有极少量的蛋白质。 4 啤酒中影响啤酒泡沫的物质 脂肪酸 啤酒中含有多种饱和与不饱和脂肪酸,这些脂肪酸对啤酒泡沫影响很大,特别是不饱和脂肪酸的影响更大。实验还证明,脂肪酸对泡沫挂杯性的影响比对泡沫持久性的影响更大。 高级醇 高级醇是啤酒发酵的代谢产物,也是一种消泡剂。如果含量过高,会影响啤酒泡沫。但只要工艺合理,啤酒中的高级醇含量一般不会影响到啤酒的泡沫。 碱性?琢-氨基酸 某些碱性的?琢-氨基酸,如精氨酸、赖氨酸、组氨酸等对啤酒泡沫有负面影响,尤以精氨酸为最。这些氨基酸对异?琢-酸和蛋白质之间形成的离子键有抑制作用,从而对泡沫产生影响。 5 改善啤酒泡沫的生产控制 原料的选择与控制 大麦蛋白质含量 由于我国大多数啤酒企业从成本的角度考虑,现在的辅料比都较大,因此应选用蛋白质含量适当高一些且皮薄的大麦。建议蛋白质含量在 %~ %较好。 工艺控制措施 为了降低制麦过程中蛋白质,特别是泡沫活性多肽的过多消耗,同时适当生成有利泡沫的类黑素,可在制麦过程中采取如下工艺措施。 浸麦、降温、发芽 采用长断水浸麦工艺和降温发芽工艺,提高大麦发芽水分。采用15 ℃→13 ℃的低温、降温发芽工艺,发芽3 d后提高回风使用量,用较高的CO2含量抑制根芽和叶芽的生长。 干燥、凋萎 干燥、凋萎阶段采用低温、大风量工艺,以使麦芽快速脱水,避免麦芽蛋白质过度分解。干燥温度控制在80~83 ℃,时间2~3 h,既能形成适量类黑素,同时又防止高分子氮过多凝固,泡沫蛋白过多消耗。 麦芽除根 麦芽除根要干净。因为麦芽的根芽含有脂肪酸和能导致啤酒混浊的高分子可溶性氮。 辅料选择 选择适当、适量的辅料。如用大米作辅料,建议比例不超过42 %,如果用量超过45 %,应适当加一点小麦或小麦芽、焦香麦芽(类黑素含量高),以改善啤酒泡沫性能。因为小麦或小麦芽含糖蛋白比较高,对改善啤酒泡沫的性能效果比较显著。 糖化工艺控制 投料温度、醪液pH值 较高的投料温度(50~55 ℃)和较低的醪液pH值(~)有利于内肽酶的作用,可产生较多的高、中分子蛋白分解产物,使啤酒的起泡性和泡持性提高。 高温、短时糖化法 如果麦芽质量较好,采用高短(高温、短时间)糖化法,如60 ℃投料,68~73 ℃休止30~40 min,越过蛋白质休止阶段,可增加麦汁中高、中分子蛋白以及糖蛋白的含量,也能获得较好的泡沫性能。 洗糟水pH值 洗糟水pH值控制在~,防止多酚、色素物质过多的溶出。洗糟水温不高于78 ℃,洗糟不要过度(残糖控制在 %~ %),麦汁要清亮,防止过多脂肪酸进入麦汁而影响啤酒泡持性。 ?茁-葡聚糖酶的使用 ?茁-葡聚糖酶不可随便添加,应根据麦芽的脆度、黏度和粗细粉差作小试验而定,因为?茁-葡聚糖酶加量过高,会导致麦汁黏度过低,而使啤酒的起泡性和泡持性变差。 底部进醪和密闭糖化 底部进醪和密闭糖化可避免醪液氧化,能使麦汁中保留更多的酚类物质,有利于泡持性。 煮沸时间 控制好满锅浓度,严格控制煮沸时间。长时间煮沸会使麦汁中起泡蛋白过度凝聚析出,对泡沫不利。 酒花 严格控制酒花加量、质量和品种。酒花加量过大对泡沫不利;越新鲜、?茁-酸含量越高的酒花对泡沫越有利。 冷、热凝固物含量 定性麦汁中,热凝固物应<25 mg/L,冷凝固物控制在50~100 mg/L。若冷、热凝固物含量过高,它们所含的脂肪、脂肪酸有损啤酒泡沫性能。 发酵工艺及生产控制 通风充氧量 冷麦汁通风充氧时会产生泡沫,导致异?琢-酸及起泡蛋白的含量下降,因此通风要适量。 酵母菌种 应选择分泌二糖酶和酵母蛋白酶A少的酵母菌种。 酵母使用 高浓发酵的酵母应在高浓和低浓麦汁中交替使用,这对恢复酵母的生理调节能力有好处。同时,尽早回收酵母,尽可能低温贮存酵母,尽可能在短时间内使用酵母,能提高酵母活力,对啤酒泡沫有利。 低温接种、低温主酵 采用低温接种(6~7 ℃),低温主酵(9~10 ℃),高温还原双乙酰(12~13 ℃)的发酵工艺,可减少各种醇、醛、酸、酯、酮的产生,降低对泡沫的损害。 降温 均匀、缓慢的降温,低温、稳压下充足的贮藏时间,让CO2 充分饱和,可提高啤酒起泡性和泡沫稳定性。若CO2含量不足,将直接影响啤酒的起泡性和泡持性。 啤酒过滤控制措施 啤酒过滤时,添加泡沫稳定剂(如蛋白水解物)或四氢异构酒花浸膏,都能改善啤酒泡沫性能。添加蛋白吸附剂要谨慎、适量,以防泡沫蛋白析出过多,影响啤酒泡沫。 麦汁、啤酒转移输送要求 在从糖化到啤酒灌装的各个生产环节,要保证麦汁、发酵液以及啤酒的输送稳定,压力波动小,尽量减少泡沫的形成,以减少起泡物质的损失。因为啤酒中的起泡物质具有不可逆性,在各个生产环节起泡越多,啤酒中的起泡物质损失就越大。 清洁卫生要求 生产过程中必须杜绝各种油脂类物质进入半成品、成品中;清洗发酵罐、清酒罐、管道、酒机和灌装容器时要用清水或无菌水冲洗彻底,避免清洗剂残留。因为脂类物质和一些清洗剂都具有消泡性,影响啤酒的泡持性。 事实上,啤酒泡沫是一个很复杂的问题,目前仍是全球酿酒师和科研人员的一个重要攻关课题。本文只是介绍了一些到目前为止经生产实践证实了的改善啤酒泡沫的工艺和生产控制措施,而我们对啤酒泡沫内在特性的认识,尤其是对泡沫活性多肽的分布和作用机理的认识还十分有限,甚至还存在不少分歧,这些都有待广大酿酒和科研工作者继续进行深入的研究。 参考文献: [1] (德)Ludwig Narziss 著,孙明波译.啤酒厂麦芽汁制备工艺技术[M].北京:中国轻工业出版社,1991. [2] 慕尼黑理工大学Weihenstephan学院 Werner Back 教授,啤酒泡沫稳定性以及存在的问题. [3] 雒亚静.啤酒泡沫的影响因素及控制措施[J].啤酒科技,2005,(1):38-39.