發(fā)酵車間的實習報告

漢生罐無菌水罐消毒液罐高濃度稀釋機2、設(shè)備型號及測量（由于測量工具及自身測量方法水平有限，所以結(jié)果存在一定偏差，數(shù)據(jù)僅供參考）如下：1）薄板換熱器①露天大罐型號：180mV全有=180m直徑Φ=2.4mc.多介質(zhì)過濾器（沙濾缸）：編號：020919運行重量：24300kg流速：10m/h原水工作壓力≤0.4MPa高h=3.55m直徑Φ=2.4m②高濃稀釋機：型號：ALD(107/h)編號：長9.35m寬3.20m高2.37m③前緩沖罐：周長C=5.07m高h=2.34m4）C區(qū)120m發(fā)酵罐：型號120m上封頭高=1.4m3、啤酒大型發(fā)酵罐發(fā)酵（1）圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵套內(nèi)流動換熱（1）圓筒錐底發(fā)酵罐的優(yōu)點③冷耗節(jié)?。褐苯永鋮s發(fā)酵罐和酒液，而且冷卻介質(zhì)在強制循環(huán)下，傳熱系數(shù)高④發(fā)酵罐的清洗和消毒實現(xiàn)自動程序化1、發(fā)酵：2、水處理：糖化稀釋水罐3、高濃度稀釋:4、車間工藝總流程：冷麥汁硅藻土過濾機啤酒捕集過濾器冷媒清酒罐冷媒包裝五、發(fā)酵機理啤酒發(fā)酵過程中主要涉及糖類和含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化以及啤酒風味物質(zhì)的形成等有關(guān)基本理論。的代謝最終得到一定量的酵母菌體和乙醇、CO以及少量的代謝副產(chǎn)物如高級醇、酯類、連二酮澤、非生物穩(wěn)定性等理化指標，并形成了啤酒的典型性。物(一)發(fā)酵主產(chǎn)物--乙醇的合成途徑122212理論上每100g葡萄糖發(fā)酵后可以生成51.14g乙醇和48.86gCO。實際上，只有96%的糖發(fā)酵為第四階段：丙酮酸生成乙醇1．糖類的發(fā)酵麥芽汁中糖類成分占90%可不能被酵母利用稱為非發(fā)酵性糖。啤酒酵母在含一定溶解氧的冷麥汁中進行以下兩種代謝，總反應(yīng)式如下：有氧下CHO+6O+38ADP+38Pi→6HO+6CO啤酒酵母對糖的發(fā)酵都是通過EMPTCA循環(huán)或無氧分解途徑。酵母在有氧下經(jīng)過TCA。0.4%～1.0%少量為有氧呼吸代謝。2．含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化啤酒發(fā)酵過程中，含氮物質(zhì)約下降1/3左右，主要是部分低分子氮（α-氨基氮）被酵母同化用于合成酵母細胞，另外有部分蛋白質(zhì)由于pH和溫度的下降而沉淀，少量蛋白質(zhì)被酵胞現(xiàn)象稱為酵母自溶，其對啤酒風味有較大影響，會造成"酵母臭"。有30%～40%酵液PH值的下降，溶于麥汁中的色素物質(zhì)被凝固析出，單寧與蛋白質(zhì)的復(fù)合物以及酒花樹脂分COCO質(zhì)量分數(shù)為0.5%CO在酒續(xù)的相關(guān)內(nèi)容中再做介紹。和餿飯味，是造成啤酒不成熟的主要原因；高級醇含量高的啤酒飲用后容易出現(xiàn)“上頭，啤酒口味也變差等。1．連二酮類的形成與消除雙乙酰（CHCOCOCH）與2，3-戊二酮（CHCOCOCHCH）合稱為連二酮，對啤酒風味影響二甲硫（CHSCH<30mg/L，高級醇<75～90mg/L，乙偶姻<15mg/L時，啤酒就達乙酰含量的高低作為衡量啤酒是否成熟的唯一衡量指標。為0.1～0.2mg/L23-戊二酮的味閾值為1.0mg/L和23-戊二酮的氣味很相0.5mg/L>0.2mg/L時有似燒焦的麥芽味。淡色啤酒雙乙酰含量達0.15mg/L以上時，就有不愉快的刺激味。(1)雙乙酰的合成途徑雙乙酰（或2，3-戊二酮）是由丙酮酸（糖代謝的中間產(chǎn)物）在生物合成纈氨酸（或異亮-乙酰乳酸（或α-乙酰羥基丁酸）轉(zhuǎn)化得到的，是啤酒發(fā)酵的必然產(chǎn)物。其中雙乙酰對啤酒風味影響大，其生物合成機理為：丙酮酸與TPP（焦磷酸硫氨素，為輔羧酶，能催化氧化脫羧反應(yīng)）結(jié)合，使丙酮酸轉(zhuǎn)化成--乙酰乳酸經(jīng)過酵母體外非酶氧化生成雙乙酰，雙乙酰在酵母體內(nèi)的還原酶作用下被還原為閾值很高的2，3-丁二醇（閾值為100mg/Lα-乙酰乳酸是酵母合成纈氨酸的中間產(chǎn)物，當麥汁中缺乏纈氨酸或纈氨酸被消耗時，將產(chǎn)生較多的α--乙酰乳酸在溫度較高又有氧化劑存在的條件下極易氧化脫羧形成雙乙酰。在中性（pH7.0-乙酰乳酸穩(wěn)定不易氧化，而在pH過低時，α-乙酰乳酸則分解成乙偶姻。(2)影響雙乙酰生成的因素①酵母菌種母、營養(yǎng)不良的酵母等還原雙乙酰的能力弱，死亡的酵母沒有還原雙乙酰能力。②麥汁中氨基酸的種類和含量：麥汁中纈氨酸含量高可減少α-乙酰乳酸的生成，減少雙乙酰的形成。③巴氏殺菌前啤酒中α-乙酰乳酸含量高，遇到氧和高溫將形成較多的雙乙酰。質(zhì)量下降或造成啤酒酸敗。6表4-2-2-氨基氮含量要求在180～200mg/L（12oP都不利，適當?shù)摩?氨基氮既保證有必須的纈氨酸含量，又對啤酒風味沒有不利影響?？刂迫芙庋鹾繎?yīng)在6～9mg/L，有利于控制酵母的增殖。麥汁含鋅量一般為0.15～0.20mg/L，鋅含量增加也有利于減少啤酒雙乙酰含量。③釀造用水殘余堿度應(yīng)小于1.78mmol。殘余堿度高將影響麥汁中的α-氨基氮含量。雙乙酰還原溫度既可以加快α-由于α-乙酰乳酸轉(zhuǎn)化為雙乙酰是非酶氧化反應(yīng)，反應(yīng)速度緩慢，提高溫度則可加快轉(zhuǎn)化速度。研究發(fā)現(xiàn)，α-乙酰乳酸非酶氧化速度與雙乙酰還原速度相差100倍，只有把發(fā)酵液中的α-乙酰乳酸盡快轉(zhuǎn)化為雙乙酰才能降低啤酒中雙乙酰的含量。⑤控制酵母增殖量α--乙乙酰的產(chǎn)生。⑥外加α--乙酰乳酸直接催化分解成3-羥基-2-氨酸，釀造酵母將啟動纈氨酸合成機制。在纈氨酸合成的生化途徑中，α-乙酰乳酸是其前驅(qū)物，它很容易透出細胞進入培養(yǎng)液中。發(fā)酵過程中，發(fā)酵液中的α-乙酰乳酸被緩慢地氧化脫羧，產(chǎn)生大量雙乙酰。若將α-乙酰乳酸脫羧酶加入麥芽汁，該酶通過迅速脫羧反應(yīng)（非-乙酰乳酸轉(zhuǎn)化為乙偶姻，它消除所有培養(yǎng)液中的α-乙酰乳酸使其不能轉(zhuǎn)化為雙乙酰。這樣就會減少雙乙酰的生成和雙乙酰還原時間，縮短啤酒發(fā)酵周期1～3天。⑦加強清潔衛(wèi)生工作，嚴格殺菌，定期做好微生物檢查，避免雜菌的污染。又加快了啤酒成熟，可使整個發(fā)酵周期大大縮短。2．高級醇的形成質(zhì)導(dǎo)致飲后上頭并會使啤酒有異味。因此，對于啤酒中的高級醇的含量應(yīng)嚴格控制。(1)啤酒中高級醇的來源(2)啤酒中高級醇閾值及其對啤酒風味影響高級醇含量超過100mg／L會使啤酒口味和喜愛程度明顯變差，啤酒中的高級醇含量標準值為：下面發(fā)酵啤酒：60～90mg／L；上面發(fā)酵啤酒：＞100mg／L。①正丙醇、異丁醇、戊醇等含量過高會使啤酒產(chǎn)生不良風味，飲后易“上頭”產(chǎn)生明顯的雜醇油味，飲后就有頭痛頭昏的感覺。③β-苯乙醇，是一個芳香族高級醇，給人有一種郁悶的玫瑰花香。苯乙醇含量高，會使啤酒生產(chǎn)玫瑰花香，但不高時，會同其它醇類發(fā)生加合作用時，對口味的影響增強。，會使啤酒產(chǎn)生不愉快的后苦味。⑤適量的高級醇賦予啤酒飽滿的口感，含量過高產(chǎn)生溶劑味且對人體健康不利。量與高級醇總量相協(xié)調(diào)。若高級醇相對含量較高，則回味不協(xié)調(diào)，啤酒就有一種玫瑰芳香味，若比例過小酯類相對比例高，啤酒易出現(xiàn)酯香味，也會影響啤酒的正常風味。(3)影響高級醇形成的因素①菌種的影響級醇的含量達200mg/L有40mg/L5母菌株是控制啤酒中高級醇含量最為有效的途徑。一般粉末狀酵母高級醇的生成量在60～90mg/L，而絮狀酵母高級醇的生成量在50～120mg/L。②酵母接種量的影響降低酵母細胞倍數(shù)有利于降低高級醇的含量，但只有酵母添加量提高到一定倍數(shù)時（如4③酵母增殖的影響為了使啤酒中的高級醇的含量不宜過高，酵母的增殖倍數(shù)以控制在3～4倍較好，即接種酵母在（1.2～1.8×10個左右。同時酵母生長代謝受到抑制時，中間代謝產(chǎn)物會多一些，高級醇產(chǎn)生量高。④麥汁組分與濃度的影響汁中的α-氨基氮（α-N）是酵母同化的主要氮源。適量的α-N可促進酵母繁殖，生成適量-N-N酵母繁殖發(fā)酵還原雙乙酰的正常進行，又能使高級醇的含量適中。高級醇的生成量還與麥汁濃度有關(guān)，隨著麥汁中可發(fā)酵性糖含量的增加，通常不應(yīng)高于16oP，最好能控制在10～12oP。pHpH形成；反之則少。一般要求pH值在5.2～5.6。⑤麥汁充氧量的影響時控制在8～10mg/L為宜。⑥發(fā)酵條件的影響a．發(fā)酵方式的影響制。b．發(fā)酵溫度的影響溫度對高級醇的生成有重要的影響，同時發(fā)酵溫度的改變還會影響到啤酒中高級醇的平衡，產(chǎn)中應(yīng)盡量控制發(fā)酵溫度在12℃（主酵期）以下，以減少高級醇的生成。c．發(fā)酵度的影響對含氧物質(zhì)的要求越多，代謝的糖類物質(zhì)越多，產(chǎn)生的高級醇含量高。⑦酵母自溶的影響致高級醇含量升高。⑧貯酒級醇一般也保持常數(shù)值。但對下酒糖度、貯存條件要嚴格加以控制。⑨原料的影響大的差別，其所制成的麥芽或麥汁的含氮量也不同。若麥汁中的α-氨基氮含量過高，就會通過氨基酸的異化作用即埃爾利希機制形成高級醇；當麥汁中的α-氨基氮含量偏低時，麥汁使啤酒有較高的異戊醇含量，而使用溶解不良的麥芽能導(dǎo)致產(chǎn)生較高含量的正丙醇。(4)控制高級醇含量的措施①選用高級醇產(chǎn)生量低的酵母菌株，并適當提高酵母的接種量，可抑制高級醇的生成。麥汁中α-氨基氮含量在180±200mg/L之間。③調(diào)整發(fā)酵工藝，降低麥汁冷卻溫度和酵母添加溫度，控制麥計含氧量，使含氧量在8～10mg/L之間，降低主發(fā)酵前期的溫度，在發(fā)酵完畢后，及時排放沉積在發(fā)酵罐底部的酵母，防止酵母自溶。④嚴格控制糖化過程中麥汁pH值5.2～5.4糖化過程中各種水解酶類的作用，所以在整個糖化過程中必須嚴格控制和調(diào)節(jié)pH值。則有利于高級醇的形成。所以從啤酒質(zhì)量方面考慮，生產(chǎn)中要慎重采用。0.08～0.2Mpa3．酯類的形成RCO?SCoA）和醇類縮合而成。泛酸鹽對酯的形成有促進作用。+CoA?SH輔酶A對分子質(zhì)量增加而增加。的果香味，形成了獨特風味。4．醛類見的醛類有：甲醛、乙醛、丙醛、異丁醛、異戊醛、糠醛、反-2-壬烯醛等。對啤酒風味影響比較大的是乙醛、糠醛和反-2-壬烯醛。醛在乙醇脫氫酶催化下形成乙醇。正常情況下，乙醛在啤酒中的含量只有3.5～15.5mg/L。乙醛的閾值為10mg/L10mg/L6mg/L含量超過10mg/L時啤酒有不成熟口感，呈腐敗性氣味和類似麥皮不愉快的苦味；乙醛含量超5．酸類啤酒中的酸類約有100決定啤酒的pH值和總酸含量。適量的酸賦予啤酒柔和和清爽的口感，同時為重要的緩沖物質(zhì)控制啤酒的pH標志。啤酒在發(fā)酵期間可增加滴定酸0.9～1.2ml（1mol/LNaOH負水的堿度大，為調(diào)節(jié)pH值常常要加大量調(diào)節(jié)酸，會造成啤酒風味單調(diào)或出現(xiàn)明顯的酸味。GB4927－2001規(guī)定10.1oP～14.0oP2.6ml/100ml正常[2.2～2.3ml/(1mol/LNaOH/100ml]，但飲用時酸刺激強，有酸味，其原因除總酸過高外，主要是揮發(fā)酸太高造成的。啤酒揮發(fā)酸>100mg/L就說明啤酒已經(jīng)酸敗。6．含硫化合物硫化合物有二甲硫（DMSSO、HS和3-甲基-2-丁烯-1-硫醇。DMS為陳啤酒風味的特色組分，正常含量為20～70μg/L，過量有令人不快的腐爛蔬菜（卷DMS主要來自麥芽及發(fā)酵、貯酒時酵母的代謝，其含量多少與酵母菌種有關(guān)。除酵母菌種的種類、數(shù)量和生理狀態(tài)外，影響酵母發(fā)酵的環(huán)境因素有麥汁成分、發(fā)酵溫度、罐壓、溶解氧含量、pH值等。（一）麥汁成分：麥汁組成適宜，能滿足酵母生長、繁殖和發(fā)酵的需要。12P麥汁中α-氨基氮含量應(yīng)為（180±20mg/L，還原糖含量9.5～10.2～11.2g/100ml，溶解氧含量8～10mg/L，鋅0.15～0.20mg/L。（三）罐壓：在一定的罐壓下酵母增殖量較少，代謝副產(chǎn)物形成量少，主要原因是由于二氧化碳濃度的增高抑制了酵母的增殖。在提高發(fā)酵溫度縮短發(fā)酵時間的同時，應(yīng)相應(yīng)提高罐壓（加壓發(fā)酵），以避免由于升溫帶來的代謝副產(chǎn)物增多的問題。罐壓越高，啤酒中溶解的CO越多，發(fā)酵液溫度越低，酒中CO含量越高。（四）pH值：酵母發(fā)酵的最適pH為5～6，過高過低都會影響啤酒發(fā)酵速度和代謝產(chǎn)物的種類、數(shù)量，從而影響啤酒的發(fā)酵和產(chǎn)品質(zhì)量。（五)代謝產(chǎn)物：酵母自身代謝產(chǎn)物乙醇的積累將逐步抑制酵母的發(fā)酵作用，一般當乙醇體積分數(shù)達到8.5%Cu2+等對酵母也有毒害作用。七、技術(shù)控制（一）技術(shù)指標防止酒液的對流，影響啤酒的穩(wěn)定性。COCO含量及?。ǘ┕に噮?shù)控制1.為提高發(fā)酵液發(fā)酵度，麥汁冷卻溫度、滿罐溫度、主酵溫度控制上限：麥汁冷卻溫度為7.5～8.5℃，滿罐溫度8.5～9℃，主酵溫度9.5～10.0℃；2.雙乙酰還原溫度11.5～12.0℃；4.后貯酒溫度-1.5～0℃；（三）發(fā)酵工藝①滿罐溫度控制在8.0～9.0℃。時內(nèi)至少排渣一次。③冷媒溫度-4℃～-8℃④滿罐后自然升溫至9.5±0.54.8～5.2°p12±0.584～110時間72～96小時。主酵結(jié)束，開始升溫點的酵母數(shù)應(yīng)保證在15.0MM/ml以上。天數(shù)。當雙乙酰還原至0.06mg/l以下時降溫，青啤為9～12天，第二品牌雙乙酰還原時間控制為4～7天。⑥糖度降到3.4～3.8°p0.08～0.10MPa應(yīng)大于6.0MM/ml。⑦酵母回收：封罐72h內(nèi)酵母回收完畢，以后每隔2～4天排放一次渣，濾酒前排最后一次渣。后貯溫度：-1.5～0℃.（四）發(fā)酵控溫1、質(zhì)量因素要素內(nèi)容1.開啟冷媒5～10分鐘2.4.降到5℃時，0.3°/h,降到0部溫度略高于上部溫度3.封罐72小時內(nèi)回收酵母以后每隔2—4天排一次渣4.緩慢降溫6.壓力過高或過低均會影響發(fā)酵速度、CO含量及其穩(wěn)定10.溫度盡量平穩(wěn)，上、下層溫度不超過0.5℃11.保持溫度恒定，控制下部2、工藝流程圖開始空罐預(yù)冷進麥汁滿罐判斷主發(fā)酵期升溫封罐判斷是雙乙酰還原期判斷降溫期貯酒期結(jié)束3、要點提示⑵滿罐溫度控制在8～9，滿罐后每隔2小時作一次溫度記錄。⑶滿罐后24小時第一次排渣，以后每隔2天排一次廢酵母。2.5°p，不低于1.5°p。當糖度降到4.9～5.3°p時，開始自然升溫，當糖度降至3.2～4.0°p時，開始封罐保壓。⑸封罐時間要適宜，太早，罐壓上升快，生青味去除效果不良；太遲，達不到要求的罐壓，影響泡持。⑹雙乙酰還原期溫度控制在12±0.50.5時間8天以上。酒期）八、酵母管理（一）酵母種類①必須使用技術(shù)質(zhì)量管理總部提供的冷凍保種管保存的青島酵母菌種。冷凍保種管為一次性使用菌種，不得擅自制作斜面或液體試管保存，以防酵母菌變異和退化。②0～4℃，每月更換一次麥汁，漢生罐菌種使用次數(shù)不超過6次。1、酵母菌種內(nèi)控標準大小均一，橢圓形，飽滿、強壯，無變形細胞（40～50）×103、酵母泥內(nèi)控標準（生產(chǎn)使用前）細胞大小整齊，圓形或卵圓形，細胞壁不明顯，細胞質(zhì)比較均勻單位細胞質(zhì)不呈現(xiàn)明顯空泡和顆粒個/ml青島優(yōu)質(zhì)12度酒19.0～22.0；第二品牌12～13度酒18.0～21.0，14～16度酒21.0～24.0峰值酵母數(shù)后熟期細冷貯酒細胞質(zhì)比較均勻（三）酵母篩選方法評估酵母是，先轉(zhuǎn)接3—5般好的菌種長勢整齊，色澤好，帶有白色光澤。這是感觀挑選。然后在每個平行試管中采樣，用顯微鏡進行觀察并染色，可辨別不同菌種的老化程度。好的菌種顆粒飽滿，呈橢圓形，不易別被染色；容易老化的菌種易被染色，形體較長。最后把經(jīng)過初篩的菌種，在實驗室以小樣發(fā)酵麥汁，也采用平行方法，幾個不同菌種同時進行。此階段主要考察各個菌株的發(fā)酵度。菌株發(fā)酵的速度不能太快，也不能太慢，各個發(fā)酵階段應(yīng)按照正常比例進行。最后將由品管部技術(shù)人員測控醪液中各種物質(zhì)的含量指標，選擇其中最優(yōu)等的菌株進行擴培。（四）酵母擴培1、試驗室擴培工藝容擴大倍數(shù)器冷凍管液體試管液體試管液體大試管卡氏管（大三角瓶）容器漢生罐40～50發(fā)酵車間的實習報告40～50擴大罐二級擴大罐40～5040～50麥汁Zn2+離子濃漢生罐擴大罐二級擴大罐發(fā)酵罐或分罐培養(yǎng)酵母死亡率≤2%4、酵母擴培標準指導(dǎo)書要素指導(dǎo)3.培養(yǎng)終極細胞數(shù)4.培養(yǎng)酵母死亡率5.保種酵母死亡率3.漢生罐（40-50）×16個/ml，擴大罐一次（40-50×10個/ml40-50×10·工作流程圖：開始漢生罐進麥汁添加菌種適當通氧菌濃檢測判斷擴大罐進麥汁漢生罐菌種倒入擴大罐適當通氧菌濃檢測判斷擴大罐二次進麥汁適當通氧菌濃檢測判斷·要點提示：擴大罐擴培液倒入發(fā)酵罐前須與發(fā)酵班人員聯(lián)系好準備事宜。輸酒管路須用90℃以（五）酵母的添加體要求如下：青?。?3°P：（19.0～22.0）×61、質(zhì)量因素要素內(nèi)容滿足正常發(fā)酵需要②酵母與氧接觸時間3.添加時酵母罐的壓力2、工作流程圖無菌水預(yù)冷添加酵母管道沖洗判斷是·要點提示：①殺菌溫度≥8030min80℃以上開③添加時間控制在40～45min，添加數(shù)依其質(zhì)量決定，保證滿罐酵母濃度符合工藝要求，達到1.9～2.2mm/ml④麥汁冷卻前10min將酵母罐備壓至0.18～0.20MPa⑤酵母在第三批麥汁冷卻10min后開始添加，要求一次性加入酵母，如不能一次性加完，可在下批進罐時加入3、酵母泥濃度與酵母添加量的關(guān)系酵母泥濃度（%）補加量（kg）（六）回收與保存多余的酵母回收，可制成干酵母，提取核苷酸。1、酵母應(yīng)在發(fā)酵罐封罐72h內(nèi)回收完畢；2、回收應(yīng)掐頭去尾，取中間強壯酵母回收；3、回收后進酵母貯存罐貯存，盡快將溫度降至0～4℃，酵母罐保壓0.0