淺談啤酒發(fā)酵工藝畢業(yè)論文

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　　論文題目：淺談啤酒發(fā)酵工藝</p><p>　　專業(yè)班級(jí)：09生物技術(shù)及應(yīng)用2</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p><b>　　指導(dǎo)老師： </b></p>&l

2、t;p>　　日 期：2012年5月24日</p><p><b>　　畢業(yè)論文任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　論文題目： 淺談啤酒發(fā)酵工藝</p><p>　　論文主要內(nèi)容及技術(shù)參數(shù)：啤酒發(fā)酵的工藝參數(shù)包括：（1）發(fā)酵周期，由產(chǎn)品類型、質(zhì)量要求、酵母性能、接種量、發(fā)酵溫度、季節(jié)等確定，一般12～24天。（2）酵母接種量，一般

3、根據(jù)酵母性能、代數(shù)、衰老情況、產(chǎn)品類型等決定。（3）發(fā)酵最高溫度和雙乙酰還原溫度，啤酒旺盛發(fā)酵時(shí)的溫度稱為發(fā)酵最高溫度，雙乙酰還原溫度是指旺盛發(fā)酵結(jié)束后啤酒后熟階段（主要是消除雙乙酰）時(shí)的溫度，一般雙乙酰還原溫度等于或高于發(fā)酵溫度，這樣既能保證啤酒質(zhì)量又利于縮短發(fā)酵周期。（4）罐壓，根據(jù)產(chǎn)品類型、麥汁濃度、發(fā)酵溫度和酵母菌種等的不同確定。（5）滿罐時(shí)間，從第一批麥汁進(jìn)罐到最后一批麥汁進(jìn)罐所需時(shí)間稱為滿罐時(shí)間。（6）發(fā)酵度，可分為低發(fā)酵度

4、、中發(fā)酵度、高發(fā)酵度和超高發(fā)酵度</p><p>　　要求完成的主要內(nèi)容及達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)： </p><p>　　工作進(jìn)度要求： </p><p><b>　　論文目錄</b></p><p>　　摘 要根據(jù)工業(yè)啤酒發(fā)酵生產(chǎn)過(guò)程及方法，粗略的介紹其生產(chǎn)流程及現(xiàn)狀，同時(shí)介紹對(duì)一些發(fā)酵啤酒的啤酒酵母的培育的選擇情況，

5、各種經(jīng)過(guò)培育之后的啤酒酵母和傳統(tǒng)啤酒酵母相比之間所具有的優(yōu)勢(shì)等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：啤酒發(fā)酵，啤酒酵母，露天錐形發(fā)酵罐，菌種培育</p><p><b>　　正文</b></p><p><b>　　1</b></p><p>　　啤酒是在二十世紀(jì)初傳入中國(guó)的，在傳入中國(guó)之后，特別是近幾十

6、年，啤酒工業(yè)在中國(guó)有了飛速發(fā)展，現(xiàn)如今，中國(guó)已經(jīng)是世界上第一大啤酒生產(chǎn)國(guó)家。作為第一，我國(guó)更應(yīng)該將這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行深刻的研究，是這項(xiàng)技術(shù)得到發(fā)展。</p><p>　　啤酒發(fā)酵過(guò)程是指啤酒酵母在一定條件下，利用麥汁中的可發(fā)酵性物質(zhì)而進(jìn)行的正常生命活動(dòng)，而啤酒就是啤酒酵母在生命活動(dòng)之中所產(chǎn)生的產(chǎn)物。由于酵母菌類型的不同，發(fā)酵的條件和產(chǎn)品要求、風(fēng)味等的不同，造成發(fā)酵方式也不相同。根據(jù)酵母發(fā)酵類型不同可把啤酒分成上面發(fā)酵啤

7、酒和下面發(fā)酵啤酒。一般可以把啤酒發(fā)酵技術(shù)分為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)?，F(xiàn)代發(fā)酵主要有圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和高濃稀釋發(fā)酵等方式，目前主要采用圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵。</p><p>　　啤酒釀造的原料為大麥﹑釀造用水﹑酒花﹑酵母以及淀粉質(zhì)輔助原料(玉米﹑大米﹑大麥﹑小麥等)和糖類輔助原料等。其生產(chǎn)大致可分為麥芽制造﹑啤酒釀造﹑啤酒灌裝3個(gè)主要過(guò)程。</p><p>　　現(xiàn)在啤酒

8、生產(chǎn)的方法主要有七種，分別是：（1）濃醪發(fā)酵﹕1967年開(kāi)始應(yīng)用于生產(chǎn)。是采用高濃度麥汁進(jìn)行發(fā)酵﹐然後再稀釋成規(guī)定濃度成品啤酒的方法。它可在不增加或少增加生產(chǎn)設(shè)備的條件下提高產(chǎn)量。原麥汁濃度一般為16°P左右。（2）快速發(fā)酵﹕通過(guò)控制發(fā)酵條件﹐在保持原有風(fēng)味的基礎(chǔ)上﹐縮短發(fā)酵周期﹐提高設(shè)備利用率﹐增加產(chǎn)量?？焖侔l(fā)酵法工藝控制條件為﹕在發(fā)酵過(guò)程某階段提高溫度﹔增加酵母接種量﹔進(jìn)行攪拌。（3）連續(xù)發(fā)酵﹕1906年已有啤酒連續(xù)發(fā)酵的

9、方案﹐但直到1967年才得到工業(yè)化的應(yīng)用。主要應(yīng)用國(guó)家有新西蘭﹑英國(guó)等。由于菌種易變異和雜菌的污染以及啤酒的風(fēng)味等問(wèn)題﹐使啤酒連續(xù)發(fā)酵工藝的推廣受到限制。（4）圓柱圓錐露天發(fā)酵罐﹕目前最常用的啤酒生產(chǎn)方法，1966年起開(kāi)始應(yīng)用于生產(chǎn)。其主要優(yōu)點(diǎn)為﹕可縮短發(fā)酵周期﹐節(jié)約投資﹐回收CO2和酵母簡(jiǎn)便﹐有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。目前單罐容積在600Kl的已很普遍﹐材質(zhì)一般為不銹鋼。（5）純生啤酒的開(kāi)發(fā)﹕隨著除菌過(guò)濾﹑無(wú)菌包裝技術(shù)的成功﹐自70年代開(kāi)始

10、開(kāi)發(fā)了不經(jīng)巴氏殺菌而能長(zhǎng)期保存的純生啤酒。由于口味好﹐很受消費(fèi)者歡迎。目前有的國(guó)家純生啤酒已占整個(gè)啤酒產(chǎn)量的50％。（6）</p><p>　　圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵是目前世界上最常用的發(fā)酵方法，該發(fā)酵方法的罐主體呈圓柱形，罐頂為圓弧狀，底部為圓錐形，具有相當(dāng)?shù)母叨龋ǜ叨却笥谥睆剑?，罐體設(shè)有冷卻和保溫裝置，為全封閉發(fā)酵罐。圓柱錐形發(fā)酵罐既適用于下面發(fā)酵，也適用于上面發(fā)酵，加工十分方便。德國(guó)釀造師發(fā)明的立式圓柱錐形

11、發(fā)酵罐由于其諸多方面的優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)不斷改進(jìn)和發(fā)展，逐步在全世界得到推廣和使用。我國(guó)自20世紀(jì)70年代中期，開(kāi)始采用這種方法，目前國(guó)內(nèi)啤酒生產(chǎn)幾乎全部采用此發(fā)酵法。</p><p>　　圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵有以下特點(diǎn)（1）底部為錐形便于生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)排放酵母，要求采用凝聚性酵母。（2）罐本身具有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制。生產(chǎn)容易控制，發(fā)酵周期縮短，染菌機(jī)會(huì)少，啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。（3）罐體外設(shè)有保溫裝置，可將罐體置于

12、室外，減少建筑投資，節(jié)省占地面積，便于擴(kuò)建。（4）采用密閉罐，便于CO2洗滌和CO2回收，發(fā)酵也可在一定壓力下進(jìn)行。即可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐，也可將發(fā)酵和貯酒合二為一，稱為一罐發(fā)酵法。（5）罐內(nèi)發(fā)酵液由于液體高度而產(chǎn)生CO2梯度。通過(guò)冷卻控制，可使發(fā)酵液進(jìn)行自然對(duì)流，罐體越高對(duì)流越強(qiáng)。由于強(qiáng)烈對(duì)流的存在，酵母發(fā)酵能力提高，發(fā)酵速度加快，發(fā)酵周期縮短。（6）發(fā)酵罐可采用儀表或微機(jī)控制，操作、管理方便。（7）錐形罐既適用于下面發(fā)酵，也適用

13、于上面發(fā)酵。（8）可采用CIP自動(dòng)清洗裝置，清洗方便。（9）錐形罐加工方便，實(shí)用性強(qiáng)。（10）設(shè)備容量可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)整。</p><p>　　錐形罐發(fā)酵方法的組合形式：（1）發(fā)酵——貯酒式，兩個(gè)罐要求不一樣，耐壓也不同，但對(duì)于現(xiàn)代釀酒工藝的應(yīng)用不大。（2）發(fā)酵——后處理式，即一個(gè)罐進(jìn)行發(fā)酵，另一個(gè)罐為后熟處理。對(duì)發(fā)酵罐而言，將可發(fā)酵性成分一次完成，基本不保留可發(fā)酵性成分，發(fā)酵產(chǎn)生的CO2全部回收并貯存?zhèn)溆茫?/p>

14、然后轉(zhuǎn)入后處理罐進(jìn)行后熟處理。其過(guò)程為將發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液經(jīng)離心分離，去除酵母和冷凝固物，再經(jīng)薄板換熱器冷卻到貯酒溫度，進(jìn)行1～2天的低溫貯存后開(kāi)始過(guò)濾。（3）發(fā)酵——后調(diào)整式，即前一個(gè)發(fā)酵罐類似一罐法進(jìn)行發(fā)酵、貯酒，完成可發(fā)酵性成分的發(fā)酵，回收CO2、回收酵母，進(jìn)行CO2洗滌，經(jīng)適當(dāng)?shù)牡蜏刭A存后，在后調(diào)整罐內(nèi)對(duì)色澤、穩(wěn)定性、CO2含量等指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，再經(jīng)適當(dāng)穩(wěn)定后即可開(kāi)始過(guò)濾操作。</p><p>　　啤酒發(fā)酵的

15、工藝參數(shù)包括：（1）發(fā)酵周期，由產(chǎn)品類型、質(zhì)量要求、酵母性能、接種量、發(fā)酵溫度、季節(jié)等確定，一般12～24天。（2）酵母接種量，一般根據(jù)酵母性能、代數(shù)、衰老情況、產(chǎn)品類型等決定。（3）發(fā)酵最高溫度和雙乙酰還原溫度，啤酒旺盛發(fā)酵時(shí)的溫度稱為發(fā)酵最高溫度，雙乙酰還原溫度是指旺盛發(fā)酵結(jié)束后啤酒后熟階段（主要是消除雙乙酰）時(shí)的溫度，一般雙乙酰還原溫度等于或高于發(fā)酵溫度，這樣既能保證啤酒質(zhì)量又利于縮短發(fā)酵周期。（4）罐壓，根據(jù)產(chǎn)品類型、麥汁濃度、

16、發(fā)酵溫度和酵母菌種等的不同確定。（5）滿罐時(shí)間，從第一批麥汁進(jìn)罐到最后一批麥汁進(jìn)罐所需時(shí)間稱為滿罐時(shí)間。（6）發(fā)酵度，可分為低發(fā)酵度、中發(fā)酵度、高發(fā)酵度和超高發(fā)酵度。</p><p>　　錐形發(fā)酵罐發(fā)酵啤酒對(duì)工藝的要求為：（1）有效的控制原料質(zhì)量和糖化效果，每批次麥汁組成應(yīng)均勻。（2）大罐的容量應(yīng)與每次糖化的冷麥汁量以及每天的糖化次數(shù)相適應(yīng)。（3）冷麥汁的溫度控制要考慮每次麥汁進(jìn)罐的時(shí)間間隔和滿罐的次數(shù).。（4）

17、冷麥汁溶解氧的控制，根據(jù)酵母添加量和酵母繁殖情況而定。（5）控制發(fā)酵溫度應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定，避免忽高忽低。（6）應(yīng)盡量進(jìn)行CO2回收，以便于進(jìn)行CO2洗滌、補(bǔ)充酒中CO2和以CO2背壓等。 　　（7）發(fā)酵罐最好采用不銹鋼材料制作，以便于清洗和殺菌.。</p><p>　　錐形發(fā)酵罐發(fā)酵的操作步驟一般為：（1）接種，選擇已培養(yǎng)好的酵母菌作為種子，接種量以滿罐后酵母數(shù)在（1.2～1.5）×10個(gè)/ml為準(zhǔn)。（2

18、）滿罐時(shí)間，滿罐時(shí)間不超過(guò)24h，擴(kuò)培時(shí)可根據(jù)啟發(fā)情況而定。（3）主發(fā)酵，此時(shí)溫度控制在十度左右。（4）雙乙酰還原，主發(fā)酵結(jié)束后，關(guān)閉冷媒升溫至12℃進(jìn)行雙乙酰還原。（5）降溫，雙乙酰還原結(jié)束后降溫。（6）貯酒，在零下一攝氏度左右的溫度下貯酒，貯酒時(shí)間為淡季7天，旺季3天。</p><p>　　在發(fā)酵的過(guò)程中，如果酵母緊缺的話還可以在雙乙酰還原后期進(jìn)行一步酵母菌的回收操作。</p><p>

19、;　　在發(fā)酵的過(guò)程當(dāng)中，啤酒酵母所起到的作用是不可替代的，同時(shí)，研究新型的啤酒酵母之后應(yīng)用于實(shí)踐，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)啤酒將有十分巨大的作用，所以，對(duì)新型啤酒酵母的發(fā)展也是在啤酒發(fā)酵研究當(dāng)中所不可缺少的。</p><p>　　在啤酒發(fā)酵過(guò)程中，乙醇脫氫酶是釀酒的一種阻礙酶，敲出編碼它的基因可以是釀酒成品量獲得提高，在敲出了sfa1基因后，可以獲得乙醇合成量得到提高的基因突變株。突變株的乙醇產(chǎn)率可以提高8%。</p&g

20、t;<p>　　破壞啤酒酵母工業(yè)菌株YSF31的adh2基因，在其基因位點(diǎn)插入來(lái)源于YSF31的GSH1基因和銅抗性篩選標(biāo)記CUP1基因。通過(guò)銅抗性篩選轉(zhuǎn)化子，經(jīng)PCR和乙醇脫氫酶Ⅱ活性測(cè)定，可獲得一種啤酒酵母工程菌，實(shí)驗(yàn)表明，自克隆菌株乙醇脫氫酶Ⅱ活性是受體菌的65%，谷胱甘肽含量比受體菌高34%，其他發(fā)酵指標(biāo)沒(méi)有明顯變化，這一技術(shù)有十分重要的應(yīng)用價(jià)值?？梢詤⒖甲鳛槠【漆勗炀?。</p><p>　

21、　將啤酒酵母的ECM25基因進(jìn)行敲除，在有氧條件下GSH分泌量在對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期比原菌高21%（11度時(shí)）和15%（28度時(shí)），同時(shí)，在錐形瓶中連續(xù)發(fā)酵后，轉(zhuǎn)化菌成品酒中GSH含量分別提高32%和14%，其它常規(guī)指標(biāo)沒(méi)有明顯的差別，說(shuō)明這是一種有抗老化能力的優(yōu)良啤酒酵母菌種，可以提高啤酒風(fēng)味的穩(wěn)定性。</p><p>　　二氧化硫在啤酒中具有抗氧化的功能，所以控制其產(chǎn)量對(duì)降低啤酒的氧化作用，提高啤酒的風(fēng)味就有十分重要的

22、作用，通過(guò)克隆MET14基因，重組表達(dá)質(zhì)粒在啤酒工業(yè)酵母中表達(dá)，產(chǎn)生高二氧化硫產(chǎn)量啤酒酵母工業(yè)菌株，對(duì)構(gòu)建新型優(yōu)良啤酒酵母工程菌有十分重大的意義。</p><p>　　雙乙酰是啤酒中的重要風(fēng)味物質(zhì)，它的形成與消除是啤酒風(fēng)味成熟的重要限速步驟。通過(guò)基因工程手段修飾異亮氨酸-結(jié)氨酸生物合成途徑，可以降低雙乙酰的形成，從而構(gòu)建出一種新型的啤酒酵母菌種。</p><p>　　在現(xiàn)今的社會(huì)之中，啤酒

23、被人們所廣泛接受，如何讓啤酒對(duì)人類健康有所幫助，將啤酒變的更加具有風(fēng)味和便于生產(chǎn)等等工業(yè)方面的難題，都在等著人們?nèi)ヒ徊讲降陌l(fā)掘，在研究生產(chǎn)方法和新型菌株構(gòu)建方面，這是不可缺少的，所以，在以后這方面技術(shù)將得到更大的發(fā)展。</p><p><b>　　1.1</b></p><p><b>　　1.1.1</b></p><p&g

24、t;<b>　　1.1.</b></p><p><b>　　1.1.3</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　1、侯植悌，露天錐形發(fā)酵罐淺談，釀酒，1986（04）</p><p>　　2、劉文蘭，錐形罐啤酒發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)中相關(guān)的幾個(gè)要點(diǎn)，

25、食品與發(fā)酵工業(yè)，1991（05）</p><p>　　3、Dequin S. The potential of genetic engineering for improving brewing. Wine-making and baking yeasts.Applied Microbiology and Biotechnology,2001</p><p>　　4、Russell DW,

26、Smith M,Williamson VM. Nucleotide sequence of the yeast alcohol dehydrogenase Ⅱ gene.Journal of Biological Chemistry,1983(04)</p><p>　　5、Kaneda H. Reducing activity and flavor stability of beer.Master Brew A

27、ssoc Am,2000</p><p>　　6、宋浩雷，敲除sfa1基因提高釀酒酵母乙醇合成能力的研究，微生物學(xué)報(bào)，2007,34（3），421~425</p><p>　　7、蔡勇，低乙醇脫氫酶Ⅱ活性的抗老化啤酒酵母工程菌的構(gòu)建，微生物學(xué)報(bào)，2008，35（8），1171~1175</p><p>　　8、張吉娜，低雙乙?？估匣【平湍腹こ叹臉?gòu)建，生物工程學(xué)報(bào)

28、，2005,21（6），942~946</p><p>　　9、張一心，啤酒酵母ECM25/YJL201W基因敲除對(duì)啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性的影響，生物工程學(xué)報(bào)，2008,24（8），1420~1427</p><p>　　10、曲娜，高SO2產(chǎn)量啤酒酵母工業(yè)菌株的構(gòu)建，微生物學(xué)報(bào)，2006,46（1），38~42</p><p>　　11、史文慧，用分子生物學(xué)法提高酵母茵產(chǎn)

29、乙醇的研究，工業(yè)微生物，2002,32（1）</p><p><b>　　致謝 </b></p><p>　　感謝xx老師對(duì)我的無(wú)私支持與幫助，使我在短時(shí)間內(nèi)完成了畢業(yè)論文，在此我向他們表示感謝！ </p><p>　　還有我的班主任xx老師及舍友們?cè)谏钌蠈?duì)我的幫助，在此我對(duì)他們表示感謝！</p><p>　　最

30、要感謝的是我的父親、母親和家人的關(guān)愛(ài)和培養(yǎng)。特別是我的父母，他們雖然年齡漸大，但卻默默的負(fù)擔(dān)起家中所有的負(fù)擔(dān)，始終如一的鼓勵(lì)我完成學(xué)業(yè)，他們鼓勵(lì)的話語(yǔ)和對(duì)我未來(lái)的寄托是我求學(xué)的無(wú)窮動(dòng)力。</p><p>　　求學(xué)歷程是艱苦的，但又是快樂(lè)的。三年中結(jié)識(shí)的各位學(xué)習(xí)和生活上的摯友讓我得到了人生中最大的一筆財(cái)富。在此，也對(duì)他們表示衷心的感謝！</p><p>　　感謝湖北輕職院為我提供的良好的學(xué)習(xí)