燕京啤酒发酵制造工艺流程生物科技有限公司专制.pptx

（二）啤酒酵母的繁殖（二）啤酒酵母的繁殖 酵母菌的繁殖方式可分为无性繁殖和有性繁酵母菌的繁殖方式可分为无性繁殖和有性繁殖两大类。殖两大类。无性繁殖包括芽殖、裂殖和无性孢子繁殖等，无性繁殖包括芽殖、裂殖和无性孢子繁殖等，啤酒酵母主要以芽殖为主。啤酒酵母主要以芽殖为主。有性繁殖主要是产生子囊孢子。有性繁殖主要是产生子囊孢子。在正常的营养状况下，啤酒酵母主要是无性在正常的营养状况下，啤酒酵母主要是无性繁殖。繁殖。二、啤酒酵母细胞内的主要酶类及其性质二、啤酒酵母细胞内的主要酶类及其性质 啤酒酵母体内的主要酶类啤酒酵母体内的主要酶类 酶种类作用最适作用条件麦芽糖酶水解麦芽糖为2分子葡萄糖，啤酒酵母细胞内含量丰富，细胞外活动能力有限最适温度为35，最适pH为6.16.8蔗糖酶也称转化酶，能将蔗糖水解成葡萄糖和果糖，为胞内酶最适温度为55，最适pH为4.25.2棉子糖酶水解棉子糖为果糖和蜜二糖。啤酒酵母均含有此酶最适pH为4.05.0蜜二糖酶水解蜜二糖为葡萄糖和半乳糖，下面酵母含有此酶最适温度为42，最适pH为6.5酒化酶酵母酒精发酵系列酶类，为胞内酶。能将葡萄糖等单糖转化为乙醇和CO2，其中包括磷酸转移酶、氧化还原酶、异构化酶等蛋白质分解酶为胞内酶，分解蛋白酶、多肽酶、二肽酶等。如蛋白酶A是酵母自溶的主要因素。死酵母在温度较高时将发生自溶现象 1.1.延滞期延滞期 刚刚接种的酵母要适应新的环境，会出现一刚刚接种的酵母要适应新的环境，会出现一个细胞数量不增长的阶段，称为延滞期。延滞期个细胞数量不增长的阶段，称为延滞期。延滞期的长短与微生物自身状况及培养基的性质有关。的长短与微生物自身状况及培养基的性质有关。2.2.对数生长期对数生长期 延滞期结束后，酵母适应了新的环境，细胞延滞期结束后，酵母适应了新的环境，细胞进入快速繁殖的对数生长期。在此阶段，细胞以进入快速繁殖的对数生长期。在此阶段，细胞以最快的速度进行生长和繁殖，生长速度不变，细最快的速度进行生长和繁殖，生长速度不变，细胞数几乎呈直线上升。胞数几乎呈直线上升。3.3.减速期减速期 随着细胞的生长繁殖，可能会产生某些底物随着细胞的生长繁殖，可能会产生某些底物浓度不足、有害物质不断积累、氧的供应不足或浓度不足、有害物质不断积累、氧的供应不足或酵母菌的生长空间不够等因素，这些因素会导致酵母菌的生长空间不够等因素，这些因素会导致细胞的繁殖速度减慢，进入减速期。细胞的繁殖速度减慢，进入减速期。四、啤酒酵母的生长与繁殖四、啤酒酵母的生长与繁殖 （一）酵母的成长（一）酵母的成长 酵母的成长先后经历以下五个阶段，如图酵母的成长先后经历以下五个阶段，如图5 5所示。所示。-延滞期 -对数生长期 -减速期 -稳定期 -死亡期 (三三)含氮化合物含氮化合物 氮是构成啤酒酵母蛋白质和核酸的主要元素，氮是构成啤酒酵母蛋白质和核酸的主要元素，也是细胞质的主要成分，是酵母生长繁殖必需的也是细胞质的主要成分，是酵母生长繁殖必需的营养物质。营养物质。麦汁中的含氮物质分为可吸收的和不可吸收麦汁中的含氮物质分为可吸收的和不可吸收的，氨基酸是最重要的可吸收的氮源。啤酒酵母的，氨基酸是最重要的可吸收的氮源。啤酒酵母主要是利用氨基氮，而硝酸盐和亚硝酸盐则不能主要是利用氨基氮，而硝酸盐和亚硝酸盐则不能被利用。被利用。2.2.下面酵母下面酵母的特性的特性 下面啤酒酵母的特性下面啤酒酵母的特性:细胞呈圆形或卵圆形；细胞呈圆形或卵圆形；一般不形成子囊孢子；一般不形成子囊孢子；最适发酵温度为最适发酵温度为6 61010，发酵度较低；，发酵度较低；发酵时间为发酵时间为8 81414天；天；可可发酵全部的棉子糖；发酵全部的棉子糖；发酵结束时，大部分酵母发酵结束时，大部分酵母因凝聚而发生沉淀因凝聚而发生沉淀。三、啤酒酵母的营养三、啤酒酵母的营养 啤酒酵母细胞只有处于适合生长的环境中，啤酒酵母细胞只有处于适合生长的环境中，如适宜的温度、如适宜的温度、pHpH、通风等，并不断从环境中吸、通风等，并不断从环境中吸收各种营养物质，细胞才能进行正常的收各种营养物质，细胞才能进行正常的生命活动生命活动或代谢活动或代谢活动。啤酒酵母需要的营养物质有水分、。啤酒酵母需要的营养物质有水分、碳水化合物、含氮化合物、矿物质、生长因子等。碳水化合物、含氮化合物、矿物质、生长因子等。第五章 啤酒发酵啤酒生产技术 第一节第一节 啤酒酵母啤酒酵母 麦汁经啤酒酵母发酵作用后，便酿制成啤酒。麦汁经啤酒酵母发酵作用后，便酿制成啤酒。啤酒生产中利用的微生物，主要是纯粹培养的啤啤酒生产中利用的微生物，主要是纯粹培养的啤酒酵母。酒酵母。用于啤酒酿造的酵母主要有以下一些菌种用于啤酒酿造的酵母主要有以下一些菌种:啤酒酵母啤酒酵母 啤酒酵母（啤酒酵母（accharomycesaccharomycescerevisiaecerevisiae）又称）又称酿酒酵母，是发酵工业中最常用的酵母菌，属酵酿酒酵母，是发酵工业中最常用的酵母菌，属酵母属酵母。母属酵母。葡萄汁酵母葡萄汁酵母 葡萄汁酵母（葡萄汁酵母（Saccharomyces uvarum Saccharomyces uvarum BeijerinekBeijerinek）也属于酵母属酵母。）也属于酵母属酵母。卡尔斯伯酵母卡尔斯伯酵母 卡尔斯伯酵母（卡尔斯伯酵母（Sac.Carlsbergensis HansenSac.Carlsbergensis Hansen）是）是啤酒酿造业中典型的下面发酵酵母。啤酒酿造业中典型的下面发酵酵母。上面酵母与下面酵母的比较上面酵母与下面酵母的比较 性能上面酵母下面酵母发酵温度/1525512真正发酵度/%较高（6572）较低（5565）对棉籽糖发酵发酵1/3全部发酵细胞形态圆形，多数细胞集结在一起卵圆形，细胞分散 另外还有另外还有裂殖酵母裂殖酵母、汉逊酵母汉逊酵母、假丝酵母假丝酵母等。等。现在，大型啤酒厂（集团）都有自己专用的现在，大型啤酒厂（集团）都有自己专用的酵母菌种。酵母菌种。一、啤酒酵母的形态和菌落一、啤酒酵母的形态和菌落 （一）啤酒酵母菌的形态（一）啤酒酵母菌的形态 啤酒酵母细胞呈圆形或卵圆形啤酒酵母细胞呈圆形或卵圆形,其形状和大小其形状和大小决定于菌龄及环境条件。一般地，成熟细胞大于决定于菌龄及环境条件。一般地，成熟细胞大于幼龄细胞，液体培养细胞大于固体培养细胞。幼龄细胞，液体培养细胞大于固体培养细胞。（二）酵母菌的菌落（二）酵母菌的菌落 啤酒酵母在麦芽汁固体培养基上生长，菌落啤酒酵母在麦芽汁固体培养基上生长，菌落为有光泽的乳白色，不透明，菌落表面光滑、湿为有光泽的乳白色，不透明，菌落表面光滑、湿润及黏稠，边缘整齐。在固体培养基上生长时间润及黏稠，边缘整齐。在固体培养基上生长时间较久后，外形逐渐生皱及变干，颜色变暗。啤酒较久后，外形逐渐生皱及变干，颜色变暗。啤酒酵母的菌落一般都比较厚，易被挑起。酵母的菌落一般都比较厚，易被挑起。啤酒酵母在液体培养基中生长时，因产生大啤酒酵母在液体培养基中生长时，因产生大量的二氧化碳而使液体表面产生泡沫，大量的细量的二氧化碳而使液体表面产生泡沫，大量的细胞悬浮在培养液中。在培养后期，不同的酵母表胞悬浮在培养液中。在培养后期，不同的酵母表现出不同的特征：现出不同的特征：上面酵母上面酵母悬浮在液体表面，形悬浮在液体表面，形成一厚菌层；成一厚菌层；下面酵母下面酵母则沉于容器的底部。则沉于容器的底部。此外，酵母细胞内还含有肝糖酶、辅酶此外，酵母细胞内还含有肝糖酶、辅酶、辅酶辅酶、辅酶、辅酶A A、ATPATP、ADPADP、AMPAMP以及多种维生以及多种维生素等，它们在酵母自身的新陈代谢过程中起着重素等，它们在酵母自身的新陈代谢过程中起着重要作用。要作用。（一）水分（一）水分 啤酒酵母细胞内的主要成分是水，啤酒酵母啤酒酵母细胞内的主要成分是水，啤酒酵母的生长繁殖也必须有水。水是细胞质胶体的结构的生长繁殖也必须有水。水是细胞质胶体的结构成分，并直接参与代谢过程中的许多反应。另外成分，并直接参与代谢过程中的许多反应。另外水还可以起到调节细胞温度的作用。水还可以起到调节细胞温度的作用。（二）碳水化合物（二）碳水化合物 在适当环境下，许多酵母都能利用外界供给在适当环境下，许多酵母都能利用外界供给的多种不同单糖和低聚糖，还可利用细胞内贮存的多种不同单糖和低聚糖，还可利用细胞内贮存的物质，如糖原和海藻糖等。啤酒酵母的培养基的物质，如糖原和海藻糖等。啤酒酵母的培养基质是麦芽汁，其含有多种可发酵性的糖，如葡萄质是麦芽汁，其含有多种可发酵性的糖，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、蜜二糖、棉子糖等。糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、蜜二糖、棉子糖等。单糖可以直接被啤酒酵母利用，双糖和多糖必须单糖可以直接被啤酒酵母利用，双糖和多糖必须先分解为单糖后才能被酵母同化。各种糖类的利先分解为单糖后才能被酵母同化。各种糖类的利用顺序为：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽用顺序为：葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖。三糖。(四四)矿物质矿物质 除了适当的碳源和氮源外，酵母生长还必需除了适当的碳源和氮源外，酵母生长还必需磷、钾、镁、锌、铁和铜等矿物质。根据细胞对磷、钾、镁、锌、铁和铜等矿物质。根据细胞对矿物质需求量的大小，矿物质可分为主要元素和矿物质需求量的大小，矿物质可分为主要元素和微量元素。微量元素。主要元素主要元素 包括钾、钠、磷、硫、镁、钙等，这些元素包括钾、钠、磷、硫、镁、钙等，这些元素是细胞结构物质的组成成分，另外还参与了细胞是细胞结构物质的组成成分，另外还参与了细胞膜对物质的运输、能量的转移以及控制细胞质胶膜对物质的运输、能量的转移以及控制细胞质胶态等多种生理活动，因此需求量比较大，各有其态等多种生理活动，因此需求量比较大，各有其作用。作用。微量元素微量元素 酵母对各种微量元素的需要量极小，一般为酵母对各种微量元素的需要量极小，一般为0.1mg/L0.1mg/L左右。微量元素与酶的活动密切相关，它左右。微量元素与酶的活动密切相关，它们或是酶的活性基的成分，或是酶的激活剂。们或是酶的活性基的成分，或是酶的激活剂。（五）生长因子（五）生长因子 一般生长因子包括氨基酸、嘌呤、嘧啶、一般生长因子包括氨基酸、嘌呤、嘧啶、B B族族维生素等，如硫胺素（维生素维生素等，如硫胺素（维生素B B1 1）、核黄素（维）、核黄素（维生素生素B B2 2）、烟酸（维生素）、烟酸（维生素B B3 3）、烟酰胺（维生素）、烟酰胺（维生素B B5 5）、吡哆素（维生素）、吡哆素（维生素B B6 6）、叶酸（维生素）、叶酸（维生素B B1111）等。它们是组成各种酶的活性基成分，对维持正等。它们是组成各种酶的活性基成分，对维持正常的酶活性具有重要作用。常的酶活性具有重要作用。4.4.稳定期稳定期 经过减速期后，细胞的生长会逐渐停止，生经过减速期后，细胞的生长会逐渐停止，生长曲线趋于平稳，进入稳定期。活细胞总数量在长曲线趋于平稳，进入稳定期。活细胞总数量在稳定期保持恒定，可能是分裂产生的新细胞与死稳定期保持恒定，可能是分裂产生的新细胞与死亡的细胞数量相等，或者是细胞仅仅是停止分裂亡的细胞数量相等，或者是细胞仅仅是停止分裂而仍然保持代谢活性。而仍然保持代谢活性。5.5.死亡期死亡期 随着营养物质的消耗和有害物质的积累而造随着营养物质的消耗和有害物质的积累而造成环境条件的不断恶化，导致活细胞数量不断下成环境条件的不断恶化，导致活细胞数量不断下降，细胞生长进入死亡期。降，细胞生长进入死亡期。五五 啤酒酵母的种类啤酒酵母的种类 （一）上面啤酒酵母和下面啤酒酵母（一）上面啤酒酵母和下面啤酒酵母 根据发酵结束后酵母细胞在发酵液中的存在根据发酵结束后酵母细胞在发酵液中的存在状态不同，将啤酒酵母可分为上面酵母和下面酵状态不同，将啤酒酵母可分为上面酵母和下面酵母。母。1.1.上面酵母上面酵母的特性的特性 上面酵母的特性上面酵母的特性:细胞呈圆形；细胞呈圆形；多数酵母多数酵母集结在一起；集结在一起；容易形成子囊孢子；容易形成子囊孢子；最适发酵最适发酵温度为温度为20202525；发酵时间为发酵时间为5 57 7天；天；可发可发酵酵1/31/3的棉子糖，不能发酵蜜二糖；的棉子糖，不能发酵蜜二糖；发酵度较高；发酵度较高；发酵终了时大量酵母细胞悬浮于液面发酵终了时大量酵母细胞悬浮于液面。（二）凝聚酵母和粉状酵母（二）凝聚酵母和粉状酵母 凝聚性是啤酒酵母的重要特性之一，根据凝凝聚性是啤酒酵母的重要特性之一，根据凝聚性强弱啤酒酵母可分为凝聚性酵母和粉状酵母。聚性强弱啤酒酵母可分为凝聚性酵母和粉状酵母。1.1.凝聚性酵母凝聚性酵母的特性的特性 发酵初期酵母分散在发酵液中；发酵初期酵母分散在发酵液中；在发酵在发酵过程中，酵母比较容易凝聚在一起，或浮在液面过程中，酵母比较容易凝聚在一起，或浮在液面上或沉淀在底部；上或沉淀在底部；在发酵结束时，酵母能很快在发酵结束时，酵母能很快凝聚形成结实的沉淀或在液面形成比较致密的酵凝聚形成结实的沉淀或在液面形成比较致密的酵母凝聚层；母凝聚层；酵母比较容易与发酵液分离，使发酵母比较容易与发酵液分离，使发酵液的澄清速度比较快；酵液的澄清速度比较快；发酵度相对较低。发酵度相对较低。2.2.粉状酵母的特性粉状酵母的特性 由于凝聚性较弱，在整个发酵阶段酵母都由于凝聚性较弱，在整个发酵阶段酵母都是分散在发酵液中，不易发生凝聚现象；是分散在发酵液中，不易发生凝聚现象；即使即使在发酵结束后，酵母细胞仍然悬浮在发酵液中，在发酵结束后，酵母细胞仍然悬浮在发酵液中，很难沉淀；很难沉淀；发酵液的澄清比较困难；发酵液的澄清比较困难；由于酵由于酵母细胞长期悬浮在发酵液中，因此发酵度相对较母细胞长期悬浮在发酵液中，因此发酵度相对较高。高。六六 、啤酒酵母的选育、啤酒酵母的选育 啤酒酵母的选育是啤酒生产过程中的第一个啤酒酵母的选育是啤酒生产过程中的第一个重要的环节，只有性能优良的啤酒酵母才能酿造重要的环节，只有性能优良的啤酒酵母才能酿造出质量上乘的啤酒。出质量上乘的啤酒。（一）优良的啤酒酵母的基本要求（一）优良的啤酒酵母的基本要求 1.1.能有效地从麦汁中摄取所需要的各种营养能有效地从麦汁中摄取所需要的各种营养物质，发酵速度较快；物质，发酵速度较快；2.2.除了能代谢产生二氧化碳和酒精外，还能除了能代谢产生二氧化碳和酒精外，还能产生赋予啤酒良好风味的其他代谢产物；产生赋予啤酒良好风味的其他代谢产物；3.3.发酵完毕后，能顺利地从发酵液中分离，发酵完毕后，能顺利地从发酵液中分离，使发酵液较快澄清。使发酵液较快澄清。n n （二）影响啤酒酵母性能的主要因素n n 1.环境条件n n 麦汁的组成；n n 发酵温度；n n 发酵容器的结构及形状；n n 通风量（有氧条件下进行生长繁殖，厌氧条件下进行发酵产生酒精）等。n n 2.遗传因子n n 啤酒酵母的性能还受遗传因子的控制，因此通过改变其遗传特性，可以获得性能优良的生产菌株。（三）啤酒酵母选育的主要途径（三）啤酒酵母选育的主要途径 1.1.从若干现有菌种中直接筛选从若干现有菌种中直接筛选目的菌株目的菌株 企业进行的直接筛选主要是指从现有的啤酒企业进行的直接筛选主要是指从现有的啤酒酵母菌种中，筛选出一株比较理想的菌种。酵母菌种中，筛选出一株比较理想的菌种。（1 1）菌种筛选时应考虑的主要因素）菌种筛选时应考虑的主要因素 菌种筛选时，应同时考虑多种因素菌种筛选时，应同时考虑多种因素:发酵速度；发酵速度；发酵度；发酵度；酵母的凝聚性；酵母的凝聚性；酵母的生长速度；酵母的生长速度；酵母的稳定性；酵母的稳定性；产生的风味物质等。产生的风味物质等。（2 2）啤酒酵母菌种一般筛选程序）啤酒酵母菌种一般筛选程序 30305050株菌株株菌株150mL150mL发酵试验发酵试验发酵力、酵发酵力、酵母收获量和凝聚性比较（筛选出母收获量和凝聚性比较（筛选出1212株）株）500mL500mL发酵试验重复发酵试验重复4 4次次发酵力、收获量、凝集性、酵发酵力、收获量、凝集性、酵母活性、风味物质分析（选出母活性、风味物质分析（选出4 4株）株）1L1L发酵试验发酵试验扩大规模试验扩大规模试验选择选择1 12 2株。株。也可通过直接筛选的方法从现有的酵母样品也可通过直接筛选的方法从现有的酵母样品中分离出具有某种特殊性能的菌株。中分离出具有某种特殊性能的菌株。计算机培训电脑双屏高级使用教程 2.2.诱变育种诱变育种 利用各种化学诱变剂或采用物理诱变方法利用各种化学诱变剂或采用物理诱变方法（如紫外线照射），均可获得改变遗传特性的变（如紫外线照射），均可获得改变遗传特性的变异菌株。异菌株。因为诱变剂能使遗传物质的分子结构发生变因为诱变剂能使遗传物质的分子结构发生变化，从而使啤酒酵母的遗传性状发生向好的方向化，从而使啤酒酵母的遗传性状发生向好的方向或坏的方向的可遗传的改变。通过诱变及筛选，或坏的方向的可遗传的改变。通过诱变及筛选，可获得遗传性能改变的有利于啤酒生产的新菌株，可获得遗传性能改变的有利于啤酒生产的新菌株，例如产硫化氢、双乙酰和脂类少的新菌株。例如产硫化氢、双乙酰和脂类少的新菌株。3.3.原生质体融合原生质体融合 利用原生质体融合进行基因重组，两株亲株利用原生质体融合进行基因重组，两株亲株的整套基因组进行接触，可随机发生各种染色体的整套基因组进行接触，可随机发生各种染色体交换，产生各种基因组合的融合细胞，也就产生交换，产生各种基因组合的融合细胞，也就产生了各种基因组合的重组体。了各种基因组合的重组体。4.4.基因工程方法基因工程方法 应用基因工程技术改造啤酒酵母菌种，以实应用基因工程技术改造啤酒酵母菌种，以实现提高啤酒酵母的性能：如增加啤酒酵母利用物现提高啤酒酵母的性能：如增加啤酒酵母利用物质的范围质的范围 ；提高分泌；提高分泌-葡聚糖酶的能力，降低麦葡聚糖酶的能力，降低麦汁黏度汁黏度 ；提高啤酒的风味稳定性等。；提高啤酒的风味稳定性等。七、啤酒酵母的保藏七、啤酒酵母的保藏 性能优良的啤酒酵母是啤酒生产企业的重要性能优良的啤酒酵母是啤酒生产企业的重要生物资源，必须妥善保藏。若保藏不当，不但会生物资源，必须妥善保藏。若保藏不当，不但会使酵母混杂、衰老，还会使酵母退化、变异，甚使酵母混杂、衰老，还会使酵母退化、变异，甚至死亡，直接影响到啤酒生产。至死亡，直接影响到啤酒生产。啤酒酵母保藏首先应挑选性能优良的纯种，啤酒酵母保藏首先应挑选性能优良的纯种，其次要创造一个适合其长期休眠的环境条件，如其次要创造一个适合其长期休眠的环境条件，如低温、缺氧、干燥、避光及添加保护剂等，这样低温、缺氧、干燥、避光及添加保护剂等，这样既可尽量降低其新陈代谢作用，还可防止发生变既可尽量降低其新陈代谢作用，还可防止发生变异。啤酒酵母的保藏有两种情形，即纯种原菌的异。啤酒酵母的保藏有两种情形，即纯种原菌的保藏和生产用菌的保藏。保藏和生产用菌的保藏。（一）纯种原菌的保藏（一）纯种原菌的保藏 常用的纯种原菌保藏方法有固体斜面保藏、常用的纯种原菌保藏方法有固体斜面保藏、液体试管保藏、液体石蜡斜面保藏、真空冷冻干液体试管保藏、液体石蜡斜面保藏、真空冷冻干燥保藏等方法。啤酒生产企业大多采用前两种方燥保藏等方法。啤酒生产企业大多采用前两种方法，因为这两种方法操作比较简单。法，因为这两种方法操作比较简单。1.1.固体斜面保藏固体斜面保藏 固体斜面保藏采用麦芽汁固体培养基或固体斜面保藏采用麦芽汁固体培养基或MYPGMYPG固体培养基（固体培养基（0.3%0.3麦芽浸出物，麦芽浸出物，0.3%0.3%酵母酵母浸出物，浸出物，0.5%0.5%蛋白胨，蛋白胨，1%1%葡萄糖，葡萄糖，2%2%琼脂）。琼脂）。2.2.液体试管保藏液体试管保藏 液体试管保藏采用的培养基是液体试管保藏采用的培养基是10%10%12%12%的麦的麦芽汁或芽汁或10%10%蔗糖溶液。蔗糖溶液。将待保存的啤酒酵母接种于固体培养基或液将待保存的啤酒酵母接种于固体培养基或液体试管中，体试管中，20202525培养一段时间，待酵母生长培养一段时间，待酵母生长出菌落或达到一定细胞浓度后，放入出菌落或达到一定细胞浓度后，放入4 4冰箱保存，冰箱保存，每隔一定时间移植一次（固体斜面间隔每隔一定时间移植一次（固体斜面间隔3 34 4个月，个月，液体试管间隔液体试管间隔1 12 2个月）。个月）。为了防止酵母活力下降，必须保证严格执行为了防止酵母活力下降，必须保证严格执行定期移植。在菌种保藏过程中，最好每年对原菌定期移植。在菌种保藏过程中，最好每年对原菌筛选一次，以保证保藏的是纯种，而无变异的细筛选一次，以保证保藏的是纯种，而无变异的细胞存在。胞存在。（二）生产现场酵母的保藏（二）生产现场酵母的保藏 1.1.汉生罐保藏法汉生罐保藏法 汉生罐是啤酒厂用于酵母扩大培养时广泛使汉生罐是啤酒厂用于酵母扩大培养时广泛使用的设备，也可用于生产用的设备，也可用于生产现场酵母菌种的保藏现场酵母菌种的保藏。汉生罐保藏菌种的特点是汉生罐保藏菌种的特点是:在纯种酵母扩大在纯种酵母扩大培养后，将培养后，将75%75%85%85%的酵母投入增殖罐进行扩大的酵母投入增殖罐进行扩大培养，剩余的酵母再次添加经灭菌的麦汁，在培养，剩余的酵母再次添加经灭菌的麦汁，在2 24 4保温培养；保温培养；若保藏方法得当，可以连续多年若保藏方法得当，可以连续多年不换菌种；不换菌种；保藏方法简单易行；保藏方法简单易行；不需额外的不需额外的设备；设备；节约时间；节约时间；酵母一直保藏在生产现场酵母一直保藏在生产现场的麦汁中，发酵力也一直保持旺盛的状态，随时的麦汁中，发酵力也一直保持旺盛的状态，随时可进行扩大培养。可进行扩大培养。2.2.压榨酵母保藏法压榨酵母保藏法 洗涤后的酵母泥经压榨去水后制成固体小块，洗涤后的酵母泥经压榨去水后制成固体小块，在低温下保存。为了避免酵母的活性受到损失，在低温下保存。为了避免酵母的活性受到损失，对酵母进行压榨处理时，必须在低温下进行。压对酵母进行压榨处理时，必须在低温下进行。压榨后的酵母可以加适量的冰水或置于等量的榨后的酵母可以加适量的冰水或置于等量的2%2%磷磷酸二氢钾溶液中，这样可以延长保藏时间。酸二氢钾溶液中，这样可以延长保藏时间。3.3.泥状酵母保藏法泥状酵母保藏法 将洗净的酵母泥浸泡在将洗净的酵母泥浸泡在0 02 2的无菌水中，的无菌水中，定期更换无菌水，可以实现短时间的保存；定期更换无菌水，可以实现短时间的保存；4.4.发酵液保藏法发酵液保藏法 将发酵达到高峰期的发酵液取出一部分，迅将发酵达到高峰期的发酵液取出一部分，迅速冷却至速冷却至2 24 4保存。保存。八、活性干酵母及应用八、活性干酵母及应用 应用活性干酵母生产啤酒，也有一定的使用应用活性干酵母生产啤酒，也有一定的使用范围，主要涉及微生物的活化培养等操作，在微范围，主要涉及微生物的活化培养等操作，在微生物课程中有相似的教学，这儿就不作详细介绍生物课程中有相似的教学，这儿就不作详细介绍了（自阅）。了（自阅）。第二节第二节 啤酒酵母的扩大培养啤酒酵母的扩大培养 生产上使用的啤酒酵母必须经过纯种扩大培生产上使用的啤酒酵母必须经过纯种扩大培养，使细胞数量达到一定的要求后再用于啤酒发养，使细胞数量达到一定的要求后再用于啤酒发酵。酵。啤酒酵母的扩大培养分为两个阶段啤酒酵母的扩大培养分为两个阶段:实验室扩大培养阶段实验室扩大培养阶段；生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段。一一 实验室扩大培养实验室扩大培养 工厂实验室扩大培养的一种工艺流程为：工厂实验室扩大培养的一种工艺流程为：斜面试管斜面试管富氏瓶或液体试管培养富氏瓶或液体试管培养巴氏瓶巴氏瓶或小三角瓶培养或小三角瓶培养卡氏罐培养卡氏罐培养汉生罐。汉生罐。1.1.试管斜面试管斜面 一般是啤酒工厂保藏的纯粹原菌或由科学研一般是啤酒工厂保藏的纯粹原菌或由科学研究机构和菌种保藏单位供给。究机构和菌种保藏单位供给。2.2.液体试管培养液体试管培养 富氏瓶内盛富氏瓶内盛麦汁麦汁10mL10mL，灭菌后备用。将种酵，灭菌后备用。将种酵母用接种针或巴氏滴管接种于富氏瓶中，在母用接种针或巴氏滴管接种于富氏瓶中，在25252727保温箱中培养保温箱中培养2 23d3d，每天定时摇动，使沉淀每天定时摇动，使沉淀的酵母重新分布到培养基中。的酵母重新分布到培养基中。富氏瓶小而高，容易倾倒，使用不便，可用富氏瓶小而高，容易倾倒，使用不便，可用20mL20mL试管代替。同种酵母每次培养试管代替。同种酵母每次培养2 24 4支试管，支试管，扩大时加以选择。扩大时加以选择。3.3.巴氏瓶培养巴氏瓶培养 取取5005001000mL1000mL的巴氏瓶，加入的巴氏瓶，加入250250500mL500mL麦汁麦汁，加热煮沸，使瓶内蒸汽从侧管喷出，加热煮沸，使瓶内蒸汽从侧管喷出，30min30min后，吸去弯管内的凝结水，塞上棉塞，冷却备用。后，吸去弯管内的凝结水，塞上棉塞，冷却备用。在无菌室内，将已经培养成熟的富氏瓶或试在无菌室内，将已经培养成熟的富氏瓶或试管酵母液由侧管接种入巴氏瓶中，在管酵母液由侧管接种入巴氏瓶中，在2525保温箱保温箱中培养中培养2 2天天，每天检查培养情况。，每天检查培养情况。为了使啤酒酵母能逐渐适应低温环境，可将为了使啤酒酵母能逐渐适应低温环境，可将培养温度适当调节到培养温度适当调节到2020左右，但左右，但培养时间也相培养时间也相应延长至应延长至3 3天左右天左右。巴氏瓶也可用三角瓶或平底烧。巴氏瓶也可用三角瓶或平底烧瓶代替。瓶代替。4.4.卡氏罐培养卡氏罐培养 卡氏培养罐如图所示，容量一般为卡氏培养罐如图所示，容量一般为101020L20L，加入加入5 510L10L麦汁麦汁，加热煮沸灭菌，冷却备用。在，加热煮沸灭菌，冷却备用。在加热灭菌时，先拔去侧管的玻璃塞，使蒸汽从侧加热灭菌时，先拔去侧管的玻璃塞，使蒸汽从侧管和弯管喷出管和弯管喷出30min30min，停止加热，然后塞上玻璃塞，停止加热，然后塞上玻璃塞，吸去弯管内的冷凝水。麦汁中增添吸去弯管内的冷凝水。麦汁中增添1L1L无菌水，以无菌水，以补充水分的蒸发。补充水分的蒸发。卡氏罐一般接入卡氏罐一般接入1 12 2个巴氏瓶的酵母液，摇个巴氏瓶的酵母液，摇动混合均匀后，置于动混合均匀后，置于15152020保温保温3 35d5d，即可进，即可进行扩大培养，或供约行扩大培养，或供约100L100L麦汁发酵用。麦汁发酵用。卡氏培养罐如图所示，容量一般为卡氏培养罐如图所示，容量一般为101020L20L。1-无菌空气过滤器 2-取样阀 3-带橡皮膜的接种头 4、5-螺纹密封圈 6-手柄5.5.实验室扩大培养的技术要求实验室扩大培养的技术要求 应按无菌操作的要求对培养用具和培养基应按无菌操作的要求对培养用具和培养基进行灭菌；进行灭菌；每次扩大稀释的倍数约为每次扩大稀释的倍数约为1010倍左右，每天倍左右，每天定期摇动培养器皿，使沉淀的酵母重新分布到培定期摇动培养器皿，使沉淀的酵母重新分布到培养基中，促进溶氧养基中，促进溶氧 ；每次移植接种后，要镜检酵母细胞的发育每次移植接种后，要镜检酵母细胞的发育情况；情况；随着每阶段的扩大培养，随着每阶段的扩大培养，培养温度要逐步培养温度要逐步降低，以使酵母逐步适应低温发酵降低，以使酵母逐步适应低温发酵；每个扩大培养阶段，均应做平行培养：试每个扩大培养阶段，均应做平行培养：试管管4 45 5个，巴氏瓶个，巴氏瓶2 23 3个，卡氏罐个，卡氏罐2 2个，然后选优个，然后选优进行扩大培养。进行扩大培养。二、生产现场扩大培养二、生产现场扩大培养 （一）生产现场扩大培养工艺流程（一）生产现场扩大培养工艺流程 生产现场扩大培养一种工艺流程为：生产现场扩大培养一种工艺流程为：汉生罐培养汉生罐培养酵母一级增殖罐培养酵母一级增殖罐培养酵母二酵母二级增殖罐培养级增殖罐培养 （酵母三级增殖罐培养）酵母三级增殖罐培养）接接种进发酵罐种进发酵罐 1.汉生罐扩大培养汉生罐扩大培养 汉生罐是酵母扩大培养中的一种小型培养罐。汉生罐是酵母扩大培养中的一种小型培养罐。由不锈钢材料制成，容积为由不锈钢材料制成，容积为200200300L300L或更大。均或更大。均设有夹套，可用于杀菌、冷却和保温。罐内装有设有夹套，可用于杀菌、冷却和保温。罐内装有手摇搅拌器用以通气搅拌，罐侧有一根液位管，手摇搅拌器用以通气搅拌，罐侧有一根液位管，管上连接空气过滤器，用以过滤空气。罐上部有管上连接空气过滤器，用以过滤空气。罐上部有一排气管，排气管下端置于酒精水中密封，防止一排气管，排气管下端置于酒精水中密封，防止空气污染，罐的中部有酵母接种口和温度计。空气污染，罐的中部有酵母接种口和温度计。新型酵母培养罐是在汉生培养罐的基础上加以改进，并结合自动控制技术制成的，其结构如图所示。新型酵母培养罐1-喷淋洗球 2-二级空气过滤器 3-视镜 4-压力表 5人孔 6-压力/真空呼吸阀（带空气无菌过滤）7-取样口 8-温度传感器 9-可关闭的排气阀 汉生罐培养系统的操作要点：汉生罐培养系统的操作要点：冷却后的麦汁进入麦汁杀菌罐内，向杀菌冷却后的麦汁进入麦汁杀菌罐内，向杀菌罐的蛇管或夹套中通入蒸汽，在罐的蛇管或夹套中通入蒸汽，在0.080.080.10MPa0.10MPa气气压下，压下，保温灭菌保温灭菌60min60min。杀菌后在夹套和蛇管中通。杀菌后在夹套和蛇管中通入冰水冷却，并入冰水冷却，并以无菌空气保压，将麦汁冷却到以无菌空气保压，将麦汁冷却到10101212时。时。麦汁杀菌的同时，麦汁杀菌的同时，汉生罐进行空罐杀菌，汉生罐进行空罐杀菌，通入蒸汽，打开排汽阀，接种阀处不断排出蒸汽，通入蒸汽，打开排汽阀，接种阀处不断排出蒸汽，空罐杀菌空罐杀菌1h1h后，通入无菌空气保压，并在夹套内后，通入无菌空气保压，并在夹套内通冷却水冷却备用。通冷却水冷却备用。从麦汁杀菌罐出口排出部分冷凝物，再用从麦汁杀菌罐出口排出部分冷凝物，再用无菌压缩空气无菌压缩空气将麦汁压入汉生罐将麦汁压入汉生罐内。内。卡氏罐排料口和汉生罐接种管用酒精灭菌卡氏罐排料口和汉生罐接种管用酒精灭菌后连接，用无菌压缩空气将卡氏罐中的后连接，用无菌压缩空气将卡氏罐中的酵母液压酵母液压入汉生罐入汉生罐，通无菌空气，通无菌空气5 510 min10 min，保持温度，保持温度10101313，培养，培养363648h48h左右，在此期间每隔数小时通左右，在此期间每隔数小时通风风10 min10 min。当汉生罐的培养液进入旺盛发酵期时，。当汉生罐的培养液进入旺盛发酵期时，边搅拌边将边搅拌边将85%85%左右的酵母培养液移到已灭菌的左右的酵母培养液移到已灭菌的下一级的酵母扩大培养罐中，追加麦汁，最后逐下一级的酵母扩大培养罐中，追加麦汁，最后逐级扩大到一定数量，供生产现场发酵用。级扩大到一定数量，供生产现场发酵用。汉生罐仍保留的汉生罐仍保留的15%15%左右酵母液，再加入左右酵母液，再加入灭菌冷却的麦汁，待起发后，冷却至灭菌冷却的麦汁，待起发后，冷却至2 24 4保种，保种，准备下次扩大培养用。保存种酵母的室温一般控准备下次扩大培养用。保存种酵母的室温一般控制在制在2 23 3，罐内应保持，罐内应保持0.020.020.03MPa0.03MPa的正压，的正压，防止空气进入造成污染。防止空气进入造成污染。汉生罐内保存的酵母种，应每月换一次麦汉生罐内保存的酵母种，应每月换一次麦汁，并检查保存的酵母是否正常，是否污染和变汁，并检查保存的酵母是否正常，是否污染和变异。正常情况下此种酵母可连续使用半年左右。异。正常情况下此种酵母可连续使用半年左右。2.2.酵母一级增殖罐培养酵母一级增殖罐培养 管道和培养罐经严格灭菌后，接入汉生罐培管道和培养罐经严格灭菌后，接入汉生罐培养液，并添加养液，并添加13131515的麦汁的麦汁2500L2500L，72h72h培养后培养后将培养液移至二级增殖培养罐。将培养液移至二级增殖培养罐。3.3.酵母二级增殖罐培养酵母二级增殖罐培养 酵母一级增殖罐的培养液移至二级增殖罐罐酵母一级增殖罐的培养液移至二级增殖罐罐后，添加后，添加9 91111麦汁麦汁10000L10000L，72h72h培养后移入发培养后移入发酵罐接种。酵罐接种。（二）生产现场扩培工艺控制（二）生产现场扩培工艺控制 1.1.生产现场扩大培养所用的麦汁应满足酵母生产现场扩大培养所用的麦汁应满足酵母生长繁殖的需要。由于生产现场扩大培养所需的生长繁殖的需要。由于生产现场扩大培养所需的培养基用量很大，一般使用大生产麦汁。在整个培养基用量很大，一般使用大生产麦汁。在整个扩大培养过程中，要严格无菌操作，防止杂菌污扩大培养过程中，要严格无菌操作，防止杂菌污染。因此，要定期对酵母的生长繁殖情况进行镜染。因此，要定期对酵母的生长繁殖情况进行镜检，发现异常，及时处理。检，发现异常，及时处理。2.2.为了缩短酵母生长的延滞期，扩培时在酵为了缩短酵母生长的延滞期，扩培时在酵母的对数生长期移植，以保证酵母细胞在移植后母的对数生长期移植，以保证酵母细胞在移植后能迅速繁殖，还可以大大缩短培养时间。能迅速繁殖，还可以大大缩短培养时间。3.3.为了使酵母逐渐适应低温发酵，为了使酵母逐渐适应低温发酵，扩大培养扩大培养的温度应逐步降低的温度应逐步降低。但每一步扩培的降温幅度不。但每一步扩培的降温幅度不能太大，以免影响细胞的活性。能太大，以免影响细胞的活性。4.4.培养基中氧的含量对酵母的繁殖起着非常培养基中氧的含量对酵母的繁殖起着非常重要的作用，因此在生产现场扩大培养过程中要重要的作用，因此在生产现场扩大培养过程中要不断地向麦汁中不断地向麦汁中通风供氧通风供氧。汉生罐溶解氧控制水。汉生罐溶解氧控制水平为平为6.0mgL6.0mgL，一级增殖罐为，一级增殖罐为4 45mgL,5mgL,二级增殖罐二级增殖罐为为3 34mgL4mgL。5.5.各级扩大稀释倍数不宜过高各级扩大稀释倍数不宜过高,因为随着温度因为随着温度的降低，酵母的增殖时间不断延长，这就增加了的降低，酵母的增殖时间不断延长，这就增加了污染杂菌的机会，因此污染杂菌的机会，因此稀释倍数一般以稀释倍数一般以1 1 5 5为宜。为宜。这就要求酵母经过多级繁殖，繁殖罐的级数应根这就要求酵母经过多级繁殖，繁殖罐的级数应根据现场实际生产情况而定，一般要经过两级以上据现场实际生产情况而定，一般要经过两级以上的繁殖罐扩大培养。的繁殖罐扩大培养。三、扩大培养过程中酵母起发缓慢现象三、扩大培养过程中酵母起发缓慢现象 在实际生产中，有时会遇到这种情况，追加在实际生产中，有时会遇到这种情况，追加麦汁后酵母起发特别缓慢，甚至经过麦汁后酵母起发特别缓慢，甚至经过2 23 3天仍无天仍无起发迹象。起发迹象。针对这种情况，首先要针对这种情况，首先要检查麦汁组成检查麦汁组成是否正是否正常，尤其是常，尤其是-氨基氮的含量是否偏低，氨基氮的含量是否偏低，温度温度控制是控制是否合理。同时要取样进行否合理。同时要取样进行镜检镜检，正常情况下追加，正常情况下追加1 1天后，种子罐中酵母出芽率为天后，种子罐中酵母出芽率为35%35%40%40%，追加后，追加后的培养液中酵母细胞数不低于（的培养液中酵母细胞数不低于（6 68 8）106cfu/mL106cfu/mL。并检查酵母细胞死亡率，正常情。并检查酵母细胞死亡率，正常情况下死亡率不高于况下死亡率不高于1%1%。必要时还要必要时还要检查培养液是否染了杂菌检查培养液是否染了杂菌，若已，若已染菌，则坚决弃之不用。方法是将培养液升温至染菌，则坚决弃之不用。方法是将培养液升温至8080以上，保持以上，保持60min60min，冷却后排放，并对所有管，冷却后排放，并对所有管路及设备彻底灭菌，经检查达到无菌条件后方可路及设备彻底灭菌，经检查达到无菌条件后方可重新进行扩大培养。重新进行扩大培养。若若未发现杂菌感染，则可适当增加通风量未发现杂菌感染，则可适当增加通风量，如经如经101016h16h仍未起发，可补加一定数量的前一步仍未起发，可补加一定数量的前一步处于增殖旺盛的培养液，一般在补加后处于增殖