啤酒酵母菌培养论文

1、23 包头轻工职业技术学院高职毕业论文包头轻工职业技术学院高职毕业论文关于啤酒酵母菌的培养的探讨专业: 微生物技术及应用班级: 053003学生姓名:冯晓林指导老师:韩文清论文提交日期：二八年五月摘 要“酵母是啤酒酿造的灵魂”，这句话深刻、明确地阐述了酵母在啤酒生产中所占的重要地位。企业生产仅有好的酵母菌种是不够的，还必须做好菌种的保藏、传代，以及酵母的扩大培养、生产过程检测、使用、回收、排放等酵母管理工作啤酒酵母是否纯正，对啤酒发酵和啤酒质量的影响很大，这就要求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才用于啤酒发酵。因此，啤酒酵母的扩大培养是关系到啤酒质量的重要环

2、节。啤酒酵母的扩大培养是啤酒厂生产核心工作之一。目的是及时向生产提供优良强壮的酵母，保证生产正常，提高质量。啤酒酵母主要以发芽方式进行繁殖。芽殖过程在母细胞表面先长出一个小突起，叫做芽孢。此时，细胞核随母细胞的细胞质进入芽孢，于是细胞核分裂成两个子核，其中一个进入突起内。当芽孢的体积长大到约和母细胞一般大小时，从细胞脱落成为独立生活的子细胞。关键词：啤酒酵母；培养；管理 目 录引言.31啤酒酵母41.1啤酒酵母在分类学上的位置41.2啤酒酵母的命名41.3啤酒酵母的性状41.4 啤酒酵母的形状.51.5 啤酒酵母的化学成分.51.6 啤酒酵母中的酶类.51.7 啤酒酵母的繁殖方法61.8 酵母

3、的形成代谢与特征71.9 酵母的选育与扩大培养.72 啤酒酵母的扩大培养92.1啤酒酵母扩大培养的目的92.2 啤酒酵母培养的基本方法和要求102.3 酵母培养设备设计和制造的基本要求102.4 啤酒酵母扩大培养室的厂房设计103啤酒工厂酵母管理的意义和原则114 啤酒工厂在酵母管理过程中应该引起重视的一些问题 115 酵母的选育与优化196 我国中小型啤酒厂在 酵母管理工作中应该切实注意的一些问题217 啤酒酵母在食品中的应用228 致谢249 参考文献25 引 言啤酒优良风味主要由啤酒酵母发酵代现形成的各种风味物质综合构成，而啤酒中的缺点和杂味很大一部分也来自于啤酒酵母发酵后期，发酵营养物

4、质枯竭，酒精和二氧化碳产生后都是酵母毒物，促进酵母衰老、死亡、自溶，酵母细胞内溶物质渗漏、溶出，可以说“成也酵母，败也酵母”，因此，酿制高档啤酒关键在于有好的酵母， 而啤酒酵母细胞的生命活动首先需要适当的营养物质才能自始至终都保持优良的发酵性能。酵母是一种单细胞微生物，属于真菌类，早在公元前3000多年前，人类就开始利用酵母来制作发酵产品，只是当时人们还没有认识酵母。但作为一种工业，从最初的啤酒酵母泥开始在市场上销售算起，酵母工业的发展历史仅200多年。中国酵母生产始于1922年，1949年以前只有上海大华利酵母厂，产品为压榨酵母。国内活性干酵母的研究和生产却始于20世纪70年代，1974年，

5、上海酵母厂首先试制出面包活性干酵母。国内酵母的生产作为一种产业的出现则是在20世纪80年代。1 啤酒酵母的简介 1.1 啤酒酵母啤酒酵母在麦芽汁琼脂培养基上菌落为乳白色、有光泽、平坦、边缘整齐。能发酵葡萄糖、麦芽糖、半乳糖和蔗糖、不能发酵乳糖和蜜二糖。按细胞长与宽的比例，可将啤酒酵母分为三组。第一组的细胞多为圆形卵圆形或卵形（细胞长/宽2），主要用于酒精发酵、酿造饮料酒和面包生产；第二组的细胞形状以卵形和长卵形为主，也有圆或短卵形细胞(细胞长/宽2)。这类酵母主要用于酿造葡萄酒和果酒，也可用于啤酒、蒸馏酒和酵母生产；第三组的细胞为长圆形(细胞长/宽2)，这类酵母比较耐高渗透压和高浓度盐，适合于

6、用甘蔗糖蜜为原料生产酒精。1.2 啤酒酵母在分类学上的位置 酵母的分类地位，通常分为门、纲、目、科、属、种。种以下有变种、型、品系等，有的还分亚纲、亚目、亚科。 以啤酒酵母为例，它属于门：真菌门亚纲：原子囊菌亚纲目：内孢霉目科：内孢霉科亚科：酵母亚科属：酵母属种：啤酒酵母1.3啤酒酵母的命名啤酒酵母是根据国际命名法则命名的，各种微生物均有一个学名，是由属名和种名组成的。属名在前，种名在后，这种命名法称双名制。在国际上通用的微生物名称，属名要用拉丁文表示，第一个字母要大写，并且要用名词。种名第一个字母小写，一般用形容词，地名或人名以及其他专有名词，学名后附命名者的姓名。啤酒酵母的学名叫sacch

7、aromgcescerevisiae,拉丁语cerevisiae意为麦酒。酵母是属名，啤酒是种名，习惯译法，以种名放在前，属名放在后，译为啤酒酵母。啤酒酵母又分为上面发酵酵母和下面发酵酵母。汉生氏（hansen)首先从苏格兰爱丁堡啤酒厂分离出上面发酵的纯粹培养酵母，此类啤酒酵母即命名为saccharomyces cerevisiae hansen，而后，汉生氏又在丹麦卡尔伯啤酒厂分离出下面发酵的纯粹培养酵母，命名此类啤酒酵母saccharomycescarlsbergensis hansen。最近vander walt认为saccharomoycescarls berfensis hansen

8、 和saccharomyecsuvar beijerinck 是同一菌种，则仍适用scarlsbergensis这一学名。许多菌种，在种内包括有变种。表示变种的学名，是在该菌种学名后面加变种名称，并在变种名称前加var（variety的缩写，意即变种）如啤酒酵母混浊变种的学名为s.cerevisiaevarturbalans。 1.4 啤酒酵母的形状啤酒酵母呈圆形或卵圆行，细胞的大小一般为（37）（510）um培养酵母的细胞平均直径为45um，不能游动。啤酒酵母细胞的形态往往受环境影响而有变化，但在环境好转后，仍可恢复原来形态。啤酒酵母在麦芽汁固体培养上，菌落呈乳白色、不透明、但有色泽、菌落而

9、呈混浊状。发酵后期，有的沉积于器底，如下面发酵啤酒酵母。啤酒酵母细胞的结构表面光滑、湿润、边缘较整齐，随着培养时间的延长，菌落光泽渐变暗，菌落一般较厚，易被接种针挑起。通过显微镜观察啤酒酵母的细胞，可以看到有细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、内质网膜、线粒体、颗粒等。细胞壁 细胞壁是酵母细胞最外层具弹性和坚韧性的结构，主要由酵母纤维素（主要成分为葡聚糖、甘露聚糖、蛋白质及脂类等)构成。幼龄细胞的细胞壁不明显，衰老时细胞壁较厚。根据细胞壁的薄厚，可以判断酵母的性质。 细胞膜 细胞壁的内层为细胞膜，具有半透性，可以使营养物质等低分子化合物进入细胞内进行代谢，并使代谢产物如乙醇，酸，酯、co2等

10、排出细胞外，蛋白质、糊精等高分子物质不能进入细胞内。啤酒酵母的凝聚性也与细胞膜的组成有关，细胞膜主要由类酯、磷脂、蛋白质和固醇组成。细胞核 细胞核大小为0.51.5um，不易看到，经染色后可以看到。核内具有核膜、核仁和染色体，核膜上有大量的核孔，幼龄细胞的细胞核呈较小的圆形，衰老细胞由于液泡的增大而使细胞核挤在一起。细胞质 细胞内充满细胞质，是细胞新陈代谢的场所，主要为蛋白类物质，幼龄细胞的细胞质浓而均匀，衰老细胞中出现液泡和许多颗粒。液泡 镜检时液泡透明，是贮藏食物的场所，充满着有机酸及其盐类的水溶液，起到调节细胞内渗透压的作用。内含物 在老龄菌中有因营养过剩而形成一些内含物，如异染颗粒、肝

11、糖、蛋白质和多糖，肝糖颗粒是酵母的贮藏营养物质，异染颗粒主要为核糖核酸，脂肪粒分散于细胞中。线粒体 线粒体呈杆状，一般位于核膜及中心体表面，直径为0.31.0微米，长可达3.0微米，具有双层膜，内膜内陷为嵴。线粒体内含大量的酶，在细胞色素、呼吸酶和三磷酸腺苷（atp）的产生中起到重要作用。当氧充足时，线粒体均匀分布于细胞之内；在厌氧情况下，线粒体黏成后囊。1.5 啤酒酵母的化学成分啤酒酵母细胞含水质量分数为65%85%，其中60%是游离水，10%30%为结合水，含氮化合物的含量占酵母干物质的45%60%，是酵母细胞的主要成分，多糖类（碳水化合物）占酵母干物质质量的15%37%，也是细胞壁的主要

12、成分，脂肪含量占酵母干物质质量的3%12%，在细胞中以脂肪滴形式存在，也是贮藏的营养物质，部分脂肪和蛋白质结合为脂蛋白、还有磷脂、固醇及不饱和脂肪酸；灰分含量占酵母干物质质量的6%12%，其中p、ca、k、mn、fe、s、zn等均为酵母生长代谢不可缺少的成分，啤酒酵母中还有多种维生素，主要是b族维生素。b族维生素是各种酶活性基的组成部分对细胞的生理活动具有重要影响。1.6 啤酒酵母中的酶类啤酒酵母的细胞膜、线粒体、液泡和细胞核中含有丰富的酶类，如麦芽糖酶、棉籽糖酶、蜜糖酶、脱羧酶、脱氢酶、转氨酶、合成酶、还原酶等（见表1）由于酶的催化作用，酵母在发酵期间（厌氧条件下）进行乙醇发酵，并进行其它物

13、质的变化，直接影响啤酒的质量。表1 啤酒酵母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分子葡糖糖，啤酒酵母细胞内含量丰富，细胞外活动有限最适温度为35，最适ph 6.1-6.8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55，最适ph 4.2-5.2棉籽糖酶水解棉籽糖为果糖和蜜二糖，啤酒酵母含有此酶最适ph 4.0-5.0酒花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二氧化碳，其它包括磷酸转移酶、氧化还原酶、异构化酶以及裂合酶类等蜜二糖酶水解蜜二糖为葡萄糖和半乳糖最适温度为42，最适ph为6.5蛋白质分解酶为胞内酶，分蛋白酶、多肽酶、二肽酶等

14、，如蛋白酶是酵母自溶的主要因素 死酵母在温度较高时发生自溶现象1.7 啤酒酵母的繁殖方法啤酒酵母的繁殖方法有无性繁殖和有性繁殖两种。在正常的营养状态下，以无性繁殖繁殖方法进行繁殖无行繁殖：啤酒酵母主要以发芽方式进行繁殖。芽殖过程在母细胞表面先长出一个小突起，叫做芽孢。此时，细胞核随母细胞的细胞质进入芽孢，于是细胞核分裂成两个子核，其中一个进入突起内。当芽孢的体积长大到约和母细胞一般大小时，从细胞脱落成为独立生活的子细胞。酵母细胞可以一端出芽，也可以从两端或三端出芽。啤酒酵母一般是单端出芽，芽和母细胞的纵轴之间约成32左右的夹角当酵母生长旺盛时，芽细胞尚未从母细胞脱落之前，又在芽细胞上长出新的芽

15、细胞，如此连续出芽就会形成短链或丝状，称假菌丝，又叫芽簇。有性繁殖：啤酒酵母的有性繁殖产生子囊和子囊孢子，通过两个细胞结构进行有性繁殖。其过程是两个邻近的细胞彼此相向的产生一跟管状的突出物逐渐接近，突出物相互接触后形成一个通道，两个核在此通道内结合，结合的核进行减数分裂形成24个或8个子核，每一个子核和其他附近的细胞质形成孢子称子囊孢子。1.8酵母的形成代谢与特征酵母的新陈代谢 生物体与外部环境之间物质和能量的交换，以及生物体内物质和能量的转变过程，叫做新陈代谢。新陈代谢是生物的基本特征，其中包括同化作用和异化作用两个生理过程。新陈代谢的实质是物质和能量代谢，是生物体内自我更新的过程。在新陈代

16、谢过程中，生物体进行的每一步化学反应都需要酶的参与。啤酒酵母为兼性厌氧菌。在啤酒酿造过程中，啤酒酵母在有氧情况下吸收麦汁中的糖和其它营养成分，合成酵母细胞，该过程被称为同化作用或合成代谢，为吸能反应；而在厌氧情况下，酵母进行细胞内呼吸，将葡萄糖不完全氧化而分解转变成乙醇，称为异化作用或分解代谢（习惯称为啤酒发酵），该过程释放出能量为放能反应。酵母在有氧条件下合成酵母细胞时，要消耗一定量的糖（通过)转变为成co2和h2o，同时释放出能量大量能量供酵母生长繁殖用。啤酒的发酵过程实质上是啤酒酵母利用麦芽汁中的糖和其它营养物质在有氧和无氧情况下为维持正常生命活动而进行的一系列新陈代谢过程，啤酒酵母新陈

17、代谢的最终产物就是我们所需要的产品-啤酒。特性：啤酒生产对啤酒酵母的要求:发酵力高、凝聚力强、沉降缓慢而彻底，繁殖能力适当、有较高的生命力、性能稳定、酿制出的啤酒风味好。啤酒酵母应具备个特性如下：细胞形态 在麦芽汁液体培养中28培养3d后，细胞呈卵圆形或长卵圆形，细胞大小一般为（3.58.0）um(5.016)um。一出芽方式繁殖，多边出芽，但主要以一端出芽为主。细胞呈单个或成对排列，极少形成芽簇。优良健壮的酵母细胞内部充满细胞质，老熟的细胞出现空泡（液泡），内贮细胞液，呈灰色，折旋光性强，衰老的细胞中空泡多、内容物多颗粒、折旋光性较强。菌落形态 在麦芽汁固体培养基上菌落呈乳白色只微黄褐色，表

18、面光滑但无光泽，边缘呈整齐至波状。 主要生理特性凝聚特性：凝聚性不同，酵母的沉降速度不同发酵度也有差异。凝聚性的测定按本斯方法进行，本斯值在1.0ml以上者为强凝聚性，下于0.5ml为弱凝聚性。啤酒生产一般选择凝聚性比较强的酵母，便于酵母的回收；发酵度：发酵度反映酵母对麦芽汁中各种糖的利用情况正常的啤酒酵母能发酵程度的不同，可分为高、中、底发酵度个类别，具体分类情况见（表2）。制造不同类型的啤酒需要选用不同的酵母菌种，一般啤酒酵母的真正发酵度在50%68%；抗热性能：酵母死灭温度是指一定时间酵母死灭的最低温度，作为鉴别菌株的内容之一，一般啤酒酵母的死灭温度在5253，若死灭温度提高说明酵母变异

19、或污染野生酵母；其它生理生化特性：一般啤酒酵母都能发酵葡萄糖、半乳糖、蔗糖和麦芽糖、不能发酵乳糖、不能同化硝酸盐，在不含维生素的培养基上，有的生长，有的不能生长。下面酵母和上面酵母的主要区别在于前者能发酵蜜二糖后者不能发酵；产孢能力：一般啤酒酵母生产菌种都不能产生孢子或产孢子能力弱而某些野生酵母能很好产孢据此可以判断菌种是否染菌；发酵性能：发酵性能主要表现在发酵速度上，不同菌种由于麦芽糖和麦芽三糖渗透酶活性不同，发酵速度就有快慢之分。表2啤酒发酵度的比较浅色啤酒深色啤酒外观发酵度真正发酵度外观发酵度真正发酵度低发酵度酵母6070485650584147中发酵度酵母596560664853高发酵

20、度酵母65以上70以上56以上1.9 酵母的选育与扩大培养酵母的选育：酵母选育的目的是为了得到性能优良的菌株。不同的菌株酿制出的啤酒风味不同，啤酒生产企业为保证正常生产和保持产品质量的一致性，必须保持酵母菌种的稳定性和优良性能。酵母菌种的选育应是啤酒生产企业十分重要的经常性工作，若生产中出现发酵迟缓、发酵力衰退、发酵不彻底，双乙酰值高且还原慢，酵母凝聚性变差，啤酒风味改变等情况，则说明啤酒酵母已退化，需要进行酵母的选育。优良啤酒应具备的特点为（1）能从麦芽汁中有效地摄取生长和代谢所需的营养物质；（2）酵母繁殖速度快，双乙酰峰值高，还原速度快；（3）代谢的产物能赋予啤酒良好的风味；（4）发酵结束

21、后能顺利地从发酵液中分离出来。酵母菌种选育的方法有以下几种：从生产菌种中选育：在生产过程中随时分离选育优良菌种是保证菌种优良性能的一种有效措施，对于生产中出现的发酵速度快、双乙酰峰值低且还原味好的未污染杂菌的发酵液要及时从回收酵母中进行菌种分离，可以得到优良的变异菌株。 具体操作时要分离50100个单细胞，根据菌落、细胞形态等外观条件选取3050个菌株，根据发酵力、凝聚力、死灭温度等等指标淘汰2/3菌株实验室中根据对菌株形态，发酵性能的全面分析对比，从1015只菌株投入生产试验，经23次验证，效果比原有菌种好的可以取得原有菌种，投入正常生产。在已有的菌种中选择：对工厂曾使用过的菌种，微生物研究

22、机构保藏的菌种，具体操作方法和操作与生产菌种分离选育的内容相同。诱变和杂交育种：利用物理或化学方法进行诱变育种，现代化发酵产品生产中应用比较多（如味精、酶、有机酸等生产）。杂交育种是利用两种不同酵母产生的子囊发育后得到子代杂交细胞菌种，也可将不同酵母产生的孢子除去细胞壁后在专门培养是融合，得到杂交细胞。利用dna重组技术的基因育种：是啤酒酵母选育的发展方向，如将细菌产生a-乙酰乳酸酶的基因，转移到啤酒酵母dna链上获得能直接分解-乙酰乳酸，不再大量累积双乙酰的新菌种。 2 啤酒酵母的扩大培养2.1 啤酒酵母扩大培养的目的啤酒酵母扩大培养指从斜面种子到生产所用的种子的培养过程，酵母扩培的目的是及

23、时向生产中提供足够量的优良、强壮的酵母菌种，以保证正常生产的进行和获得良好的啤酒质量。一般把酵母扩大培养过程分为二个阶段：实验室扩大培养阶段（由斜面试管逐步扩大到卡氏罐菌种）和生产现场扩大培养阶段（由卡氏罐逐步扩大到酵母繁殖罐中的零代酵母）。扩培过程中要求严格无菌操作，避免污染杂菌，接种量要适当。实验室扩大培养阶段（示例）斜面原菌种斜面活化（2534d）10ml液体培养（252436d）100ml液体培养瓶（2524h）1l培养瓶（16182436h）5l培养瓶（14163648h）25l卡氏罐生产现场扩大培养阶段25l卡氏罐250l汉生罐（121423d）1500l培养罐(10123d100

24、hl培养罐(9113d) 20m3繁殖罐(8978d)零代酵母酵母的使用和管理要点扩培麦芽汁要求:卡式罐之前的麦芽汁为头号麦芽汁，加水调节浓度1112，蒸汽灭菌0.1mp，2030min；现场扩培用麦芽汁为沉淀槽中的热麦芽汁，浓度在12p左右，-氨基氮应在180220mg/l，也可添加适量的酵母营养盐。酵母扩培要求：酵母扩培是基础，只有培养出来高质量的酵母，才能生产出好的啤酒。扩培必须保证两点：a原菌种的性状要优良，b扩培出来的酵母要强壮无污染。扩培在实验室阶段，由于采用无菌操作，只能遵守操作技术和工艺规定，很少出现杂菌污染现象。如卫生条件控制不好，往往会出现染菌现象，所以扩培人员首先无菌意识

25、要强，凡是接种麦芽汁追加过程所要经过的管路、阀门必须用热水或蒸汽彻底灭菌，室内的空气、地面、墙壁也要定期消毒或杀菌，通风供氧用的压缩空气也必须经过0.2um的膜过滤之后才能使用。同时充氧量要适量，充氧不足酵母生长缓慢，充氧过度会造成酵母细胞呼吸酶活性太强，酵母繁殖量过大对后期的发酵不利。一般扩培酵母在进入培养罐前每天要通氧3次，每次2min。发酵后的培养，要求麦汁中溶解氧9mg/l左右。最后每一批扩培的同时还应对酵母的发酵度、发酵力、双乙酰峰值、死灭温度等指标进行检测，以便及时正确掌握酵母在使用过程中的各种性状是否有新的变化。 成熟扩培酵母应符合下列标准酵母细胞密度7585106个/ml；酵母

26、芽生率25%酵母死亡率1%肝糖染色体85%杂菌检验：无大肠杆菌，无啤酒腐败菌。2.2 啤酒酵母培养的基本方法和要求 啤酒酵母扩大培养，一般采用二级或三级扩大培养。其培养的基本顺序如下：斜面试管（原纯菌种）试管培养（液体）三角瓶培养级酵母培养罐培养级酵母培养罐培养酵母增殖罐培养锥形发酵大罐 三角瓶培养及其前面的培养，属于实验室培养阶段；从级酵母培养罐培养开始，为酵母扩大培养阶段（从生产现场） 从级培养到级培养，扩大倍数为810倍，以二级培养以后，其扩大倍数为46倍。啤酒酿造利用的微生物，是纯粹培养的啤酒酵母菌，酵母培养和酵母扩大培养过程的关键，是严格保证无菌条件，物料、压缩空气、设备的设计与制造

27、、管道系统的设计与安装、酵母培养全过程的管理等，都必须满足这个条件。 2.3 酵母培养设备设计和制造的基本要求酵母培养设备，须用不锈钢制造、内部平整光滑、没有死角，管口尽量小，容易清洗，杀菌。配备无菌取样阀，自动清洗装置，真空阀、安全阀、测温装置，隔膜式卫生级压力表、视镜、罐体带有加热夹套和冷却夹套，夹套需作气密性试验。 罐内最高工作压力：0.20mpa 夹套最高工作压力：0.20mpa2.4啤酒酵母扩大培养室的厂房设计啤酒酵母扩大培养室，要求室内无死角无积水，防止霉菌孳生繁殖。墙壁贴白瓷砖，从地面到天棚。地面采用耐酸碱无釉面砖铺贴，楼板底可涂防霉涂料（如“彩凤牌高级仿瓷防霉涂料”，“we-3

28、3水性双组份环氧树脂涂料”） 室内温度按515的要求设计。容积与全容积之比：0.550.6：1； 材质：ocr18n（a/s/304）3 啤酒工厂酵母管理的意义和原则啤酒工厂的酵母管理包含了酵母的选育、酵母的扩大培养，酵母的回收和使用以及酵母的合理保存等方面的内容，当然了，在整个酵母管理过程中的杂菌污染控制也是极为关键的内容之一。应该说，啤酒风味的组成成分主要来自于酵母的代谢过程，啤酒的风味质量更多地决定与酵母的状态而不是麦汁的组成。虽然麦汁的营养组成是酵母赖以生存的环境之一，而整个发酵过程中始终保持良好的酵母性能将对啤酒质量产生重要的影响。啤酒工厂中的酵母管理首先应该遵循以下几个原则：（1）

29、在酵母培养、扩大培养和回收，使用过程中必须严格防止杂菌污染；（2）尽量保持良好的酵母性能，保持使用状态良好的酵母；（3）及时回收酵母，良好的处理酵母和短期保存酵母；（4）不断地进行纯种酵母的优选工作。这些管理原则包含了科学管理酵母和合理使用酵母两个方面的内容，职能在装备硬件和管理软件上尽可能加以满足，就一定能确保酵母的质量，啤酒产品的质量就得到了基本保证。4 啤酒工厂在酵母管理过程中应该引起重视的一些问题4.1全过程中要严格保持无菌状态在酵母的选育、扩大培养、生产使用和回收以及酵母保存等的全过程必须严格防止杂菌污染，尽可能做到无菌培养酵母、无菌使用酵母，这个问题几乎所有的啤酒厂都能做到，有一些

30、啤酒厂看似要求比较高，但由于受到环境条件和人员操作水平的限制，实际上从出发菌种开始就已经发生了污染，过程污染更是处于失控状态，这是一个不容忽视的问题。4.2 酿造过程中受许多环境因素的影响 会有一部分酵母死亡甚至产生自溶，当啤酒中有啤酒酵母的培养5%以上的啤酒酵母自溶时，啤酒会产生明显的酵母味、苦味和涩味，并伴随出现其它方面的质量问题，完全防止酵母细胞的自溶，只能控制酵母细胞自溶的限度。影响酵母自溶的因素如下：麦芽汁：麦芽汁通氧、培养温度等条件一定的情况下，麦芽汁中的营养物质成分对啤酒酵母的代谢非常重要，麦汁中a-氨基氮、可发酵性糖、ph、无机离子及生长素等营养成分不合理，会导致酵母营养缺乏、

31、代谢缓慢、酵母衰老、从而影响酵母的死亡及自溶。麦汁中的冷凝固物排除不彻底，带入发酵必然，必然妨碍酵母的繁殖代谢，降低酵母的活性，使酵母细胞容易出现衰老死亡及自溶。无机离子：麦汁中zn的含量不得小于0.25mg/l，但也不要超过2mg/l。若zn2+含量不足，乙醇脱氢酶等活力明显下降，引起酵母增殖缓慢，发酵速度减慢，如果zn2+离子浓度过高，可以促进酵母的生长代谢，但是酵母极易衰老、自溶。麦芽汁中cu2+含量高于0.1时，易使酵母变异，并会抑制酶的活性。pb2+、sn2+、cr6+等重金属离子，对酵母有毒性，会使啤酒酵母失去活性。麦芽汁fe2+含量高于1.0mg/l时，也回是酵母早衰，容易造成死

32、亡及自溶。no2-对酵母细胞有强烈的毒性，使啤酒酵母失去活性。f- 、no3-也会改变酵母遗传抑制发酵和酵母生长，sio32-与蛋白质结合形成混浊，在发酵时形成胶团，吸附在酵母表面，降低酵母的代谢能力。麦芽汁磷含量不足时，啤酒酵母的整个生活过程都会受到不良影响。解氧：当麦芽汁中溶解氧不足时，啤酒酵母增殖率下降，新增强壮啤酒酵母减少，易造成酵母细胞的衰老死亡。在汉生罐或啤酒酵母贮存罐保存酵母时，酵母接触氧，可能会加剧酵母的死亡及自溶。发酵条件：发酵液温度忽高忽低，还原期升温，升压过迟，都会促进啤酒酵母的退化，增加死亡率。发酵、双乙酰还原结束后，应及时排放锥形罐底部的啤酒酵母泥，如果排放不及时，由

33、于底部降温困难，温度高，易引起酵母死亡、自溶。酵母泥不经洗涤直接用于其它锥形罐种酵母，必然带入部分衰老死亡的酵母，也增加了酵母自溶的机会。温度：在低温条件下，酵母也能发生自溶，只不过自溶速度缓慢。随着温度的上升，啤酒酵母细胞的自溶增加。提高发酵温度，可以使酵母代谢作用加快，缩短发酵时间，但是容易导致有害副产物生成量的增加，而且加速啤酒酵母衰老。压力：发酵液封罐压力过高，一些酵母细胞会死亡。酵母回收添加时，压差变化太大，会引起酵母细胞壁的爆裂，使酵母死亡率增加。酵母添加量：繁殖罐或发酵罐中满罐酵母数过高（大于2.8107个/ml），麦芽汁中的-氨基氮迅速被同化，会造成酵母繁殖生长代数相对较少，即

34、新增酵母浓度过低，后期缺乏营养，酵母极易衰老死亡。如果自溶酵母再接种使用，会引起恶性循环。杂菌：发酵液中野生酵母及细菌的侵入必然使酵母受到伤害，造成较高的死亡率。 酶制剂：发酵液中添加酶制剂是酵母使用代数不宜过高，因为酶制剂会促进酵母细胞的溶解，导致死亡率增加。因此使用酶制剂必须要慎重，做到添加量准确，添加时间合理，酶制剂质量要高。啤酒酵母能分泌多种自溶酶，这些自溶酶的最适ph为68。发酵液ph过高或过低，都不利于酵母正常生长和发酵。冲洗时间：繁殖罐、锥形罐用二氧化碳杀菌后，若用清水冲洗时间过短（5min以内），氯离子浓度会超过100/l，会使啤酒酵母早退，所以杀用清水冲洗时间应达40min以

35、上。4.3 涉及到酵母被污染的环境因素和物质因素非常多，分离酵母用的无菌水培养酵母的营基质，试管，三角瓶和卡式罐是否严格灭菌，卡式罐等扩大培养设备结构是否合理，消毒灭菌是否可靠，所用的空气、水和大生产送来的麦汁能否确保无菌状态等，我们已经发现许多啤酒厂在这方面存在着严重的不足，培养酵母的无菌条件很差，扩培设备十分简陋，有的工厂至今还在使用经陶瓷过滤器（俗称砂滤器）过滤的所谓“无菌水”处理酵母有的工厂从不对生产过程使用的酵母进行检查；许多啤酒厂在扩大生产能力方面投入了大量的资金和精力，但在在保证 生产环境和酵母菌种不被污染方面却很少考虑投入，对这样的扩大再生产只会带来质量风险，最终导致产品的销售

36、受到影响。为此，要正确理解防止酵母被污染的重要性，应努力从以下一些方面进行改进:必须理解酵母与其他杂菌（包括野生酵母）都是微生物，在合适的营养条件下都能进行繁殖和新陈代谢，如果在培养酵母的一开始就污染了杂菌，等于在扩大培养酵母的同时也在扩大培养杂菌.杂菌与酵母产生营养竞争，影响酵母的生存环境导致酵母的衰退。要清楚的认识到：酵母管理的全过程和大生产的过程中污染源是无处不在的，所以，努力做到杜绝一切污染源是酵母管理过程中必须满足的要求.具体的做法可以有：将过程污染控制点区分为重点监察和一般监察两类，分别规定相应的检测频率和消毒灭菌措施.例如，通风用的无菌空气应该属于重点监测点，每次通风前都应对无菌

37、过滤器（0.2um的疏水性膜过滤器）进行蒸汽消毒并检测杀菌后空气中的杂菌情况；高代数（例如第68代）的酵母泥属于一般检测点，可以在低代数酵母检测的基础上进行定期检测这样就对酵母使用过程中可能受污染的情况有了比较详细的检查记录。对酵母直接接触的物料、容器、工具等都必须努力控制在无菌状态，特别是暴露在大气环境下的罐口（管口）阀门等要尽量保持处于消毒状态下在低温条件下使用的添加剂尽可能进行必要的消毒灭菌等。对于这一点，扩大培养的要求要比大生产过程更严格，低代数酵母的使用要求要比高代数更严格。 用于酵母的保存和扩大培养的营养基质都应进行平行培菌试验，证实未被污染后再接酵母，特别是分离啤酒酵母用的无菌水

38、保存酵母用的琼脂培养基，扩培酵母的实验室麦汁等必须进行平行培菌试验。 坚持酵母使用过程中的镜检和杂菌检出试验。及时发现酵母可能发生的污染.一旦在镜检中发现有活体杂菌，其污染程度已经十分严重了，只有废弃或适当酸洗。严格控制生产过程的杂菌污染，因为生产过程的杂菌污染实际上就是对酵母的污染，例如，大生产麦汁、发酵液、发酵容器和管道、酿造用水和空气、二氧化碳等，一旦发现已被污染，应采取相应的措施。酵母使用过程中，为保持无菌条件，应进行较为彻底的消毒灭菌，具体来说，可以有以下做法：对无菌室及其缓冲间的天花板和四角墙壁均应使用仿磁防霉涂料涂刷，室内可以使用紫外灭菌方式，如果有条件的话，使用小型的空气净化系

39、统使无菌室保持一定的正压状态（100-200百帕）；无菌室用表面皿5分钟取样培菌，最好是无杂菌检出最差的情况是菌落数不超过5个；无菌室内使用的器具以酒精消毒和火焰消毒为主尽量不要用刺激性很强的其他消毒剂。 实验室酵母扩培过程的所有操作尽可能都在无菌室内进行.每次移种的同时，最好能对移种前的酵母液进行镜检和培菌试验，如果发现已经染菌，可以在下级扩培容器中添加300400ppm的乳链(nisin)进行抑菌，或者废弃这次培养液。生产车间的培养间同样要求涂刷仿磁防霉涂料，地面排水要良好，扩培间应该密闭，与外界不发生空气对流，室内可用过氧化氢喷雾消毒灭菌；扩培设备在使用前应用cip和sip进行较为彻底的

40、洗涤和消毒灭菌。cip清洗液应使用酸性洗涤剂,sip可使用0.30.4%的过氧乙酸或过氧化氢溶液；杀菌后的麦汁应取样检查污染情况；在接种入酵母后，扩培罐内应始终保持正压状态（不低于0.03mpa），送入扩培罐的空气应保持绝对无菌状态（末级使用0.2um的疏水性膜过滤器），在移种前，扩培罐之间的管道必须使用高温蒸汽消毒灭。大生产过程中添加 回收酵母使用密闭的回收罐，有条件的工厂可以使用专门的酵母添加装置，做到无菌回收酵母无菌添加酵母；在每次回收添加酵母以前，对相关的容器管道都应用cip清洗并进行严格的消毒灭菌，使用蒸汽灭菌时最好使用0.30.5um的蒸汽过滤器对蒸汽进行过滤。近代研制的杂菌抑制剂

41、乳链菌肽（nisin)已经在啤酒行业应用，虽然乳链菌肽对格兰氏阴性菌和野生酵母的抑制效果不明显，但在酵母扩培和使用过程中，可作为一种减少酵母污染(主要是格兰氏阳性菌）的一种办法。4.4 要保持良好的酵母性能，坚持使用状态良好的酵母 鉴别酵母性能的好坏，应该有以下基本要求：（1）有较高的存活力，其死亡率百分点不应高于5%（2）有稳定的较高的繁殖率（但出芽率最高不超过60%）和较快的繁殖速度（3）具有较高的性能稳定性和较强的环境适应能力（即在静止期和活性期内有承受应激作用的能力），在一定的使用期间内，能保持性能的稳定而不发生退化；（4）具有优良啤酒酵母工艺特性，包括发酵风味，发酵麦芽三糖的能力和还

42、原双乙酰的能力，合适的凝聚性等。应该说明的是： 1)以上的要求除了对酵母的死亡率和繁殖率等方面的要求基本一致以外，并没有一个统一的标准，特别是酵母的工艺特性方面，必须根据各个啤酒厂的实际需要规定相应的具体要求，因为各个啤酒厂对发酵风味啤酒发酵度麦汁浓度和发酵周期 酵母的凝聚性要求上不同.相对而言，凝聚性能比较好的酵母，发酵麦芽三糖的能力比较差，还原双乙酰的时间比较长，其发酵度也往往偏低。2)目前对死亡酵母 衰老酵母已经有了鉴别的方法，但是对酵母的退化及其退化程度却很难予以鉴别，一般只能从发酵结果上大致进行判别，如果退化酵母数所占的比例较高，其发酵过程和发酵结果一定会出现比较明显的差别，然而，此

43、时已经很难对其进行调整和处理，只有加强酵母管理，防止酵母退化，才是比较有效的办法。为了保证大生产过程中始终使用状态良好的酵母，在具体的操作中，应注意以下一些方面：1)要保证活性酵母细胞和新生酵母细胞在发酵液酵母细胞总量中的数量比例优势，衰老、退化的酵母细胞比例高，相应的发酵状况发酵结果也比较差。我们所说的酵母细胞的另一个含义是具有良好的繁殖性能，即没有达到“海佛利克极限”，只有多量的的活性细胞存在，才能产生多量的新生酵母细胞.当然，控制一定的增殖倍数也是很重要的，这里面牵涉一个酵母生长平衡问题；如果酵母增殖倍数太高，会使许多酵母细胞较快达到“海佛利克极限”，对酵母的使用寿命不利；如果增殖倍数太

44、低，会导致新生细胞数量太少。比较好的细胞数应在3倍左右，不要超过3.5倍。从酵母添加量 充氧量 酵母迟滞期等方面可以达到控制酵母增殖量的目的。由于各种不同的酵母种对繁殖需要的溶解氧要求不一致，不同菌龄的酵母需氧量也不完全一致，所以，对麦汁充氧应该安装在线溶解氧测定仪，通过不断的观察测定，找出相关规律，就能有效地掌握充氧量和控制酵母增殖量。 2)要提供营养充分，温度适宜的营养基质，这是酵母赖以生存繁衍和进行正常代谢的基本条件。如果我们能够将啤酒发酵过程理解为酵母的饲养而不是单纯的发酵需要，这样反而能获得更好的发酵结果。但是，由于我们的啤酒工厂大多按照啤酒制造的目的去安排麦汁（酵母营养基）的生产，

45、有时等于强迫酵母接受不合适的生存环境，这样必然导致酵母经常在营养条件差耐受不同温度和酒精度的条件下适应性生存，极易衰老与退化。合适麦汁组成是保证酵母具有良好状态的重要条件之一，啤酒厂切忌过分考虑啤酒理化指标和品种 产量的需要，而忽略了保证酵母性能良好的一些营养条件，否则也会对啤酒风味的良好和均一程度带来严重的后果。在明显感到酵母营养可能不足的情况下，尽可能添加一些酵母营养盐之类的营养源。目前有俩种酵母营养盐，一种是添加于麦汁煮沸过程中的，另一种则是以无菌水溶解与酵母一起添加或添加在冷麦汁中，笔者比较倾向于使用后一种。因为酵母营养盐添加在高温的煮沸麦汁中，一些诸如维生素之类的营养物质易受到破坏。

46、按照酵母使用的代数，其添加量可以由20ppm逐步提高到50ppm。3)要尽可能避免造成酵母衰老、退化的客观条件和不正确的过程操作。按照酵母的生存规律，大致上有以下几种情况会使酵母可能发生过早地衰老、退化：a)缺乏酵母最底代谢需要的营养物质，使酵母不得不利用酵母本身的营养贮备，例如肝糖，当肝糖消耗尽以后还会进一步利用胶木体内其他细胞成分和营养物质，这样就必然使酵母迅速衰老、退化，还有可能导致酵母死亡、自溶。b)酵母长期处于高温或有害酵母成分（例如酒精）存在的环境下，对酵母产生毒害作用。所以，高温的升高会导致酵母的退化，如酵母不能立即接种，这种退化的程度是不断增加的，而且酵母的退化是不可逆的，是酵

47、母死亡的先导。让酵母长期停留在发酵大罐的锥底，或没有将回收酵母的温度降到一定的低温等；都是引起酵母衰老退化的环境条件。从这个意义上说，酵母的及时回收适当的回收方式和回收以后的正确处理和保存具有很重要的作用。c)在酵母缺乏营养的情况下，使酵母由禁止状态（或带生代谢状态）转向强烈代谢，例如，保存酵母过早过多地接触氧，使用无菌空气对回收酵母泥进行搅拌等，都会促使酵母过早衰老、退化；d)在酵母回收使用和保存过程中污染了杂菌。e)酵母使用批次过多，衰老、退化的酵母细胞比例增加，一般使用68代比较适宜。f)外来应激作用使酵母受到伤害，包括机械、物理和化学因素。如使用转速较高的离心泵输送酵母有毒害刺激作用是

48、化学物质温度和压力的瞬间变化 不适宜的酸心性硷性环境等，都会对酵母有影响。鉴别酵母衰老的基本方法是镜检时酵母细胞变大，细胞形态不规则，体液泡增大，细胞壁增厚；从现象上分析，衰老退化的酵母起发速度比较慢，发酵力和发酵度降低，发酵风味变坏等。据介绍可以用测定酵母泥ph值的方法来鉴别，如果酵母泥ph值明显高于啤酒，则有产生自溶的可能，也可以将酵母泥的ph减去啤酒的ph，当两者之差大于0.5时，可以认为酵母已经发生自溶4.5 生产过程中及时回收酵母，同时要掌握合适的酵母回收方法和保存条件为了理解酵母回收的重要意义，需要说明以下几点情况：（1）对下面发酵酵母菌种，发酵结束以后的凝聚，沉降过程是必然的，但

49、是，酵母一旦凝聚沉降，就基本丧失了再发酵和还原双乙酰的能力，即使使之再悬浮，其降糖和还原双乙酰的能力也非常有限。（2）沉降在大罐锥底的酵母处于基本“静止状态”，代谢活性很低，但是，酵母沉积层的温度很不均匀，远离冷却夹套的酵母泥温度要比靠近冷却夹套的酵母泥温度高4-5c，而且这部分沉积酵母所处的环境十分恶劣，包括酵母细胞密度过高（产热不易发散）基本没有有营养条件 周围的酒精和二氧化碳浓度偏高，加大大罐液位和罐顶二氧化碳对酵母细胞壁的高压作用，沉积在锥地的酵母处于十分不良的环境之中。因此，酵母沉积于大罐地部以后，必须及时地将其取出，并及时地将其取出，并及时处理和良好地保存，如能尽快添加到麦汁中去则

50、更好。（3）发酵液中存在着活酵母和衰老酵母 死酵母 冷凝固物，后三种先从发酵液中沉降出来，发酵基本结束以后，悬浮在发酵液中的活性酵母才逐步沉降。因此，最先沉降的酵母主要是衰老酵母和死酵母，不能用来作为添加酵母再次使用，最后沉降的那部分酵母也不是比较好的酵母，但是回收过程中，由于受流体的流动规律，往往这部分酵母最先回收。这样，酵母泥沉积在锥底的时间越长，酵母泥沉积层越紧密，最先回收的那部分酵母活性越差，只有在发酵基本结束以后沉降的那部分酵母最适宜用于下次添加。所以，回收酵母应该注意将先沉下来和最后沉下来的那部分酵母 冷凝固物排掉，尽量回收中间沉降的那一部分。（4）酵母凝聚沉降后，如果不及时回收沉

51、积在锥地的酵母就会压实 增厚，一方面会造成酵母泥的高温，加速酵母的衰老，另一方面因为酵母凝聚团无法打开，会使酵母回收以后的添加不均匀，特别是罐对罐的添加更是如此。综上所述，回收酵母应该注意以下问题：1）只要酵母已经在大罐中沉降下降，就应该尽快地将其回收，保存或者使用。在具体操作时，可根据降糖的情况和酵母细胞数的下降结合起来考虑，这个时间大致在主发酵基本结束，准备向温贮温度（67）降温的开始或之前，此时，外观糖度一般都在2.5p以下，酵母细胞数一般都低于1.000万个/毫升。要注意，大罐酵母的回收时间一定不能是发酵过程全部结束（含双乙酰还原过程）发酵液已经冷却的时候，如果确实在生产上衔接有困难，

52、最迟不应超过降到温贮温度（67）后24小时。酵母的回收温度可以是发酵温度（1012），也可以是温贮温度（67），以处于发酵温度下回收的酵母交好。2)必须回收状态最好的酵母，具体的做法是：在大罐满罐以后24小时即排放冷凝固一次，在发酵的前12天，每天排放一次废酵母和冷凝固物，之后可以每两天排放一次，当酵母细胞数明显下降时（大致上在第56天开始）原则上就不再排放酵母与冷凝固物。回收酵母时应先适当排去一些酵母与冷凝固物以后再进行回收，当酵母泥明显变稀时停止回收。在这之后再沉降下来的酵母不再回收，弃去不要。3)对回收酵母的管理，南非啤酒集团公司的埃林.奥康纳考克斯博士成功的指导原则是低温保存、短期保存

53、、单一品系保存，这个原则具体来说就是：a)酵母回收以后应尽快地冷却到4左右保存。b)经净化的回收酵母保存时间不要超过24小时。c)不同酵母菌种、不同发酵温度、不同麦汁浓度的回收酵母应分别保存。4)应设置若干个酵母回收添加罐，酵母回收罐的大小根据可回收酵母的数量确定，一般以添加酵母体积量的46倍计算，回收罐的数量根据发酵罐的数量确定，常配置34个，也有配置56个的。5）对回收的酵母，应该按以下要求进行处理：a)要把酵母迅速 均匀地冷却到较低的温度（约24），此时，酵母的代谢活动能降低到最低的极限，只有这样，才能使酵母在再使用时的生理状态与回收的状态相接近，高于或低于这个温度范围都是不适宜的。冷却到低温的时间越长，酵母在冷却过程中退化的可能性越大；这种冷却可以在搅拌情况下通过冷却夹套完成。我国啤酒生产在传统发酵时，常使用无菌冰水洗条酵母，如果能将洗绦用冰水有效地脱氧，应该是很好的。b)要注意控制已冷却的酵母贮存时间，因为“酵母泥的适当冷却、混合并保持在一定的低温条件下，并意味着酵母能在滞生状态的环境中舒适地生活”。要知道，酵