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1、 酵母菌在酿酒工业中的应用 2071454103 程瑜摘要：酵母最早用于工业生产就是用于酿酒业。酵母菌在各种粮食酒、果酒的酿造中有广泛的应用。酒的酿造原料大多采用各种谷物，植物的块茎等原料，在酿制前期，各种原料中的淀粉发生糊化反应及在淀粉酶的作用下转化为糖，这时就要加入酵母菌种进入酒精发酵阶段了，在酵母菌的作用下，使发酵液中的糖类转化成乙醇和其他代谢产物。 关键词：酵母菌 啤酒 果酒 白酒 发酵 利用微生物的作用而制得的食品都可称之为发酵食品。我国传统发酵食品历史悠久，曾影响着日本、朝鲜等国家。近年来，我国发酵食品工业化水平逐年提高，白酒、啤酒、葡萄酒、酸奶等产品的工业化生产发展迅速，其它产品
2、如腐乳、豆豉、酱油、发酵肠等，工业化程度相对较低。因此必须提高我国传统发酵食品工业化水平，参与国际竞争。1. 酵母菌的性质酵母是一种单细胞生物，有着天然丰富的营养体系。酵母细胞中含有大量的有机物、矿物质和水分。有机物占细胞干重的9094，其中蛋白质的含量占细胞干重的3560，碳水化合物的含量在3560，脂类物质的含量在15。酵母细胞中还富含多种维生素、矿物质和多种酶类，能促进其被消化吸收。此外它还含有多种鲜为人知的活性物质，如麦角固醇、谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、辅酶A等。 酵母由于具有很高的营养成分，不仅直接被开发为营养食品，还可进一步制成多种营养活性物质，作为营养食品的载体，进一步深加工则成
3、为更具营养和保健价值的食品。2. 酵母菌在酒工业中的应用2.1（一）啤酒酿造 啤酒酿造是以大麦、水为主要原料，以大米或其它未发芽的谷物、酒花为辅助原料；大麦经过发芽产生多种水解酶类制成麦芽；借助麦芽本身多种水解酶类将淀粉和蛋白质等大分子物质分解为可溶性糖类、糊精以及氨基酸、肽、胨等低分子物质制成麦芽汁；麦芽汁通过酵母菌的发酵作用生成酒精和CO2以及多种营养和风味物质；最后经过过滤、包装、杀菌等工艺制成CO2含量丰富、酒精含量仅3%4%、富含多种营养成份、酒花芳香、苦味爽口的饮料酒即成品啤酒。 啤酒的种类，根据酵母品种可分为上面发酵啤酒和下面发酵啤酒；根据颜色可分为淡色啤酒和浓色啤酒；根据生产方
4、式可分为鲜啤酒、纯鲜啤酒和熟啤酒. 2.1.1啤酒发酵优良酵母的评估及选育 （1）啤酒酵母优良性状的评估。啤酒酵母应具有以下优良性状： 生长繁殖力强，发酵活力高； 代谢产物能够赋予啤酒良好的风味； 聚凝性强,沉降速度快,发酵结束易与发酵液分离,便于菌体回收。 2.2.2优良菌种的选育。 菌种筛选。 诱变育种。 杂交育种。例如，通过杂交育种有可能获得凝聚性强的新菌种、风味良好的新菌种和发酵度比较高的新菌种。 细胞融合育种。例如，凝聚性强但发酵度低的菌株和发酵度高但凝聚性弱的菌株通过细胞融合有可能产生凝聚性强和发酵度高的新型细胞。 2.2.3啤酒酵母的扩大培养 （1）工艺流程。 斜面原种活化（25
5、 12d）2个100mL富士瓶(25 12d)2个1000mL巴士瓶(2512d)2个10L卡氏罐(2512d) 200L汉森式种母罐(15 12d)2t扩大罐(10 12d)10t繁殖槽(8 12d)主发酵。 （2）技术要点。 温度控制。培养初期，采用酵母菌最适生长温度25培养，之后每扩大培养1次，温度均有所降低，使酵母菌逐步适应低温发酵的要求。 接种时间。每次扩大培养均采用对数生长期后期的种子液接种，一般泡沫达到最高将要回落时为对数生长期。 注意及时通风供氧。从斜面原种至卡氏罐为实验室扩大培养阶段，应注意每天定时摇动容器，达到供氧目的；从汉森罐至酵母繁殖槽为生产现场扩大培养阶段，应定时通入
6、无菌压缩空气供氧。 2.2.4啤酒酿造工艺 （1）工艺流程。原料大麦清选分级浸渍发芽干燥麦芽及辅料粉碎糖化过滤麦汁煮沸麦汁沉淀麦汁冷却接种酵母繁殖主发酵后发酵过滤包装杀菌贴标成品。 （2）技术要点。 接种与酵母增殖。冷却麦芽汁入酵母繁殖槽，接种6代以内回收的酵母泥5（或扩大培养的种子液），控制品温68，好氧培养1224h，待起发后入发酵池（罐）进行主发酵。 主发酵。主发酵也称前发酵，可分为四个时期： 起泡期：入发酵池（罐）后45h，酵母菌产生的CO2使麦芽汁饱和，在麦芽汁表面出现白色、乳脂状气泡，称为起泡期。此时不需人工降温，保持23d。 高泡期：随着发酵的进行，酵母菌厌氧代谢旺盛，使泡沫层加
7、厚，温度升高，发酵进入高泡期。此时需开动冰水人工降温，最高发酵温度不超过9，保持23d。 落泡期：发酵56d后，泡沫开始回缩，颜色变深，称为落泡期。此时需开动冰水逐渐降温，维持2d。 泡盖形成期：发酵78d后，泡沫消退，形成泡盖（由酒花树脂、蛋白质多酚复合物、泡沫和死酵母构成），称为泡盖形成期。此时应急剧降温至45，使酵母沉降，并打捞泡盖、回收酵母，结束主发酵。 后发酵。后发酵的主要作用是使残糖继续发酵，促进CO2在酒液中饱和；同时利用酵母内酶还原双乙酰； 后处理。后发酵结束，酒液经过过滤、装瓶、热杀菌（60 30min）处理，称为熟啤酒，而不经过热杀菌的啤酒称为鲜啤酒。 2.2果酒酿造 果酒
8、酿造是以多种水果如葡萄、苹果、梨、桔子、山楂、杨梅、猕猴桃等为原料，经过破碎、压榨，制取果汁；果汁通过酵母菌的发酵作用形成原酒；原酒再经陈酿、过滤、调配、包装等工艺制成酒精含量8.5%以上、含多种营养成分的饮料酒称为果酒。在各种果酒中葡萄酒是主要品种，其产量居世界第二位饮料酒种。 2.2.1果酒的主要种类 果酒一般以所用的原料来命名，如葡萄酒、苹果酒、梨酒等，根据分类标准不同，果酒有如下种类。 （1）根据酿制方法。 发酵酒：用果汁或果浆经酒精发酵酿制而成。 蒸馏酒：发酵果酒经蒸馏后制成，如白兰地、水果白酒。 露酒：用果实、果汁或果皮经酒精浸泡、兑制而成。 汽酒：含CO2的果酒。 （2）根据果酒
9、含糖量。 干酒。每100mL酒中含糖量少于0.4g。 半干酒。每100mL酒中含糖量为0.41.2g。 半甜酒。每100mL酒中含糖量为1.25.0g。 甜酒。每100mL酒中含糖量为5g以上。 （3）根据果酒酒精含量。 低度果酒。酒精含量在17%（V/V）以下果酒。 高度果酒。酒精含量在18%（V/V）以上的果酒。 2.2.2果酒酿造工艺 （1）工艺流程。水果分选洗涤破碎压榨果汁成分调整添加SO2、接种酒母主发酵后发酵陈酿冷、热处理过滤调配灌酒杀菌贴标成品。 （2）技术要点。 前发酵。前发酵的目的是进行酒精发酵，产生芳香物质，浸提色素物质。其方法有分离发酵法和混和发酵法两种。分离发酵法是水果
10、经破碎、压榨后，仅有果汁入发酵池进行发酵；而混和发酵法是水果破碎后不经压榨，将果汁、果浆、皮渣一起入发酵池进行发酵。 分离发酵法：果汁入池后，加入亚硫酸钠，使SO2含量达到80100mg/L。然后接种5%10%的酒母液，控制品温2530进行发酵。待发酵旺盛时，将品温控制在2025进行低温发酵。当残糖下降至5g/L时，分离酒脚进入后发酵。 混和发酵法：果浆、果汁、皮渣入池后，加入亚硫酸钠，使SO2含量达到80100mg/L。然后接种5%10%酒母液，用木板或竹帘将皮渣压入液面下2030cm后进行发酵。前期品温控制2530，待发酵旺盛时，将品温调至2025进行低温发酵。当残糖下降至5g/L时，进行
11、压榨，取压榨后的发酵液进入后发酵。 2.3白酒酿造 酒曲的主要种类 （1）大曲: 大曲是固态发酵法酿造大曲白酒的糖化发酵剂。它以小麦或大麦、豌豆为曲料，经过粉碎、加水拌料、踩曲制坯、堆积培养，依靠自然界带入的各种酿酒微生物（包括细菌、霉菌和酵母菌）在其中生长繁殖制成成曲，再经贮存后制成陈曲。大曲有高温曲（制曲温度60以上）和中温曲（制曲温度不超过50）两种类型。目前国内绝大多数著名的大曲白酒均采用高温曲生产，如茅台、泸州、西风、五粮液等。 （2）麸曲: 麸曲是固态发酵法酿造麸曲白酒的糖化剂。它以麸皮为主要曲料，以新鲜酒糟为配料，经过润水、蒸煮、冷却后，接种黑曲霉和黄曲霉混和（混和比例为7：3）
12、，再经通风培养制成成曲。 （3）小曲（米曲）: 小曲（米曲）是半固态发酵法酿造小曲白酒（米酒）的糖化发酵剂。它以米粉或米糠为原料，添加或不添加中草药，经过浸泡、粉碎，接入纯种根霉和酵母菌或二者混和种曲，再经制坯、入室培养、干燥等工艺制成小曲。 （4）液体曲。液体曲可作为液态发酵法酿酒制醋的糖化剂。它是将曲霉菌的种子液接入发酵培养基中，在发酵罐中进行深层液体通气培养，得到含有丰富酶系的培养液称为液体曲。 3.小结 我国是一个酒类生产大国，也是一个酒文化文明古国，酿酒具有悠久的历史，在应用酵母菌酿酒的领域里，有着举足轻重的地位。许多独特的酿酒工艺在世界上独领风骚，深受世界各国赞誉，同时也为我国经济繁荣作出了重要贡献。随着社会和经济的进步，人们生活水平的提高，科学技术的发展，运用现代发酵工程技术、代谢工程技术等生物技术手段，以优化产业生产发酵工艺为重点，实行自主创新，实现发酵工业原料结构的最优组合,定能让酵母菌更好的维人类服务。参考文献：1杨洁彬，等.酵母菌-生物学基础和应用.北京:中国轻工业出版社,19962周德庆.微生物学教程.北京:高等教育出版社,19933刘如庆.微生物工程概论.天津:南开大学出版社,19954卫扬保.微生物生理学.北京.高等教育出版社,19895裘维蕃.永年主编.菌物学大全.北京:科学出版社,1998李季伦.等.微生物生理学.北京.北京农业大学出版社,1993
