2013年燕京啤酒发酵制造工艺流程生物科技有限公司专制

（2）啤酒酵母菌种一般筛选程序 30～50株菌株→150mL发酵试验→发酵力、酵 母收获量和凝聚性比较（筛选出12株）→500mL 发酵试验重复4次→发酵力、收获量、凝集性、酵 母活性、风味物质分析（选出4株）→1L发酵试验 →扩大规模试验→选择1～2株。 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。

（二）影响啤酒酵母性能的主要因
素 1.环境条件 ①麦汁的组成； ②发酵温度； ③发酵容器的结构及形状； ④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。 2.遗传因子




（三）啤酒酵母选育的主要途径 1.从若干现有菌种中直接筛选目的菌株 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。 （1）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: ①发酵速度； ②发酵度； ③酵母的凝聚性； ④ 酵母的生长速度； ⑤ 酵母的稳定性； ⑥ 产生的风味物质等。
（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、 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 法，因为这两种方法操作比较简单。 1. 固体斜面保藏 固体斜面保藏采用麦芽汁固体培养基或 MYPG固体培养基（0.3%麦芽浸出物，0.3%酵母 浸出物，0.5%蛋白胨，1%葡萄糖，2%琼脂）。
上面酵母与下面酵母的比较
性能 发酵温度/℃ 真正发酵度/% 上面酵母 15～25 较高（65～72） 下面酵母 5～12 较低（55～65）
对棉籽糖发酵
细胞形态
发酵1/3
圆形，多数细胞集结在一起
全部发酵
卵圆形，细胞分散
另外还有裂殖酵母、汉逊酵母、假丝酵母等。
现在，大型啤酒厂（集团）都有自己专用的 酵母菌种。
下面酵母发酵法虽出现较晚，但较上面酵母 更盛行。世界上多数国家采用下面酵母发酵啤酒， 我国也是全部采用下面酵母发酵啤酒。
（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 殖两大类。 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。 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 繁殖。
四、啤酒酵母的生长与繁殖 （一）酵母的成长 酵母的成长先后经历以下五个阶段，如图5所示。
Ⅰ-延滞期 Ⅱ-对数生长期 Ⅲ-减速期 Ⅳ-稳定期 Ⅴ-死亡期
(三)含氮化合物 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 营养物质。 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 主要是利用氨基氮，而硝酸盐和亚硝酸盐则不能 被利用。
2.下面酵母的特性
下面啤酒酵母的特性:①细胞呈圆形或卵圆形； ②一般不形成子囊孢子；③最适发酵温度为6～ 10℃，发酵度较低；④发酵时间为8～14天；⑤可 发酵全部的棉子糖；⑥发酵结束时，大部分酵母 因凝聚而发生沉淀。
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， 如适宜的温度、pH、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生命活动 或代谢活动。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。
此外，酵母细胞内还含有肝糖酶、辅酶Ⅰ、 辅酶Ⅱ、辅酶A、ATP、ADP、AMP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 要作用。
（一）水分 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 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。 （二）碳水化合物 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 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 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 三糖。
2.粉状酵母的特性
①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；②即使 在发酵结束后，酵母细胞仍然悬浮在发酵液中， 很难沉淀；③发酵液的澄清比较困难；④由于酵 母细胞长期悬浮在发酵液中，因此发酵度相对较 高。
六 、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 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。 （一）优良的啤酒酵母的基本要求 1.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； 2.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； 3.发酵完毕后，能顺利地从发酵液中分离， 使发酵液较快澄清。
啤酒生产技术
第五章 啤酒发酵
第一节 啤酒酵母
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 酒酵母。 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（Ｓaccharomyces cerevisiae）又称 酿酒酵母，是发酵工业中最常用的酵母菌，属酵 母属酵母。 葡萄汁酵母 葡萄汁酵母（Saccharomyces uvarum Beijerinek）也属于酵母属酵母。 卡尔斯伯酵母 卡尔斯伯酵母（Sac.Carlsbergensis Hansen）是 啤酒酿造业中典型的下面发酵酵母。
（二）生产现场酵母的保藏 1.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 用的设备，也可用于生产现场酵母菌种的保藏。 汉生罐保藏菌种的特点是:①在纯种酵母扩大 培养后，将75%～85%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2～ 4℃保温培养；②若保藏方法得当，可以连续多年 不换菌种；③保藏方法简单易行；④不需额外的 设备；⑤节约时间；⑥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 可进行扩大培养。
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 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 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， 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 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 保藏和生产用菌的保藏。
(四)矿物质 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 矿物质需求量的大小，矿物质可分为主要元素和 微量元素。 主要元素 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 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 作用。 微量元素 酵母对各种微量元素的需要量极小，一般为 0.1mg/L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。
（五）生长因子 一般生长因子包括氨基酸、嘌呤、嘧啶、B族 维生素等，如硫胺素（维生素B1）、核黄素（维 生素B2）、烟酸（维生素B3）、烟酰胺（维生素 B5）、吡哆素（维生素B6）、叶酸（维生素B11） 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。
4.稳定期 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 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 而仍然保持代谢活性。 5.死亡期 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 降，细胞生长进入死亡期。
一、啤酒酵母的形态和菌落
（一）啤酒酵母菌的形态 啤酒酵母细胞呈圆形或卵圆形,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 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 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 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 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 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 现出不同的特征：上面酵母悬浮在液体表面，形 成一厚菌层；下面酵母则沉于容器的底部。
（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 聚性强弱啤酒酵母可分为凝聚性酵母和粉状酵母。 1.凝聚性酵母的特性 ①发酵初期酵母分散在发酵液中；②在发酵 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；③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 母凝聚层；④酵母比较容易与发酵液分离，使发 酵液的澄清速度比较快；⑤发酵度相对较低。
2.诱变育种 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 异菌株。 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 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， 例如产硫化氢、双乙酰和脂类少的新菌株。
2. 液体试管保藏 液体试管保藏采用的培养基是10%～12%的麦 芽汁或10%蔗糖溶液。 将待保存的啤酒酵母接种于固体培养基或液 体试管中，20～25℃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4℃冰箱保存， 每隔一定时间移植一次（固体斜面间隔3～4个月， 液体试管间隔1～2个月）。 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 筛选一次，以保证保藏的是纯种，而无变异的细 胞存在。
五 啤酒酵母的种类 （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 状态不同，将啤酒酵母可分为上面酵母和下面酵 母。 1.上面酵母的特性 上面酵母的特性:①细胞呈圆形；②多数酵母 集结在一起；③容易形成子囊孢子；④最适发酵 温度为20～25℃；⑤发酵时间为5～7天；⑥可发 酵1/3的棉子糖，不能发酵蜜二糖；⑦发酵度较高； ⑧发酵终了时大量酵母细胞悬浮于液面。