啤酒发酵实验

1、啤酒发酵1 前言 啤酒是目前国内外最为流行的含酒精饮料，全世界的年消费量最近14000万吨，我国2001年的啤酒产量达2273.8万吨，销售收入450亿元，是仅次于美国的第二大啤酒生产国，到了2003年已成为全球第一大啤酒生产国。本次实验的目的就是通过瓶啤酒的实验室发酵试验，熟悉无氧发酵工艺的大致过程，了解啤酒的酿造特点，学习啤酒品评的方法，从而增强对啤酒发酵的感性认识，培养我们的动手能力和发现问题、分析问题、解决问题的能力。啤酒是一种以麦芽（包括特种麦芽）和水为主要原料，加啤酒花（包括酒花制品），经酵母发酵酿制而成的含有二氧化碳的低酒精度发酵酒，它起源于古巴比伦和亚述，到了13世纪，德国巴州

2、寺院开始用酒花作为啤酒香料，并把这种含少量酒精的饮料称为啤酒。 啤酒的化学组成主要有：1. 酒精：酒精是啤酒热值的主要来源，又是使啤酒泡沫具有细致性的必要成分，1020p啤酒的酒精含量为2.9%4.1%。2. 浸出物：指啤酒中以胶体形式存在的一组物质，包括糖类、含氮物质、维生素、无机矿质元素、苦味质和多元酚，还含有微量脂质、色素物质和有机酸等。3. 二氧化碳：啤酒中的二氧化碳的含量一般在0.35%0.6%之间，二氧化碳有利于啤酒的起泡，饮后给人舒服的刺激感（即啤酒的杀口力）。4. 挥发性成分：除酒精外，啤酒中还有高级醇、醛、酮、脂肪酸以及有机酸、酯类、硫化物等。微量的挥发性物质是构成啤酒的风味

3、成分。但双乙酰含量高，表示啤酒不成熟，含量超过0.2mg/L时，会使啤酒带馊饭味。2 实验部分2.1.1麦芽汁的制备2.1.1.1 实验仪器与试剂：粉碎机，糖化锅，麦汁煮沸锅；碘液，酒花。2.1.1.2实验步骤 称取1000g麦芽，用粉碎机粉碎，将粉碎后的麦芽加水3000g左右，在糖化锅中升温至65进行水浴糖化3-4h，直到用碘液与麦汁反应时无蓝色反应物出现为止。将糖化好的麦芽汁趁热过滤至麦汁煮沸锅中，加热煮沸麦汁时添加4g的酒花，煮沸20分钟，然后冷却至室温后，再加入经扩大培养好的酵母菌，放入冰箱中，调至10发酵。2.1.2主发酵过程中参数的测定2.1.2.1锤度的测定2.1.2.1.1实验

4、仪器与试剂：100ml量筒，温度计，锤度计 。 2.1.2.1.2实验步骤取100ml左右发酵液于量筒中，用温度计和锤度计测得发酵液在此温度下的锤度。2.1.2.2染色率的测定2.1.2.2.1实验仪器与试剂：载玻片，盖玻片，0.25%美兰2.1.2.2.2实验步骤 将稀释10倍的发酵液，用滴管取一滴点在载玻片上，再用滴管取一滴美兰染液于发酵液上，染色1分钟，置于显微镜下观察，计数五个视野下细胞的染色数与总数，计算染色率。2.1.2.3啤酒酵母的计数2.1.2.3.1实验仪器与试剂：显微镜、血细胞计数板、盖玻片等2.1.2.3.2实验步骤1. 取清洁的血细胞计数板一块，平放于桌面上，在计数室上

5、方加盖洁净的盖玻片。2. 取酵母菌液（除气发酵液）一小滴，滴至盖玻片的边缘，让菌液自然渗入计数室内，计数室内不能有气泡。3. 静置5min，让酵母细胞稳定附着于计数室内。4. 将计数室置于显微镜的载物台上，先用低倍镜找到计数板的方格网，并移至视野中央，找到计数室位置，并看清小、中方格。5. 计数计数室中的酵母细胞总数，以及出芽的酵母细胞数（即两个连在一起的细胞，若小的细胞体积未超过大细胞的一半，那么这两个细胞算作一个出芽的酵母细胞），必要时，可在高倍镜下观察。若酵母细胞过多，可采取以下方法：稀释后再计数；有代表性的选择左上、左下、右上、右下、中间5个中方格，计数其内的菌数，求得每个中方格的平均

6、值，然后乘以中方格数，即得每个大格内细菌总数；在上述5个中方格中选择处于顶角的4个小方格，计数，计算20个小方格中的总菌数，再乘以20，即得大格内的细菌总数。6. 计算：酵母细胞数/ml=大格中的细胞总数×10000×稀释倍数7. 计数结束后，应立即清洗血细胞计数板。2.1.2.4酸度和PH测定2.1.2.4.1实验仪器和试剂：自动电位滴定仪或普通碱式滴定管、PH计等2.1.2.4.2实验步骤酸度测定：精确量取50ml除气发酵液，置于烧杯中，加入磁力搅拌棒，放于自动电位滴定仪上，插入PH探头，开启磁力搅拌器，逐滴滴入0.1mol/L的NaOH标准溶液，直至PH8.2，记下耗

7、去的NaOH毫升数。计算：总酸（1mol/L NaOH毫升数/100ml样品）=2MV式中：M为NaOH的实际摩尔浓度，mol/L；V为消耗的NaOH体积，ml。我国国家规定的原麦汁浓度14.1P的淡色啤酒其总酸应3.5ml/100ml；原麦汁浓度在10.114.0P的淡色啤酒其总酸应2.6ml/100ml；原麦汁浓度10.0P的淡色啤酒其总酸应2.2ml/100ml。PH测定：在使用前应将PH电极在蒸馏水中浸泡24h，接通电源后，先预热30min，然后进行标定。1.选择开关旋至PH档。2.调节温度补偿至室温。3.把斜率调节旋钮顺时针调到底。4.将洗净擦干的电极插入PH6.86的缓冲液中，调节

8、定位旋钮至6.86。5.用蒸馏水清洗电极，擦干，再插入PH4.00的标准缓冲液中，调节斜率至PH4.00。6.重复4、5，直至不用再调节定位和斜率两旋钮为止。7.清洗电极，擦干，将电极插入发酵液中，摇动烧杯，使均匀接触，读出稳定后的PH。8.关闭电源，清洗电极，套上电极保护套，套内应放少量补充液。2.1.2.5总还原糖含量的测定（斐林试剂）2.1.2.5.1实验器材与试剂电炉，碱式滴定管等。（1）斐林试剂甲液：称取3.4639g结晶硫酸铜（CuSO4.5H2O），溶于50ml水中，如有不溶物须过滤。乙液：称取17.3g酒石酸钾钠，5gNaOH，溶于50ml水中，若有沉淀过滤即可。（2）0.2%

9、标准葡萄糖溶液：精确称取于105烘至质量恒定的分析纯葡萄糖0.5000g，用水溶解后，加2.5ml浓盐酸，定容至250ml。（3）1%次甲基蓝指示剂：0.5g美蓝溶于50ml蒸馏水中。2.1.2.5.2实验步骤2.1.2.5.2.1斐林试剂的标定由于试剂的纯度不同，配制时称量、定容等有误差，各人所配的斐林试剂氧化能力会有差异，因此有必要对斐林溶液进行校准。配制准确时，斐林甲、乙液各5ml可氧化25ml0.2%标准葡萄糖溶液。预滴定：准确吸取斐林甲、乙液各5ml，放入250ml锥形瓶中，加水约20ml，并从滴定管加入约24ml0.2%标准葡萄糖溶液（如果斐林甲、乙液配制非常精确，从理论上说，应消

10、耗25ml0.2%标准葡萄糖溶液，故先加24ml），将锥形瓶置电炉上加热煮沸，维持沸腾2min，加入1%美蓝指示剂2滴，在沸腾状态下，以每两秒1滴的速度滴入0.2%标准葡萄糖溶液，至溶液刚由蓝色变为鲜红色为止。后滴定操作应在1min内完成，整个煮沸时间应控制在3min之内。记下总耗糖量V。正式滴定：与预滴定基本相同，只是用（V1）ml标准葡萄糖代替24ml葡萄糖液，最后在1min内滴定完成，计下消耗的总葡萄糖量V1。若预滴定的耗糖总量在2425ml之间，可省去这一步骤。斐林试剂校正系数f的计算：f=F/F0=CV1/F0式中：C为标准葡萄糖溶液浓度，g/ml；V1为消耗的标准葡萄糖溶液的体积，

11、ml；F0为从廉爱农法糖类定量表查得Vml想当的葡萄糖系数。2.1.2.5.2.2试样的滴定稀释：将样品除气并过滤后，进行适当稀释，以期用1550ml稀释液滴定完成。一般麦汁稀释20倍左右，啤酒主酵液稀释10倍左右；滴定：基本同上，也分预滴定和正式滴定，只不过用样品稀释液代替标准葡萄糖液。由于预滴定时不知道需要多少毫升稀释液，因此误差较大。正式滴定时先加入比预滴定少1ml的稀释液。正式滴定至少进行2次，记下消耗的样品稀释液毫升数V2，并从表38中查得相应的麦芽糖毫克数。计算：总还原糖（麦芽糖g/100ml麦汁）=f×查表得100ml麦汁中麦芽糖毫克数×n/1000式中：n为

12、稀释倍数；G为麦汁中浸出物含量百分数，%；D为麦汁20时的相对密度d20202.1.2.6酒精度的测定2.1.2.6.1实验器材电炉、调压变压器、铁架台、500ml蒸馏烧瓶、蛇形冷凝管或冷却部分长度不短于400mm的直形冷凝管、100ml容量瓶。2.1.2.6.2实验步骤在已精确称量至0.05g的500ml蒸馏烧瓶中，用容量瓶量取100ml除气并经过滤的发酵液，用50ml蒸馏水分3次冲洗容量瓶，洗液并入蒸馏烧瓶中，并加玻璃珠数粒；按图321连接好蒸馏装置，冷凝器下端用一100ml容量瓶接收馏出液。若室温较高，为了防止酒精蒸发，可将容量瓶浸于冷水或冰水中（最好用容量瓶，也可先用量筒接取，然后洗入

13、容量瓶中）；打开冷却水，插上电炉电源，开始蒸馏时用文火加热，沸腾后可稍加强火力（注意不可让沸腾后的泡沫流入冷凝器中，冷凝管出口水温不得超过20），蒸馏至馏出液接近100ml（96ml左右）时停止加热；蒸馏时间应控制在3060min；取下容量瓶，在20平衡一定时间后，加蒸馏水至100ml，混匀；用密度瓶法精确测定馏出液密度；查密度酒精度对照表，求得酒精含量。2.1.2.7色度的测定2.1.2.7.1 实验器材与试剂 100ml比色管，白瓷板，吸管等；0.1mol/L碘标准溶液：经硫代硫酸钠溶液标定，精确至0.0001mol/L。2.1.2.7.2 实验步骤取2支比色管，一支中加入100ml蒸馏水

14、，另一支中加入100ml除气发酵液（或麦汁啤酒），面向光亮处，立于白瓷板上；用1mL移液管吸取1.00mL碘液，逐滴滴入装水比色管中，并不断用玻棒搅拌均匀，直至从轴线方向观察其颜色与样品比色管相同为止，记下所消耗的碘液毫升数（准确至小数后第三位）V。样品的色度可按下式计算：样品的色度=10MV式中：M为碘标准液的摩尔浓度；V为消耗的碘液毫升数。3 结果与讨论 啤酒发酵过程中的参数测定值t（h）酒精度还原糖色度PH染色率出芽率细胞总数（E*7）酸度482.19.545 6.655.170.1020.385.535 3.892722.58.1806.245.060.1060.2496.323.57

15、49647.690 4.234.980.1180.1077.53.2561204.96.3634.104.880.1130.4415.82.913144/5.5684.760.1760.2413.442.57可从上述表和图可看出，细胞总数则随着本次实验时间的增加开始增加比较缓慢进入延迟期，在96h时进入对数生长期，而没有出现稳定期，可能是因为测量时间太长，而稳定期较短的缘故。只有酒精度随着本次实验时间的增加不断增加；酸度，还原糖，色度和 PH 随着本次实验时间的增加不断减少。总的说来实验结果较符合实验原理与啤酒发酵过程中各物理化学性质的变化规律。只是染色率和出芽率数据较小，可能是因为数数时不太准确，或者是用美兰染色时所用的浓度有所不同而未注意，还可能因为美兰染色不均匀，时间不够等原因，造成了实验误差。4 淡色啤酒外观及泡沫性能评分淡色啤酒酒体口味评分类别项目扣分青岛啤酒雪花啤酒样品外观10分透明度5分000色泽5分112泡沫性能15分起泡2分001形态4分1.泡沫洁白。2.泡沫细腻000001持久6分102挂杯3分001喷酒缺陷000