分批補(bǔ)加葡萄糖釀造高酒精度啤酒的研究

1、 學(xué)號(hào)：201100370004 分類號(hào)：TS262.5 碩 士 學(xué) 位 論 文 分批補(bǔ)加葡萄糖釀造高酒精度啤酒的研究 Research on fed-batch fermentation with glucose syrups as adjuncts for high ethanol beer brewing 研 究 生 姓 名 ： 賈斌 指 導(dǎo) 教 師 ： 徐世艾 教授 學(xué) 科 門 類 ： 工學(xué) 專

2、業(yè) 名 稱 ： 生物化工 論文提交日期： 2014 年 6 月 I 摘要 高酒精度啤酒口感醇厚，風(fēng)味獨(dú)特，熱量高，殘?zhí)堑?，具有鮮明的特點(diǎn)，適合冬季飲用，受到許多消費(fèi)者的青睞。對(duì)于豐富國(guó)內(nèi)啤酒產(chǎn)品的種類、縮小啤酒生產(chǎn)和消費(fèi)的季節(jié)性差異具有重要意義。為生產(chǎn) 8%vol 以上酒精度的啤酒，本文首先對(duì)酵母菌株進(jìn)行了篩選，建立了分批補(bǔ)加葡萄糖發(fā)酵生產(chǎn)高酒精度啤酒的方法，并研究了發(fā)酵過程中多次補(bǔ)加葡萄糖對(duì)酵母細(xì)胞生長(zhǎng)和糖代謝的影響以及發(fā)酵過程中

3、主要參數(shù)的變化規(guī)律，最后，以控制成品啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的平衡為目標(biāo)，通過析因設(shè)計(jì)和“意愿函數(shù)”進(jìn)行優(yōu)化，尋找最佳發(fā)酵條件。主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下： （1）通過 杜氏管產(chǎn)氣實(shí)驗(yàn)初步選擇了三株酵母菌株，在含有高酒精濃度的麥汁中定向馴養(yǎng)，連續(xù)分離，然后分別在 8%vol 和 13%vol 酒精濃度的麥汁中進(jìn)行發(fā)酵。結(jié)果表明：在 8%vol 酒精的麥汁中，菌株 SC-9 的降糖速率最高，平均降糖速率 1.01oP/d；在 13%vol 酒精的麥汁中

4、，菌株 SC-9 同樣具有較強(qiáng)的降糖能力，發(fā)酵停止后其酒精度達(dá)到 15.1%vol，耐酒精能力提高 16.2%。 （2）建立了發(fā)酵過程中分批補(bǔ)加葡萄糖生產(chǎn)高酒精度啤酒的方法。在發(fā)酵過程中多次分批補(bǔ)加葡萄糖，懸浮在發(fā)酵液中的酵母細(xì)胞在每次補(bǔ)糖之后濃度明顯增加，7 次補(bǔ)糖之后發(fā)酵液中的最大酒精濃度高達(dá) 16.35%vol，但是當(dāng)發(fā)酵液中的酒精濃度≥14%vol 時(shí)，酵母細(xì)胞活性開始下降，酵母對(duì)糖的代謝速率降低，糖對(duì)酒精的轉(zhuǎn)化率也隨之降低。

5、（3）在 8%vol 以上酒精度啤酒的發(fā)酵過程中，隨著補(bǔ)糖的進(jìn)行，酵母出現(xiàn)重新增殖的現(xiàn)象，最大酵母細(xì)胞濃度和增殖倍數(shù)約為常規(guī)發(fā)酵的 2 倍，α-氨基氮的同化吸收加強(qiáng)，同化率提高至 83.3%。成品啤酒的酒精濃度提高至 8.6%vol，酒精產(chǎn)率相比常規(guī)麥汁發(fā)酵偏低；雙乙酰在補(bǔ)糖后出現(xiàn)兩個(gè)新的峰值，最高濃度為 1.90mg/L。啤酒主要風(fēng)味物質(zhì)中，乙醛、異戊醇和己酸乙酯的合成大大過量，分別達(dá)到各自閾值的 2 倍或以上。 （4）通過 23 析