啤酒工藝綜合實驗.doc

啤酒工藝綜合實驗第一節(jié) 麥汁的制備及發(fā)酵實驗一、 實驗目的1、熟悉麥汁的制備流程，為啤酒發(fā)酵準備原料；2、學習啤酒的主發(fā)酵過程，掌握酵母發(fā)酵規(guī)律。二、 實驗原理麥汁制備包括原料粉碎、糖化、麥醪過濾、麥汁煮沸等幾個步驟。糖化分階段進行，先將糖化醪調(diào)至35，使麥芽中的酶最大限度的溶出。麥芽中的酶主要有淀粉酶、蛋白酶、纖維素酶等，其中最主要的是淀粉酶中的-淀粉酶和-淀粉酶，這兩種酶的最適作用溫度不同，-淀粉酶的最適作用溫度為70，50以下較弱，80以上失活。-淀粉酶的最適作用溫度是6065，產(chǎn)物為麥芽糖。糖化結(jié)束后，麥汁已經(jīng)形成，要采用過濾盡快將麥汁與麥糟分離。實驗采用離心分離。過濾后的麥汁需要進行煮沸并添加酒花，其目的是使多余水分蒸發(fā)、滅酶、蛋白質(zhì)凝固及酒花成分的溶出。 啤酒的主發(fā)酵是靜置培養(yǎng)的典型代表。將酵母接種至盛有麥汁的容器中，在一定溫度下靜置培養(yǎng)的過程。由于酵母是兼性厭氧微生物，先利用麥汁中的溶解氧進行繁殖，然后進行厭氧發(fā)酵生成酒精，由于培養(yǎng)基中糖的消耗，CO2與酒精的產(chǎn)生，相對密度不斷下降，發(fā)酵過程可用糖度表來檢測。三、 實驗器材粉碎機、不銹鋼鍋、恒溫水浴鍋、糖錘度比重計， 電爐、pH計，氣象色譜等，紫外可見分光光度計。四、 實驗步驟1、 大米與麥芽的比例為30%:70%，加水比均為1:4。2、 麥芽的粉碎：用干法粉碎；大米粉碎后加水直接糊化，當升溫至70時加入一定量的a-淀粉酶，然后繼續(xù)升溫至沸騰。3、 糖化：本實驗采用浸出糖化法，在不銹鋼鍋加入若？升的純凈水，加熱至3537，然后將粉碎后的麥芽粉緩慢加入鍋內(nèi)，邊加邊攪拌，讓麥芽粉分散均勻，然后按下述流程糖化：3537（保溫30min）5055(保溫60min) 將已糊化大米醪與麥芽醪混合使混合液溫度升至65（保溫3040min，碘液反應完全）78過濾或離心分離。4、 麥汁過濾：5、 麥汁煮沸：煮沸的目的是滅酶和添加酒花，降低pH值，殺死雜菌和形成還原物質(zhì)，酒花分23次加入，煮沸時間維持在90min，蒸發(fā)量達到15%20%，使麥汁濃度達到10Bx-11Bx。6、 熱凝固物的分離：離心分離7、 麥汁冷卻：將離心上清液注入發(fā)酵桶（事先用無菌水沖洗干凈）中，降溫至15備用。8、 啤酒酵母活化：將2%的蔗糖水煮沸然后冷卻至35，加入已稱量好的活性干酵母，充分攪拌，保溫活化。9、 發(fā)酵：將活化好的啤酒酵母培養(yǎng)液接入已冷卻的麥汁中，在10的生化培養(yǎng)箱中進行主發(fā)酵5-7天，每天觀察發(fā)酵現(xiàn)象及檢測各項指標，至4Bx時結(jié)束（嫩啤酒）。一般主發(fā)酵過程分為酵母繁殖期、起泡期、高泡期、落泡期和泡蓋形成期。仔細觀察各時期的區(qū)別。10、 主發(fā)酵測定項目：糖度、細胞濃度、酸度、還原糖、-氨基氮、酒精度、pH值，畫出發(fā)酵周期中各個指標的變化曲線，發(fā)酵時間為橫坐標，各項指標為縱坐標，疊畫在一張坐標圖中，并解釋它們的變化，記下實驗操作體會與注意點。11、后發(fā)酵實驗：主發(fā)酵結(jié)束后取上清液在0-4生化培養(yǎng)箱中繼續(xù)發(fā)酵十天，測定最終發(fā)酵度及酒精含量。第二節(jié) 各項指標分析方法一、 糖度的測定：利用糖錘度計測定二、 酵母細胞濃度及出芽率測定：血球計數(shù)板及顯微鏡三、 酸度：電位滴定儀四、 還原糖測定：斐林試劑法五、 酒精含量測定：氣相色譜法或比重法六、 -氨基氮的測定：（茚三酮法）七、 雙乙酰的測定：（紫外分光光度法）附： -氨基氮的測定（茚三酮法）原理：水合茚三酮與氨基酸反應生成還原型茚三酮，氨基酸被氧化脫羧產(chǎn)生醛、CO2、NH3。然后NH3、水合茚三酮、還原型茚三酮三者發(fā)生反應生成藍紫色絡合物，該絡合物在570nm處有最大吸收峰。1、實驗試劑a顯色劑：100克磷酸氫二鈉（Na2HPO4.12H2O） 60克磷酸二氫鉀（KH2PO4）5.00克水合茚三酮 3.00克果糖用水溶液溶解后稀釋至1升（此溶液在低溫下用棕色瓶可保存2周，pH應為6.6-6.8。操作時可以按比例配成100ml）。b稀釋溶液：2克碘酸鉀溶于600ml水中，再加入96%乙醇400ml.c標準溶液：溶107.2mg甘氨酸于100ml水中，0貯藏。用時按要求稀釋。該溶液含有200mg-氨基氮/升。2、實驗操作取糖化的麥芽汁1.00ml（或者是其他的合適量，使稀釋后的濃度為1-3mg-氨基氮/升），放入100ml的容量瓶中，稀釋到刻度，搖勻。標準甘氨酸溶液稀釋液：取1.00ml標準溶液，在100ml的容量瓶中稀釋到刻度。取麥芽汁稀釋溶液、水、標準的甘氨酸溶液（三個）稀釋液各2.00ml，放入比色管中，（水用于空白對照），各比色管中分別加入1.00ml的顯色劑，搖勻，在沸水中加熱16min。（此時應該準備20的水?。?0水浴中冷卻20min。加入5.00ml的碘酸鉀稀釋溶液，搖勻，在30min內(nèi)于570nm處測定吸光度值。3、計算游離的-氨基氮（毫克/升麥芽汁）=2100樣品溶液吸光度值 / 標準溶液平均吸光度。雙乙酰（紫外分光光度法）1原理 雙乙酰作為揮發(fā)性組份從啤酒樣中蒸發(fā)出來，與鄰苯二胺反應，生成2，3二甲喹喔啉，在335nm波長下進行測定。由于其他聯(lián)二酮類都具有相同的反應特性，再加上蒸餾過程中部分前驅(qū)體要轉(zhuǎn)化成聯(lián)二酮，因此上述測定結(jié)果為總聯(lián)二酮含量(以雙乙酰表示)。2 儀器a) 帶有加熱套管的雙乙酰蒸餾器 ；b) 具有錐形瓶(或平底蒸餾燒瓶)的蒸汽發(fā)生瓶：2000mL(或3000mL) ；c) 容量瓶：25 mL ；d) 紫外分光光度計：備有10mm石英比色皿或20mm玻璃比色皿。3 試劑和溶液a) 4mol/L鹽酸溶液：按GB/T 601配制；b) l0g/L鄰苯二胺溶液：稱取鄰苯二胺0.100g，溶于4mol/L鹽酸溶液中，并定容至10mL，搖勻，放于暗處。此溶液須當天配制與使用；若配制出來的溶液呈紅色，應重新更換新試劑；c) 有機硅消泡劑(或甘油聚醚) 。4 分析步驟4.1 蒸餾 將雙乙酰蒸餾器安裝好，加熱蒸汽發(fā)生瓶，使水至沸。通汽預熱后，置25mL容量瓶于冷凝器出口接受餾出液，外加冰浴冷卻，加24滴消泡劑于100mL量筒中，再注入未經(jīng)除氣的預先冷至5左右的酒樣100mL，迅速移入已預熱的蒸餾器內(nèi)，并用少量水沖洗帶塞漏斗，蓋塞。然后用水封口，進行蒸餾，直至餾出液接近25mL(蒸餾需在35min內(nèi)完成)時取下容量瓶，達到室溫用水定容，搖勻。4.2 顯色與測量：分別吸取餾出液10.0mL于兩支干燥的比色管中，并于第一支管中加入鄰苯二胺溶液0.50mL，第二支管中不加(做空白)，充分搖勻后，同時置于暗處放置2030min，然后于第一支管中加4mol/L鹽酸溶液2mL，于第二支管中加入4mol/L鹽酸溶液2.5mL，混勻后，于335nm波長