林畢
摘要:酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)是否合理將直接影響到發(fā)酵過程及啤酒的質(zhì)量和風(fēng)味。對一個啤酒釀造工作者來說,怎樣獲得釀造中足夠使用的優(yōu)良純種酵母,執(zhí)行嚴(yán)格的無菌操作、提供適宜的培養(yǎng)環(huán)境、給予合理的擴(kuò)培比例、以及合適的充氧量和轉(zhuǎn)接時間是酵母擴(kuò)大培養(yǎng)的關(guān)鍵所在。
關(guān)鍵詞:啤酒;酵母擴(kuò)培;技術(shù)
引言
如果說醉母是“啤酒的靈魂”,是“啤酒之源”是“根”,不如說是“啤酒之母”更為恰當(dāng)。早在數(shù)千年以前,古代人就會利用野生醉母,自然發(fā)酵谷物來釀造啤酒。隨著人類的進(jìn)步,科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,一些生物學(xué)家利用生物技術(shù)進(jìn)行了分離選育出純粹酵母菌。為獲得性能優(yōu)良的酵母,不知做了多少實驗研究,付出了多少心血和代價。時至今日.在現(xiàn)實啤酒生產(chǎn)中,還在延續(xù)使用醉母擴(kuò)培技術(shù)。但現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)發(fā)展突飛猛進(jìn),先進(jìn)的工藝技術(shù)和裝備,在一些企業(yè)得到了廣泛應(yīng)用,取得了顯著效果。而有些企業(yè)由于領(lǐng)導(dǎo)重視不夠,不但工藝技術(shù)落后,設(shè)備也非常簡隨。所培養(yǎng)出的醉母菌,經(jīng)常出現(xiàn)劣化現(xiàn)象,如發(fā)酵力弱,凝聚性差,雙乙酞還原能力低,易污染雜菌等等。酵母退化變異情況非常嚴(yán)重,導(dǎo)致生產(chǎn)不正常,產(chǎn)品質(zhì)量波動。為確保生產(chǎn)正常,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量,應(yīng)更新醉母培養(yǎng)設(shè)備,并在菌種優(yōu)選,保藏使用,擴(kuò)大培養(yǎng)過程的每個環(huán)節(jié)都要進(jìn)行合理控制,掌握醉母培養(yǎng)的技術(shù)要點(diǎn)。把這項系統(tǒng)嚴(yán)密的生物工程做好,否則很難生產(chǎn)出好啤酒。也給生產(chǎn)帶來不良后果。
1優(yōu)質(zhì)酵母的介紹
優(yōu)質(zhì)啤酒酵母為圓形、橢圓形、卵圓形,大小在3.5-8.0x8.0-9.Oum,多為單個出芽,極少形成芽簇;細(xì)胞大小均勻,細(xì)胞壁析光性不強(qiáng),細(xì)胞膜平滑而薄,細(xì)胞質(zhì)均勻透明;菌落呈乳白色,表面光滑,呈扁平或半透明狀突起。優(yōu)質(zhì)酵母生理性能,酵母起發(fā)速度快,一般要求<4小時,酵母繁殖力強(qiáng),使用代數(shù)高,適宜凝聚性,本斯值在1.0一1.SmL,雙乙酞峰值低,一般為0.3一0.4mgl,還能力強(qiáng),酵母死亡率<3%,代謝產(chǎn)物組成適宜,具有理想的口味、風(fēng)味,如高級醇在60-90mgl,酉旨:醇比在1:2-3之間,具有正常發(fā)酵速度與極限發(fā)酵度。
2啤酒酵母擴(kuò)培過程的技術(shù)要點(diǎn)
2.1執(zhí)行嚴(yán)格的無菌操作
首先要注意培養(yǎng)人員的衛(wèi)生,平時勤洗澡、勤理發(fā)、修剪指甲,在操作時換上專用工作服,用75%酒精棉擦拭雙手后進(jìn)人酵母培養(yǎng)場所。其次要保持酵母培養(yǎng)場所的整潔、干燥和通風(fēng),在培養(yǎng)前進(jìn)行空間滅菌。在做好以上準(zhǔn)備工作后,要搞好酵母培養(yǎng)罐和培養(yǎng)管道的CIP清洗和滅菌工作,然后把培養(yǎng)罐保壓至0.10MPa。在各級培養(yǎng)罐取麥汁前2小時,用潔凈蒸汽對培養(yǎng)罐和培養(yǎng)管道進(jìn)行殺菌,殺菌溫度120℃,保持30分鐘,然后用無菌壓縮空氣冷卻吹干。在取麥汁時,二級擴(kuò)培罐之前要取熱麥汁,升溫至105℃,保持30分鐘,降溫至培養(yǎng)溫度。二級擴(kuò)培罐之后可取冷麥汁。各級培養(yǎng)罐使用的麥汁要經(jīng)化驗室檢查雜菌。各級培養(yǎng)罐在轉(zhuǎn)接時底部通路用潔凈蒸汽滅菌20分鐘,冷卻后接種。
2.2醉母擴(kuò)培設(shè)備
我們從德國引進(jìn)兩套德國醉母擴(kuò)培設(shè)備,效果很好。筆者認(rèn)為是目前比較先進(jìn)的啤酒酵母擴(kuò)培設(shè)備。這套系統(tǒng)組成布局合理,使用方便,性能良好,是由漢生峨、增殖幼、擴(kuò)大培養(yǎng)雄、殺菌雄.CIP清洗系統(tǒng)、卡氏峨、自控臺、轉(zhuǎn)換盤等一整套酵母擴(kuò)培設(shè)備,材質(zhì)全部為拋光白鋼,內(nèi)壁焊縫處理、拋光精度很高。工藝配套合理,對容t、沮度、壓力、充氧、攪拌、清洗、殺菌、冷卻、時間、全自控,并可連續(xù)擴(kuò)培,使用安全、衛(wèi)生。因此酵母擴(kuò)培設(shè)備更新?lián)Q代實屬必要。
2.3提供適宜的培養(yǎng)環(huán)境
要得到強(qiáng)壯的,無污染的純種優(yōu)良酵母就必須給酵母提供足夠的營養(yǎng)和溫度條件。糖化麥汁是酵母的營養(yǎng)源,一般說來,擴(kuò)培麥汁要求可發(fā)酵性糖含量高,具有豐富的碳源和氮源,富含酵母增殖發(fā)酵所必須的微量離子,麥汁州值在5.2-5.5之間。所以糖化要選用溶解好的麥芽做原料,并在糖化麥汁中添加適量的酵母營養(yǎng)鹽。在擴(kuò)培過程中,培養(yǎng)溫度呈階梯式降低,直至接近大生產(chǎn)的溫度,生產(chǎn)現(xiàn)場擴(kuò)培溫度在18-12℃之間,所以要逐級降溫2一3℃。較高的培養(yǎng)溫度可使酵母迅速增殖,在麥汁中占據(jù)優(yōu)勢,防止其他微生物的污染,在擴(kuò)培后期,要使酵母逐漸適應(yīng)大生產(chǎn)的溫度。
2.4原菌種的保藏
對優(yōu)良酵母株的保藏,要做到嚴(yán)密、認(rèn)真、良好,是非常重要的。一旦保藏不當(dāng)會造成菌種的劣化,因此必須做好菌種的保藏工作,控制好保藏條件,即:低溫、無氧、干燥、無污染等幾項技術(shù)要求,以確保醉母菌種保持良好的發(fā)酵性能。
2.5醉母擴(kuò)大培養(yǎng)
酵母擴(kuò)大培養(yǎng)過程是將原菌經(jīng)逐級擴(kuò)大培養(yǎng)后進(jìn)人生產(chǎn)現(xiàn)場使用,擴(kuò)培出來的醉母還要多次使用,每周轉(zhuǎn)使用一次為一代,因此每次擴(kuò)培以及轉(zhuǎn)代使用的醉母必須保證性能良好、強(qiáng)壯和純粹。提供給生產(chǎn)使用,為此制定出科學(xué)合地擴(kuò)培工藝,控制好擴(kuò)堵過程中的技術(shù)參數(shù),認(rèn)真執(zhí)行酵母擴(kuò)培過程中的技術(shù)規(guī)范,以及科學(xué)的技術(shù)管理,是保證提供優(yōu)良醉母的關(guān)鍵。
第一,適合的接種濃度。擴(kuò)大培養(yǎng)要特別注意接種濃度,太高或者是太低,都不利于保持優(yōu)良的醉母性能。接種濃度大,酵母增殖倍數(shù)減少了,活力自然降低易衰老。接種濃度太低,酵母生長不旺盛不占優(yōu)勢,雜菌易繁殖。第二,擴(kuò)大倍數(shù)。擴(kuò)大培數(shù)是培養(yǎng)溫度、時間、接種濃度、無菌程度以及所偏轉(zhuǎn)代次數(shù)等有關(guān)。因此認(rèn)為實驗室,以6-10倍比較理想,最大不得超過20倍。而生產(chǎn)現(xiàn)場擴(kuò)大倍數(shù)應(yīng)以4-6倍為宜。第三,擴(kuò)培溫度的控制。在擴(kuò)培時每個階段培養(yǎng)溫度應(yīng)是逐漸降低的,溫度高低影響其繁殖速率。一般低溫較高溫對醉母刺激性小更有利些。溫度過高易引起菌種突變或退化,因此在擴(kuò)拾中,應(yīng)避免溫度降幅過大以2℃為宜,也不要回升,要控制好,均衡逐步由25℃降到8-9℃,士0.5℃。第四,移接時間。要掌握好擴(kuò)培過程中的移接時間,每次移接時間一定要在醉母對數(shù)生長期的后期,移接為最佳。太早或太晚都不利。太早醉母生產(chǎn)級慢,對抑制雜菌不利,太晚,酵母易老化。因此對數(shù)生長期移接可縮短停滯期,使醉母盡快繁殖,此時醉母出芽率比較高,但細(xì)胞未必是最高峰值。當(dāng)然外觀濃度、醉母細(xì)胞數(shù)也是參考值。第五,通風(fēng)供氧。酵母的增殖過程,也是一個需載過程,因此必須供氧,若供氧不足,會抑制醉母生長繁殖,還會引起醉母老化自溶若通氧量過大,雖然醉母數(shù)增多但活力降低,因此應(yīng)控制在8-10mg/L。
3適時回收酵母
酵母回收過早會造成回收的酵母稠度低,增加酒損,甚至不能繼續(xù)使用;回收晚了,已沉降的酵母長時間在發(fā)酵液的底部承受較高壓力,造成酵母自溶,死亡率增加。酵母回收后應(yīng)盡快將酵母泥降至2-4℃保存,并在48小時內(nèi)添加使用。
4做好微生物控制工作,增強(qiáng)員工的工作責(zé)任心
啤酒生產(chǎn)過程的微生物控制必須嚴(yán)格,擴(kuò)培環(huán)節(jié)尤為重要。第一,要保證擴(kuò)培人員的個人衛(wèi)生、擴(kuò)培室的環(huán)境衛(wèi)生,以及擴(kuò)培設(shè)備的CIP操作規(guī)范;第二,嚴(yán)格控制充氧用氣的無菌、取樣點(diǎn)的殺菌情況;第三,要勤巡視,注意擴(kuò)培管線、節(jié)門等是否有滲漏情況發(fā)生,發(fā)現(xiàn)滲漏馬上解決。讓員工意識到任何異常情況都可能對擴(kuò)培造成不利影響,甚至導(dǎo)致擴(kuò)培失敗,“安全生產(chǎn)無小事”。企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對員工的業(yè)務(wù)培訓(xùn),定期開展技術(shù)交流活動。
總之,酵母擴(kuò)大培養(yǎng)是一項責(zé)任重大而又默默無聞的工作,要做好以上幾個方面的工作,擴(kuò)培人員就必須保持強(qiáng)烈的責(zé)任感和細(xì)心扎實的工作態(tài)度。
(作者單位:燕京啤酒(玉林)有限公司)