分批补加葡萄糖酿造高酒精度啤酒的研究

摘要

高酒精度啤酒口感醇厚,风味独特,热量高,残糖低,具有鲜明的特点,适合冬季饮用,受到许多消费者的青睐。对于丰富国内啤酒产品的种类、缩小啤酒生产和消费的季节性差异具有重要意义。为生产8％vol以上酒精度的啤酒,本文首先对酵母菌株进行了筛选,建立了分批补加葡萄糖发酵生产高酒精度啤酒的方法,并研究了发酵过程中多次补加葡萄糖对酵母细胞生长和糖代谢的影响以及发酵过程中主要参数的变化规律,最后,以控制成品啤酒中风味物质的平衡为目标,通过析因设计和“意愿函数”进行优化,寻找最佳发酵条件。主要研究内容和结果如下:
　　(1)通过杜氏管产气实验初步选择了三株酵母菌株,在含有高酒精浓度的麦汁中定向驯养,连续分离,然后分别在8%vo l和13%vo l酒精浓度的麦汁中进行发酵。结果表明:在8%vol酒精的麦汁中,菌株 SC-9的降糖速率最高,平均降糖速率1.01oP/d;在13%vo l酒精的麦汁中,菌株 SC-9同样具有较强的降糖能力,发酵停止后其酒精度达到15.1%vo l,耐酒精能力提高16.2%。
　　(2)建立了发酵过程中分批补加葡萄糖生产高酒精度啤酒的方法。在发酵过程中多次分批补加葡萄糖,悬浮在发酵液中的酵母细胞在每次补糖之后浓度明显增加,7次补糖之后发酵液中的最大酒精浓度高达16.35%vol,但是当发酵液中的酒精浓度≥14%vol时,酵母细胞活性开始下降,酵母对糖的代谢速率降低,糖对酒精的转化率也随之降低。
　　(3)在8%vo l以上酒精度啤酒的发酵过程中,随着补糖的进行,酵母出现重新增殖的现象,最大酵母细胞浓度和增殖倍数约为常规发酵的2倍,α-氨基氮的同化吸收加强,同化率提高至83.3%。成品啤酒的酒精浓度提高至8.6%vo l,酒精产率相比常规麦汁发酵偏低;双乙酰在补糖后出现两个新的峰值,最高浓度为1.90 mg/L。啤酒主要风味物质中,乙醛、异戊醇和己酸乙酯的合成大大过量,分别达到各自阈值的2倍或以上。
　　(4)通过23析因设计和回归分析研究了麦汁浓度、发酵温度和接种量对发酵过程和风味物质的影响。结果表明:麦汁浓度和发酵温度对发酵过程和风味物质代谢影响显著。高级醇的合成受到葡萄糖代谢的强烈促进,酯类物质的浓度总体在阈值上下,但乙醛、异戊醇和己酸乙酯大量积累。经过发酵条件优化后,得出最佳发酵条件为:麦汁浓度15oP,发酵温度10oC,接种量20×106个/ml,预测值与实验值基本吻合,乙醛、异戊醇和己酸乙酯的浓度较优化前分别降低了64.2%、17.9%和54.4%。

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1文献综述

1 .1国内外啤酒工业发展概况

1 .2啤酒品种及分类

1 .3高酒精度啤酒

1 .4分批补料技术简介

1 .5立题意义与研究内容

1 .5 .2研究内容

2耐高酒精度酵母菌株的筛选

2 .1实验材料

2 .2实验方法

2 .3结果与讨论

2 .4小结

3分批补加葡萄糖生产高酒精度啤酒工艺的研究

3 .1实验材料

3 .2实验方法

3 .3结果与讨论

3 .4小结

4高酒精度啤酒发酵条件的优化

4 .1实验材料

4 .2实验方法

4 .3结果与讨论

4 .4小结

5结论与展望

5 .1结论

5 .2展望

参考文献

致谢

附录攻读硕士学位期间发表的学术论文

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