上面發(fā)酵和下面發(fā)酵小麥啤酒發(fā)酵過程的差別研究 (1)

1、第卷第期年月山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）（）收稿日期：作者簡介：李慧敏，女，；通訊作者：李宏軍，男，文章編號(hào)：（）上面發(fā)酵和下面發(fā)酵小麥啤酒發(fā)酵過程的差別研究李慧敏，李宏軍，劉秀華，陳冰（山東理工大學(xué)農(nóng)業(yè)工程與食品科學(xué)學(xué)院，山東淄博）摘要：為了比較上面發(fā)酵型和下面發(fā)酵型小麥啤酒發(fā)酵過程的變化差別，在啤酒設(shè)備上對(duì)兩種啤酒發(fā)酵過程中影響啤酒品質(zhì)的各個(gè)理化指標(biāo)進(jìn)行了跟蹤比較研究結(jié)果表明：在整個(gè)發(fā)酵過程中，上面發(fā)酵法的總酸含量和雙乙酰峰值高于下面發(fā)酵法；氨基氮含量和值總體低于下面發(fā)酵法；兩種發(fā)酵工藝的酒精度以及糖度值的差別較小，所有指標(biāo)的測定值都在正常范圍之內(nèi)關(guān)鍵詞：小麥啤酒；發(fā)酵過程；差別研究；上

2、面發(fā)酵；下面發(fā)酵中圖分類號(hào)：文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：，（，）：，；，：；小麥啤酒是指以小麥為全部或者大部分（）原料制成的發(fā)酵啤酒，其原麥汁濃度在以上小麥啤酒起源于德國，因其香味濃郁獨(dú)特而迅速發(fā)展起來，迄今為止，僅在德國巴伐利亞州的小麥啤酒的企業(yè)就有余家，德國的小麥啤酒約占全國啤酒產(chǎn)量的以上，市場份額約占小麥啤酒營養(yǎng)豐富，富含各種礦物質(zhì)、維生素等營養(yǎng)成分，口味獨(dú)特，頗受廣大消費(fèi)者的歡迎；此外，由于小麥來源廣泛，價(jià)格便宜，浸出率高而深受越來越多啤酒生產(chǎn)商的重視根據(jù)選用菌種的不同，啤酒的發(fā)酵分為上面發(fā)酵法和下面發(fā)酵法兩種類型上面發(fā)酵法是啤酒發(fā)酵的最原始的一種方式，上面菌種實(shí)際上是下面菌種的原始菌種，下面發(fā)酵啤酒

3、的研究是世紀(jì)中之后發(fā)展起來的上面發(fā)酵法采用上面菌種，發(fā)酵溫度比下面發(fā)酵法的高，且啤酒成熟快，啤酒發(fā)酵度高，設(shè)備周轉(zhuǎn)快，泡沫豐富，口味醇厚獨(dú)特，但是保存期較下面發(fā)酵法的短小麥啤酒的生產(chǎn)通常采用上面發(fā)酵法，但如今這種區(qū)分的界限在淡化，兩種融合形成的混合發(fā)酵方式將是未來發(fā)展的方向，它不僅具有上面發(fā)酵啤酒柔和、爽口的特點(diǎn)，又融合了下面啤酒的風(fēng)味特征，具有明顯的典型性，也易被習(xí)慣飲用下面發(fā)酵啤酒的消費(fèi)者所接受本文主要通過對(duì)兩種發(fā)酵方法發(fā)酵過程中雙乙酰、氨基氮、酒精度等影響啤酒口味特性的指標(biāo)變化的跟蹤研究，分析比較上面發(fā)酵與下面發(fā)酵發(fā)酵法發(fā)酵過程的差別，為之后更多的小麥啤酒的生產(chǎn)提供理論與實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，也為

4、其他啤酒的生產(chǎn)過程的參數(shù)控制提供數(shù)據(jù)參考材料與分析方法實(shí)驗(yàn)材料大麥芽（澳麥，萊蕪市麥芽廠）；小麥芽（濟(jì)麥，山東省萊蕪市麥芽廠）；上面酵母（酵母，山東輕工業(yè)學(xué)院，由德國慕尼黑啤酒學(xué)院提供）；下面酵母（德國酵母，山東華獅啤酒有限公司，山東淄博）實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備整套啤酒發(fā)酵設(shè)備（山東濟(jì)南中德啤酒有限責(zé)任公司）；型紫外分光光度計(jì)（日本島津公司）；石英比色皿；雷磁酸度計(jì)（上海精科儀器有限公司）；型雙目生物顯微鏡（上海蔡康光學(xué)儀器有限公司）；血球計(jì)數(shù)板（國營上海醫(yī)用光學(xué)儀器廠）；帶加熱套的雙乙酰蒸餾裝置（組裝）；酒精蒸餾裝置（組裝）；附溫比重瓶（安徽省鳳陽縣玻璃廠）；容量瓶；容量瓶；比色管；分析天平等分析與

5、測定方法測定：直接用酸度計(jì)測定氨基氮的測定：采用茚三酮法測定酵母數(shù)測定：采用血球計(jì)數(shù)法測定雙乙酰的測定：按照，采用鄰苯二胺法測定總酸測定：根據(jù)中的指示劑法，用酚酞作指示劑進(jìn)行酸堿中和滴定酒精度：按照中的重量法測定樣品的酒精度糖度測定：糖度計(jì)直接測定結(jié)果與分析兩種發(fā)酵法的發(fā)酵工藝流程上面發(fā)酵法的發(fā)酵工藝：糖化麥汁冷卻（入發(fā)酵罐，添加的酵母）升溫至發(fā)酵糖度值降至?xí)r封罐雙乙酰降至?xí)r冷卻降溫至（以上降溫速度為，以下降溫速度為；±，維持）排酵母上面發(fā)酵小麥啤酒下面發(fā)酵法的發(fā)酵工藝：糖化麥汁冷卻（入發(fā)酵罐，添加的德國酵母）升溫至發(fā)酵糖度值降至?xí)r封罐雙乙酰降至?xí)r冷卻降溫至（以上降溫速度為，以下降溫

6、速度為；±，維持）排酵母下面發(fā)酵小麥啤酒兩種發(fā)酵法在發(fā)酵過程中值的變化比較值對(duì)啤酒的影響貫穿啤酒的整個(gè)加工過程（從糖化，發(fā)酵到成品啤酒），麥汁中值的高低影響酵母的代謝作用，成品啤酒中的值影響啤酒的風(fēng)味穩(wěn)定性適宜的值，酵母生長旺盛，使得后期啤酒起泡性好，還能降低啤酒色度，促進(jìn)啤酒口味柔和因此研究釀造過程中值的變化情況對(duì)啤酒的質(zhì)量非常重要圖是兩種啤酒在發(fā)酵過程中的值變化情況，從圖中可以看出在發(fā)酵前期，值急劇下降，上面發(fā)酵型啤酒降的尤為顯著，而后期下降速度減緩，最后趨于穩(wěn)定這是由于上面發(fā)酵法的發(fā)酵溫度高，發(fā)酵強(qiáng)烈，產(chǎn)生的有機(jī)酸增多，導(dǎo)致值下降的比下面發(fā)酵法的快，最終成品啤酒中值也偏低 圖值

7、隨時(shí)間變化比較發(fā)酵過程中酵母數(shù)的變化比較啤酒是啤酒酵母的代謝產(chǎn)物，因此酵母是啤酒的靈魂，它的好壞，性能的優(yōu)劣直接影響著啤酒的質(zhì)量不同的酵母菌種，其代謝產(chǎn)物的種類和含量也有差異，從而導(dǎo)致形成啤酒的風(fēng)味也有不同圖中兩種酵母繁殖速率相當(dāng)，都在發(fā)酵第天，第天之間達(dá)到峰值在此發(fā)酵過程中，上面發(fā)酵法的酵母繁殖峰值比下面發(fā)酵法的高上面發(fā)酵法溫度較高，且從圖中可以看出上面發(fā)酵型啤酒中初始接種量稍比下面的多，故繁殖速度快，酵母數(shù)山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）年 圖酵母數(shù)隨時(shí)間變化比較量多發(fā)酵過程中氨基氮的變化比較氨基氮是反映麥芽發(fā)芽過程中受蛋白酶分解后形成的氨基酸以及低肽量，是麥芽質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)之一麥汁中氨基氮

8、主要供給啤酒發(fā)酵時(shí)酵母的生長合成所需，也是啤酒風(fēng)味物質(zhì)的來源之一因此，氨基氮的研究不但可以看出麥芽中蛋白質(zhì)的分解程度，同時(shí)也反映了發(fā)酵過程中酵母的生長情況圖是上面酵母和下面酵母在整個(gè)發(fā)酵過程中利用氨基氮的情況從圖可以看出上面發(fā)酵法發(fā)酵過程中氨基氮低于下面發(fā)酵工藝，并且在之前下降速度明顯更快這是因?yàn)樯厦姘l(fā)酵法溫度比下面發(fā)酵法高，酵母繁殖速度快，對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的需求較大，分解利用氨基氮的速度也快，故氨基氮的含量急劇下降，這也與酵母增殖情況相一致 圖氨基氮隨時(shí)間變化比較發(fā)酵過程中雙乙酰的變化比較雙乙酰是啤酒的重要風(fēng)味物質(zhì)，是反映啤酒成熟度的一項(xiàng)重要理化指標(biāo)，其含量的高低直接影響著啤酒的成熟度和口味，含量

9、超過風(fēng)味閥值則使啤酒有不愉快的飯餿味，因此雙乙酰含量被列為啤酒質(zhì)量評(píng)價(jià)中的一項(xiàng)非常重要的指標(biāo)，對(duì)發(fā)酵過程中雙乙酰含量變化的研究是很有必要的從圖中可以看出，兩種酵母的雙乙酰含量都在發(fā)酵左右達(dá)到最大值，雙乙酰含量分別為和此后雙乙酰含量大量下降，這是酵母產(chǎn)生的酶系統(tǒng)還原了雙乙酰發(fā)酵以后，雙乙酰含量下降速度變緩，這是因?yàn)檫M(jìn)入發(fā)酵后期，雙乙酰還原速度下降，直到發(fā)酵結(jié)束降到最低值，其中上面發(fā)酵法中雙乙酰含量為，下面發(fā)酵法中含有，都在啤酒口味閥值（約）之內(nèi) 圖雙乙酰含量隨時(shí)間變化比較發(fā)酵過程中總酸含量的變化比較總酸是指啤酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生的脂肪酸以及其他有機(jī)酸的總量啤酒中的酸包括揮發(fā)性及不揮發(fā)性的各種酸，酸類

10、物質(zhì)是啤酒的風(fēng)味成分之一，啤酒中適度的總酸令其口感柔和清爽，總酸含量偏低時(shí)啤酒口感粗糙；總酸含量偏高時(shí)，口味單調(diào)，入口有不愉快的感覺從圖可以看出在整個(gè)發(fā)酵過程中，上面發(fā)酵法中的總酸含量比下面發(fā)酵法的高，并且成品啤酒中的總酸含量也偏高，這與前面分析得到的的變化趨勢是一致的 圖總酸含量隨發(fā)酵時(shí)間的變化比較發(fā)酵過程中酒精含量的變化比較酒精是啤酒酵母在發(fā)酵過程中的主要代謝產(chǎn)物，啤酒的酒精含量是一項(xiàng)重要的品質(zhì)指標(biāo)，因此準(zhǔn)確測定酒精含量對(duì)啤酒的質(zhì)量有十分重要的意義如今國家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)酒精度的分析有以下幾種方法：“密度瓶法”，又分為容量法和重量法；氣相色譜法和儀器法本實(shí)驗(yàn)采用比重法（即重量法）測定啤酒中的酒精度

11、，比重法相對(duì)于其他方法來說設(shè)備簡單，操作簡易，是現(xiàn)今使用最廣泛的一種方法從圖可以看出，兩種工藝在發(fā)酵初期酒精生第期李慧敏，等：上面發(fā)酵和下面發(fā)酵小麥啤酒發(fā)酵過程的差別研究成速度以及含量都很相近，差別不大；而在發(fā)酵后期，上面發(fā)酵法略高于下面發(fā)酵法酒精度的高低與酵母的品種有關(guān)，上面酵母繁殖速度快，發(fā)酵力強(qiáng)，故酒精含量更高 圖酒精度隨發(fā)酵時(shí)間的變化比較發(fā)酵過程中糖度的變化比較啤酒的糖度是指啤酒中剩余的糖，沒有被酵母發(fā)酵成酒精的糖糖度的高低也影響著啤酒的口感，糖度過高使啤酒偏甜偏膩，而失去了它本應(yīng)有的爽口的口感由圖可看出兩種發(fā)酵工藝在發(fā)酵過程中糖度值的變化趨勢大體一致，到發(fā)酵終止時(shí)其糖度值均為，都在正

12、常值范圍之內(nèi) 圖糖度隨發(fā)酵時(shí)間變化比較結(jié)論通過對(duì)上面和下面發(fā)酵法發(fā)酵過程的研究結(jié)果表明：上面發(fā)酵法的總酸含量和雙乙酰峰值高于下面發(fā)酵法；而氨基氮含量和值總體低于下面發(fā)酵法；兩種發(fā)酵工藝的酒精度以及糖度值的差別較小；發(fā)酵終止兩種啤酒中所有指標(biāo)的測定值都在正常范圍之內(nèi)參考文獻(xiàn)：耿建華，黃麗娟，馬馳現(xiàn)代小麥啤酒生產(chǎn)技術(shù)釀酒，（）：逯家富，翁連海，徐亞杰，等小麥啤酒的生產(chǎn)工藝食品工業(yè)科技，（）：董小雷，周廣田，遲永卿，等小麥啤酒的生產(chǎn)與研究釀酒科技，（）：劉建龍，劉玲上面發(fā)酵啤酒的生產(chǎn)山東食品發(fā)酵，（）：，單連菊，許瑤，林艷酯酶對(duì)上面發(fā)酵啤酒乙酸酯類的影響釀酒科技，（）：管敦儀啤酒工業(yè)手冊北京：中國輕工業(yè)出版社，張學(xué)群，張柏青啤酒工藝控制指標(biāo)及檢測手冊北京：中國輕工業(yè)出版社，：中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局啤酒分析方法北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，李紅，吳秀媛，林英輝在啤酒釀造中的重要