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啤酒厂酵母扩培技术介绍

啤酒厂获取接种酵母的方式多样,主要有直接购买酵母泥、选购纯种酵母、自行保存并扩培纯种酵母三种。

在天泰服务过的啤酒酿造企业中,大型啤酒厂多数会采用自主保存扩培纯种酵母的方式,小型精酿啤酒企业常直接购买酵母泥;部分小型企业为保证啤酒质量稳定,会从 “酵母银行” 采购纯种酵母再扩培。这些差异化选择彰显了啤酒厂在酵母获取策略上的多元与灵活。

啤酒厂酵母扩培技术介绍-山东天泰啤酒设备

纯种酵母的培养

酵母作为兼性微生物,可在有氧和无氧环境下进行新陈代谢与繁殖。啤酒酵母菌繁殖历经迟缓期、指数生长期、稳定期和衰亡期四个阶段:迟缓期酵母繁殖几乎处于停滞状态;指数生长期是最为活跃的时期,细胞数量以惊人的指数速度迅速增长;稳定期因发酵产物积累繁殖放缓,但活菌数达峰值;衰亡期营养耗尽、代谢产物堆积,细胞死亡率上升。其中,对数生长期(即指数生长期)是培养关键,需精准调控营养、氧气供给、细胞浓度和温度等条件,持续通入无菌空气尤为重要,若氧气不足,酵母将进行无氧发酵产生 CO₂和酒精,影响有活力细胞数量,不利于酵母高效繁殖 。

啤酒酵母的分离培养技术旨在通过特定分离手段从原菌中获取优质强健的单细胞酵母,并经扩大培养满足生产需求,是工业生产的关键环节。啤酒厂常用的分离方法主要有平板分离法和划线分离法:平板分离培养法(又称稀释分离法),是一种简便易行的方法,特别适用于啤酒厂现场操作;划线分离培养法常用于分离纯化生产上已经存在的菌种。

实验室扩培

啤酒生产的核心在于使用纯正且活力充沛的酵母。这些酵母通常源自企业保存的纯种酵母,经过一系列的精心扩大培养,当数量达到生产所需标准后,便投入到生产现场中。啤酒酵母的纯度对于啤酒发酵过程和最终成品的质量具有决定性影响。因此,每个啤酒厂都应珍视并妥善保存适合自身生产需求的纯种酵母,以确保所生产的啤酒能够保持一贯的独特风格和卓越品质。

啤酒酵母的扩大培养过程遵循严谨而科学的步骤,依次为:斜面试管(原菌种)→ 富氏瓶或试管培养 → 巴氏瓶或三角瓶培养 → 卡氏罐培养 → 汉生罐培养 → 酵母扩大培养罐 → 酵母繁殖罐 → 发酵罐。在实验室进行酵母扩大培养时,需遵循以下技术要点以确保培养过程的顺利进行:

(1) 所有培养用具必须经过彻底的清洗和干热灭菌处理。

(2) 培养基采用加入酒花的麦汁,经过加热煮沸、蛋白澄清及蒸汽间歇灭菌后,保温存放2~3天,验证其无污染后方可待用。

(3) 每次扩大培养的稀释倍数应控制在10倍以下。

(4) 每次移植接种后,需镜检酵母细胞的发育情况。

(5) 随着培养阶段的逐步推进,培养温度应逐步降低,以更好地适应现场发酵的实际情况。

(6) 在每个扩大培养阶段,都应进行平行培养,如试管培养4~5支、巴氏瓶培养2~3个、卡氏罐培养2个,以便选择最佳的酵母菌株进行后续的扩大培养。

车间扩培

在卡氏罐培养阶段完成后,酵母进入生产现场,进行扩大培养。酵母的扩大繁殖方式可依据啤酒生产工厂的具体条件进行灵活调整。啤酒厂通常配备有汉生(Hansen)罐培养设备,这种设备具有显著的优势,能够支持连续使用同一株酵母进行多次扩大培养,无需更换菌种,直至酵母因自然衰退或染菌等异常情况而需要更换。

根据啤酒酵母车间扩培的特性和要求,车间扩培过程通常可细分为开放式和密闭式两种模式。这两种模式各有其特点和适用场景,啤酒生产厂可根据自身的生产工艺和条件,选择最适合的扩培方式,以确保酵母在最佳状态下进行繁殖,为啤酒的生产提供稳定而优质的发酵基础。

对于生产规模相对较小的啤酒厂而言,由于资源限制,它们通常不会配置专用的酵母纯种扩培设备。因此,这些啤酒厂往往会选择直接从大型啤酒厂购买酵母泥作为起始发酵剂。尽管这种方法能迅速启动生产过程,提供便捷性,但值得注意的是,由于容器卫生条件的不确定性以及运输过程中的潜在问题,这种方式实际上很难确保酵母的卫生状况和质量稳定性。为了应对这一挑战,天泰建议小型啤酒厂可以考虑自行实施简易的酵母扩培方法,在一定程度上规避潜在问题,从而确保啤酒发酵过程的顺利进行和最终产品的品质。

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酵母扩培原则

(1菌种选择酵母扩大培养的首要条件在于选择优质的单细胞出发菌。该菌种需经过严格的生理特性和生产性能鉴定,确保在扩大培养过程中无污染、无变异。每一步扩大后的残留液都应进行严格的无污染和无变异的检查。

(2培养温度调控在培养初期,为提高酵母增殖速率,实验室扩大培养阶段设定酵母最适繁殖温度为25℃。随着培养规模的扩大,温度逐步降低以适应低温发酵的要求。但每次降温幅度需适度,以防酵母活性受到抑制。随着温度的降低,培养时间需根据稀释倍数相应延长。

(3培养时间优化为缩短酵母生长停滞期并减少培养时间,建议在酵母对数生长期进行移植。此时酵母出芽率最高,死亡率最低,移植后能快速增殖。

(4通风与供氧策略关于通风策略,存在连续通风与间歇通风的争议。初期由于培养液中葡萄糖含量高,间歇通风可能更为适宜。随着培养规模的扩大,特别是进入生产现场后,需注重通风供氧,确保每次追加麦汁后均需适量通风,使发酵麦汁的含氧量保持在8~10mg/L。

(5营养物质供给为培养酵母,应选用营养丰富的优质培养基。实验室阶段推荐使用α-氨基氮含量高的优级麦芽,不加辅料,并经过精心处理与灭菌。生产现场的扩大培养则使用生产麦汁,确保α-氨基氮含量保持在200mg/L以上。

(6扩培倍数考量关于合理的扩大倍数,需根据实际情况灵活调整。实验室阶段由于条件优越,扩大倍数可较高。汉生罐以后的扩大培养,由于温度降低和酵母倍增时间延长,扩大倍数以1:5左右为宜。

(7麦汁无菌保障生产现场扩大培养通常使用生产现场的冷麦汁,但其容易在输送过程中染菌。因此,需采取有效措施确保麦汁的无菌性。

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酵母扩培系统通过对啤酒厂保存的纯种酵母进行逐级扩大培养,达到生产所需酵母数量,助力啤酒厂实现酵母自主生产,保障酵母纯净优质,从而稳定啤酒风味品质。其流程涵盖实验室培养分离,经卡氏罐、汉生罐培养及扩大培养后,将酵母储存备用,最终投入啤酒发酵罐。该系统更适用于规模较大、配备专业酿造团队与齐全器材的大型啤酒厂。

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