固定化酵母细胞和传统发酵法生产啤酒的比较.
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固定化酵母发酵啤酒及甜酒酿的制作实验日期:2017.12.06 实验班级:16121501指导教师:张建丽姓名:高熹学号:1120152430固定化酵母发酵啤酒一、实验目的1)了解固定化细胞技术的方法和意义;2)了解酵母发酵产生啤酒的过程。
二、实验原理固定化技术的研究,为快速发酵啤酒开创了一条新途径。
固定化细胞具有能反复使用,与发酵液易于分离,后处理工艺简单,成本降低等优点。
包埋法是固定化技术的一种,是将微生物细胞均匀的包埋在水不溶性载体的紧密结构中,细胞不至漏出。
由于在制定固定化细胞时,细胞和载体不起任何结合反应,细胞处于最佳生理状态,同时固定化细胞有载体为屏障,可避免外界不利因素的影响,能迅速增殖,结果单位体积内酵母数比普通液体培养的高。
增殖酵母凝集在凝胶表面形成浓厚的菌体层,使酵母能迅速与基质接触,从而缩短周期,提高啤酒产量。
三、器材及材料1)微生物材料:啤酒酵母;2)培养基:麦芽汁琼脂斜面培养基、种子培养基;3)发酵培养基:100ml麦芽汁(8%-10%)/250ml三角瓶;4)试剂:2.5%海藻酸钠5ml(加热助溶,灭菌后冷却至45℃备用);1.5%氯化钙50ml,灭菌冷却后备用;0.9%无菌生理盐水;5)无菌滴管,无菌容器封口膜封好的100ml空三角瓶。
四、实验步骤1)菌体培养:将培养24h的新鲜斜面菌种,接种于YPD种子培养基中,28℃培养24小时;2)酵母细胞的固定化:在海藻酸钠溶液中,加入5ml预热至35℃的酵母培养液,混合均匀,用无菌滴管以缓慢而稳定的速度滴入 1.5%氯化钙溶液,边滴边搅动,即可制得直径为3mm左右的凝胶珠。
钙化30分钟,即可使用。
3)固定化酵母生长细胞发酵啤酒:在无菌玻棒帮助下倒掉氯化钙溶液,把制得的固定化酵母细胞,移入生理盐水中,洗3次凝胶珠,倒掉生理盐水。
将制得的固定化小球全部转移到发酵培养基中,用封口膜封好瓶口, 28℃培养48h。
整个过程注意无菌操作。
固定化酵母啤酒连续后发酵工艺
马磊;李红;杜金华;张五九
【期刊名称】《食品与发酵工业》
【年(卷),期】2012(038)004
【摘要】将主发酵进行完毕后的嫩啤酒先离心除去酵母,再经加热处理,冷却后通入装有木片作为固定化酵母载体的固定床反应罐进行连续后酵。
通过试验确定工艺条件,并将连续后酵与传统后酵工艺生产的啤酒进行对比。
试验结果表明,室温下,固定化16 h为宜,热处理温度为80℃,时间为10 min;设定后发酵温度为10℃,滞留时间为3.1 h,双乙酰还原速度大为提高,缩短了酒龄;经过风味测定和感官品评得出,采用连续后发酵工艺生产的啤酒,品质上无明显缺陷。
【总页数】4页(P127-130)
【作者】马磊;李红;杜金华;张五九
【作者单位】山东农业大学食品科学与工程学院,山东泰安271018;中国食品发酵工业研究院,北京100027;山东农业大学食品科学与工程学院,山东泰安271018;中国食品发酵工业研究院,北京100027
【正文语种】中文
【中图分类】TS262.2
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5.吸附-包埋复合固定化酵母在啤酒连续后发酵中应用研究 [J], 陶书中;黄亚东;朱玉洁
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酵母细胞的固定化及其酒精发酵试验一、实验目的1.掌握微生物细胞的固定化方法;2.学习用固定化酵母进行酒精发酵;3.进一步理解淀粉质原料酒精发酵的原理和一般工艺过程。
二、实验原理(一)酵母菌酒精发酵在无氧条件下,酵母菌利用葡萄糖或淀粉水解糖发酵产生乙醇和CO2的作用,称为酒精发酵,总反应式为:C6H12O6→2C2H5OH+2CO2酒精发酵是生产酒精及各种酒类的基础。
本实验采用固定化酵母发酵,通过测定发酵过程中的酵母细胞数、生成的CO2量以及最终产物酒精的量,可以判断固定化酵母的发酵能力。
(二)细胞固定化技术固定化细胞就是被限制自由的细胞。
即采用物理或化学的方法将细胞固定在载体上或限度在一定的空间界限内,但细胞仍保留催化活性并能反复或连续使用。
微生物细胞的固定化方法有:(1)吸附法,(2)包埋法,(3)不用载体法。
本实验采用凝胶包埋的固定化方法,把酵母细胞悬浮在海藻酸钠溶液中,再滴加入CaCl2溶液,形成海藻酸钙凝胶小球,细胞包埋在凝胶的小孔中,制成固定化细胞。
三、实验器材(一)淀粉的液化与糖化(双酶法)1. 酵母菌细胞:酒精活性干酵母。
2. 2.5%海藻酸钠溶液40mL,2 % CaCl2溶液100mL。
3.培养基:①增殖培养基:浓度为130BX麦芽汁,以6N硫酸调节pH值至4.1~4.5。
(每组100mL 装于250mL三角瓶,1kg/cm2,灭菌30min后备用)②发酵培养基:淀粉水解液,具体制备见实验步骤。
4. 培养箱、显微镜、蒸馏装置及其他常规实验仪器四、实验方法①调浆:以1﹕3~3.5的比例,将玉米粉(或玉米淀粉)用60℃左右的温水调成粉浆500mL;②液化:加α-淀粉酶(用量约为10u/g淀粉);加热至85~90℃,保持30~60 min,加热煮沸10 min,补充水分。
③糖化:将上述液化醪冷至60~62℃,加入糖化酶,用量为80~100u/g淀粉,维持30 min后分装于500mL三角瓶,每瓶装糖化醪250mL。
泡菜制作、固定化酵母细胞发酵实验与酸奶制作一、实验目的1.了解固定化细胞技术的方法和意义;2.了解酵母发酵产生啤酒的过程;3.学习酸奶和泡菜的制作方法;4.了解纯种发酵和传统发酵在无菌操作方面的差别。
二、实验原理1.泡菜中有丰富的活性乳酸菌,它可抑制肠道中腐败菌的生长,减弱腐败菌在肠道的产毒作用,并有帮助消化、防止便秘、防止细胞老化、降低胆固醇、抗肿瘤等作用;泡菜中的辣椒,蒜、姜、葱等刺激性作料可起到杀菌,促进消化酶分泌的作用;2.啤酒生产过程:分为麦芽制造、麦芽汁制造、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序.固定化技术:就是将生物酶或细胞固定在一定的基质上,比之传统的方法,具有能多次使用菌体的特点。
包埋法:固定化技术的一种。
是将微生物细胞均匀地包埋在水不溶性载体紧密结构中,细胞不易漏出.由于在制定固定化细胞时,细胞和载体不起任何反映,细胞处于最佳生理状态;同时固定化细胞有载体为屏障,可避免外界不利因素的影响,因此能迅速增殖,结果单位体积内的酵母数比通常液体培养的高.增殖酵母凝集在凝胶表面形成浓厚的菌体层,因此酵母能迅速与基质接触,从而缩短周期,提高啤酒的产量。
3.新鲜酸奶里含有大量的乳酸菌(每ml含40亿活菌以上),可以使肠胃中的有益菌增加,抑制害菌成长,降低毒素产生的机会,有利于改善便秘现象,因此能强化肠胃消化吸收功能。
三、实验器材食盐,糖,姜,辣椒,水萝卜,胡萝卜,大白菜,莴笋,泡菜坛子;啤酒酵母,100ml麦芽汁(8%~10%),2。
5%海藻酸钠溶液5ml,1。
5% CaCl250ml,0.9%生理盐水50ml,灭菌;三元鲜牛奶,三元酸奶,糖,电磁炉,一次性纸杯。
四、实验步骤1.泡菜制作新鲜蔬菜洗净,切片或块,放入泡菜坛,加入盐6-8%,糖5-6%,少许姜、辣椒,凉白开水。
高浓度盐水封盖口(每2天检查水位)。
室温发酵2周,品尝.2.啤酒制作1)菌体培养:将培养24h 的新鲜斜面菌种,接种于三角瓶中培养;2)细胞固定化:在5mL海藻酸钠溶液中,加入2ml 预热至35℃的酵母培养液,混合均匀,以无菌滴管吸取混合液,滴管口离液面5cm以上,缓慢而稳定滴加到CaCl2溶液中,即可得到直径约3mm左右的凝胶珠;全部滴入.钙化30min;•3)在无菌玻璃棒帮助下倒掉CaCl2溶液,倒生理盐水于制得的固定化好的酵母细•胞的瓶子中,洗一次凝胶珠,将100mL发酵培养基(麦芽汁)倒入制得的固定化•小球的瓶子中, 25℃静止培养36小时;放置4 ℃冰箱中保存。
泡菜、酸奶制作和固定化酵母细胞发酵啤酒试验一、实验目的1.了解固定化细胞技术的方法和意义;2.了解泡菜和酵母发酵产生啤酒的过程;3.了解基本微生物实验操作技术;4.学习泡菜和酸奶制作方法;5.了解纯种发酵和传统发酵在无菌操作方面的差别.二、实验原理1.固定化技术:将生物酶或细胞固定在一定的基质上,从而提供酶或细胞的利用效率2.固定化技术生产啤酒:固定化细胞能重复使用;发酵后菌体与发酵液易于分离;后处理工艺简单,成本低;可连续发酵,过程自动化;3.固定化技术生产啤酒:固定化细胞能重复使用;发酵后菌体与发酵液易于分离;后处理工艺简单,成本低;可连续发酵,过程自动化;4.包埋法:固定化技术的一种;将微生物细胞均匀的包埋在水不溶性载体的紧密结构中,细胞不易漏出;制定固定化细胞时,细胞和载体不起任何反应,细胞处于最佳生理状态;有载体为屏障,可避免外界不利因素的影响;5.有关酸奶的常识:酸奶的历史可以追溯到2500年前。
新鲜酸奶里含有大量的乳酸菌(每ml含40亿活菌以上),可以使肠胃中的有益菌增加,抑制有害菌成长,降低毒素产生的机会,有利于改善便秘现象,因此能强化肠胃消化吸收功能。
制作酸奶的方法有很多,比如使用焖烧锅来制作酸奶,使用电饭锅来制作酸奶,使用酸奶发酵器来制作酸奶,使用保温杯(瓶)来制作酸奶,使用重复接菌发酵法来制作酸奶。
三、实验仪器、材料和用具1)啤酒发酵1.实验材料:啤酒酵母;2.发酵培养基:150ml麦芽汁(8%~10%)/250ml三角瓶;3.实验试剂:2.5%海藻酸钠溶液5ml,灭菌;1.5% CaCl250ml,灭菌;0.9% 无菌生理盐水,50ml;4.实验用具:无菌滴管;无菌玻璃棒;无菌封口膜封好的100ml三角瓶2)酸奶发酵种子培养基:100mlYPD培养基实验试剂:0.9%生理盐水50ml,置100ml三角瓶中灭菌;袋装三元牛奶;酸奶:市售三元酸牛奶3)泡菜制作胡萝卜、大白菜、老姜、青椒、盐、白砂糖、凉开水;玻璃罐四、实验步骤1)啤酒发酵1.菌体培养:将培养24h 的新鲜斜面菌种,接种于三角瓶中培养;2.细胞固定化:在海藻酸钠溶液中,加入2ml 预热至35o C的酵母培养液,混合均匀,以无菌滴管缓慢而稳定的加入CaCl2溶液,边滴加边搅拌,即可得到直径约3mm左右的凝胶珠;钙化30min;3.固定化细胞发酵啤酒:在无菌玻璃棒帮助下倒掉CaCl2溶液,倒生理盐水于制得的固定化好的酵母细胞的瓶子中,洗一次凝胶珠,将100mL发酵培养基(麦芽汁)倒入制得的固定化小球的瓶子中, 28℃培养24小时;4.品尝啤酒2)酸奶发酵分为两组,第一组:取蒙牛纯牛奶8袋(242mL/袋),直接加糖溶解,加入酸奶。
固定化酵母在啤酒连续后发酵中的应用固定化酵母在啤酒连续后发酵中的应用前言啤酒是一种古老而丰富的酿造饮料,以其独特的风味和消费者的喜爱而广为人知。
传统的啤酒制作过程通常采用活性酵母进行一次性发酵,然后分离酒液和酵母。
然而,这种方法存在一些问题,例如酵母使用效率低、工艺控制困难、发酵周期长等。
为了克服这些问题,近年来固定化酵母在啤酒制作中的应用逐渐受到关注。
一、固定化酵母的概念和制备方法固定化酵母指的是将酵母细胞固定在载体上,使其成为固定化的生物催化剂。
固定化酵母在啤酒连续发酵中的应用主要通过提高酵母重新利用率,减少发酵周期,提高产品质量。
其制备方法多种多样,常用的有包埋法、微胶囊法、交联法等。
二、固定化酵母在啤酒发酵中的优势1. 提高酵母的再利用性相对于传统的批次发酵,固定化酵母可以在发酵结束后通过简单的分离和洗涤过程进行再利用。
这不仅提高了酵母使用效率,降低了生产成本,还减少了废弃物的产生,对环境更加友好。
2. 缩短发酵周期固定化酵母的固定化载体提供了更大的表面积,增加了酵母细胞的附着面积,从而提高了酵母的活性和生长速度。
这使得发酵过程更加迅速,缩短了发酵周期,提高了生产效率。
3. 提高产品质量固定化酵母的使用可以减少乙醇生成速率,改善酒液的品质。
与传统发酵相比,固定化酵母产生的酵母副产物更少,酒液更加纯净,风味更加浓郁。
三、固定化酵母在啤酒连续后发酵中的实际应用固定化酵母在啤酒连续后发酵过程中的应用已经在工业生产中得到了验证。
以大规模啤酒厂为例,这些厂家通常使用专门设计的发酵器来实现固定化酵母的连续发酵。
发酵器中的固定化酵母通过流经系统进行啤酒发酵,同时实现酵母的再生。
固定化酵母的连续后发酵可以大大提高啤酒生产的效率。
通过控制发酵器的温度、pH值和氧气供应等参数,可以精确地控制发酵过程,使得啤酒的质量更加稳定。
同时,固定化酵母可以在一定程度上抵抗外界的压力和污染,提高了发酵的可靠性。
结论固定化酵母在啤酒连续后发酵中具有明显的优势。