[其他]固定化增殖酵母细胞与啤酒生产工艺

说明书

以麒麟菜为载体的固定化增殖酵母细胞在温度１０℃以下的条件下，加入由麦芽汁和混合氨基酸组成的复合培养基进行发酵。整个生产周期为１２天左右。用本工艺制得啤酒不仅风味好，纯清度高，而且使啤酒的营养价值大幅度地提高。

本发明涉及一种固定化酵母细胞技术的制备方法及其在啤酒生产中的应用。

啤酒生产长期来一直采用传统的液体发酵法。酵母细胞连续使用的代数（次数）最多为6～7代，而且操作繁复，每次发酵结束，酵母细胞要从发酵池中取出，充分洗涤，去除杂质后，方可第二次使用，致使劳动强度大，前后酵的发酵周期长达30天左右，生产效率低，能源耗量大，同时普遍存在着啤酒纯清度欠佳，氨基酸含量不够丰富的问题，特别是县级和中小城市啤酒厂上述问题更为突出。为此，目前国内外都在探索新的啤酒发酵工艺，以克服传统生产方式的缺点。其中尤以“固定化酵母技术”最具有吸引力。

在现有的固定化酵母技术中，载体材料通常采用海藻酸钠、或者从海藻中提取物-卡拉胶（它是一类杂多糖化合物，主要由β-D-半乳糖的硫酸酯和3.6-脱水-α-D-半乳糖为基础单位的多聚糖），这类材料比人工合成的高分子载体材料具有较好的酵母细胞生存的微环境。但是，存在着机械强度较差、使用寿命短的缺点。且其发酵工艺需要在较高的温度下进行（主发酵或称前酵），产生较多的双乙酰（高达0.5～0.6ppm），影响了啤酒的风味（双乙酰在啤酒中界限值为0.15ppm，含量过高就会出现馊饭味）。

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种机械强度高、使用寿命长的固定化增殖酵母细胞，以及在保证啤酒风味的前提下。提供一种使用固定化增殖酵母生产啤酒的工艺。

本发明的构思是这样的：

1.制备一种以天然物质为载体的固定化增殖酵母细胞。本发明采用产于中国海南岛的天然麒麟菜直接作为载体，它具有如下优点：

（1）机械强度高、使用寿命长，制备成的固定化增殖酵母细胞至少可连续运转10个月以上。

（2）具有良好的酵母细胞生存的微环境，酵母细胞至少可增殖至5×10⁹个/克。

（3）制成的固定化增殖酵母细胞的活力高，可以大大缩短发酵周期。

（4）载体来源丰富，价格便宜。

2.在保证啤酒的风味的前提下。提供一种使用固定化技术生产啤酒的工艺。

本发明除了使用前述的“固定化增殖酵母细胞外，在整个发酵工艺中，采用了由麦芽汁和混合氨基酸组成的“复合培养基”。使本工艺具有下列优点：

（1）可以在低温下快速发酵。前酵温度6～10℃，前酵周期不超过3天;后酵温度0℃，后酵周期不超过9天。大大缩短了发酵周期，不仅提高了生产能力，而且降低了能耗。

（2）抑制了双乙酰的生成。前酵阶段双乙酰的含量小于0.15ppm。一般在0.10～0.15ppm之间，使啤酒的风味在整个发酵过程中始终处于优化状态。因为啤酒中的双乙酰的含量一旦超过0.15ppm，就会给啤酒带来一种馊饭味，影响啤酒的风味。而本发明的发酵工艺藉助复合培养基中的混合氨基酸的作用，有效地抑制了双乙酰的生成，从而在啤酒发酵工艺的任何阶段都消除了由于双乙酰的原因而引起啤酒风味变坏的隐患。

（3）可以生产出高营养的优质啤酒。

由于复合培养基的作用，改善了酵母的代谢条件，在前酵阶段，有足够的氨基酸氮源供给酵母，使酵母活力显著提高，因而有利于发酵周期的缩短;在后酵阶段，被前酵阶段所激活的酵母（有10⁷个/克酵母脱落在发酵液中），其特性亦有所改变，表现为蛋白酶的活力增强，使溶解在发酵液中蛋白质被酶解成氨基酸。如：在前酵阶段的复合培养基中加入1mg/ml的混合氨基酸（多数已为酵母吸收），但后酵出来啤酒中至少含有4mg/ml氨基酸，比加入的多了4倍以上，比传统法生产的啤酒（氨基酸含量为0.2mg/ml）高了20倍，从而提高了啤酒的营养价值。