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在啤酒高浓酿造过程中,影响酵母发酵性能的主要因素包括:发酵初期的高渗透压和发酵后期的高乙醇毒性。氮源缺乏是啤酒高浓酿造中普遍存在的问题,可导致酵母细胞活力降低、发酵性能下降。本研究的主要目标是:首先,分别研究不同麦汁浓度和不同乙醇浓度条件下Lager酵母的生理特性和发酵性能;然后,通过相关性分析确定能够提高酵母活细胞率和发酵性能的关键氨基酸;最后,以麦汁发酵度和乙醇产量为主要衡量指标,按照原麦汁中关键氨基酸的比例,通过设置不同添加倍数来确定关键氨基酸的最适添加量,为啤酒高浓酿造工业化生产中优质氮源的选择提供理论依据和方法指导。论文主要研究结果如下:(1)研究不同浓度的全麦芽麦汁对酵母发酵性能、氨基酸同化和啤酒风味的影响。结果表明,麦汁浓度增大可显著提高乙醇产量、高级醇产量,减缓细胞生长,降低酵母活细胞率。与常浓(12°P)相比,16°P、20°P、24°P高浓酿造中乙醇产量分别提高了32%、43%、116%,发酵结束后酵母活细胞率分别为93.8%、88.50%、76.44%,高级醇产量分别提高了9%、13%、39%,风味酯分别降低了42%、55%、50%。通过高渗透压环境胁迫条件下酵母对游离氨基酸的同化量与发酵性能各指标之间的相关性分析说明:Ser、Met、Phe、Trp、His可改善酵母对高渗透压环境胁迫的适应性。(2)研究常浓(12°P)麦汁中添加不同浓度乙醇对酵母发酵性能、氨基酸同化和啤酒风味的影响。结果表明,随着乙醇浓度的升高,麦汁发酵度显著降低,与对照组相比,添加2%、4%、6%、8%、10%乙醇的麦汁发酵结束后,乙醇产量分别降低了17%、18%、34%、65%、99%,发酵结束时活细胞率分别为91.18%、89.85%、84.83%、72.36%、50%,最大悬浮细胞数分别降低了34%、48%、50%、70%、98%。添加10%的乙醇可导致发酵停滞,而且高浓酿造后期乙醇的大量累积是造成酵母细胞发酵性能衰减的最主要因素;在不同乙醇浓度下酵母对氨基酸的同化具有显著性变化,通过乙醇环境胁迫条件下酵母对游离氨基酸的同化量与发酵性能各指标之间的相关性分析说明:Asp、Ser、Gly、Arg、Tyr、Val、Met、Lys、Ile、Leu可改善酵母对高乙醇环境胁迫的适应性。(3)研究关键氨基酸不同添加倍数(0.5倍、1倍、2倍)对啤酒高浓酿造(24°P)中酵母发酵性能的影响。结果表明,十种关键氨基酸的补充可显著提高啤酒高浓酿造的发酵度、乙醇产量,显著促进酵母细胞数的生长并提高酵母活细胞率,改善啤酒色值。其中,补充1倍关键氨基酸混合物高浓麦汁发酵性能较好,与对照组相比,发酵度、乙醇产量、最大悬浮酵母细胞数和发酵结束酵母活细胞率分别提高了6%、17%、11%和10%;进一步验证了Ser、Met、Phe、Trp、Arg、His、Ile、Leu、Lys和Tyr是调控酵母细胞适应高渗透压和高乙醇毒性的关键氨基酸。添加氨基酸高浓酿造后的啤酒稀释后色泽依然鲜亮,且添加1倍关键氨基酸酿造而成的啤酒经稀释后△E最小,色泽最接近青岛纯生啤酒对照组。研究结果为啤酒高浓酿造工业生产中优质氮源的选择提供了可靠的理论依据。