乳酸菌對(duì)啤酒發(fā)酵的影響畢業(yè)論文

1、 學(xué) 年 論 文題 目：乳酸菌對(duì)啤酒發(fā)酵的影響 學(xué) 院： 化學(xué)與材料工程學(xué)院 專業(yè)名稱： 生物工程 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2012 年 6 月 22 日乳酸菌對(duì)啤酒發(fā)酵的影響the effect of lactic acid bacteria on beer fermentation摘 要本文以啤酒的發(fā)酵的相關(guān)步驟和乳酸菌特性、酸化技術(shù)在啤酒釀造中的應(yīng)用進(jìn)行了綜述，利用乳酸菌對(duì)啤酒生產(chǎn)糖化過(guò)程進(jìn)行生物酸化，不僅可降低麥汁和糖化醪的ph值、增強(qiáng)酶活、提高生物穩(wěn)定性，而且有利于降低成本、改善啤酒的質(zhì)量，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)綠色的啤酒，還介紹乳酸菌的檢測(cè)方法以及對(duì)啤酒發(fā)酵后期的污染問(wèn)題應(yīng)對(duì)措施。關(guān)

2、鍵詞乳酸菌；啤酒發(fā)酵；酸化；抗菌 abstractin this paper the steps of beer fermentation and lactic acid bacteria characteristics, acidizing technology in beer brewing are reviewed, using lactic acid bacteria in beer brewing process of biological acidification, can not only reduce the wort and wort ph value, enhanced

3、enzyme activity, improve the biological stability, but also beneficial to reduce cost, improve the quality of the beer, production of quality green beer, also introduced the detection method of lactic acid bacteria as well as on beer fermentation period pollution problems countermeasures.keywordslac

4、tic acid bacteria; beer fermentation; acidification；antibacterial目 錄1 引言52 啤酒發(fā)酵中用到的乳酸菌53 生物酸化技術(shù)5 3.1乳酸菌酸化麥芽6 3.2乳酸菌酸化麥芽汁64 乳酸菌的抗菌作用75 乳酸菌對(duì)啤酒發(fā)酵的污染及檢測(cè)方法76 結(jié)論8致謝 8參考文獻(xiàn) 81. 引言在啤酒釀造過(guò)程中，通常在酸化、洗槽、煮沸時(shí)添加酸來(lái)調(diào)節(jié)ph值，使酶活到最佳，從而降低麥汁和啤酒色度，提高麥汁浸出率，增強(qiáng)麥汁煮沸時(shí)的凝結(jié)，減少非生物渾濁。在工廠中，多數(shù)是通過(guò)添加無(wú)機(jī)酸或食用乳酸來(lái)調(diào)節(jié)酸度，但無(wú)機(jī)酸的添加不符合食品的綠色健康要求，發(fā)達(dá)國(guó)家已禁

5、止使用無(wú)機(jī)酸調(diào)酸，要求使用乳酸，而乳酸成本較高，且乳酸中殘留的一些雜質(zhì)會(huì)影響啤酒質(zhì)量。采用乳酸菌進(jìn)行生物酸化來(lái)調(diào)節(jié)ph值可以彌補(bǔ)這些缺陷，且應(yīng)用前景廣泛。2啤酒發(fā)酵中用到的乳酸菌乳酸菌指發(fā)酵糖類主要產(chǎn)物為乳酸的一類無(wú)芽孢、革蘭氏染色陽(yáng)性細(xì)菌的總稱。這是一群相當(dāng)龐雜的細(xì)菌，目前至少可分為18個(gè)屬，共有200多種；有呈球狀的，像乳酸球菌(lactocuccus)、迷走球菌(vagococcus)、鏈球菌（streptococcus)、明串珠菌（leuconostoc) 和片球菌（pediococcus)等；有呈桿狀的，孢子乳酸（sporolactobucillus）、菌雙歧桿菌（bifidobac

6、trium）、肉食桿菌（caronobacterium）和乳酸桿菌（lactobacillus）等。用于啤酒生物酸化技術(shù)的乳酸菌菌種要易于分離、純化和培養(yǎng)?，F(xiàn)如今工業(yè)上主要用于生物酸化技術(shù)的乳酸菌有植物乳桿菌（lactobacillus plantarum）、乳酸乳桿菌（lactobacillus lactis）、短乳桿菌（lactobacillusbrevis）等。這些菌種可在不含酒花的麥芽汁環(huán)境中能很好地生長(zhǎng)，產(chǎn)乳酸量高，基本只生產(chǎn)l-乳酸，不生成雙乙酰、胺類物質(zhì)及其它影響啤酒風(fēng)味與口味的不利成分；同時(shí)這些菌種自身還含有可分解淀粉等物質(zhì)的酶系，充分利用麥汁中可利用的一切物質(zhì)，防止與抑制其它

7、雜菌的生長(zhǎng)，而且對(duì)酒花苦味物質(zhì)極為敏感，一旦添加了酒花就會(huì)死亡，在麥汁煮沸時(shí)可被殺死。3. 生物酸化技術(shù)生物酸化技術(shù)應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)中，主要應(yīng)用在麥汁制備階段，通過(guò)酸化麥芽、糖化醪和麥汁可以降低ph值，增加主要酶（-葡聚糖、蛋白酶）的活性，這樣可以促進(jìn)-葡聚糖的水解，提高過(guò)濾速度；加快蛋白質(zhì)水解，增加可溶性氮含量。另外，乳酸菌還可分泌抗菌物質(zhì)，提高生物穩(wěn)定性，從而提高啤酒的質(zhì)量。應(yīng)用乳酸菌的生物酸化技術(shù)調(diào)節(jié)啤酒生產(chǎn)過(guò)程中的ph值，可分為酸化麥芽和酸化麥芽汁方面。3.1 乳酸菌酸化麥芽 在適宜的條件下發(fā)酵制得乳酸菌培養(yǎng)液，用培養(yǎng)液浸泡綠麥芽或干麥芽，然后干燥，最后利用酸麥芽在糖化投料中進(jìn)行配比使用

8、，使醪液、麥汁的特性與組成得以改善。乳酸菌酸化麥芽可以促進(jìn)-葡聚糖水解，而-葡聚糖是否降解充分是影響成品啤酒質(zhì)量的關(guān)鍵。未降解的-葡聚糖和多酚類、蛋白質(zhì)聯(lián)合作用形成一種淺褐色物質(zhì)，導(dǎo)致啤酒非生物性渾濁。生物酸化技術(shù)可提高麥芽中-葡聚糖酶活性，大大降低-葡聚糖含量，使麥芽醪的過(guò)濾速度增強(qiáng)，乳酸菌酸化麥芽可以提高可溶性氮含量，而可溶性氮含量的提高可以賦予啤酒醇厚豐滿的口感并改善啤酒的泡持性。乳酸菌本身能分泌一定量的分解淀粉、蛋白質(zhì)和葡聚糖等物質(zhì)的酶類，在酸化麥芽時(shí)能提供額外的水解酶。利用乳酸菌酸化含50%大麥的麥芽與未酸化的含50%大麥的麥芽相比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用乳酸菌酸化的麥芽可預(yù)防50%大麥的麥芽酶

9、含量減少，從而節(jié)約原料成本。3.2 乳酸菌酸化麥芽汁和麥芽酸化相比, 糖化醒和麥芽汁的生物酸化技術(shù)已經(jīng)成熟?，F(xiàn)在已經(jīng)采用分批、半連續(xù)、連續(xù)或固定化培養(yǎng)乳酸菌技術(shù)來(lái)進(jìn)行生物酸化, 多采用半連續(xù)培養(yǎng)方法。糖化醒酸化后, 麥芽汁酸化后,一般麥芽汁酸化比糖化醒酸化效果要好, 操作和使用更方便。這樣會(huì)使啤酒口味圓潤(rùn)，泡沫持久細(xì)膩。但也存在苦味值損失大、可凝固性氮水平較高等缺點(diǎn)。為此, 可以采用煮沸過(guò)程中添加酸化麥芽汁。 在啤酒釀造糖化階段，研究表明，糖化醒酸化后,ph=5.4-5.6.麥芽汁酸化后,ph=5.1-5.2。丁燕研究發(fā)現(xiàn)，酸化麥汁的添加量從0增加到35%時(shí)，麥芽醪的ph值相應(yīng)地從6.0降到5

10、.2?，F(xiàn)在研究結(jié)果表明，酸化麥汁可以降低糖化醪ph值，增加酶活，降低生產(chǎn)成本，還能提高啤酒質(zhì)量，且乳酸菌生物酸化法生產(chǎn)的啤酒在品質(zhì)上與傳統(tǒng)方法生產(chǎn)的啤酒無(wú)明顯差異。4.乳酸菌對(duì)雜菌的影響 .乳酸菌能夠產(chǎn)生各種抑菌物質(zhì), 其中乳酸菌素就是乳酸菌產(chǎn)生的一種生物活性物質(zhì), 它可以抑制革蘭氏陽(yáng)性菌、食品腐敗菌及一些病原菌，抑制腐敗致病菌的系列防止蛋白質(zhì)發(fā)酵。1928 年rogers 等首次報(bào)了由乳酸鏈球菌產(chǎn)生的對(duì)乳酸桿菌有抑制作用的物質(zhì)乳酸鏈球菌素;英國(guó)的brewing research foundation lyttel hall, nutfield, redhill surrey rhi 4hy，

11、他們認(rèn)為乳酸鏈球菌素能提高啤酒的穩(wěn)定性。乳酸鏈球菌素對(duì)于生長(zhǎng)和發(fā)酵階段的啤酒酵母活率沒(méi)有影響, 在低ph、酒花物質(zhì)的環(huán)境, 乳酸鏈球菌素活性幾乎不受影響, 但是卻能夠有效的抑制啤酒中已發(fā)現(xiàn)的所有的革蘭氏陽(yáng)性腐敗菌, 從而提高啤酒的生物穩(wěn)定性，而且因?yàn)槿樗徭溗厥且环N生物活性肽，所以利用乳酸菌素還可以避免巴氏殺菌所帶來(lái)的“殺菌味”和“ 老化味”, 從而保持啤酒的新鮮度。5.乳酸菌對(duì)啤酒風(fēng)味的影響及檢測(cè)方法在麥汁制造過(guò)程中，乳酸菌發(fā)揮積極作用，經(jīng)煮沸后被殺死，并不會(huì)影響啤酒后期的發(fā)酵。但在后期啤酒發(fā)酵過(guò)程中，乳酸菌卻是主要的污染菌。某些乳桿菌能引起雙乙酰含量劇增，使啤酒帶有強(qiáng)烈的“餿飯味”。l. b

12、revis能利用淀粉和糊精，加速發(fā)酵液的稀化，影響啤酒的成熟。此外，在啤酒發(fā)酵中乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖條件和啤酒酵母很相似，會(huì)與酵母進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)，影響酵母的代謝、增殖，導(dǎo)致降糖異常，ph值變化異常，影響啤酒發(fā)酵，致使啤酒酸敗、變味、黏稠以及生物混濁。乳酸菌大多屬于兼性厭氧或嚴(yán)格厭氧細(xì)菌，難以培養(yǎng)和鑒定。長(zhǎng)期以來(lái)一直使用選擇性培養(yǎng)基，但是培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)，至少需要一周左右。雖然世界各國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多培養(yǎng)基，但缺少特異性培養(yǎng)基。現(xiàn)在已經(jīng)研究出許多新的鑒別方法 在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)采取有效的方法快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)乳酸菌是否存在。目前，快速檢測(cè)方法主要包括：atp生物發(fā)光檢測(cè)、免疫學(xué)檢測(cè)、基于核酸的分子生物學(xué)檢測(cè)（p

13、cr及其衍生技術(shù)）等。楊波等根據(jù)乳酸菌16s rdna序列的特征，通過(guò)pcr技術(shù)準(zhǔn)確檢測(cè)并鑒定出了短乳桿菌等8種對(duì)啤酒有害的乳酸菌。這些有害菌可能存在于發(fā)酵罐、管道、閥門污垢、啤酒殘液以及回收酵泥中。及時(shí)對(duì)管道及設(shè)備進(jìn)行酸堿液清洗，同時(shí)將酵母使用代數(shù)控制在3代以下，即可有效控制乳酸菌對(duì)啤酒發(fā)酵的污染，保持啤酒的生物穩(wěn)定性。 6.結(jié)論 酒發(fā)酵過(guò)程中，利用乳酸菌的生物技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)糖化老大ph值，不僅克服了添加食用乳酸成本高的缺點(diǎn)，而且還解決了添加無(wú)機(jī)酸的非綠色化問(wèn)題，同時(shí)可有效的加速糖化進(jìn)程、提高酶活、降低葡聚糖含量、增加可溶性氮含量和抑制雜菌生長(zhǎng)，從而提高啤酒非生物和生物的穩(wěn)定性，改善啤酒風(fēng)味。隨

14、著消費(fèi)者保健理念的提高，綠色啤酒將成為21世紀(jì)啤酒行業(yè)的發(fā)展方向。利用乳酸菌生物酸化技術(shù)生產(chǎn)的啤酒不僅口味柔和，而且綠色純凈，既符合當(dāng)代人對(duì)綠色食品的需求又可以減少生產(chǎn)周期，節(jié)約綜合成本，應(yīng)用前景廣闊。致謝在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師曹芳老師，還要感謝大學(xué)三年來(lái)所有的老師，為我們打下生物工程專業(yè)基礎(chǔ)，同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)。此次學(xué)年論文才會(huì)順利完成。 湖北理工學(xué)院化材學(xué)院四年來(lái)對(duì)我的大力栽培。在這里，對(duì)所有支持和幫助過(guò)我的領(lǐng)導(dǎo)、老師和同學(xué)們，我僅用一句話來(lái)表明我無(wú)法言語(yǔ)的心情：感謝你們！ 由于本人學(xué)識(shí)能力有限,定有許多不足之處,懇請(qǐng)答辯場(chǎng)各位老師多多指正.同時(shí), 衷心的感謝參加我學(xué)位論文評(píng)閱和答辯的各位專家教授！參考文獻(xiàn)1高桂鳳,任錚寧. 乳酸菌對(duì)啤酒生產(chǎn)的影響j. 吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院報(bào), 2011, 20(1): 19-22.2劉翠花, 趙輝, 王葳. 乳酸菌在啤酒工業(yè)中研究進(jìn)展j. 中國(guó)釀造, 2010, 220(7): 10-12. 4 王子棟, 王春麗.生物酸