1、實驗室啤酒發酵一、 實驗目的：熟悉靜止培養操作，觀察啤酒發酵過程，掌握發酵過程中一些指標的分析操作技能。二、 實驗原理：啤酒酵母將麥芽汁發酵，產生酒精等發酵產物（啤酒）。三、實驗器材：. 100升發酵罐。 . 010O BX糖度表。 (3).10-30可調生化培養箱。培養基：1. 麥芽汁發酵培養基10 Plato, 50升，糖化制取。2. 麥芽汁瓊脂培養基：麥芽汁加2瓊脂，自然pH。3. 麥芽汁液體培養基：酵母擴大培養用。 菌種：啤酒生產用酵母菌株。四、實驗步驟：（1）麥汁制備 （2）酵母菌種分離純化與質量鑒定 （3）菌種擴大培養（4）啤酒主發酵：麥汁50升，10OBX ，11接種量1.5&#

2、215;107個細胞/mL 主發酵，11，57天至4.0OBX時結束（嫩啤酒）。在主發酵過程中，每天測定下列項目：糖度、細胞濃度、出芽率、染色率、酸度、-氨基氮、還原糖、酒精度 、pH、雙乙酰。然后以時間為橫坐標，這些指標為縱坐標，疊畫于方格紙上。（5）后發酵五、作業要求（1）. 畫出發酵周期中上述上述指標的曲線圖，并解釋它們的變化。（2）. 記下操作體會與注意點。實驗一 協定法糖化試驗一、實驗目的：協定法糖化試驗是歐洲啤酒釀造協會（EBC）推薦的評價麥芽質量的標準方法，我們用該法進行小量麥芽汁制備，并借此評價所用麥芽的質量。二、實驗原理：利用麥芽所含的各種酶類將麥芽中的淀粉分解為可發酵性糖類

3、，蛋白質分解為氨基酸（具體參見理論部分第二節）。三、實驗器材和試劑：1 實驗室糖化器：由水浴和500600 mL的燒杯組成糖化儀器，杯內用玻棒攪拌或用100溫度計作攪拌器（此時攪拌應十分小心，以免敲碎水銀頭）。實驗時杯內液面應始終低于水浴液面。最好采用專用糖化器：該儀器有一水浴，水浴本身有電熱器加熱和機械攪拌裝置。水浴上有48個孔，每個孔內可放一糖化杯，糖化杯由紫銅或不銹鋼制成，每一杯內都帶有攪拌器，轉速為80100轉/分，攪拌器的螺旋槳直徑幾乎與糖化杯同，但又不碰杯壁，它離杯底距離只有12 mm。2 白色滴板或瓷板，玻棒或溫度計。3 濾紙，漏斗，電爐。4 碘溶液，0.02N： 2.5克碘和5

4、克碘化鉀溶于水中，稀釋到1000毫升。四、實驗步驟1. 協定法糖化麥汁的制備（1）取50g麥芽，用植物粉碎機將其粉碎。（2）在已知重量的糖化杯（500600 mL燒杯或專用金屬杯）中，放入50g麥芽粉，加200mL 4647的水，于不斷攪拌下在45水浴中保溫30分鐘。（3）使醪液以每分鐘升溫1的速度，升溫加熱水浴，在25分鐘內升至70。此時于杯內加入100 mL 70的水。（4）70保溫1小時后，在1015分鐘內急速冷卻到室溫。（5）沖洗攪拌器。擦干糖化杯外壁，加水使其內容物準確稱量為450g。（6）用玻棒攪動糖化醪 ，并注于干漏斗中進行過濾，漏斗內裝有直徑20厘米的折疊濾紙，濾紙的邊沿不得超

5、出漏斗的上沿。（7）收集約100mL濾液后，將濾液返回重濾。過30分鐘后，為加速過濾可用一玻棒稍稍攪碎麥槽層。將整個濾液收集于一干燒杯中。在進行各項試驗前，需將濾液攪勻。2. 糖化時間的測定 在協定法糖化過程中，糖化醪溫度達70時記錄時間，5分鐘后用玻棒或溫度計取麥芽汁1滴，置于白滴板（或瓷板）上，再加碘液1滴，混合，觀察顏色變化。 每隔5分鐘重復上述操作，直至碘液呈黃色（不變色）為止，記錄此時間。由糖化醪溫度達到70開始至糖化完全無淀粉反應時止，所需時間為糖化時間。報告以每5分鐘計算：如 <10分鐘 1015分鐘 1520分鐘等 正常范圍值淺色麥芽：15分鐘內深色麥芽：35分鐘內3.

6、過濾速度的測定以從麥汁返回重濾開始至全部麥芽汁濾完為止所需的時間來計算，以快、正常和慢等來表示，1小時內完成過濾的規定為“正常”，過濾時間超過1小時的報告為“慢”。4. 氣味的檢查糖化過程中注意糖化醪的氣味。具有相應麥芽類型的氣味規定為“正常,因此對深色麥芽若有芳香味，應報以“正常”；若樣品缺乏此味，則以“不正常”表示，其它異味亦應注明。5. 透明度的檢查 麥汁的透明度用透明、微霧、霧狀和混濁表示。6. 蛋白質凝固情況檢查強烈煮沸麥芽汁5分鐘，觀察蛋白質凝固情況。在透亮麥芽汁中凝結有大塊絮狀蛋白質沉淀，記錄為“好”；若蛋白質凝結細粒狀，但麥汁仍透明清亮，則記錄為“細小”；若雖有沉淀形成，但麥芽

7、汁不清，可表示為“不完全”；若沒有蛋白質凝固，則記錄為“無”。五、注意事項：粉碎最好用EBC粉碎機，若用1號篩粉碎，細粉約占90%，用2號篩粉碎細粉約占25%。對溶解度好的麥芽，建議用2號篩。因為細粉太多影響過濾速度。一般要求粗粒與細粒(包括細粉)的比例達1：2.5以上。麥皮在麥汁過濾時形成自然過濾層，因而要求破而不碎。如果麥皮粉碎過細，不但會造成麥汁過濾困難，而且麥皮中的多酚、色素等溶出量增加，會影響啤酒的色澤和口味。但麥皮粉碎過粗，難以形成致密的過濾層，會影響麥汁濁度和得率。麥芽胚乳是浸出物的主要部分，應粉碎得細些。為了使麥皮破而不碎，最好稍加回潮后進行粉碎。六、思考題：糖化過程中麥芽中各

8、種酶的作用。實驗二 啤酒酵母純種分離一、 實驗目的：學習酵母菌種的純種分離技術二、實驗原理：關于純種分離，在基礎微生物學實驗中已學過稀釋分離法和劃線分離法，這里不再重復。這兩種方法雖然簡單，但并不能保證分離所得種的純度。而單細胞分離法因可用顯微鏡直接檢查，其純度能得到充分保證。 林德奈單細胞分離法，即小滴培養法，是將酵母菌液充分稀釋至每一小滴差不多含一個酵母細胞，然后在顯微鏡下確證只含一個細胞的小滴，經適當培養后，擴大保存。 蓋玻片上小滴點樣示意圖 凹載片上濕室小滴培養適宜圖三、實驗器材與試劑：顯微鏡，凹載玻片，計數板，蓋玻片等。四、實驗步驟：1. 取2塊蓋玻片，用分析天平稱重（精確至0.1m

9、g）后，在一塊蓋玻片（最好用血球計數板的蓋玻片）上用毛細滴管滴上9滴酵母培養基，合上另一玻片，再稱重，計算每滴培養基的體積。2. 用計數板計數酵母菌，用培養基對其進行高倍稀釋，稀釋至每滴培養基中大致含一個酵母菌。3. 在已滅菌的蓋玻片上滴上酵母稀釋液（每張玻片可滴9滴），放于已滅菌的凹載玻片上，顯微鏡下觀察，找到只含一個酵母菌的小滴，做上記號。4. 30培養一定時間后（應放于濕室中），用無菌濾紙片吸走標記的酵母菌，進行擴大培養和菌種保藏。五、注意事項：因小滴易干，操作時動作要快，培養時要用濕室。六、思考題：稱重時為什么要用兩塊蓋玻片？是否可以用微量移液器（如1微升）來代替稱重？實驗三 啤酒酵母

10、的計數一、實驗目的：學習用血球計數板計數酵母數量的方法，二、 實驗原理：啤酒發酵時，必須接入一定數量的酵母細胞；在發酵過程中，為了跟蹤發酵的進程，判斷發酵是否正常，也有必要測定懸浮酵母細胞的濃度。酵母菌的計數常用血球計數板方法。血球計數板是一塊長方形的玻璃板，被四條凹槽分隔成三個部分，中間部分又被一橫槽隔成上下兩半，每一半上各刻有一個方格網，方格網的邊長為3mm,分為9個正方形大格，每一大格為1mm2,其中中間那個大格被橫向和縱向的雙線分成25（或16）個中格，每個中格又被單線分成16（或25）個小格，因此一個大格中共有25×16=400個小格。這樣的一個大格就是一個計數室。由于計數

11、室比板表面要低0.1mm,因此蓋上蓋玻片后，整個計數室的容積就是0.1 mm3,相當于0.0001mL。 計數時，先讓計數室中充滿待檢溶液，然后計數400個小格中的細胞總數，就可換算出1mL發酵液中的總菌數。三、實驗器材：顯微鏡，血球計數板，蓋玻片等。四、實驗步驟：1. 取清潔的血球計數板一塊，平放于桌面上，在計數室上方加蓋專用蓋玻片；2. 取酵母菌液（發酵液）一小滴，滴至蓋玻片的邊緣，讓菌液滲入計數室內，注意計數室內不能留有氣泡。3. 靜置5分鐘，讓酵母細胞穩定附著于計數室內；4. 將計數板置于顯微鏡的載物臺上，先用低倍鏡找到計數板的方格網，并移至視野中間（尋找時可通過縮小光圈，降低聚光鏡，

12、開低電源電壓等方式減少進光量，使視野稍偏暗）；5. 找到計數室位置（中間一個大方格），并看清由雙線包圍的中方格（16或25格）及由單線包圍的小方格（共400格）；6. 計數大格內的酵母細胞總數，必要時可在高倍鏡下觀察。 若酵母細胞過多，可采取（1）：稀釋后再計數；（2）：有代表性地選擇左上，左下，右上，右下，中間五個中方格，計數其內的菌數，求得每個中格的平均值，然后乘以中方格數（25或16），即得每個大格內的細胞總數；（3）：在上述5個中方格中選擇處于頂角的4個小方格，計數，計算20個小方格中的總菌數，再乘以20，即得大格內的細胞總數。7. 計算： 酵母細胞數/mL=大格中的細胞總數×

13、;10000×稀釋倍數8. 血球計數板的清洗： 將血球計數板立即用流水沖洗干凈，若菌液變干，酵母細胞被固定在計數板上，則很難用流水沖洗干凈，必須用優質脫脂棉濕潤后輕輕擦洗，再用流水沖洗干凈，涼干五、注意事項：1. 血球計數板的計數室內刻度非常精細，清洗時切勿用試管刷或其它粗糙物品擦拭。2. 加樣前，應先放好蓋玻片，讓菌液自然吸入。如果先加菌液，則由于蓋玻片較輕，可能會浮在菌液上，這樣，計數室內的容積就不再使0.0001mL了。因此，為了使結果更加準確，最好不要用普通的蓋玻片來替代。 3. 計數時，為避免重復或遺漏，對壓在方格線上的細胞，應遵循數上不數下，數左不數右的原則（即凡壓在上部

14、或左面線上的細胞，都應計數入內，凡壓在下部或右面線上的菌體，都應忽略不計）。對出芽細胞，如果子細胞大于母細胞的一半，則應算作兩個細胞。六、思考題： 計數時，發現計數板不干凈，怎樣快速地清洗計數板？實驗三 啤酒酵母的質量檢查一、實驗目的：學習酵母菌種的質量鑒定方法，二、實驗原理：酵母的質量直接關系到啤酒的好壞。酵母活力強，發酵就旺盛；若酵母被污染或發生變異，釀制的啤酒就會變味。因此，不論在酵母擴大培養過程中，還是在發酵過程中，必須對酵母質量進行跟蹤調查，以防產生不正常的發酵現象，必要時對酵母進行純種分離，對分離到的單菌落進行發酵性能的檢查。三、實驗器材與試劑：顯微鏡，恒溫水浴，溫箱，高壓蒸汽滅菌

15、鍋，帶刻度的錐形離心管等0. 025%美蘭（又稱次甲基蘭，Methylene blue）水溶液：0.025g美蘭溶于100mL水中；pH4.5的醋酸緩沖液：0.51g硫酸鈣，0.68g硫酸鈉，0.405g冰醋酸溶于100mL水中；醋酸鉀（鈉）培養基：葡萄糖 0.06%，蛋白胨 0.25%， 醋酸鉀（鈉） 0.5%，瓊脂 2%， pH 7.0。四、實驗步驟：1. 顯微形態檢查載玻片上放一小滴蒸餾水，挑酵母培養物少許，蓋上蓋玻片，在高倍鏡下觀察。優良健壯的酵母菌，應形態整齊均勻，表面平滑，細胞質透明均一。年幼健壯的酵母細胞內部充滿細胞質；老熟的細胞出現液泡，呈灰色，折光性較強；衰老的細胞中液泡多，

16、顆粒性貯藏物多，折光性強。2. 死亡率檢查方法同上，可用水浸片法，也可用血球計數板法。酵母細胞用0.025%美蘭水溶液染色后，由于活細胞具有脫氫酶活力，可將蘭色的美蘭還原成無色的美白，因此染不上顏色，而死細胞則被染上蘭色。一般新培養酵母的死亡率應在1%以下，生產上使用的酵母死亡率在3%以下。3. 出芽率檢查 指出芽的酵母細胞占總酵母細胞數的比例。隨機選擇5個視野，觀察出芽酵母細胞所占的比例，取平均值。一般生長健壯的酵母在對數生長階段出芽率可達60%以上。4. 凝集性試驗對下面發酵來說，凝集性的好壞牽涉到發酵的成敗。若凝集性太強，酵母沉降過快，發酵度就太低；若凝集性太弱，發酵液中懸浮有過多的酵母

17、菌，對后期的過濾會造成很大的困難，啤酒中也可能會有酵母味，凝集性可通過本斯試驗來確證：將1g酵母濕菌體與10mL pH4.5的醋酸緩沖液混合，20平衡20分鐘，加至帶刻度的錐形離心管內，連續20分鐘，每隔1分鐘記錄沉淀酵母的容量。實驗后，檢查pH是否保持穩定。一般規定10分鐘時的沉淀酵母量在1.0mL以上者為強凝集性，0.5mL以下者為弱凝集性。5. 死滅溫度檢測死滅溫度可以作為酵母菌種鑒別的一個重要指標，一般說來，培養酵母的死滅溫度在5253之間，而野生酵母或變異酵母的死滅溫度往往較高。溫度試驗范圍一般為4856，溫度間隔為1或2，在已滅菌的麥汁試管中（內裝5mL 12%麥汁）接入培養24小

18、時的發酵液0.1mL，放于恒溫水浴內，每一樣品做3個平行試驗，并在另一同樣的試管中放入溫度計，待溫度計達到所需溫度時開始計時，保持10分鐘后，置冷水中冷卻，25培養57天，不能發酵的溫度即為死滅溫度。6子囊孢子的產生試驗 子囊孢子的產生試驗也是酵母菌種鑒別的一個重要指標。一般說來，培養酵母不能形成子囊孢子，而野生酵母較易形成子囊孢子。 將酵母菌體接種于醋酸鉀培養基上，25培養48小時后，用顯微鏡檢查子囊孢子產生情況。7. 發酵性能測定酵母的發酵度反映酵母對各種糖類的發酵情況，有些酵母不能發酵麥芽三糖，發酵度就低，有些酵母甚至能發酵麥芽四糖或異麥芽糖，發酵度就高。將150mL麥汁盛放于250mL

19、三角燒瓶中，滅菌，冷卻后加入泥狀酵母1g，置25溫箱中發酵34天，每隔8小時搖動一次。發酵結束后，濾去酵母，蒸出乙醇，添加蒸餾水至原體積，測比重（見實驗十）。（1）外觀發酵度（P - m）/P ×100式中 P發酵前麥芽汁濃度m發酵液外觀濃度（不排除乙醇） （2）實際發酵度（P - n）/P ×100， ·n發酵液的實際濃度（排除乙醇后） 一般外觀發酵度應為6680%，真正發酵度為5570%說明：啤酒酵母主要有兩類：(1)上面發酵啤酒酵母：進行上面發酵，發酵溫度相對較高（1520），發酵結束后，大部分酵母浮在液面。例如英國著名的淡色愛爾啤酒(A1e)，司陶特(St

20、out)黑啤酒等。 (2)下面發酵啤酒酵母：進行下面發酵，發酵溫度在10左右，發酵結束后，大部分酵母沉于容器底部。例如捷克的比爾森(Pilsen)啤酒，德國的幕尼黑啤酒和多特蒙德啤酒，丹麥的嘉士伯啤酒等，我國的啤酒多屬于此類型。實驗四 啤酒酵母的擴大培養一、實驗目的：學習酵母菌種的擴大培養方法，為實驗室啤酒發酵準備菌種。二、實驗原理：在進行啤酒發酵之前，必須準備好足夠量的發酵菌種。在啤酒發酵中，接種量一般應為麥芽汁量的10%（使發酵液中的酵母量達1×107個酵母/mL），因此，要進行大規模的發酵，首先必須進行酵母菌種的擴大培養。擴大培養的目的一方面是獲得足量的酵母，另一方面是使酵母由

21、最適生長溫度（28）逐步適應為發酵溫度（10）。三、實驗器材：恒溫培養箱，生化培養箱，顯微鏡等。四、實驗步驟：本次實驗擬用60升麥芽汁，因此應制備6000 mL含1×108個酵母/mL的菌種，以每班10個組計算，每個組應制備約600 mL菌種。建議流程如下： 28，2天 菌種擴大: 麥汁斜面菌種麥汁平板鏡檢，挑單菌落3個，接種 50mL麥汁試管（或三角瓶）20，2天550mL麥汁三角瓶15，2天計數備用。 每天搖動3次 每天搖動3次1 培養基的制備取協定法制備的麥芽汁濾液（約400 mL），加水定容至約600 mL，取50 mL裝入250 mL三角瓶中，另550 mL至1000 mL

22、三角瓶中，包上瓶口布后，0.05 Mpa滅菌30分鐘。2 菌種擴大培養按上面流程進行菌種的擴大培養（斜面活化菌種由教師提供）。注意無菌操作。五、注意事項：滅菌后的培養基會有不少沉淀，這不影響酵母菌的繁殖。若要減少沉淀，可在滅菌前將培養基充分煮沸并過濾。六、思考題：菌種擴大過程中為什么要慢慢擴大，培養溫度為什么要逐級下降。實驗五 小型啤酒釀造設備介紹及發酵罐的空消一、實驗目的： 熟悉啤酒釀造工藝流程，對發酵罐進行空消，為發酵作好準備。二、實驗原理：啤酒釀造包括麥芽粉碎、麥汁糖化、麥醪過濾、麥汁煮沸、麥汁冷卻及啤酒發酵等幾個過程。啤酒發酵是純種發酵，必須先對空的發酵罐進行滅菌處理。三、實驗器材：粉

23、碎機、糖化煮沸鍋、過濾沉淀槽、發酵罐、制冷機、板式換熱器等四、工藝流程簡介：啤酒發酵的工藝流程見圖3-2-7糖化煮沸鍋，過濾槽、發酵罐的結構圖見3-2-8五、實驗步驟：1. 熟悉各項設備；2. 清洗各項設備；3. 在回旋沉淀槽、板式換熱器、發酵罐中通入蒸汽，消毒30分鐘。4. 待各項設備使用結束后，應及時進行清洗滅菌。實驗六 麥芽汁的制備一、實驗目的： 熟悉麥芽汁的制備流程，為啤酒發酵準備原料。二、實驗原理：麥汁制備包括原料糖化、麥醪過濾和麥汁煮沸等幾個過程。由于麥芽的價格相對較高，再加上發酵過程中需要較多的糖，因此目前大多數工廠都用大米做輔料。三、實驗器材：在糖化車間一般有四種設備：糊化鍋、

24、糖化鍋、麥汁過濾槽和麥汁煮沸鍋，本實驗由于受條件限制，只能采用單式設備，即將糊化鍋、糖化鍋和麥汁煮沸鍋合而為一。四、實驗步驟：1. 糖化用水量的計算糖化用水量一般按下式計算： W=A（100B）/B式中B為過濾開始時的麥汁濃度（第一麥汁濃度） A為100Kg原料中含有的可溶性物質（浸出物重量百分比） W為100Kg原料（麥芽粉）所需的糖化用水量（升）。例：我們要制備60升10度的麥芽汁，如果麥芽的浸出物為75%，請問需要加入多少麥芽粉？因為W=75（10010）/10=675升即100Kg原料需675升水，則要制備60升麥芽汁，大約需要添加10Kg的麥芽和60升左右的水（不計麥芽溶出后增加的體

25、積）。2. 糖化糖化是利用麥芽中所含的酶，將麥芽和輔助原料中的不溶性高分子物質，逐步分解為可溶性低分子物質的過程。制成的浸出物溶液就是麥芽汁。傳統的糖化方法主要有兩大類，（1）煮出糖化法：利用酶的生化作用及熱的物理作用進行糖化的一種方法。（2）浸出糖化法：純粹利用酶的生化作用進行糖化的方法。本實驗采用浸出糖化法。推薦使用如下流程： 3537，保溫30分鐘-5052 60分鐘-65 30分鐘（至碘液反應基本完全）-7678 送入過濾槽。3. 麥汁過濾將糖化醪中的浸出物與不溶性麥糟分開，以得到澄清麥汁的過程。由于過濾槽底部是篩板，要借助麥糟形成的過濾層來達到過濾的目的，因此前30分鐘的濾出物應返回

26、重濾。頭號麥汁濾完后，應用適量熱水洗糟，得到洗滌麥汁。4. 麥汁煮沸將過濾后的麥汁加熱煮沸以穩定麥汁成分的過程。此過程中可加入酒花（一種含苦味和香味的蛇麻之花，每100升麥汁中添加約200克）。煮沸的具體目的主要有：破壞酶的活性；使蛋白質沉淀；濃縮麥汁；浸出酒花成分；降低pH；蒸出惡味成分；殺死雜菌；形成一些還原物質。添加酒花的目的主要有：賦予啤酒特有的香味和爽快的苦味；增加啤酒的防腐能力；提高啤酒的非生物穩定性。將過濾的麥汁通蒸汽加熱至沸騰，煮沸時間一般控制在1.52小時，蒸發量達1520%（蒸發時盡量開口，煮沸結束時，為了防止空氣中的雜菌進入，最好密閉）。5. 回旋沉淀及麥汁預冷卻：將煮沸

27、后的麥汁從切線方向泵入回旋沉淀槽，使麥汁沿槽壁回旋而下，借以增大蒸發表面積，使麥汁快速冷卻，同時由于離心力的作用，使麥汁中的絮凝物快速沉淀的過程。6. 麥汁冷卻將回旋沉淀后的預冷卻麥汁通過薄板冷卻器與冰水進行熱交換，從而使麥汁冷卻到發酵溫度的過程。7.設備清洗由于麥芽汁營養豐富，各項設備及管閥件（包括糖化煮沸鍋、過濾槽、回旋沉淀槽及板式換熱器）使用完畢后，應及時用洗滌液和清水清洗，并蒸汽殺菌。五、注意事項：1. 若加熱、煮沸過程中將蒸汽直接通入麥汁中，則由于蒸汽的冷凝。麥汁量會增加，因此最好用夾套加熱的方法。2. 麥汁煮沸后的各步操作應盡可能無菌，特別是各管道及薄板冷卻器應先進行殺菌處理。六、

28、思考題：麥芽粉碎程度會對過濾產生怎樣的影響？實驗七 糖度的測定一、實驗目的： 學習用糖錘度計測定糖度的方法。二、實驗原理：麥汁的好壞，將直接關系到啤酒的質量。工業上一般根據啤酒品種的不同來制造不同類型的麥芽汁，因此及時分析麥芽汁的質量，調整麥芽汁制造工藝顯得尤為重要。麥汁的主要分析項目有：麥汁濃度、總還原糖含量、氨基氮含量、酸度、色度、苦味質含量等。一般分析項目應在麥汁冷卻30分鐘后取樣。樣品冷卻后，以濾紙過濾，濾液放于滅菌的三角瓶中，低溫保藏。全部分析應在24小時內完成。為了調整啤酒釀制時的原麥汁濃度，控制發酵的進程，常常在麥汁過濾后、發酵過程中用簡易的糖錘度計法測定麥汁的濃度。現對糖錘度計

29、這一簡單的玻璃儀器作一介紹。糖錘度計即糖度表，又稱勃力克斯比重計。這種比重計是用純蔗糖溶液的重量百分數來表示比值，它的刻度稱為勃力克斯刻度（Brixsale,簡寫BX）即糖度，規定在20使用，BX與比重的關系舉例如下（20）：比 重 BX1.00250 0.6411.01745 4.4391.03985 9.956它們之間有公式可換算，同一溶液若測定溫度小于20，則因溶液收縮，比重比20時要高。若液溫高于20則情況相反。不在20液溫時測得的數值可從附表中查得20時的糖度。我們說某溶液是多少Brix值，或多少糖度，應是指20的數值。若是在20以外用糖度表得數值，應加溫度說明（顯然，如測純蔗糖溶液

30、，只有在20液溫測得的數值是真正表示了含蔗糖的重量百分數）。Plato是一種與BX相同的表示比重的刻度，也以在20時純蔗糖溶液的重量百分數表示。很明確，如3.9 plato就是指20時的數值，沒有(例如)13時多少plato的含糊叫法，因為只有勃力克斯比重計，沒有plato比重計，所以不存在各種溫度用plato比重計去測定的情況，所以它純粹是一種刻度，一種標準而已。麥汁濃度常用BX表示，有時也用plato表示。換算舉例：在11液溫用糖表讀得啤酒主發酵液為4.2糖度，問20的糖度為多BX？多少 plato？查表：觀測糖錘度溫度校正表，11時的4.2糖度應減去0.34得3.86，即20時為3.86

31、BX，亦即3.86plato。巴林比重計：含義與勃力克斯比重計相同，但規定在17.5使用，而不是在20使用。糖度表本身作為產品允許出廠誤差為0.2BX，放在啤酒發酵液中指示時，由于CO2上升的沖力使表上升，而讀數偏高，故剛從發酵容器取出的樣品須過半分鐘待CO2逸走后再讀數，糖度表一直放在發酵液中作長期觀測時，不讀數時應設法使其全部沒入發酵液中，否則浮在液面的泡蓋物質會干結在表上，造成明顯的讀數偏差。三、實驗器材：糖錘度計四、實驗步驟：取100mL麥汁或除氣啤酒，放于100mL量筒中，放入糖錘度計，待穩定后，從糖錘度計與麥汁液面的交界處讀出糖度，同時測定麥汁溫度，根據校準值，計算20時的麥汁糖度

32、。若糖度較低，糖度計不能浮起來，可多加一些麥汁，直至糖度計浮在液體中。表3-2-6 糖錘度與溫度校正表（部分）溫度1 Bx2 Bx3 Bx4 Bx5 Bx6 Bx7 Bx8 Bx9 Bx10 Bx11 Bx12 Bx150.200.200.20.210.220.220.230.230.240.240.240.25160.170.170.180.180.180.180.190.190.200.200.200.21170.130.130.140.140.140.140.140.150.150.150.150.16180.090.090.100.100.100.100.100.100.100.100

33、.100.10190.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.050.05 - - - - - - - - - - - -20000000000000 +210.040.050.050.050.050.050.050.060.060.060.060.06220.100.100.100.100.100.100.100.110.110.110.110.11230.160.160.160.160.160.160.160.170.170.170.170.17240.210.210.220.220.220.220.220.230.230.230.230.23250

34、.270.270.280.280.280.280.290.290.300.300.300.30260.330.330.340.340.340.340.350.350.360.360.360.36270.400.400.410.410.410.410.410.420.420.420.420.43280.460.460.470.470.470.470.480.480.490.490.490.50290.540.540.550.550.550.550.550.560.560.560.570.57300.610.610.620.620.620.620.620.630.630.630.640.64310

35、.690.690.700.700.700.700.700.710.710.710.720.72320.760.770.770.780.780.780.780.790.790.790.800.80五、注意事項：糖錘度計易碎，使用時要格外小心六、思考題：試比較勃力克斯與plato的異同。實驗八 啤酒主發酵一、實驗目的：學習啤酒主發酵的過程，掌握酵母發酵規律。二、實驗原理：啤酒主發酵是靜止培養的典型代表。是將酵母接種至盛有麥芽汁的容器中，在一定溫度下培養的過程。由于酵母菌是一種兼性厭氧微生物，先利用麥芽汁中的溶解氧進行好氧生長，然后利用EMP途徑進行厭氧發酵生成酒精。顯然，同樣體積的液體培養基用粗而

36、短的容器盛放比細而長的容器氧更容易進入液體，因而前者降糖較快（所以測試啤酒生產用酵母菌株的性能時，所用液體培養基至少要1.5米深，才接近生產實際）。定期搖動容器，既能增加溶氧，也能改善液體各成份的流動，最終加快菌體的生長過程。這種有酒精產生的靜止培養比較容易進行，因為產生的酒精有抑制雜菌生長的能力，容許一定程度的粗放操作。由于培養基中糖的消耗，CO2與酒精的產生，比重不斷下降，可用糖度表監視。若需分析其他指標，應從取樣口取樣測定。三、實驗器材：帶冷卻裝置的發酵罐（50L，100L），若無發酵裝置，可將玻璃缸放于生化培養箱中進行微型靜止發酵。四、實驗步驟：將糖化后冷卻至10左右的麥芽汁送入發酵罐

37、，接入酵母菌種（實驗四，共約5升），然后充氧，以利酵母菌生長，同時使酵母在麥汁中分散均勻（充氧，即通入無菌空氣，也可在麥汁冷卻后進行，一般溫度越低，氧在麥汁中的溶解度越大），待麥汁中的溶解氧飽和后，讓酵母進入繁殖期，約20小時后，溶解氧被消耗，逐漸進入主發酵。由于發酵罐密閉，很難看清發酵的整個過程，建議一個組在1000 mL玻璃缸中進行啤酒主發酵小型試驗。具體方法如下：1、 洗標本缸，缸口用8層紗布包扎后，進行高壓滅菌；2、 將協定法糖化得到的麥汁，加水至600 mL，再加葡萄糖使糖度達到10 Bx，滅菌，冷卻后搖動充氧，沉淀，將上清液以無菌操作方式到入已滅菌的標本缸中。3、 將50mL酵母菌

38、種接入，在10生化培養箱中發酵，每天觀察發酵情況。4、 主發酵： 10，7天至4.0 plato時結束（嫩啤酒）。一般主發酵整個過程分為酵母繁殖期，起泡期、高泡期、落泡期和泡蓋形成期等五個時期。仔細觀察各時期的區別。主發酵測定項目 接種后取樣作第一次測定，以后每過12或24h測1次直至結束。全部數據疊畫在1張方格紙上，縱坐標為7個指標，橫坐標為時間。共測定下列幾個項目：a、糖度（用糖度表測，并換算成plato）；b、細胞濃度、出芽率、染色率；c、酸度d、-氨基氮e、還原糖f、酒精度 g、pHh、色度I、浸出物濃度J、雙乙酰含量6、作業要求 . 畫出發酵周期中上述10個指標的曲線圖，并解釋它們的

39、變化。 . 記下操作體會與注意點附：發酵液的取樣方法 若在發酵罐中發酵，可從取樣開關處直接取樣（先棄去少量發酵液）。若無取樣開關，可用一滅過菌的乳膠管，深入發酵池面下20cm處，用虹吸法使發酵液流出，棄去少量先流出的發酵液，然后用一清潔干燥的三角瓶接取發酵液作樣品。五、注意事項：除少數特殊的測定項目外，應將發酵液在兩干凈的大燒杯中來回傾到50次以上，以除去CO2，再經過濾后，濾液用于分析。分析工作應盡快完成。實驗九 總還原糖含量的測定（斐林試劑法）一、實驗目的：學習用斐林試劑測還原糖的方法，二、實驗原理：斐林試劑由甲、乙液組成，甲液為硫酸銅溶液，乙液為氫氧化鈉與酒石酸鉀鈉溶液。平時甲、乙溶液分

40、開貯存，測定時才等體積混合，混合后，硫酸銅與氫氧化鈉反應，生成氫氧化銅沉淀： 2Na0H十CuS04 Cu（OH）2十Na2SO4氫氧化銅因能與酒石酸鉀鈉反應形成絡合物而使沉淀溶解。酒石酸鉀鈉銅絡合物中的二價銅是一個氧化劑，在氧化醛糖和酮糖（合稱總還原糖）的同時，自身被還原成一價的紅色氧化亞銅沉淀：反應終點用美藍（亞甲基藍）來指示。由于美藍的氧化能力較二價銅弱，故待二價銅全部被還原糖還原后，過量一滴還原糖立即使美藍還原成無色的美白。三、實驗器材與試劑： 電爐，滴定管等(1)斐林溶液甲液：稱取3.4939g結晶硫酸銅(CuS04·5H20)，溶于50mL水中，如有不溶物須過濾。乙液：稱

41、取13.7g酒石酸鉀鈉，5g NaOH，溶于50mL水中，若有沉淀過濾即可。 (2)0.2標準葡萄糖液： 精確稱取于105烘至恒重的分析純葡萄糖0.5000g，用水溶解后，加2.5mL濃鹽酸，定容成至250mL。(3) 1美藍指示劑： 0.5g美藍溶于50mL蒸餾水中。 四、實驗步驟1.斐林溶液的標定由于試劑的純度不同，配制時稱量、定容等有誤差，各人所配的斐林試劑氧化能力會有差異，因此有必要對斐林溶液進行校準。配制準確時，斐林甲、乙液各5mL可氧化25mL 0.2標準葡萄糖溶液。 預滴定：準確吸取斐林甲、乙液各5mL，放入250mL錐形瓶中，加水約20mL，并從滴定管加入約24mL 0.2標準

42、葡萄糖溶液（如果斐林甲、乙液配制非常精確，從理論上說，應消耗25mL 0.2標準葡萄糖溶液，故先加24mL），將錐形瓶置電爐上加熱煮沸，維持沸騰2分鐘，加入1美藍指示劑2滴，在沸騰狀態下，以每兩秒1滴的速度滴入0.2標準葡萄糖溶液，至溶液剛由藍色變為鮮紅色為止。后滴定操作應在1分鐘內完成，整個煮沸時間應控制在3分鐘之內。記下總耗糖量V。正式滴定：與預滴定基本相同，只是用（V-1）mL標準葡萄糖代替24mL葡萄糖液，最后在1分鐘內滴定完成。2.試樣的滴定 稀釋：將樣品除氣后，進行適當稀釋，以期用1550mL（最好2030mL）稀釋液使滴定完成。一般麥汁稀釋50倍左右，啤酒主酵液稀釋20倍左右。滴

43、定：基本同上，也分預滴定和正式滴定。只不過用樣品稀釋液代替標準葡萄糖液，由于預滴定時不知道需要多少毫升稀釋液，因此誤差較大。正式滴定時先加入比預滴定少1mL的稀釋液。正式滴定至少進行2次。計算總還原糖量，以100 mL樣品中含有的葡萄糖克數來表示五、注意事項：(1) 指示劑美藍本身具有弱氧化性，要消耗還原糖所以每次用量應保持一致。(2) 次甲基藍被還原為無色后，易被空氣氧化又顯藍色，所以滴定過程應保持沸騰狀態，使瓶內不斷冒出水蒸汽，以防空氣進入。(3) 反應過程中不能搖動錐形瓶，沸騰已可使溶液混勻。(4) 測定時須嚴格控制反應液體積，以保持一致的酸堿度。因此要控制電爐火力及滴定速度。六、思考題

44、：為什么要進行預滴定？實驗十 氨基氮含量的測定一、實驗目的：學習氨基氮含量的測定方法，控制麥汁或啤酒質量。二、實驗原理：氨基氮為氨基酸分子上的氨基氮。水合茚三酮是一種氧化劑，可使氨基酸脫羧氧化，而本身被還原成還原型水合茚三酮。還原型水合茚三酮再與末還原的水合茚三酮及氨反應，生成藍紫色縮合物，顏色深淺與游離氨基氮含量成正比，可在570nm下比色測定。三、實驗器材與試劑：分光光度計，電爐等 (1)顯色劑 稱取10g Na2HPO4·12H2O ，6g KH2PO4 ，0.5g水合茚三酮，0.3g果糖，用水溶解并定容至100mL（pH 6.66.8），棕色瓶低溫保存，可用兩周。 (2)碘酸

45、鉀稀釋液 溶0.2g碘酸鉀于60mL水中，加40mL 95乙醇。 (3)標準甘氨酸貯備溶液 準確稱取0.1072g甘氨酸，用水溶解并定容至100 mL，0保存。用時100倍稀釋。四、實驗步驟 (1)樣品稀釋 適當稀釋樣品至含13g氨基氮/mL（麥汁一般稀釋100倍，啤酒50倍，啤酒應先除氣）。(2)測定 取9支10mL比色管，其中3支吸入2mL甘氨酸標準溶液，另3支各吸入2mL試樣稀釋液，剩下3支吸入2mL蒸餾水。然后各加顯色劑1 mL，蓋玻塞，搖勻，在沸水浴中加熱l 6分鐘。取出，在20冷水中冷卻20分鐘，分別加5mL碘酸鉀稀釋液，搖勻。在30分鐘內，以水樣管為空白，在570nm波長下測各管

46、的光密度。計算：氨基氮含量（g/mL）=（樣品管平均O.D./標準管平均O.D.）×2×稀釋倍數說明：式中(樣品管平均O.D./標準管平均O.D.）：表示樣品管與標準管之間的氨基氮之比；2：標準管的氨基氮濃度（g/mL），即（0.1072×14/75）×100； 五、注意事項： (1)必須嚴防任何外界痕量氨基酸的引入，所用比色管必須仔細洗滌，洗凈后的手只能接觸管壁外部，移液管不可用嘴吸。 (2)測定時加入果糖作為還原性發色劑，碘酸鉀稀釋液的作用是使茚三酮保持氧化態，以阻止進一步發生不希望的生色反應。(3)深色麥汁或深色啤酒應對吸光度作校正：取2mL樣品稀

47、釋液，加1mL蒸餾水和5mL碘酸鉀稀釋液在570n m波長下以空白做對照測吸光度，將此值從測定樣品吸光度中減去。一、 思考題：啤酒色澤是否會對結果產生影響？附：分光光度計的使用：現以SP-2000UV紫外可見分光光度計為例介紹使用方法。a) 接通電源，預熱20分鐘，使儀器進入熱穩定狀態，儀器開始自檢；b) 自檢結束后，儀器自動停留在546nm處，并自動調100%T和0%T，當儀器顯示“546”“100%T”，即進入測試狀態；c) 按方式鍵（MODE），將測試方式設定為吸光度方式，儀器顯示“XXXnm，X.XXXAbs”d) 按波長設置鍵至所需要波長，如570nm；e) 將參比溶液和被測溶液分別

48、倒入比色杯中，插入比色槽中，蓋上樣品室蓋；f) 將參比溶液推入光路中，按“100%T”鍵調整 “0Abs”；g) 將被測溶液推入光路中，讀取顯示器上的吸光度值；h) 搞好清潔衛生工作。注意：比色杯貴重，應格外小心。實驗十一 酸度和pH的測定一、實驗目的：掌握酸度和pH的測定方法，監測啤酒發酵的進程。二、實驗原理：總酸是指樣品中能與強堿（NaOH）作用的所有物質的總量，用中和每升樣品（滴定至pH 9.0）所消耗的1N NaOH的毫升數來表示,但在啤酒發酵液的測定過程中常用中和100mL除氣發酵液所需的1N NaOH的毫升數來表示。啤酒中含有各種酸類約100種以上，生產原料、糖化方法、發酵條件、酵

49、母菌種都會影響啤酒中的酸含量。其中包括揮發性的（甲酸、乙酸），低揮發性的（C3、C4 、異C4、異C5、C6、C8、C10 等脂肪酸）和不揮發性的（乳酸，檸檬酸，琥珀酸，蘋果酸以及氨基酸，核酸，酚酸等）各種酸類。適宜的pH和適量的可滴定總酸，能賦于啤酒以柔和清爽的口感；同時這些酸及其鹽類也是酒中重要的緩沖物質，有利于各種酶的作用。由于樣品有多種弱酸和弱酸鹽，有較大的緩沖能力，滴定終點pH變化不明顯，再加上樣品有色澤，用酚酞做指示劑效果不是太好，最好采用電位滴定法。三、實驗器材與試劑：自動電位滴定儀，或普通堿式滴定管，pH計。（1） 0.1 mol/L NaOH 標準溶液（精確至0.0001 m

50、ol/L）（2）0.05酚酞指示劑：0.05g酚酞溶于50%的中性酒精（普通酒精常含有微量的酸，可用0.1mol/L NaOH溶液滴定至微紅色即為中性酒精）中，定容至100mL。四、實驗步驟1酸度測定取50mL除氣發酵液，置于燒杯中，加入磁力攪拌棒，放于自動電位滴定儀上，插入pH探頭，逐滴滴入0.1 mol/L NaOH 標準溶液，直至pH 9.0，記下耗去的NaOH毫升數。若無自動電位滴定儀，可用下述酸堿滴定方法。取5mL除氣發酵液，置于250mL三角瓶中，加50mL蒸餾水，再加1滴酚汰指示劑，用0.1mol/L氫氧化鈉標準溶液滴定至微紅色(不可過量)經搖動后不消失為止，記下消耗的氫氧化鈉溶

51、液的體積VmL， 計算總酸(1 mol/L NaOH 毫升數100mL樣品)= 20MV式中 M為 NaOH的實際摩爾濃度，V為消耗的氫氧化鈉溶液的體積2pH測定現以PHS-3C型精密pH計為例來說明pH的測定方法。PHS-3C型pH計是一種精密數字顯示pH計，它采用3位半十進制LED數字顯示。在使用前應在蒸餾水中浸泡24小時。接通電源后，先預熱30分鐘，然后進行標定。一般說來，儀器在連續使用時，每天要標定一次。（1） 選擇開關旋至pH檔；（2）調節溫度補償至室溫；（3）把斜率調節旋紐順時針旋到底（即調到100%位置）（4）將洗凈擦干的電極插入pH6.86的緩沖液中，調節定位旋紐至6.86；（

52、5）用蒸餾水清洗電極，擦干，再插入pH4.00的標準緩沖液中，調節斜率至pH4.00；（6）重復（4），（5），直至不用再調節定位和斜率兩旋紐為止。（7）清洗電極，擦干，將電極插入發酵液中，搖動燒杯，使均勻接觸，在顯示屏中讀出被測溶液的pH值。（8）關閉電源，清洗電極，并將電極保護套套上，套內應放少量補充液以保持電極球泡的濕潤，切忌浸泡于蒸餾水中。五、注意事項發酵液中的二氧化碳必須徹底去除。0.1mol/L NaOH必須經過標定，保留4位有效數。六、思考題：酸堿滴定時為什么要用水稀釋？水的酸堿度對滴定結果有什么影響？實驗十二 比重的測定一、實驗目的：了解比重的測定方法，監測發酵過程中浸出物濃度

53、的變化。二、實驗原理：在一定溫度下，各種物質都有一定的比重。當物質純度改變時，比重也隨著改變，故測定比重可檢驗物質的純度或溶液的濃度。如在啤酒發酵中，隨著糖分的消耗、酒精和CO2的產生，比重會逐漸下降，因此可通過測定發酵液的比重來了解發酵過程。 溶解于水中的固體物質稱為固形物，以重量百分濃度表示。在啤酒發酵液中，固形物的含量常以蔗糖的重量百分比來表示。但是發酵液固形物還包括許多非糖成分，這些非糖成分對溶液比重的影響與蔗糖不一樣，但為了方便起見，可假定非糖物質對溶液比重的影響程度和蔗糖相等。因此，根據比重查知的固形物含量實際上只是一個近似值。麥汁和啤酒發酵液樣品20的比重規定為：在空氣中，20樣品與同體積20水的重量之比值。三、實驗儀器：測定比重常用的是比重瓶和比重計。比重計方便，但精確度低（見實驗四），比重瓶精確，但測定很費時。比重瓶有多種的形狀，常用的規格為25mL，比較好的一種是帶有特制溫