3月13號晚上9點,“提高精釀技術(shù)1群”進行了第二期的語音直播。主題圍繞酵母進行。酵母在幾千年啤酒釀造過程中,一直是一個神秘的存在。就連德國《啤酒純釀法》最初對于啤酒原料的規(guī)定,開始并沒有酵母這一項。后來隨著人們對酵母在啤酒中的作用的認(rèn)識加深,酵母終于成為啤酒四大原料之一。因為酵母用肉眼看不見,摸不著,所以要了解這個神秘的小家伙,是得費一番功夫。
此次直播者為群友“隨心所欲”,主持者為群副。分享者分別為群友海港,黃民,群副,隨心所欲,隋新,張巖,感謝他們的付出。現(xiàn)『家釀魔法莊園』得到群主海港的授權(quán)將內(nèi)容整理如下。
下周分享主題:酵母的擴培實操講解和酵母回收的相關(guān)問題;
時間為:3月26號晚9點。
培養(yǎng)的酵母保藏方法有很多種,有液體管保藏,斜面保藏,液體石蠟保藏等等。目前最常用的保藏方法是斜面培養(yǎng)。(具體擴培的方法下周會專題講解,這次先簡單的說說)斜面培養(yǎng)的定義:將菌種接種于適宜的培養(yǎng)基中,最適條件下培養(yǎng),待生長充分后,于4℃進行保存并間隔一定時間(大約3個月)進行移植,保藏時間依生物的種類而不同,酵母菌兩個月一次。形式如下圖。
小包11克左右的量。多一點少一點,關(guān)系不大。
特殊的酵母我們不做討論,只說一般的,上面酵母在15~22℃發(fā)酵,下面酵母在5~13℃。
酵母與發(fā)酵時長的關(guān)系如下圖:
生命離不開水,自然狀態(tài)的酵母細胞含水量在70%以上,酵母細胞吸收溶解在水體中的營養(yǎng)物質(zhì),然后在細胞質(zhì)中進行代謝,這一切都離不開水。釀酒工業(yè)中,通過酵母對糖類的發(fā)酵作用,形成酒精和二氧化碳以及其它風(fēng)味化合物,賦于各種酒以特殊的風(fēng)味。
傳統(tǒng)上,在釀酒廠內(nèi),則是將自行培養(yǎng)的新鮮酵母培養(yǎng)液直接用于生產(chǎn)。由于鮮酵母含水分為70-73%,需要在低溫下保藏和運輸,保存期短(在0℃保存20天左右),因此在使用上受到很大的限制。隨著酒精活性干酵母工業(yè)化生產(chǎn)的實現(xiàn),現(xiàn)在許多廠家都開始使用活性干酵母,這對簡化酒廠生產(chǎn)工藝、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量都有很大的幫助。
在自釀群體中,活性干酵母的應(yīng)用非常廣泛,如果沒有掌握好干酵母的活化技術(shù),導(dǎo)致活細胞率降低,降低了酵母菌的抗雜性能及雙乙酰還原力等,會對啤酒的質(zhì)量有一定的影響。
1.溫度對活化效果的影響
活性干酵母的含水率為5%左右,在活化過程中,含水率很低的活性干酵母突然與水混合式,酵母細胞中的一些物質(zhì)將向細胞外滲透,特別是在冷水中復(fù)水時這種滲透現(xiàn)象更為嚴(yán)重。適度的高溫是的細胞內(nèi)半透膜的形成,其可以阻止細胞內(nèi)物質(zhì)的流失;過高的溫度導(dǎo)致細胞內(nèi)部蛋白質(zhì)變性,導(dǎo)致酵母細胞的早衰與死亡,適合的活化溫度在理論上選擇30-43℃之間,最主要要根據(jù)具體的使用品種來確定,例如BRY-97酵母菌的推薦活化溫度為30-35℃,這個參數(shù)從產(chǎn)品說明書獲得。
2.活化液的選擇
教材上經(jīng)常提到,活化液可以采用自來水、2-4%的白糖或紅糖溶液、稀釋的糖化液??紤]到材料的便利性,我們推薦使用稀釋的糖化液,由一份糖化液加三份水組成。水必須是經(jīng)過煮沸冷卻后使用,也可以使用瓶裝水。
海港插入一句:上面簡單的說就是(也是一位老師說的):活化酵母建議兩種水:一種是白開水,把水燒開后,冷卻到二三十度左右,另外一種是用糖度為2~5°p的弱麥汁,千萬不要用純凈水。
3.活化液的用量
活性干酵母恢復(fù)至自然狀態(tài)必須吸收大量水分,一半去復(fù)水活化液的用量為活性干酵母的20倍左右(重量比),使用10g的干酵母,活化液的使用量為200mL。
4.干酵母復(fù)水活化的時間
復(fù)水活化液為稀糖化液,復(fù)水活化的時間可在15分鐘至8小時范圍內(nèi)。若采用較長的活化時間可適當(dāng)減少干酵母的投入量。例如,如BRY-97酵母菌的推薦活化時間為60min以內(nèi),這個參數(shù)從產(chǎn)品說明書獲得。
5.酵母漿與麥汁的溫差
我們把活化后的活化液稱之為酵母漿,在接種于麥汁中的時候,一定要降低兩者之間的溫差,可以向酵母漿中加入一定的麥汁,酵母漿與麥汁的溫度差在10℃以內(nèi),最好是調(diào)整至麥汁的溫度。
6.酵母活化的容器
酵母活化必須在干凈、無菌的容器中完成?;罨萜鞅仨毺崆皽缇?,并冷卻到適宜的溫度。
啤酒發(fā)酵時,酵母在麥汁中要經(jīng)過四個階段。
1.接種酵母后,開始進入延滯期。在此階段,酵母努力盡快繁殖。這個階段關(guān)鍵的成分是糖原,一種儲存在酵母細胞內(nèi)的糖類,被分解成葡萄糖以提供繁殖所需的能量。如果接種的酵母數(shù)不足(或酵母的糖原含量少),那么啤酒中含有過量的雙乙酰(黃油或奶油糖果味)。所以合適的酵母培養(yǎng)至關(guān)重要。
2.延滯期過后,酵母迅速進入有氧呼吸,也稱為生長階段。在這個階段,通過細胞分裂,酵母細胞呈對數(shù)生長。這個階段的關(guān)鍵成分是氧和各種營養(yǎng)物質(zhì)。細胞將繼續(xù)生長,直到耗盡氧氣和營養(yǎng)。
3.一旦酵母耗盡麥汁中氧氣,發(fā)酵階段就開始了。酵母細胞將糖轉(zhuǎn)化為二氧化碳、酒精和啤酒風(fēng)味物質(zhì)。隨著糖類的消耗,啤酒的糖度將迅速降低。發(fā)酵階段一般需要3-7天。
沉淀是發(fā)酵的最后階段。酵母開始形成團塊并沉淀在發(fā)酵罐底部的過程稱為絮凝沉淀。這個階段,酵母也將儲存繁殖所需的糖原,并準(zhǔn)備進入休眠狀態(tài)。有些酵母絮凝的速度比其他的要快,所以絮凝沉淀的時間長短因酵母種類而異。
為特定風(fēng)格的啤酒選擇適當(dāng)?shù)慕湍福枰私饨湍傅闹饕匦裕?/strong>
1.發(fā)酵度: 這是指被酵母轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳的糖百分比。具有高發(fā)酵度的酵母會給啤酒一種干爽的的口味。低發(fā)酵度的酵母一般會保留較多酯類、麥芽和其他味道,形成醇厚而豐富的風(fēng)味。
2.沉淀性: 沉淀性是指酵母在發(fā)酵完成以后絮凝并沉淀到發(fā)酵桶底部的程度。低沉淀性的酵母常被稱為“粉末狀”酵母。高沉淀性酵母傾向在發(fā)酵結(jié)束前就已經(jīng)沉淀下來,導(dǎo)致啤酒口感比較復(fù)雜和糖度偏高。低沉淀性酵母比如拉格酵母能保證發(fā)酵完成,形成清爽的口味,但難以把酵母從啤酒中過濾出來。
3.溫度范圍: 不同的酵母菌種耐受不同的溫度。艾爾酵母喜歡高一點的溫度。高溫發(fā)酵會產(chǎn)生較多酯類,而低溫發(fā)酵則會形成較干爽的風(fēng)味。
4.耐酒精度: 多數(shù)酵母都對酒精濃度很敏感,將難以發(fā)酵高原麥汁濃度的麥汁。香檳、紅酒、或其他耐酒精的酵母常用于一發(fā),或者在二發(fā)時添加以保證高原麥汁濃度啤酒(比如大麥酒)的充分發(fā)酵。
5.啤酒風(fēng)味: 每種酵母都能為啤酒帶來不同而豐富的風(fēng)味。一個好的例子是帶酵母的小麥啤酒,酵母賦予了啤酒顯著的丁香味和香蕉味。根據(jù)啤酒的風(fēng)格來選擇合適的酵母是保證啤酒風(fēng)味的最佳辦法。
啤酒釀造中啤酒酵母是至關(guān)重要的。由于釀造過程中許多環(huán)境因素的影響,會有一部分酵母死亡,甚至產(chǎn)生自溶。當(dāng)啤酒中有 5%以上的啤酒酵母自溶時,啤酒會產(chǎn)生明顯的酵母味、苦味和澀味,并伴隨出現(xiàn)其它方面的質(zhì)量問題。自溶酵母都是衰老的死酵母,實際釀造中不可能完全防止酵母細胞的自溶,只能控制酵母細胞自溶的限度。下面談?wù)劖h(huán)境因素對酵母死亡及自溶的影響。
1.麥汁
麥汁通氧、培養(yǎng)溫度等條件一定的情況下,麥汁的營養(yǎng)成分對啤酒酵母的代謝非常重要。麥汁中α- 氨基氮、可發(fā)酵性糖、PH值、無機離子及生長素等營養(yǎng)成分不合理,會導(dǎo)致酵母營養(yǎng)缺乏、代謝緩慢、酵母衰老,從而引起酵母的死亡及自溶的可能性。
如麥汁的冷凝固物析出不徹底,帶入發(fā)酵必然妨礙酵母的繁殖、代謝,降低酵母的活性,使酵母細胞衰老、死亡及自溶。
2.無機離子
麥汁中鋅離子的含量不得小于 0.25mg/L,但是不要超過2mg/L。如果鋅離子含量不足,乙醇脫氫酶等胞內(nèi)酶活力明顯下降,引起酵母增殖緩慢、發(fā)酵速度減慢;如果鋅離子濃度過高,可以促進酵母的生長代謝,但是酵母極易衰老、自溶。麥汁中的銅離子含量高于0.lppm時,易誘變酵母,抑制酶的活性。鉛離子、二價錫離子、六價鉻離子等重金屬離子,對酵母有毒性,會使啤酒酵母失去活性。麥汁中鐵離子含量高于1.0mg/L時。也會使酵母早衰,增加死亡及自溶的概率。
亞硝酸根離子對酵母細胞有強烈的毒性,使啤酒酵母失去活性。氟離子、硝酸根離子也會改變酵母遺傳,抑制發(fā)酵和酵母生長,氧化硅離子與蛋白質(zhì)結(jié)合形成硅體混濁,在發(fā)酵時形成膠團,吸附在酵母表面,降低酵母的代謝能力。麥汁中有效磷含量不足時啤酒酵母的整個生活過程都會受到不良影響。
3.溶解氧
當(dāng)麥汁中溶解氧不足時,啤酒酵母增殖率下降,新增健壯的啤酒酵母減少,易造成酵母細胞的衰老死亡。在漢遜罐或啤酒酵母貯存罐保存酵母時,酵母接觸氧,可能會加劇酵母的死亡及自溶。
4.發(fā)酵條件
發(fā)酵液溫度忽高忽低,還原期升溫、升壓過遲。都會促進啤酒酵母的退化,增加死亡率。發(fā)酵、雙乙酰還原結(jié)束后,應(yīng)及時排放錐型罐底部的啤酒酵母,如果排放不凈,底部降溫困難,溫度上升,易引起酵母死亡、自溶。
酵母泥不經(jīng)洗滌(傳統(tǒng)發(fā)酵中)直接用于其它錐型罐做種酵母,必然帶人部分衰老、死亡的酵母,增加自溶的機會。
5.溫度
在低溫條件下,酵母也能發(fā)生自溶,只不過是自溶速度緩慢。隨著溫度的上升,啤酒酵母細胞的自溶增加。提高發(fā)酵溫度,可以使酵母代謝作用加快,縮短發(fā)酵時間,但是容易導(dǎo)致有害副產(chǎn)物生成量的增加,而且加速啤酒酵母衰老。
錐型罐、酵母貯存罐的設(shè)計不當(dāng),即最底部沒有供冷系統(tǒng)或保溫裝置,沉積在底部的啤酒酵母溫度比上部高3~6℃,增加了酵母的死亡率。
6.壓力
發(fā)酵液封罐壓力過高,一些酵母細胞會死亡。酵母回收、添加時,壓差變化太大,會引起酵母細胞壁的爆裂,增加酵母死亡率。
7.酵母添加量
繁殖罐或發(fā)酵罐中滿罐酵母數(shù)過高(大于28.00X 106個/ml),麥汁中的α一氨基氮迅速被同化,會造成酵母繁殖生長代數(shù)相對較少,即新增酵母濃度過低,后期缺乏營養(yǎng),酵母極易衰老死亡。如果自溶酵母再接種使用,會引起惡性循環(huán)。
8.雜菌
發(fā)酵液中野生酵母及雜菌的浸人必然使啤酒酵母受到傷害,表現(xiàn)出較高的死亡率。
9.酒花
麥汁中添加酒花的濃度很高,也會使酵母活性受到影響。
10.酶制劑
發(fā)酵液中添加酶制劑時酵母使用代數(shù)不宜過高,因為酶制劑會促進酵母細胞的溶解,導(dǎo)致死亡率增加。因此使用酶制劑必須要慎重,做到添加量準(zhǔn)確,添加時間合理,酶制劑質(zhì)量要高。
啤酒酵母能分泌多種自溶酶,這些自溶酶的最適宜PH值為6~8。發(fā)酵液PH過高或過低,都不利于酵母正常生長和發(fā)酵。
11.沖洗時間
繁殖罐、錐型罐、貯存罐用二氧化氯或過氧化氫殺菌后,用清水沖洗時間過短(15分鐘以內(nèi))氯離子濃度會超過100mg/L,可使啤酒酵母早衰,所以,殺菌后用清水沖洗時間應(yīng)達40分鐘以上。
需要的酵母數(shù)量與你使用酵母的類型、麥汁數(shù)量和糖度有關(guān)。
艾爾啤酒:每毫升每度(°P)麥汁需要75萬個酵母細胞,即0.75×106個/(mL·°P);
拉格啤酒:每毫升每度(°P)麥汁需要150萬個酵母細胞,即1.5×106個/(mL·°P);
舉個例子, 20升比重為12°P的艾爾發(fā)酵需要1800億個酵母細胞。
知道了每批啤酒需要的酵母細胞數(shù)量,下一步你需要弄清楚如何滿足這種需求。
干酵母包裝酵母數(shù)量相當(dāng)豐富,每克含有180億個酵母細胞。進口的干酵母的小包裝是5克,大包裝是11.5克,計算一下數(shù)量,5克的包裝含有900億個酵母細胞,11.5克的包裝含有2070億個酵母細胞。干酵母本身不需要酵母培養(yǎng),只要你投放足夠的酵母包。一般情況下,在接種酵母之前20分鐘,每克酵母用10毫升41℃的溫開水將其活化。
美國進口的液體酵母瓶裝的含800-1200億個酵母細胞,平均1000億個細胞;袋裝的大袋含1000億個,小袋裝含80-200億個酵母細胞。因為1000億個酵母細胞少于1800億個細胞,還是不足以釀制20升艾爾,所以,這就意味著大多數(shù)情況下,如果使用液體酵母釀制20升啤酒時將需要酵母擴培。
上述數(shù)據(jù)指的是液體或干酵母的包裝量。但不幸的是,在保存期間干、液體酵母都會失活,老化的酵母活性會降低?;罱湍傅陌俜直染徒凶鼋湍傅幕钚浴R粋€新包裝的酵母有100%的活性,但隨著時間推移就會減少活性,液體酵母的活性指標(biāo)比在干酵母中更重要。
干酵母有較長的保質(zhì)期,室溫下每年死亡20%,如果冷藏每年死亡4%。
液體酵母必須冷藏,保質(zhì)期5-6個月, 30天后每瓶酵母活性能達到75-85%,第一個月就損失20%。我們綜合這些損失,液體酵母的活性請看下面圖表。
1個月-80%活性
2個月-64%活性
3個月-51%活性
4個月-41%活性
5個月-33%活性
6個月-26%活性
6個月的酵母雖然只有26%的活性,也可以做酵母培養(yǎng),但是你計算培養(yǎng)液量的時候需要把活性計算在內(nèi)。
酵母是一種真菌,酵母吸收麥芽汁中可發(fā)酵糖轉(zhuǎn)變成酒精和二氧化碳,當(dāng)然還有一些化合物,在科學(xué)角度來講我們喝的啤酒是屬于酵母的排泄物。
艾爾酵母又稱桶上發(fā)酵酵母,因其發(fā)酵時會在麥汁上形成很濃很厚的泡沫層,漂浮在麥汁表面。發(fā)酵溫度為10-24℃,在12℃以下就會休眠停止工作,溫度適宜又會繼續(xù)工作。艾爾酵母具有高脂香,高酒精度,水果味豐富的特點。艾爾突出果香。
常見的艾爾酵母:
1.s04:發(fā)酵溫度為12-25℃ ,發(fā)酵速度快,脂香豐富 ,沉淀性好,適合英式淡色,苦啤 IPA。
2.T58 :發(fā)酵溫度15-20℃,果香味和辛辣味比較突出, 殘?zhí)堑?,適合比利時三料和四料以及俄羅斯帝王世濤。
3.M27 發(fā)酵溫度 18-32℃,發(fā)酵溫度高,具有辛辣,水果,胡椒的味道。
4.us05 發(fā)酵溫度 15-22℃,美式風(fēng)格酵母,二乙酰含量低,平衡性好,口味干凈,沉淀一般,適合美式艾爾,IPA。
拉格酵母又稱桶下發(fā)酵酵母,因其沉淀性好,不像艾爾酵母漂浮在上面,溫度7-15℃,突出麥芽的香味和口味。
w34/70 :發(fā)酵溫度9-22℃ 沉淀性好,徳式麥香型,發(fā)酵特性良好,干凈麥香味,由于發(fā)酵溫度高也可用于家釀。
s189 :發(fā)酵溫度 9-15℃ 適用于比爾森。
不同的配方使用不同的酵母,可以釀出不同口味的啤酒,一般大廠都有自己的酵母菌種。
高級醇:過量會讓人頭疼,宿醉,快去發(fā)酵酵母產(chǎn)生的高級醇多。
雙乙酰 :可以讓啤酒口味更加成熟,可以給啤酒帶來奶油的風(fēng)味,過量會產(chǎn)生腐爛的味道。
二甲基硫醚:給啤酒增加麥芽的口感,如果過量會有烤甜玉米得味道。
酯:啤酒香味主要來源 。
還會形成各種酸以及其他物質(zhì)。
發(fā)酵度 酵母把糖轉(zhuǎn)化成酒精和二氧化碳發(fā)酵度=(OG-FG)/OG*100%
OG:麥芽起始比重
FG :麥芽終點比重
發(fā)酵度影響酒的口感,如果發(fā)酵程度高,啤酒口味較干,酒精度高。
發(fā)酵程度低,口味較厚,酒精度低。
沉淀效果表明酵母結(jié)塊沉淀效果,沉淀效果好的酵母,啤酒中懸浮數(shù)量少,酒體清澈,反之。有些酵母會在發(fā)酵未完成時沉淀下去,使發(fā)酵不完全,容易產(chǎn)生大量雙乙酰。比如有些啤酒風(fēng)味完全來自于酵母,這類酒酵母希望他一直懸浮在酒液中。
麥汁營養(yǎng),酵母需要氨基酸,糖類,其他物質(zhì)來維持生命,如果麥芽汁中含量過少,或有一部分需要在不可發(fā)酵糖中獲取,可想而知酵母的生存狀態(tài),酵母也是屬于有氧工作。
一定選擇健康的酵母,酵母形式分為干酵母和液體酵母。
一般干酵母能釀出好啤酒。
一般使用酵母前都要活化。因為活化后的酵母可以提供足夠數(shù)量的活酵母,來確保發(fā)酵,麥芽汁中糖分太高,酵母吸收不到足夠的水分
活化 將酵母放到35℃左右的水中等到麥芽汁冷卻加入
檢測酵母 將酵母放入35℃左右的水中攪拌均勻,保鮮膜封住10分鐘,加入一勺冷卻的麥芽糖,放到溫暖的地方觀察是否冒泡翻騰
問題討論:
有個簡單的公式:1升發(fā)酵液放4g糖增加1體積的二氧化碳。然后根據(jù)自己想要的殺口感,計算下就可以了。
比如:一般的殺口感2.5個體積,所以理論上1L放10g糖就可以,但考慮到家釀可能含有殘余酵母等,加8克左右即可。
最主要的區(qū)別的有兩個:一是二發(fā)是為了增加啤酒中的二氧化碳,同時不希望酵母再產(chǎn)生風(fēng)味,因為一發(fā)就已經(jīng)確定了風(fēng)味,不希望二發(fā)再產(chǎn)生風(fēng)味變數(shù)。
另外一個區(qū)別在于發(fā)酵環(huán)境不同,主發(fā)酵里營養(yǎng)很豐富,而瓶內(nèi)營養(yǎng)很匱乏,這就會對酵母的代謝產(chǎn)生影響,因為生產(chǎn)因子如氨、糖等物質(zhì)都比較缺乏,再加上高壓,二發(fā)可能會對啤酒風(fēng)味有影響。
這里說的艾爾類型,皮爾森一般不建議二發(fā),對于加了酵母后的瓶內(nèi)二發(fā),一般建議裝瓶后在20℃下放三天,然后再移到11℃下靜置。20℃左右是酵母適應(yīng)繁殖階段,溫度過低不適合酵母生長繁殖,溫度過高會影響酒體風(fēng)味。