涂萬蕓 謝敏
摘要:酵母擴培是指從菌種經(jīng)過逐級培養(yǎng)、增殖,以滿足車間發(fā)酵要求的一個過程,主要包括實驗室階段和生產(chǎn)車間階段。本文結(jié)合啤酒廠的工作經(jīng)驗,就實驗室階段、生產(chǎn)現(xiàn)車間階段、工藝衛(wèi)生控制方面要做好微生物的管理三個方面進行分析,期待同行可借鑒。
關(guān)鍵詞:酵母擴培;工藝衛(wèi)生;控制
1酵母實驗室擴培階段
1.1麥汁培養(yǎng)基的要求
酵母擴培要求麥汁組成合理,a一氨基氮含量不低于18Om彭L,麥汁培養(yǎng)基濃度一般控制在nOP左右。培養(yǎng)酵母不用添加回收酒的麥汁,試管、錐形瓶、巴氏瓶麥汁一般取糖化冷卻麥汁而不取過濾槽濾出麥汁,主要考慮經(jīng)過煮沸澄清處理的冷麥汁比過濾麥汁更易澄清,另外使用添加酒花的麥汁有利于酵母提前適應(yīng)生產(chǎn)。為了得到澄清的麥汁,可取糖化冷卻麥汁,先用濾紙過濾,再加人蛋清攪拌(lL麥汁加1個蛋清),40℃保溫30分鐘并不斷攪拌,煮沸30分鐘,降溫至70℃左右用雙層濾紙趁熱過濾,再用蒸餾水調(diào)整麥汁濃度??ㄊ瞎薜柠溨彩侨∮锰腔鋮s麥汁,為了補充殺菌過程蒸發(fā)的水分常常在殺菌前加入適量的蒸餾水。
1.2酵母菌種的活化及移接時間的控制
為了恢復(fù)保存酵母活性,要對菌種進行活化,對于不同方式保藏的菌種活化次數(shù)不同。如真空冷凍保藏的菌種一般進行三次活化。第一次活化:冷凍管內(nèi)的培養(yǎng)基全部轉(zhuǎn)人511止麥汁試管中,培養(yǎng)72小時;第二次活化:用接種針接種三環(huán)液體菌液到另一支smL麥汁試管中,培養(yǎng)36小時;第三次活化:用接種針接種兩環(huán)液體菌液到另一支10mL麥汁試管中,培養(yǎng)36小時。真空冷凍保藏的菌種要提前置于室溫下,這樣可避免溫度的變化造成菌種死亡率上升。對于液體石蠟保藏的菌種一般進行兩次活化。第一次活化:用接種針挑取一環(huán)液體石蠟保藏的菌苔,于試管壁觸一下,瀝去液體石蠟,接種到一支smL麥汁試管中,培養(yǎng)72小時;第二次活化:用接種針接種兩環(huán)液體菌液到另一支10mL麥汁試管中,培養(yǎng)36小時。
1.3酵母擴大比例、時間及充氧控制
酵母擴大比例一般控制在1:10,培養(yǎng)時間在36小時以內(nèi)。擴培過程中采用自然吸氧的形式,為了保證殺菌麥汁吸氧充分,麥汁培養(yǎng)基應(yīng)提前2-3天殺菌備用,這一點對仁氏罐麥汁準備尤其重要。另外,培養(yǎng)期間,可通過搖動來補充氧氣,一般培養(yǎng)期間每12小時搖動一次擴培液,每次搖動1-2分鐘。
1.4酵母培養(yǎng)溫度控制
培養(yǎng)溫度逐步降低以適應(yīng)大生產(chǎn)要求。前期培養(yǎng)一般放在生化培養(yǎng)箱中自動控溫。卡氏
罐一般放在無菌室內(nèi)采用空調(diào)控溫,也有采用生化培養(yǎng)箱,卡氏罐培養(yǎng)溫度為18℃。
1.5酵母菌種傳代次數(shù)的控制
嚴格控制菌種的移種傳代次數(shù)并選擇合適的菌種保藏方法對防止酵母菌種退化有著重要的意義。液體石蠟法和真空冷凍法保藏菌種比較適合現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)。在保藏菌種時一次性保藏一年所需的酵母菌株,保證每次酵母擴培使用的代數(shù)都相同。比如廠家每月要進行一次酵母擴培,可一次性保藏12支菌種,每次使用1支。
2酵母生產(chǎn)車間擴培階段
2.1麥汁培養(yǎng)基的要求
酵母擴培使用麥汁的濃度要統(tǒng)一,一氨基氮含量不低于180mL,培養(yǎng)酵母不采用添加回收酒的麥汁。漢生罐、一擴罐取糖化熱麥汁、二擴罐取糖化冷卻麥汁。
2.2酵母倒罐時機的把握
當酵母細胞數(shù)達到35.0-45.0百萬個/mL時可以進行倒罐操作。
2.3酵母擴大比例及充氧控制
酵母擴大比例的選擇取決于無菌控制的程度。本公司酵母擴一培設(shè)備采用丹麥ALFAI產(chǎn)VAL系統(tǒng),工藝衛(wèi)生控制的比較好,卡氏罐到漢生罐的擴大比例在1:15,漢生罐到一級擴培罐的擴大比例在1:10,一級擴培罐到二級擴培罐的擴大比例在1:3,二級擴培罐到追加罐的擴大比例在1:1-3。應(yīng)注意擴培過程的充氧控制,其中漢生罐、一級擴培罐、二級擴培罐要求每小時通風5分鐘,追加罐則在追加麥汁時進行全過程通風,每批麥汁通風60分鐘,但最后一鍋麥汁不通風。通風流量要求:0.IMPa無菌風,漢生罐無菌風流量調(diào)節(jié)閥設(shè)定刻度為20-30,一級擴培罐無菌風流量調(diào)節(jié)閥設(shè)定刻度40-50,二級擴培罐風流量調(diào)節(jié)閥設(shè)定刻度50-60。
2.4酵母培養(yǎng)溫度、壓力控制
漢生罐培養(yǎng)溫度控制在14℃、一級擴培罐溫度12℃、二級擴培罐溫度or℃。培養(yǎng)壓力控制在0.05MaP以下,主要是為了避免外界空氣進人造成污染。追加罐滿罐溫度8.0一9.0℃。封罐后壓力控制在0.06-0.08Mpao.
2.5漢生罐保種及活化
擴培液由一級擴培罐倒人二級擴培罐前,先將十分之一培養(yǎng)液壓回漢生罐,迅速將溫度降至2-4℃保種,壓力為0.05MaP。每月更換一次麥汁,漢生罐使用次數(shù)不超過8次。
3擴培過程中的微生物管理
3.1 實驗室酵母擴培無菌衛(wèi)生控制
實驗室酵母擴培應(yīng)在無菌條件下進行,緩沖間、無菌室應(yīng)便于清潔殺菌,擴培前用75%酒精擦一遍墻壁、操作臺面、紫外燈燈管、生化培養(yǎng)箱內(nèi)外壁、保藏菌種用冰箱的外壁等,并用0.25%新潔爾滅溶液噴灑緩沖間、無菌室地面。試管、巴氏瓶麥汁采用高壓滅菌鍋120℃滅菌25分鐘??ㄊ瞎摞溨糜谡羝麥缇髦杏?.IMPa(120℃)滅菌60分鐘。操作衛(wèi)生控制:每次進人無菌室都要先打開紫外燈殺菌30一40分鐘,關(guān)燈30一4O分鐘后,方可進人無菌室操作。操作前用75%的酒精擦洗雙手,移人無菌室的用具也都要用75%的酒精擦洗或灼燒。操作完畢后用75%酒精擦拭工作臺面及接種好的容器表面,打開紫殺外燈菌30一40分鐘。另外,移接前的擴培液要搖勻,要輕搖,防止擴培液接觸棉塞而造成微生物污染??傊?,無菌室必須定期滅菌,消除死角實現(xiàn)無菌操作??ㄊ瞎拊谙萝囬g前,必須檢查微生物污染情況,如果污染了雜菌,決不能進人下道工序。
3.2車間擴培階段
擴培間要定期用1-3%的漂白粉液涂刷地面及墻壁,然后再用甲醛薰蒸。種子罐、擴大罐、空氣過濾器及相應(yīng)連接的管道均應(yīng)進行熱殺菌。先用80℃熱堿水循環(huán),再用80℃熱水沖洗,最后通蒸汽殺菌20分種后備用,避免出現(xiàn)死角。我們在實際操作中曾遇到過這樣的情況。當時連續(xù)幾次擴培出的酵母中均含有雜菌,后來對每一點均進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題出在漢生罐底部排污的彎頭內(nèi),這個位置正常蒸汽殺菌時不易到達。
3.3麥汁的微生物處理
擴培前期所用的麥汁必須殺菌后再使用,后期的麥汁可直接取自冷卻工序,最好取冷卻中間段的麥汁,同時做好麥汁冷卻系統(tǒng)的清潔衛(wèi)生工作。
3.4水的處理
進人車間擴培階段后,設(shè)備和管道清洗均要用無菌水。砂濾棒過濾后的無菌水要定期作生化檢驗,發(fā)現(xiàn)微生物污染及時拆洗。
總之,酵母的質(zhì)量,除了取決于酵母自身菌株的性能特征外,酵母在擴培、工藝衛(wèi)生管理等方面非常重要。
參考文獻:
[1] 孫寶文.啤酒科技,2007年第3期
(作者單位:燕京啤酒(玉林)有限公司)