啤酒厂使用的酵母来源有三种:有直接购买酵母泥、购买纯种酵母扩培和自己保存并扩培酵母三种途径。小规模啤酒厂或者酒坊会选择直接购买酵母泥,但是这样对于大规模精酿或工业啤酒厂来说成本过高,且过度依赖酵母厂家的质量。因此在啤酒厂更常见的是购买纯种酵母进行扩培,并在发酵后进行回收保存。
完美的酵母管理是提高啤酒质量的关键起点之一。使用自己扩培的酵母不仅要求专业的酵母扩培设备,还需要严格的酵母管理。
啤酒酵母扩大培养的顺序如下:
斜面试管(原菌种)→富氏瓶或试管培养→富氏瓶或三角瓶培养→卡氏罐培养→酵母扩大培养罐→酵母繁殖罐→发酵罐。
啤酒生产企业使用的酵母由保存的纯种酵母,经过扩大培养达到一定数量后,供生产现场使用。啤酒酵母纯正与否,对啤酒发酵和啤酒质量的影响很大。纯种酵母可以直接购买,或者啤酒厂利用特殊的分离技术,将优良强壮的单细胞酵母从实验室保存的原菌种中或生产中的酵母泥中分离出来,然后在无污染条件下进行繁殖,直至达到接种所需的酵母添加量为止。每个啤酒厂都应保存适合本厂使用的纯种酵母,以保证生产的啤酒具有稳定的风格和特性。
原菌种会进入到富氏瓶中,在25℃~27℃保温箱中培养2~3天,每天定时摇动。在25℃保温箱中培养2天。之后与250mL-500mL的灭菌麦汁一起在500mL-1000mL的巴氏瓶中混合,在25℃保温箱中培养2天。
下一个阶段则是在卡士罐中繁殖酵母,这也是实验室酵母扩培与生产现场扩培的连接环节。卡氏罐是一个10L-25L的不锈钢罐,一般都带有绝缘手柄、无菌空气过滤器和取样阀,有3个紧箍使其密封。
在卡氏罐内注入总容量50%~80%的麦汁后,将卡氏罐和麦汁一起加热灭菌。然后冷却至接种温度备用。酵母的接种量为100mL-200mL,无菌条件下使用注射器通过带橡皮膜的接种头接种。通过取样阀上的无菌空气接头,使无菌空气通过垂直升液管从底部进入麦汁以促进酵母繁殖。在15-20℃下保温3-5天,即可进行扩大培养,或可供约100L麦汁发酵使用。若已达到期望的酵母细胞数,则将经过空气过滤机的压缩空气将酵母菌液从垂直液管和取样阀压出,送入汉生罐。
生产现场使用的扩培罐一般可以分为三级,一级扩培罐、二级扩培罐和三级扩培罐。一级扩培罐的容量大概是卡士罐的十倍左右。二级则是一级的5-8倍,三级之于二级的倍数关系更小。
麦汁被打入扩培罐中后,用蒸汽夹套给麦汁进行煮沸杀菌后使用冷却夹套降温到适合酵母接种的温度。然后导入卡士罐中的酵母并充入无菌氧气。大约一天以后(24~36h),一级罐中的培养液达到高泡期时,在二级扩培罐中泵入麦汁并杀菌后,在无菌条件下将培养液泵入二级扩培罐中继续扩培。该过程连续进行至达到所需的酵母量为止。最后将扩培罐中的酵母添加至发酵罐中用于啤酒发酵。
使用这种追加式的酵母扩培方式在实际生产条件下,可在较短时间间隔内连续进行纯种扩培。但在扩繁一定周期后需要将所有罐中的培养液全部排空进行彻底清理。