啤酒發(fā)酵工藝ppt課件

1、啤酒發(fā)酵工藝一、發(fā)酵方法及工藝控制啤酒現(xiàn)代發(fā)酵工藝是指在最大限制地保證啤酒質(zhì)量的前提下，利用現(xiàn)代化手段從原料質(zhì)量、酵母菌種選擇、衛(wèi)生條件、采用工藝和設(shè)備程度方面入手，所采取的縮短發(fā)酵時(shí)間、降低勞動(dòng)力、提高勞動(dòng)效率、節(jié)能降耗等的各種措施。.現(xiàn)代啤酒發(fā)酵工藝的改良主要基于兩個(gè)緣由：其一，對(duì)啤酒發(fā)酵和后熟的新的認(rèn)識(shí)，雙乙酰生成量較低，并能快速?gòu)?fù)原；其二，縮短啤酒消費(fèi)周期，降低了消費(fèi)本錢，并使大罐啤酒質(zhì)量均一。.為了方便操作和節(jié)省勞動(dòng)力，大多數(shù)啤酒廠都已采用錐形發(fā)酵罐進(jìn)展主酵和后熟。在西歐部分國(guó)家，許多現(xiàn)代化的大型啤酒廠仍運(yùn)用傳統(tǒng)工藝消費(fèi)啤酒。但在中國(guó)，絕大多數(shù)啤酒廠已采用錐形罐消費(fèi)啤酒。.由于受企業(yè)

2、本身?xiàng)l件要素或消費(fèi)供應(yīng)對(duì)象的影響，消費(fèi)企業(yè)所采用的工藝不盡一樣，但歸納起來(lái)大致可分兩方面：一從設(shè)備方面分，可分一罐發(fā)酵法、兩罐發(fā)酵法和現(xiàn)代與傳統(tǒng)發(fā)酵結(jié)合法；二從溫度方面分，可分為低溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵。.一 一罐法普遍采用 整個(gè)發(fā)酵過(guò)程在一個(gè)錐形罐中進(jìn)展，即稱為“一罐法。企業(yè)由于季節(jié)或產(chǎn)質(zhì)量量的要素，在一罐的根底上又采用了兩種工藝低溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵。1低溫發(fā)酵工藝 低溫發(fā)酵工藝在我國(guó)運(yùn)用較為普遍，它比較適宜于運(yùn)用傳統(tǒng)工藝的酵母進(jìn)展錐形罐發(fā)酵。.發(fā)酵工藝參數(shù)1發(fā)酵周期：根據(jù)產(chǎn)質(zhì)量量、類型等定，普通為32d左右。通常夏季較短，冬季較長(zhǎng)。優(yōu)質(zhì)啤酒發(fā)酵周期長(zhǎng)。2酵母接種量：發(fā)酵開(kāi)場(chǎng)時(shí)為102010個(gè)ml

3、。6.3發(fā)酵溫度：啤酒發(fā)酵采用變溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度指主發(fā)酵階段的最高溫度。發(fā)酵溫度變化可分四個(gè)階段：即起始溫度、主發(fā)酵溫度、雙乙酰復(fù)原溫度、貯酒溫度。起始發(fā)酵溫度：普通610啤酒主發(fā)酵可分為三種類型：低溫發(fā)酵：主酵溫度8左右；中溫發(fā)酵：主酵溫度1012；高溫發(fā)酵：主酵溫度1518.國(guó)內(nèi)普通采用912.雙乙酰復(fù)原溫度：普通等于或高于主發(fā)酵溫度。貯酒溫度：普通為-1.5-1 。.4罐壓采用帶壓發(fā)酵可抑制酵母繁衍，減少由于升溫所呵斥的代謝副產(chǎn)物過(guò)多的景象，防止產(chǎn)生過(guò)量的高級(jí)醇、酯類，同時(shí)有利于雙乙酰的復(fù)原，并可保證酒中二氧化碳含量。5滿罐時(shí)間24h內(nèi)，防止時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，酵母增值量大，產(chǎn)生代謝副產(chǎn)物a-乙酰

4、乳酸多，雙乙酰峰值高。6發(fā)酵度根據(jù)所消費(fèi)的啤酒類型而定，有高發(fā)酵度、中發(fā)酵度、低發(fā)酵度之分。.一罐法發(fā)酵工藝 掌握接種1d1d主發(fā)酵3d封罐升壓升溫，雙乙酰復(fù)原2d1d回收酵母1d1d開(kāi)場(chǎng)后酵.操作步驟及管理一罐式：麥汁進(jìn)罐：因錐形發(fā)酵罐較大，麥汁分次進(jìn)罐，滿罐時(shí)間最好在20h以內(nèi)，最長(zhǎng)不應(yīng)超越24h。麥汁進(jìn)罐溫度應(yīng)逐漸提高，在麥汁進(jìn)罐過(guò)程中，應(yīng)在管道上充氧，也有最后一次不充氧，以免泡沫溢出。添加酵母：酵母泥可在第二次麥汁進(jìn)入后一次壓入。加酵母后使麥汁中的懸浮酵母數(shù)大約在1215106個(gè)ml。分別冷凝固物：麥汁滿罐24h后，從錐底排放出冷凝固物，也可過(guò)1224h后再排出一次。排放冷凝固物應(yīng)緩慢

5、進(jìn)展，以免麥汁過(guò)多排出，加大損失。.發(fā)酵期間的管理：主要是發(fā)酵溫度、降糖速度、發(fā)酵時(shí)間、壓力的管理和控制。原那么上按照發(fā)酵溫度曲線控制發(fā)酵液溫度和壓力。普通滿罐一天后，即升至最高發(fā)酵溫度，常壓發(fā)酵3 4天。主酵根本終了后，封罐升壓升溫(0.1-0.12Mpa)進(jìn)展雙乙酰復(fù)原，約2 4天，待雙乙酰降低至一定要求(普通為0.7-0.8mgL)，降低發(fā)酵液溫度至57C。普通堅(jiān)持一天，也可直接降溫至貯酒溫度(11.5)，直至發(fā)酵終了。.回收酵母：普通當(dāng)雙乙酰復(fù)原終了降溫至57，堅(jiān)持一天后回收酵母，從錐底排放。雜質(zhì)較多、死亡率較高的酵母泥應(yīng)棄去，只回收死亡率在5以下的酵母泥入酵母罐。目前有的啤酒廠在主酵

6、終了、雙乙酰復(fù)原開(kāi)場(chǎng)時(shí)回收酵母，這要視酵母的凝聚沉淀情況而定。CO2回收和飽和：發(fā)酵24h，檢查排出CO2純度到達(dá)一定要求后，CO2氣體進(jìn)入回收系統(tǒng)。升壓進(jìn)展雙乙酰復(fù)原時(shí)，CO2溶解在酒液中，隨著溫度降低，CO2溶解逐漸飽和，普通在1、0.06-0.07Mpa時(shí)CO2含量可達(dá)要求。.發(fā)酵罐的清洗和殺菌：發(fā)酵液過(guò)濾終了后，必需馬上清洗，普通錐形發(fā)酵罐都有CIP自動(dòng)清洗安裝，按清洗要求，先用清水沖洗、堿性(酸性)洗滌液循環(huán)清洗，再用清水沖洗，最后用殺菌劑清洗或無(wú)菌水沖洗后，背壓備用。.2.高溫發(fā)酵工藝 國(guó)內(nèi)已有一批啤酒廠利用引進(jìn)啤酒酵母實(shí)施高溫1417發(fā)酵釀制啤酒。發(fā)酵周期長(zhǎng)的為1821天，短的僅

7、需1215天，設(shè)備利用率顯著提高，消費(fèi)本錢大大降低。工藝方法如下：.熱麥汁經(jīng)薄板冷卻器冷至9.510后，經(jīng)過(guò)的發(fā)酵溫度為：麥汁在發(fā)酵罐內(nèi)1011堅(jiān)持36h：進(jìn)展酵母增殖。溫度升至12：進(jìn)入主發(fā)酵。經(jīng)過(guò)大約2天的發(fā)酵后，外觀濃度降至6P時(shí)，使罐壓升至0.080.1MPa。.逐漸自然升溫至16：繼續(xù)發(fā)酵并復(fù)原雙乙酰。約在滿罐后的第5天，外觀糖度降至最低點(diǎn)2.22.5P；滿罐后大約第79天，雙乙酰的含量可降至0.1mg/L以下。緩慢降溫，直至0：進(jìn)展后熟及飽和CO2，時(shí)間為45天。在降溫至0的第2天，排放酵母并進(jìn)展回收。濾酒前一天再排一次酵母和冷凝固物。.一罐法工藝的優(yōu)點(diǎn)：操作簡(jiǎn)單；溫度、壓力和液位

8、可以很方便地進(jìn)展自動(dòng)控制；回收酵母也比較方便；而且一罐法消費(fèi)啤酒可以省去兩罐法的倒罐操作，減少了接觸空氣的時(shí)機(jī)；清洗耗費(fèi)少；酒損低。缺陷：由于酒液對(duì)流較劇烈，許多本應(yīng)分別的雜質(zhì)不能排出而溶于酒中。所以，一罐法釀制的啤酒口味較兩罐法的粗糙，酒花苦味稍顯生硬，后苦味也更明顯。由于要預(yù)留發(fā)酵空間，所以發(fā)酵罐的利用率不高。.二兩罐法 主發(fā)酵和后發(fā)酵分別在主酵罐和后貯罐中進(jìn)展，因此稱之為“兩罐法。麥汁冷卻至58進(jìn)入錐形發(fā)酵罐，充氧并參與酵母，酵母的添加量為0.60.8%。外觀發(fā)酵度到達(dá)5055%時(shí)進(jìn)展封罐，壓力控制在0.070.1MPa。當(dāng)外觀發(fā)酵度到達(dá)60%糖度3.84.0P時(shí)，封鎖冷卻，使酒溫自然升

9、至12，進(jìn)展雙乙酰復(fù)原。34天后，發(fā)酵度到達(dá)大約65%時(shí)，雙乙酰含量可降至0.1mg/L以下。這時(shí)開(kāi)啟冰水進(jìn)展冷卻，以0.3/h的速度降溫至5，在此溫度下堅(jiān)持1224h，排放酵母。然后進(jìn)展倒罐操作。.倒灌即將主發(fā)酵液倒入已背壓0.060.08MPa的錐形貯酒罐中。倒罐終了后，啤酒在后貯罐中以0.1/h的速度降溫至01。在此溫度下后貯710天，使酒完全成熟。濾酒前一天，調(diào)整壓力為0.050.06MPa。過(guò)濾前先排除罐內(nèi)酵母及沉淀物。.兩罐法的優(yōu)點(diǎn)：后發(fā)酵罐內(nèi)酵母數(shù)已不多，經(jīng)后貯后，酵母沉淀較完全，酒液較廓清，過(guò)濾性能良好，即使沒(méi)有離心機(jī)也能順利過(guò)濾；缺陷：操作復(fù)雜，倒罐時(shí)易攝入氧氣，操作時(shí)要非常

10、精心。否那么，會(huì)影響啤酒質(zhì)量。.二、發(fā)酵設(shè)備目前廣泛采用室外大型錐底發(fā)酵罐的發(fā)酵技術(shù)，我國(guó)于1978年開(kāi)場(chǎng)采用這一新技術(shù)，現(xiàn)如今全國(guó)各地啤酒企業(yè)根本上已淘汰了傳統(tǒng)的發(fā)酵池發(fā)酵法。.1CO2出2CIP洗滌器3冷卻夾套4真空安裝5人孔6發(fā)酵液面7冷卻劑進(jìn)口8冷卻劑出口9溫控器10溫度計(jì)11取樣管12麥汁管路13嫩啤酒管路14酵母排出管路15洗滌劑管路錐形罐表示圖.采用這種發(fā)酵設(shè)備，節(jié)約了投資和消費(fèi)費(fèi)用；尤其是大罐普通采用微機(jī)控制后，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，顯著地提高了勞動(dòng)消費(fèi)率。且采用一罐發(fā)酵工藝，簡(jiǎn)化了消費(fèi)工序，前、后酵不再嚴(yán)厲劃分，縮短了消費(fèi)時(shí)間；降低了消費(fèi)本錢和啤酒損失；節(jié)約了勞動(dòng)力和清洗費(fèi)用。目前

11、，國(guó)際啤酒工業(yè)總的開(kāi)展趨向是大規(guī)模消費(fèi)，其中心點(diǎn)是在保證啤酒質(zhì)量的前提下，改良消費(fèi)工藝，縮短消費(fèi)周期，盡能夠的少投資，較高的可繼續(xù)性和自動(dòng)化程度，較好的檢查和控制性，添加啤酒產(chǎn)量。.(一) 錐形發(fā)酵罐的特點(diǎn) 1. 具有錐底，角度在6090之間，主發(fā)酵后回收酵母方便。為保證啤酒良好的過(guò)濾性，酵母多采用凝聚性能良好的菌株。2. 罐體設(shè)有冷卻夾套，冷卻才干能滿足工藝降溫要求。罐的柱體部分設(shè)23段冷卻夾套，錐體部分設(shè)一段冷卻夾套，這種構(gòu)造有利于酵母沉降和保管。3. 錐形罐是密閉罐，罐利用率普通為80%，可以回收CO2，也可進(jìn)展CO2洗滌；既可作發(fā)酵罐用，又可作貯酒罐用。.4. 發(fā)酵罐中酒液的自然對(duì)流比

12、較劇烈。罐體愈高，對(duì)流作用愈強(qiáng)。對(duì)流強(qiáng)度與罐體外形、容量大小和冷卻系統(tǒng)的控制有關(guān)。5. 錐形罐具有相當(dāng)?shù)母叨?，凝聚力較強(qiáng)的酵母較易沉淀，而凝聚性差的酵母就需求借助其它手段進(jìn)展酵母分別。6. 錐底罐不僅適用于下面發(fā)酵，同樣也適用于上面發(fā)酵，在山東很多啤酒廠曾經(jīng)運(yùn)用錐形發(fā)酵罐消費(fèi)上面發(fā)酵的小麥啤酒。.二錐形發(fā)酵罐的構(gòu)造與尺寸錐形罐的尺寸過(guò)去并沒(méi)有嚴(yán)厲的規(guī)定，高度可達(dá)40m，直徑可超越10m。對(duì)于錐形罐的徑高比普通為1:31:5為宜。三錐形罐的制造資料如今的發(fā)酵罐多用不銹鋼制造。.四錐形罐相關(guān)附件1溫度計(jì)在主酵過(guò)程中，需求進(jìn)展準(zhǔn)確的溫度控制和準(zhǔn)確的溫度丈量。由于在這期間罐內(nèi)會(huì)出現(xiàn)劇烈的對(duì)流，構(gòu)成溫差

13、，因此需求在罐的上部1/3處和罐的下部1/3處分別安裝溫度計(jì)。如今啤酒廠的溫度控制多采用計(jì)算機(jī)。 .2液位高度顯示器罐內(nèi)液位的檢查很重要。經(jīng)過(guò)壓差變送器，可以將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為液位高度。經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)，可以很方便地?fù)Q算出罐內(nèi)酒液的體積。3壓力表或壓力傳感器在發(fā)酵和貯酒過(guò)程中，必需監(jiān)控錐形罐的壓力。壓力顯示運(yùn)用傳統(tǒng)的壓力表，或運(yùn)用壓力傳感器與計(jì)算機(jī)銜接，采集數(shù)據(jù)，隨時(shí)檢查正、負(fù)壓維護(hù)閥能否正常。.4最低液位探頭和最高液位探頭每個(gè)錐形罐都安裝有最低液位和最高液位探頭，以保證在進(jìn)液時(shí)不超越最高液位，在出罐時(shí)能終止液體的流出。探頭的作用非常重要。在此要特別闡明：假設(shè)到達(dá)最高允許液位時(shí)，進(jìn)液仍未停頓，那么在發(fā)

14、酵時(shí)，泡沫上升的自在空間就會(huì)不夠。泡沫會(huì)經(jīng)過(guò)罐頂閥門并從上升管中流出，由此使整個(gè)設(shè)備都被泡沫“污染，呵斥很大的危害。此外，錐形罐的酒液全部排空會(huì)使罐中吸入大量空氣，損失同樣不小進(jìn)液時(shí)，還得備壓。.5取樣安裝錐形罐上設(shè)有取樣口，從管道中取樣的可行方法有： 隨機(jī)取樣可在恣意時(shí)辰取樣，多次樣品混合，經(jīng)過(guò)分析得出產(chǎn)質(zhì)量量的平均結(jié)果。 多次取樣在給定的時(shí)間內(nèi)取樣，可反映一定時(shí)間內(nèi)樣品的情況。 有代表性的平均取樣.6檢查孔有時(shí)必需檢查錐形罐能否有以下情況發(fā)生： 出現(xiàn)裂痕或腐蝕； 罐上或管道中的死角。因此，發(fā)酵罐普通上下各開(kāi)一個(gè)可封鎖的人孔，其直徑至少為50cm。下部人孔在錐體最下端出口處，旋松螺母即可卸下

15、。除此之外，錐形罐最頂部還有CIP清洗安裝、正壓維護(hù)閥、真空閥或負(fù)壓維護(hù)閥等附件。.7. 管道銜接與閥門大多數(shù)的啤酒廠運(yùn)用多路管道銜接板見(jiàn)圖。在多路管道銜接板上，由于采用活動(dòng)的拱形銜接納，故僅用很少的手柄就可以連通所期望的管道。經(jīng)過(guò)手動(dòng)碟閥或遠(yuǎn)控碟閥就可以翻開(kāi)或封鎖銜接系統(tǒng)。.8. 錐形罐的降溫控制酵母在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)定的工藝溫度下進(jìn)展，那么必需進(jìn)展冷卻。普通采用間接冷卻方式，冷媒是乙醇或乙二醇與水的混合液，它在氨制冷機(jī)的蒸發(fā)器箱中進(jìn)展冷卻，溫度普通控制在5左右，它主要用于麥汁冷卻和發(fā)酵罐的降溫。.三、影響發(fā)酵的要素影響發(fā)酵和啤酒質(zhì)量的要素主要有以下幾方面： 一酵母菌

16、種的選擇要根據(jù)需求正確地選擇酵母，理想的菌株至少應(yīng)具備以下特點(diǎn)：1.稱心的收獲量，可供繼續(xù)接種運(yùn)用；2.正常的發(fā)酵速度和極限發(fā)酵度，在一定的發(fā)酵時(shí)間內(nèi)，可以到達(dá)一定的發(fā)酵度；.3.代謝副產(chǎn)物合理，具有理想的啤酒風(fēng)味和泡沫性能；4.適宜的凝集性能，酒液廓清良好；5.啤酒的損失率低； 6.較高的抗變異穩(wěn)定性； 7.產(chǎn)生-乙酰乳酸的峰值低，雙乙酰復(fù)原快。.二接種酵母的形狀酵母接種時(shí)的形狀與前期運(yùn)用情況有關(guān)。酵母運(yùn)用延續(xù)幾代后，因缺乏與氧的接觸而產(chǎn)生不良的累積效應(yīng)，使發(fā)酵度逐漸下降。而且延續(xù)運(yùn)用的代數(shù)愈多，下降幅度愈大。例如，酵母延續(xù)3代在只含0.5mg/L溶解氧的條件下發(fā)酵，其外觀發(fā)酵度分別為67%

17、、65.5%、44%；高級(jí)醇類、酯類、連二酮等物質(zhì)的含量也會(huì)出現(xiàn)不正常。.三酵母接種量酵母接種量對(duì)發(fā)酵速度有極大影響，4倍于正常的酵母用量，發(fā)酵時(shí)間幾乎可以縮短1/2，見(jiàn)表所示。 接種量/%發(fā)酵時(shí)間/天0.51.02.09745.但過(guò)高的酵母用量，使酵母新細(xì)胞的繁衍減少，最終的酵母收獲量將與接種量不成原比例，導(dǎo)致后發(fā)酵不徹底；而且接種量愈高，收獲量的比例愈小，既容易使酵母衰退，在消費(fèi)上也沒(méi)有適用價(jià)值。.四麥汁組成麥汁組成對(duì)發(fā)酵速度、發(fā)酵度、酵母回收量和酒的質(zhì)量都有影響，起主要作用的是：1.碳水化合物 麥汁組成由原料和糖化方法所決議。低溫糖化，產(chǎn)生較多的可發(fā)酵性糖，酒的發(fā)酵度高，高級(jí)醇的含量也高

18、。2.可同化氮氨基酸、嘌呤、嘧啶等 氨基酸的含量和圖譜決議酵母的生長(zhǎng)速率，發(fā)酵速度和酵母回收量，同時(shí)也影響酵母代謝所產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)如雙乙酰和高級(jí)醇等。.五通風(fēng)供氧氧在發(fā)酵過(guò)程中是一個(gè)至關(guān)重要的要素。接種麥汁中理想的溶氧量含量為8mg/L左右。過(guò)低6mg/L，酵母繁衍不良；過(guò)高10mg/L，酵母將大量繁衍而降低了酒精含量，對(duì)啤酒發(fā)酵來(lái)說(shuō)，這是不經(jīng)濟(jì)的。而且供氧過(guò)度，也會(huì)促使酵母退化和變形，代謝不正常，產(chǎn)生較多的雙乙酰和酯類。.六發(fā)酵溫度啤酒發(fā)酵是采用變溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度是指主發(fā)酵階段的最高溫度。由于傳統(tǒng)緣由，啤酒發(fā)酵溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于啤酒酵母的最適溫度。上面啤酒發(fā)酵采用1822，下面啤酒發(fā)酵采用715。.低溫發(fā)酵，可以防止或減少細(xì)菌的污染，代謝副產(chǎn)物減少，有利于啤酒的風(fēng)味。低溫發(fā)酵酵母增殖慢，最高濃度低，發(fā)酵中構(gòu)成高級(jí)醇等代謝副產(chǎn)物少，同化氨基