啤酒發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù)-啤酒發(fā)酵工藝

傳統(tǒng)發(fā)酵工藝三、傳統(tǒng)發(fā)酵工藝

主發(fā)酵的工藝操作酵母繁殖在增殖槽內(nèi)進(jìn)行：繁殖20h左右，打入主發(fā)酵罐酵母添加量：0.5%-0.6%發(fā)酵過(guò)程和管理低溫發(fā)酵，最高溫度控制8-10℃7.8-8.5度，3-4天的高泡期，共9-11天高溫發(fā)酵，最高溫度控制在9-11℃維持最高溫度2-3天后，逐步降溫到4-4.5℃降溫沉淀酵母，結(jié)束主發(fā)酵充氧冷麥汁→發(fā)酵→前發(fā)酵→主發(fā)酵→后發(fā)酵→貯酒→鮮啤酒

↑

菌種

溫度/℃時(shí)間/天0起始溫度最高溫度下酒溫度主酵的四個(gè)階段時(shí)期形成時(shí)間持續(xù)時(shí)間外觀低泡期4-5小時(shí)24-28小時(shí)致密泡沫高泡期低泡期后2-4天厚而緊密落泡期高泡期后2天顏色加深泡蓋形成期落泡期后2天膜狀物形成補(bǔ)充：為什么啤酒發(fā)酵采用低溫發(fā)酵減少酵母自溶減少雜菌污染啤酒口味醇厚啤酒泡沫持久高級(jí)醇含量少酯含量適當(dāng)思考：生產(chǎn)中那些操作能減少雜菌污染，實(shí)現(xiàn)純種發(fā)酵？4、后發(fā)酵后發(fā)酵的目的后發(fā)酵的工藝操作后發(fā)酵1、下酒2、敞口發(fā)酵期3、密封升壓后酵罐頂部留有空隙10-15cm進(jìn)入后酵罐24小時(shí)，泡沫出現(xiàn)大量泡沫出現(xiàn)，2-3天泡沫下落先敞口發(fā)酵，后封罐發(fā)酵降溫，6-7天內(nèi)降至1-1.5度

1-1.5度維持15天再降溫至0度，維持15天發(fā)酵過(guò)程的主要物質(zhì)變化二、啤酒發(fā)酵過(guò)程的主要物質(zhì)變化1.糖代謝有氧：二氧化碳和水無(wú)氧：乙醇和二氧化碳，有機(jī)酸，甘油等降糖：發(fā)酵過(guò)程中麥汁浸出物濃度的下降。2、含氮物質(zhì)的變化短肽——氨基酸——新蛋白氨基酸——a-酮酸——醛——高級(jí)醇啤酒的風(fēng)味物質(zhì)，過(guò)多有異味降低酵母的增殖酵母可同化氮氨基酸補(bǔ)充：控制高級(jí)醇產(chǎn)生的措施氨基酸含量適當(dāng)，種類完全酵母在較低溫下添加減少?gòu)?qiáng)烈供氧加壓發(fā)酵，加大酵母接種量對(duì)啤酒風(fēng)味的影響高：濃醇較低：爽口過(guò)低：寡淡3.其他物質(zhì)代謝酯類的生成啤酒香味（果香味）物質(zhì)，過(guò)多帶來(lái)不良風(fēng)味影響啤酒的風(fēng)味物質(zhì)主要有酯、硫化物、高級(jí)醇、連二酮（雙乙酰）促進(jìn)生成的條件：氨基酸含量高高溫發(fā)酵減少酵母增殖3.其他物質(zhì)代謝連二酮：雙乙酰和2，3-戊二酮雙乙酰的生成和消失雙乙酰，2，3-丁二酮超過(guò)0.1-0.15mg/L，餿飯味或鍋巴味，是啤酒成熟的標(biāo)志之一。

雙乙?！?→丁二醇雙乙酰還原形成丙酮酸+TPP→活性乙醛→…→雙乙?！《?.其他物質(zhì)代謝硫化物二氧化硫，硫化氫，二甲基硫，硫醇嚴(yán)重影響啤酒風(fēng)味二氧化碳的溢出帶走提高溫度增加二氧化碳的生成量，通入二氧化碳?xì)庖胰└瘮⌒詺馕?；辛辣感?？辔段镔|(zhì)損失1/3,被酵母吸附。pH變化下降，發(fā)酵終了時(shí)4.2～4.4。酵母擴(kuò)大培養(yǎng)一、啤酒酵母上面酵母和下面酵母上面酵母形成泡蓋下面酵母沉積在罐底凝聚性酵母與粉狀酵母凝聚性酵母易于凝集粉狀酵母懸浮在液中，難沉淀多采用多采用生理特性凝聚性強(qiáng)發(fā)酵力高（真正發(fā)酵度50～68℃）滅死溫度穩(wěn)定（52～53℃）不產(chǎn)生孢子2、啤酒酵母要求細(xì)胞和菌落形態(tài)：形狀和大小均勻細(xì)胞膜平滑而薄細(xì)胞質(zhì)透明均一對(duì)酵母的基本要求：發(fā)酵力高凝聚性強(qiáng)啤酒風(fēng)味好啤酒酵母的來(lái)源3、酵母擴(kuò)大培養(yǎng)擴(kuò)大培養(yǎng)斜面→試管→三角瓶→卡氏罐（種子罐1）→酵母罐（種子罐2）——發(fā)酵罐——回收酵母每一步都檢驗(yàn)污染、變異情況每擴(kuò)大一次，溫度小幅遞減每次擴(kuò)培5～10倍2～3℃保存酵母無(wú)菌操作每步鏡檢溫度小幅遞減每次擴(kuò)培10～20倍平行培養(yǎng)(補(bǔ)充)酵母的回收和貯養(yǎng)酵母的回收生產(chǎn)酵母特點(diǎn)：數(shù)量增加、死亡率增加、不純凈一般使用4-5代過(guò)篩和漂洗：貯養(yǎng)和活化2-4度無(wú)菌冰水貯養(yǎng)，一般不要超過(guò)3天用冷麥汁活化80-100目銅絲網(wǎng)冰水漂洗過(guò)篩除蛋白除上層濁液冰水漂洗貯養(yǎng)啤酒酵母的質(zhì)量檢查形態(tài):均勻、死亡率低、少壯細(xì)胞發(fā)酵度：外觀發(fā)酵度，真發(fā)酵度凝聚性熱死溫度發(fā)酵實(shí)驗(yàn)：啤酒風(fēng)味發(fā)酵度外觀發(fā)酵度真發(fā)酵度發(fā)酵前后直接用糖度計(jì)測(cè)定麥汁可溶物濃度下降的百分率消除酒精和二氧化碳造成的測(cè)量誤差后，測(cè)定的發(fā)酵度發(fā)酵度計(jì)算真正發(fā)酵度外觀發(fā)酵度4.活性干酵母的應(yīng)用復(fù)活材料要求容器潔凈，可密封活化用水為無(wú)菌水，室溫煮沸后麥汁無(wú)菌環(huán)境低溫復(fù)活復(fù)水活化方法制備4～6°Bx麥芽汁加入活性干酵母活化1.5～2h接種取煮沸后的10~12°Bx的麥芽汁，加等量的涼開(kāi)水，迅速冷卻至30~32℃，加入可密封的潔凈容器中麥芽汁用量為啤酒活性干酵母用量的5～10倍?；钚愿山湍赣昧?，低溫發(fā)酵0.5‰中溫發(fā)酵0.4‰每隔10min搖動(dòng)2min高溫發(fā)酵，直接加入活性干酵母。用量0.3‰啤酒過(guò)濾任務(wù)六成品啤酒的制造

——啤酒過(guò)濾與包裝發(fā)酵結(jié)束的成熟啤酒，雖然大部分蛋白質(zhì)和酵母已經(jīng)沉淀，但仍有少量物質(zhì)懸浮與酒中，必須經(jīng)過(guò)澄清處理才能進(jìn)行包裝。一、啤酒過(guò)濾1、基本原理

目的去除懸浮物，改善啤酒的外觀；提高啤酒的生物穩(wěn)定性。原理

1－篩分作用2－深層效應(yīng)3－靜電吸附作用啤酒過(guò)濾后的變化①色度：↓0.5～1.0EBC②苦味質(zhì):

↓0.5～1.5BU③蛋白質(zhì):

↓4%④CO2：↓0.02%⑤濃度：略有些下降。⑥含氧量：含氧量增加下降2、過(guò)濾方法

過(guò)濾法離心分離法

過(guò)濾法棉餅過(guò)濾法硅藻土過(guò)濾法板式過(guò)濾法（精濾機(jī)法）膜過(guò)濾法最常用已經(jīng)淘汰啤酒過(guò)濾的組合形式常規(guī)式

由硅藻土過(guò)濾機(jī)和精濾機(jī)（板式過(guò)濾機(jī)）組成，是啤酒生產(chǎn)中最常用的過(guò)濾組合方式。有些企業(yè)在生產(chǎn)旺季，僅采用硅藻土過(guò)濾機(jī)進(jìn)行一次過(guò)濾，難以保證過(guò)濾效果。復(fù)合式

有啤酒離心澄清機(jī)、硅藻土過(guò)濾機(jī)和精濾機(jī)組成，有的還在硅藻土過(guò)濾機(jī)與精濾機(jī)之間或在清酒灌與灌裝機(jī)之間加一個(gè)袋式過(guò)濾機(jī)（防止硅藻土或短纖維進(jìn)入啤酒）。

無(wú)菌過(guò)濾式

由啤酒離心澄清機(jī)、硅藻土過(guò)濾機(jī)、袋式過(guò)濾機(jī)、精濾機(jī)和微孔膜過(guò)濾機(jī)。主要用于生產(chǎn)純生啤酒，罐裝或桶裝生啤酒，以及瓶裝生啤酒。過(guò)濾機(jī)的形式與常用過(guò)濾設(shè)備的操作（了解）

(一)硅藻土助濾劑

助濾劑是為了保證過(guò)濾機(jī)的正常過(guò)濾所需的過(guò)濾介質(zhì)，常用啤酒過(guò)濾的助濾劑有硅藻土、珍珠巖、凹凸棒粘土等。

硅藻土過(guò)濾機(jī)預(yù)涂式葉片式過(guò)濾機(jī)預(yù)涂燭式過(guò)濾機(jī)（1）罐體（2）燭棒（3）孔洞板（4）機(jī)蓋（5）未濾液進(jìn)口（6）已濾液出口（7）廢渣出品（8）排氣管道過(guò)濾工作過(guò)程1-罐體2-燭棒3-計(jì)量添加器4-啤酒進(jìn)口5-輸酒泵6-預(yù)涂泵7-計(jì)量添加泵8-啤酒出口9-排氣管10-過(guò)濾機(jī)排氣管11-廢土出口12-堿罐13-酸罐14-加熱器硅藻土過(guò)濾機(jī)

為保證過(guò)濾效果，可分3次添加硅藻土，其中預(yù)涂2次，正常過(guò)濾時(shí)要連續(xù)補(bǔ)加硅藻土。在200～300kPa的壓力下，將脫氧水或清酒與一定數(shù)量的粗土混合，采用循環(huán)的方式進(jìn)行預(yù)涂，得到第一預(yù)涂層，為基礎(chǔ)預(yù)涂層。第一次預(yù)涂用量為700～800g/㎡，約占預(yù)涂總量的70%左右。

第一次預(yù)涂完后，仍用脫氧水或清酒與較細(xì)的硅藻土混合預(yù)涂第二層，使開(kāi)始過(guò)濾的啤酒清亮，為起始過(guò)濾層?？傤A(yù)涂用土量為1000g/㎡左右，預(yù)涂層厚度1.5～3㎜，預(yù)涂過(guò)程大約需要10～15min。作用是起到連續(xù)不斷更換濾層，保持濾層的通透性，使啤酒穩(wěn)定、快速進(jìn)行過(guò)濾。補(bǔ)加硅藻土情況為：2/3中土，1/3細(xì)土，硅藻土用量為60～120g/hL啤酒。

預(yù)涂和過(guò)濾操作

第一次預(yù)涂第二次預(yù)涂連續(xù)補(bǔ)加硅藻土精濾機(jī)--板式過(guò)濾機(jī)

精濾機(jī)是將經(jīng)過(guò)硅藻土過(guò)濾后的啤酒，再一次用濾隙更小的過(guò)濾層過(guò)濾，該過(guò)濾機(jī)被稱為精濾機(jī)。精濾機(jī)的形式有板式、燭柱式、盤(pán)片式等，最常見(jiàn)的為板式過(guò)濾機(jī)。膜過(guò)濾膜技術(shù)主要有微濾、超濾、反滲透、電滲析、滲析、氣體膜分離和滲透汽化。啤酒不能像直接過(guò)濾那樣流過(guò)薄膜，而是以與膜平行的方向流動(dòng)，清亮的啤酒流過(guò)薄膜，混濁的啤酒繼續(xù)循環(huán)，一般把這種過(guò)濾方式稱為錯(cuò)流過(guò)濾。

一罐發(fā)酵法典型工藝：圓柱椎底罐一罐發(fā)酵法柱錐形發(fā)酵罐是目前世界通用的發(fā)酵罐，該罐主體呈圓柱形，罐頂為圓弧狀，底部為圓錐形，具有相當(dāng)?shù)母叨龋ǜ叨却笥谥睆剑?，罐體設(shè)有冷卻和保溫裝置，為全封閉發(fā)酵罐。錐形發(fā)酵罐基本結(jié)構(gòu)①罐頂部分

罐頂為一圓拱形結(jié)構(gòu)，中央開(kāi)孔用于放置可拆卸的大直徑法蘭，以安裝CO2和CIP管道及其連接件，罐頂還安裝防真空閥、過(guò)壓閥和壓力傳感器等，罐內(nèi)側(cè)裝有洗滌裝置，也安裝有供罐頂操作的平臺(tái)和通道。②罐體部分

罐體為圓柱體，是罐的主體部分。發(fā)酵罐的高度取決于圓柱體的直徑與高度。由于罐直徑大耐壓低，一般錐形罐的直徑不超過(guò)6m。罐體的加工比罐頂要容易，罐體外部用于安裝冷卻裝置和保溫層，并留一定的位置安裝測(cè)溫、測(cè)壓元件。罐體部分的冷卻層有各種各樣的形式，如盤(pán)管、米勒扳、夾套式，并分成2～3段，用管道引出與冷卻介質(zhì)進(jìn)管相連，冷卻層外覆以聚氨酯發(fā)泡塑料等保溫材料，保溫層外再包一層鋁合金或不銹鋼板，也有使用彩色鋼板作保護(hù)層。③圓錐底部分

圓錐底的夾角一般為60o～80o，也有90o～110o，但這多用于大容量的發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的圓錐底高度與夾角有關(guān)，夾角越小錐底部分越高。一般罐的錐底高度占總高度的1/4左右，不要超過(guò)1/3。圓錐底的外壁應(yīng)設(shè)冷卻層，以冷卻錐底沉淀的酵母。錐底還應(yīng)安裝進(jìn)出管道、閥門、視鏡、測(cè)溫、測(cè)壓得傳感元件等。①罐頂部分

罐頂為一圓拱形結(jié)構(gòu)，中央開(kāi)孔用于放置可拆卸的大直徑法蘭，以安裝CO2和CIP管道及其連接件，罐頂還安裝防真空閥、過(guò)壓閥和壓力傳感器等，罐內(nèi)側(cè)裝有洗滌裝置，也安裝有供罐頂操作的平臺(tái)和通道。

②罐體部分

罐體為圓柱體，是罐的主體部分。發(fā)酵罐的高度取決于圓柱體的直徑與高度。由于罐直徑大耐壓低，一般錐形罐的直徑不超過(guò)6m。罐體的加工比罐頂要容易，罐體外部用于安裝冷卻裝置和保溫層，并留一定的位置安裝測(cè)溫、測(cè)壓元件。罐體部分的冷卻層有各種各樣的形式，如盤(pán)管、米勒扳、夾套式，并分成2～3段，用管道引出與冷卻介質(zhì)進(jìn)管相連，冷卻層外覆以聚氨酯發(fā)泡塑料等保溫材料，保溫層外再包一層鋁合金或不銹鋼板，也有使用彩色鋼板作保護(hù)層③圓錐底部分

圓錐底的夾角一般為60o～80o，也有90o～110o，但這多用于大容量的發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的圓錐底高度與夾角有關(guān)，夾角越小錐底部分越高。一般罐的錐底高度占總高度的1/4左右，不要超過(guò)1/3。圓錐底的外壁應(yīng)設(shè)冷卻層，以冷卻錐底沉淀的酵母。錐底還應(yīng)安裝進(jìn)出管道、閥門、視鏡、測(cè)溫、測(cè)壓得傳感元件等。操作步驟選擇已培養(yǎng)好的0代酵母或合格的發(fā)酵罐酵母作為種子。接種量以滿罐后酵母數(shù)在（1.2～1.5）×107個(gè)/ml為準(zhǔn)。滿罐時(shí)間不超過(guò)24h，擴(kuò)培時(shí)間可根據(jù)起發(fā)情況而定。酵母添加

主發(fā)酵

雙乙酰還原

降溫

貯酒通風(fēng)供氧溶氧不低于8mg/l。滿罐后每隔1天排放一次冷凝固物，共排3次。溫度10℃，旺季可以升高0.5℃