第四章啤酒发酵课件

第四章第四章啤酒发酵啤酒发酵4-1啤酒酵母啤酒酵母1第四章啤酒发酵4-1啤酒酵母1一、啤酒酵母的类型和种类l发酵类型：发酵类型：上面酵母上面酵母l下面酵母下面酵母l凝聚性：凝聚性：凝聚性酵母凝聚性酵母l粉状酵母。粉状酵母。2一、啤酒酵母的类型和种类发酵类型：上面酵上面酵母与下面酵母主要区别上面酵母与下面酵母主要区别3上面酵母与下面酵母主要区别3凝聚性酵母与粉状酵母的区别凝聚性酵母与粉状酵母的区别4凝聚性酵母与粉状酵母的区别4l我国几乎全部采用下面酵母发酵啤酒。我国几乎全部采用下面酵母发酵啤酒。5我国几乎全部采用下面酵母发酵啤酒。5二、啤酒酵母的主要特性要求二、啤酒酵母的主要特性要求l对啤酒酵母的基本要求是：发酵力高，凝对啤酒酵母的基本要求是：发酵力高，凝聚力强、沉降缓慢而彻底，繁殖能力适当，生聚力强、沉降缓慢而彻底，繁殖能力适当，生理性能稳定，酿制出的啤酒风味好。理性能稳定，酿制出的啤酒风味好。6二、啤酒酵母的主要特性要求6啤酒酵母的主要特性要求啤酒酵母的主要特性要求l1.细胞和菌落形态细胞和菌落形态不同菌株的啤酒酵母其形态不同。优良健壮不同菌株的啤酒酵母其形态不同。优良健壮的啤酒酵母细胞，具有均匀的形状和大小，平的啤酒酵母细胞，具有均匀的形状和大小，平滑而薄的细胞膜，细胞质透明均一。滑而薄的细胞膜，细胞质透明均一。啤酒酵母在麦芽汁固体培养基上菌落呈乳啤酒酵母在麦芽汁固体培养基上菌落呈乳白色至微黄褐色，表面光滑但无光泽，边缘整白色至微黄褐色，表面光滑但无光泽，边缘整齐或呈波状。齐或呈波状。7啤酒酵母的主要特性要求1.细胞和菌落形态72.主要的生理特性要求主要的生理特性要求(1)凝聚性凝聚性不同，酵母的沉降速度不同，发凝聚性凝聚性不同，酵母的沉降速度不同，发酵度也有差异。酵度也有差异。(2)发酵度反应酵母对麦芽汁中各种糖的利用情况，发酵度反应酵母对麦芽汁中各种糖的利用情况，正常的啤酒酵母能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和正常的啤酒酵母能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖等。一般啤酒酵母的真正发酵度应为麦芽三糖等。一般啤酒酵母的真正发酵度应为5068左右。左右。(3)死灭温度是指一定时间内使酵母死灭的最低温度，死灭温度是指一定时间内使酵母死灭的最低温度，可作为鉴别菌株的内容之一。一般啤酒酵母的死灭温度可作为鉴别菌株的内容之一。一般啤酒酵母的死灭温度在在5253，若死灭温度增高，则说明酵母变异或污染，若死灭温度增高，则说明酵母变异或污染野生酵母。野生酵母。（4）产孢能力一般啤酒酵母生产菌种都不能产生）产孢能力一般啤酒酵母生产菌种都不能产生孢子或产孢能力极弱，而某些野生酵母能很好产孢。根孢子或产孢能力极弱，而某些野生酵母能很好产孢。根据此特性，可判别啤酒酵母是否混入野生酵母。据此特性，可判别啤酒酵母是否混入野生酵母。82.主要的生理特性要求(1)凝聚性凝聚性不同，酵啤酒酵母与野生酵母的主要区别啤酒酵母与野生酵母的主要区别9啤酒酵母与野生酵母的主要区别9三、啤酒酵母扩大培养三、啤酒酵母扩大培养l啤酒酵母扩大培养是指从斜面种子啤酒酵母扩大培养是指从斜面种子到生产所用的种子的培养过程，这一过到生产所用的种子的培养过程，这一过程又分为实验室扩大培养阶段和生产现程又分为实验室扩大培养阶段和生产现场扩大培养阶段。场扩大培养阶段。10三、啤酒酵母扩大培养啤酒酵母扩大培养是指从斜面种子到生产1.实验室扩大培养阶段实验室扩大培养阶段（1）斜面试管）斜面试管一般为工厂自己保藏的纯粹原菌或由科一般为工厂自己保藏的纯粹原菌或由科研机构和菌种保藏单位提供。研机构和菌种保藏单位提供。（2）富氏瓶（或试管）培养）富氏瓶（或试管）培养富氏瓶或试管装入富氏瓶或试管装入10mL优级麦汁，灭菌、冷却备用。接入纯种酵母在优级麦汁，灭菌、冷却备用。接入纯种酵母在2527保温箱中培养保温箱中培养23天，每天定时摇动。平行培养天，每天定时摇动。平行培养24瓶，供扩大时选择。瓶，供扩大时选择。（3）巴氏瓶培养）巴氏瓶培养取取5001000mL的巴氏瓶（也可用的巴氏瓶（也可用大三角瓶或平底烧瓶），加入大三角瓶或平底烧瓶），加入250500mL优级麦汁，加优级麦汁，加热煮沸热煮沸30min，冷却备用。在无菌室中将富氏瓶中的酵母，冷却备用。在无菌室中将富氏瓶中的酵母液接入，在液接入，在20保温箱中培养保温箱中培养23天。天。（4）卡氏罐培养）卡氏罐培养卡氏罐容量一般为卡氏罐容量一般为1020L，放入，放入约半量的优级麦汁，加热灭菌约半量的优级麦汁，加热灭菌30min后，在麦汁中加入后，在麦汁中加入1L无菌水，补充水分的蒸发，冷却备用。再在卡氏罐中接入无菌水，补充水分的蒸发，冷却备用。再在卡氏罐中接入12个巴氏瓶的酵母液，摇动均匀后，置于个巴氏瓶的酵母液，摇动均匀后，置于1520下保温下保温35天，即可进行扩大培养，或可供天，即可进行扩大培养，或可供1000L麦汁发酵用。麦汁发酵用。111.实验室扩大培养阶段（1）斜面试管一般为工厂自己保（5）实验室扩大培养的技术要求）实验室扩大培养的技术要求l应按无菌操作的要求对培养用具和培养基进行灭菌；应按无菌操作的要求对培养用具和培养基进行灭菌；l每次扩大稀释的倍数约为每次扩大稀释的倍数约为1020倍；倍；l每次移植接种后，要镜检酵母细胞的发育情况；每次移植接种后，要镜检酵母细胞的发育情况；l随着每阶段的扩大培养，培养温度要逐步降低，以随着每阶段的扩大培养，培养温度要逐步降低，以使酵母逐步适应低温发酵；使酵母逐步适应低温发酵；l每个扩大培养阶段，均应做平行培养：试管每个扩大培养阶段，均应做平行培养：试管45个，个，巴氏瓶巴氏瓶23个，卡氏罐个，卡氏罐2个，然后选优进行扩大培养。个，然后选优进行扩大培养。12（5）实验室扩大培养的技术要求应按无菌操作的要求对培养用具2.生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段l卡氏罐培养结束后，酵母进入现场扩大培卡氏罐培养结束后，酵母进入现场扩大培养。啤酒厂一般都用汉生罐、酵母罐等设备来养。啤酒厂一般都用汉生罐、酵母罐等设备来进行生产现场扩大培养。进行生产现场扩大培养。l（1 1）麦汁杀菌）麦汁杀菌 取麦汁取麦汁200200300L300L加入杀菌罐，加入杀菌罐，通入蒸汽，在通入蒸汽，在0.080.080.10MPa0.10MPa汽压下保温灭菌汽压下保温灭菌60min60min，然后在夹套和蛇管中通入冰水冷却，然后在夹套和蛇管中通入冰水冷却，并以无菌压缩空气保压。待麦汁冷却至并以无菌压缩空气保压。待麦汁冷却至10101212时，先从麦汁杀菌罐出口排出部分沉淀物，时，先从麦汁杀菌罐出口排出部分沉淀物，再用无菌压缩空气将麦汁压入汉生罐内。再用无菌压缩空气将麦汁压入汉生罐内。132.生产现场扩大培养阶段卡氏罐培养结束后，酵母进入现场扩2.生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段l（2 2）汉生罐空罐灭菌）汉生罐空罐灭菌 在麦汁杀菌的同时，在麦汁杀菌的同时，用高压蒸汽对汉生罐进行空罐灭菌用高压蒸汽对汉生罐进行空罐灭菌1h1h，再通无，再通无菌压缩空气保压，并在夹套内通冷却水冷却备菌压缩空气保压，并在夹套内通冷却水冷却备用。用。l（3 3）汉生罐初期培养）汉生罐初期培养 将卡氏罐内酵母培将卡氏罐内酵母培养液以无菌压缩空气压入汉生罐，通无菌空气养液以无菌压缩空气压入汉生罐，通无菌空气5 510min10min。然后加入杀菌冷却后的麦汁，再通。然后加入杀菌冷却后的麦汁，再通无菌空气无菌空气10min10min，保持品温，保持品温10101313，室温维，室温维持持1313。培养。培养363648h48h左右，在此期间，每隔左右，在此期间，每隔数小时通风数小时通风10min10min。142.生产现场扩大培养阶段（2）汉生罐空罐灭菌在麦汁杀菌的2.生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段l（4）汉生罐旺盛期培养）汉生罐旺盛期培养当汉生罐培养液进入旺盛当汉生罐培养液进入旺盛期时，一边搅拌，一边将期时，一边搅拌，一边将85左右的酵母培养液左右的酵母培养液移植到已灭菌的一级酵母扩大培养罐，最后逐级扩移植到已灭菌的一级酵母扩大培养罐，最后逐级扩大到一定数量，供现场发酵使用。大到一定数量，供现场发酵使用。l（5）汉生罐留种再扩培）汉生罐留种再扩培在汉生罐留下的约在汉生罐留下的约15左右的酵母培养液中，加入灭菌冷却后的麦汁，待左右的酵母培养液中，加入灭菌冷却后的麦汁，待起发后，准备下次扩大培养用。保存种酵母的室温起发后，准备下次扩大培养用。保存种酵母的室温一般控制在一般控制在23，罐内保持正压（，罐内保持正压（0.020.03MPa），以防空气进入污染。），以防空气进入污染。152.生产现场扩大培养阶段（4）汉生罐旺盛期培养当汉生罐培2.生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段l在下次再扩培时，汉生罐的留种酵母在下次再扩培时，汉生罐的留种酵母最好按上述培养过程先培养一次后再移植，最好按上述培养过程先培养一次后再移植，使酵母恢复活性。使酵母恢复活性。汉生罐保存的种酵母，应每月换一次汉生罐保存的种酵母，应每月换一次麦汁，并检查酵母是否正常，是否有污染、麦汁，并检查酵母是否正常，是否有污染、变异等不正常现象。正常情况下此种酵母变异等不正常现象。正常情况下此种酵母可连续使用半年左右。可连续使用半年左右。162.生产现场扩大培养阶段在下次再扩培时，汉生罐的留种酵母（6）生产现场扩大培养的注意点）生产现场扩大培养的注意点生产现场扩大培养一般一步步接近生产现场工艺生产现场扩大培养一般一步步接近生产现场工艺每一步扩大后的残留液都应进行有无污染、每一步扩大后的残留液都应进行有无污染、变异的检查；变异的检查；l每扩大一次，温度都应有所降低，但降温幅每扩大一次，温度都应有所降低，但降温幅度不宜太大；度不宜太大；l每次扩大培养的倍数约为每次扩大培养的倍数约为510倍。倍。17（6）生产现场扩大培养的注意点生产现场扩大培养一般一步步接近3.啤酒酵母的质量检验啤酒酵母的质量检验l（1）形态检验）形态检验液态培养中的优良健壮的酵母细胞应具有均匀的形液态培养中的优良健壮的酵母细胞应具有均匀的形状和大小，平滑而薄的细胞壁，细胞质透明均一；年状和大小，平滑而薄的细胞壁，细胞质透明均一；年幼少壮的细胞内部充满细胞质；老熟的细胞出现液泡，幼少壮的细胞内部充满细胞质；老熟的细胞出现液泡，内贮细胞液，呈灰色，折光性强；衰老细胞中液泡多，内贮细胞液，呈灰色，折光性强；衰老细胞中液泡多，内容物多颗粒，折光性较强。内容物多颗粒，折光性较强。生产上使用的酵母一般死亡率应在生产上使用的酵母一般死亡率应在3以下，新以下，新培养的酵母死亡率应在培养的酵母死亡率应在1以下。镜检中，不应有杂以下。镜检中，不应有杂菌污染。菌污染。183.啤酒酵母的质量检验（1）形态检验18（2）发酵度检验）发酵度检验在正常情况下，外观发酵度一般为在正常情况下，外观发酵度一般为7587，真正发酵度，真正发酵度为为6070，外观发酵度一般比真正发酵度约高，外观发酵度一般比真正发酵度约高20，可按，可按下式粗略换算：下式粗略换算：wr=wa0.819。淡色啤酒发酵度的区分可按表。淡色啤酒发酵度的区分可按表5-5来划分。来划分。PP1F真真(%)=-100P式中：式中：P发酵前麦汁浓度（）；发酵前麦汁浓度（）；P1发酵后，蒸馏酒精后的发酵液浓度（）；发酵后，蒸馏酒精后的发酵液浓度（）；F真真真正发酵度（）。真正发酵度（）。PP2F外外(%)=-100P式中：式中：P发酵前麦汁浓度（）；发酵前麦汁浓度（）；P2发酵后，直接用糖度计测的发酵液浓度（也称外观浓发酵后，直接用糖度计测的发酵液浓度（也称外观浓度）（）；度）（）；F外外外观发酵度（）。外观发酵度（）。19（2）发酵度检验在正常情况下，外观发酵度一般为75（2）各种啤酒发酵度的区分）各种啤酒发酵度的区分20（2）各种啤酒发酵度的区分204-2、啤酒发酵机理、啤酒发酵机理l一、主要物质变化一、主要物质变化1、糖的变化、糖的变化在啤酒发酵过程中，可发酵糖约有在啤酒发酵过程中，可发酵糖约有96%发酵发酵为乙醇和为乙醇和CO2，是代谢的主产物；，是代谢的主产物；2.02.5%转化为其他发酵副产物；转化为其他发酵副产物；1.52.0%作作为碳骨架合成新酵母细胞。发酵副产物主要有：为碳骨架合成新酵母细胞。发酵副产物主要有：甘油、高级醇、羰基化合物、有机酸、酯类、甘油、高级醇、羰基化合物、有机酸、酯类、硫化合物等。硫化合物等。214-2、啤酒发酵机理一、主要物质变化1、糖的变化22、含氮物质的变化、含氮物质的变化在正常的发酵过程中，麦汁中含氮物约下降在正常的发酵过程中，麦汁中含氮物约下降1/3，主要是约，主要是约50%的氨基酸和低分子肽为酵母所同化。的氨基酸和低分子肽为酵母所同化。酵母分泌出的含氮物的量较少，约为酵母同化氮的酵母分泌出的含氮物的量较少，约为酵母同化氮的1/3。啤酒中残存含氮物质对啤酒的风味有重要影响。啤酒中残存含氮物质对啤酒的风味有重要影响。含氮物质高（含氮物质高（450mgL）的啤酒显得浓醇，含）的啤酒显得浓醇，含氮量为氮量为300400mgL的啤酒显得爽口，含氮物的啤酒显得爽口，含氮物质量质量300mgL的啤酒则显得寡淡。的啤酒则显得寡淡。222、含氮物质的变化223、其他发酵产物、其他发酵产物l（1）高级醇类）高级醇类高级醇（俗称杂醇油）是啤酒发酵代谢产物的主要高级醇（俗称杂醇油）是啤酒发酵代谢产物的主要成分，对啤酒风味有重大影响，超过一定含量时有明成分，对啤酒风味有重大影响，超过一定含量时有明显的杂醇味。对于一般的啤酒，多量的高级醇是不受显的杂醇味。对于一般的啤酒，多量的高级醇是不受欢迎的。啤酒中的绝大多数高级醇是在主发酵期间酵欢迎的。啤酒中的绝大多数高级醇是在主发酵期间酵母繁殖过程中形成的。母繁殖过程中形成的。l（2）酯类）酯类啤酒中的酯含量很少，但对啤酒风味影响很大，啤啤酒中的酯含量很少，但对啤酒风味影响很大，啤酒含有适量的酯，香味丰满协调，但酯含量过高，会酒含有适量的酯，香味丰满协调，但酯含量过高，会使啤酒有不愉快的香味或异香味。酯类大都在主发酵使啤酒有不愉快的香味或异香味。酯类大都在主发酵期间形成。期间形成。233、其他发酵产物（1）高级醇类23l（3）连二酮）连二酮连二酮是双乙酰和连二酮是双乙酰和2，3-戊二酮的总称，其戊二酮的总称，其中对啤酒风味起主要作用的是双乙酰。中对啤酒风味起主要作用的是双乙酰。双乙酰被认为是衡量啤酒成熟与否的决定性双乙酰被认为是衡量啤酒成熟与否的决定性的指标，双乙酰的味阈值为的指标，双乙酰的味阈值为010.15mg/L，在啤酒中超过阈值会出现馊饭味。，在啤酒中超过阈值会出现馊饭味。淡爽型成熟啤酒，双乙酰含量以控制在淡爽型成熟啤酒，双乙酰含量以控制在0.1mg/L以下为宜；高档成熟啤酒最好控制在以下为宜；高档成熟啤酒最好控制在0.05mg/L以下。以下。24（3）连二酮24影响双乙酰生成的因素l菌种还原能力：强壮幼、衰老、营养菌种还原能力：强壮幼、衰老、营养不良、代数多者。不良、代数多者。l麦汁成分中麦汁成分中AA的种类和含量：的种类和含量：-氨基氨基N降低，降低，-乙酰乳酸生成，双乙酰降低。乙酰乳酸生成，双乙酰降低。l巴氏灭菌前巴氏灭菌前-乙酰乳酸的含量：升高，则高乙酰乳酸的含量：升高，则高温杀菌时，双乙酰升高温杀菌时，双乙酰升高l染菌增加染菌增加l酵母自溶增加酵母自溶增加25影响双乙酰生成的因素菌种还原能力：强壮幼、衰老、营养不双乙酰的控制与消除方法l菌种双乙酰产量低者；提高接种量，还原期菌种双乙酰产量低者；提高接种量，还原期7106个个/100ml。l麦汁成分麦汁成分-氨基氨基N：180200mg/L，并有适宜，并有适宜的的Val含量。溶解含量。溶解O269mg/L，锌，锌0.150.20mg/L。l酿造用水：残余碱度酿造用水：残余碱度1.78mmol。l还原温度：适当提高。还原温度：适当提高。l控制酵母增殖控制酵母增殖l外加外加-乙酰乳酸脱羧酶使发酵液中的乙酰乳酸脱羧酶使发酵液中的-乙酰乳乙酰乳酸酸乙偶姻乙偶姻26双乙酰的控制与消除方法菌种双乙酰产量低者；提高接种量，l（4）硫化物）硫化物挥发性硫化物对啤酒风味有重大影响，这些挥发性硫化物对啤酒风味有重大影响，这些成分主要有硫化氢、二甲基硫、甲基和乙基硫成分主要有硫化氢、二甲基硫、甲基和乙基硫醇、二氧化硫等。其中硫化氢、二甲基硫对啤醇、二氧化硫等。其中硫化氢、二甲基硫对啤酒风味的影响最大。啤酒中的挥发性硫化氢大酒风味的影响最大。啤酒中的挥发性硫化氢大都是在发酵过程中形成的。啤酒中的硫化氢应都是在发酵过程中形成的。啤酒中的硫化氢应控制在控制在010g/L的范围内；啤酒中二甲基硫的范围内；啤酒中二甲基硫浓度超过浓度超过100g/L时，啤酒就会出现硫磺臭味。时，啤酒就会出现硫磺臭味。l（5）乙醛）乙醛乙醛是啤酒发酵过程中产生的主要乙醛是啤酒发酵过程中产生的主要醛类，乙醛是酵母代谢的中间产物。当啤酒中醛类，乙醛是酵母代谢的中间产物。当啤酒中乙醛浓度在乙醛浓度在10mg/L以上时，则有不成熟的口以上时，则有不成熟的口感、腐败性气味；当乙醛浓度超过感、腐败性气味；当乙醛浓度超过25mg/L，则有强烈的刺激性辛辣感。成熟啤酒的乙醛正则有强烈的刺激性辛辣感。成熟啤酒的乙醛正常含量一般常含量一般10mg/L。27（4）硫化物27l4、苦味物质、苦味物质发酵过程中，麦汁中近发酵过程中，麦汁中近1/3的苦味物质损失的苦味物质损失掉。主要原因是由酵母细胞的吸附、发酵时间掉。主要原因是由酵母细胞的吸附、发酵时间增长等原因造成的。增长等原因造成的。l5、pH值的变化值的变化麦汁发酵后，麦汁发酵后，pH值降低很快。下面发酵啤酒，值降低很快。下面发酵啤酒，发酵终了时，发酵终了时，pH值一般为值一般为4.24.4。pH值下值下降主要是由于有机酸的形成，同时也由于磷酸降主要是由于有机酸的形成，同时也由于磷酸盐缓冲溶液的减少。盐缓冲溶液的减少。284、苦味物质28二、影响发酵的主要因素二、影响发酵的主要因素l1麦汁成分麦汁成分氨基氮、还原糖、锌等。氨基氮、还原糖、锌等。l2发酵温度发酵温度变温发酵，指主发酵阶段的最高温变温发酵，指主发酵阶段的最高温度。一般低温发酵。上面：度。一般低温发酵。上面：1822，下面：，下面：715。低温发酵的原因：低温发酵的原因：下面发酵的类型：低温发酵（接种下面发酵的类型：低温发酵（接种67.5，发酵，发酵79）；中温发酵（接种）；中温发酵（接种89，发酵，发酵1012）；）；高温发酵（接种高温发酵（接种910，发酵，发酵1315）。）。淡爽型啤酒多采用较高温度发酵。淡爽型啤酒多采用较高温度发酵。l3罐压升高，发酵降低罐压升高，发酵降低l4pH29二、影响发酵的主要因素1麦汁成分氨基氮、还原糖、锌等一、传统啤酒发酵一、传统啤酒发酵l传统的下面发酵，传统的下面发酵，分主发酵和后发酵分主发酵和后发酵两个阶段。主发酵两个阶段。主发酵一般在密闭或敞口一般在密闭或敞口的主发酵池（槽）的主发酵池（槽）中进行，后发酵在中进行，后发酵在密闭的卧式（立式密闭的卧式（立式罐）发酵罐内进行。罐）发酵罐内进行。43啤酒发酵技术啤酒发酵技术传统发酵池传统发酵池30一、传统啤酒发酵43啤酒发酵技术传统发酵池30传统啤酒下面发酵的工艺特点传统啤酒下面发酵的工艺特点（1）主发酵温度比较低，发酵进程缓慢，发酵）主发酵温度比较低，发酵进程缓慢，发酵代谢副产物较少；代谢副产物较少；（2）主发酵结束时，大部分酵母沉降在发酵）主发酵结束时，大部分酵母沉降在发酵容器底部；容器底部；（3）后发酵和贮酒期较长，酒液澄清良好，）后发酵和贮酒期较长，酒液澄清良好，二氧化碳饱和稳定，酒的泡沫细微，风味柔和，二氧化碳饱和稳定，酒的泡沫细微，风味柔和，保存期较长。保存期较长。31传统啤酒下面发酵的工艺特点（1）主发酵温度比较低，发酵进程缓（一）、主发酵（一）、主发酵（以（以120P麦汁发酵为例）麦汁发酵为例）1.一般工艺过程一般工艺过程（1）麦汁冷却至接种温度（）麦汁冷却至接种温度（6左右），流入增殖槽，左右），流入增殖槽，将所需的酵母量（为麦汁量的将所需的酵母量（为麦汁量的05（体积分数）左（体积分数）左右）加入，混合均匀。通入无菌空气，使溶解氧含量右）加入，混合均匀。通入无菌空气，使溶解氧含量在在8mg/L左右。左右。（2）酵母经繁殖）酵母经繁殖20h左右，待麦汁表面形成一层左右，待麦汁表面形成一层泡沫时，将增殖槽中的麦汁泵入发酵槽内，进行厌氧泡沫时，将增殖槽中的麦汁泵入发酵槽内，进行厌氧发酵。发酵。（3）发酵）发酵23天左右，温度升至发酵的最高温度，天左右，温度升至发酵的最高温度，进行冷却，先维持最高温度进行冷却，先维持最高温度23天。以后控制发酵温天。以后控制发酵温度逐步回落，主酵结束时，发酵液温度控制在度逐步回落，主酵结束时，发酵液温度控制在4.04.5。（4）主发酵最后一天急剧冷却，使大部分酵母沉）主发酵最后一天急剧冷却，使大部分酵母沉降槽底，然后将发酵液送至贮酒罐进行后发酵。降槽底，然后将发酵液送至贮酒罐进行后发酵。32（一）、主发酵（以120P麦汁发酵为例）1.一般工艺2.发酵现象发酵现象根据发酵表面现象，可将整个主发酵根据发酵表面现象，可将整个主发酵过程区分为过程区分为5个阶段。个阶段。酵母繁殖期麦芽汁添加酵母酵母繁殖期麦芽汁添加酵母816h以后，以后，液面上出现二氧化碳小气泡，逐渐形成白色、液面上出现二氧化碳小气泡，逐渐形成白色、乳脂状的泡沫，酵母繁殖乳脂状的泡沫，酵母繁殖20h以后立即进入主以后立即进入主发酵池，与增殖槽底部沉淀的杂质分离。发酵池，与增殖槽底部沉淀的杂质分离。起泡期入主发酵池起泡期入主发酵池45h后，在麦汁表面后，在麦汁表面逐渐出现更多的泡沫，由四周渐渐向中间扩散，逐渐出现更多的泡沫，由四周渐渐向中间扩散，泡沫洁白细腻，厚而紧密，如花菜状，发酵液泡沫洁白细腻，厚而紧密，如花菜状，发酵液中有二氧化碳小气泡上涌，并将一些析出物带中有二氧化碳小气泡上涌，并将一些析出物带至液面。此时发酵液温度每天上升至液面。此时发酵液温度每天上升0.50.8，每天降糖，每天降糖0.30.5P，维持时间，维持时间12天，不天，不需人工降温。需人工降温。332.发酵现象根据发酵表面现象，可将整个主发酵过程区分为2.主发酵过程的现象和要求主发酵过程的现象和要求高泡期发酵后高泡期发酵后23天，泡沫增高，形成隆起，高达天，泡沫增高，形成隆起，高达2530cm，并因发酵液内酒花树脂和蛋白质，并因发酵液内酒花树脂和蛋白质-单宁复合物开始析单宁复合物开始析出而逐渐变为棕黄色，此时为发酵旺盛期，需要人工降温，出而逐渐变为棕黄色，此时为发酵旺盛期，需要人工降温，但是不能太剧烈，以免酵母过早沉淀，影响发酵。高泡期但是不能太剧烈，以免酵母过早沉淀，影响发酵。高泡期一般维持一般维持23天每天降糖天每天降糖1.5P左右。左右。落泡期发酵落泡期发酵5天以后，发酵力逐渐减弱，二氧化碳气泡天以后，发酵力逐渐减弱，二氧化碳气泡减少，泡沫回缩，酒内析出物增加，泡沫变为棕褐色。此减少，泡沫回缩，酒内析出物增加，泡沫变为棕褐色。此时应控制液温每天下降时应控制液温每天下降0.5左右，每天降糖左右，每天降糖0.50.8P，落泡期维持落泡期维持2天左右。天左右。泡盖形成期发酵泡盖形成期发酵78天后，泡沫回缩，形成泡盖，应天后，泡沫回缩，形成泡盖，应即时撇去泡盖，以防沉入发酵液内。此时应大幅度降温，即时撇去泡盖，以防沉入发酵液内。此时应大幅度降温，使酵母沉淀。此阶段可发酵性糖已大部分分解，每天降糖使酵母沉淀。此阶段可发酵性糖已大部分分解，每天降糖0.20.4P。342.主发酵过程的现象和要求高泡期发酵后23天，泡沫增3.主发酵主发酵技术条件技术条件353.主发酵技术条件35（二）后发酵（二）后发酵l主发酵结束后的发酵液称嫩啤酒。l后发酵的目的：残糖继续发酵；促进啤酒风味成熟；增加CO2的溶解量；促进啤酒的澄清。36（二）后发酵主发酵结束后的发酵液称嫩啤酒。36后发酵的工艺要求和操作后发酵的工艺要求和操作l1.下酒将嫩啤酒输送到贮酒罐的操作称下酒。多用下面下酒法。贮酒罐可一次装满，也可分2、3次装满。如是分装，应在13天内装满。入罐后，液面上应留出1015cm空距，有利于排除液面上的空气，尽量减少与氧的接触。如果嫩啤酒含糖过低，不足以进行后发酵，可添加发酵度为20的起泡酒，促进发酵。37后发酵的工艺要求和操作1.下酒将嫩啤酒输送到贮酒罐的操作后发酵的工艺要求和操作后发酵的工艺要求和操作l2.密封升压下酒满桶后，正常情况下敞口发酵23天，以排除啤酒中的生青味物质。以后封罐，罐内二氧化碳气压逐步上升，压力达到0.050.08MPa时保压，让酒中的二氧化碳逐步饱和。38后发酵的工艺要求和操作2.密封升压38后发酵的工艺要求和操作后发酵的工艺要求和操作l3.温度控制后发酵多控制先高后低的贮酒温度。前期控制35，而后逐步降温至-11，降温速度视啤酒的不同类型而定。有些新工艺，前期温度控制范围很大（313），以保持一定的高温尽快还原双乙酰，促进啤酒成熟。后发酵室温度的控制：前期35，后期110。一般控制在23较容易实现。39后发酵的工艺要求和操作3.温度控制394.后发酵时间后发酵时间淡色啤酒一般贮酒时间较长，浓色啤酒贮酒时间较短；原麦汁浓度高的啤酒较浓度低的啤酒贮酒期长；低温贮酒较高温贮酒的贮酒时间长。404.后发酵时间淡色啤酒一般贮酒时间较长，浓色啤酒贮酒5.贮酒期的控制贮酒期的控制l酒龄：从封罐开始到酒成熟的天数。传统：6090d，改进后缩短1530d。l影响因素：酒的成熟度、保质期、酵母、贮酒罐的特点等。415.贮酒期的控制酒龄：从封罐开始到酒成熟的天数。传统：606.后处理后处理后酵和贮酒期间采取的工艺措施可添加一些添加剂后酵和贮酒期间采取的工艺措施可添加一些添加剂等操作，以达到改善啤酒质量、加速啤酒成熟的目的。等操作，以达到改善啤酒质量、加速啤酒成熟的目的。高温双乙酰还原后快速冷却法高温双乙酰还原后快速冷却法单宁、蛋白质澄清法单宁、蛋白质澄清法酶制剂法：蛋白酶、果胶酶、葡聚糖酶等酶制剂法：蛋白酶、果胶酶、葡聚糖酶等吸附多酚法：聚酰胺树脂、聚乙烯吡咯烷酮等吸附多酚法：聚酰胺树脂、聚乙烯吡咯烷酮等还原剂法：还原剂法：VC、SO2类物质类物质人工充人工充CO2添加酒花油、异添加酒花油、异酸法酸法添加添加Zn2、低聚糖、藻酸酯法等。、低聚糖、藻酸酯法等。其他方法：后酵的其他方法：后酵的CO2洗涤法、后发酵循环冷处理法等。洗涤法、后发酵循环冷处理法等。426.后处理后酵和贮酒期间采取的工艺措施可添加一些添二、现代啤酒发酵罐发酵技术二、现代啤酒发酵罐发酵技术（一）圆柱锥底发酵罐（一）圆柱锥底发酵罐1.特点特点(1)底部为锥形，便于生产过程中随时排放沉集于罐底的酵底部为锥形，便于生产过程中随时排放沉集于罐底的酵母。母。(2)罐身设有冷却装置，便于发酵温度的控制。罐体外设有罐身设有冷却装置，便于发酵温度的控制。罐体外设有保温装置，可将罐体置于室外，减少建筑投资，节省占地保温装置，可将罐体置于室外，减少建筑投资，节省占地面积。面积。(3)采用密闭发酵，便于采用密闭发酵，便于C02洗涤和洗涤和C02回收；既可做发酵罐，回收；既可做发酵罐，也可做贮酒罐。也可做贮酒罐。(4)罐内发酵液由于液体高度而产生罐内发酵液由于液体高度而产生C02梯度，并通过冷却梯度，并通过冷却方位的控制，可使发酵液进行自然对流，罐体越高对流越方位的控制，可使发酵液进行自然对流，罐体越高对流越强。有利于酵母发酵能力的提高和发酵周期的缩短。强。有利于酵母发酵能力的提高和发酵周期的缩短。(5)发酵罐可采用仪表或微机控制，操作、管理方便。可采发酵罐可采用仪表或微机控制，操作、管理方便。可采用用CIP自动清洗系统，清洗方便。自动清洗系统，清洗方便。(6)设备容量大，国内采用的罐容一般为设备容量大，国内采用的罐容一般为100600m3。圆柱锥底发酵罐的示意图见图圆柱锥底发酵罐的示意图见图5-4。43二、现代啤酒发酵罐发酵技术（一）圆柱锥底发酵罐1.特点 1-操作平台 2-带有附件的罐顶 3-带有绝缘的电缆管和排水管 4-温度计（表）连接口 5、6、8-冷却带 7-保温层 9-冷媒导入管 9a-冷媒出口 10-锥底冷却带 11-带有人孔锁闭的锥底套管 12-取样阀 13-与罐顶连接的进管和出管（CO2、空气、CIP）14-保压装置 15-内容物容积测量装置、空罐探头。44圆柱锥底发酵罐1-操作平台2-带有附件的罐顶3-带有绝缘的(二)基本结构锥顶：锥顶：CO2、CIP管道，防真空阀、过压阀、管道，防真空阀、过压阀、压力传感器等压力传感器等罐体：冷却装置和保温层、测温和测压元件罐体：冷却装置和保温层、测温和测压元件等等锥底：冷却层、进出管道、阀门、视镜、测锥底：冷却层、进出管道、阀门、视镜、测温和测压的传感器等。温和测压的传感器等。45(二)基本结构锥顶：CO2、CIP管道，防真（三）主要结构参数径高比：圆筒部分：径高比：圆筒部分：1（14）；）；罐容量：有效体积：罐容量：有效体积：80%锥角：锥角：6090，一般，一般6075。冷却夹套与冷却面积：二次冷媒冷却。冷却夹套与冷却面积：二次冷媒冷却。啤酒冰点：啤酒冰点：-2.7-2.0，冷媒温度：，冷媒温度：-3左右左右。冷媒：。冷媒：2030%酒精水或酒精水或20%的丙二醇水。的丙二醇水。冷却面积：不锈钢冷却面积：不锈钢0.350.40m2/m3，碳钢：，碳钢：0.500.62m2/m3.46（三）主要结构参数径高比：圆筒部分：1（14）；罐隔热层与防护层隔热层与防护层:隔热层：聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基隔热层：聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨胀珍珠岩粉、矿渣棉等。厚度甲酸乙酯、膨胀珍珠岩粉、矿渣棉等。厚度150200mm。防护层：铝合金、马口铁：防护层：铝合金、马口铁：0.71.5mm；不锈钢：；不锈钢：0.50.7mm瓦楞板等。瓦楞板等。罐压：安全阀与真空阀的作用。下酒时注意背压。罐压：安全阀与真空阀的作用。下酒时注意背压。罐数：罐数发酵周期罐数：罐数发酵周期每天糖化次数每天糖化次数罐罐容麦汁的批次数容麦汁的批次数347隔热层与防护层:隔热层：聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、（四）工艺参数及要求（四）工艺参数及要求4.1工艺参数工艺参数周期：周期：1224d。与产品类型、质量要求、酵母性能、。与产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等有关。接种量、发酵温度、季节等有关。接种量：与酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等接种量：与酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等有关。发酵开始：（有关。发酵开始：（1020）106个个/ml；旺盛时：；旺盛时：（67）107个个/ml；排放酵母后：（；排放酵母后：（68）106个个/ml；贮酒时：（；贮酒时：（1.53.5）106个个/ml。发酵最高温度和双乙酰还原温度：发酵最高温度和双乙酰还原温度：低温发酵：低温发酵：8；中温发酵：；中温发酵：1012；高温发酵：；高温发酵：1518。我国一般：。我国一般：912。还原温度：还原温度：发酵温度。发酵温度。48（四）工艺参数及要求4.1工艺参数周期：1224d。罐压：最高罐压：最高0.070.08Mpa。最高罐压最高。最高罐压最高温度温度100（MPa）。）。CO2（%，质量分数），质量分数）0.2980.04罐罐压压0.008品温品温满罐时间：满罐时间：1224h，最好，最好20h。真实发酵度：真实发酵度：低发酵度：低发酵度：4856%；中发酵度：；中发酵度：5963%；高发酵度：；高发酵度：65%；超高发酵度（干啤酒）；超高发酵度（干啤酒）72%。49罐压：最高0.070.08Mpa。最高罐压最高温度14.2工艺要求工艺要求注意原料的质量和糖化效果：每批次组成应注意原料的质量和糖化效果：每批次组成应均匀。均匀。罐容与麦汁量相适应；最好罐容与麦汁量相适应；最好16h内满罐。内满罐。麦汁温度有序麦汁温度有序麦汁溶氧适度：麦汁溶氧适度：8mg/L。发酵温控稳定发酵温控稳定尽量回收尽量回收CO2并综合利用并综合利用注意罐的清洗：喷洗压力注意罐的清洗：喷洗压力0.40.5MPa。504.2工艺要求注意原料的质量和糖化效果：每批次组成应均匀（五）酵母的回收（五）酵母的回收l降温至降温至6左右回收酵母。左右回收酵母。l回收方式：酵母回收泵和计量装置、加压与回收方式：酵母回收泵和计量装置、加压与充氧装置。充氧装置。l贮存方式：不洗涤，罐打罐。贮存方式：不洗涤，罐打罐。51（五）酵母的回收降温至6左右回收酵母。51（六）罐的清洗与消毒（六）罐的清洗与消毒微生物的控制微生物的控制污染途径：污染途径：麦汁冷却、输送管道、阀门、接种、发酵空麦汁冷却、输送管道、阀门、接种、发酵空罐等。罐等。检验：检验：洗涤残水细菌总数洗涤残水细菌总数5个个/ml，每周一次厌氧，每周一次厌氧微生物检测。微生物检测。52（六）罐的清洗与消毒微生物的控制52（六）罐的清洗与消毒（六）罐的清洗与消毒杀菌剂的选择：杀菌剂的选择：ClO2、双氧水、过氧乙酸、甲醛、双氧水、过氧乙酸、甲醛等。等。洗涤方法的选择：洗涤方法的选择：清水清水碱水碱水清水清水清水清水碱水碱水清水清水杀菌剂（杀菌剂（ClO2、双氧水、双氧水、过氧乙酸）过氧乙酸）清水清水碱水碱水清水清水消毒剂消毒剂无菌水无菌水清水清水稀酸（磷酸、硝酸、硫酸）稀酸（磷酸、硝酸、硫酸）清水清水碱水碱水清水清水杀菌剂杀菌剂无菌水无菌水53（六）罐的清洗与消毒杀菌剂的选择：ClO2、双氧水、过氧乙三、异常发酵现象和处理方法三、异常发酵现象和处理方法l1发酵液翻腾现象发酵液翻腾现象主要原因：冷却不当对策：中上部温度不要太高，保持罐压稳定。l2发酵罐结冰发酵罐结冰啤酒冰点：-（A0.42+P0.04+0.02）对策：冷媒温度-3-8等,淡旺季不同。温显不好l3酵母自溶酵母自溶主要原因：罐底温度高，维持时间长等对策：及时排放酵母泥，贮酒期上、中、下温度保持在-11等。l4啤酒上头啤酒上头主要原因：高级醇120mg/L，异丁醇10mg/L，异戊醇50mg/L。54三、异常发酵现象和处理方法1发酵液翻腾现象54l5双乙酰还原困难双乙酰还原困难主要原因：原因：-AN低，高温快速发酵法、主低，高温快速发酵法、主酵后酵母沉降过早或酵母质量差、活性差。酵后酵母沉降过早或酵母质量差、活性差。l6双乙酰回升，经低温贮酒或过滤后或杀菌双乙酰回升，经低温贮酒或过滤后或杀菌后含量上升。后含量上升。主要原因：前体多，清酒进氧，后期染菌等。主要原因：前体多，清酒进氧，后期染菌等。对策：减少吸氧；抗氧化剂；对策：减少吸氧；抗氧化剂；CO2背压；灌背压；灌酒时窜沫；满罐贮酒等。酒时窜沫；满罐贮酒等。l7发酵中止现象发酵中止现象主要原因：酵母凝聚性强；发酵力弱；麦汁主要原因：酵母凝聚性强；发酵力弱；麦汁成分不好等。成分不好等。555双乙酰还原困难55四、高浓度麦汁发酵法四、高浓度麦汁发酵法l浓醪发酵浓醪发酵:1967年开始应用于生产。是采用高浓度年开始应用于生产。是采用高浓度麦汁进行发酵，然后再稀释成规定浓度成品啤酒的方麦汁进行发酵，然后再稀释成规定浓度成品啤酒的方法。它可在不增加或少增加生产设备的条件下提高产法。它可在不增加或少增加生产设备的条件下提高产量。原麦汁浓度一般为量。原麦汁浓度一般为16P左右。左右。l特点：特点：在不增加设备的基础上大幅度提高产量，提高设备在不增加设备的基础上大幅度提高产量，提高设备利用率，并且可以降低生产成本，提高啤酒的风味和利用率，并且可以降低生产成本，提高啤酒的风味和非生物稳定性。非生物稳定性。不足之处是糖化的原料利用率低、酒花利用率低。不足之处是糖化的原料利用率低、酒花利用率低。56四、高浓度麦汁发酵法浓醪发酵:1967年开始应用于生产。l稀释方法稀释方法：麦汁稀释法、前稀释法、后稀释麦汁稀释法、前稀释法、后稀释法。后者对稀释用水的要求高。法。后者对稀释用水的要求高。l高浓度啤酒稀释系统：脱氧机和混合器两部高浓度啤酒稀释系统：脱氧机和混合器两部分组成，微机控制。高浓度啤酒稀释水处理系分组成，微机控制。高浓度啤酒稀释水处理系统是高浓度啤酒稀释中不可缺少的关键设备，统是高浓度啤酒稀释中不可缺少的关键设备，其中最关键的是稀释水的脱氧问题。要求稀释其中最关键的是稀释水的脱氧问题。要求稀释水中含氧量应小于水中含氧量应小于0.3mgL。水脱氧的方法。水脱氧的方法有：热法真空脱氧、有：热法真空脱氧、C02置换法、冷却真空脱置换法、冷却真空脱氧等。氧等。57稀释方法：麦汁稀释法、前稀释法、后稀释法。后者对稀释用水的高浓稀释时稀释用水的质量要求：高浓稀释时稀释用水的质量要求：稀释水必须达到无菌；稀释水必须达到无菌；含氧量须低于含氧量须低于01mg/L;水的碱度低；水的碱度低；与待稀释啤酒的温度一致；与待稀释啤酒的温度一致；必须与啤酒含有同样的必须与啤酒含有同样的CO2；接近于啤酒的接近于啤酒的pH值；值；58高浓稀释时稀释用水的质量要求：稀释水必须达到无l操作操作杀菌（杀菌（8085/5min）充充CO2备压（备压（0.050.10MPa）调无菌水调无菌水脱氧并充脱氧并充CO2（真空度（真空度-0.095-0.090MPa）取样测试取样测试O2含量含量（0.30mg/L）准备碳酸水（准备碳酸水（CO20.40%质量分数，质量分数，水温水温13）计算并自动混水计算并自动混水结束（先关啤酒阀）结束（先关啤酒阀）。l加水比加水比加水比（高浓啤酒的浓度成品啤酒的浓度）加水比（高浓啤酒的浓度成品啤酒的浓度）成成品啤酒的浓度品啤酒的浓度59操作59谢谢 谢！谢！60谢谢！60人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。人有了知识，就会具备各种分析能力，第四章啤酒发酵课件