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啤酒酿造工艺,江苏工业学院化学化工学院,理论部分内容,一、啤酒概述二、啤酒发酵机理三、啤酒酿造工艺四、啤酒检测指标,一、啤酒概述,1.啤酒定义啤酒是以麦芽（包括特种麦芽）为主要原料，以大米或其它谷物为辅助原料，经麦芽汁的制备，加酒花煮沸，并由酵母发酵酿制而成的，含有二氧化碳、起泡的、低酒精度（2.5%-7.5%）的饮料酒。,一、啤酒概述,2.啤酒简史,（1）酒的诞生,中国：,杜康,（2）啤酒的诞生,西方：,9000多年前，古巴比伦地区,中国：,商代，古人称之为醴,曲酿酒，蘖酿醴,一、啤酒概述,2.啤酒简史,（3）啤酒的发展历史,古代的啤酒生产纯属家庭作坊式，是微生物工业起源之一。,路易巴斯德发明了灭菌技术，为啤酒生产技术工业化奠定了基础。,1878年，汉逊及耶尔逊确立了酵母的纯粹培养和分离技术后，对控制啤酒生产的质量和保证工业化生产作出了极大的贡献。,一、啤酒概述,2.啤酒简史,（4）中国近现代啤酒的发展,1900年，沙皇俄国在哈尔滨八王子建立啤酒厂。,（哈尔滨啤酒）,1903年，英国和德国的商人在青岛开办酿酒公司。,（青岛啤酒）,第一阶段：新中国成立之前（萌芽时期）,分布在沿海、沿江地区，规模小，原料依赖于进口，生产技术完全掌握在外国专家手中，总产量只有7000吨/年。,一、啤酒概述,2.啤酒简史,（4）中国近现代啤酒的发展,1935年，日本在沈阳建厂。,（华润雪花）,第二阶段：1949-1979（恢复时期）,全国啤酒厂总数达到90多家，产量为51.59万吨。,第三阶段：1979-1988（发展时期）,每年总产量以30%递增。,一、啤酒概述,2.啤酒简史,（4）中国近现代啤酒的发展,第四阶段：1990-今（高速发展时期）,2006年，全国啤酒总产量再创历史新高，达到3061.56万吨/年，真正成为世界最大的啤酒生产国和啤酒消费市场。,一、啤酒概述,3.发展趋势,（1）产量上的发展潜力,中国大陆地区年人均啤酒消费量为18L，只有德国的10，美国的17，发展前景还是很大的。,（2）品质上的发展潜力,随着我们生活水平的提高，啤酒也在向保健型的方向发展。,如：绿啤酒,一、啤酒概述,4.营养成分,啤酒的实际浓度：,其主要营养成分：,糖类物质：,占80,含氮物质：,占810,4.5%左右,矿物质：,占34,另外，含有：,17种氨基酸（其中8种必需）,12种维生素,无机盐，微量元素,一、啤酒概述,4.营养成分,产热高达1779KJ，与250g面包或56个鸡蛋的产热量相当,能量：,对于1L12P的啤酒,一、啤酒概述,5.啤酒分类,下面发酵啤酒：,（1）按所用酵母品种分类：,上面发酵啤酒：,采用上面酵母进行发酵,发酵温度较高,（英国的啤酒）,采用下面酵母进行发酵,发酵温度较低,（德国的啤酒）,一、啤酒概述,5.啤酒分类,中浓度啤酒：,（2）按麦芽汁浓度分类：,低浓度啤酒：,原麦芽汁浓度为2.5-8P,酒精含量为0.8-2.2%,原麦芽汁浓度为9-12P,酒精含量为2.5-3.5%,高浓度啤酒：,原麦芽汁浓度为13-22P,酒精含量为3.6-5.5%,一、啤酒概述,5.啤酒分类,纯生啤酒：,（3）按生产方式分类：,鲜啤酒：,不经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌的新鲜啤酒。,存放时间较短，一般为7天,不经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌的新鲜啤酒，而采用物理方法进行无菌过滤。,口味新鲜，淡爽，啤酒稳定性好，保质期可达半年以上,一、啤酒概述,5.啤酒分类,（3）按生产方式分类：,熟啤酒：,经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌的啤酒。,保质期较长，可达三个月左右。,二、啤酒发酵机理,1.基本原理,（1）可发酵性糖的定义,指能被酵母利用、同化的糖类。,麦芽汁中：麦芽糖，还有少量的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽三糖等,（2）麦芽糖生物合成乙醇的途径,1/2C12H22O121/2H2O,2C2H5OH2CO22ATP226.09KJ,C6H12O62ADP2Pi,二、啤酒发酵机理,2.发酵过程,具体分为4个阶段：,（1）葡萄糖磷酸化生成己糖磷酸酯（3步反应）,（2）磷酸己糖分裂为2个磷酸丙酮（2步反应）,（3）3-磷酸甘油醛生成丙酮酸（5步反应）,（4）丙酮酸生成乙醇,3.发酵副产物,连二酮类，高级醇，有机酸，醛类,三、啤酒酿造工艺,1.啤酒生产工艺流程,三、啤酒酿造工艺,1.啤酒生产工艺流程,粉碎机,糊化锅,糖化锅,过滤槽,麦芽中淀粉很少，不需糊化,煮沸锅,旋沉槽,发酵罐,添加淀粉类辅料,三、啤酒酿造工艺,2.啤酒生产线设备,9大系统：,（1）粉碎系统：,粉碎机,（2）糖化系统：,糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、旋沉槽,（3）过滤系统：,立式过滤机,（4）发酵系统：,发酵罐、清酒罐,（5）罐装系统：,灌装机、保鲜桶、封口机,三、啤酒酿造工艺,2.啤酒生产线设备,9大系统：,（6）洗涤系统：,碱液/H2O2罐车,（7）制冷系统：,制冷机组、冰水罐,（8）蒸汽系统：,蒸汽发生器,（9）控制系统：,动力控制、制冷控制、温度控制,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（1）制备原理,麦芽中的高分子物质在酶类的作用下，分解为可发酵性糖及可溶性浸出物并且溶于水。,糖化工艺的原则：,确定适合各种酶作用的最佳条件。,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（2）制备原料及设备,原料及仪器：,大型设备：,蒸汽发生器、粉碎机、糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、回旋沉淀槽、薄板换热器,大麦芽，啤酒花，0.5%碘液，温度计，糖度计，pH计,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（3）制备工艺,麦芽的糖化,采用升温浸出糖化法。,利用低温水（35-38）浸渍麦芽，时间为0.5-1.0小时；,升温至50，进行蛋白质分解，保持40分钟；,再缓慢升温至62-63，糖化30分钟左右；,继续升温至68-70，直到完全糖化；,最后再升温至75-78，终止糖化。,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（3）制备工艺,麦芽汁的过滤,过滤目的：,尽快把麦芽汁和麦糟分开，以得到清亮和较高收率的麦芽汁，避免影响半成品麦芽汁的色香味。,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（3）制备工艺,麦芽汁的过滤,过滤工艺：,其次对麦糟进行洗涤，用78-80的热水分2-3次将吸附在麦槽中的可溶性浸出物洗出，得到二滤和三滤洗涤麦芽汁。,首先将糖化醪泵入过滤槽，搅拌均匀后静置20min;,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（3）制备工艺,麦芽汁的煮沸,煮沸的目的与作用：,糖化后的麦芽汁必须经过强烈的煮沸，并加入酒花制品，成为符合啤酒质量要求的定型麦芽汁。,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（3）制备工艺,麦芽汁的煮沸,煮沸方法：,通常采用传统的间歇常压煮沸法。,煮沸时间一般为70-90分钟。,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（3）制备工艺,麦芽汁的煮沸,酒花的添加,目的：,赋予啤酒特殊的香味；,赋予啤酒爽快的苦味；,增加防腐能力；,提高啤酒的非生物稳定性；,防止煮沸时窜沫；,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（3）制备工艺,麦芽汁的煮沸,酒花的添加,方法：,初沸5-10分钟后加入总量的20%左右；,煮沸40分钟左右加入总量的50-60%；,煮沸终了前5-10分钟，加入剩余量。,添加酒花的量大约为总量0.06%。采用三次添加法（煮沸90分钟为例）,三、啤酒酿造工艺,3.麦芽汁的制备,（3）制备工艺,麦芽汁的处理,热凝固物的分离、冷凝固物的分离、麦芽汁的冷却与充氧等。,对热凝固物的分离通常采用回旋沉淀槽。,三、啤酒酿造工艺,4.麦芽汁的发酵,（1）发酵原料及设备,a.发酵原料及仪器：,b.大型设备：,麦芽汁，啤酒酵母，糖度计，酒精蒸馏装置，酒精计，pH计,发酵罐，清酒罐,三、啤酒酿造工艺,4.麦芽汁的发酵,（2）发酵工艺流程,a.酵母的扩大培养,b.酵母的发酵,斜面原菌种,100ml培养瓶培养,充氧冷麦芽汁,接入菌液,前发酵（酵母增殖）,主发酵（封罐）,贮酒,鲜啤酒,（110.2，0-0.03MPa）,后发酵,（12，0.14MPa，4天）,降至4.20.2Bx,三、啤酒酿造工艺,4.麦芽汁的发酵,（2）发酵工艺流程,b.酵母的发酵,后发酵：,24小时内，温度降至0，保持0.14MPa,5之前，0.5-0.7/h降温；,5之后，0.1-0.3/h降温；,三、啤酒酿造工艺,5.啤酒的过滤与分离,（1）过滤的目的,除去酒中的悬浮物，改善啤酒外观，使啤酒澄清透明，富有光泽；,除去或减少使啤酒出现混浊沉淀的物质（多酚物质和蛋白质）；提高啤酒的胶体稳定性（非生物稳定性）。,除去酵母或细菌等微生物，提高啤酒的生物稳定性。,三、啤酒酿造工艺,5.啤酒的过滤与分离,（2）过滤的方法,分为过滤法和离心分离法。过滤法包括棉饼过滤法、硅藻土过滤法、板式过滤法和膜过滤法等。其中最常用的是硅藻土过滤法。,四、啤酒检测指标,1.制备过程的检测,（1）糖化阶段,麦芽汁的糖度,（2）发酵阶段,糖度测定；,酒精度测定；,观察酵母形态。,双乙酰的测定；,四、啤酒检测指标,2.成品酒的检测,（1）感官指标,色泽、透明度；,泡沫；,口味。,香气；,四、啤酒检测指标,2.成品酒的检测,（2）理化指标,酒精度；,原麦芽汁浓度；,真正发酵度。,总酸；,糖度；,
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