{酒类资料}啤酒生产

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1、啤酒生产技术,教者：徐春 时间：2004.06,制作：江苏食品职业技术学院生物工程系发酵教研室 联系我们： ,第五章 啤酒发酵,5-1啤酒酵母,一、啤酒酵母的类型和种类,发酵类型：分为上面酵母与下面酵母 凝聚性：分为凝聚性酵母与粉状酵母。,上面酵母与下面酵母主要区别,凝聚性酵母与粉状酵母的区别,下面酵母发酵啤酒,下面酵母发酵法虽出现较晚，但较上面酵母更盛行。世界上多数国家采用下面酵母发酵啤酒，我国也是全部采用下面酵母发酵啤酒。,传统下面酵母的几种主要菌株,二、啤酒酵母的主要特性要求,啤酒工厂使用的啤酒酵母是由野生酵母经有系统的长期驯养，经反复使用和考验，具有正常生理状态和特性，适合啤酒生产要求

2、的培养酵母。 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，生理性能稳定，酿制出的啤酒风味好。,啤酒酵母的主要特性要求,1.细胞和菌落形态 不同菌株的啤酒酵母有着不同的形态。优良健壮的啤酒酵母细胞，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。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，边缘整齐或呈波状。,2.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，发酵度也有差异。啤酒生产一般选择凝聚性比较强的酵母。(2)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、麦芽糖和麦芽三糖等。

3、一般啤酒酵母的真正发酵度应为5068左右。(3)酵母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在5253，若死灭温度增高，则说明酵母变异或污染野生酵母。（4）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。根据此特性，可判别啤酒酵母是否混入野生酵母。,啤酒酵母与野生酵母的主要区别,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场扩大培养阶段。,1.实验室扩大培养阶段,（1）斜面试管 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

4、提供。（2）富氏瓶（或试管）培养 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2527保温箱中培养23天，每天定时摇动。平行培养24瓶，供扩大时选择。（3）巴氏瓶培养 取5001000mL的巴氏瓶（也可用大三角瓶或平底烧瓶），加入250500mL优级麦汁，加热煮沸30min，冷却备用。在无菌室中将富氏瓶中的酵母液接入，在20保温箱中培养23天。（4）卡氏罐培养 卡氏罐容量一般为1020L，放入约半量的优级麦汁，加热灭菌30min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12个巴氏瓶的酵母液，摇动均匀后，置于1520下保温35天，即可进行扩大培养，

5、或可供1000L麦汁发酵用。,（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和培养基进行灭菌； 每次扩大稀释的倍数约为1020倍； 每次移植接种后，要镜检酵母细胞的发育情况； 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； 每个扩大培养阶段，均应做平行培养：试管45个，巴氏瓶23个，卡氏罐2个，然后选优进行扩大培养。,2.生产现场扩大培养阶段,卡氏罐培养结束后，酵母进入现场扩大培养。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。 （1）麦汁杀菌 取麦汁200300L加入杀菌罐，通入蒸汽，在0.080.10MPa汽压下保温灭菌60min，然后在夹套

6、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1012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。,2.生产现场扩大培养阶段,（2）汉生罐空罐灭菌 在麦汁杀菌的同时，用高压蒸汽对汉生罐进行空罐灭菌1h，再通无菌压缩空气保压，并在夹套内通冷却水冷却备用。 （3）汉生罐初期培养 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510min。然后加入杀菌冷却后的麦汁，再通无菌空气10min，保持品温1013，室温维持13。培养3648h左右，在此期间，每隔数小时通风10min。,2.生产现场扩大培养阶段,（4）汉生罐旺盛期培养 当汉生罐培养液进入旺盛期

7、时，一边搅拌，一边将85左右的酵母培养液移植到已灭菌的一级酵母扩大培养罐，最后逐级扩大到一定数量，供现场发酵使用。 （5）汉生罐留种再扩培 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23，罐内保持正压（0.020.03MPa），以防空气进入污染。,2.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。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、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。,（6）生产现场扩大培养的注意点,每一

8、步扩大后的残留液都应进行有无污染、变异的检查； 每扩大一次，温度都应有所降低，但降温幅度不宜太大； 每次扩大培养的倍数约为510倍。,3.啤酒酵母的质量检验,（1）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，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。生产上使用的酵母一般死亡率应在3以下，新培养的酵母死亡率应在1以下。镜检中，不应有杂菌污染。,（2）发酵度检验,在正常情况下，外观发酵度一般为7587，真正发酵度为6070，外观发酵度一般比真正发酵度约高20，可按

9、下式粗略换算：wr=wa0.819。淡色啤酒发酵度的区分可按表5-5来划分。,w - w1 wr(%) =- 100 w 式中：w发酵前麦汁浓度（）； w1发酵后，排除酒精后的发酵液浓度（）； wr真正发酵度（）。 w w2 wa(%) = - 100 w 式中：w发酵前麦汁浓度（）； w2发酵后，不排除酒精后的发酵液浓度（也称外观浓度）（）； wa外观发酵度（）。,（2）发酵度检验,另外还有凝聚性、发酵速度、死灭温度、出芽率、耐酒精度、产酸、产酯等生理特性检验。,四、啤酒活性干酵母的应用方法（以湖北安琪酵母股份有限公司生产的“安琪”牌啤酒活性干酵母为例）,1.低温发酵 发酵起始温度为9或更低

10、（78），主发酵最高温度控制在1112。啤酒活性干酵母必须活化1.52h，用量为0.5。 复水活化材料要求：容器必须洁净、可密封；活化用水必须是无菌的凉开水；麦汁必须经煮沸后取用。,复水活化步骤,取煮沸后的1012Bx的麦汁，加等量的凉开水，迅速冷却至3032，加入可密封的洁净容器中，制成46Bx麦汁： 取所需用量的啤酒活性干酵母加入到46Bx麦汁中，麦汁用量为啤酒活性干酵母用量的510倍。 复水活化过程中，每隔10min摇动2min，活化1.52h。该工艺发酵45天可开始保压，此时糖度在4.5Bx左右。,2.中温发酵,发酵起始温度为11，主发酵最高温度为1314。 啤酒活性干酵母用量为0.4

11、，复水活化方法同上述低温发酵。 发酵4872h可开始保压，糖度在4.5Bx左右。 其他控制条件根据工艺要求而定。,3.高温发酵,发酵起始温度为17，主发酵最高温度控制在为1920。 在此温度下，啤酒活性干酵母可不活化直接入罐，用量为0.3。 发酵3648h可开始保压，糖度在4.5Bx左右。,5-2、啤酒发酵机理,一、主要物质变化1、糖的变化 在啤酒发酵过程中，可发酵糖约有96%发酵为乙醇和CO2，是代谢的主产物；2.02.5%转化为其他发酵副产物；1.52.0%作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、硫化合物等。,2、含氮物质的变化 在正常的发酵过程

12、中，麦汁中含氮物约下降1/3，主要是约50%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1/3。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（450 mgL）的啤酒显得浓醇，含氮量为300400 mgL的啤酒显得爽口，含氮物质量300 mgL的啤酒则显得寡淡。,3、其他发酵产物,（1）高级醇类 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母繁殖过程中形成的。 （2）酯类 啤酒中的酯含量很少，但对啤酒风味影响很大，啤酒含

13、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。酯类大都在主发酵期间形成。,（3）连二酮 连二酮是双乙酰和2，3-戊二酮的总称，其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的指标，双乙酰的味阈值为010.15 mg/L，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0.1mg/L以下为宜；高档成熟啤酒最好控制在0.05mg/L以下。,影响双乙酰生成的因素,菌种还原能力：强壮幼、衰老、营养不良、代数多者。 麦汁成分中AA的种类和含量：-氨基N或Val，-乙酰乳酸生成，双乙酰。 巴氏灭菌前-乙酰乳酸的含量：，则高温杀菌时，

14、双乙酰 染菌 酵母自溶,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，还原期7106个/100ml。 麦汁成分-氨基N：180200mg/L，并有适宜的Val含量。溶解O269mg/L，锌0.150.20mg/L。 酿造用水：残余碱度1.78mmol。 还原温度：适当提高。 控制酵母增殖 外加-乙酰乳酸脱羧酶使发酵液中的-乙酰乳酸乙偶姻,（4）硫化物 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都是在发酵过程中形成的。啤酒中的硫化氢应控制在010g/L的范围内；啤酒中二甲

15、基硫浓度超过100g/L时，啤酒就会出现硫磺臭味。 （5）乙醛 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。当啤酒中乙醛浓度在10mg/L以上时，则有不成熟的口感、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。成熟啤酒的乙醛正常含量一般10mg/L。,4、苦味物质 发酵过程中，麦汁中近1/3的苦味物质损失掉。主要原因是由酵母细胞的吸附、发酵时间增长等原因造成的。 5、pH值的变化 麦汁发酵后，pH值降低很快。下面发酵啤酒，发酵终了时，pH值一般为4.24.4。pH值下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。,二、影响发酵的主要因素,1麦汁成

16、分氨基N、还原糖、锌等。 2发酵温度变温发酵，指主发酵阶段的最高温度。一般低温发酵。上面：1822，下面：715。低温发酵的原因：P231下面发酵的类型：低温发酵（接种67.5，发酵79）；中温发酵（接种89，发酵1012）；高温发酵（接种910，发酵1315）。淡爽型啤酒多采用较高温度发酵。 3罐压，则 4pH56 5代谢产物。,53啤酒发酵技术,一、传统啤酒发酵,传统的下面发酵，分主发酵和后发酵两个阶段。主发酵一般在密闭或敞口的主发酵池（槽）中进行，后发酵在密闭的卧式发酵罐内进行。,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，发酵代谢副产物较少；（2）主发酵结束时，大部分酵母沉降在发酵容器底部；（3）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，保存期较长。,（一）、主发酵 （以敞口12麦汁发酵为例） 1.一般工艺过程,