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1、项目五项目五 啤酒生产技术啤酒生产技术 啤酒发酵技术啤酒发酵技术l将啤酒酵母接种于最终麦汁内,啤酒即开始发酵过程。l前发酵(主发酵)得到未成熟的嫩啤酒l后发酵(贮酒)低温贮藏陈酿,后熟一、啤酒酵母及其培养啤酒酵母及其培养1 1、啤酒酵母的繁殖方式、啤酒酵母的繁殖方式(1 1)无性繁殖)无性繁殖啤酒酵母主要以发芽方式进行繁殖啤酒酵母主要以发芽方式进行繁殖。形成芽胞形成芽胞细胞核分裂细胞核分裂芽胞长大芽胞长大脱落脱落在正常的营养状态下,都以无性繁殖方法进行繁在正常的营养状态下,都以无性繁殖方法进行繁殖。殖。2 2、啤酒酵母的分类、啤酒酵母的分类按来源按来源1 1、培养酵母、培养酵母 培养酵母是在野
2、生酵母经过长时间的驯养,反复使培养酵母是在野生酵母经过长时间的驯养,反复使用和验证,具有正常的生理状态和特性的酵母。用和验证,具有正常的生理状态和特性的酵母。工艺最低发酵温度:工艺最低发酵温度:9 91111;最高;最高35353737。2 2、野生酵母、野生酵母 野生酵母广泛存在于自然界和啤酒厂中,它不为野生酵母广泛存在于自然界和啤酒厂中,它不为生产所控制利用。是与培养酵母的形态和特性不同生产所控制利用。是与培养酵母的形态和特性不同的酵母。野生酵母的存在会导致啤酒产生不良气味的酵母。野生酵母的存在会导致啤酒产生不良气味和啤酒的混浊。和啤酒的混浊。根据酵母在发酵中的物理性质根据酵母在发酵中的物
3、理性质上面酵母:又称为表面酵母或顶面酵母,因为上面上面酵母:又称为表面酵母或顶面酵母,因为上面酵母出芽后,新细胞并不很快分开,而是互相连酵母出芽后,新细胞并不很快分开,而是互相连着,形成芽簇,发酵产生的着,形成芽簇,发酵产生的CO2气泡也被酵母所气泡也被酵母所包围;另外,由于上面酵母具有与包围;另外,由于上面酵母具有与CO2相反电荷,相反电荷,相互吸引结团,这些相互吸引结团,这些簇团比重较发酵液轻,浮在簇团比重较发酵液轻,浮在表面。表面。下面酵母:酵母细胞发芽后很少互相连接,酵母和下面酵母:酵母细胞发芽后很少互相连接,酵母和CO2气泡均带负电荷,故发酵中产生的大量气泡均带负电荷,故发酵中产生的
4、大量CO2气气泡很快脱离细胞而上升,下面的酵母则是始终漂泡很快脱离细胞而上升,下面的酵母则是始终漂浮在发酵液中,发酵终了时,浮在发酵液中,发酵终了时,下面酵母由于由于下面酵母由于由于自身凝结,而使细胞互相凝结成块,其密度大于自身凝结,而使细胞互相凝结成块,其密度大于发酵液的密度而沉于发酵容器的底部。发酵液的密度而沉于发酵容器的底部。l上面啤酒酵母:啤酒酵母、,1843年汉森从英国爱丁堡啤酒厂中分离。著名的品种有:英国爱丁堡、中国2241号l下面啤酒酵母:卡尔酵母,汉森从丹麦嘉士伯啤酒厂中分离,著名的品种有:丹麦嘉士伯、捷克皮尔森、荷兰酵母、青岛酵母、首啤酵母、德国多特蒙德酵母、德国褔路贝尔酵母
5、l根据发酵期间酵母的状况:l(1)凝集酵母:容易凝集沉淀或凝集后浮于液面的酵母,前者为下面酵母,后者为上面酵母。l发酵初期酵母是分散的,当达到某发酵度,酵母在发酵液发酵初期酵母是分散的,当达到某发酵度,酵母在发酵液中细胞密度突然降低,器底逐渐沉结酵母凝块,发酵结束中细胞密度突然降低,器底逐渐沉结酵母凝块,发酵结束时,发酵液中细胞密度很低时,发酵液中细胞密度很低0.31100.31106 6个个/mL/mL,即使强烈,即使强烈振动打散凝块,静置短时间也立即形成凝块。振动打散凝块,静置短时间也立即形成凝块。l(2)粉状酵母:不容易凝集沉淀而长时间悬浮于发酵液中的酵母称为粉状酵母或絮状酵母。(3 3
6、)絮凝性酵母絮凝性酵母介于粉末型酵母和凝聚性酵母之间,发酵减介于粉末型酵母和凝聚性酵母之间,发酵减弱后,酵母开始形成并不紧密的絮状沉淀,发弱后,酵母开始形成并不紧密的絮状沉淀,发酵结束时,器底形成较多沉淀,经振荡,酵母酵结束时,器底形成较多沉淀,经振荡,酵母较快分散,静置一段时间,又能重新沉降。较快分散,静置一段时间,又能重新沉降。发酵度发酵度表示麦芽汁接种酵母后浸出物被发表示麦芽汁接种酵母后浸出物被发酵的程度。(用酵的程度。(用F表示)表示)粉末型酵母和凝聚性酵母粉末型酵母和凝聚性酵母区别区别:酵母分类见书p111-112区别内容区别内容凝聚酵母凝聚酵母粉末酵母粉末酵母发酵时的发酵时的情况情
7、况易凝聚易凝聚不易凝聚不易凝聚发酵终了发酵终了凝聚快,沉淀致密凝聚快,沉淀致密或于液面形成致密或于液面形成致密的厚层的厚层长时间悬浮发长时间悬浮发酵液中,很难酵液中,很难沉淀沉淀发酵液澄发酵液澄清情况清情况较快较快不易不易发酵度发酵度较低较低较高较高3、优良酵母的评估、优良酵母的评估 (1 1)形态学上的要求)形态学上的要求(A A)细胞的形态:圆形、卵圆形、椭圆形)细胞的形态:圆形、卵圆形、椭圆形短轴:长轴短轴:长轴=1=1:1.01.01.51.5,优良菌株在,优良菌株在1 1:1.11.11.31.3之间。之间。(B B)细胞大小:)细胞大小:(3 37 7)(5 51010)mm大型细
8、胞大型细胞 (6.86.88.08.0)(8.08.09.09.0)mm中小型细胞中小型细胞(3.6(3.66.5)6.5)(6.0(6.08.0)m8.0)ml(C)菌落特征:l乳白色、不透明,有光泽、表面光滑、湿润,边缘整齐,但随着培养时间的延长,菌落光泽逐渐变暗。(2 2)生理学要求)生理学要求繁殖速度繁殖速度 1515繁殖的滞缓期应繁殖的滞缓期应 2h.2h.1515平均世代时间应平均世代时间应 8h.8h.1515和和1010繁殖时间,两者平均世代时间相繁殖时间,两者平均世代时间相差愈小,反映菌株对温度适应性大,有利于控差愈小,反映菌株对温度适应性大,有利于控制。制。(3 3)发酵力
9、的要求)发酵力的要求(A A)酵母麦汁极限发酵度)酵母麦汁极限发酵度在最有利的发在最有利的发酵温度酵温度2527 2527。C C时,酵母对麦汁中可发酵性糖时,酵母对麦汁中可发酵性糖类的最大可能发酵程度。类的最大可能发酵程度。实际上主要反映酵母对麦汁中麦芽三糖的发实际上主要反映酵母对麦汁中麦芽三糖的发酵能力和发酵极限。酵能力和发酵极限。(B B)起酵速度)起酵速度起酵时间起酵时间麦汁接种酵母发酵后,酵母适麦汁接种酵母发酵后,酵母适应新环境,有一个明显的滞缓期,以后细胞数应新环境,有一个明显的滞缓期,以后细胞数增殖至(增殖至(20252025)10 106 6个个/ml/ml,发酵液表面有白,发
10、酵液表面有白泡沫出现,从接种至起白沫总称为起酵时间。泡沫出现,从接种至起白沫总称为起酵时间。(C C)发酵速度)发酵速度快速发酵菌株,不但缩短发酵周期,而且发酵快速发酵菌株,不但缩短发酵周期,而且发酵快,快,PHPH降低快,有利于获得淡爽风格的啤酒,降低快,有利于获得淡爽风格的啤酒,啤酒稳定性好。啤酒稳定性好。(D D)啤酒主发酵度)啤酒主发酵度优秀啤酒的发酵度大多在优秀啤酒的发酵度大多在6568%6568%。(E E)麦汁极限发酵度()麦汁极限发酵度(F F极极)和啤酒发酵度)和啤酒发酵度(F F啤啤)优良啤酒:优良啤酒:F F极极-F-F啤啤=F1.0%=F100mg/L100mg/L,啤
11、酒口味变差,啤酒口味变差 (C C)影响啤酒高级醇含量的主要因素:)影响啤酒高级醇含量的主要因素:酵母菌种酵母菌种接种量接种量接种量小,有利于高级醇的生成。接种量小,有利于高级醇的生成。只有提高酵母添加量至一定倍数时,高级醇的生只有提高酵母添加量至一定倍数时,高级醇的生成量才会显著降低。成量才会显著降低。酵母增殖的影响酵母增殖的影响高级醇是酵母增殖、合成细胞蛋白质的副产物,高级醇是酵母增殖、合成细胞蛋白质的副产物,增殖倍数越多,形成的高级醇就越多。增殖倍数越多,形成的高级醇就越多。控制控制增殖倍数增殖倍数34倍较好。倍较好。酵母增殖培养过程中,生长受到抑制时,高级酵母增殖培养过程中,生长受到抑
12、制时,高级醇产生量高。醇产生量高。保证酵母的正常生长。保证酵母的正常生长。麦汁浓度和麦汁成分麦汁浓度和麦汁成分适量的氨基氮可促进酵母繁殖,生成适量的高适量的氨基氮可促进酵母繁殖,生成适量的高级醇;级醇;当氨基氮含量过高,氨基酸脱羧会形成高级醇;当氨基氮含量过高,氨基酸脱羧会形成高级醇;麦芽汁中缺乏镁离子、泛酸等营养物质,高级麦芽汁中缺乏镁离子、泛酸等营养物质,高级醇生成量偏高;醇生成量偏高;麦汁浓度过高,高级醇生成量偏高;麦汁浓度过高,高级醇生成量偏高;麦汁麦汁pHpH越高,越有利于高级醇生成,一般越高,越有利于高级醇生成,一般5.25.65.25.6。麦芽汁充氧量的影响麦芽汁充氧量的影响充氧
13、量偏高,高级醇的生成就会增加。充氧量偏高,高级醇的生成就会增加。麦芽汁的充氧量一般控制麦芽汁的充氧量一般控制810mg/L810mg/L。发酵条件发酵条件发酵方式:加压发酵可以抑制高级醇生成;发酵方式:加压发酵可以抑制高级醇生成;搅拌发酵可以促进高级醇生成;搅拌发酵可以促进高级醇生成;发酵温度:温度越高,高级醇生成越多;发酵温度:温度越高,高级醇生成越多;发酵度:发酵度高,高级醇生成越多。发酵度:发酵度高,高级醇生成越多。酵母自溶酵母自溶主发酵结束后,大部分酵母沉积于发酵罐底,主发酵结束后,大部分酵母沉积于发酵罐底,如果不及时排放,引起酵母自溶,容易导致高如果不及时排放,引起酵母自溶,容易导致
14、高级醇含量升高。级醇含量升高。原料的影响原料的影响啤酒中高级醇的含量与麦芽品种、质量优劣友啤酒中高级醇的含量与麦芽品种、质量优劣友关。关。麦芽汁中氨态氮含量过高时,通过埃尔利希机麦芽汁中氨态氮含量过高时,通过埃尔利希机制形成高级醇;麦芽汁中氨态氮含量过低时,制形成高级醇;麦芽汁中氨态氮含量过低时,通过糖代谢合成氨基酸,若缺乏氮源,会导致通过糖代谢合成氨基酸,若缺乏氮源,会导致由酮酸形成高级醇。由酮酸形成高级醇。连二酮连二酮连二酮是双乙酰和连二酮是双乙酰和2 2,3 3戊二酮的总称。戊二酮的总称。2 2,3 3戊二酮在啤酒中含量较低,对啤酒风戊二酮在啤酒中含量较低,对啤酒风味不起什么作用。味不起
15、什么作用。双乙酰对啤酒风味起主要作用,其风味界双乙酰对啤酒风味起主要作用,其风味界限值为限值为0.150.150.20 ppm0.20 ppm,含量过高就会出现,含量过高就会出现馊饭味。馊饭味。贮酒过程中以此作为啤酒成熟的标准规定值。贮酒过程中以此作为啤酒成熟的标准规定值。连二酮的形成连二酮的形成直接由乙酰辅酶直接由乙酰辅酶A A和活性乙醇缩合而成和活性乙醇缩合而成由由a-a-乙酰乳酸的非酶分解形成双乙酰乙酰乳酸的非酶分解形成双乙酰影响双乙酰生成的因素影响双乙酰生成的因素酵母菌种酵母菌种不同酵母菌种产生不同酵母菌种产生双乙酰能力不同,对双乙酰双乙酰能力不同,对双乙酰还原能力也不同。还原能力也不
16、同。繁殖期的幼酵母、贮存时间过长的酵母、传代繁殖期的幼酵母、贮存时间过长的酵母、传代过多的酵母、营养不良的酵母等还原过多的酵母、营养不良的酵母等还原双乙酰能双乙酰能力较弱。力较弱。麦芽汁中的氨基酸的种类和含量麦芽汁中的氨基酸的种类和含量麦芽汁中缬氨酸含量高可减少麦芽汁中缬氨酸含量高可减少乙酰乳酸的生成,乙酰乳酸的生成,从而减少双乙酰的形成。从而减少双乙酰的形成。巴氏灭菌前的巴氏灭菌前的a-a-乙酰乳酸含量乙酰乳酸含量若啤酒杀菌前的若啤酒杀菌前的a-a-乙酰乳酸含量高,高温时乙酰乳酸含量高,高温时遇到氧气将形成较多的遇到氧气将形成较多的双乙酰。双乙酰。生产过程的染菌情况生产过程的染菌情况若发酵生
17、产中污染杂菌,若发酵生产中污染杂菌,双乙酰含量明显会升双乙酰含量明显会升高。高。酵母自溶情况酵母自溶情况若酵母细胞自溶后的若酵母细胞自溶后的a-a-乙酰乳酸进入啤酒,乙酰乳酸进入啤酒,经氧化转化为经氧化转化为双乙酰。双乙酰。降低双乙酰的措施降低双乙酰的措施提高麦汁中缬氨酸的含量提高麦汁中缬氨酸的含量通过反馈作用,抑制从丙酮酸合成缬氨酸通过反馈作用,抑制从丙酮酸合成缬氨酸的支路代谢作用;的支路代谢作用;一般,一般,12%12%的麦汁的的麦汁的a-a-氨基酸含量应控制在氨基酸含量应控制在180ml/L180ml/L以上。以上。加速加速a-a-乙酰乳酸的分解速度乙酰乳酸的分解速度提高发酵温度提高发酵
18、温度通风搅拌通风搅拌降低接种麦汁的降低接种麦汁的PHPH值至值至4.44.4左右左右利用酵母还原双乙酰利用酵母还原双乙酰主发酵结束前适当保持较高的发酵温度,或者主发酵结束前适当保持较高的发酵温度,或者进行后发酵时保存适量的酵母,利用酵母的还进行后发酵时保存适量的酵母,利用酵母的还原酶,将双乙酰还原为原酶,将双乙酰还原为2 2,3 3丁二醇。丁二醇。利用利用COCO2 2洗涤,排除双乙酰洗涤,排除双乙酰下酒后,利用后发酵产生的下酒后,利用后发酵产生的COCO2 2,或人工充,或人工充COCO2 2进行洗涤,可将挥发性的双乙酰带走。进行洗涤,可将挥发性的双乙酰带走。控制酵母的增殖量。控制酵母的增殖
19、量。a-a-乙酰乳酸是在酵母繁殖期形成的,适当增加乙酰乳酸是在酵母繁殖期形成的,适当增加酵母接种量,有利于减少双乙酰的产生。酵母接种量,有利于减少双乙酰的产生。酸类酸类啤酒中的酸类约有啤酒中的酸类约有100种,酸是啤酒的主要种,酸是啤酒的主要呈味物质。呈味物质。适量的酸赋予啤酒柔和和清爽的口感。适量的酸赋予啤酒柔和和清爽的口感。啤酒中的总酸来自麦芽等原料、糖化发酵啤酒中的总酸来自麦芽等原料、糖化发酵的反应产物、水和工艺加酸。的反应产物、水和工艺加酸。啤酒中的酸类含量最多是乙酸,其对啤酒啤酒中的酸类含量最多是乙酸,其对啤酒风味影响较大。若发酵前期污染野生酵母、风味影响较大。若发酵前期污染野生酵母
20、、醋酸菌或发酵后期污染异型乳酸菌,就会醋酸菌或发酵后期污染异型乳酸菌,就会产生大量乙酸。因此,啤酒中有机酸的种产生大量乙酸。因此,啤酒中有机酸的种类、含量可作为判断发酵是否正常的标志。类、含量可作为判断发酵是否正常的标志。醛类醛类啤酒中的醛类来自麦芽汁煮沸中美拉德反啤酒中的醛类来自麦芽汁煮沸中美拉德反应和啤酒发酵过程中醇类的前驱物质或氧应和啤酒发酵过程中醇类的前驱物质或氧化物。化物。对啤酒风味影响较大的是乙醛、糠醛和反对啤酒风味影响较大的是乙醛、糠醛和反-2-壬烯醛。壬烯醛。乙醛主要来自丙酮酸,当乙醛含量过高时,乙醛主要来自丙酮酸,当乙醛含量过高时,啤酒呈腐败性气味、刺激性辛辣感等。利啤酒呈腐
21、败性气味、刺激性辛辣感等。利用二氧化碳洗涤可降低啤酒中乙醛含量。用二氧化碳洗涤可降低啤酒中乙醛含量。糠醛主要由麦芽和酒花的酚酸在麦芽汁煮糠醛主要由麦芽和酒花的酚酸在麦芽汁煮沸过程中转化得到,其不能被酵母同化而沸过程中转化得到,其不能被酵母同化而进入啤酒。发酵过程经脱氢酶还原成糠醇,进入啤酒。发酵过程经脱氢酶还原成糠醇,可使其含量下降。可使其含量下降。反反-2-壬烯醛的形成是啤酒老化的主要原因,壬烯醛的形成是啤酒老化的主要原因,生成机理是脂类和游离脂肪酸的酶促和非生成机理是脂类和游离脂肪酸的酶促和非酶促氧化。氧和氧化作用是造成啤酒老化酶促氧化。氧和氧化作用是造成啤酒老化的主要原因,应避免氧化反应
22、。的主要原因,应避免氧化反应。三、三、影响发酵的主要因素影响发酵的主要因素1 1、麦芽汁成分、麦芽汁成分2 2、发酵温度、发酵温度啤酒发酵一般采用低温发酵,其原因:啤酒发酵一般采用低温发酵,其原因:防止或减少细菌污染;防止或减少细菌污染;最高酵母细胞浓度低,同化氨基酸少,形成的最高酵母细胞浓度低,同化氨基酸少,形成的双乙酰、高级醇等副产物少;双乙酰、高级醇等副产物少;pHpH下降缓慢;下降缓慢;酒花香气损失少;酒花香气损失少;酵母自溶少,使用代数多。酵母自溶少,使用代数多。3 3、罐压、罐压罐压增高,二氧化碳浓度增高,酵母的增罐压增高,二氧化碳浓度增高,酵母的增殖受到抑制。殖受到抑制。4 4、
23、pH pH 酵母发酵最适酵母发酵最适pHpH为为5656,过高、过低都会,过高、过低都会影响发酵速度和代谢产物的种类、数量,影响发酵速度和代谢产物的种类、数量,从而影响啤酒的发酵和产品质量。从而影响啤酒的发酵和产品质量。5 5、代谢产物、代谢产物乙醇的积累将逐步抑制酵母的发酵作用。乙醇的积累将逐步抑制酵母的发酵作用。作业作业1 1、啤酒酵母的可发酵性糖的发酵顺序是怎样?、啤酒酵母的可发酵性糖的发酵顺序是怎样?为什么只有葡萄糖浓度低于为什么只有葡萄糖浓度低于0.2%0.2%时,麦芽糖才时,麦芽糖才开始发酵?开始发酵?2 2、为什么要降低啤酒中的双乙酰含量?如何降、为什么要降低啤酒中的双乙酰含量?
24、如何降低啤酒中的双乙酰含量?低啤酒中的双乙酰含量?三、啤酒发酵技术三、啤酒发酵技术一般将啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵一般将啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。技术。在传统发酵生产中,每批定型麦芽汁经过添加酵母、在传统发酵生产中,每批定型麦芽汁经过添加酵母、前发酵(酵母增殖)、主发酵、后发酵和贮酒等前发酵(酵母增殖)、主发酵、后发酵和贮酒等阶段。其流程:阶段。其流程:1 1、酵母的添加、酵母的添加传统发酵常采用低温缓慢发酵,酵母接种传统发酵常采用低温缓慢发酵,酵母接种量小。量小。接种量比较小,接种后细胞浓度常控制在接种量比较小,接种后细胞浓度常控制在(5 51212)10106
25、 6 个个/mL/mL。酵母的回收和利用:发酵结束后,可回收酵母的回收和利用:发酵结束后,可回收酵母泥作为下次使用。酵母泥常带有较多酵母泥作为下次使用。酵母泥常带有较多泡盖物质和衰老酵母,需用无菌酸水洗涤、泡盖物质和衰老酵母,需用无菌酸水洗涤、分离后,才能使用。分离后,才能使用。酵母的添加方法有多种。酵母的添加方法有多种。设置酵母添加槽,其目的:设置酵母添加槽,其目的:活化经低温水贮养的酵母,缩短发酵过活化经低温水贮养的酵母,缩短发酵过程中的迟滞期。程中的迟滞期。使酵母增殖到一定的数量,并自然升温使酵母增殖到一定的数量,并自然升温到酵母起发的温度。到酵母起发的温度。分离去除酵母泥中死细胞、冷凝
26、固物等分离去除酵母泥中死细胞、冷凝固物等沉淀物。沉淀物。2 2、前发酵、前发酵接种酵母后,有较长(数小时至十小时)接种酵母后,有较长(数小时至十小时)生长滞缓期,才能进入出芽繁殖,当酵母生长滞缓期,才能进入出芽繁殖,当酵母克服生长滞缓期,出芽繁殖细胞浓度达到克服生长滞缓期,出芽繁殖细胞浓度达到20 20 10 106 6 个个/mL/mL,发酵麦汁表面开始起沫,发酵麦汁表面开始起沫,此阶段为前发酵。此阶段为前发酵。前发酵时间,随接种温度、接种量变化。前发酵时间,随接种温度、接种量变化。前发酵阶段糖降不明显,外观浓度降在前发酵阶段糖降不明显,外观浓度降在0.51.00.51.0。P P,温度自然
27、升高,温度自然升高0.7 1.0 0.7 1.0 。酵母恢复阶段:酵母恢复阶段:酵母细胞膜的主要物酵母细胞膜的主要物质是甾醇。酵母接入新的培养基中,质是甾醇。酵母接入新的培养基中,首先要合成甾醇,产生新的细胞膜,首先要合成甾醇,产生新的细胞膜,恢复渗透性,合成代谢的主要能量来恢复渗透性,合成代谢的主要能量来自暂贮细胞内的肝糖和海藻糖提供。自暂贮细胞内的肝糖和海藻糖提供。在此阶段,酵母细胞基本不繁殖。在此阶段,酵母细胞基本不繁殖。有氧呼吸阶段:有氧呼吸阶段:细胞膜形成后,恢复细胞膜形成后,恢复了渗透性,酵母立即以可发酵性糖为了渗透性,酵母立即以可发酵性糖为主要能量来源,在氧的作用下进行繁主要能量
28、来源,在氧的作用下进行繁殖。同时,肝糖再行积累。殖。同时,肝糖再行积累。3 3、主发酵、主发酵无氧呼吸阶段:无氧呼吸阶段:可发酵性糖被分解成乙醇可发酵性糖被分解成乙醇和二氧化碳,可发酵性糖进行酵解的顺序:和二氧化碳,可发酵性糖进行酵解的顺序:葡萄糖葡萄糖果糖果糖蔗糖蔗糖麦芽糖麦芽糖麦芽三糖。麦芽三糖。根据发酵液表面现象的不同,可以将主发根据发酵液表面现象的不同,可以将主发酵过程分为酵过程分为4 4个阶段:个阶段:起泡期、高泡期、落起泡期、高泡期、落泡期、泡盖形成期。泡期、泡盖形成期。起泡期起泡期在麦汁表面逐渐出现更多的泡沫,由四在麦汁表面逐渐出现更多的泡沫,由四周渐渐拥向中间,洁白细腻,厚而紧
29、密。周渐渐拥向中间,洁白细腻,厚而紧密。维持维持1212天,每天温度上升天,每天温度上升0.50.8 0.50.8 ,不需人工降温。不需人工降温。每天消糖每天消糖0.50.80.50.8。P P。高泡期高泡期发酵发酵3 3天后,泡沫增高,形成卷曲隆起,高天后,泡沫增高,形成卷曲隆起,高达达25302530厘米,并因酒内酒花树脂和蛋白质厘米,并因酒内酒花树脂和蛋白质-单宁氧化物开始析出而逐渐变为棕黄色。单宁氧化物开始析出而逐渐变为棕黄色。一般维持一般维持2323天,为发酵旺盛期,大量释出天,为发酵旺盛期,大量释出热量,需要用冰水冷却。热量,需要用冰水冷却。每天降糖每天降糖1.52.01.52.0
30、。P P。落泡期落泡期发酵发酵5 5天后,发酵力逐渐减弱,二氧化碳气泡天后,发酵力逐渐减弱,二氧化碳气泡减少,泡沫回缩,酒内析出物增多,泡沫由减少,泡沫回缩,酒内析出物增多,泡沫由综黄色变为棕褐色。综黄色变为棕褐色。一般维持一般维持2 2天左右,控制液温每天下降天左右,控制液温每天下降0.5 0.5 。每天消糖每天消糖0.50.80.50.8。P P。泡盖形成期泡盖形成期发酵发酵7 78 8天后,泡沫回缩,形成一层褐色天后,泡沫回缩,形成一层褐色苦味的泡盖,厚度约为苦味的泡盖,厚度约为2 24 4厘米。厘米。此时,发酵已进入末期,在大幅度降温情此时,发酵已进入末期,在大幅度降温情况下,酵母大量
31、凝集沉淀,可发酵性糖已况下,酵母大量凝集沉淀,可发酵性糖已大部分降解,每天消糖大部分降解,每天消糖0.20.40.20.4。P P,发酵最,发酵最后一天,急剧降温。后一天,急剧降温。44、主发酵过程的控制、主发酵过程的控制温度的控制温度的控制国内啤酒工厂大多使用下面发酵酵母菌种,国内啤酒工厂大多使用下面发酵酵母菌种,允许发酵温度范围为允许发酵温度范围为616 616,正常范围为,正常范围为812 812,在此范围内的温度可以称为,在此范围内的温度可以称为“主主发酵温度发酵温度”。主发酵时的最高温度称为主发酵时的最高温度称为“高泡温度高泡温度”,进入发酵时的温度称为进入发酵时的温度称为“起发温度
32、起发温度”,终,终止发酵时的温度称为止发酵时的温度称为“下酒温度下酒温度”。在三个温度中,高泡温度在三个温度中,高泡温度 和下酒温度最重和下酒温度最重要。高泡温度要。高泡温度 决定发酵速度、啤酒风味、决定发酵速度、啤酒风味、酒花利用率、酵母回收数量等。而下酒温酒花利用率、酵母回收数量等。而下酒温度决定后发酵的起发速度、双乙酰的还原、度决定后发酵的起发速度、双乙酰的还原、二氧化碳的饱和等。二氧化碳的饱和等。接种温度:接种温度:58 58 发酵最高温度发酵最高温度低温发酵:低温发酵:7.59.0 7.59.0 高温发酵:高温发酵:1013 1013 发酵终了温度:发酵终了温度:45 45 发酵麦汁
33、发酵麦汁浓度的控制浓度的控制在一定的酵母菌种和麦汁成分条件下,浓在一定的酵母菌种和麦汁成分条件下,浓度的控制是由调节发酵温度和发酵时间来度的控制是由调节发酵温度和发酵时间来控制的。控制的。如果发酵旺盛,消糖快,则需适当降低发如果发酵旺盛,消糖快,则需适当降低发酵最高温度和缩短最高温的保持时间;反酵最高温度和缩短最高温的保持时间;反之则需延长最高温保持时间或采取缓慢降之则需延长最高温保持时间或采取缓慢降温的办法,以促进消糖。温的办法,以促进消糖。时间的控制时间的控制在一定的麦汁成分,酵母活性和一定的发在一定的麦汁成分,酵母活性和一定的发酵度要求下,发酵时间主要取决于发酵温酵度要求下,发酵时间主要
34、取决于发酵温度。发酵温度高,则发酵时间短,反之亦度。发酵温度高,则发酵时间短,反之亦然。然。例如:主发酵降糖速度慢的原因?例如:主发酵降糖速度慢的原因?麦芽汁组成不良。麦芽汁组成不良。酵母质量差。酵母质量差。发酵温度控制不当。发酵温度控制不当。麦芽汁麦芽汁pHpH控制不当。控制不当。55、主发酵的下酒条件控制、主发酵的下酒条件控制下酒:下酒:传统啤酒发酵中将主发酵池的嫩啤传统啤酒发酵中将主发酵池的嫩啤酒转移到后发酵罐的操作称为下酒。酒转移到后发酵罐的操作称为下酒。下酒的可发酵性糖:下酒的可发酵性糖:保留足够又不过剩的保留足够又不过剩的发酵糖并能在后发酵全部发酵,一般保留发酵糖并能在后发酵全部发
35、酵,一般保留在后发酵中增加在后发酵中增加10%10%发酵度的糖类。发酵度的糖类。下酒的温度:下酒的温度:下酒温度应根据下酒时双乙酰下酒温度应根据下酒时双乙酰的含量和后发酵时间而定。若下酒时双乙酰比的含量和后发酵时间而定。若下酒时双乙酰比较高(较高(0.3mg/L0.3mg/L),应采用较高温度(如),应采用较高温度(如56.5 56.5 ),可缩短后发酵时间。),可缩短后发酵时间。下酒的酵母细胞浓度:下酒的酵母细胞浓度:有了可发酵性糖,有了可发酵性糖,有适宜的发酵温度,后发酵能否顺利进行,有适宜的发酵温度,后发酵能否顺利进行,还必须依赖于有相当数量的活性啤酒酵母。还必须依赖于有相当数量的活性啤
36、酒酵母。下酒的酵母细胞浓度常控制在下酒的酵母细胞浓度常控制在(10201020)10106 6个个/mL/mL。如何促使发酵较快成熟?如何促使发酵较快成熟?衡量发酵液成熟的方面:衡量发酵液成熟的方面:生酒味的去除。生酒味的去除。啤酒的进一步老熟。啤酒的进一步老熟。发酵液澄清和二氧化碳的饱和。发酵液澄清和二氧化碳的饱和。控制良好的后发酵过程将有利于啤酒的成控制良好的后发酵过程将有利于啤酒的成熟,而较高的下酒温度、较多的可发酵性熟,而较高的下酒温度、较多的可发酵性糖类和酵母细胞数是保证后发酵旺盛的基糖类和酵母细胞数是保证后发酵旺盛的基本条件。本条件。但是,但是,过高的下酒温度、下酒糖度也不适过高的
37、下酒温度、下酒糖度也不适宜。宜。66、后发酵和贮酒的作用、后发酵和贮酒的作用 下酒后,由于嫩啤酒还含有少量的可发酵下酒后,由于嫩啤酒还含有少量的可发酵性糖类,加上酵母的再次悬浮和下酒时嫩啤性糖类,加上酵母的再次悬浮和下酒时嫩啤酒吸收了一定数量的氧,在贮酒罐内会再次酒吸收了一定数量的氧,在贮酒罐内会再次出现一个较为旺盛的发酵过程,称为后发酵。出现一个较为旺盛的发酵过程,称为后发酵。实际上,嫩啤酒进入贮酒罐以后到啤酒成熟为实际上,嫩啤酒进入贮酒罐以后到啤酒成熟为止的整个过程可分为止的整个过程可分为3 3个内容:个内容:开口发酵期:开口发酵期:二氧化碳驱除生酒味。二氧化碳驱除生酒味。封口发酵期:后发
38、酵的后期。封口发酵期:后发酵的后期。贮酒期:酵母与颗粒沉淀,二氧化碳溶解趋贮酒期:酵母与颗粒沉淀,二氧化碳溶解趋于饱和,缓慢的酯化反应。于饱和,缓慢的酯化反应。后发酵和贮酒的作用后发酵和贮酒的作用 A A)糖类继续发酵;)糖类继续发酵;B B)增加)增加COCO2 2的溶解;的溶解;C C)促进啤酒的成熟;)促进啤酒的成熟;D D)促进啤酒的澄清。)促进啤酒的澄清。77、贮酒期控制、贮酒期控制从封罐开始到酒成熟的天数称为酒龄。传从封罐开始到酒成熟的天数称为酒龄。传统低温长时间贮酒要统低温长时间贮酒要60906090天,经过改进后天,经过改进后缩短至缩短至15301530天。天。88、后处理、后
39、处理后处理是在后发酵、贮酒期间,通过采取后处理是在后发酵、贮酒期间,通过采取一定的工艺措施或一些添加剂,达到改善一定的工艺措施或一些添加剂,达到改善啤酒质量、加速啤酒成熟的目的。啤酒质量、加速啤酒成熟的目的。后处理包括:后处理包括:A)高温还原双乙酰;)高温还原双乙酰;B)添加啤酒澄清剂吸附沉淀蛋白质;)添加啤酒澄清剂吸附沉淀蛋白质;C)添加酶制剂提高啤酒的非生物稳定性;)添加酶制剂提高啤酒的非生物稳定性;D)添加)添加PVPP(聚乙烯聚吡咯烷酮聚乙烯聚吡咯烷酮)吸附多酚;吸附多酚;E)添加还原性物质抗氧化;)添加还原性物质抗氧化;F)充)充CO2;G)添加酒花油。)添加酒花油。啤酒大容量发酵
40、罐发酵啤酒大容量发酵罐发酵 1 1、发酵发酵 (1 1)单酿罐发酵:前发酵、主发酵、后发)单酿罐发酵:前发酵、主发酵、后发酵、贮酒全部在一个罐中完成;酵、贮酒全部在一个罐中完成;(2 2)两罐法发酵:)两罐法发酵:前发酵、主发酵在发酵罐完成,后发酵和贮前发酵、主发酵在发酵罐完成,后发酵和贮酒在贮酒罐完成;酒在贮酒罐完成;前发酵、主发酵、后发酵在发酵罐完成,贮前发酵、主发酵、后发酵在发酵罐完成,贮酒在贮酒罐完成。酒在贮酒罐完成。2 2、圆筒体锥底发酵罐发酵的优点、圆筒体锥底发酵罐发酵的优点A A)加速发酵)加速发酵B B)厂房投资节省)厂房投资节省C C)冷耗节省)冷耗节省D D)发酵罐清洗消毒可实现自动化)发酵罐清洗消毒可实现自动化圆筒体锥底发酵罐圆筒体锥底发酵罐朝日罐朝日罐 作业作业1 1、主发酵过程需控制哪些工艺参数?怎样掌握、主发酵过程需控制哪些工艺参数?怎样掌握下酒条件?下酒条件?2 2、后酵和贮酒的作用是什么?、后酵和贮酒的作用是什么?3 3、圆筒体锥底发酵罐发酵的优点有哪些?为什、圆筒体锥底发酵罐发酵的优点有哪些?为什么说圆筒体锥底发酵罐发酵可加速发酵?么说圆筒体锥底发酵罐发酵可加速发酵?