麦汁制备工艺.doc

麦芽汁制备工艺第一节 概述 麦汁制备n 麦汁制造是将固态麦芽、非发芽谷物、酒花用水调制加工成澄清透明的麦芽汁的过程。 第一节 麦芽与谷物辅料的粉碎n 目的：使整粒谷物经粉碎后有较大的比表面积，使物料中贮藏物质增长和水、酶的接触面积，加速酶促反映及物料的溶解。n 一 麦芽的粉碎n 麦芽的粉碎方法：干法粉碎，湿法粉碎，回潮干法粉碎和连续调湿粉碎n 麦芽的干法粉碎：近代都采用辊式粉碎机n 麦芽回潮粉碎：麦芽在很短时间内，通入蒸气或热水，使麦壳增湿，胚乳水分保持不变，这样使麦壳有一定柔性，在干法粉碎时容易保持完整，有助于过滤n 麦芽湿法粉碎：由于麦芽皮壳充足吸水变软，粉碎时皮壳不容易磨碎，胚乳带水碾磨，较均匀，糖化速度快。n 连续浸渍湿法粉碎：改善了本来湿法粉碎的两个缺陷 第三节 糖化原理n 一 目的和规定及控制方法n 糖化：将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物，通过麦芽中各种水解酶类作用，以及水和热力作用，使之分解并溶解于水的过程 二、糖化时的重要物质变化n 1 非发芽谷物中淀粉的糊化和液化n 糊化：淀粉受热吸水膨胀，从细胞壁中释放，破坏晶状结构并形成凝胶的过程n 液化：淀粉在热水中糊化形成高粘度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶的水解，使淀粉长链断裂成短链状，粘度迅速减少的过程2 淀粉的糖化：n 指辅料的糊化醪和麦芽中淀粉受到麦芽中淀粉酶的分解，形成低聚糊精和以麦芽糖为主的可发酵性糖的全过程。n （1） 淀粉糖化的规定：糖化时，淀粉受到麦芽中淀粉酶的催化水解，液化和糖化同时进行n （2） 糖化过程中的淀粉酶：啤酿造中淀粉的分解所有依赖于淀粉酶的酶促水解反映n （3） 影响淀粉水解的因素：n 麦芽的质量及粉碎度：糖化力强、溶解良好的麦芽，糖化的时间短，形成可发酵性糖多，可采用较低糖化温度作用n 非发芽谷物的添加：非发芽谷物的种类，支链、直链淀粉的比例，糊化、液化限度及添加数量，将极大的影响到糖化过程和麦汁的组成n 糊化温度的影响：糖化温度趋近于63可得到最高可发酵性糖n 糖化醪PH的影响：淀粉酶作用最适PH值随温度的变化而变化n 糖化醪浓度的影响：实际生产中，糖化醪温度一般以20%-40%为宜 3 糖化过程中蛋白质的水解n 麦芽的蛋白质水解情况对麦汁组分具有决定性意义，而麦芽的糖化过程是可以起到调整麦汁组分的作用。n （1） 蛋白质及其水解产物和啤酒的关系：麦汁中氨基酸过多，影响酵母的增殖和发酵；而其中氨基酸过少，则酵母增殖困难，最后导致发酵困难n （2） 定型麦汁含氮组分的规定：麦汁中高分子可溶性氮应不超过总氮的15%n （3） 麦芽中蛋白酶及其性质：麦芽糖化时，起催化水解作用的蛋白酶类重要是内切肽酶和羧基肽酶n （4） 糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制：糖化过程中麦芽蛋白质分解的深度和广度远远不如制麦芽时深刻三、糖化过程的其他变化n 葡聚糖的分解：糖化过程中需促进葡聚糖的分解。n 麦芽谷皮成分溶解n 麦芽皮壳中具有谷皮酸，多酚类物质，它们的溶解会使麦汁色泽加深，并使啤酒具有不快乐苦涩味，减少啤酒的非生物稳定性。第四节 糖化方法及设备n 一 糖化方法概述n 糖化方法：是指麦芽和非发芽谷物原料不溶性固形物转化成可溶性的，并有一定组成比例的浸出物，所采用的工艺方法和工艺条件。 二、煮出糖化法n 传统下面发酵啤酒无论浅色还是深色啤酒，均采用煮出糖化法。n 1 三次煮出糖化法：适合与各种质量麦芽n 2 二次煮出糖化法三、浸出糖化法n 升温浸出糖化法规定麦芽发芽率高，溶解充足。n 降温浸出糖化法一般很少采用。四、复式糖化法n “复式”包含了辅料的酶和煮沸解决n 1 辅料的糊化，液化:在啤酒糖化时，可以和麦芽粉一起直接投入糖化锅中糖化，此法辅料中淀粉运用率高。n 2 复式一次煮出糖化法：适合于各类原料酿造浅色麦汁n 3 复式浸出糖化法：常用于酿制淡爽型啤酒n 4 麦芽皮壳分离、分级糖化法：此法应采用回潮五辊、六辊并带有分级筛的特殊粉碎机。 外加酶制剂糖化法n 1 外加酶制剂糖化的意义：为实现高比例辅料酿造啤酒开辟了途径n 2 应用淀粉酶促进辅料的糊化：国产耐高温淀粉酶已有生产，一般用量为0.40.6L/t。n 高比例辅料的外加酶酿造 糖化设备n 1 圆筒形糊化糖化锅n 近代，为了工艺调整方便，把糊化锅和糖化锅设计制导致相同规格和结构n 2 矩形锅：较少采用n 3 国内某些麦汁制造设备的规范：我国生产麦汁制造设备已经规模化，大多数是四器组合。第五节 麦芽醪的过滤n 一 概述n 定义：糖化过程结束时，已经基本完毕了麦芽和辅料中高分子物质的分解，萃取。必须在最短时间内把麦汁和麦糟分离的过程。二、 过滤糟法n 是最古老的方法，也是至今采用最普遍的方法n 1 过滤槽的重要结构：过滤槽是由不锈钢制成的圆桶形体，配有弧球形或锥形顶盖，槽底大多是平底。n 2 过滤槽过滤程序n 3 过滤槽过滤的工艺控制三、压滤机法：n 板框式压滤机是由容钠糖化醪的框和分离麦汁的滤布及收集麦汁的滤板各若干组组成过滤元件，再配以顶板、支架、压紧螺杆或液压系统组成。 麦糟的输送：n 从过滤槽或压滤机排出的麦糟为干式，进入过滤设备附近中间贮槽，再通过输送，至厂区边的麦糟出售罐。第六节 麦汁的煮沸和酒花的添加n 一 目的n （1） 蒸发水分，浓缩麦汁，达成规定浓度n （2） 钝化酶及杀菌，保证在以后酿造过程中麦汁组分的一致性n （3） 蛋白质变性和絮凝，避免由蛋白质导致的啤酒浑浊n （4） 酒花有效成分的浸出n 排除麦汁中特异的臭味 二、麦汁煮沸的设备n 煮沸锅是糖化设备中发展变化最多的设备n 1 外形：较普遍的是圆筒球底，球形或锥形盖n 2 材料：近代普遍采用不锈钢板n 3 加热方式：近代绝大多数采用间接加热n 4 蒸发方式：普遍欢迎低压煮沸n 5 煮沸锅技术特性三、麦汁煮沸中水分的蒸发：n 若工艺规定煮沸时间一定，锅蒸发强度一定，热麦汁浓度一定期，麦汁洗糟就受麦汁浓度制约。酒花的添加n 传统啤酒酿造中多采用分次添加酒花在煮沸麦汁中，目的是为了萃取不同量的酒花组分。n 1 酒花重要组分的萃取和变化n （1） 多酚物质：易溶于水，在热麦汁中溶解十分迅速n （2） 酒花精油：是啤酒重要的香气物质n （3） 苦味物质：在麦汁煮沸中变化十分复杂n 2 花的添加量和添加方法n 添加量因酒花质量，消费者嗜好习惯，啤酒的品种浓度等的不同而不同五、麦汁煮沸中蛋白质的变性絮凝n 煮沸中蛋白质的变性和絮凝条件：n 1 麦汁温度和加热时间：加热温度越高，变性越充足n 2 麦汁煮沸PH：取决于煮沸前混合麦汁的PHn 3 沸腾状态：取决于传热量Q和锅的流型n 4 单宁和Ca2+、Mg2+的促进作用 麦汁煮沸中的其他变化n 1. 还原物质的生成：n 重要涉及两大类：还原糖及其生成物、类黑精等为第一类；来自于麦芽，酒花的多酚、酒花苦味物质等为第二类。n 2. 麦汁色泽的增长：煮沸中麦汁色泽迅速增长n 3.其他物质的变化：来自麦芽和辅料中的易挥发物，由蛋白质分解形成二甲硫等硫化物，由糖褐变形成的丙醛等气味物质，在煮沸中随二次蒸汽蒸发，改善了麦汁的气味。 第七节 麦汁的解决n 一 概述n 由煮沸锅放出的定型热麦汁，在进入发酵前还需要进行一系列解决，涉及：酒花糟分离，热凝固物分离，冷凝固物分离、冷却、充氧等一系列解决，才干制成发酵麦汁。 二、酒花的分离：n 我国广泛采用罐底带篦子的酒花分离器n 三、 热凝固物的分离：n 1 热凝固物：一般采用回旋沉淀糟法n 2 回旋沉淀糟分离热凝固物：回旋沉淀糟可以装置在糖化室的煮沸锅旁，尽也许缩短输送管长度，输送泵也应采用低速涡轮泵三、冷凝固物分离 n 1 冷凝固物：是分离热凝固物后澄清的麦汁n 2 冷凝固物分离方法n （1） 酵母繁殖槽法：由浮球出液法泵出上层澄清麦汁，或用位差法，在底部小心排出澄清麦汁n （2） 冷静置沉降法：和繁殖槽法同样也是运用冷凝固物颗粒自然沉降n （3） 硅藻土过滤法：麦汁过滤常采用硅藻土过滤机n （4） 麦汁离心分离法：啤酒厂广泛采用盘式离心分离机n （5） 浮选法：关键在于混合的空气形成泡沫的细密度n 3. 冷凝固法分离的评价n 当大麦有较高的球蛋白，麦芽溶解局限性，又需发明高非生物稳定性的啤酒时，此法的采用是故意义的。 麦汁的充氧n 1 热麦汁的氧化：麦汁在高温下接触氧，此时氧很少以溶解形式存在，而是和麦汁中糖类、蛋白质、酒花树脂、多酚等发生氧化反映n 2 冷却麦汁的充氧：麦汁冷却至发酵接种温度后，接触氧，此时氧反映薄弱，氧在麦汁中呈溶解态，它是酵母前期发酵繁殖必需的n 冷麦汁通风方法：一般采用无油、无菌的压缩空气通 第八节 麦汁收率和麦汁质量n 一 浸出物收得率和原料运用率n 为了比较麦芽和其他原料的糖化完全限度和过滤时浸出物的回收情况，常采用浸出物收得率和原料运用率考察糖化车间量的关系n 二 最终麦汁质量n 最终麦汁：指加酒花煮沸，麦汁定型并分离凝固物后的麦汁第五章 啤酒发酵n 第一节 啤酒酵母n 能使含糖液体自然发酵，生成二氧化碳和酒精，液面上形成“膜”，器底形成“沉淀”的生物，统称为“酵母”。酵母这一名称并不严格和科学，广义上说，凡是单细胞、世代时间较长的低等真核生物，统称为“酵母”。 一、 酵母的分类n 用于酿造的重要有两个种：n 1. 啤酒酵母：能发酵葡萄糖、麦芽糖、蔗糖。n 2. 葡萄汁酵母：能所有发酵棉子糖。n 由于各啤酒厂选育了自己独特的菌株，如：青岛卡尔酵母，因此形成了酿造技术和啤酒风味的多样化。 酵母细胞的基本结构n 酵母是单细胞真核生物，外层由厚的细胞壁和细胞膜所包裹，细胞质内有许多细胞器，还存在作为能源的糖原、脂质等颗粒贮藏物质。三、 啤酒酵母的生活史n 卡尔酵母在液体麦汁中繁殖，出芽形成子细胞，到1/22/3母细胞大小时，子细胞就自动脱离母细胞，这两个细胞再独立出芽，所以，在培养液中只能看到单个细胞或有一个芽细胞。n 啤酒酵母在液体麦汁中出芽繁殖时，也是在长轴一端，但经常和长轴垂直。子细胞长大后不立即脱离母细胞，子细胞再出芽，形成芽簇或36个细胞成串相联 一 啤酒酵母的凝絮性n 是重要的生产特性，会影响酵母回收再运用于发酵的也许，影响发酵速率和发酵度，影响啤酒过滤方法的选择，乃至影响到啤酒风味。n 1 啤酒酵母凝絮性分类：n （1） 整个发酵阶段，酵母是完全分散在发酵液内的，即使发酵完全停止时，酵母也是以单个或数个形式悬浮在液体中。发酵结束时，器底只有少量松散沉淀酵母，大量酵母分散于液体中，如轻轻震荡器皿，沉淀酵母立刻浮起，再形成沉淀需很长时间。这种酵母为典型非凝絮性或“粉末型酵母”。n （2） 发酵初期酵母是分散的，达成某发酵度，酵母再发酵液中细胞密度忽然减少，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，即使强烈振动器皿打散凝块，静置短时间也立即形成凝块，此类酵母称作凝聚性酵母。 n 介于上述两者之间，发酵减弱后，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，经震荡，酵母较快分散，静置一段时间，又能重新沉降，此类酵母称作“凝絮性”酵母，是目前酿造中用于快速发酵制造清爽型啤酒常采用的酵母。 五卡尔酵母的一般特性n 1 生物学分类特性n （1） 形状：圆形、卵圆形、椭圆形n （2） 细胞大小：如8.56.5mn （3） 细胞体积：计算或由粒子数器测定n （4） 巨大菌落：颜色、尺寸、边沿性及特性n （5） 呼吸缺陷型突变株：应5%n （6） 絮凝性：可分为强凝聚性、中档凝聚性、弱凝聚性和粉末性2、 碳水化合物糖类的同化：n 可同化葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等；不同化异麦芽糖、糊精、淀粉等。 3、啤酒酵母的培养和酿造特性n （1） 最高发酵速率：（0.71.5）10-11n （2） 合成每克酵母干物质，需要消耗有利氨基氮量和糖中碳元素量n （3） 酵母发酵时同化氨基酸的顺序，氨基酸同化顺序可分为A、B、C、D四类n （4） 在发酵时酵母细胞生长曲线：一般用110P全麦芽汁在等发酵温度下，在相同接种浓度时，测定发酵液中细胞浓度曲线4、酿造啤酒特性n （1） 残糖分析：用高压液相色谱或纸上层析法，重要比较残糖中麦芽三糖的量，此值反映酵母对麦汁发酵的深度。n （2） 啤酒常规分析：比较酒精和发酵度，比较总酸和pH，比较苦味值和色度，比较-氨基酸和总氮，比较连二酮物质的含量。n （3） 啤酒风味物质测定：醛类，高级醇类，挥发酯类。n （4） 啤酒泡沫特性：比较起泡性，是否喷涌，泡沫的颜色，泡沫的细密度，泡沫的持久性，泡沫的粘着力。n （5） 啤酒的风味品尝：特别在纯正、爽口、柔和或醇厚、淡爽或浓烈和香味等方面比较。六、 啤酒优良酵母的评估和筛选方法n 1 概述n 生产优良酵母的筛选是啤酒工厂十分重要的经常性的工作，但近几年来一些工厂不注意分离筛选或没有一套对的的评估体系，导致生产菌种退化，经常表现为起酵迟缓，发酵力衰退，发酵不彻底，发酵度明显减少，酵母凝聚性变差，过滤困难，啤酒风味改变等。这些退化表现，严重影响了啤酒的正常生产和啤酒的质量。 2、啤酒优良酵母的评估 （1） 形态学上的规定n 细胞的形态：应为圆形、卵形和椭圆形n 细胞大小：分为两类，大型细胞；中小型细胞n （2） 生理学规定n 繁殖速度：近代啤酒生产酵母使用代数低，一般5代n 增殖倍数和细胞浓度：酵母的发酵速度是发酵液中细胞浓度的函数n （3） 发酵力的规定：酵母对糖的发酵能力涉及起酵速度、发酵最高降糖能力、啤酒发酵度、酵母对麦汁的极限发酵度n （4） 凝聚性和沉淀能力：我国传统啤酒生产常用凝聚性菌株，发酵后便于收集酵母，啤酒过滤快n （5） 双乙酰峰值和还原速度等：世界各国优秀浅色啤酒的双乙酰含量均在0.030.06g/Ln （6） 挥发性风味物质：会明显影响啤酒风味n （7） 酵母对压力的耐受性：在近代大罐发酵中由于罐高经常达成1020m，液柱压力和CO2浓度对酵母的生长繁殖和代谢产物形成都也许产生影响n （8） 酵母的稳定性：若6代以内发酵度明显减少，双乙酰含量升高，此酵母是不稳定，易退化的n （9） 主酵液和成品啤酒的风味品尝：在30L以下规模很难作出有否决权的判别n （10） 啤酒泡沫特性：只能在相称规模生产性实验中才较故意义3、生产菌的筛选方法n （1） 底物和解决：分离筛选底物一般用保存菌株n （2） 单细胞分离：将供试菌接一环于100P麦汁中，于25下培养23d，使之活化，并用血球计计数，精确测定培养液的细胞浓度n （3） 第一级筛菌株形态和大小测量n （4） 第二级筛低温发酵能力的测定n （1） 第三级筛凝聚性测定n （2） 第四级筛EBC管发酵性能测定六 啤酒酵母扩大培养n 最能影响酿酒工艺和控制的因素是啤酒酵母，最能决定啤酒品质的因素也是啤酒酵母。近代发酵规模越来越大，对接种酵母规定也越来越严。各厂扩大培养方式和顺序大体相同，而扩培结果得到种酵母的纯度、强壮情况、污染情况差异很大，其因素在于是否有一个科学的扩培技术。n 1 出发菌株的选择：出发菌株一般均需进行单细胞分离，并通过一系列生理特性和生产性能测定，涉及酿酒口味鉴评后，确认是工厂生产需要的优良纯种后才允许投入扩大培养n 2 扩培过程的无菌操作：近代扩大培养应严格建立在纯种的基础上，扩大培养过程的无菌技术是扩培成败的关键n 3 优良的培养基：无论哪级扩培，培养基均需要有特殊规定的麦芽汁n 4 恰当的扩大比例：会影响到起始细胞浓度、扩大培养时间、酵母菌龄一致性以及在扩大培养中抵抗杂菌污染的能力n 5 恰当的移种时机：大家都清楚在对数期移种，可获得出芽最多、死亡率最低、最强壮的种细胞，并且迟缓期最短，繁殖最旺盛。困难在于如何判别接种后的对数期n 6 严格培养培养条件n （1） 温度：最适生长温度是31.634，实际扩大培养中应采用逐级递降温度培养法n （2） 通风：虽然啤酒酵母可以在好气或厌气条件下繁殖，但效果不同n 7 汉生培养罐的留种n （1） 每次更新麦汁前，汉生培养罐应预先通过手动搅拌或压缩空气搅拌n （2） 更换麦汁：必须是优良的麦汁，通过杀菌罐，在压力0.080.01Mpa下杀菌1h，并迅速在杀菌罐用夹套冷却至60以后，麦汁中必须通入无菌空气搅拌n （3） 留种汉生培养罐：应注意培养时间，切勿使培养过头，否则在低温饲养酵母时，由于营养缺少，会加速酵母的衰老第二节 啤酒发酵机理n 啤酒是依赖于纯种啤酒酵母，对麦汁某些组分进行一系列的代谢过程，产生酒精等各种风味物质，构成有独特风味的饮料酒。影响啤酒质量的重要因素：n （1） 麦汁组成分n （2） 啤酒酵母的品种和菌株特性n （3） 投入发酵的酵母数量和质量状态，以及在整个发酵中酵母细胞的生活状况n （4） 发酵容器的几何形状、尺寸和材料，它会影响到发酵流态和酵母的分布、CO2的排出n （5） 发酵工艺条件：pH、温度、溶氧水平、发酵时间等一. 糖类的发酵n 啤酒酵母的可发酵性糖和发酵顺序是：n 葡萄糖果糖蔗糖麦芽糖麦芽三糖 二、麦汁含氮物质的转化n 啤酒发酵初期，接种啤酒酵母必须通过吸取麦汁中的含氮化合物，用于合成酵母细胞蛋白质、核酸和其他含氮化合物，繁殖细胞二、啤酒中风味物质的发酵代谢n 啤酒麦汁只有通过发酵产生一系列的代谢产物，才干构成啤酒特有的香味和口味。n 1 高级醇：是酒类中最重要的风味物质之一n 2 挥发酯：是啤酒香味的重要来源之一，也是重要风味物质，啤酒中应当具有适量的挥发酯，才干使啤酒香味丰满协调n 3 醛类：对啤酒风味影响较大的是乙醛和糠醛n 4 酸类：麦芽、麦汁和啤酒中具有各种有机酸，在普通生产和研究中只测定滴定总酸n 5 连二酮类（VDK）：是挥发性的、有强烈刺激性的化合物，它是多种香味物质的前驱物质，是黄油、奶酪等乳制品的重要香味物质，也是白酒等蒸馏酒的重要香味物质n 6 含硫化合物：由于他们的特殊气味会影响啤酒风味，是近代关心的焦点第三节 啤酒发酵技术n 一 概述n 古代啤酒的发酵均是自然发酵，19世纪生物科学得到发展，结识到发酵是由酵母引起的，当时均采用上面发酵法。149世纪中叶，德国一方面研究出下面发酵法。 二、啤酒发酵工艺技术控制n 至今尚未进一步到发酵代谢控制，多数停留在外界影响因素的选择性控制n 1 酵母菌株的选择：啤酒菌株特性深刻影响到糖类的发酵，氨基酸的同化，酒精和副产物的形成，啤酒的风味，啤酒的稳定性等方面n 2 麦汁组成：有些会直接影响啤酒风味，有些将影响发酵n 3 接种量：提高它可以加快发酵n 4 发酵工艺条件控制n （1） 发酵温度：啤酒发酵是采用变温发酵，发酵温度是指主发酵阶段的最高发酵温度。近代啤酒类型崇尚淡爽，因此，比较喜欢采用较高温度发酵n （2） 罐压、CO2浓度对发酵的影响：在有罐压下发酵，会发现酵母增殖浓度减少，发酵滞缓，代谢副产物也减少第四节 传统啤酒发酵n 一 酵母的添加和前发酵n 1 酵母接种量：接种量比较小，接种后细胞浓度常控制在（512）106个/mln 2 酵母添加方法n （1） 干道和湿道添加法：当今传统式发酵酵母均采用干道添加法n （2） 倍量添加法n （3） 分割法：当接种酵母泥不够生产使用时，采用分割法，可分割13次n （4） 递加法：若初次培养酵母不够一池的接种量，可采用逐步递加麦汁，每次递加麦汁间隔时间为610hn 3 前发酵：室温一般控制比接种温度略高，无菌规定比主发酵室更严格，发酵池内不设冷却排管二、传统啤酒的主发酵n 主发酵前期酵母吸取麦汁中氨基酸和营养物质，运用糖类发酵释放自由能合成酵母细胞n 1 下酒的可发酵性糖：保存足够又但是剩的发酵糖并能在后发酵所有发酵，一般保存在后发酵中增长10%发酵度的糖量n 2 下酒的温度：传统下面啤酒酵母可在2以上发酵n 3.下酒的酵母的细胞浓度：在后发酵中可以采用加高泡酒后发酵的技术。 主发酵沉淀酵母收集和饲养n 饲养时间过长会减少酵母肝糖，使酵母衰老，所以应尽也许缩短酵母在水中的饲养时间n 回收酵母泥做种酵母的条件：n （1） 镜检：细胞大小正常，无异常细胞，液泡和颗粒物正常n （2） 肝糖染色：无肝糖细胞为黄色，有肝糖细胞应大于70%75%n （3） 死亡率测定：适当稀释酵母泥，用0.1%美兰染色3min被明显染上深兰色的细胞为衰老或死亡酵母n （4） 杂菌检查：检查1000个酵母细胞周边，含杆菌应1个n （5） 其他：无异常酸味和酵母自溶味四、主发酵池和发酵设备n 1 主发酵池n （1） 外型和尺寸：大多为方形，容积为10100m3n （2） 材料：现在开始推广使用漆料n （3） 冷却：传统发酵池均装有浸沉式冷却蛇管n 2 主酵室n （1） 有良好隔水绝热层围护厂房n （2） 有良好调温设备，使主发酵能维持在68n （3） 必须有通风换气设备 后酵和贮酒n 目的：糖类继续发酵，促进啤酒风味成熟，增长CO2的溶解，促进啤酒的澄清n 1 糖类继续发酵：在后发酵中发酵糖类重要是残余麦芽糖和主发酵中大多未发酵的麦芽三糖。只需控制麦汁极限发酵度和下酒嫩啤酒真正发酵度之差，就能保存足够的糖类在后发酵中发酵n 2 增长CO2的溶解：CO2是啤酒的重要组成部分，它能赋予啤酒起泡性和杀口性，增长啤酒的防腐性和抗氧化，CO2在啤酒中溢出能拖带啤酒芳香味散发n 3 促进啤酒的成熟：啤酒风味成熟是复杂过程，涉及还原、氧化、酯化、聚合等过程n 4.促进啤酒的澄清：过去啤酒的过滤只有简朴的粗滤，最终包装后啤酒的透明度、非生物稳定性重要取决于过滤前啤酒的澄清度。现在，啤酒工业有各种高技术澄清方法，相对来说，在后发酵和贮藏过程“自然澄清”意义要小得多 第五节 啤酒大型发酵罐发酵n 一、概述：n 现在我国几乎均采用圆筒体锥底发酵罐发酵 二、 圆筒体锥底发酵罐发酵n 1 发酵方法分类：单罐发酵：前发酵、主发酵、后发酵、贮酒所有在一个罐完毕 ；两罐发酵。n 2 设备结构特点n （1） 设备的外性特点：外筒体蝶形或拱形盖，锥形体底n （2） 罐材料：均采用碳钢加涂料或不锈钢两种材料制成n （3） 冷却夹套：国内大多用低温低压，液态冷媒在半圆管、弧形管的夹套，或米勒板式夹套内流动换热n （4） 隔热层和防护层：绝热层材料应具有导热系数低、体积质量低、吸水少、不易燃等特性n （5） 罐重要附件：温度传感器，取样阀等3、圆筒锥底发酵罐的优点：n （1） 加速发酵：麦汁和酵母对流获得强化，因而加速发酵n （2） 厂房投资节省n （3） 冷耗节省：直接冷却发酵罐和酒液，并且冷却介质在强制循环下，传热系数高n 发酵罐的清洗和消毒实现自动程序化。 三、 锥底发酵罐发酵发酵工艺n 1 进罐方法：现在喜欢采用直接进罐法n 2 接种量与起酵温度：大多采用较高接种量，接种温度一般低于主发酵温度23n 3 主发酵温度：大多采用低温（910）发酵和中温（1112）发酵n 4 VDK还原：大罐发酵中，后发酵一般称作“VDK”还原阶段n 5 冷却、降温：依赖于C.C.T冷却夹管n 6 罐压控制：主发酵阶段均采用微压，后期才封罐逐步升高，还原阶段升至最高值，一直保持到啤酒成熟n 7 酵母的排放和收集：啤酒发酵度达成凝聚点时，啤酒酵母就逐步凝聚沉淀于器底，并且沉淀紧密n 8.单酿罐发酵贮酒：一般适宜制造淡爽型啤酒 四、 两罐法发酵n 特点：有较长陈贮后熟期，酒体成熟，完美，稳定性好n 1 典型两罐法：此法的最大困难在于防止啤酒和空气接触，工厂应有充足的CO2回收装置n 模拟传统两罐法：此法应使用凝聚性强的酵母 第五章 成品啤酒n 第一节 啤酒的稳定性一 概述n 随着玻璃工业的发展，人们对啤酒的澄清、透明规定越来越高；啤酒工业的大型化和集团化，生产者对啤酒保质期的延长越来越重视；人们消费的水平提高，饮用者对啤酒风味的追求越来越高。这一切都规定啤酒有高的质量，也即啤酒的稳定性。n 啤酒丧失原有的澄清透明，变成失光，浑浊及有沉淀，称“外观稳定性的破坏”。n 啤酒丧失原有风味，风味恶化，称“风味稳定性的破坏”。 啤酒的生物稳定性n 啤酒是由啤酒酵母发酵，后通过滤得到的产品。通过一般过滤的成品啤酒中或多或少存在培养酵母和其他细菌、野生酵母等，由于存在数量少（102103个/ml），啤酒还是澄清、透明的。若在啤酒保存期中，这些微生物繁殖到104105个/ml以上，啤酒就会发生口味的恶化，变成浑浊和有沉淀物，此时啤酒就称“生物稳定性破坏”或“生物浑浊”。 n 啤酒除菌的方法，目前允许使用的有两种，低热消毒法和过滤除菌法。n 啤酒热消毒的原理：温度是有机体生长和存活的重要环境因素之一，微生物在受到某一高于生长温度的作用下，微生物中蛋白质、核酸、酶就会逐步不可逆的变性、失活、导致微生物的死亡。 啤酒的非生物稳定性n 通过过滤澄清透明的啤酒并不是“真溶液”，而是胶体溶液，它还具有大分子颗粒物质，这些胶体物质在保存时会发生一系列变化使胶体溶液稳定性破坏，形成浑浊乃至沉淀。啤酒的澄清透明是暂时的，有时间限制的，而浑浊、沉淀终究将会发生，啤酒之间的差别，仅仅在于稳定期间的长短。n 啤酒生产者在生产啤酒时，都把重要精力放在减少成品啤酒中这些不稳定的大分子物质，使啤酒在保质期内始终是稳定的，同时，这些不稳定的大分子物质也是口味物质，非生物稳定性长的啤酒并不一定口味最佳。n 1 浑浊啤酒的系统判别法n 取一至数瓶浑浊啤酒，用精密滤纸过滤或离心机（6000r/min）离心20min，可将啤酒分为两大类：n （1） 过滤能除去浑浊或沉淀的n （2） 过滤或离心不能消除浑浊或沉淀n 啤酒重要浑浊物质为蛋白质和高肽，多酚，糊精，铁离子等，氧是浑浊的催化物质。n 2 高分子蛋白质是啤酒非生物浑浊的重要因素之一n 多酚物质是啤酒非生物浑浊的重要因素之二 啤酒的风味稳定性n 啤酒在包装以后，随着时间的延长，在达成一定期间后，啤酒开始丧失原有的香味和口味，风味开始变坏，并且在某一阶段，随时间的延长风味变坏限度加强。尽管此时啤酒还保持原有澄清透明的特点，常规理化指标变化也不明显。n 当今啤酒的酿造技术，可使啤酒非生物、生物稳定性保持612个月，个别可达2年，但风味稳定期还远远达不到如此长。n 风味稳定期：啤酒能保持啤酒新鲜、完美、纯正、柔和的风味而没有因氧化而出现的老化味的时间。n 1 老化的基本机理：啤酒生产从制麦到发酵过程，形成大量的风味老化物质的前体以及一些自身无风味活性，但可通过氧化还原作用和催化活性来影响风味老化的物质。啤酒老化的过程，事实上在原料、制麦、糖化、发酵、包装过程已经开始，而成品酒贮存过程是这些前体老化物质进一步变化，而使啤酒风味恶化。n 2 氧和氧化：氧参与啤酒的老化。老化是由各种风味物质复杂氧化和分解、化合的结果，是啤酒稳定性和风味破坏的头号敌人第二节 啤酒的过滤和分离n 通过后发酵的成熟酒，大部分蛋白质颗粒和酵母已经沉淀，少量悬浮于酒中，须滤除方能包装。n 对啤酒的分离规定是：产量大，质量高（透明度高），损失大，劳动条件好，CO2损失小，不易污染，不影响风味，啤酒不吸取氧。事实上不管何种方法要达成十全十美的效果很困难的。一 过滤介质及过滤原理n 人们用纤维素加石棉或硅藻土，组合成各种不同性质的过滤介质和过滤方式，广泛用于啤酒生产工艺。n 在悬浮液中的颗粒被滤除的机制，可以分三种情况：n （1） 阻挡作用（筛分作用或表面过滤）n （2） 深度效应（机械网罗作用）n （3） 静电吸附作用 棉饼过滤法n 棉饼（过滤）是一种精制木浆添加1%5%的石棉组成的，19世纪末用于酿造业。作为过滤介质的石棉须经煅烧和化学解决，除了阻挡作用和深度效应外，滤棉中的石棉的吸附作用对酒体有重要影响。n 由于滤棉具有很多缺陷，从本世纪30年代后，逐渐被硅藻土法所取代。n 操作要点：洗棉，压棉，过滤。三、硅藻土过滤法n 特点：可以不断地添加助滤剂，使过滤性能得到更新、补充，所以，过滤能力强，可以过滤很浑浊的酒，没有象棉饼那样洗棉和拆卸的劳动，省气省水省工，酒损失也低。n 硅藻土过滤机型号很多，其设计的特点在于体积小，过滤能力强，操作自动化。可分为三种类型：n 1 板框式硅藻土过滤机：结构简朴，活动部件少，维修方便n 2 叶片式硅藻土过滤机：效率高，叶片可进出移动，但清洗不方便，滤床稳定性不高n 3 柱式硅藻土过滤机：滤层不易变形脱落，滤柱为圆形，过滤面积随滤层增厚而增长四、板式过滤机：n 是精制木材纤维和棉纤维掺和石棉或（和）硅藻土等吸附剂压制成的滤板作为过滤介质，是棉饼过滤机的发展，有相称强度的耐用性。 五、 微孔薄膜过滤法n 微孔薄膜是用生物和化学稳定性很强的合成纤维和塑料制成的多孔膜。n 优点：可以直接滤出无菌鲜酒，有助于啤酒泡沫稳定性，成品酒无过滤介质污染，产品损失率减少。六、离心机分离法n 优点：酒损失率降至最低，风味物质无损失。n 缺陷：分离的啤酒有明显的冷浑浊敏感性。n 离心分离的效率重要取决于贮酒罐酒的透明度，上层清酒分离快，下曾接近罐底的浑浊物分离较慢。n 第三节 啤酒的包装和灭菌n 过滤完毕的啤酒，在清酒罐低温存放准备包装，通常同一批酒应在24h内包装完毕，包装容器可分为瓶装，罐装和桶装。瓶装产品比重最大；桶装较古老，目前世界很流行，重要是鲜啤酒；罐装虽然容器成本高，由于节省包装容器的运费，省去贴标签，减少灭菌蒸汽量，便于旅游携带，所以一时流行。 一、空瓶的洗涤n 新旧瓶均需洗涤，回收瓶还须经挑选，回收瓶一般不装出口酒或优质酒。洗涤剂规定无毒性，排污水必须经严格解决。 一、装瓶n 1 概述n 装酒必须做到严格的无菌，尽量减少酒损失，防止CO2泄露，尽量避免酒液与空气接触，防止酒液吸取氧气。n 2 装酒机类型n 当前的装酒机都用无菌空气或CO2气体背压，但按其环形槽内部结构可分为单室和三室两类。n （1） 单室备排风管装酒机（短管式）：n 优点：酒损失小，管子上下移动距离小，因而机件磨损小。n 缺陷：由于排气和充CO2从而延长了罐瓶时间。n （2） 三室长管式装酒机：对瓶子口径大小规定严格，不合格者易导致管子入瓶故障，甚至出现管子弯曲。3、装酒机的选择及其操作注意事项n 装酒机的选择应根据国情和本厂经验及技术水平而定。n 必须保证清酒罐和装酒机的贮酒槽压力相对平稳。 酒瓶压盖n 压盖机通常与装酒机组合成一体，也可分割开。注满酒液后向酒液面喷射微细无菌水流，使啤酒产生泡沫挤出瓶顶空气，当泡沫正好上升至瓶口外沿，形成纽扣状隆起泡盖，紧接着压盖。n 瓶盖垫片多用聚氯乙烯（PVC）。n 为方便消费者，有一种螺旋瓶盖，用“浅多头启动螺纹”，此种瓶盖启开和重新拧紧都很方便。 灭菌n 灭菌用水应尽也许用低硬度水，以防钙镁盐沉淀喷咀。n 为防止破瓶中的酒液减少杀菌水的pH，以致腐蚀瓶盖，可在水中加适量碱液，减少酸度，使pH保持8.0。n 灭菌后的啤酒接着贴标、验酒、装箱。 五、罐装啤酒n 1 技术衍变n 大约于1930年美国出现了罐装啤酒，当时用马口铁制罐。n 1958年后，美国生产铝合金三片罐，1963年又试制成功铝合金两片罐。n 罐装啤酒最大特点是罐体自重轻，另一特点是启动方便。n 2 国外推荐的检查项目和方法n 3 罐装啤酒的工艺n 空罐经80水冲洗、淋干、达成无菌水平。n 用CO2置换空罐内空气，装罐后喷CO2引沫至罐口，迅速封口。n 自动称量，每罐重量规定基本相同。n 灭菌后的罐体外表水分经鼓风干燥，同时冷却。n 4 罐装啤酒的优缺陷n 优点：罐体轻、小，便于携带，不必回收空罐，灭菌时间短等。n 缺陷：空罐只能用一次，增长了包装成本，罐酒损失大，包装后的检测较复杂。2.提高啤酒非生物稳定的工艺措施2.1原料：应选用皮薄、蛋白质及多酚含量低的大麦，严格控制制麦工艺；大米应新鲜，浸出率大于95；适当控制原辅料比，即在麦芽质量较好或外加酶的情况下可适当提高辅料大米的用量，以减少蛋白质及多酚的含量；酒花应选用新鲜优级酒花或颗粒、浸膏，防止氧化树脂进入啤酒中；其他辅料应为食用级并符合国家标准或行业标准。2.2酿造用水：碳酸盐硬度5度dH，非碳酸盐硬度：35度dH，碱度应小，控制Fe2+、Cu2+离子均应小于0.5ppm，合理控制Ca2+、Mg2+浓度。2.3糖化控制2.3.1蛋白分解要适当，重要使麦汁中高、中、低分子蛋白质控制在合理范围之内，一般对溶解较好的麦芽采用正常蛋白分解温度（50），对溶解不良的麦芽可采用低温长时间蛋白分解，此外可添加蛋白酶以