啤酒生產(chǎn)技術(shù)

1、教者：徐春教者：徐春時間：時間：2004.06制作：江蘇食品職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物工程系發(fā)酵教研室聯(lián)系我們： 第五章第五章 啤酒發(fā)酵啤酒發(fā)酵5-1啤酒酵母啤酒酵母一、啤酒酵母的類型和種類l發(fā)酵類型：分為上面酵母與下面酵母l凝聚性：分為凝聚性酵母與粉狀酵母。上面酵母與下面酵母主要區(qū)別上面酵母與下面酵母主要區(qū)別凝聚性酵母與粉狀酵母的區(qū)別凝聚性酵母與粉狀酵母的區(qū)別下面酵母發(fā)酵啤酒下面酵母發(fā)酵啤酒l下面酵母發(fā)酵法雖出現(xiàn)較晚，但較上面酵母更盛行。世界上多數(shù)國家采用下面酵母發(fā)酵啤酒，我國也是全部采用下面酵母發(fā)酵啤酒。傳統(tǒng)下面酵母的幾種主要菌株傳統(tǒng)下面酵母的幾種主要菌株 二、啤酒酵母的主要特性要求二、啤酒酵母的主

2、要特性要求l啤酒工廠使用的啤酒酵母是由野生酵母經(jīng)有系統(tǒng)的長期馴養(yǎng)，經(jīng)反復(fù)使用和考驗，具有正常生理狀態(tài)和特性，適合啤酒生產(chǎn)要求的培養(yǎng)酵母。l對啤酒酵母的基本要求是：發(fā)酵力高，凝聚力強、沉降緩慢而徹底，繁殖能力適當，生理性能穩(wěn)定，釀制出的啤酒風味好。啤酒酵母的主要特性要求啤酒酵母的主要特性要求l1.細胞和菌落形態(tài) 不同菌株的啤酒酵母有著不同的形態(tài)。優(yōu)良健壯的啤酒酵母細胞，具有均勻的形狀和大小，平滑而薄的細胞膜，細胞質(zhì)透明均一。啤酒酵母在麥芽汁固體培養(yǎng)基上菌落呈乳白色至微黃褐色，表面光滑但無光澤，邊緣整齊或呈波狀。2.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，

3、發(fā)酵度也有差異。啤酒生產(chǎn)一般選擇凝聚性比較強的酵母。(2)發(fā)酵度反應(yīng)酵母對麥芽汁中各種糖的利用情況，正常的啤酒酵母能發(fā)酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖和麥芽三糖等。一般啤酒酵母的真正發(fā)酵度應(yīng)為5068左右。(3)酵母死滅溫度是指一定時間內(nèi)使酵母死滅的最低溫度，可作為鑒別菌株的內(nèi)容之一。一般啤酒酵母的死滅溫度在5253，若死滅溫度增高，則說明酵母變異或污染野生酵母。（4）產(chǎn)孢能力一般啤酒酵母生產(chǎn)菌種都不能產(chǎn)生孢子或產(chǎn)孢能力極弱，而某些野生酵母能很好產(chǎn)孢。根據(jù)此特性，可判別啤酒酵母是否混入野生酵母。 啤酒酵母與野生酵母的主要區(qū)別啤酒酵母與野生酵母的主要區(qū)別 三、啤酒酵母擴大培養(yǎng)三、啤酒酵母擴大培養(yǎng)l啤

4、酒酵母擴大培養(yǎng)是指從斜面種子到生產(chǎn)所用的種子的培養(yǎng)過程，這一過程又分為實驗室擴大培養(yǎng)階段和生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段。1.實驗室擴大培養(yǎng)階段實驗室擴大培養(yǎng)階段（1）斜面試管 一般為工廠自己保藏的純粹原菌或由科研機構(gòu)和菌種保藏單位提供。（2）富氏瓶（或試管）培養(yǎng) 富氏瓶或試管裝入10mL優(yōu)級麥汁，滅菌、冷卻備用。接入純種酵母在2527保溫箱中培養(yǎng)23天，每天定時搖動。平行培養(yǎng)24瓶，供擴大時選擇。（3）巴氏瓶培養(yǎng) 取5001000mL的巴氏瓶（也可用大三角瓶或平底燒瓶），加入250500mL優(yōu)級麥汁，加熱煮沸30min，冷卻備用。在無菌室中將富氏瓶中的酵母液接入，在20保溫箱中培養(yǎng)23天。（4）卡氏罐

5、培養(yǎng) 卡氏罐容量一般為1020L，放入約半量的優(yōu)級麥汁，加熱滅菌30min后，在麥汁中加入1L無菌水，補充水分的蒸發(fā)，冷卻備用。再在卡氏罐中接入12個巴氏瓶的酵母液，搖動均勻后，置于1520下保溫35天，即可進行擴大培養(yǎng)，或可供1000L麥汁發(fā)酵用。（5）實驗室擴大培養(yǎng)的技術(shù)要求）實驗室擴大培養(yǎng)的技術(shù)要求l應(yīng)按無菌操作的要求對培養(yǎng)用具和培養(yǎng)基進行滅菌；l每次擴大稀釋的倍數(shù)約為1020倍；l每次移植接種后，要鏡檢酵母細胞的發(fā)育情況；l隨著每階段的擴大培養(yǎng)，培養(yǎng)溫度要逐步降低，以使酵母逐步適應(yīng)低溫發(fā)酵；l每個擴大培養(yǎng)階段，均應(yīng)做平行培養(yǎng)：試管45個，巴氏瓶23個，卡氏罐2個，然后選優(yōu)進行擴大培養(yǎng)。

6、2.生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段l卡氏罐培養(yǎng)結(jié)束后，酵母進入現(xiàn)場擴大培養(yǎng)。啤酒廠一般都用漢生罐、酵母罐等設(shè)備來進行生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)。l（1）麥汁殺菌 取麥汁200300L加入殺菌罐，通入蒸汽，在0.080.10MPa汽壓下保溫滅菌60min，然后在夾套和蛇管中通入冰水冷卻，并以無菌壓縮空氣保壓。待麥汁冷卻至1012時，先從麥汁殺菌罐出口排出部分沉淀物，再用無菌壓縮空氣將麥汁壓入漢生罐內(nèi)。2.生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段l（2）漢生罐空罐滅菌 在麥汁殺菌的同時，用高壓蒸汽對漢生罐進行空罐滅菌1h，再通無菌壓縮空氣保壓，并在夾套內(nèi)通冷卻水冷卻備用。l（3）漢生罐初期培養(yǎng) 將

7、卡氏罐內(nèi)酵母培養(yǎng)液以無菌壓縮空氣壓入漢生罐，通無菌空氣510min。然后加入殺菌冷卻后的麥汁，再通無菌空氣10min，保持品溫1013，室溫維持13。培養(yǎng)3648h左右，在此期間，每隔數(shù)小時通風10min。2.生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段l（4）漢生罐旺盛期培養(yǎng) 當漢生罐培養(yǎng)液進入旺盛期時，一邊攪拌，一邊將85左右的酵母培養(yǎng)液移植到已滅菌的一級酵母擴大培養(yǎng)罐，最后逐級擴大到一定數(shù)量，供現(xiàn)場發(fā)酵使用。l（5）漢生罐留種再擴培 在漢生罐留下的約15左右的酵母培養(yǎng)液中，加入滅菌冷卻后的麥汁，待起發(fā)后，準備下次擴大培養(yǎng)用。保存種酵母的室溫一般控制在23，罐內(nèi)保持正壓（0.020.03MPa

8、），以防空氣進入污染。2.生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段l在下次再擴培時，漢生罐的留種酵母最好按上述培養(yǎng)過程先培養(yǎng)一次后再移植，使酵母恢復(fù)活性。漢生罐保存的種酵母，應(yīng)每月?lián)Q一次麥汁，并檢查酵母是否正常，是否有污染、變異等不正?，F(xiàn)象。正常情況下此種酵母可連續(xù)使用半年左右。（6）生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)的注意點）生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)的注意點l每一步擴大后的殘留液都應(yīng)進行有無污染、變異的檢查；l每擴大一次，溫度都應(yīng)有所降低，但降溫幅度不宜太大；l每次擴大培養(yǎng)的倍數(shù)約為510倍。3.啤酒酵母的質(zhì)量檢驗啤酒酵母的質(zhì)量檢驗 l（1）形態(tài)檢驗 液態(tài)培養(yǎng)中的優(yōu)良健壯的酵母細胞應(yīng)具有均勻的形狀和大小，平滑而薄的細

9、胞壁，細胞質(zhì)透明均一；年幼少壯的細胞內(nèi)部充滿細胞質(zhì)；老熟的細胞出現(xiàn)液泡，內(nèi)貯細胞液，呈灰色，折光性強；衰老細胞中液泡多，內(nèi)容物多顆粒，折光性較強。生產(chǎn)上使用的酵母一般死亡率應(yīng)在3以下，新培養(yǎng)的酵母死亡率應(yīng)在1以下。鏡檢中，不應(yīng)有雜菌污染。（2）發(fā)酵度檢驗）發(fā)酵度檢驗 在正常情況下，外觀發(fā)酵度一般為7587，真正發(fā)酵度為6070，外觀發(fā)酵度一般比真正發(fā)酵度約高20，可按下式粗略換算：wr=wa0.819。淡色啤酒發(fā)酵度的區(qū)分可按表5-5來劃分。w - w1wr(%) =- 100 w式中：w發(fā)酵前麥汁濃度（）； w1發(fā)酵后，排除酒精后的發(fā)酵液濃度（）； wr真正發(fā)酵度（）。w w2wa(%) =

10、 - 100 w式中：w發(fā)酵前麥汁濃度（）； w2發(fā)酵后，不排除酒精后的發(fā)酵液濃度（也稱外觀濃度）（）； wa外觀發(fā)酵度（）。（2）發(fā)酵度檢驗）發(fā)酵度檢驗另外還有凝聚性、發(fā)酵速度、死滅溫度、出芽率、耐酒精度、產(chǎn)酸、產(chǎn)酯等生理特性檢驗。四、啤酒活性干酵母的應(yīng)用方法四、啤酒活性干酵母的應(yīng)用方法（以湖北安琪酵母股份有限公司生產(chǎn)的“安琪”牌啤酒活性干酵母為例）l1.低溫發(fā)酵 發(fā)酵起始溫度為9或更低（78），主發(fā)酵最高溫度控制在1112。啤酒活性干酵母必須活化1.52h，用量為0.5。l復(fù)水活化材料要求：容器必須潔凈、可密封；活化用水必須是無菌的涼開水；麥汁必須經(jīng)煮沸后取用。復(fù)水活化步驟復(fù)水活化步驟l取

11、煮沸后的1012Bx的麥汁，加等量的涼開水，迅速冷卻至3032，加入可密封的潔凈容器中，制成46Bx麥汁：l取所需用量的啤酒活性干酵母加入到46Bx麥汁中，麥汁用量為啤酒活性干酵母用量的510倍。l復(fù)水活化過程中，每隔10min搖動2min，活化1.52h。該工藝發(fā)酵45天可開始保壓，此時糖度在4.5Bx左右。2.中溫發(fā)酵中溫發(fā)酵 l發(fā)酵起始溫度為11，主發(fā)酵最高溫度為1314。l啤酒活性干酵母用量為0.4，復(fù)水活化方法同上述低溫發(fā)酵。l發(fā)酵4872h可開始保壓，糖度在4.5Bx左右。l其他控制條件根據(jù)工藝要求而定。3.高溫發(fā)酵高溫發(fā)酵 l發(fā)酵起始溫度為17，主發(fā)酵最高溫度控制在為1920。l

12、在此溫度下，啤酒活性干酵母可不活化直接入罐，用量為0.3。l發(fā)酵3648h可開始保壓，糖度在4.5Bx左右。5-2、啤酒發(fā)酵機理、啤酒發(fā)酵機理l一、主要物質(zhì)變化1、糖的變化 在啤酒發(fā)酵過程中，可發(fā)酵糖約有96%發(fā)酵為乙醇和CO2，是代謝的主產(chǎn)物；2.02.5%轉(zhuǎn)化為其他發(fā)酵副產(chǎn)物；1.52.0%作為碳骨架合成新酵母細胞。發(fā)酵副產(chǎn)物主要有：甘油、高級醇、羰基化合物、有機酸、酯類、硫化合物等。2、含氮物質(zhì)的變化 在正常的發(fā)酵過程中，麥汁中含氮物約下降1/3，主要是約50%的氨基酸和低分子肽為酵母所同化。酵母分泌出的含氮物的量較少，約為酵母同化氮的1/3。啤酒中殘存含氮物質(zhì)對啤酒的風味有重要影響。含

13、氮物質(zhì)高（450 mgL）的啤酒顯得濃醇，含氮量為300400 mgL的啤酒顯得爽口，含氮物質(zhì)量300 mgL的啤酒則顯得寡淡。3、其他發(fā)酵產(chǎn)物、其他發(fā)酵產(chǎn)物l（1）高級醇類 高級醇（俗稱雜醇油）是啤酒發(fā)酵代謝產(chǎn)物的主要成分，對啤酒風味有重大影響，超過一定含量時有明顯的雜醇味。對于一般的啤酒，多量的高級醇是不受歡迎的。啤酒中的絕大多數(shù)高級醇是在主發(fā)酵期間酵母繁殖過程中形成的。l（2）酯類 啤酒中的酯含量很少，但對啤酒風味影響很大，啤酒含有適量的酯，香味豐滿協(xié)調(diào)，但酯含量過高，會使啤酒有不愉快的香味或異香味。酯類大都在主發(fā)酵期間形成。l（3）連二酮 連二酮是雙乙酰和2，3-戊二酮的總稱，其中對啤

14、酒風味起主要作用的是雙乙酰。雙乙酰被認為是衡量啤酒成熟與否的決定性的指標，雙乙酰的味閾值為010.15 mg/L，在啤酒中超過閾值會出現(xiàn)餿飯味。淡爽型成熟啤酒，雙乙酰含量以控制在0.1mg/L以下為宜；高檔成熟啤酒最好控制在0.05mg/L以下。影響雙乙酰生成的因素l菌種還原能力：強壯幼、衰老、營養(yǎng)不良、代數(shù)多者。l麥汁成分中AA的種類和含量：-氨基N或Val，-乙酰乳酸生成，雙乙酰。l巴氏滅菌前-乙酰乳酸的含量：，則高溫殺菌時，雙乙酰l染菌l酵母自溶雙乙酰的控制與消除方法l菌種雙乙酰產(chǎn)量低者；提高接種量，還原期7106個/100ml。l麥汁成分-氨基N：180200mg/L，并有適宜的Val

15、含量。溶解O269mg/L，鋅0.150.20mg/L。l釀造用水：殘余堿度1.78mmol。l還原溫度：適當提高。l控制酵母增殖l外加-乙酰乳酸脫羧酶使發(fā)酵液中的-乙酰乳酸乙偶姻 l（4）硫化物 揮發(fā)性硫化物對啤酒風味有重大影響，這些成分主要有硫化氫、二甲基硫、甲基和乙基硫醇、二氧化硫等。其中硫化氫、二甲基硫?qū)ζ【骑L味的影響最大。啤酒中的揮發(fā)性硫化氫大都是在發(fā)酵過程中形成的。啤酒中的硫化氫應(yīng)控制在010g/L的范圍內(nèi)；啤酒中二甲基硫濃度超過100g/L時，啤酒就會出現(xiàn)硫磺臭味。l（5）乙醛 乙醛是啤酒發(fā)酵過程中產(chǎn)生的主要醛類，乙醛是酵母代謝的中間產(chǎn)物。當啤酒中乙醛濃度在10mg/L以上時，則

16、有不成熟的口感、腐敗性氣味；當乙醛濃度超過25mg/L，則有強烈的刺激性辛辣感。成熟啤酒的乙醛正常含量一般10mg/L。l4、苦味物質(zhì) 發(fā)酵過程中，麥汁中近1/3的苦味物質(zhì)損失掉。主要原因是由酵母細胞的吸附、發(fā)酵時間增長等原因造成的。l5、pH值的變化 麥汁發(fā)酵后，pH值降低很快。下面發(fā)酵啤酒，發(fā)酵終了時，pH值一般為4.24.4。pH值下降主要是由于有機酸的形成，同時也由于磷酸鹽緩沖溶液的減少。 二、影響發(fā)酵的主要因素二、影響發(fā)酵的主要因素l1麥汁成分氨基N、還原糖、鋅等。l2發(fā)酵溫度變溫發(fā)酵，指主發(fā)酵階段的最高溫度。一般低溫發(fā)酵。上面：1822，下面：715。低溫發(fā)酵的原因：P231下面發(fā)

17、酵的類型：低溫發(fā)酵（接種67.5，發(fā)酵79）；中溫發(fā)酵（接種89，發(fā)酵1012）；高溫發(fā)酵（接種910，發(fā)酵1315）。淡爽型啤酒多采用較高溫度發(fā)酵。l3罐壓，則l4pH56l5代謝產(chǎn)物。53啤酒發(fā)酵技術(shù)啤酒發(fā)酵技術(shù)一、傳統(tǒng)啤酒發(fā)酵一、傳統(tǒng)啤酒發(fā)酵傳統(tǒng)的下面發(fā)酵，分主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個階段。主發(fā)酵一般在密閉或敞口的主發(fā)酵池（槽）中進行，后發(fā)酵在密閉的臥式發(fā)酵罐內(nèi)進行。傳統(tǒng)啤酒下面發(fā)酵的工藝特點傳統(tǒng)啤酒下面發(fā)酵的工藝特點（1）主發(fā)酵溫度比較低，發(fā)酵進程緩慢，發(fā)酵代謝副產(chǎn)物較少；（2）主發(fā)酵結(jié)束時，大部分酵母沉降在發(fā)酵容器底部；（3）后發(fā)酵和貯酒期較長，酒液澄清良好，二氧化碳飽和穩(wěn)定，酒的泡沫細微，

18、風味柔和，保存期較長。（一）、主發(fā)酵（一）、主發(fā)酵 （以敞口（以敞口12麥汁發(fā)酵為例）麥汁發(fā)酵為例） 1.一般工藝過程一般工藝過程（1）麥汁冷卻至接種溫度（6左右），流入增殖槽，將所需的酵母量（為麥汁量的05（體積分數(shù)）左右）加入，混合均勻。通入無菌空氣，使溶解氧含量在8mg/L左右。（2）酵母經(jīng)繁殖20h左右，待麥汁表面形成一層泡沫時，將增殖槽中的麥汁泵入發(fā)酵槽內(nèi)，進行厭氧發(fā)酵。（3）發(fā)酵23天左右，溫度升至發(fā)酵的最高溫度，進行冷卻，先維持最高溫度23天。以后控制發(fā)酵溫度逐步回落，主酵結(jié)束時，發(fā)酵液溫度控制在4.04.5。（4）主發(fā)酵最后一天急劇冷卻，使大部分酵母沉降槽底，然后將發(fā)酵液送至貯

19、酒罐進行后發(fā)酵。2.主發(fā)酵過程的現(xiàn)象和要求主發(fā)酵過程的現(xiàn)象和要求 酵母繁殖期麥芽汁添加酵母816h以后，液面上出現(xiàn)二氧化碳小氣泡，逐漸形成白色、乳脂狀的泡沫，酵母繁殖20 h以后立即進入主發(fā)酵池，與增殖槽底部沉淀的雜質(zhì)分離。起泡期入主發(fā)酵池45h后，在麥汁表面逐漸出現(xiàn)更多的泡沫，由四周漸漸向中間擴散，泡沫潔白細膩，厚而緊密，如花菜狀，發(fā)酵液中有二氧化碳小氣泡上涌，并將一些析出物帶至液面。此時發(fā)酵液溫度每天上升0.50.8，每天降糖0.30.5P，維持時間12天，不需人工降溫。高泡期發(fā)酵后23天，泡沫增高，形成隆起，高達2530cm，并因發(fā)酵液內(nèi)酒花樹脂和蛋白質(zhì)-單寧復(fù)合物開始析出而逐漸變?yōu)樽攸S

20、色，此時為發(fā)酵旺盛期，需要人工降溫，但是不能太劇烈，以免酵母過早沉淀，影響發(fā)酵。高泡期一般維持23天每天降糖1.5P左右。落泡期發(fā)酵5天以后，發(fā)酵力逐漸減弱，二氧化碳氣泡減少，泡沫回縮，酒內(nèi)析出物增加，泡沫變?yōu)樽睾稚?。此時應(yīng)控制液溫每天下降0.5左右，每天降糖0.50.8P，落泡期維持2天左右。泡蓋形成期發(fā)酵78天后，泡沫回縮，形成泡蓋，應(yīng)即時撇去泡蓋，以防沉入發(fā)酵液內(nèi)。此時應(yīng)大幅度降溫，使酵母沉淀。此階段可發(fā)酵性糖已大部分分解，每天降糖0.20.4P。3.主發(fā)酵主發(fā)酵技術(shù)條件技術(shù)條件 （二）后發(fā)酵（二）后發(fā)酵 l主發(fā)酵結(jié)束后的發(fā)酵液稱嫩啤酒。l后發(fā)酵的目的：殘?zhí)抢^續(xù)發(fā)酵；促進啤酒風味成熟；增

21、加CO2的溶解量；促進啤酒的澄清。后發(fā)酵的工藝要求和操作后發(fā)酵的工藝要求和操作l1.下酒 將嫩啤酒輸送到貯酒罐的操作稱下酒。多用下面下酒法。貯酒罐可一次裝滿，也可分2、3次裝滿。如是分裝，應(yīng)在13天內(nèi)裝滿。入罐后，液面上應(yīng)留出1015cm空距，有利于排除液面上的空氣，盡量減少與氧的接觸。如果嫩啤酒含糖過低，不足以進行后發(fā)酵，可添加發(fā)酵度為20的起泡酒，促進發(fā)酵。后發(fā)酵的工藝要求和操作后發(fā)酵的工藝要求和操作l2.密封升壓 下酒滿桶后，正常情況下敞口發(fā)酵23天，以排除啤酒中的生青味物質(zhì)。以后封罐，罐內(nèi)二氧化碳氣壓逐步上升，壓力達到5080kPa時保壓，讓酒中的二氧化碳逐步飽和。后發(fā)酵的工藝要求和操

22、作后發(fā)酵的工藝要求和操作l3.溫度控制 后發(fā)酵多控制先高后低的貯酒溫度。前期控制35，而后逐步降溫至-11，降溫速度視啤酒的不同類型而定。有些新工藝，前期溫度控制范圍很大（313），以保持一定的高溫盡快還原雙乙酰，促進啤酒成熟。后發(fā)酵室溫度的控制：前期35，后期110。一般控制在23較容易實現(xiàn)。 4.后發(fā)酵時間后發(fā)酵時間 淡色啤酒一般貯酒時間較長，濃色啤酒貯酒時間較短；原麥汁濃度高的啤酒較濃度低的啤酒貯酒期長；低溫貯酒較高溫貯酒的貯酒時間長。5.貯酒期的控制貯酒期的控制l酒齡：從封罐開始到酒成熟的天數(shù)。傳統(tǒng)：6090d，改進后縮短1530d。l影響因素：酒的成熟度、保質(zhì)期、酵母、貯酒罐的特點等

23、。6.后處理后處理后酵和貯酒期間采取的工藝措施可添加一些添加劑等操作，以達到改善啤酒質(zhì)量、加速啤酒成熟的目的。高溫雙乙酰還原后快速冷卻法單寧、蛋白質(zhì)澄清法酶制劑法：蛋白酶、果膠酶、葡聚糖酶等吸附多酚法：聚酰胺樹脂、聚乙烯吡咯烷酮等還原劑法：VC、SO2類物質(zhì)人工充CO2添加酒花油、異酸法添加Zn2、低聚糖、藻酸酯法等。其他方法：后酵的CO2洗滌法、后發(fā)酵循環(huán)冷處理法等。二、啤酒大型發(fā)酵罐發(fā)酵二、啤酒大型發(fā)酵罐發(fā)酵（一）圓柱錐底發(fā)酵罐1. 特點(1)底部為錐形，便于生產(chǎn)過程中隨時排放沉集于罐底的酵母。(2)罐身設(shè)有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制。罐體外設(shè)有保溫裝置，可將罐體置于室外，減少建筑投資，

24、節(jié)省占地面積。 (3)采用密閉發(fā)酵，便于C02洗滌和C02回收；既可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐。 (4)罐內(nèi)發(fā)酵液由于液體高度而產(chǎn)生C02梯度，并通過冷卻方位的控制，可使發(fā)酵液進行自然對流，罐體越高對流越強。有利于酵母發(fā)酵能力的提高和發(fā)酵周期的縮短。(5)發(fā)酵罐可采用儀表或微機控制，操作、管理方便?？刹捎肅IP自動清洗系統(tǒng)，清洗方便。(6)設(shè)備容量大，國內(nèi)采用的罐容一般為100600m3。圓柱錐底發(fā)酵罐的示意圖見圖5-4。圓柱錐底發(fā)酵罐圓柱錐底發(fā)酵罐基本結(jié)構(gòu)錐頂：錐頂：CO2、CIP管道，防真空閥、過壓閥、管道，防真空閥、過壓閥、壓力傳感器等壓力傳感器等罐體：冷卻裝置和保溫層、測溫和測壓元件罐體：

25、冷卻裝置和保溫層、測溫和測壓元件等等錐底：冷卻層、進出管道、閥門、視鏡、測錐底：冷卻層、進出管道、閥門、視鏡、測溫和測壓的傳感器等。溫和測壓的傳感器等。主要結(jié)構(gòu)參數(shù)徑高比：圓筒部分：徑高比：圓筒部分：1 （14）；）；罐容量：有效體積：罐容量：有效體積：80%錐角：錐角：6090，一般，一般6075。冷卻夾套與冷卻面積：二次冷媒冷卻。冷卻夾套與冷卻面積：二次冷媒冷卻。啤酒冰點：啤酒冰點：-2.7-2.0，冷媒溫度：，冷媒溫度：-3左左右。冷媒：右。冷媒：2030%酒精水或酒精水或20%的丙二醇的丙二醇水。冷卻面積：不銹鋼水。冷卻面積：不銹鋼0.350.40m2/m3，碳，碳鋼：鋼：0.500.

26、62 m2/m3.結(jié)構(gòu)參數(shù)隔熱層與防護層隔熱層與防護層:隔熱層：聚酰胺樹脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基隔熱層：聚酰胺樹脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨脹珍珠巖粉、礦渣棉等。厚度甲酸乙酯、膨脹珍珠巖粉、礦渣棉等。厚度150200mm。防護層：鋁合金、馬口鐵：防護層：鋁合金、馬口鐵：0.71.5mm；不銹鋼：；不銹鋼：0.50.7mm瓦楞板等。瓦楞板等。罐壓：安全閥與真空閥的作用。下酒時注意背壓。罐壓：安全閥與真空閥的作用。下酒時注意背壓。罐數(shù)：罐數(shù)發(fā)酵周期每天糖化次數(shù)罐數(shù)：罐數(shù)發(fā)酵周期每天糖化次數(shù)罐容麥汁的批次數(shù)罐容麥汁的批次數(shù)3（4）工藝參數(shù)及要求）工藝參數(shù)及要求周期：1224d。與

27、產(chǎn)品類型、質(zhì)量要求、酵母性能、接種量、發(fā)酵溫度、季節(jié)等有關(guān)。接種量：與酵母性能、代數(shù)、衰老情況、產(chǎn)品類型等有關(guān)。發(fā)酵開始：（1020）106個/ml；旺盛時：（67）107個/ml；排放酵母后：（68）106個/ml；貯酒時：（1.53.5）106個/ml。發(fā)酵最高溫度和雙乙酰還原溫度：低溫發(fā)酵：8；中溫發(fā)酵：1012；高溫發(fā)酵：1518。我國一般：912。還原溫度：發(fā)酵溫度。工藝參數(shù)工藝參數(shù)罐壓：最高0.070.08Mpa。最高罐壓最高溫度100（MPa）。CO2（%，質(zhì)量分數(shù)）0.2980.04罐壓0.008品溫滿罐時間：1224h，最好20h。真實發(fā)酵度：低發(fā)酵度：4856%；中發(fā)酵度：

28、5963%；高發(fā)酵度：65%；超高發(fā)酵度（干啤酒）75%。工藝要求工藝要求注意原料的質(zhì)量和糖化效果：每批次組成應(yīng)均注意原料的質(zhì)量和糖化效果：每批次組成應(yīng)均勻。勻。罐容與麥汁量相適應(yīng)；最好罐容與麥汁量相適應(yīng)；最好16h內(nèi)滿罐。內(nèi)滿罐。麥汁溫度有序麥汁溫度有序麥汁溶氧適度：麥汁溶氧適度：8ppM。發(fā)酵溫控穩(wěn)定發(fā)酵溫控穩(wěn)定盡量回收盡量回收CO2并綜合利用并綜合利用注意罐的清洗：噴洗壓力注意罐的清洗：噴洗壓力0.390.49MPa。一罐法發(fā)酵工藝一罐法發(fā)酵工藝 （1）酵母添加 分次追加滿罐。滿罐時間一般為1224h，最好在20h以內(nèi)。酵母接種量要比傳統(tǒng)發(fā)酵法大些，接種溫度一般控制在滿罐時較擬定的主發(fā)酵

29、溫度低23。一般邊加麥汁邊加酵母。（2）通風供氧 冷麥汁溶解氧的控制可根據(jù)酵母添加量和酵母繁殖情況而定，一般要求混合冷麥汁溶解氧不低于8mgL即可。（3）主發(fā)酵溫度 各廠采用的主發(fā)酵溫度是不一樣的。多數(shù)廠采用低溫（67）接種，前低溫（910）后升溫（1213）的發(fā)酵工藝，主要是為了既不形成過多的代謝產(chǎn)物，又有利于加速雙乙酰的還原。為了加速發(fā)酵，縮短酒齡，國際上有提高發(fā)酵溫度的傾向。 （4）雙乙酰還原 雙乙酰還原是啤酒成熟和縮短酒齡的關(guān)鍵。酵母在接近完成主酵時提高發(fā)酵溫度一段時間，不會影響啤酒正常風味物質(zhì)的含量，而有利于雙乙酰的還原。雙乙酰還原溫度一般控制在1014左右，使連二酮濃度降至0.08

30、mgL以下時，即開始降溫。（5）冷卻降溫 當雙乙酰還原到要求指標時，酒液開始冷卻降溫。降至56時，保持2448h，減壓回收酵母。最后再降溫至0-1，貯酒714天?；厥盏慕湍溉缈勺鳛橄乱淮伟l(fā)酵用的種子，則需進行處理?；厥战湍肝搅溯^多的苦味物質(zhì)、單寧、色素等，回收后應(yīng)通入無菌空氣，以排除酵母泥中的CO2，再以無菌水洗滌數(shù)次?；厥战湍冈诘蜏責o菌水中，只能保存23天。也可在24下低溫緩慢發(fā)酵，以保存酵母。（6）罐壓控制 發(fā)酵開始，采用無壓發(fā)酵；二氧化碳回收時，采用微壓（0.010.02 MPa）；至發(fā)酵后期，外觀發(fā)酵度達70以上時，封罐，逐漸升壓至0.070.08 MPa，減少由于升溫所造成的代謝副

31、產(chǎn)物過多的現(xiàn)象，有利于雙乙酰的還原，并使二氧化碳逐漸飽和酒內(nèi)。 一罐法發(fā)酵工藝曲線一罐法發(fā)酵工藝曲線 （5）酵母的回收）酵母的回收特點特點：l降溫至降溫至67后可隨時排放酵母。后可隨時排放酵母。l回收方式：酵母回收泵和計量裝置、加壓與回收方式：酵母回收泵和計量裝置、加壓與充氧裝置。充氧裝置。l貯存方式：不洗滌，貯存溫度易調(diào)節(jié)。貯存方式：不洗滌，貯存溫度易調(diào)節(jié)。酵母的回收酵母的回收l回收過程回收過程：降溫至67錐底閥酒精滅菌85熱水30min、0.25%消毒液10min排放清水沖洗5min85熱水滅菌20min。定期85NaOH洗滌20min。l回收要點回收要點：注意備壓和貯存溫度（24）及時間

32、（3d ）及時除雜：23倍速0.52.0無菌水洗，并80100目篩雜。22.5次/天酸洗：5%調(diào)pH2.22.5攪勻后靜置3h，去上層用。酵母使用次數(shù)：24代。要求：死亡率5%，10%不可使用。（6）罐的清洗與消毒）罐的清洗與消毒微生物的控制微生物的控制污染途徑污染途徑：麥汁冷卻、輸送管道、閥門、接種、發(fā)酵空罐等。檢驗：檢驗：洗滌殘水細菌總數(shù)5個/ml，每周一次厭氧微生物檢測。罐的清洗與消毒罐的清洗與消毒殺菌劑的選擇：ClO2、雙氧水、過氧乙酸、甲醛等。洗滌方法的選擇：清水堿水清水清水堿水清水殺菌劑（ClO2、雙氧水、過氧乙酸）清水堿水清水消毒劑無菌水清水稀酸（磷酸、硝酸、硫酸）清水堿水清水殺菌劑無菌水（二）連續(xù)發(fā)酵（二）連續(xù)發(fā)酵特點：l發(fā)酵效率高l操作方便、設(shè)備利用率高l生產(chǎn)周期短l啤酒損失少l酵母繁殖量少等優(yōu)點。連續(xù)發(fā)酵的形式連續(xù)發(fā)酵的形式l（1）多罐式連續(xù)發(fā)酵 目前這種連續(xù)發(fā)酵方式已很少采用。l(2)塔式連續(xù)發(fā)酵 塔式連續(xù)發(fā)酵要求采用高凝聚型酵母，以便保持較高的酵母濃度，在塔底部分形成一個濃集的塞柱。生產(chǎn)中要經(jīng)常在塔底通入C