啤酒生產(chǎn)工藝

1、1.啤酒的起源世界最早的啤酒：時(shí)間：4千余年前發(fā)明人：蘇美爾人飲用方法：麥桿中國(guó)最早的啤酒（醴）：時(shí)間：四、五千年前中國(guó)近代啤酒從歐洲傳入第四章 啤酒生產(chǎn)工藝2、什么是啤酒 啤酒是以麥芽為主要原料，添加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的，是一種含二氧化碳、起泡、低酒精度的飲料酒。 a、一種低酒精度的飲料，每100g啤酒中僅含酒精3-5g，一般不超過(guò)8g； b、含有一定量的二氧化碳，可以形成潔白細(xì)膩的泡沫； c、有特殊的啤酒花清香和適口的苦味； d、有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，即有較高的發(fā)熱量和含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。啤酒具有以下特點(diǎn)：啤酒與其他發(fā)酵酒的主要不同點(diǎn)： a、使用的原料不同，啤酒以大麥芽和啤酒花為主要原料

2、； b、使用的釀造方式和酵母菌種不同。啤酒有特殊的或?qū)Ｓ玫尼勗旆椒?，發(fā)酵用的酵母菌適經(jīng)純粹分離和專門(mén)培養(yǎng)的啤酒酵母菌種； c、啤酒的生產(chǎn)周期不固定，可根據(jù)品種、工藝和設(shè)備條件而變化，短的僅14天，長(zhǎng)的可達(dá)40天以上。3、啤酒的功效解渴解渴提神提神助消化助消化利尿利尿減肥減肥防病防病適量飲用 a、不同原麥汁濃度的啤酒：8-18P b、不同色澤的啤酒：淺色啤酒、深色啤酒、黑啤酒等 c、不同工藝條件的啤酒：如冰啤酒、干啤酒、純生啤酒等5、啤酒的分類(lèi)美國(guó)將啤酒按酒精含量分無(wú)醇啤酒 酒精含量低于0.5%低酒精度啤酒 酒精含量低于2.5% 淡爽啤酒 酒精含量低于2.53%普通啤酒 酒精含量低于3.54%高

3、酒精度啤 酒酒精含量低于45.5%特殊類(lèi)型啤酒 新型啤酒一 啤酒概述 啤酒分類(lèi) 鮮啤酒(生啤酒) 未經(jīng)過(guò)巴氏滅菌 熟啤酒 經(jīng)過(guò)巴氏滅菌 純生啤酒 啤酒發(fā)酵成熟后,經(jīng)過(guò)過(guò)濾,以物理過(guò)濾法去除啤酒中蛋白質(zhì)、菌體等物質(zhì)的方法替巴氏滅菌代 干啤酒 以麥芽為主要原料，其它淀粉質(zhì)原料或糖類(lèi)及酒花為輔料，制成的原麥汁濃度約10%、發(fā)酵度達(dá)72%以上，成品色澤淺、苦味輕、口味淡爽、低糖低熱量的新型啤酒。冰啤酒 冰啤酒 是一種將原啤酒進(jìn)行有限度的冰晶化處理，并進(jìn)一步強(qiáng)化冷混濁物去除而得的、質(zhì)量更為優(yōu)良的新型啤酒 一般是將嫩啤酒經(jīng)過(guò)有限度的冰晶化處理后，在2.2下儲(chǔ)存數(shù)天，再趁冷進(jìn)行精濾，不去除啤酒中的小冰晶啤酒

4、釀造四元素：啤酒釀造四元素：麥芽、啤酒花、酵母、水。麥芽、啤酒花、酵母、水。二、啤酒釀造-原料2-12-1大麥大麥為什么啤酒用大麥作為主要原料？為什么大麥發(fā)芽后才能用于做啤酒？大麥的化學(xué)組成：(1)淀粉 大麥的主要貯藏物大麥的主要貯藏物，存于胚乳細(xì)胞存于胚乳細(xì)胞內(nèi)，淀粉顆粒中大約含97%的化學(xué)純淀粉，0.05-0.15%的含氮化合物，0.2-0.7%的無(wú)機(jī)鹽，0.6%的高級(jí)脂肪酸。(2)纖維素、半纖維素和麥膠物質(zhì) 構(gòu)成大麥胚乳細(xì)胞壁構(gòu)成大麥胚乳細(xì)胞壁的主要物質(zhì)，的主要物質(zhì)，在大麥發(fā)芽過(guò)程中合成的纖維素酶在大麥發(fā)芽過(guò)程中合成的纖維素酶、半纖維素酶、-葡萄糖酶及其它酶類(lèi)將細(xì)胞壁破解后，其它水解酶類(lèi)

5、方能進(jìn)入細(xì)胞分解淀粉等大分子物質(zhì)。 (3)蛋白質(zhì)含量高低及其類(lèi)型直接影響制麥和釀造工藝及啤酒質(zhì)量。(4)多酚類(lèi)物質(zhì)約占其干重的約占其干重的0.1-0.3%，這些多酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)啤酒質(zhì)量和口味的影響目前沒(méi)有形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)。 輔助原料 傳統(tǒng)啤酒發(fā)酵采用100%麥芽（德國(guó)） 中國(guó)采用大米（碎米），用量中國(guó)采用大米（碎米），用量25-50%25-50%降低成本減少蛋白質(zhì)含量改善麥芽汁浸出物組成，不容易渾濁改善啤酒風(fēng)味使之柔軟、色淡優(yōu)點(diǎn)2-2 啤酒花啤酒生產(chǎn)為什么要使用啤酒花？酒花素有什么功效？啤酒花 始于德國(guó)，屬?？?、律草屬，多年生曼生攀援草本植物 其名較多，如蛇麻花、忽布花等 雌雄異味，生產(chǎn)上主要用雌花

6、主要成分 酒花樹(shù)脂、酒花油、多酚物質(zhì)酒花樹(shù)脂、酒花油、多酚物質(zhì)賦予啤酒特有的香味和爽口的苦味增進(jìn)啤酒的泡沫性和穩(wěn)定性與麥汁共沸時(shí)促進(jìn)蛋白質(zhì)凝固防腐能力啤酒花啤酒花作用作用2-3 酵母啤酒之魂 啤酒酵母從何而來(lái)？ 為什么酵母被稱為“啤酒之魂”？可發(fā)酵糖氨基酸氧礦物質(zhì)維生素麥汁麥汁主要的啤酒酵母菌 有兩種：有兩種：頂酵母頂酵母和和底酵母底酵母。用顯微鏡看時(shí)，頂酵母呈現(xiàn)的卵形稍比底酵母明顯。頂酵母名稱的得來(lái)是由于發(fā)酵過(guò)程中，酵母上升至啤酒表面并能夠在頂部撇取。底酵母則一直存在于啤酒內(nèi)，在發(fā)酵結(jié)束后并最終沉淀在發(fā)酵桶底部。 頂酵母產(chǎn)生淡色啤酒，烈性黑啤酒，苦啤酒。 底酵母底酵母產(chǎn)出貯藏啤酒和產(chǎn)出貯藏啤

7、酒和Pilsner。2-4 水啤酒的血液為什么說(shuō)水是啤酒的血液？為什么說(shuō)水是啤酒的血液？啤酒發(fā)酵用水指糖化用水和洗滌麥糟用水，這兩部分直接參與工藝反應(yīng)，為麥汁和啤酒的組成部分。如水中存在重酸鈣、鎂鹽 會(huì)引起麥芽醪酸度降低改變糖化醪的pH影響酶的最適宜作用條件收得率降低約1-3%并引起酒花變味，變得粗啤酒原料粉碎啤酒原料粉碎 麥汁制備麥汁制備（糖化）（糖化） 麥麥 汁汁 處處 理理 啤啤 酒酒 發(fā)發(fā) 酵酵 啤酒的澄清啤酒的澄清（過(guò)濾）（過(guò)濾） 啤酒的包裝啤酒的包裝三、啤酒釀造工藝-流程麥芽制造麥芽制造大麥制成麥芽是啤酒生產(chǎn)的開(kāi)始，制造麥芽的目的主要有 使大麥生成各種酶，如酯酶、淀粉酶、半纖維素分

8、解酶等 使大麥粒中的淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)在酶作用下，達(dá)到適度溶解 通過(guò)麥芽的焙燥除去麥芽中多余的水分和生腥味 二、麥芽汁制備二、麥芽汁制備 麥芽汁制備過(guò)程也稱糖化過(guò)程 將麥芽粉碎與水混合，借助麥芽自身的多種水解酶，將淀粉和蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)進(jìn)一步分解成可溶性低分子糖類(lèi)、糊精、氨基酸、肽等，即糖化過(guò)程 由此制出的浸出物即為麥芽汁 麥汁制備過(guò)程：麥汁制備過(guò)程：麥芽、大米等原料由投料口或立倉(cāng)經(jīng)斗式提升機(jī)、螺旋輸送機(jī)等輸送到糖化樓頂部，經(jīng)過(guò)去石、除鐵、定量、粉碎粉碎后，進(jìn)入糊化糊化鍋、糖化糖化鍋糖化分解成醪液，經(jīng)過(guò)濾槽/壓濾機(jī)過(guò)濾過(guò)濾，然后加入酒花煮沸煮沸，去熱凝固物，冷卻冷卻分離 工藝流程水水糊化糖化

9、麥芽粉碎麥芽粉 大米粉碎大米粉酒花酒花 過(guò)濾煮沸澄清冷卻定型麥芽汁定型麥芽汁麥糟麥糟麥汁制造麥汁制造是將固態(tài)麥芽、非發(fā)芽谷物、酒花用水調(diào)制加工成澄清透明的麥芽汁的過(guò)程。 原料處理 為了提高浸出率，原料和輔料必須進(jìn)行粉碎粉碎 目的目的：使整粒谷物經(jīng)粉碎后有較大的比表面積，使物料中貯藏物質(zhì)增加和水、酶的接觸面積，加速酶促反應(yīng)及物料的溶解。 麥芽原料的粉碎要求粉碎要求做到皮殼破而不碎，且胚乳盡可能的細(xì)，從而避免由于皮殼過(guò)細(xì)造成的過(guò)濾困難。對(duì)于像大米、玉米等輔助原料則要求越細(xì)越好。 糊化及糖化 糊化糊化即是輔料在50的料液中，其淀粉顆粒吸水膨脹，表層膠質(zhì)溶解，內(nèi)部的淀粉分子脫離膨脹的表層進(jìn)入水中，再升

10、溫至70左右成糊狀物，為下一步進(jìn)行糖化反應(yīng)作必要的準(zhǔn)備。糖化時(shí)的主要物質(zhì)變化a)非發(fā)芽谷物中淀粉的糊化和液化糊化糊化：淀粉受熱吸水膨脹，從細(xì)胞壁中釋放，破壞晶狀結(jié)構(gòu)并形成凝膠的過(guò)程液化液化：淀粉在熱水中糊化形成高粘度凝膠，如繼續(xù)加熱或受到淀粉酶的水解，使淀粉長(zhǎng)鏈斷裂成短鏈狀，粘度迅速降低的過(guò)程b) 淀粉的糖化： 指輔料的糊化醪和麥芽中淀粉受到麥芽中淀粉酶的分解，形成低聚糊精和以麥芽糖為主的可發(fā)酵性糖的全過(guò)程。 （1）淀粉糖化的要求：糖化時(shí)，淀粉受到麥芽中淀粉酶的催化水解，液化和糖化同時(shí)進(jìn)行 （2）糖化過(guò)程中的淀粉酶：啤酒釀造中淀粉的分解全部依賴于淀粉酶的酶促水解反應(yīng)c) 糖化過(guò)程中蛋白質(zhì)的水解

11、 麥芽的蛋白質(zhì)水解情況對(duì)麥汁組分具有決定性意麥芽的蛋白質(zhì)水解情況對(duì)麥汁組分具有決定性意義，麥芽的糖化過(guò)程可以起到調(diào)整麥汁組分的作義，麥芽的糖化過(guò)程可以起到調(diào)整麥汁組分的作用。用。（1）蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物和啤酒的關(guān)系：麥汁中氨基酸過(guò)多，影響酵母的增殖和發(fā)酵；而其中氨基酸過(guò)少，則酵母增殖困難，最后導(dǎo)致發(fā)酵困難（2）定型麥汁含氮組分的要求：麥汁中高分子可溶性氮應(yīng)不超過(guò)總氮的15%（3）麥芽中蛋白酶及其性質(zhì)：麥芽糖化時(shí)，起催化水解作用的蛋白酶類(lèi)主要是內(nèi)切肽酶和羧基肽酶（4）糖化過(guò)程中麥芽蛋白質(zhì)水解的控制：糖化過(guò)程中麥芽蛋白質(zhì)分解的深度和廣度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如制麥芽時(shí)深刻 麥芽醪麥芽醪過(guò)濾 定義：糖化過(guò)程結(jié)束時(shí)，

12、已經(jīng)基本完成了麥芽和輔料中高分子物質(zhì)的分解，萃取。必須在最短時(shí)間內(nèi)把麥汁和麥糟分離的過(guò)程。 方法：過(guò)濾槽法、壓濾機(jī)法、快速過(guò)濾法過(guò)濾槽法、壓濾機(jī)法、快速過(guò)濾法等。趁熱過(guò)濾（7080 ），回流510min。第一麥汁：用過(guò)濾方法提取糖化料中的麥汁。第二麥汁或洗滌麥汁。 麥汁的煮沸和酒花添加 經(jīng)過(guò)濾后清亮的麥汁，還需要經(jīng)過(guò)濾后清亮的麥汁，還需要煮沸煮沸。 蒸發(fā)掉多余水分，濃縮到規(guī)定濃度；蒸發(fā)掉多余水分，濃縮到規(guī)定濃度； 破壞全部酶系，保證在以后釀造過(guò)程中麥汁破壞全部酶系，保證在以后釀造過(guò)程中麥汁組分的一致性組分的一致性, ,穩(wěn)定麥汁成分；穩(wěn)定麥汁成分； 使熱凝固物析出使熱凝固物析出, ,避免啤酒渾濁

13、；避免啤酒渾濁； 殺死麥汁中的雜菌；殺死麥汁中的雜菌； 浸出酒花中的有效成分；浸出酒花中的有效成分； 排除麥汁中特異的臭味排除麥汁中特異的臭味 。 澄清及冷卻 麥芽汁經(jīng)過(guò)煮沸后，含有一定量的酒花糟和產(chǎn)生一系列的熱凝固物，后者對(duì)啤酒發(fā)酵過(guò)程與啤酒的非生物學(xué)穩(wěn)定性有很大的危害。 一般啤酒企業(yè)采用回旋沉淀法和自然沉淀法除去。 麥汁冷卻冷卻的目的，主要是使麥汁達(dá)到主發(fā)酵最適宜的溫度68，同時(shí)使大量的冷凝固物析出 另外，為了滿足酵母在主發(fā)酵初期繁殖的需要，要充入一定量的無(wú)菌空氣，溶解氧濃度應(yīng)達(dá)610mg/L,此時(shí)的麥汁我們叫它定型麥定型麥汁汁 麥汁冷卻設(shè)備通常采用薄板冷卻器。 三、三、 發(fā)酵工序發(fā)酵工序

14、 根據(jù)酵母在啤酒發(fā)酵液中的性狀，可將它們分成兩大類(lèi)：上面啤酒酵母和下面啤酒酵母。 上面啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)在發(fā)酵時(shí)，酵母細(xì)胞隨CO2浮在發(fā)酵液面上，發(fā)酵終了形成酵母泡蓋，即使長(zhǎng)時(shí)間放置，酵母也很少下沉。 下面啤酒酵母(Saccharomycescarlsbergensis)在發(fā)酵時(shí)，酵母懸浮在發(fā)酵液內(nèi)，在發(fā)酵終了時(shí)酵母細(xì)胞很快凝聚成塊并沉積在發(fā)酵罐底?？査共湍?Sac.carlsbergensis)-因丹麥卡爾斯伯(Carlsberg)地方而得名,是啤酒釀造業(yè)中的典型底面酵母。1883年,Carlsberg實(shí)驗(yàn)室分離出世界上第一個(gè)的單細(xì)胞酵母菌。自此以

15、后這種啤酒酵母被稱作Carlsbergensis A.A. 啤酒酵母啤酒酵母 能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖、蔗糖 上面啤酒酵母和下面啤酒酵母，兩者在細(xì)胞形態(tài)、對(duì)棉子糖發(fā)酵能力、凝聚性以及啤酒發(fā)酵溫度等方面有明顯差異。國(guó)內(nèi)啤酒廠一般都使用下面啤酒酵國(guó)內(nèi)啤酒廠一般都使用下面啤酒酵母生產(chǎn)啤酒。母生產(chǎn)啤酒。 當(dāng)培養(yǎng)組分和培養(yǎng)條件改變時(shí)，兩種酵母各自的特性也會(huì)發(fā)生變化。 用于生產(chǎn)上的啤酒酵母，種類(lèi)繁多。不同的菌株，在形態(tài)和生理特性上不一樣，在形成雙乙酰高峰值和雙乙酰還原速度上都有明顯差別，造成啤酒風(fēng)味各異。啤酒酵母的凝絮性啤酒酵母的凝絮性 是重要的生產(chǎn)特性，會(huì)影響酵母回收再利用于發(fā)酵的可能，影響發(fā)酵速率和發(fā)酵度

16、，影響啤酒過(guò)濾方法的選擇，乃至影響到啤酒風(fēng)味。 發(fā)酵初期酵母是分散的，達(dá)到某發(fā)酵度，發(fā)酵減弱后，酵母開(kāi)發(fā)酵初期酵母是分散的，達(dá)到某發(fā)酵度，發(fā)酵減弱后，酵母開(kāi)始形成并不緊密的絮狀沉淀，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，器底形成較多沉淀，始形成并不緊密的絮狀沉淀，發(fā)酵結(jié)束時(shí)，器底形成較多沉淀，經(jīng)震蕩，酵母較快分散，靜置一段時(shí)間，又能重新沉降，此類(lèi)酵經(jīng)震蕩，酵母較快分散，靜置一段時(shí)間，又能重新沉降，此類(lèi)酵母稱作母稱作“凝絮性凝絮性”酵母酵母，是目前釀造中用于快速發(fā)酵制造清爽型是目前釀造中用于快速發(fā)酵制造清爽型啤酒常采用的酵母。啤酒常采用的酵母。 我國(guó)傳統(tǒng)啤酒生產(chǎn)常用凝聚性菌株，發(fā)酵后便于收集酵母，啤酒過(guò)濾快B.啤酒發(fā)酵機(jī)

17、理啤酒發(fā)酵機(jī)理啤酒是依賴于純種啤酒酵母，對(duì)麥汁某些組分進(jìn)行一系列的代謝過(guò)程，產(chǎn)生酒精等各種風(fēng)味物質(zhì)，構(gòu)成有獨(dú)特風(fēng)味的飲料酒。 糖類(lèi)的發(fā)酵 啤酒酵母的可發(fā)酵性糖和發(fā)酵順序是： 葡萄糖果糖蔗糖麥芽糖麥芽三糖 麥汁含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 啤酒發(fā)酵初期，接種啤酒酵母必須通過(guò)吸收麥汁中的含氮化合物，用于合成酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)、核酸和其他含氮化合物，繁殖細(xì)胞啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的發(fā)酵代謝啤酒麥汁只有通過(guò)發(fā)酵產(chǎn)生一系列的代謝產(chǎn)物，才能構(gòu)成啤酒特有的香味和口味。1高級(jí)醇：是酒類(lèi)中最主要的風(fēng)味物質(zhì)之一2揮發(fā)酯：是啤酒香味的主要來(lái)源之一，也是主要風(fēng)味物質(zhì)，啤酒中應(yīng)該含有適量的揮發(fā)酯，才能使啤酒香味豐滿協(xié)調(diào)3連二酮類(lèi)（VDK）：是揮

18、發(fā)性的、有強(qiáng)烈刺激性的化合物，它是多種香味物質(zhì)的前驅(qū)物質(zhì)，是黃油、奶酪等乳制品的主要香味物質(zhì)，也是白酒等蒸餾酒的重要香味物質(zhì) 斜面試管 富氏瓶 容器容積 麥汁裝量10ml, 2527, 23d 巴氏瓶 0.51L, 0.250.5L, 25 2d 卡氏罐 1020L 510L, 1520 35d 漢生罐 200300L 200300L 1013 1.52d 種子罐 發(fā)酵罐 菌種室每級(jí)擴(kuò)大菌種室每級(jí)擴(kuò)大1 1：10201020，漢生罐以后，漢生罐以后1 1：5 5左右。左右。 C.啤酒酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)流程 D D發(fā)酵工藝發(fā)酵工藝 啤酒發(fā)酵是采用變溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度是指主發(fā)酵階段的最高發(fā)酵溫度。近代啤

19、酒類(lèi)型崇尚淡爽，因此，比較喜歡采用較高溫度發(fā)酵 在啤酒發(fā)酵過(guò)程中，酵母在厭氧環(huán)境中經(jīng)過(guò)糖酵解途在啤酒發(fā)酵過(guò)程中，酵母在厭氧環(huán)境中經(jīng)過(guò)糖酵解途徑（徑（EMPEMP）將葡萄糖降解成丙酮酸，然后脫羧生成乙醛，）將葡萄糖降解成丙酮酸，然后脫羧生成乙醛，后者在乙醇脫氫酶催化下還原成乙醇。在整個(gè)啤酒發(fā)酵后者在乙醇脫氫酶催化下還原成乙醇。在整個(gè)啤酒發(fā)酵過(guò)程中，過(guò)程中，酵母利用葡萄糖除了產(chǎn)生乙醇和酵母利用葡萄糖除了產(chǎn)生乙醇和COCO2 2外，還生外，還生成乳酸、醋酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸和琥珀酸等有機(jī)酸，同成乳酸、醋酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸和琥珀酸等有機(jī)酸，同時(shí)有機(jī)酸和低級(jí)醇進(jìn)一步聚合成酯類(lèi)物質(zhì)；時(shí)有機(jī)酸和低級(jí)醇進(jìn)一步聚

20、合成酯類(lèi)物質(zhì)； 經(jīng)過(guò)麥芽中所含的蛋白質(zhì)降解酶將蛋白質(zhì)降解成胨、肽經(jīng)過(guò)麥芽中所含的蛋白質(zhì)降解酶將蛋白質(zhì)降解成胨、肽后，酵母菌自身含有的氧化還原酶繼續(xù)將低含氮化合物后，酵母菌自身含有的氧化還原酶繼續(xù)將低含氮化合物進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成氨基酸和其它低分子物質(zhì)。這些進(jìn)一步轉(zhuǎn)化成氨基酸和其它低分子物質(zhì)。這些復(fù)雜的發(fā)復(fù)雜的發(fā)酵產(chǎn)物決定了啤酒的風(fēng)味、泡持性、色澤及穩(wěn)定性等各酵產(chǎn)物決定了啤酒的風(fēng)味、泡持性、色澤及穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)，使啤酒具有獨(dú)特的風(fēng)格。項(xiàng)指標(biāo)，使啤酒具有獨(dú)特的風(fēng)格。啤酒的發(fā)酵也遵循微生物的生長(zhǎng)規(guī)律，低泡期、高泡期、落泡期和泡蓋形成期。主（前）發(fā)酵：低泡期低泡期：倒槽后45h,白色泡沫擴(kuò)展至全液面，12d,溫度上升0.50.8/d,糖度下降0.30.5P/d,不需人工降溫。高泡期高泡期：23d 后，泡沫高達(dá)2530cm,呈棕黃色，維持23d，降糖1.5P/d,注意降溫。發(fā)酵旺盛期。落泡期落泡期：45d后，泡沫回縮，棕褐色泡蓋，應(yīng)控制液溫下降0.5/d，消糖0.50.8P/d,維持2d。發(fā)酵67d后，進(jìn)入末期，每日消糖0.20.4P。發(fā)酵最后一天，