啤酒發(fā)酵工藝ppt課件

1、啤酒發(fā)酵工藝一、發(fā)酵方法及工藝控制啤酒現(xiàn)代發(fā)酵工藝是指在最大限制地保證啤酒質(zhì)量的前提下，利用現(xiàn)代化手段從原料質(zhì)量、酵母菌種選擇、衛(wèi)生條件、采用工藝和設備程度方面入手，所采取的縮短發(fā)酵時間、降低勞動力、提高勞動效率、節(jié)能降耗等的各種措施。.現(xiàn)代啤酒發(fā)酵工藝的改良主要基于兩個緣由：其一，對啤酒發(fā)酵和后熟的新的認識，雙乙酰生成量較低，并能快速復原；其二，縮短啤酒消費周期，降低了消費本錢，并使大罐啤酒質(zhì)量均一。.為了方便操作和節(jié)省勞動力，大多數(shù)啤酒廠都已采用錐形發(fā)酵罐進展主酵和后熟。在西歐部分國家，許多現(xiàn)代化的大型啤酒廠仍運用傳統(tǒng)工藝消費啤酒。但在中國，絕大多數(shù)啤酒廠已采用錐形罐消費啤酒。.由于受企業(yè)

2、本身條件要素或消費供應對象的影響，消費企業(yè)所采用的工藝不盡一樣，但歸納起來大致可分兩方面：一從設備方面分，可分一罐發(fā)酵法、兩罐發(fā)酵法和現(xiàn)代與傳統(tǒng)發(fā)酵結(jié)合法；二從溫度方面分，可分為低溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵。.一 一罐法普遍采用 整個發(fā)酵過程在一個錐形罐中進展，即稱為“一罐法。企業(yè)由于季節(jié)或產(chǎn)質(zhì)量量的要素，在一罐的根底上又采用了兩種工藝低溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵。1低溫發(fā)酵工藝 低溫發(fā)酵工藝在我國運用較為普遍，它比較適宜于運用傳統(tǒng)工藝的酵母進展錐形罐發(fā)酵。.發(fā)酵工藝參數(shù)1發(fā)酵周期：根據(jù)產(chǎn)質(zhì)量量、類型等定，普通為32d左右。通常夏季較短，冬季較長。優(yōu)質(zhì)啤酒發(fā)酵周期長。2酵母接種量：發(fā)酵開場時為102010個ml

3、。6.3發(fā)酵溫度：啤酒發(fā)酵采用變溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度指主發(fā)酵階段的最高溫度。發(fā)酵溫度變化可分四個階段：即起始溫度、主發(fā)酵溫度、雙乙酰復原溫度、貯酒溫度。起始發(fā)酵溫度：普通610啤酒主發(fā)酵可分為三種類型：低溫發(fā)酵：主酵溫度8左右；中溫發(fā)酵：主酵溫度1012；高溫發(fā)酵：主酵溫度1518.國內(nèi)普通采用912.雙乙酰復原溫度：普通等于或高于主發(fā)酵溫度。貯酒溫度：普通為-1.5-1 。.4罐壓采用帶壓發(fā)酵可抑制酵母繁衍，減少由于升溫所呵斥的代謝副產(chǎn)物過多的景象，防止產(chǎn)生過量的高級醇、酯類，同時有利于雙乙酰的復原，并可保證酒中二氧化碳含量。5滿罐時間24h內(nèi)，防止時間過長，酵母增值量大，產(chǎn)生代謝副產(chǎn)物a-乙酰

4、乳酸多，雙乙酰峰值高。6發(fā)酵度根據(jù)所消費的啤酒類型而定，有高發(fā)酵度、中發(fā)酵度、低發(fā)酵度之分。.一罐法發(fā)酵工藝 掌握接種1d1d主發(fā)酵3d封罐升壓升溫，雙乙酰復原2d1d回收酵母1d1d開場后酵.操作步驟及管理一罐式：麥汁進罐：因錐形發(fā)酵罐較大，麥汁分次進罐，滿罐時間最好在20h以內(nèi)，最長不應超越24h。麥汁進罐溫度應逐漸提高，在麥汁進罐過程中，應在管道上充氧，也有最后一次不充氧，以免泡沫溢出。添加酵母：酵母泥可在第二次麥汁進入后一次壓入。加酵母后使麥汁中的懸浮酵母數(shù)大約在1215106個ml。分別冷凝固物：麥汁滿罐24h后，從錐底排放出冷凝固物，也可過1224h后再排出一次。排放冷凝固物應緩慢

5、進展，以免麥汁過多排出，加大損失。.發(fā)酵期間的管理：主要是發(fā)酵溫度、降糖速度、發(fā)酵時間、壓力的管理和控制。原那么上按照發(fā)酵溫度曲線控制發(fā)酵液溫度和壓力。普通滿罐一天后，即升至最高發(fā)酵溫度，常壓發(fā)酵3 4天。主酵根本終了后，封罐升壓升溫(0.1-0.12Mpa)進展雙乙酰復原，約2 4天，待雙乙酰降低至一定要求(普通為0.7-0.8mgL)，降低發(fā)酵液溫度至57C。普通堅持一天，也可直接降溫至貯酒溫度(11.5)，直至發(fā)酵終了。.回收酵母：普通當雙乙酰復原終了降溫至57，堅持一天后回收酵母，從錐底排放。雜質(zhì)較多、死亡率較高的酵母泥應棄去，只回收死亡率在5以下的酵母泥入酵母罐。目前有的啤酒廠在主酵

6、終了、雙乙酰復原開場時回收酵母，這要視酵母的凝聚沉淀情況而定。CO2回收和飽和：發(fā)酵24h，檢查排出CO2純度到達一定要求后，CO2氣體進入回收系統(tǒng)。升壓進展雙乙酰復原時，CO2溶解在酒液中，隨著溫度降低，CO2溶解逐漸飽和，普通在1、0.06-0.07Mpa時CO2含量可達要求。.發(fā)酵罐的清洗和殺菌：發(fā)酵液過濾終了后，必需馬上清洗，普通錐形發(fā)酵罐都有CIP自動清洗安裝，按清洗要求，先用清水沖洗、堿性(酸性)洗滌液循環(huán)清洗，再用清水沖洗，最后用殺菌劑清洗或無菌水沖洗后，背壓備用。.2.高溫發(fā)酵工藝 國內(nèi)已有一批啤酒廠利用引進啤酒酵母實施高溫1417發(fā)酵釀制啤酒。發(fā)酵周期長的為1821天，短的僅

7、需1215天，設備利用率顯著提高，消費本錢大大降低。工藝方法如下：.熱麥汁經(jīng)薄板冷卻器冷至9.510后，經(jīng)過的發(fā)酵溫度為：麥汁在發(fā)酵罐內(nèi)1011堅持36h：進展酵母增殖。溫度升至12：進入主發(fā)酵。經(jīng)過大約2天的發(fā)酵后，外觀濃度降至6P時，使罐壓升至0.080.1MPa。.逐漸自然升溫至16：繼續(xù)發(fā)酵并復原雙乙酰。約在滿罐后的第5天，外觀糖度降至最低點2.22.5P；滿罐后大約第79天，雙乙酰的含量可降至0.1mg/L以下。緩慢降溫，直至0：進展后熟及飽和CO2，時間為45天。在降溫至0的第2天，排放酵母并進展回收。濾酒前一天再排一次酵母和冷凝固物。.一罐法工藝的優(yōu)點：操作簡單；溫度、壓力和液位

8、可以很方便地進展自動控制；回收酵母也比較方便；而且一罐法消費啤酒可以省去兩罐法的倒罐操作，減少了接觸空氣的時機；清洗耗費少；酒損低。缺陷：由于酒液對流較劇烈，許多本應分別的雜質(zhì)不能排出而溶于酒中。所以，一罐法釀制的啤酒口味較兩罐法的粗糙，酒花苦味稍顯生硬，后苦味也更明顯。由于要預留發(fā)酵空間，所以發(fā)酵罐的利用率不高。.二兩罐法 主發(fā)酵和后發(fā)酵分別在主酵罐和后貯罐中進展，因此稱之為“兩罐法。麥汁冷卻至58進入錐形發(fā)酵罐，充氧并參與酵母，酵母的添加量為0.60.8%。外觀發(fā)酵度到達5055%時進展封罐，壓力控制在0.070.1MPa。當外觀發(fā)酵度到達60%糖度3.84.0P時，封鎖冷卻，使酒溫自然升

9、至12，進展雙乙酰復原。34天后，發(fā)酵度到達大約65%時，雙乙酰含量可降至0.1mg/L以下。這時開啟冰水進展冷卻，以0.3/h的速度降溫至5，在此溫度下堅持1224h，排放酵母。然后進展倒罐操作。.倒灌即將主發(fā)酵液倒入已背壓0.060.08MPa的錐形貯酒罐中。倒罐終了后，啤酒在后貯罐中以0.1/h的速度降溫至01。在此溫度下后貯710天，使酒完全成熟。濾酒前一天，調(diào)整壓力為0.050.06MPa。過濾前先排除罐內(nèi)酵母及沉淀物。.兩罐法的優(yōu)點：后發(fā)酵罐內(nèi)酵母數(shù)已不多，經(jīng)后貯后，酵母沉淀較完全，酒液較廓清，過濾性能良好，即使沒有離心機也能順利過濾；缺陷：操作復雜，倒罐時易攝入氧氣，操作時要非常

10、精心。否那么，會影響啤酒質(zhì)量。.二、發(fā)酵設備目前廣泛采用室外大型錐底發(fā)酵罐的發(fā)酵技術(shù)，我國于1978年開場采用這一新技術(shù)，現(xiàn)如今全國各地啤酒企業(yè)根本上已淘汰了傳統(tǒng)的發(fā)酵池發(fā)酵法。.1CO2出2CIP洗滌器3冷卻夾套4真空安裝5人孔6發(fā)酵液面7冷卻劑進口8冷卻劑出口9溫控器10溫度計11取樣管12麥汁管路13嫩啤酒管路14酵母排出管路15洗滌劑管路錐形罐表示圖.采用這種發(fā)酵設備，節(jié)約了投資和消費費用；尤其是大罐普通采用微機控制后，降低了勞動強度，顯著地提高了勞動消費率。且采用一罐發(fā)酵工藝，簡化了消費工序，前、后酵不再嚴厲劃分，縮短了消費時間；降低了消費本錢和啤酒損失；節(jié)約了勞動力和清洗費用。目前

11、，國際啤酒工業(yè)總的開展趨向是大規(guī)模消費，其中心點是在保證啤酒質(zhì)量的前提下，改良消費工藝，縮短消費周期，盡能夠的少投資，較高的可繼續(xù)性和自動化程度，較好的檢查和控制性，添加啤酒產(chǎn)量。.(一) 錐形發(fā)酵罐的特點 1. 具有錐底，角度在6090之間，主發(fā)酵后回收酵母方便。為保證啤酒良好的過濾性，酵母多采用凝聚性能良好的菌株。2. 罐體設有冷卻夾套，冷卻才干能滿足工藝降溫要求。罐的柱體部分設23段冷卻夾套，錐體部分設一段冷卻夾套，這種構(gòu)造有利于酵母沉降和保管。3. 錐形罐是密閉罐，罐利用率普通為80%，可以回收CO2，也可進展CO2洗滌；既可作發(fā)酵罐用，又可作貯酒罐用。.4. 發(fā)酵罐中酒液的自然對流比

12、較劇烈。罐體愈高，對流作用愈強。對流強度與罐體外形、容量大小和冷卻系統(tǒng)的控制有關(guān)。5. 錐形罐具有相當?shù)母叨龋哿^強的酵母較易沉淀，而凝聚性差的酵母就需求借助其它手段進展酵母分別。6. 錐底罐不僅適用于下面發(fā)酵，同樣也適用于上面發(fā)酵，在山東很多啤酒廠曾經(jīng)運用錐形發(fā)酵罐消費上面發(fā)酵的小麥啤酒。.二錐形發(fā)酵罐的構(gòu)造與尺寸錐形罐的尺寸過去并沒有嚴厲的規(guī)定，高度可達40m，直徑可超越10m。對于錐形罐的徑高比普通為1:31:5為宜。三錐形罐的制造資料如今的發(fā)酵罐多用不銹鋼制造。.四錐形罐相關(guān)附件1溫度計在主酵過程中，需求進展準確的溫度控制和準確的溫度丈量。由于在這期間罐內(nèi)會出現(xiàn)劇烈的對流，構(gòu)成溫差

13、，因此需求在罐的上部1/3處和罐的下部1/3處分別安裝溫度計。如今啤酒廠的溫度控制多采用計算機。 .2液位高度顯示器罐內(nèi)液位的檢查很重要。經(jīng)過壓差變送器，可以將壓力信號轉(zhuǎn)換為液位高度。經(jīng)過計算機，可以很方便地換算出罐內(nèi)酒液的體積。3壓力表或壓力傳感器在發(fā)酵和貯酒過程中，必需監(jiān)控錐形罐的壓力。壓力顯示運用傳統(tǒng)的壓力表，或運用壓力傳感器與計算機銜接，采集數(shù)據(jù)，隨時檢查正、負壓維護閥能否正常。.4最低液位探頭和最高液位探頭每個錐形罐都安裝有最低液位和最高液位探頭，以保證在進液時不超越最高液位，在出罐時能終止液體的流出。探頭的作用非常重要。在此要特別闡明：假設到達最高允許液位時，進液仍未停頓，那么在發(fā)

14、酵時，泡沫上升的自在空間就會不夠。泡沫會經(jīng)過罐頂閥門并從上升管中流出，由此使整個設備都被泡沫“污染，呵斥很大的危害。此外，錐形罐的酒液全部排空會使罐中吸入大量空氣，損失同樣不小進液時，還得備壓。.5取樣安裝錐形罐上設有取樣口，從管道中取樣的可行方法有： 隨機取樣可在恣意時辰取樣，多次樣品混合，經(jīng)過分析得出產(chǎn)質(zhì)量量的平均結(jié)果。 多次取樣在給定的時間內(nèi)取樣，可反映一定時間內(nèi)樣品的情況。 有代表性的平均取樣.6檢查孔有時必需檢查錐形罐能否有以下情況發(fā)生： 出現(xiàn)裂痕或腐蝕； 罐上或管道中的死角。因此，發(fā)酵罐普通上下各開一個可封鎖的人孔，其直徑至少為50cm。下部人孔在錐體最下端出口處，旋松螺母即可卸下

15、。除此之外，錐形罐最頂部還有CIP清洗安裝、正壓維護閥、真空閥或負壓維護閥等附件。.7. 管道銜接與閥門大多數(shù)的啤酒廠運用多路管道銜接板見圖。在多路管道銜接板上，由于采用活動的拱形銜接納，故僅用很少的手柄就可以連通所期望的管道。經(jīng)過手動碟閥或遠控碟閥就可以翻開或封鎖銜接系統(tǒng)。.8. 錐形罐的降溫控制酵母在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設定的工藝溫度下進展，那么必需進展冷卻。普通采用間接冷卻方式，冷媒是乙醇或乙二醇與水的混合液，它在氨制冷機的蒸發(fā)器箱中進展冷卻，溫度普通控制在5左右，它主要用于麥汁冷卻和發(fā)酵罐的降溫。.三、影響發(fā)酵的要素影響發(fā)酵和啤酒質(zhì)量的要素主要有以下幾方面： 一酵母菌

16、種的選擇要根據(jù)需求正確地選擇酵母，理想的菌株至少應具備以下特點：1.稱心的收獲量，可供繼續(xù)接種運用；2.正常的發(fā)酵速度和極限發(fā)酵度，在一定的發(fā)酵時間內(nèi)，可以到達一定的發(fā)酵度；.3.代謝副產(chǎn)物合理，具有理想的啤酒風味和泡沫性能；4.適宜的凝集性能，酒液廓清良好；5.啤酒的損失率低； 6.較高的抗變異穩(wěn)定性； 7.產(chǎn)生-乙酰乳酸的峰值低，雙乙酰復原快。.二接種酵母的形狀酵母接種時的形狀與前期運用情況有關(guān)。酵母運用延續(xù)幾代后，因缺乏與氧的接觸而產(chǎn)生不良的累積效應，使發(fā)酵度逐漸下降。而且延續(xù)運用的代數(shù)愈多，下降幅度愈大。例如，酵母延續(xù)3代在只含0.5mg/L溶解氧的條件下發(fā)酵，其外觀發(fā)酵度分別為67%

17、、65.5%、44%；高級醇類、酯類、連二酮等物質(zhì)的含量也會出現(xiàn)不正常。.三酵母接種量酵母接種量對發(fā)酵速度有極大影響，4倍于正常的酵母用量，發(fā)酵時間幾乎可以縮短1/2，見表所示。 接種量/%發(fā)酵時間/天0.51.02.09745.但過高的酵母用量，使酵母新細胞的繁衍減少，最終的酵母收獲量將與接種量不成原比例，導致后發(fā)酵不徹底；而且接種量愈高，收獲量的比例愈小，既容易使酵母衰退，在消費上也沒有適用價值。.四麥汁組成麥汁組成對發(fā)酵速度、發(fā)酵度、酵母回收量和酒的質(zhì)量都有影響，起主要作用的是：1.碳水化合物 麥汁組成由原料和糖化方法所決議。低溫糖化，產(chǎn)生較多的可發(fā)酵性糖，酒的發(fā)酵度高，高級醇的含量也高

18、。2.可同化氮氨基酸、嘌呤、嘧啶等 氨基酸的含量和圖譜決議酵母的生長速率，發(fā)酵速度和酵母回收量，同時也影響酵母代謝所產(chǎn)生的風味物質(zhì)如雙乙酰和高級醇等。.五通風供氧氧在發(fā)酵過程中是一個至關(guān)重要的要素。接種麥汁中理想的溶氧量含量為8mg/L左右。過低6mg/L，酵母繁衍不良；過高10mg/L，酵母將大量繁衍而降低了酒精含量，對啤酒發(fā)酵來說，這是不經(jīng)濟的。而且供氧過度，也會促使酵母退化和變形，代謝不正常，產(chǎn)生較多的雙乙酰和酯類。.六發(fā)酵溫度啤酒發(fā)酵是采用變溫發(fā)酵，發(fā)酵溫度是指主發(fā)酵階段的最高溫度。由于傳統(tǒng)緣由，啤酒發(fā)酵溫度遠遠低于啤酒酵母的最適溫度。上面啤酒發(fā)酵采用1822，下面啤酒發(fā)酵采用715。.低溫發(fā)酵，可以防止或減少細菌的污染，代謝副產(chǎn)物減少，有利于啤酒的風味。低溫發(fā)酵酵母增殖慢，最高濃度低，發(fā)酵中構(gòu)成高級醇等代謝副產(chǎn)物少，同化氨基