啤酒发酵生产工艺.ppt
《啤酒发酵生产工艺.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《啤酒发酵生产工艺.ppt(71页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第五节 啤酒发酵,5-1啤酒酵母,一、啤酒酵母的类型和种类,发酵类型:分为上面酵母与下面酵母凝聚性:分为凝聚性酵母与粉状酵母。,上面酵母与下面酵母主要区别,凝聚性酵母与粉状酵母的区别,下面酵母发酵啤酒,下面酵母发酵法虽出现较晚,但较上面酵母更盛行。世界上多数国家采用下面酵母发酵啤酒,我国也是全部采用下面酵母发酵啤酒。,传统下面酵母的几种主要菌株,二、啤酒酵母的主要特性要求,啤酒工厂使用的啤酒酵母是由野生酵母经有系统的长期驯养,经反复使用和考验,具有正常生理状态和特性,适合啤酒生产要求的培养酵母。对啤酒酵母的基本要求是:发酵力高,凝聚力强、沉降缓慢而彻底,繁殖能力适当,生理性能稳定,酿制出的啤酒
2、风味好。,啤酒酵母的主要特性要求,1.细胞和菌落形态 不同菌株的啤酒酵母有着不同的形态。优良健壮的啤酒酵母细胞,具有均匀的形状和大小,平滑而薄的细胞膜,细胞质透明均一。啤酒酵母在麦芽汁固体培养基上菌落呈乳白色至微黄褐色,表面光滑但无光泽,边缘整齐或呈波状。,2.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,发酵度也有差异。啤酒生产一般选择凝聚性比较强的酵母。(2)发酵度反应酵母对麦芽汁中各种糖的利用情况,正常的啤酒酵母能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖等。一般啤酒酵母的真正发酵度应为5068左右。(3)酵母死灭温度是指一定时间内使酵母死灭的最低温度,可作为鉴别菌株的内
3、容之一。一般啤酒酵母的死灭温度在5253,若死灭温度增高,则说明酵母变异或污染野生酵母。(4)产孢能力一般啤酒酵母生产菌种都不能产生孢子或产孢能力极弱,而某些野生酵母能很好产孢。根据此特性,可判别啤酒酵母是否混入野生酵母。,啤酒酵母与野生酵母的主要区别,三、啤酒酵母扩大培养,啤酒酵母扩大培养是指从斜面种子到生产所用的种子的培养过程,这一过程又分为实验室扩大培养阶段和生产现场扩大培养阶段。,1.实验室扩大培养阶段,(1)斜面试管 一般为工厂自己保藏的纯粹原菌或由科研机构和菌种保藏单位提供。(2)富氏瓶(或试管)培养 富氏瓶或试管装入10mL优级麦汁,灭菌、冷却备用。接入纯种酵母在2527保温箱中
4、培养23天,每天定时摇动。平行培养24瓶,供扩大时选择。(3)巴氏瓶培养 取5001000mL的巴氏瓶(也可用大三角瓶或平底烧瓶),加入250500mL优级麦汁,加热煮沸30min,冷却备用。在无菌室中将富氏瓶中的酵母液接入,在20保温箱中培养23天。(4)卡氏罐培养 卡氏罐容量一般为1020L,放入约半量的优级麦汁,加热灭菌30min后,在麦汁中加入1L无菌水,补充水分的蒸发,冷却备用。再在卡氏罐中接入12个巴氏瓶的酵母液,摇动均匀后,置于1520下保温35天,即可进行扩大培养,或可供1000L麦汁发酵用。,(5)实验室扩大培养的技术要求,应按无菌操作的要求对培养用具和培养基进行灭菌;每次扩
5、大稀释的倍数约为1020倍;每次移植接种后,要镜检酵母细胞的发育情况;随着每阶段的扩大培养,培养温度要逐步降低,以使酵母逐步适应低温发酵;每个扩大培养阶段,均应做平行培养:试管45个,巴氏瓶23个,卡氏罐2个,然后选优进行扩大培养。,2.生产现场扩大培养阶段,卡氏罐培养结束后,酵母进入现场扩大培养。啤酒厂一般都用汉生罐、酵母罐等设备来进行生产现场扩大培养。(1)麦汁杀菌 取麦汁200300L加入杀菌罐,通入蒸汽,在0.080.10MPa汽压下保温灭菌60min,然后在夹套和蛇管中通入冰水冷却,并以无菌压缩空气保压。待麦汁冷却至1012时,先从麦汁杀菌罐出口排出部分沉淀物,再用无菌压缩空气将麦汁
6、压入汉生罐内。,2.生产现场扩大培养阶段,(2)汉生罐空罐灭菌 在麦汁杀菌的同时,用高压蒸汽对汉生罐进行空罐灭菌1h,再通无菌压缩空气保压,并在夹套内通冷却水冷却备用。(3)汉生罐初期培养 将卡氏罐内酵母培养液以无菌压缩空气压入汉生罐,通无菌空气510min。然后加入杀菌冷却后的麦汁,再通无菌空气10min,保持品温1013,室温维持13。培养3648h左右,在此期间,每隔数小时通风10min。,2.生产现场扩大培养阶段,(4)汉生罐旺盛期培养 当汉生罐培养液进入旺盛期时,一边搅拌,一边将85左右的酵母培养液移植到已灭菌的一级酵母扩大培养罐,最后逐级扩大到一定数量,供现场发酵使用。(5)汉生罐
7、留种再扩培 在汉生罐留下的约15左右的酵母培养液中,加入灭菌冷却后的麦汁,待起发后,准备下次扩大培养用。保存种酵母的室温一般控制在23,罐内保持正压(0.020.03MPa),以防空气进入污染。,2.生产现场扩大培养阶段,在下次再扩培时,汉生罐的留种酵母最好按上述培养过程先培养一次后再移植,使酵母恢复活性。汉生罐保存的种酵母,应每月换一次麦汁,并检查酵母是否正常,是否有污染、变异等不正常现象。正常情况下此种酵母可连续使用半年左右。,(6)生产现场扩大培养的注意点,每一步扩大后的残留液都应进行有无污染、变异的检查;每扩大一次,温度都应有所降低,但降温幅度不宜太大;每次扩大培养的倍数约为510倍。
8、,3.啤酒酵母的质量检验,(1)形态检验 液态培养中的优良健壮的酵母细胞应具有均匀的形状和大小,平滑而薄的细胞壁,细胞质透明均一;年幼少壮的细胞内部充满细胞质;老熟的细胞出现液泡,内贮细胞液,呈灰色,折光性强;衰老细胞中液泡多,内容物多颗粒,折光性较强。生产上使用的酵母一般死亡率应在3以下,新培养的酵母死亡率应在1以下。镜检中,不应有杂菌污染。,(2)发酵度检验,在正常情况下,外观发酵度一般为7587,真正发酵度为6070,外观发酵度一般比真正发酵度约高20,可按下式粗略换算:wr=wa0.819。淡色啤酒发酵度的区分可按表5-5来划分。,w-w1wr(%)=-100 w式中:w发酵前麦汁浓度
9、();w1发酵后,排除酒精后的发酵液浓度();wr真正发酵度()。w w2wa(%)=-100 w式中:w发酵前麦汁浓度();w2发酵后,不排除酒精后的发酵液浓度(也称外观浓度)();wa外观发酵度()。,(2)发酵度检验,另外还有凝聚性、发酵速度、死灭温度、出芽率、耐酒精度、产酸、产酯等生理特性检验。,四、啤酒活性干酵母的应用方法(以湖北安琪酵母股份有限公司生产的“安琪”牌啤酒活性干酵母为例),1.低温发酵 发酵起始温度为9或更低(78),主发酵最高温度控制在1112。啤酒活性干酵母必须活化1.52h,用量为0.5。复水活化材料要求:容器必须洁净、可密封;活化用水必须是无菌的凉开水;麦汁必须
10、经煮沸后取用。,复水活化步骤,取煮沸后的1012Bx的麦汁,加等量的凉开水,迅速冷却至3032,加入可密封的洁净容器中,制成46Bx麦汁:取所需用量的啤酒活性干酵母加入到46Bx麦汁中,麦汁用量为啤酒活性干酵母用量的510倍。复水活化过程中,每隔10min摇动2min,活化1.52h。该工艺发酵45天可开始保压,此时糖度在4.5Bx左右。,2.中温发酵,发酵起始温度为11,主发酵最高温度为1314。啤酒活性干酵母用量为0.4,复水活化方法同上述低温发酵。发酵4872h可开始保压,糖度在4.5Bx左右。其他控制条件根据工艺要求而定。,3.高温发酵,发酵起始温度为17,主发酵最高温度控制在为192
11、0。在此温度下,啤酒活性干酵母可不活化直接入罐,用量为0.3。发酵3648h可开始保压,糖度在4.5Bx左右。,5-2、啤酒发酵机理,一、主要物质变化1、糖的变化 在啤酒发酵过程中,可发酵糖约有96%发酵为乙醇和CO2,是代谢的主产物;2.02.5%转化为其他发酵副产物;1.52.0%作为碳骨架合成新酵母细胞。发酵副产物主要有:甘油、高级醇、羰基化合物、有机酸、酯类、硫化合物等。,2、含氮物质的变化 在正常的发酵过程中,麦汁中含氮物约下降1/3,主要是约50%的氨基酸和低分子肽为酵母所同化。酵母分泌出的含氮物的量较少,约为酵母同化氮的1/3。啤酒中残存含氮物质对啤酒的风味有重要影响。含氮物质高
12、(450 mgL)的啤酒显得浓醇,含氮量为300400 mgL的啤酒显得爽口,含氮物质量300 mgL的啤酒则显得寡淡。,3、其他发酵产物,(1)高级醇类 高级醇(俗称杂醇油)是啤酒发酵代谢产物的主要成分,对啤酒风味有重大影响,超过一定含量时有明显的杂醇味。对于一般的啤酒,多量的高级醇是不受欢迎的。啤酒中的绝大多数高级醇是在主发酵期间酵母繁殖过程中形成的。(2)酯类 啤酒中的酯含量很少,但对啤酒风味影响很大,啤酒含有适量的酯,香味丰满协调,但酯含量过高,会使啤酒有不愉快的香味或异香味。酯类大都在主发酵期间形成。,(3)连二酮 连二酮是双乙酰和2,3-戊二酮的总称,其中对啤酒风味起主要作用的是双
13、乙酰。双乙酰被认为是衡量啤酒成熟与否的决定性的指标,双乙酰的味阈值为010.15 mg/L,在啤酒中超过阈值会出现馊饭味。淡爽型成熟啤酒,双乙酰含量以控制在0.1mg/L以下为宜;高档成熟啤酒最好控制在0.05mg/L以下。,影响双乙酰生成的因素,菌种还原能力:强壮幼、衰老、营养不良、代数多者。麦汁成分中AA的种类和含量:-氨基N或Val,-乙酰乳酸生成,双乙酰。巴氏灭菌前-乙酰乳酸的含量:,则高温杀菌时,双乙酰染菌酵母自溶,双乙酰的控制与消除方法,菌种双乙酰产量低者;提高接种量,还原期7106个/100ml。麦汁成分-氨基N:180200mg/L,并有适宜的Val含量。溶解O269mg/L,
14、锌0.150.20mg/L。酿造用水:残余碱度1.78mmol。还原温度:适当提高。控制酵母增殖外加-乙酰乳酸脱羧酶使发酵液中的-乙酰乳酸乙偶姻,(4)硫化物 挥发性硫化物对啤酒风味有重大影响,这些成分主要有硫化氢、二甲基硫、甲基和乙基硫醇、二氧化硫等。其中硫化氢、二甲基硫对啤酒风味的影响最大。啤酒中的挥发性硫化氢大都是在发酵过程中形成的。啤酒中的硫化氢应控制在010g/L的范围内;啤酒中二甲基硫浓度超过100g/L时,啤酒就会出现硫磺臭味。(5)乙醛 乙醛是啤酒发酵过程中产生的主要醛类,乙醛是酵母代谢的中间产物。当啤酒中乙醛浓度在10mg/L以上时,则有不成熟的口感、腐败性气味;当乙醛浓度超
15、过25mg/L,则有强烈的刺激性辛辣感。成熟啤酒的乙醛正常含量一般10mg/L。,4、苦味物质 发酵过程中,麦汁中近1/3的苦味物质损失掉。主要原因是由酵母细胞的吸附、发酵时间增长等原因造成的。5、pH值的变化 麦汁发酵后,pH值降低很快。下面发酵啤酒,发酵终了时,pH值一般为4.24.4。pH值下降主要是由于有机酸的形成,同时也由于磷酸盐缓冲溶液的减少。,二、影响发酵的主要因素,1麦汁成分氨基N、还原糖、锌等。2发酵温度变温发酵,指主发酵阶段的最高温度。一般低温发酵。上面:1822,下面:715。低温发酵的原因:P231下面发酵的类型:低温发酵(接种67.5,发酵79);中温发酵(接种89,
16、发酵1012);高温发酵(接种910,发酵1315)。淡爽型啤酒多采用较高温度发酵。3罐压,则4pH565代谢产物。,53啤酒发酵技术,一、传统啤酒发酵二、啤酒大型发酵罐发酵,一、传统啤酒发酵,传统的下面发酵,分主发酵和后发酵两个阶段。主发酵一般在密闭或敞口的主发酵池(槽)中进行,后发酵在密闭的卧式发酵罐内进行。,传统啤酒下面发酵的工艺特点,(1)主发酵温度比较低,发酵进程缓慢,发酵代谢副产物较少;(2)主发酵结束时,大部分酵母沉降在发酵容器底部;(3)后发酵和贮酒期较长,酒液澄清良好,二氧化碳饱和稳定,酒的泡沫细微,风味柔和,保存期较长。,(一)、主发酵(以敞口12麦汁发酵为例)1.一般工艺
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 啤酒 发酵 生产工艺
链接地址:https://www.31ppt.com/p-6254007.html