『壹』 啤酒发酵一般需要多长的时间为一个周期
啤酒发酵一般发酵5~10日为一个周期。
啤酒在酿造过程中主要是糖化、发酵、贮酒后熟3个过程。
其中发酵过程是将冷却后的麦汁添加酵母送入发酵池或圆柱锥底发酵罐中进行发酵,用蛇管或夹套冷却并控制温度。进行下面发酵时,最高温度控制在8~13℃,发酵过程分为起泡期、高泡期、低泡期,一般发酵5~10日。发酵成的啤酒称为嫩啤酒,苦味犟,口味粗糙,CO2含量低,不宜饮用。
研究表明,啤酒中含有糖类、蛋白质、氨基酸、维生素以及微量元素等营养物质。1972年第九届世界营养食品会议推荐啤酒为营养食品,被喻为“液体面包”。
啤酒可提供热量,1瓶原麦汁浓度为12°P的啤酒(以500毫升计)热量约为900焦耳,相当于250克马铃薯的发热量。此外,啤酒酿造所使用的麦芽、酵母及酒花均为有利于人体健康的物质。因而,适量饮用啤酒具有消暑解热、帮助消化、开胃健脾、增进食欲等功效。
啤酒中含有酒精,大约在3%~5%,但是大量摄入啤酒后,可能会造成酒精中毒。因此,啤酒需要依据个人自身情况适量饮用。建议:男性每天的饮用量不超过750毫升,女性每天的饮用量不超过450毫升为宜。
建议啤酒的饮用温度以10~15℃左右比较合适。淡色啤酒适宜于温度低些饮用,浓色啤酒和黑啤酒适合于稍高些温度饮用。
饮用温度过高,会使酒内的二氧化碳快速溢出,酒体缺乏杀口力,酒味苦重而平淡;饮用温度太低,会使人感觉麻木,一些啤酒的特有挥发性香味成分无法显现;同时,饮用温度过低的啤酒易引起肠胃不适,导致食欲不振,而引起疾病。
『贰』 啤酒发酵工艺流程及过程参数
锥形罐工作原理与罐体结构 (1)锥形发酵罐工作原理 锥形罐发酵法发酵周期短、发酵速度快的原因是由于锥形罐内发酵液的流体力学特性和现代啤酒发酵技术采用的结果。 接种酵母后,由于酵母的凝聚作用,使得罐底部酵母的细胞密度增大,导致发酵速度加快,发酵过程中产生的二氧化碳量增多,同时由于发酵液的液柱高度产生的静压作用,也使二氧化碳含量随液层变化呈梯度变化(见表4-3-1),因此罐内发酵液的密度也呈现梯度变化,此外,由于锥形罐体外设有冷却装置,可以人为控制发酵各阶段温度。在静压差、发酵液密度差、二氧化碳的释放作用以及罐上部降温产生的温差(1~2℃)这些推动力的作用下,罐内发酵液产生了强烈的自然对流,增强了酵母与发酵液的接触,促进了酵母的代谢,使啤酒发酵速度大大加快,啤酒发酵周期显著缩短。另外,由于提高了接种温度、啤酒主发酵温度、双乙酰还原温度和酵母接种量也利于加快酵母的发酵速度,从而使发酵能够快速进行。 (2)锥形发酵罐基本结构 ①罐顶部分 罐顶为一圆拱形结构,中央开孔用于放置可拆卸的大直径法兰,以安装CO2和CIP管道及其连接件,罐顶还安装防真空阀、过压阀和压力传感器等,罐内侧装有洗涤装置,也安装有供罐顶操作的平台和通道。 ②罐体部分 罐体为圆柱体,是罐的主体部分。发酵罐的高度取决于圆柱体的直径与高度。由于罐直径大耐压低,一般锥形罐的直径不超过6m。罐体的加工比罐顶要容易,罐体外部用于安装冷却装置和保温层,并留一定的位置安装测温、测压元件。罐体部分的冷却层有各种各样的形式,如盘管、米勒扳、夹套式,并分成2~3段,用管道引出与冷却介质进管相连,冷却层外覆以聚氨酯发泡塑料等保温材料,保温层外再包一层铝合金或不锈钢板,也有使用彩色钢板作保护层。 ③圆锥底部分 圆锥底的夹角一般为60º~80º,也有90º~110º,但这多用于大容量的发酵罐。发酵罐的圆锥底高度与夹角有关,夹角越小锥底部分越高。一般罐的锥底高度占总高度的1/4左右,不要超过1/3。圆锥底的外壁应设冷却层,以冷却锥底沉淀的酵母。锥底还应安装进出管道、阀门、视镜、测温、测压得传感元件等。 此外,罐的直径与高度比通常为1:2~1:4,总高度最好不要超过16m,以免引起强烈对流,影响酵母和凝固物的沉降。制罐材料可用不锈钢或碳钢,若使用碳钢,罐内壁必须涂以对啤酒口味没有影响的且无毒的涂料。发酵罐工作压力可根据罐的工作性质确定,一般发酵罐的工作压力控制在0.2~0.3MPa。罐内壁必须光滑平整,不锈钢罐内壁要进行抛光处理,碳钢罐内壁涂料要均匀,无凹凸面,无颗粒状凸起。 (3)锥形发酵罐主要尺寸的确定 ①径高比 锥形罐呈圆柱锥底形,圆筒体的直径与高度之比为1:1~4。一般径高比越大,发酵时自然对流越强烈,酵母发酵速度快,但酵母不容易沉降,啤酒澄清困难。一般直径与麦汁液位总高度之比应为1:2,直径与柱形部分麦汁高度之比应为1:1~1.5。 ②罐容量 罐容量越大,麦汁满罐时间越长,发酵增殖次数多、时间长,会造成双乙酰前驱物质形成量增大,双乙酰产生量大、还原时间长。此外,还会造成出酒、清洗、重新进麦汁等非生产时间延长,且用冷高峰期峰值高,造成供冷紧张。由于二氧化碳的释放和泡沫的产生,罐有效容积一般为罐总量的80%左右。 ③锥角 一般在60°~90°之间, 常用60°~75°(不锈钢罐常用锥角60°,内有涂料的钢罐锥角为75°),以利于酵母的沉降与分离。 ④冷却夹套和冷却面积 锥形发酵罐冷却常采用间接冷却。国内一般采用半圆管、槽钢、弧形管夹套,或米勒板氏夹套在低温低压(-3℃、0.03MPa)下用液态二次冷媒冷却,国外多采用换热片式(爆炸成型)一次性冷媒直接蒸发式冷却。一次性冷酶(如液氨蒸发温度为-3~-4℃)蒸发后的压力为1.0MPa~1.2MPa,对夹套耐压性要求较高。由于啤酒冰点温度一般为-2.0~-2.7℃,为防止啤酒在罐内局部结冰,冷媒温度应在-3℃左右。国内常采用20%~30%的酒精水溶液,或20%丙二醇水溶液作为冷媒。 根据罐的容量不同,冷却可采用二段式或三段式。冷却面积根据罐体的材料而定,不锈钢材料一般为0.35~0.4m/m发酵液,碳钢罐为0.5~0.62m/m发酵液。锥底冷却面积不宜过大,防止贮酒期啤酒的结冰。 ⑤隔热层和防护层 绝热层材料要求导热系数小、体积质量低、吸水少、不易燃等特性。常用绝热材料有聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨胀珍珠岩粉和矿渣棉等。绝热层厚度一般为150~200mm。外保护层一般采用0.7~1.5mm厚的铝合金板、马口铁板或0.5~0.7mm的不锈钢板,近来瓦楞型板比较受欢迎。 ⑥罐体的耐压 发酵产生一定的二氧化碳形成罐顶压力(罐压),应设有二氧化碳调节阀,罐顶设有安全阀。当二氧化碳排出、下酒速度过快、发酵罐洗涤时二氧化碳溶解等都会造成罐内出现负压,因此必须安装真空阀。下酒前要用二氧化碳或压缩空气背压,避免罐内负压的产生,造成发酵罐"瘪罐"。 3.锥形罐发酵工艺 (1)锥形罐发酵的组合形式 锥形罐发酵生产工艺组合形式有以下几种: ①发酵-贮酒式 此种方式,两个罐要求不一样,耐压也不同,对于现代酿造来说,此方式意义不大。 ②发酵-后处理式 即一个罐进行发酵,另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言,将可发酵性成分一次完成,基本不保留可发酵性成分,发酵产生的CO2全部回收并贮存备用,然后转入后处理罐进行后熟处理。其过程为将发酵结束的发酵液经离心分离,去除酵母和冷凝固物,再经薄板换热器冷却到贮酒温度,进行1~2天的低温贮存后开始过滤。 ③发酵-后调整式 即前一个发酵罐类似一罐法进行发酵、贮酒,完成可发酵性成分的发酵,回收CO2、回收酵母,进行CO2洗涤,经适当的低温贮存后,在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2含量等指标进行调整,再经适当稳定后即可开始过滤操作。 (2)发酵主要工艺参数的确定 ①发酵周期 由产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等确定,一般12~24天。通常,夏季普通啤酒发酵周期较短,优质啤酒发酵周期较长,淡季发酵周期适当延长。 ②酵母接种量 一般根据酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等决定。接种量大小由添加酵母后的酵母数确定。发酵开始时:10~20×10个/ml;发酵旺盛时:6~7×10个/ml;排酵母后:6~8×10个/ml;0℃左右贮酒时:1.5~3.5×10个/ml。 ③发酵最高温度和双乙酰还原温度 啤酒旺盛发酵时的温度称为发酵最高温度,一般啤酒发酵可分为三种类型:低温发酵、中温发酵和高温发酵。低温发酵:旺盛发酵温度8℃左右;中温发酵:旺盛发酵温度10~12℃;高温发酵:旺盛发酵温度15~18℃。国内一般发酵温度为:9~12℃。双乙酰还原温度是指旺盛发酵结束后啤酒后熟阶段(主要是消除双乙酰)时的温度,一般双乙酰还原温度等于或高于发酵温度,这样既能保证啤酒质量又利于缩短发酵周期。发酵温度提高,发酵周期缩短,但代谢副产物量增加将影响啤酒风味且容易染菌;双乙酰还原温度增加,啤酒后熟时间缩短,但容易染菌又不利于酵母沉淀和啤酒澄清。温度低,发酵周期延长。 ④罐压 根据产品类型、麦汁浓度、发酵温度和酵母菌种等的不同确定。一般发酵时最高罐压控制在0.07~0.08MPa。一般最高罐压为发酵最高温度值除以100(单位MPa)。采用带压发酵,可以抑制酵母的增殖,减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象,防止产生过量的高级醇、酯类,同时有利于双乙酰的还原,并可以保证酒中二氧化碳的含量。啤酒中CO2含量和罐压、温度的关系为: CO2(%,m/m)=0.298+0.04p-0.008t 其中 p --罐压(压力表读数)(MPa) t --啤酒品温(℃) ⑤满罐时间 从第一批麦汁进罐到最后一批麦汁进罐所需时间称为满罐时间。满罐时间长,酵母增殖量大,产生代谢副产物α-乙酰乳酸多,双乙酰峰值高,一般在12~24h,最好在20h以内。 ⑥发酵度 可分为低发酵度、中发酵度、高发酵度和超高发酵度。对于淡色啤酒发酵度的划分为:低发酵度啤酒,其真正发酵度48%~56%;中发酵度啤酒,其真正发酵度59%~63%;高发酵度啤酒,其真正发酵度65%以上,超高发酵度啤酒(干啤酒)其真正发酵度在75%以上。目前国内比较流行发酵度较高的淡爽性啤酒。 (4)锥形发酵罐工艺要求 ①应有效的控制原料质量和糖化效果,每批次麦汁组成应均匀,如果各批麦汁组成相差太大,将会影响到酵母的繁殖与发酵。如10ºP麦汁成分要求为:浓度%(m/m)10±0.2,色度(EBC单位)5.0~8.0,pH5.4±0.2,α-氨基氮(mg/L)140~180。 ②大罐的容量应与每次糖化的冷麦汁量以及每天的糖化次数相适应,要求在16h内装满一罐,最多不能超过24h,进罐冷麦汁对热凝固物要尽量去除,如能尽量分离冷凝固物则更好。 ③冷麦汁的温度控制要考虑每次麦汁进罐的时间间隔和满罐的次数,如果间隔时间长次数多,可以考虑逐批提高麦汁的温度,也可以考虑前一、二批不加酵母,之后的几批将全量酵母按一定比例加入,添加比例由小到大,但应注意避免麦汁染菌。也有采用前几批麦汁添加酵母,最后一批麦汁不加酵母的办法。 ④冷麦汁溶解氧的控制可以根据酵母添加量和酵母繁殖情况而定,一般要求每批冷麦汁应按要求充氧,混合冷麦汁溶解氧不低于8mg/L。 ⑤控制发酵温度应保持相对稳定,避免忽高忽低。温度控制以采用自动控制为好。 ⑥应尽量进行CO2回收,以便于进行CO2洗涤、补充酒中CO2和以CO2背压等。 ⑦发酵罐最好采用不锈钢材料制作,以便于清洗和杀菌,当使用碳钢制作发酵罐时,应保持涂料层的均匀与牢固,不能出现表面凹凸不平的现象,使用过程中涂料不能脱落。发酵罐要装有高压喷洗装置,喷洗压力应控制在0.39~0.49MPa或更高。 (5)操作步骤(一罐法发酵) ①接种 选择已培养好的0代酵母或生产中发酵降糖正常,双乙酰还原快、微生物指标合格的发酵罐酵母作为种子,后者可采用罐-罐的方式进行串种。接种量以满罐后酵母数在(1.2~1.5)×10个/ml为准。 ②满罐时间 正常情况下,要求满罐时间不超过24h,扩培时可根据启发情况而定。满罐后每隔1天排放一次冷凝固物,共排3次。 ③主发酵 温度10℃,普通酒10±0.5℃,优质酒9±0.5℃,旺季可以升高0.5℃。当外观糖度降至3.8%~4.2%时可封罐升压。发酵罐压力控制在0.10~0.15MPa。 ④双乙酰还原 主发酵结束后,关闭冷媒升温至12℃进行双乙酰还原。双乙酰含量降至0.10mg/L以下时,开始降温。 ⑤降温 双乙酰还原结束后降温,24h内使温度由12℃降至5℃,停留1天进行酵母回收。亦可在12℃发酵过程中回收酵母,以保证更多的高活性酵母。旺季或酵母不够用时可在主发酵结束后直接回收酵母。 ⑥贮酒 回收酵母后,锥形罐继续降温,24h内使温度降至-1℃~-1.5℃,并在此温度下贮酒。贮酒时间:淡季7天以上,旺季3天以上。 4.酵母的回收 锥形罐发酵法酵母的回收方法不同于传统发酵,主要区别有:回收时间不定,可以在啤酒降温到6~7℃以后随时排放酵母,而传统发酵只能在发酵结束后才能进行;回收的温度不固定,可以在6~7℃下进行,也可以在3~4℃或0~1℃下进行;回收的次数不固定,锥形罐回收酵母可分几次进行,主要是根据实际需要多次进行回收;回收的方式不同,一般采用酵母回收泵和计量装置、加压与充氧装置,同时配备酵母罐且体积较大,可容纳几个罐回收的酵母(相同或相近代数);贮存方式不同,锥形罐一般不进行酵母洗涤,贮存温度可以调节,贮存条件较好。 一般情况下,发酵结束温度降到6~7℃以下时应及时回收酵母。若酵母回收不及时,锥底的酵母将很快出现"自溶"。回收酵母前锥底阀门要用75%(v/v)的酒精溶液棉球灭菌,回收或添加酵母的管路要定期用85℃的NaOH(俗称火碱)溶液洗涤20分钟;管路每次使用前先通85℃的热水30分钟、0.25%的消毒液(H2O2等)10分钟;管路使用后,先用清水冲洗5分钟,再用85℃热水灭菌20分钟。 酵母使用代数越多,厌氧菌的污染一般都会增加,酵母使用代数最好不要超过4代。对厌氧菌污染的酵母不要回收,最好做灭菌处理后再排放。 回收酵母时注意:要缓慢回收,防止酵母在压力突然降低造成酵母细胞破裂,最好适当备压;要除去上、下层酵母,回收中层强壮酵母;酵母回收后贮存温度2~4℃,贮存时间不要超过3天。 酵母泥回收后,要及时添加2~3倍的0.5~2.0℃的无菌水稀释,经80~100目的酵母筛过滤除去杂质,每天洗涤2~2.5次。 若回收酵母泥污染杂菌可以进行酸洗:食用级磷酸,用无菌水稀释至5%(m/m),加入回收的酵母泥中,调制pH2.2~2.5,搅拌均匀后静置3h以上,倾去上层酸水即可投入使用。经过酸洗后,可以杀灭99%以上的细菌。 酵母使用代数:有人研究发现,在同样的条件下,2代酵母的发酵周期较长,但降糖、还原双乙酰的能力较好;3代酵母在发酵周期、降糖、还原双乙酰能力等方面最好,酵母活性最强;4代酵母以后,发酵周期逐渐延长,酵母的降糖能力和双乙酰还原能力也逐渐下降,产品质量将变差。 如果麦汁的营养丰富(α-氨基氮含量高,大于180mg/L),回收酵母的活性高,而麦汁营养缺乏时,回收的酵母活性很差,对下一轮发酵和啤酒质量有明显影响。 回收酵母泥时用0.01%的美蓝染色测定酵母死亡率,若死亡率超过10%就不能再使用,一般回收酵母死亡率应在5%以下。 5.CO2的回收 CO2是啤酒生产的重要副产物,根据理论计算,每1kg麦芽糖发酵后可以产生0.514kg的CO2,,每1kg葡萄糖可以产生0.489kg的CO2,实际发酵时前1~2天的CO2不纯,不能回收,CO2的实际回收率仅为理论值的45%~70%。经验数据为,啤酒生产过程中每百升麦汁实际可以回收CO2约为2~2.2kg。 CO2回收和使用工艺流程为: CO2收集→洗涤→压缩→干燥→净化→液化和贮存→气化→使用 ①收集CO2 发酵1天后,检查排出CO2的纯度为99%~99.5%以上,CO2的压力为100~150kPa,经过泡沫捕集器和水洗塔除去泡沫和微量酒精及发酵副产物,不断送入橡皮气囊,使CO2回收设备连续均衡运转。 ②洗涤 CO2进入水洗塔逆流而上,水则由上喷淋而下。有些还配备高锰酸钾洗涤器,能除去气体中的有机杂质。 ③压缩 水洗后的CO2气体被无油润滑CO2压缩机2级压缩。第1级压缩到0.3MPa(表压),冷凝到45℃;第2级压缩到1.5~1.8MPa(表压),冷凝到45℃。 ④干燥 经过2级压缩后的CO2气体(约1.8MPa),进入1台干燥器,器内装有硅胶或分子筛,可以去除CO2中的水蒸汽,防止结冰。也有把干燥放在净化操作后。 ⑤净化 经过干燥的CO2,再经过1台活性碳过滤器净化。器内装有活性炭,清除CO2气体中的微细杂质和异味。要求2台并联,其中1台再生备用,内有电热装置,有的用蒸汽再生,要求应在37h内再生1次。 ⑥液化和贮存 CO2气体被干燥和净化后,通过列管式CO2净化器。列管内流动的CO2气体冷凝到-15℃以下时,转变成-27℃、1.5MPa的液体CO2,进入贮罐,列管外流动的冷媒R22蒸发后吸入致冷机。 ⑦气化 液态CO2的贮罐压力为1.45MPa(1.4~1.5之间),通过蒸汽加热蒸发装置,使液体CO2转变为气体CO2,输送到各个用气电。 回收的CO2纯度要大于99.8%(v/v),其中水的的最高含量为0.05%,油的最高含量为5mg/L,硫的最高含量为0.5mg/L,残余气体的最高含量为0.2%,将CO2溶于不能出现不愉快的味道和气味。 6.锥形罐的清洗与消毒 在啤酒生产中,卫生管理至关重要。生产环节中清洗和消毒杀菌不严格所带来的直接后果是:轻度污染使啤酒口感差,保鲜期短,质量低劣;严重污染可使啤酒酸败和报废。 (1)发酵大罐的微生物控制 啤酒发酵是纯粹啤酒酵母发酵,发酵过程中的有害微生物的污染是通过麦汁冷却操作、输送管道、阀门、接种酵母、发酵空罐等途径传播的,而发酵空罐则是最大的污染源。因此,必须对啤酒发酵罐进行洗涤及消毒杀菌。 (2)杀菌剂的选择 设备、方法、杀菌剂对大罐洗涤质量起着决定作用,而选择经济、高效、安全的消毒杀菌剂则是关键。我国大多数啤酒厂所采用的杀菌剂大致有CIO2、双氧水、过氧乙酸、甲醛等,使用效果最好的是CIO2。
异常发酵现象和处理方法 1.发酵液"翻腾"现象(造成酒液澄清慢,过滤困难,质量较差) 产生的原因:主要是由于冷却夹套开启不当,造成上部温度与工艺曲线偏差1.5~4℃,罐中部温度更高,引起发酵液强烈对流。另外,压力不稳,急剧升降也会造成翻腾。 解决办法:检查仪表是否正常;严格控制冷却温度,避免上部酒液温度过高;保持罐内压力稳定。 2.发酵罐结冰 当罐的下部温度与工艺曲线偏差2℃左右,会使贮酒期罐内温度达到啤酒的冰点(-1.8~2.3℃),可能导致冷却带附近结冰。 啤酒冰点温度的经验计算公式为: G =-A×0.42+P×0.04+0.02 式中 A-啤酒中酒精含量m/m% P-原麦汁浓度m/m% G-冰点℃ 结冰的原因:仪表失灵、温度参数选择不当、热电阻安装位置深度不合适、仪表精度差、操作不当等。 解决的办法:检查测温元件及仪表误差,特别要检查铂电阻是否泄漏,若泄漏应烘烤后石蜡密封或更换;选择恰当的测温点位置和热电阻插入深度;加强工艺管理、及时排放酵母;冷媒液温度应控制在-2.5~-4℃,不能采用-8℃的冷媒液。 3.酵母自溶 原因:当罐下部温度与中、下部温度差1.5~5℃以上时,会造成酵母沉降困难和酵母自溶现象。罐底酵母泥温度过高(16~18℃)、维持时间过长,也会造成酵母自溶,产生酵母味,有时会出现啤酒杀菌后混浊。 解决的办法:检查仪表是否正常;及时排放酵母泥;冷媒温度保持-4℃,贮酒期上、中、下温度保持在-1~1℃之间。 4.饮用啤酒后"上头"现象 原因:一般啤酒中高级醇含量超过120mg/L,异丁醇超过10mg/L,异戊醇含量超过50mg/L时,就会造成饮用啤酒后的"上头"现象。 解决办法:选用高级醇产生量低的酵母菌种;适当提高酵母添加量,减少酵母的增殖量,酵母细胞数以15×10个/ml为宜;控制12°P麦汁α-氨基氮含量在180±200mg/L左右;控制麦汁中溶解氧含量在8~10mg/L;控制好发酵温度和罐压。 5.双乙酰还原困难 发酵结束后双乙酰含量一直偏高达不到要求。 造成这种现象的原因有:麦汁中α-氨基氮含量偏低,代谢产生的α-乙酰乳酸多,造成双乙酰峰值高,迟迟降不下来;采取高温快速发酵,麦汁中可发酵性糖含量高,酵母增殖量大,利于双乙酰的形成;主发酵后期酵母过早沉降,发酵液中悬浮的酵母数过少,双乙酰还原能力差;使用的酵母衰老或酵母还原双乙酰的能力差等。 解决办法:控制麦汁中α-氨基氮含量(160~200mg/L),避免过高或过低;适当提高酵母接种量和满罐温度,双乙酰还原温度适当提高;发酵温度不宜过高,升温后采用加压发酵抑制酵母的增殖;主发酵结束后,降温幅度不宜太快;采用双乙酰还原能力强的菌种;添加高泡酒,加快双乙酰的还原;用CO2洗涤排除双乙酰;降温后与其他罐的酒合滤。 6.双乙酰回升 发酵结束后双乙酰合格,经过低温贮酒或过滤以后,或经过杀菌双乙酰的含量增加的现象称为双乙酰回升。 双乙酰回升的主要原因有:啤酒中双乙酰前驱物质残留量高,滤酒后吸氧造成杀菌后双乙酰超标的回升现象;发酵后期染菌造成双乙酰回升;过滤后吸氧使酵母再繁殖产生α-乙酰乳酸,经氧化后使双乙酰含量增加。 解决办法:过滤时尽可能减少氧的吸入;过滤后清酒不宜长时间存放,更不能再不满罐的情况下放置过夜;清酒中添加抗氧化剂如抗坏血酸等或添加葡萄糖氧化酶消除酒中的溶解氧;灌装机要用二氧化碳背压;灌酒时用清酒或脱氧水引沫,以保证完全排除瓶颈空气,避免啤酒吸氧。 7.发酵中止现象 发酵液发酵中止即所谓的"不降糖"。 造成这种现象的原因有:麦芽汁营养不够,低聚糖含量过高,α-氨基氮不足,酸度过高或过低;酵母凝聚性强,造成早期絮凝沉淀;酵母退化,发生突变导致不降糖;酵母自发突变,产生呼吸缺陷型酵母所致。 解决办法:如果是由酵母凝聚性强,造成早期絮凝沉淀所致。可以通过增加麦汁通风量,调整发酵温度,待糖度降到接近最终发酵度时再降温以延长高温期。但会改进酵母的凝聚性能,最好采用分离凝聚性较弱的酵母菌株解决这一现象。如果是因酵母退化,发生突变导致不降糖所致。可以采用更换新的酵母菌种来解决。如果是由酵母自发突变,产生呼吸缺陷型酵母所致。可以从原菌种重新扩培或更换菌种。此外,在麦芽汁制备过程中,要加强蛋白质的水解,适当降低蛋白质分解温度,并延长蛋白质分解时间;糖化时要适当调整糖化温度,加强低温段的水解,保证足够的糖化时间,并调整好醪液的PH值。 四、其它啤酒发酵技术 (一)纯生啤酒酿造技术 纯生啤酒是经过严格无菌处理(非热杀菌),确保酒液内没有任何活体酵母或其他微生物,保质期达六个月到一年,又称为冷杀菌啤酒。纯生啤酒是近几十年逐步发展起来的一种啤酒新产品,其追求的目标是啤酒口感的新鲜、纯正和爽口。由于冷杀菌技术的不断完善,使纯生啤酒的产量日益增加,成为啤酒行业市场竞争的一个热点之一。可以预计我国今后几年内纯生啤酒将会在啤酒销售市场占据重要地位。 纯生啤酒的质量要求:具有"熟啤酒"相同的生物稳定性和非生物稳定性;较长时间内保持啤酒的新鲜程度(风味稳定性);具有较好的香味和口味、以及良好的酒体外观和泡沫性能;符合规定的理化指标要求。即纯生啤酒除了不采用热杀菌外,其他质量要求与熟啤酒相同。 纯生啤酒生产中存在的主要问题:由于未经热杀菌,啤酒中蛋白酶A的活性仍然存在,对啤酒的泡沫影响较大,造成啤酒泡沫的泡持性较差。 纯生啤酒的衡量标准:测定啤酒中蔗糖转化酶的活性。一般经过巴氏杀菌或瞬间杀菌的啤酒蔗糖转化酶的活性被破坏,测定有无蔗糖转化酶活性可以判断是否为纯生啤酒。 1.纯生啤酒生产方式: 纯生啤酒生产必须做到整个生产过程无菌或得到控制,最后进入到无菌过滤组合系统进行无菌过滤。包括复式深层无菌过滤系统和膜式无菌过滤系统。经过无菌过滤后,要求能基本除去酵母及其它所有微生物营养细胞(无菌过滤LRV≥7),确保纯生啤酒的生物稳定性。
这个吗?因为网络里面有 所以我直接粘贴的 但字数太多 所以只复制了一些我觉得可以的 这里是链接http://ke..com/view/3326743.htm
『叁』 在微生物发酵时,溶氧量越高越好吗
溶解氧对发酵的影响分为两方面:一是溶氧浓度影响与呼吸链有关的能量代谢,从而影响微生物生长;另一是氧直接参与产物合成。
(一)溶氧对微生物自身生长的影响
根据对氧的需求,微生物可分为专性好氧微生物、兼性好氧微生物和专性厌氧微生物。专性好氧微生物把氧作为最终电子受体,通过有氧呼吸获取能量,如霉菌;进行此类微生物发酵时一般应尽可能的提高溶解氧(DO),以促进微生物生长,增大菌体量。兼性好氧微生物的生长不一定需要氧,但如果在培养中供给氧,则菌体生长更好,如酵母菌;典型如乙醇发酵,对溶DO的控制分两个阶段,初始提供高DO值进行菌体扩大培养,后期严格控制DO进行厌氧发酵。厌氧和微好氧微生物能耐受坏境中的氧,但它们的生长并不需要氧,这些微生物在发酵生产中应用较少。而对于专性厌氧微生物,氧则可对其显示毒性,如产甲烷杆菌,此时能否限制DO在一个较低值往往成为发酵成败的关键。
溶解氧对微生物自身生长的影响体现在多个方面,其中对微生物酶的影响是不可忽略的重要因素。在过低溶氧条件下,TCA循环代谢流量减小,不足以平衡葡萄糖酵解速率,从而刺激了LDH的酶活,使代谢流转向乳酸生成,造成乳酸积累;而过高溶氧,GDH酶活明显降低,且TCA循环流量加大,生成大量CO2,造成碳源损失,两种情况均不利于谷氨酸生成。
啤酒工业中,在啤酒的发酵阶段,酵母的繁殖需要有足够的氧气,在除此之外的任何阶段都应极力避免氧的参与。啤酒发酵液总含氧量由酒体溶解氧和瓶颈空气两部分组成,一般情况下,啤酒中的含氧量超过2M时对生产就有明显的危害。因为氧气的存在会促使酵母采取有氧呼吸的代谢途径,从而破坏乙醇发酵的厌氧代谢过程。但是,研究表明无氧条件下发酵生成的乙醇低于溶氧控制在1%-4%条件下生成的乙醇。这主要是由于无氧条件下的菌体量远远低于有氧条件下菌体量,而乙醇的生成与菌体量有很大的联系。
类似微生物发酵的活性污泥法处理污水的过程中,DO的影响及控制也十分重要。曝气池中氧气不足和过量都会对微生物生存环境带来不利影响。当氧气不足时,一方面由于曝气池中丝状菌会大量繁殖,最终产生污泥膨胀;另一方面会降低细菌分解的效果,延长处理时间,甚至导致生物处理失效。而氧气过量(即过量曝气)则会由于絮凝剂遭到破坏而导致悬浮固体沉降性变差,同时使能耗过高。
(二)溶氧对发酵产物的影响
对于好氧发酵来说,溶解氧通常既是营养因素,又是环境因素。特别是对于具有一定氧化还原性质的代谢产物的生产来说,DO的改变势必会影响到菌株培养体系的氧化还原电位,同时也会对细胞生长和产物的形成产生影响。
在黄原胶发酵中,虽然发酵液中的溶氧浓度对菌体生长速率影响不大,但是对菌体浓度达到最大之后的菌体的稳定期的长短及产品质量却有着明显的影响。
需氧微生物酶的活性对氧有着很强的依赖性。谷氨酸发酵中,高溶氧条件下乳酸脱氢酶(LDH)活性明显比低溶氧条件下的LDH酶活要低,产酸中后期谷氨酸脱氢酶(GDH)的酶活下降很快,这可能是由于在高溶氧条件下,剧烈的通气和搅拌加剧了菌体的死亡速度和发酵活性的衰减。
DO值的高低还会改变微生物代谢途径,以致改变发酵环境甚至使目标产物发生偏离。研究表明,L-异亮氨酸的代谢流量与溶氧浓度有密切关系,可以通过控制不同时期的溶氧来改变发酵过程中的代谢流分布,从而改变Ile等氨基酸合成的代谢流量。
『肆』 啤酒发酵什么时候加二氧化碳
CO2是啤酒发酵时自然产生的,用不着添加
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不过现在国内啤酒厂都是采用高浓稀释工艺,这样啤酒本身的CO2就不够了,在过滤之后还是需要在线充CO2
『伍』 啤酒发酵过程
生产工艺流程:
充氧冷麦汁→发酵→前发酵→主发酵→后发酵→贮酒→鲜啤酒
↑
菌种
锥形罐发酵工艺
(1)锥形罐发酵的组合形式
锥形罐发酵生产工艺组合形式有以下几种:
①发酵-贮酒式 此种方式,两个罐要求不一样,耐压也不同,对于现代酿造来说,此方式意义不大。
②发酵-后处理式 即一个罐进行发酵,另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言,将可发酵性成分一次完成,基本不保留可发酵性成分,发酵产生的CO2全部回收并贮存备用,然后转入后处理罐进行后熟处理。其过程为将发酵结束的发酵液经离心分离,去除酵母和冷凝固物,再经薄板换热器冷却到贮酒温度,进行1~2天的低温贮存后开始过滤。
③发酵-后调整式 即前一个发酵罐类似一罐法进行发酵、贮酒,完成可发酵性成分的发酵,回收CO2、回收酵母,进行CO2洗涤,经适当的低温贮存后,在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2含量等指标进行调整,再经适当稳定后即可开始过滤操作。
(2)发酵主要工艺参数的确定
①发酵周期
由产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等确定,一般12~24天。通常,夏季普通啤酒发酵周期较短,优质啤酒发酵周期较长,淡季发酵周期适当延长。
②酵母接种量
一般根据酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等决定。接种量大小由添加酵母后的酵母数确定。发酵开始时:10~20×10个/ml;发酵旺盛时:6~7×10个/ml;排酵母后:6~8×10个/ml;0℃左右贮酒时:1.5~3.5×10个/ml。
③发酵最高温度和双乙酰还原温度
啤酒旺盛发酵时的温度称为发酵最高温度,一般啤酒发酵可分为三种类型:低温发酵、中温发酵和高温发酵。低温发酵:旺盛发酵温度8℃左右;中温发酵:旺盛发酵温度10~12℃;高温发酵:旺盛发酵温度15~18℃。国内一般发酵温度为:9~12℃。双乙酰还原温度是指旺盛发酵结束后啤酒后熟阶段(主要是消除双乙酰)时的温度,一般双乙酰还原温度等于或高于发酵温度,这样既能保证啤酒质量又利于缩短发酵周期。发酵温度提高,发酵周期缩短,但代谢副产物量增加将影响啤酒风味且容易染菌;双乙酰还原温度增加,啤酒后熟时间缩短,但容易染菌又不利于酵母沉淀和啤酒澄清。温度低,发酵周期延长。
④罐压
根据产品类型、麦汁浓度、发酵温度和酵母菌种等的不同确定。一般发酵时最高罐压控制在0.07~0.08MPa。一般最高罐压为发酵最高温度值除以100(单位MPa)。采用带压发酵,可以抑制酵母的增殖,减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象,防止产生过量的高级醇、酯类,同时有利于双乙酰的还原,并可以保证酒中二氧化碳的含量。啤酒中CO2含量和罐压、温度的关系为:
CO2(%,m/m)=0.298+0.04p-0.008t
其中 p --罐压(压力表读数)(MPa)
t --啤酒品温(℃)
⑤满罐时间
从第一批麦汁进罐到最后一批麦汁进罐所需时间称为满罐时间。满罐时间长,酵母增殖量大,产生代谢副产物α-乙酰乳酸多,双乙酰峰值高,一般在12~24h,最好在20h以内。
⑥发酵度
可分为低发酵度、中发酵度、高发酵度和超高发酵度。对于淡色啤酒发酵度的划分为:低发酵度啤酒,其真正发酵度48%~56%;中发酵度啤酒,其真正发酵度59%~63%;高发酵度啤酒,其真正发酵度65%以上,超高发酵度啤酒(干啤酒)其真正发酵度在75%以上。目前国内比较流行发酵度较高的淡爽性啤酒。
锥形发酵罐工艺要求
①应有效的控制原料质量和糖化效果,每批次麦汁组成应均匀,如果各批麦汁组成相差太大,将会影响到酵母的繁殖与发酵。如10ºP麦汁成分要求为:浓度%(m/m)10±0.2,色度(EBC单位)5.0~8.0,pH5.4±0.2,α-氨基氮(mg/L)140~180。
②大罐的容量应与每次糖化的冷麦汁量以及每天的糖化次数相适应,要求在16h内装满一罐,最多不能超过24h,进罐冷麦汁对热凝固物要尽量去除,如能尽量分离冷凝固物则更好。
③冷麦汁的温度控制要考虑每次麦汁进罐的时间间隔和满罐的次数,如果间隔时间长次数多,可以考虑逐批提高麦汁的温度,也可以考虑前一、二批不加酵母,之后的几批将全量酵母按一定比例加入,添加比例由小到大,但应注意避免麦汁染菌。也有采用前几批麦汁添加酵母,最后一批麦汁不加酵母的办法。
④冷麦汁溶解氧的控制可以根据酵母添加量和酵母繁殖情况而定,一般要求每批冷麦汁应按要求充氧,混合冷麦汁溶解氧不低于8mg/L。
⑤控制发酵温度应保持相对稳定,避免忽高忽低。温度控制以采用自动控制为好。
⑥应尽量进行CO2回收,以便于进行CO2洗涤、补充酒中CO2和以CO2背压等。
⑦发酵罐最好采用不锈钢材料制作,以便于清洗和杀菌,当使用碳钢制作发酵罐时,应保持涂料层的均匀与牢固,不能出现表面凹凸不平的现象,使用过程中涂料不能脱落。发酵罐要装有高压喷洗装置,喷洗压力应控制在0.39~0.49MPa或更高。
『陆』 如何控制啤酒中的氧气含量
在啤酒酿造业中,瓶来装啤酒最大自的问题在于氧气含量和细菌滋生,这是导致啤酒遭到破坏的两大关键因素。氧气在麦芽汁中能产生有益的作用,而在灌装好了的啤酒中却能导致细菌滋生,降低啤酒的保质期,使啤酒很快变质。为了延长啤酒的保质期就需要尽可能降低啤酒的氧气含量,可以通过向啤酒中充二氧化碳气体以排出瓶中多余的空气,但是二氧化碳气体含量直接会影响啤酒的口感、风味及灌装封口。通常二氧化碳气体含量不足,啤酒中的泡沫就少,口感平淡无味,而同时空气含量高,啤酒保质期就短;如果二氧化碳含量过多,啤酒中的泡沫过多,瓶中灌装的啤酒量就会减少。另外,啤酒灌装封口在瓶中啤酒泡沫形成达到瓶口时进行,可以将瓶中的空气含量降至最低点,有效地排出氧气。(《糖酒快讯》)
『柒』 啤酒发酵是好氧的还是厌氧的
都有
麦汁进入发酵罐前要充氧,目的是为了让酵母增殖。
氧气耗完后,发酵过程转入厌氧阶段,开始酒精和二氧化碳。
单纯的发酵过程属于厌氧。
『捌』 啤酒发酵过程有哪几个阶段发酵产物有哪些
啤酒的发酵
冷却后的麦汁添加酵母以后,便是发酵的开始,整个发酵过程可以分为:酵母恢复阶段,有氧呼吸阶段,无氧呼吸阶段。酵母接种后,开始在麦汁充氧的条件下,恢复其生理活性,以麦汁中的氨基酸为主要的氮源,可发酵糖为主要的碳源,进行呼吸作用,并从中获取能量而发生繁殖,同时产生一系列的代谢副产物,此后便在无氧的条件下进行酒精发酵。
酵母恢复阶段: 酵母细胞膜的主要组成物质是甾醇,当酵母在上一`轮繁殖完毕后,甾醇含量降的很低,因此当酵母再次接种的时候,首先要合成甾醇,产生新的细胞膜,恢复渗透性和进行繁殖甾醇的生物合成主要在不饱和脂肪酸和氧的参与下进行,合成代谢的主要能量来源由暂储藏细胞内的肝糖和海藻糖提供。在次阶段,酵母细胞基本不繁殖,所谓的酵母停滞期。一旦细胞膜形成,恢复渗透性,营养物质进入,酵母立即吸收糖类提供的能量,肝糖再行积累,供下一次接种使用。
有氧呼吸阶段: 此阶段主要是指酵母细胞以可发酵糖为主要能量来源,在氧的作用下进行繁殖。
无氧呼吸阶段: 在此发酵过程中,绝大部分可发酵糖被分解成乙醇和二氧化碳。这些糖类被酵母吸收,进行酵解的顺序是葡萄糖,果糖,蔗糖,麦芽糖,麦芽三糖。
下面发酵:
主发酵:
发酵阶段 外观状态和要求
1.酵母繁殖期 麦汁添加酵母8-16个小时以后,液面上出现二氧化碳小气泡,逐渐形成白色的,乳脂状的泡沫,酵母繁殖20小时以后立即进入主发酵槽。
2.起泡期 还槽4-5小时后,在麦汁表面逐渐出现更多的泡沫,由四周渐渐向中间,洁白细腻,厚而紧密,如花菜状,有二氧化碳小气泡上涌,并且带出一些析出物。
3.高泡期 发酵后2-3天,泡沫增高,形成隆起,并因酒内酒花树脂和蛋白质-单宁复合物开始析出而逐渐变为棕黄色,此时为发酵旺盛期,需要人工降温,但是不能太剧烈,以免酵母过早沉淀,影响发酵作用。
4.落泡期 发酵5天以后,发酵力逐渐减弱,二氧化碳气泡减少,泡沫回缩,酒内析出物增加,泡沫变为棕褐色。
5.泡盖形成期 发酵7-8天后,泡沫回缩,形成泡盖,撇去所析出的多酚复合物,酒花树脂,酵母细胞和其他杂质,此时应大幅度降温,使酵母沉淀。
后发酵以及储藏:麦汁经主发酵后的发酵液叫嫩啤酒,此时酒的二氧化碳含量不足,双乙酰,乙醛,硫化氢等挥发性物质没有减低到合理的程度,酒液的口敢不成熟,不适合饮用。大量的悬浮酵母和凝结析出的物质尚未沉淀下来,酒液不够澄清,一般还要几个星期的后发酵和贮酒期,啤酒的成熟和澄清均在后发酵和贮酒期。
上面发酵
上面发酵的主要方法:传统的撇去法,落下法,巴顿联合法,约克夏法。
上面发酵采用上面发酵酵母,在15-20摄氏度下进行发酵,细胞形成量较多,酵母回收比较复杂,代数远远超过下面发酵酵母,长久没有衰退现象。
上面发酵的啤酒成熟快,设备周转快,啤酒有独特的风味,但保质期短。一般不采用后发酵期,而是加胶处理,澄清一阶段后,采用人工充二氧化碳,使达到饱和。
上面发酵和下面发酵的技术参数比较:
上面主发酵技术要求 下面发酵技术要求
接种温度: 14-16 5-7
酵母添加量: 0.15-0.30% 0.4-0.6%
酵母增殖时间: 8-16小时 20小时左右
主发酵最高温度: 18-20 7.5-9
主发酵时间: 4-6天 7-8天
『玖』 啤酒发酵为什么在接种发酵需要通入氧气 希望内容全面
你的问题说的太笼统,啤酒发酵工艺有很多步骤,酵母扩培阶段是需要氧气的,因为酵母繁殖生长是有氧过程。到麦芽汁发酵阶段就不需要通气供氧了。
『拾』 啤酒的化学需氧量是多少
啤酒COD一般20000mg/L左右,生产废水的COD2000mg/L左右;白酒COD一般20万mg/L以上,酒精度越高COD越高,生产废水的COD15000mg/L左右。