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大家都知道现在啤酒生产，基本都是一体生产了，不用单独的操作，后面八匠鼎松仁介绍一些在生产中非常有用的一些酿酒知识，结合前面的文章大家自己总结并实操： 那么进图今天的主题《啤酒发酵》 啤酒发酵过程前期进行有氧呼吸，主要是酵母细胞增殖，后期则进行厌氧发酵，酵母细胞利用麦汁中的营养成分成酒精、杂醇油和有机酸等。 传统发酵一般分为主发酵法和后发酵两个阶段。 为缩短发酵周期和提高设备利用率，现在普遍采用一罐发酵法即不再严格划分主发酵和后发酵两个阶段，在同一个锥形底发酵罐中进行，提高产率。 1、主发酵过程： ①、主发酵过程中的物质变化： 有氧天剑下酵母大量增殖，将葡萄糖彻底氧化成二氧化碳和水，放出大量热能，随着溶氧耗尽造成缺氧条件，酵母无氧发酵生成乙醇、二氧化碳以及乳酸、醋酸、柠檬酸和苹果酸等有机酸。 约有96%的可发酵性糖转化为乙醇、二氧化碳，1.5~2.0用于新细胞生成，2.0~2.5%转化为发酵副产物。 发酵液pH前后缓地下降，发酵终点pH为4.2~4.5。 若干氨基酸被通话和转化。 发酵副产物风味两类。 一类是方向物质（高级醇和酯类等），主要决定啤酒香味，控制在一定浓度范围内对啤酒质量有利。 常见高级醇（又称杂醇油）主要有异戊醇、异丁醇等。 酯类是啤酒方向的主要担体，主要在主发酵旺盛阶段生成，数量上仅次于高级醇。 上面发酵高级醇形成量和酯含量均超过下面发酵。 快速高温发酵、麦汁浓度过高、溶氧量过大或氨基酸含量不足，则产物中高级醇含量多。 加压发酵和加大酵母添加量可以使高级醇生成量减少。 麦汁浓度高、氨基酸含量高、通风量小、低温主发酵、延长后发酵时间或加压发酵会增加酯的生成；促使酵母增殖的措施都会导致酯的生成减少；发酵时利用通风搅拌生成酯的量就少。 另一类发酵副产物为生青味物质（如双乙酰、醛类、硫化物等），等啤酒质量不利。 双乙酰的阈值仅为0.10~0.15mg/l，超过此值啤酒带有馊饭味，严重影响口味。 根据双乙酰的含量可以确定啤酒的成熟度。 酵母细胞将双乙酰还原成乙偶姻，还会引起突出的苦味，并有股霉味，进一步还原成2,3-丁二醇。 提高温度和酵母细胞浓度，麦汁有足够的α-氨基酸（尤其缬氨酸）和加入适量α-乙酰乳酸酶有利益双乙酰还原。 啤酒中已检测出50余种醛类，主要是乙醛（正常浓度为8~10mg/l），麦汁充分通风、提高后熟阶段的温度和酵母浓度有利于醛类分解。 硫化物严重影响啤酒风味，其中不挥发性S-S化物和挥发性的二甲基硫由酒花和麦汁带入； 酵母发酵时产生挥发性的硫化氢、二甲基硫、硫醇。 ②、主发酵的工艺操作： 主发酵又称为前发酵，实际上分两步进行，把冷却至5~7℃的部分麦汁（浓度10~12%）泵入增殖槽，一般添加0.8~1.0L/100L回收储养的酵母泥，先与麦汁1:1的比例混匀，通入无菌空气，使酵母细胞悬浮并送入酵母增殖槽，或直接使用0.5~0.6的扩培的酵母液，与麦汁充分混匀，通入无菌空气（麦汁溶氧控制约8mg/L），放置12~20小时，酵母细胞浓度到达2.0x107个/mL，液面形成一层白色泡沫，换槽除去冷凝固物和死酵母。 5~7℃下酵母培养液和新麦汁（保证充足的缬氨酸含量，放置生成过量的双乙酰）同时流进主发酵罐，12~18小时内装满，麦汁溶解氧已基本耗尽，厌氧发酵5~7天，控制最高品温为8~10℃，最终温度降至3.5~5℃，外观糖度降到3.5~5.5%，外观发酵度在50~60%。 主要教最后一天急剧降温，利于酵母沉降和回收。 主发酵从外观按泡沫的形成和消退可分为低泡期、高炮期、落泡期和泡盖形成期4个时期。 ③、啤酒酵母的扩培和回收： 主发酵结束后，将发酵液（俗称嫩啤酒）从酒液出口泵入后发酵罐中后发酵，排完后即使回收发酵罐底中层质量较好的酵母泥，作为下批种子。 加入2~3倍无菌冰水搅拌混匀，用80~100木框式筛网过滤除去蛋白质、酒花树脂等杂质，静置3~4后，倾去深层悬浊液，再用冰水漂洗2~3次（每隔2~3小时换水一次），最后用1~2℃无菌冰水储存，时间不超过3天，定期更换冰水。 使用前最好用少量冷麦汁活化，在10℃下培养，一般使用5~6代。 2、后发酵过程： ①、后发酵过程中的物质变化： 主发酵完成后的发酵液称为新酒或嫩啤酒，再后发酵（也称为啤酒的后熟或储酒阶段）较长时间才适宜饮用。 嫩啤酒中还残留的可发酵性糖，被酵母继续代谢生成酒精、二氧化碳及高级醇、有机酸、酯和醛等物质，初期发酵明显，耗糖稍快，逐渐边缓慢，直至几乎完全停止。 最初2~3天敞口自然发酵，排出二氧化碳，带走酒中的乙醛、双乙酰、硫化氢等挥发性物质，多大减少啤酒的生青味，促进啤酒成熟。 二氧化碳在酒液中逐渐达到饱和（成品酒质量分数约为0.5%），具有抗氧化、增酸、防腐等作用。 后发酵温度和pH较低，所以酒液中悬浮的酵母、蛋白质冷凝固物、酒花树脂以及蛋白质-多酚物逐渐沉淀，促进酒液澄清。 ②、后发酵的工艺操作： 一般后发酵时间为7~10天，保持温度约4℃，平均每天降糖0.3%以内。 嫩啤酒温度为3.5~5℃，可发酵性糖含量3.5~5.5%，酵母细胞数控制在（5~10）x106个/ml。 后发酵室室温为3.5~5℃，将嫩啤酒从罐的底部入口泵入罐内（称为下酒），酵母细胞被悬浮，酒液吸收氧，上部留空隙为5~15cm。 开始敞口发酵比较旺盛，约24小时后液面有白沫升起，有浓二氧化碳的刺鼻气味，2~3天后褐色的酒花树脂和蛋白质凝固物会溢出罐外，再过2~3天泡沫下落，此时加盖封罐，封口盖杀菌保持洁净。 封罐后5~10天，罐压达到0.05~0.08MPa，保持稳定，促进酒液降温和饱和。 待后发酵进行15~20天后，6~7天内酒温降至1~2℃，再维持约15天，降温至0℃左右，再经过15天左右即告成熟（整个周期一般为50天左右）。 目前很多厂家采用锥底发酵罐，主、后发酵和储酒全生产过程在一个罐完成。 该法麦汁分两批进罐，前两批正常通风，后续批次减少通或不通风，一般12~20小时内满罐，温度低于主发酵温度20℃，一次性接种量高（约0.6~0.8%），酵母使用代数少（仅为4次）。 发酵控温普遍采用低温发酵、高温后熟工艺（发酵升温9~10℃，保持3~4小时，升温至12~13℃），保温至双乙酰还原降低至0.1mg/l，开始以0.2~0.3℃/小时降温至4℃左右，主要控制锥形罐底部温度，低于灌顶温度，形成由上向下对流，促进固形物沉淀，利于回收酵母、酒液澄清和二氧化碳饱和，保持48小时，回收酵母（两罐法采用发酵罐和储酒罐）。 随着发酵新技术的发展，啤酒酿造相续出现直接应用活性干酵母和固定化酵母细胞连续发酵以及高浓度发酵稀释啤酒等发酵方法。 啤酒澄清及稳定处理： 经低温储存的啤酒所含大部分酵母下拨和冷浑浊物沉淀被分离，仍有少量悬浮的酵母及蛋白质凝固物等杂质，所以必须进一步澄清，主要擦用过滤法、辅以离心法，又分为棉饼过滤法、硅藻土过滤法（粗滤）、板式过滤法（精滤）等。 目前普遍采用硅藻土作为助滤剂过滤啤酒，过滤机形式常采用板框式、叶片式和烛式等。 稳定性是成品啤酒的重要特征。 主要分为生物稳定性与非生物稳定性（也称风味稳定性），包括口味稳定性、泡沫稳定性及色度稳定性等。 为保证啤酒的稳定性需要进行稳定化处理。 处理方法主要通过添加0.5g/l的聚乙烯吡咯烷酮聚合物0.3~0.5g/kg的硅胶、30~50mg/L的单宁或2~5mg/l的木瓜蛋白酶等处理方法来提高啤酒的非生物稳定性。 通过巴氏杀菌或无菌过滤来除去微生物，提高生物稳定性。 也有通过添加约30,mg/l的异抗坏血酸或25mg/l的异抗坏血酸钠以及20~30mg/l的二氧化硫来提高口味稳定性。 |
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