啤酒发酵及操作规程

发表时间:2020-07-03 10:24

啤酒发酵是一个复杂的生化和物质转化过程,酵母的主要代谢产物是乙醇和二氧化碳,但同时也形成了一系列的发酵副产物,如醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物等物质。这些发酵产物决定了啤酒的风味、泡沫、色泽和稳定性等各项理化性能,同事赋予了啤酒典型的特色。


啤酒发酵时,因所用酵母不同,可以分为上面发酵和下面发酵两种类型。前者采用上面酵母和较高的发酵温度;后者采用下面酵母和较低的发酵温度。这两类啤酒风味不同,特色各异。啤酒发酵工艺流程图如下。


下面发酵是全世界普遍采用的啤酒生产方法。我国98%以上的啤酒都是采用下面发酵方法产生的,下面发酵的啤酒品种有比尔森啤酒、出口啤酒、淡色啤酒等,如我国著名的青岛啤酒就是典型的下面发酵啤酒;


而小麦啤、阿尔特啤酒、科尔施啤酒等则是上面发酵啤酒,在英国,上面发酵仍是生产啤酒的主要方法,近年来,我国生产的小麦啤酒日益受到消费者的普遍欢迎和喜爱,小麦啤酒产量呈明显增长趋势,上面发酵技术也开始受到人们的重视。


根据传统生产方法,啤酒发酵过程分为前发酵和后发酵两个阶段。酵母繁殖和大部分可发酵性糖类的代谢以及发酵产物的形成,均在前发酵阶段完成。


后发酵是前发酵的延续,必须在密闭的发酵容器中进行,残糖一步分解,形成二氧化碳,并充分溶于啤酒中,达到饱和;啤酒在低温陈贮,进一步得到成熟和澄清。


整个发酵过程可大致分为三个阶段:

①酵母适应阶段。②有氧呼吸阶段。③无氧发酵阶段

一,发酵过程中物质的转化

1,糖类的代谢

    麦汁营养丰富,为酵母细胞提供了良好的生存环境。酵母在麦汁中吸收营养物质,排泄代谢产物。糖类物质约占麦汁浸出物的90%,其中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽三糖和棉子糖称为可发酵性糖,是啤酒酵母的主要碳素营养物质。

2,氮类物质的代谢

    生长旺盛的酵母需要吸收氮元素,在发酵起始阶段,酵母直接吸收氨基酸;在发酵阶段主要是氨基酸通过转化而产生新物质,用于合成细胞的蛋白质和其他含氮化合物。

3,其他代谢产物

    啤酒发酵期间,酵母利用麦汁中的营养物质,产生代谢产物,分泌到啤酒中。其中最主要的成分是乙醇和二氧化碳,另外还会有一些代谢产物,如双乙酰、高级醇、酸等。这些发酵副产物对啤酒有很大影响,它既可使啤酒口味丰满,也能对啤酒的口味、气味和泡持性产生不利影响。近年来,由于采用了缩短前酵和后酵的新工艺,因此,对酿造工来言,了解发酵副产物和一些影响发酵副产物形成或分解的因素将越来越重要。


     发酵副产物可以分为两类,第一:生青味道(双乙酰、醛、硫化物)吗,这些物质赋予啤酒不纯正、不成熟、不协调的口味和气味。浓度高时对啤酒质量具有不利影响。他们可在前发酵和后发酵进程中通过生化途径从啤酒中分离出去,这也是啤酒后酵的目的。第二:芳香物质(高级醇、酯)。这些物质主要决定啤酒的香味。在一定浓度范围内,他们的存在是优秀啤酒的前提条件。与生青味物质相反,芳香物质不能通过工艺技术途径从啤酒中除去。

     双乙酰:是啤酒中最主要的生青味物质,味道有点甜,如奶酪香味,也称为馊饭味。

     高级醇:是啤酒发酵过程中的主要副产物之一,是构成啤酒风味的重要物质。适宜的高级醇组成及含量,不但能促进啤酒具有丰满的香味和口味且能增加且能增加啤酒口感的协调性和醇厚。当高级醇性超过一定含量时,会产生明显杂醇油,饮用过量还会导致人体不适,且使啤酒产生不细腻的苦味;若高级醇含量过低,则会使啤酒显得较为寡淡,酒体不够丰满。高级醇是引起啤酒“上头”的主要成分之一。

     酯类:是啤酒香味物质的主要成分,其含量虽少,但对啤酒屋啤酒的风味影响很大。

     硫化物:硫是酵母和酵母代谢过程中不可缺少的微量元素。

     醛类:啤酒中有多种碳基化合物闹,包括酮类和醛类。

啤酒中具有指示意义的风味物质


二,啤酒发酵操作规程

检查:发酵罐管件、阀门、仪表及冰水、氧气供应是否正常,如无异常准备进料

洗涤:(4步法)

(1)水洗:发酵罐进料前,先用自来水间歇冲洗15分钟(少量多次法—连洗三次,每次五分钟,罐内残留水排净后再进行下一次,保持出酒阀畅通);

(2)火碱洗:排净残留水后,用50-80℃、浓度5%的火碱溶液循环清洗20分钟(碱液浓度降低时要及时补充),循环完毕,回收碱液(注意防护-操作时必须带防护护具,严禁肢体直接接触)。

(3)水洗:排净残留碘液后,再来自来水间歇冲洗份15分钟,方法同上

(4)双氧水洗:排净残留水后,再用双氧水循环清洗20分钟,将罐内残留双氧水排放干净,关闭排气阀,进出料阀和出酒阀。


注意:a.洗涤器件,必须打开出酒阀

          b.发酵罐洗涤禁止用热水、次氯酸、氯气等含有氯离子的消毒剂杀菌

接种:发酵罐进麦汁前,先添加酵母泥激励,剂量为麦汁量的1%(干酵母为0.1%);

充氧:麦汁冷却过程中,必须从换热器充氧口不间断充氧,剂量与麦汁量相等,前24小时还要从物料口各充氧3次,每次1-3分钟,罐内压力保持在0.03Mpa至封罐。

排杂:投料后第二天排冷凝固物,慢开物料阀,杂志排除即可,以后每天排杂一次;

测糖:投料后第二天测糖(至封罐前,每天必测)---

  A.发酵液处理:先排除出酒管内杂质,取一测量筒发酵液,用两只杯子反复倾倒100次(杯间距不低于50cm),倒入测量筒,放稳;

        B.测量糖度:取量程为0-10BX的糖度表一只,将包有水银包的一端慢慢插入麦汁,其他同原麦汁浓度按照此法测量。


前发酵:

A.酵母泥:大麦酒保持温度9±0.2℃、压力0.03Mpa至封罐,时间约3-4天,

                 小麦酒保持温度13±0.2℃、24小时候升至18℃、压力0.03Mpa至封罐。

B.干酵母:大麦酒保持温度11±0.2℃、压力0.03Mpa至封罐,时间约3-4 天,小麦保持温度18±0.2℃、压力0.03Mpa至封罐,时间约2-3 天;

特别注意:若发酵罐温度、压力出现异常(特别是低于规定值),应及时与公司技术部联系,寻求补救措施!

封罐(还原):

A.大麦啤酒:糖度降至4.2±0.2BX时,自然升温至12℃,并保持,同时封罐、升压至0.14Mpa,并保持,时间为4天;

B.小麦啤酒:糖度降至4.2±0.2BX时,保持18℃,同时封罐、升压至                                     0.14Mpa,并保持时间为4天;

C.检测双乙酰:封罐4天后,取样品尝,若无明显双乙酰味,可降温,若有明显双乙酰味,可推迟1-3天降温;

       特别注意:若发酵罐内压力降低,可充二氧化碳到0.14Mpa,充二氧化碳前,必须用75%的酒精擦洗、消毒所用充气头、软管、阀门;

 9.后发酵(贮酒):还原结束后,应当在48小时内按规定降温至2℃、并保持,同时保持罐内压力0.14Mpa,时间3天;


   特别注意:降温规定,5℃以前,以0.4-0.7℃每小时的速率降温;5℃以后, 停止降温12小时,以0.1-0.3℃每小时的速率降温至2℃;

10.酵母处理:降至2℃,酵母可回收使用。使用前,将最先排出的约1升酵母排放地沟,酵母的使用代数不要超过4代;储酒时间超过1周时,应逐步排掉酵母。

11.发酵罐的自动控制:

   A.温度:按照上述3-9项的工艺要求,和XMT或PLC操作规程的要求设定;

   B.按照工艺要求,及时将电接点压力表上下限设置到规定值.



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