啤酒发酵工艺论文jts 2

啤酒发酵工艺及其发展方向

啤酒发酵工艺及其发展方向

摘要啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动，其代谢的产物就是所要的产品--啤酒。由于酵母类型的不同，发酵的条件和产品要求、风味不同，发酵的方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式，目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。根据工业啤酒发酵生产过程及方法，粗略的介绍其生产流程及现状，同时介绍对一些发酵啤酒的啤酒酵母的培育的选择情况，各种经过培育之后的啤酒酵母和传统啤酒酵母相比之间所具有的优势等。并简单介绍实验室啤酒发酵。

关键词啤酒发酵，啤酒酵母，菌种培育

啤酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种。啤酒是根据英语Beer译成中文“啤”，称其为“啤酒”，沿用至今。啤酒以大麦芽﹑酒花﹑水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。在2009年，亚洲的啤酒产量约5867万升，首次超越欧洲，成为全球最大的啤酒生产地。作为第一，我国更应该将这项技术进行深刻的研究，是这项技术得到发展。

啤酒一般典型特征：表现在多方面。在色泽方面，大致分为淡色﹑浓色和黑色3种，不管色泽深浅，均应清亮﹑透明无浑浊现象；注入杯中时形成泡沫，应洁白﹑细腻﹑持久﹑挂杯；有独特的酒花香味和苦味淡色啤酒较明显且酒体爽而不淡柔和适口而浓色啤酒苦味较轻具有浓郁的麦芽香味酒体较醇厚；含有饱和溶解的CO2，有利于啤酒的起泡性，饮用後有一种舒适的刺激感觉；应长时间保持其光洁的透明度，在规定的保存期内，不应有明显的悬浮物。

啤酒酿造的原料为大麦﹑酿造用水﹑酒花﹑酵母以及淀粉质辅助原料(玉米﹑大米﹑大麦﹑小麦等)和糖类辅助原料等。其生产大致可分为麦芽制造﹑啤酒酿造﹑啤酒灌装3个主要过程。

啤酒发酵机制啤酒的生产是依靠纯种啤酒酵母利用麦芽汁中的糖、氨基酸等可发酵性物质通过一系列的生物化学反应，产生乙醇、二氧化碳及其他代谢副产物，从而得到具有独特风味的低度饮料酒。啤酒发酵过程中主要涉及糖类和含氮物质的转化以及啤酒风味物质的形成等有关基本理论。

发酵主产物--乙醇的合成途径

麦汁中可发酵性糖主要是麦芽糖，还有少量的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽三糖等。单糖可直接被酵母吸收而转化为乙醇，寡糖则需要分解为单糖后才能被发酵。由麦芽糖生物合成乙醇的生物途径如下：

总反应式 1/2C

12H

22

O

12

+1/2H

2

O→C

6

H

12

O

6

+2ADP+2Pi→2C

2

H

5

OH+2CO

2

+2ATP+226.09kJ

1.工业生产啤酒的方法

现在啤酒生产的方法主要有七种，分别是：（1）浓醪发酵：1967年开始应用于生产。是采用高浓度麦汁进行发酵，然後再稀释成规定浓度成品啤酒的方法。它可在不增加或少增加生产设备的条件下提高产量。原麦汁浓度一般为16°P

左右。（2）快速发酵：通过控制发酵条件﹐在保持原有风味的基础上，缩短发酵周期，提高设备利用率，增加产量。快速发酵法工艺控制条件为：在发酵过程某阶段提高温度；增加酵母接种量；进行搅拌。（3）连续发酵：1906年已有啤酒连续发酵的方案，但直到1967年才得到工业化的应用。主要应用国家有新西兰﹑英国等。由于菌种易变异和杂菌的污染以及啤酒的风味等问题，使啤酒连续发酵工艺的推广受到限制。（4）圆柱圆锥露天发酵罐：目前最常用的啤酒生产方法，1966年起开始应用于生产。其主要优点为：可缩短发酵周期，节约投资，回收CO2和酵母简便，有利于实现自动控制。目前单罐容积在600Kl的已很普遍，材质一般为不锈钢。（5）纯生啤酒的开发：随著除菌过滤﹑无菌包装技术的成功，自70年代开始开发了不经巴氏杀菌而能长期保存的纯生啤酒。由于口味好，很受消费者欢迎。目前有的国家纯生啤酒已占整个啤酒产量的50％。

（6）低醇﹑无醇啤酒的开发：为汽车司机﹑妇女﹑儿童和老年人饮用的一种清凉饮料。它的特点是酒精含量低。无醇啤酒酒精含量一般在0.5～1％，泡沫丰富，口味淡爽，有较好的酒花香味，保持了啤酒的特色。（7）固定化酵母生产啤酒的研究：70年代开始研究，目的在于大幅度缩短发酵周期。实质上是为了克服菌种变异﹑杂菌污染问题，而且是更为快速的连续发酵工艺。已取得的成果为：前发酵由传统法的5～10日缩短为1日，可连续稳定运行3个月。

圆柱露天锥形发酵罐发酵是目前世界上最常用的发酵方法，该发酵方法的罐主体呈圆柱形，罐顶为圆弧状，底部为圆锥形，具有相当的高度（高度大于直径），罐体设有冷却和保温装置，为全封闭发酵罐。圆柱锥形发酵罐既适用于下面发酵，也适用于上面发酵，加工十分方便。德国酿造师发明的立式圆柱锥形发酵罐由于其诸多方面的优点，经过不断改进和发展，逐步在全世界得到推广和使用。我国自20世纪70年代中期，开始采用这种方法，目前国内啤酒生产几乎全部采用此发酵法。

圆柱露天锥形发酵罐发酵有以下特点（1）底部为锥形便于生产过程中随时排放酵母，要求采用凝聚性酵母。（2）罐本身具有冷却装置，便于发酵温度的控制。生产容易控制，发酵周期缩短，染菌机会少，啤酒质量稳定。（3）罐体外设有保温装置，可将罐体置于室外，减少建筑投资，节省占地面积，便于扩建。（4）采用密闭罐，便于CO2洗涤和CO2回收，发酵也可在一定压力下进行。即可做发酵罐，也可做贮酒罐，也可将发酵和贮酒合二为一，称为一罐发酵法。（5）罐内发酵液由于液体高度而产生CO2梯度。通过冷却控制，可使发酵液进行自然对流，罐体越高对流越强。由于强烈对流的存在，酵母发酵能力提高，发酵速度加快，发酵周期缩短。（6）发酵罐可采用仪表或微机控制，操作、管理方便。（7）锥形罐既适用于下面发酵，也适用于上面发酵。（8）可采用CIP自动清洗装置，清洗方便。（9）锥形罐加工方便，实用性强。（10）设备容量可根据生产需要灵活调整。

啤酒发酵的工艺参数包括：（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。（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。（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，双乙酰还原温度是指旺盛