第六章 成品啤酒

氧指示物质
3-甲基丁醛 2-甲基丁醛 苯甲醛
5-甲基糠醛
苯甲醛 2-酚基乙醛 琥珀酸十乙脂
2-酚基乙醛
2-酚基乙酸乙脂
2-乙基呋喃 γ-壬乙醛
老化物ຫໍສະໝຸດ Baidu的形成
啤酒的 参数
黑匣子
老化物质
外 部 因 素
老化物质的反应机理
• 1. 美兰德反应; • 2. 糖的焦糖化反应; • 3. 由氨基酸形成的斯特雷克分解,通过连二酮的 催化作用（以及美兰德反应产物或多酚）； • 4. 高级醇的氧化,通过类黑精的催化作用； • 5. 异律草酮的反应； • 6. 脂肪的分解:：通过酶,氧化物质的转化,光催 化变化 , 化合作用的所有机理 , 胡萝卜素的酶解 和氧化分解；
第六章 成品啤酒
第一节 啤酒的稳定性 第二节啤酒的过滤与分离 第三节 啤酒的包装和灭菌 第四节 成品啤酒的质量
第一节 啤酒稳定性
生物稳定性
总保质期 胶体稳定性 （非生物稳定性）
风味稳定性
影响啤酒质量的因素
时间 温度 光线
振动 氧 运输 容器 售酒 啤酒 质量 微生物 （酵母，细菌） 啤酒杯
（一）啤酒的生物稳定性
1、定义 成品啤酒中的微生物繁殖到104-105 个/ml以上， 啤酒就会发生口味的恶化，变得混浊和有沉淀 物，此时啤酒就称“生物稳定性破坏”。 2、引起生物混浊的微生物 酵母菌、八联球菌、乳酸杆菌、醋酸菌 3、避免措施 抓好生产环节的卫生，保证酵母的纯种。
（二）啤酒的非生物稳定性
1.定义
啤酒是一种胶体溶液，当它在包装后受 到种种条件的影响，如震动、光照、氧 化、受热、骤冷等，其分散粒子就会从 原来稳定的状态中凝聚析出，形成沉淀 和混浊，称为“非生物稳定性破坏”。
卸土
冲洗
用压缩空气将硅藻土从烛芯上压出。
空气以间歇方式和水混合通入，在烛 芯上形成旋涡，产生空气冲击，将烛 芯冲洗得干干净净
杀菌
用高温水对过滤机、所有连接件和管道进行杀菌处理
3. 叶片式硅藻土过滤机
◆其工作原理和烛式硅藻土过滤机一样（用 脱氧水排气、两次预涂、过滤时连续添加硅 藻土） ◆添加的硅藻土均匀分配于每一个叶片圆盘 上，由此形成均匀的滤层。 ◆整个过滤机圆盘旋转通过产生的离心力， 可将泥状的废硅藻土排出。通常有几种不同 的转速可供选择。
叶片式过滤机的过滤片
叶片构造
1
滤层的形成及 滤液的流向
3 2
1—滤层形成 2—未滤液进 3—滤液流出
酒头和酒尾的处理
◆无论何种过滤方法都会产生酒头和酒尾。 只不过在叶片过滤机中产生的量相对最 少；烛式硅藻土过滤机则较多；而板框 式硅藻土过滤机最多。 ◆当正确操作时，酒头和酒尾的质量并不 差，只不过原浓稍低一些。可将酒头、 酒尾用于原浓的调整。否则，就必须添 加高泡酒，然后在特殊的残酒罐中进行 发酵，再与正常的啤酒混合过滤。
硅藻土的计量添加
◆预涂时硅藻土与脱氧水的混合液和过滤 中硅藻土的连续添加，均由计量装置进 行计量添加。
1－计量混合罐 2－搅拌器 3－快速预涂泵 4－计量添加泵 5－计量调节装置 6－硅藻土混合液 7－视镜
三、板式过滤法
◆ 1917年，德国首先开发了“无菌过滤纸板”。 开始时，只用于水的过滤。而后，逐渐推广到 葡萄酒和果汁的生产上。直到1930年后，才开 始大规模地应用纸板过滤啤酒。
四、微孔膜过滤
◆在60年代，国际上采用醋酸纤维薄膜过滤的办法， 效果可以，但生产能力较小，费用较高，应用不 普遍。 ◆在80年代，欧美一些国家开始采用尼龙66制作薄 膜滤芯，用以啤酒的过滤除菌，基本能达到要求， 但过滤费用较高。 ◆在80年代后期，许多国家已开发出了各种形式和 多种功能的薄膜滤芯或过滤元件，加上在线薄膜 完整性检测手段，使无菌过滤成为可能，无菌过 滤技术的应用也越来越广泛。
4
5
1—不锈钢螺旋线 2—精确控制的 开口 3 — 高强度的支撑 4 — 无堵塞 设计5—清洗彻底
烛式硅藻土过滤机的工作 过程
◆首先充满过滤机，由于水会与啤酒接触，所以要使用 脱氧水，水处于循环状态。 ◆接着预涂，第一次预涂用过滤介质（硅藻土）与水混 合，在烛芯上进行l0min左右预涂，直至形成支撑层， 第一次预涂开始时流出液是混浊的，紧接着以同样的 方式进行第二次预涂。 ◆每次预涂后，整个过滤设备都要进行10min～15min的 循环。然后开始过滤，首先水被啤酒顶出，待滤啤酒 缓慢地从下向上顶出过滤机中的水，并穿过烛芯而被 过滤。 ◆然后，通过计量添加泵向啤酒中定量添加硅藻土液。 ◆注意，虽然水与啤酒的接触界面很小，但仍不可避免 地会有一部分酒、水混合液，这就是所谓的酒头。
1. 板框式硅藻土过滤机
板框式硅藻土过滤机的结构。它由机架及 交替悬挂其上的滤框和滤板组成，材料多为不 锈钢。在滤板的两边悬挂着支撑板，滤框和滤 板之间彼此密封。支撑板由纤维和缩合树脂制 成。
板框过滤机结构图
板框式硅藻土过滤机
板框式硅藻土过滤机
板框式硅藻土过滤机的工作方式
1－挂有滤板的支撑板 2－滤框 3－未滤液入口 4－已滤液出口 5－硅藻土涂层
板式过滤机
过滤纸板
◆过滤纸板由木纤维和硅藻土组成，具有 很高的渗透性。二者的混合比例在过滤 中起着重要的作用。有的纸板中还加入 了一些啤酒稳定剂，如聚乙烯聚吡咯烷 硐（PVPP）吸附剂，以除去啤酒中部分 多酚物质，提高啤酒的非生物稳定性。
板式过滤机——精滤
◆板式过滤机主要用于精滤。纸板的过滤精度越 高，则其过滤量就越小。为了提高其过滤能力， 应在精滤前先进行硅藻土粗过滤，去除啤酒中 较大的颗粒物质和酵母。这样，纸板式过滤机 就可以达到很好的精滤效果。 ◆也可采用两段的纸板式过滤机，第1段用的纸 板孔隙较大，作为粗滤；第2段用的纸板孔隙 较小，作为精滤。但纸板的价格较硅藻土昂贵 许多，所以生产上多用硅藻过滤机进行粗滤。
（三）啤酒风味的稳定性
发酵 温度 酵母 接种活力 灌装 氧 制麦 品种种植区年 度 制麦 发芽物温度氧 干燥温度
风味稳定性
回旋沉淀槽 热保持时间 酒花 多酚 粉碎
麦汁煮沸 温度 时间 蒸发量
糖化 温度 醪液pH值 氧
风味稳定性的指示物质
老化物质
3-甲基丁醛 2-甲基丁醛 2-糠醛
热指示物质
2-糠醛 γ-壬乙酮
1. 硅藻土
硅藻土是近代啤酒工业用得最广泛 的一种助滤剂，这是一种由藻类硅质细 胞组成的沉积岩矿，经矿石粉碎、高温 煅烧和风选、分级后，制成的一种多孔、 质轻的助滤剂。 主要成分为二氧化硅、三氧化二铝。 用于啤酒过滤的硅藻土分很多种， 主要以粒度来区分，即细土、中细土、 中粗土、粗土等，各个硅藻土生产厂分 别对这些土有自己的规格、型号，啤酒 工厂在购买硅藻土时，可根据自己的需 要进行选择。
减菌过滤
细过滤
澄清过滤
粗过滤
孢子 硅藻土/珍珠岩 糖浆 天然混浊汁 沙粒
100μm 10μm 1.0μm 0.1μm 0.01μm 0.001μm
（二）膜过滤的分类
（1）组件膜过滤
过滤模块
组件过滤机剖视图
（2）深度烛式硅藻土过滤机
• 此种过滤机类似于硅藻土烛式硅藻土过 滤机，只是滤芯不同。深度烛式硅藻土 过滤机的烛芯一般由尼龙66、聚偏二氟 乙烯、陶瓷、聚丙烯和纤维质薄膜制成， 其中有许多过滤层。它利用深度过滤烛 芯进行过滤，过滤层的组织由外向里越 来越密，形成多个截留层以及较大的过 滤面积。同一过滤机罐体中可安装多个 深度过滤烛芯。
（一）微孔膜过滤的要求
• 膜过滤的除菌颗粒大小要求，见下图。图中每向右移动一 栏，颗粒和过滤膜或元件孔隙的尺寸就缩小10倍。通过此 图可以很直观地看到，啤酒除菌过滤膜或元件的孔径是很 小的，只有0.001～0.1μm。
除菌过滤
内毒素 病毒 胶体 色素 细菌 细混浊物 活性炭颗粒 细颗粒 酵母细胞 血红细胞
聚乙烯二氟化物膜 （1000倍）
聚磺酰膜 （1000倍）
聚磺酰膜 （10000倍）
（二）过滤助剂
过滤介质一般为粉状物，它们被涂 附于过滤机的支撑材料之上。支撑材料 有其特殊的形状和结构。有的是用编织 物制成的，有的是用不同材料制成的板。 没有过滤支撑材料，就无法使用过滤介 质进行过滤。 啤酒厂所用过滤介质主要有硅藻土 和珍珠岩两种。
珍珠岩 （放大1000倍）
过滤介质。
第二小节 啤酒过滤的方式及其操 作
啤酒过滤的主要方式有： ◆棉饼过滤法； ◆硅藻土过滤法（粗滤，啤酒厂常用）； ◆板式过滤法（精滤）； ◆微孔膜过滤法（主要用于纯生啤酒的过 滤）； ◆离心机分离法
一、棉饼过滤法
二、硅藻土过滤法
在现代啤酒企业中，硅藻土过滤机的 种类很多，其中主要以 ◆板框式 ◆烛式 ◆叶片式三种最为常见。
• 经过发酵或后处理的成熟啤酒，大部分蛋白质 颗粒和酵母已经沉淀，少量悬浮于酒中，须滤 除方能包装。 • 啤酒过滤是一种物理分离过程，是啤酒生产过 程中非常重要的生产工序。 • 对啤酒的分离要求是：产量大，质量高（透明 度高），损失大，劳动条件好，CO2损失小，不 易污染，不影响风味，啤酒不吸收氧。实际上 不论何种方法要达到十全十美的效果很困难的。
过滤流程
硅藻土过滤机 发酵罐 发酵罐 板框精滤机
清酒罐
灌装机
杀菌机
第一小节 过滤理论
一、啤酒中的悬浮物被过滤介质阻留分离 出来，共有三种分离效应
筛分效应
深度效应
吸附效应
二、过滤材料和介质
（一）过滤材料 的种类 ◆ 1. 金属过滤筛 或纺织物。 ◆ 2. 过滤板。 ◆ 3. 膜材料
纤维素-酯膜（1000倍）
充水
预涂
清洗灭菌后用脱氧水充满整个 过滤机
使用粗土进行预涂
二次预涂
过滤
再使用粗土和细土进行二次预涂
过滤的同时计量添加硅藻土
正常过滤
过滤结束
(顶水)
由于不断添加硅藻土，烛芯上的硅藻 土层越来越厚，进口处的压力也变得 越来越高，当压力达到0.5～0.6MPa （表压）时，就必须停止过滤。
过滤结束后，啤酒被由下部进入的脱氧水 顶出，此时就会产生啤酒与水的混合液， 这就是所谓的酒尾。
深度烛式过滤机工作原理
深度过滤截留颗粒
聚丙烯过滤芯剖视图
深度烛式过滤举例
2. 烛式硅藻土过滤机
烛芯
◆过滤机烛芯是过滤材料，在烛 芯上预涂过滤介质——硅藻土。 为进行过滤，将螺旋线沿径向围 着烛芯缠绕，丝间距为50～ 80μm。细长过滤烛芯长达2m以 上。由于在过滤机里安装了近 700根烛芯，所以形成的过滤面 积非常大，过滤效率非常高，而 且烛芯上没有活动部件。
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2.引起非生物混浊的因素
2.1蛋白质、多酚 杀菌混浊；冷混浊； 氧化混浊 2.2多糖 2.3无机物 2.4酒花树脂
3.减少非生物混浊的措施 3.1选择蛋白质含量适中、皮壳含量低的大 麦。 3.2控制好啤酒生产的各阶段的工艺。 3.3除去啤酒中的蛋白质： 三种方法(单宁沉淀法、蛋白酶水解法、 吸附法）。 3.4除去啤酒中的多酚物质： 三种方法（添加甲醛、过氧化氢的应 用、PVPP吸附法）。
过滤前纸板安装程序
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1－准备安装 2－检查纸板 3－折叠纸板 4－放入纸板 5－湿润纸板
过滤结束后纸板的拆洗
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1－从两侧轻拆纸板 2－将纸板移至另一侧 3－使纸板与板框完全脱离 4－取下湿重的纸板 5－清洗板框 6－清洗纸板
硅藻土过滤机的操作
1. 预涂 （1）第一预涂层 （2）第二预涂层 （3）连续补料
老化物质的反应机理
• 7. 啤酒中非挥发性组分的分解,金属离子 的催化氧化反应； • 8. 其它的形成机理,如通过脂化反应形成 的香味物质。 • 老化反应速度:通过高温、光、运动(摇晃) 会加速啤酒老化物质的形成，在 60 ℃下 存放 1 天相当于大约在 20 ℃下存放 4 个月。
第二节 啤酒的过滤与分离
硅藻土 （放大1000倍）
粗土与细土
啤酒过滤速度主要取决于硅藻土颗 粒的大小。颗粒越细，则酒液被过滤得 越清亮，但过滤速度也越慢。粗土与细 土的性质正好相反，它的过滤速较快， 但酒液不很清亮，所以粗土主要用于过 滤中的预涂。
2. 珍珠岩
珍珠岩是一种由火山爆发出的 火山灰作用形成的非晶形矿物岩，为 熔融的钾、钠、铝硅酸盐，具有很强 的化学惰性。珍珠岩矿经粉碎、煅烧 及分选后制成的珍珠岩具有同硅藻土 十分相似的性质，但又有许多不同之 外，这些颗粒形态比较规则，为三叶 形 珍珠岩是质量很轻、颗粒松散的 粉末，体积、质量比硅藻土小，质量 要比硅藻土小20～40％，渗透性优于 硅藻土，所以，它是一种很好的