啤酒酿造工艺学(啤酒发酵)
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然而，这些因素的影响并不十分突出。即使采取专门措 施也几乎不能有效影响-乙酰乳酸的形成。
前驱体的转化
通过氧化脱羧由-乙酰乳酸形成联二酮一双乙酰和戊二 酮，此转化过程在酵母细胞之外进行，且不受其影响。相 对来说很容易。下列因素可促进这个转化： • 降低pH值：pH值为4.2—4.4时，转化迅速；随着pH的提高， 转化减弱。 • 提高温度：温度越高，转化越迅速。 • 氧气吸入：啤酒摄入氧气可导致前驱体迅速向联二酮转化。 前驱体向联二酮的转化限制了啤酒成熟速度。
●起发酵糖(己糖)； ●主发酵糖(麦芽糖)； ●后发酵糖(麦芽三糖)。 蔗糖也可被酵母发酵，因为酵母细胞壁上有 转化酶(分解酶)，因此蔗糖也可以像起发酵糖一 样被酵母利用。
发酵度
发酵度：浸出物浓度下降的百分数 发酵度%=（发酵前的浓度-发酵后的浓度）
×100/发酵前的浓度 外观发酵度：直接用糖度计测定发酵前后的浓度
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。它们可在主酵和后酵进程 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。 • 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，它们的存在是优质啤酒的前提条 件。与生青味物质相反。芳香物质不能通过工艺技术 途径从啤酒中去除。
联二酮的还原
形成的联二酮只能借助酵母细胞被进一 步分解，以减少对啤酒口味的不利影响。联 二酮的分解通过还原进行： -乙酰乳酸→双乙酰 （氧化过程） 双乙酰 → 乙偶姻(3-羟基-2-丁酮) → 丁二醇
促使双乙酰还原
• 发酵期间酵母活力。（10倍） • 主酵期分解能力恒定，后酵期下降。 • 不同酵母菌种的还原能力区别不大 • 温度 • 后酵期酒液中的酵母浓度 • 促进或阻碍酵母与酒液的接触 • 防止酵母沉降 • 加高泡酒
前驱体的形成
联二酮的前驱体-乙酰乳酸通过酵母的新陈代谢形成， 无嗅无味。在啤酒中觉察不到。它在酵母合成氨基酸的过程 中产生，由呼吸和发酵过程中形成的中间产物——丙酮酸开 始这一合成过程。此时形成的-乙酰乳酸被酵母细胞传递给 发酵底物。 -乙酰乳酸的形成取决于下列因素： • 酵母菌种：形成时机和形成数量是各酵母菌种的典型特征； • 酵母量：酵母添加越多， -乙酰乳酸形成就越多，分解也越 迅速和强烈； • 氧含量：氧含量高使酵母作用产生大量的-乙酰乳酸。
一、糖发酵成酒精和二氧化碳
糖分发酵根据Gay-Lussac反应式为:
C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 H 230KJ
在标准状态下，1mol葡萄糖释放出169kJ的能量(放 热过程)，因此若想保持恒温，就需要冷却。
麦汁中的糖分并不是同时发酵。多糖首先必 须被分解，所以酵母最先作用单糖然后才能分 解多糖。因此将发酵分为：
主酵和后酵期间发酵副产物的浓度变化 a)芳香物质 b)生青味物质
（一）双乙酰(联二酮)
联二酮被视为啤酒成熟度的标志
双乙酰： 2,3一戊二酮：
O H3C C
O H3C C
O C CH3
O C C2H5
双乙酰是最主要的生青味物质。其含量超过味阈值时 会导致啤酒口味不纯、有甜味直至馊饭味，浓度高时会使 啤酒具有奶油香味。由于戊二酮以相同的方式影响着啤酒 质量(以较高味阈值影响啤酒口味)，所以称它们为联二酮， 因为这两种联二酮物质都有邻位双羰基。
啤酒酿造工艺学
何国庆主讲
2013年夏学期
第五章 啤酒发酵
为使麦汁向啤酒转化，麦汁中所含的糖分必 须被酵母中的酶发酵成乙醇和二氧化碳。在这个 转变过程中，也形成了对啤酒口味、香味及其它 特性有重要影响的发酵副产物。这些副产物的形 成和部分分解与酵母的新陈代谢密切相关，因此 要引起注意。
主酵、后酵和过滤 (1)发酵池 (2)后酵罐 (3)锥形罐 (4)过滤机 (5)高温瞬时杀菌机
第一节 啤酒发酵过程中的物质转化
酵母将麦汁中的糖分发酵成乙醇和二氧 化碳这一过程最为重要。发酵期间通过酵母 新陈代谢形成的副产物起着特殊的作用，这 些副产物中的某些物质部分又被重新分解。 这些发酵副产物同酒花成分一起对啤酒的口 味和香味起着决定性的作用。因此，了解这 些副产物的形成和分解十分重要。
(4)运动：通过运动(循环、搅拌等)可加强细胞和 麦汁的接触，使发酵剧烈。
(5)酵母菌种：发酵速度也是每个酵母菌种的遗传 特性，不同酵母种的发酵速度不同。
(6)压力：压力不断上升会使发酵、酵母增殖和发 酵副产物的形成逐渐停止。原因是溶解在啤酒 中CO2量在不断增加。
二、发酵副产物的形成和分解
发酵副产物可分为以下两类： • 生青味物质(双乙酰、醛、硫化物)：这些物质赋予啤酒
温度对酵母分解双乙酰的影响
-乙酰乳酸和联二酮与发酵周期的关系
-乙酰乳酸和联二酮与啤酒外观发酵度的关系
Fra Baidu bibliotek 发酵总结
■双乙酰(联二酮)的含量是啤酒成熟的标志。随着主酵期和
后熟期的缩短，检查双乙酰含量的重要性也在不断增加。 ■ -乙酰乳酸必须迅速转化为联二酮。为此需快速发酵至 接近最终发酵度；低pH值；酵母添加后要避免吸氧，主酵 和后熟要在较高温度下进行(下面发酵工艺中，直至18℃)。 ■后熟需要有活力和有生命力的酵母细胞。通过有效措施 防止酵母沉降。具备一定浓度有活力的酵母细胞十分重要。 ■成熟啤酒的双乙酰总量(连二酮和前驱体)的标准值为 0.1mg/L以下。
(3)酵母量：酵母细胞和麦汁之间的接触面积对于物质转 化来说非常重要。接触面积随酵母细胞浓度的增加而 扩大。酵母量用细胞数／mL表示。酵母细胞数在生长 最旺盛阶段可达(3～4)×107个／mL，在某些工艺中甚 至可达108个／mL。酵母接种量一般为2×107个酵母细 胞/mL麦汁，约0.6～0.7L浓酵母泥/hL麦汁。
计算而得。 真正发酵度：将酒液中的酒精和二氧化碳蒸发后，
再用水补充至原来体积，测定其浓度再计算 而得。 真正发酵度=外观发酵度×0.819
影响发酵中转化速度的因素
(1)麦汁特性：发酵速度首先取决于麦汁中冷凝固物和热 凝固物的分离程度、麦汁通风情况以及麦汁组成是否 符合酵母要求。
(2)发酵温度：酒精发酵速度随着温度上升明显加快，而 低温下发酵速度会减慢。
前驱体的转化
通过氧化脱羧由-乙酰乳酸形成联二酮一双乙酰和戊二 酮，此转化过程在酵母细胞之外进行，且不受其影响。相 对来说很容易。下列因素可促进这个转化： • 降低pH值：pH值为4.2—4.4时，转化迅速；随着pH的提高， 转化减弱。 • 提高温度：温度越高，转化越迅速。 • 氧气吸入：啤酒摄入氧气可导致前驱体迅速向联二酮转化。 前驱体向联二酮的转化限制了啤酒成熟速度。
●起发酵糖(己糖)； ●主发酵糖(麦芽糖)； ●后发酵糖(麦芽三糖)。 蔗糖也可被酵母发酵，因为酵母细胞壁上有 转化酶(分解酶)，因此蔗糖也可以像起发酵糖一 样被酵母利用。
发酵度
发酵度：浸出物浓度下降的百分数 发酵度%=（发酵前的浓度-发酵后的浓度）
×100/发酵前的浓度 外观发酵度：直接用糖度计测定发酵前后的浓度
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。它们可在主酵和后酵进程 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。 • 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，它们的存在是优质啤酒的前提条 件。与生青味物质相反。芳香物质不能通过工艺技术 途径从啤酒中去除。
联二酮的还原
形成的联二酮只能借助酵母细胞被进一 步分解，以减少对啤酒口味的不利影响。联 二酮的分解通过还原进行： -乙酰乳酸→双乙酰 （氧化过程） 双乙酰 → 乙偶姻(3-羟基-2-丁酮) → 丁二醇
促使双乙酰还原
• 发酵期间酵母活力。（10倍） • 主酵期分解能力恒定，后酵期下降。 • 不同酵母菌种的还原能力区别不大 • 温度 • 后酵期酒液中的酵母浓度 • 促进或阻碍酵母与酒液的接触 • 防止酵母沉降 • 加高泡酒
前驱体的形成
联二酮的前驱体-乙酰乳酸通过酵母的新陈代谢形成， 无嗅无味。在啤酒中觉察不到。它在酵母合成氨基酸的过程 中产生，由呼吸和发酵过程中形成的中间产物——丙酮酸开 始这一合成过程。此时形成的-乙酰乳酸被酵母细胞传递给 发酵底物。 -乙酰乳酸的形成取决于下列因素： • 酵母菌种：形成时机和形成数量是各酵母菌种的典型特征； • 酵母量：酵母添加越多， -乙酰乳酸形成就越多，分解也越 迅速和强烈； • 氧含量：氧含量高使酵母作用产生大量的-乙酰乳酸。
一、糖发酵成酒精和二氧化碳
糖分发酵根据Gay-Lussac反应式为:
C6H12O6 2C2H5OH 2CO2 H 230KJ
在标准状态下，1mol葡萄糖释放出169kJ的能量(放 热过程)，因此若想保持恒温，就需要冷却。
麦汁中的糖分并不是同时发酵。多糖首先必 须被分解，所以酵母最先作用单糖然后才能分 解多糖。因此将发酵分为：
主酵和后酵期间发酵副产物的浓度变化 a)芳香物质 b)生青味物质
（一）双乙酰(联二酮)
联二酮被视为啤酒成熟度的标志
双乙酰： 2,3一戊二酮：
O H3C C
O H3C C
O C CH3
O C C2H5
双乙酰是最主要的生青味物质。其含量超过味阈值时 会导致啤酒口味不纯、有甜味直至馊饭味，浓度高时会使 啤酒具有奶油香味。由于戊二酮以相同的方式影响着啤酒 质量(以较高味阈值影响啤酒口味)，所以称它们为联二酮， 因为这两种联二酮物质都有邻位双羰基。
啤酒酿造工艺学
何国庆主讲
2013年夏学期
第五章 啤酒发酵
为使麦汁向啤酒转化，麦汁中所含的糖分必 须被酵母中的酶发酵成乙醇和二氧化碳。在这个 转变过程中，也形成了对啤酒口味、香味及其它 特性有重要影响的发酵副产物。这些副产物的形 成和部分分解与酵母的新陈代谢密切相关，因此 要引起注意。
主酵、后酵和过滤 (1)发酵池 (2)后酵罐 (3)锥形罐 (4)过滤机 (5)高温瞬时杀菌机
第一节 啤酒发酵过程中的物质转化
酵母将麦汁中的糖分发酵成乙醇和二氧 化碳这一过程最为重要。发酵期间通过酵母 新陈代谢形成的副产物起着特殊的作用，这 些副产物中的某些物质部分又被重新分解。 这些发酵副产物同酒花成分一起对啤酒的口 味和香味起着决定性的作用。因此，了解这 些副产物的形成和分解十分重要。
(4)运动：通过运动(循环、搅拌等)可加强细胞和 麦汁的接触，使发酵剧烈。
(5)酵母菌种：发酵速度也是每个酵母菌种的遗传 特性，不同酵母种的发酵速度不同。
(6)压力：压力不断上升会使发酵、酵母增殖和发 酵副产物的形成逐渐停止。原因是溶解在啤酒 中CO2量在不断增加。
二、发酵副产物的形成和分解
发酵副产物可分为以下两类： • 生青味物质(双乙酰、醛、硫化物)：这些物质赋予啤酒
温度对酵母分解双乙酰的影响
-乙酰乳酸和联二酮与发酵周期的关系
-乙酰乳酸和联二酮与啤酒外观发酵度的关系
Fra Baidu bibliotek 发酵总结
■双乙酰(联二酮)的含量是啤酒成熟的标志。随着主酵期和
后熟期的缩短，检查双乙酰含量的重要性也在不断增加。 ■ -乙酰乳酸必须迅速转化为联二酮。为此需快速发酵至 接近最终发酵度；低pH值；酵母添加后要避免吸氧，主酵 和后熟要在较高温度下进行(下面发酵工艺中，直至18℃)。 ■后熟需要有活力和有生命力的酵母细胞。通过有效措施 防止酵母沉降。具备一定浓度有活力的酵母细胞十分重要。 ■成熟啤酒的双乙酰总量(连二酮和前驱体)的标准值为 0.1mg/L以下。
(3)酵母量：酵母细胞和麦汁之间的接触面积对于物质转 化来说非常重要。接触面积随酵母细胞浓度的增加而 扩大。酵母量用细胞数／mL表示。酵母细胞数在生长 最旺盛阶段可达(3～4)×107个／mL，在某些工艺中甚 至可达108个／mL。酵母接种量一般为2×107个酵母细 胞/mL麦汁，约0.6～0.7L浓酵母泥/hL麦汁。
计算而得。 真正发酵度：将酒液中的酒精和二氧化碳蒸发后，
再用水补充至原来体积，测定其浓度再计算 而得。 真正发酵度=外观发酵度×0.819
影响发酵中转化速度的因素
(1)麦汁特性：发酵速度首先取决于麦汁中冷凝固物和热 凝固物的分离程度、麦汁通风情况以及麦汁组成是否 符合酵母要求。
(2)发酵温度：酒精发酵速度随着温度上升明显加快，而 低温下发酵速度会减慢。