第四章啤酒发酵.pptx

二、啤酒发酵机理
影响啤酒质量的主要因素：
⑴麦汁组成成分
⑵啤酒酵母的品种和菌株特性
⑶投入发酵的酵母数量和质量状况，以及在整 个发酵中酵母细胞生活状况。
⑷发酵容积的几何形状、尺寸和材料，它会影 响到发酵流态和酵母的分布、二氧化碳排出。
⑸发酵工艺条件——pH、温度、溶氧水平、发 酵时间。这些影响因素的重要次序受啤酒类 型和各工厂酿造情况而显著差别。
致啤酒口味不纯、有甜味甚至馊饭味，浓度高时 有奶油味，与2，3-戊二酮共称为联二酮， 2，3戊二酮在啤酒中的含量比双乙酰低很多，且它的 口味阈值大约为2mg/L，是双乙酰的10倍，故它 对啤酒风味影响不大。
a 芳香物质 b 生青味物质
酵母氨合成和联二酮生物合成
缩合酶
还原异构酶
脱氢酶
转氨酶
正常酵母VDK代谢图
连续增殖的酵母扩培设备
培养过程：将1/3麦汁送入灭菌繁殖罐，借无菌空气经取样阀 把卡氏罐的酵母压入繁殖罐，通风、冷却、培养至高泡期，补 入1/3麦汁继续培养，再次培养至高泡期再补入1/3麦汁，培 养48h结束后，大部分打入发酵罐，留下少量做下一次培养的 接种酵母。 特点：简单经济，投资少，生长快，但有染菌风险。
小卡氏罐培养
15L 20℃
大卡氏罐(或汉生罐)培养
250L 13~15℃
一级繁殖罐
1000L 12~13℃
二级繁殖罐
4000L 11~12℃
发酵
10℃
空气过滤器 取样阀 接种头
手柄
螺纹密封圈
体积为10L~25L
卡氏罐
装50%-80%
冷却接种(100~200ml) 间隔通无菌空气培养
卡氏罐酵母培养流程
⑹灌装、灭菌过程、风味的改变
（一）糖类发酵
▓ 啤酒麦汁的浸出物中糖类占90%，其中单糖 （葡、 果）约占糖类10％、蔗糖占5％、麦芽 糖40—50％、麦芽三糖10-15%、DP4－DP8 的寡糖20－25％，还有少量的戊糖、戊聚糖、 β-葡聚糖、异麦芽糖。
▓ 啤酒酵母的可发酵糖和发酵顺序是：
葡萄糖>果糖>蔗糖>麦芽糖>麦芽三糖
（三）发酵副产物的形成和分解
包括：
▓ 生青味物质：双乙酰、醛、硫化物，这类物 质使啤酒不纯正、不成熟、不协调。
▓ 芳香物质：高级醇、酯，决定啤酒的香味。
风味物质强度(Fu)=物质在啤酒中含量/该物质风味阈值
Fu>1.0，感到强烈， Fu = 0.5~1.0，能接受
Fu < 0.5，不会影响风味
1、双乙酰(联二酮 VDK)
0.7~1.0 mg/L ）和还原速度 6、挥发性风味物质 7、酵母对压力的耐受性 8、酵母的稳定性(传代) 9、主酵液和成品啤酒的风味 10、啤酒的泡沫特性(起泡性、颜色、细密度、
持久性、粘着力等)
(四)、酵母的培养(最适温度31~34℃ )
例酵母扩培过程：斜面种子液体试管Fra bibliotek28℃
三角瓶液体培养
25℃
的最大发酵程度)。
▓ 起酵速度(接种后度过滞缓期的速度，指出现白沫的快慢)
▓ 发酵速度(主发酵期每天的降糖速度，一般为2~3°p / d )
▓ 啤酒主酵发酵度 ▓麦汁极限发酵度和啤酒发酵度(F极-F啤 )： △ F<1%的啤酒口味清爽，生物稳定性好， △ F>5%的
啤酒口味粘稠不爽口，有甜味。
4、凝聚性和沉淀能力 5、双乙酰峰值（好的为0.3~0.4mg/L，高的达
蔗糖、麦芽糖、麦芽三糖、半乳糖、棉子糖、蜜二糖。
(二)、凝聚性（Flocculation）
啤酒酵母的凝聚特性是重要的生产特性，它 会影响酵母回收再利用于发酵的可能。影响发 酵速率和发酵度，影响啤酒过滤方法选择乃至 影响到啤酒风味
粉末型酵母：发酵结束时，酵母单个或数个悬 浮在液体中，即使沉淀轻震荡浮起。
细胞膜
EMP
被动扩散
氧化脱羧
被动扩散
氧化脱羧
醇脱氢酶 还原
基因工程酵母 VDK代谢图
脱羧酶
▓ 联二酮的合成和分解过程
前驱体的形成
降低pH、提高温度
(丙酮酸到乙酰乳酸)
氧气吸入可促进
与酵母菌种、酵母量麦汁 组成(α-N含量180±20)、氧含量，酵母增殖量
氧化脱羟成双乙酰、戊二酮
联二酮还原
(双乙酰 乙偶姻(3-羟基-2-丁酮) 丁二醇 )
第一节 酵母及发酵机理
一、啤酒酵母
(一)、 啤酒酵母种类 上面酵母：多特蒙德酵母、E酵母、776酵母、荷兰
酵母等。
如啤酒酵母：15－22℃ 长卵形、椭圆形等，长宽比1：2，易形成假菌丝
下面酵母：啤酒酵母、萨士型啤酒酵母、弗罗倍尔 型啤酒酵母、青岛酵母等。
如卡尔斯伯酵母 6.5－13℃ 圆形、卵圆形、椭圆形，8.56.5μm，可同化葡萄糖、果糖、
▓反巴士德效应：在发酵基质（麦芽汁）中含有 较高的葡萄糖（包括果糖）（0.4－1.0%）， 分子氧存在不能抑制发酵，有氧呼吸反而受到 一定抑制，这称“反巴士德效应”，因此在麦 芽汁接种酵母后主要是无氧酵解途径，也存在 少量有氧呼吸代谢。
（二）麦汁含氮物质的转化
啤酒发酵初期，接种啤酒酵母必须通过吸收 麦汁中含氮化合物，用于合成酵母细胞蛋白质、 核酸和其他含氮化合物，繁殖细胞，啤酒酵母只 能分泌少量的蛋白酶。因此，啤酒酵母只能从麦 汁中吸收氨基酸、二肽、三肽等肽氮化合物，而 且二肽三肽的吸收能力很低。其吸收是依赖于细 胞壁分泌一系列的氨基酸输送酶，氨基酸的利用 按一定顺序。
▓ 葡萄糖阻遏效应：当麦汁中含有高于0.2－0.5 ％葡萄糖浓度时，葡萄糖会抑制酵母分泌麦 芽糖渗透酶，抑制麦芽糖的发酵，只有当葡 萄糖浓度低于0.2％时，抑制解除，麦芽糖才 能开始发酵，这称之为“葡萄糖阻遏效应”。
▓ 巴士德效应：啤酒酵母对各种可发酵性糖类的 发酵均是通过EMP途径代谢生成丙酮酸后，进 入无氧酶解或有氧TCA循环，酵母在有氧TCA 循环可获得更多生物能（38ATP），此时无氧 发酵代谢就会抑制，这种抑制厌氧发酵代谢称 为“巴士德效应”。
凝聚型酵母：达到某发酵度酵母凝结沉淀，即 使打散结块，短时间又结块(不能酿造高发酵度 啤酒)。
弱凝聚型酵母：或絮凝性酵母，介于上述两者 之间。
(三)、酵母性能的评估指标 1、形态要求：细胞形态大小等。 2、生理学要求： ▓ 繁殖速度：与酵母种类、培养温度有关。
▓ 增殖倍数和细胞浓度。 3、发酵力要求 ▓ 麦汁极限发酵度(指最有利发酵温度25~27 ℃时可发酵糖