第五章啤酒发酵

当发酵度达到酵母凝聚点时(发酵度 在35％~45％)，酵母开始凝聚，发酵液中 悬浮酵母细胞数开始下降，发酵糖降速率 也随之降低。为促进凝聚和保存凝聚酵母 的活性，发酵后期逐步降低温度，使发酵 温度逐步趋近于后酵温度。
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第五章啤酒发酵
当主发酵后期每日糖降小于0.3oP时，发 酵缓慢，泡沫消失，逐步形成泡盖。泡盖是 由CO2带至发酵液表面的多酚、酒花树脂、 高分子蛋白质接触空气氧化、聚合而形成的。
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第五章啤酒发酵
n 连二酮类（VDK）：啤酒发酵成熟的一个指标。
双乙酰（丁二酮、CH3COCOCH3）和戊二酮 （CH3CH2COCOCH3）都具有强烈的刺激性气味。 双乙酰是多种香味物质的前驱物质，是黄油、奶 酪等制品、蒸馏酒主要的香味物质。
啤酒中双乙酰味阈值在0.1~0.2mg/L，
提高接种量，分批发酵的营养成分不变， 发酵时酵母最高细胞浓度相应增加，新生 细胞浓度反尔减少，VDK峰值降低，高级 醇生成减少。但接种量过高，新生细胞过 少，导致后酵不彻底。
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第五章啤酒发酵
4．发酵工艺条件控制
⑴发酵温度 发酵温度是指主发酵阶段的 最高发酵温度。传统原因，啤酒发酵温度 远低于啤酒酵母的最适温度。上面啤酒发 酵 采 用 8 ～ 22C ， 下 面 啤 酒 发 酵 采 用 7 ～ 15C。采用低温发酵可以防止或减少细菌 的污染，代谢副产物减少，有利于啤酒的 风味。
原麦汁浓度： 10~15%正常，＜9% ，＞15% 。
溶氧水平：溶氧高增殖快，在正常溶氧水平3~9mg/L 下，酵母浓度差50%；溶氧缺乏时，繁殖前期受到麦 汁中不饱和脂肪酸含量的调节，从0.5mg/L—10mg/L， 明显促进酵母增殖。
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第五章啤酒发酵
3．接种量
啤酒在生产过程中常用上一批回收酵母 泥接种，接种量是以每百升中的千克数表 示，一般为0.4～1.0kg／(100L)，酵母泥中 细胞浓度为(15～20)×108个/g。
前酵时间随接种温度、接种量变化，一般低 温发酵16~20h，中温12~14h。降糖外观糖度 0.5~1.0oP，温度自然升高0.7~1.0℃。
前发酵室在主酵室的上方，下酒用压差法。
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第五章啤酒发酵
三、传统啤酒的主发酵
低温主发酵温度：6~9℃ 时间10d
前期，酵母增殖，达到最高浓度时， 糖降最快，外观浓度1.5~2.0oP/d。VDK峰 值在最高酵母浓度后12~24h。此阶段大量 释放发酵热，必须冷却。
啤酒发酵方法： 分批发酵 传统发酵
大罐发酵（单罐、多罐） 连续发酵 固定化菌体发酵（连续、分批）
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第五章啤酒发酵
n 啤酒发酵工艺控制
啤酒发酵工艺技术控制多数停留在外 界影响因素的选择性控制，它包括以下 几个方面。
1．酵母菌株的选择
啤酒酵母菌特性深深影响糖类的发酵、 氨基酸的同化、酒精和副产物的形成、 啤酒的风味、啤酒的稳定性等方面，所 以，在选择酵母时，应考虑酵母发酵速 度、发酵度、凝聚性、回收性、稳定性 等方面。
3 长宽比＞2，长圆形-腊肠形。耐高渗透压，用于 糖蜜酒精和朗姆酒生产。
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第五章啤酒发酵
葡萄汁酵母（ S.uvaum Beiyernch )
1970年，Lodder将卡尔酵母、类哥酵母和葡萄 汁酵母合并成一种称为葡萄汁酵母。啤酒界习惯 称卡尔酵母。糖类发酵特征相同，均能全部发酵 棉子糖。制造Lager型啤酒，发酵结束沉于器底， 称为下面发酵酵母（Botorm Fermentation Yeast）。
戊二酮1mg/L。
来源：双乙酰是在酵母繁殖阶段形成。
旁路代谢α-乙酰乳酸-----氧化脱羧----双乙酰。 但在酵母还原酶的作用下，双乙酰进一步还原
成2.3丁二醇，它的阈值远大于双乙酰。可消除不 愉快气味。
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第五章啤酒发酵
n 影响和消除双乙酰的方法：
1.减少α-乙酰乳酸的生成：
a选育优良菌株：基因修饰技术不形成双乙酰。
在主酵结束前，捞去泡盖，下酒至后发 酵和回收沉于池底的凝聚酵母泥。
主发酵下酒的工艺条件：
根据酵母发酵能力和后发酵时间 。
12oP浅色啤酒： 外观浓度3.6~4.0oP，温度为4.2~5.5℃。
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第五章啤酒发酵
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第五章啤酒发酵
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第五章啤酒发酵
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建筑: 一般发酵室有绝热保护层，靠室温调 节温度, 也可在槽内加冷却管。分为前酵室 （7~8℃）、主酵室（6~7℃）、后酵和贮酒 室（0~2℃）等部分。
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第五章啤酒发酵
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第五章啤酒发酵
二、酵母的添加和前发酵
1.酵母接种量 分批发酵采用低温、缓慢发酵。 接种
后细胞浓度控制在5~12×106个/ml 压榨酵母30~40亿/g 自然沉降酵母泥18~25亿/g 按20亿计每kg麦汁接种4g，即0.4%
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第五章啤酒发酵
⑷凝聚力和沉淀能力 ⑸双乙酰峰值和还原速度: ⑹挥发性物质 ⑺酵母对压力的耐受能力： ⑻酵母的稳定性
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第五章啤酒发酵
n 啤酒发酵的机理：
麦芽汁浸出物中糖类占90%，其中
葡萄糖和果糖占糖类的10%，蔗糖占5%，麦 芽糖占40~50%，麦芽三糖占10~15% 低聚寡 糖20~30%，少量的戊糖、戊聚糖等3~5%。
第五章啤酒发酵
n 低温发酵，酵母增殖慢，最高浓度低，发酵 中形成高级醇等代谢副产物少，同化氨基氮 少，pH降低缓慢，酒花香气和呈味物质损失 少，酿制的啤酒细腻，柔和，溶醇性好。酵 母自溶少，酵母使用代数高。
n 发酵温度较高，酵母增殖浓度高，氨基氮同 化率高，pH降低迅速，高分子蛋白质、多酚 和酒花树脂沉淀较多，易酿制淡爽型啤酒， 且，相同的贮酒期，啤酒的非生物稳定性好。
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第五章啤酒发酵
2酵母添加方法 ⑴干道和湿道添加法
a.干道添加法：传统发酵采用 b.湿道添加法：大罐发酵有些工厂采用 ⑵倍量添加法 ⑶分割法 ⑷递加法
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第五章啤酒发酵
3.前发酵
实际上是接种酵母泥处于休眠阶段，有 数到十h的生长延滞期，才能进入出芽繁 殖，当出芽细胞浓度达到20×106个/ml， 表面开始起沫，此阶段称前发酵。
酵母在1～2℃冰水下保存称做“饲养”
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第五章啤酒发酵
传统酵母泥回收方法：
中层酵母泥——齿轮泵——无菌酵母饲养室——
同时加1～2℃无菌水 酒花树脂和热凝固蛋白质
过100目振荡筛
酵母泥 •—l～2—℃无—菌水漂洗2~3次( 2~3h换水一次)。 饲养1～3d(不超过5d)。每天换1～2次冰水。
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第五章啤酒发酵
第三节 传统啤酒发酵技术
一、流程和设备 二、酵母的添加和前发酵 三、传统啤酒的主发酵 四、主发酵沉淀酵母收集和饲养 五、后酵和贮酒
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第五章啤酒发酵
一、流程和设备 酵母
麦汁——前发酵——主发酵——后发酵和贮酒
设备：添加酵母器、密闭或敞口前发酵池、 主发酵池、密闭式后发酵罐和贮酒罐。
3.絮凝性酵母：
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第五章啤酒发酵
n 优良啤酒酵母菌株评估 1.形态学的要求：选择长宽比1:1.1~1.3， 细胞大小：6.8~8.0 ×8.0~9.0μm 2.生理要求： ⑴繁殖速度：快， 15℃：繁殖迟缓期＜2.0h， 平均世代时间＜8.0h 15℃和10℃：平均世代时间差值小。 ⑵增殖倍数和细胞浓度：接种后细胞浓度1×106 经2~3级培养浓度达到60~70 ×106 。
b提高麦汁中的α-氨基氮水平：
麦汁缬氨酸85mg/L↑160mg/L，
双乙酰峰值0.85mg/L↓0.40mg/L。
2.加速双乙酰的还原：提高温度
α-乙酰乳酸 •非酸氧 双乙酰 •酶促还原2，3丁二醇 化
3.控制和降低酵母的增殖浓度：提高接种量；降低酵 母在发酵液的繁殖温度；控制麦汁α氨基氮不高于 220mg/L，均能抑制酵母的增殖，控制α-乙酰乳酸 的形成 。
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第五章啤酒发酵
下面啤酒发酵，习惯上按主发酵最高温
度(即发酵温度)分为三类：
发酵类型 接种温度 主酵温度 传统主酵天数
低温发酵 6~7.5
7~9
8~12
中温发酵 8~9
10~12
6~7
高温发酵 9~10
13~15
4~5
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第五章啤酒发酵
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第五章啤酒发酵
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n 淡爽型啤酒多采用较高发酵温度（10~12℃） 较低的接种温度8~9℃，控制副产物的生成。
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第五章啤酒发酵
⑵罐压、CO2浓度对发酵的影响：
为了回收CO2 ，主酵采用带压发酵， 发现绝大多数啤酒酵母菌株，增殖浓度
减少，发酵迟缓，代谢产物减少。主要 是CO2浓度的影响。
发酵初， CO2浓度对发酵速度略有影 响，但明显会抑制风味物质乙酸乙脂和 异戊醇的生成，这是加压发酵的基础。
啤酒酵母的可发酵糖和发酵顺序：
葡糖＞果糖＞蔗糖＞麦芽糖＞麦芽三糖
啤酒酵母发酵可发酵糖类经EMP途径生成丙 酮酸，丙酮酸无氧酵解产生酒精和CO2、同时 还形成高级醇、挥发酯、醛类和酸类、连二酮 类(VDK)、含硫化合物等一系列代谢产物，构 成啤酒特有的香味和口味。
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第五章啤酒发酵
第二节 啤酒发酵技术
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第五章啤酒发酵
2麦汁组成
啤酒是发酵后直接饮用的饮料酒，因此，麦汁的 颜色，芳香味、麦汁组成有一些会直接影响啤酒的 风味，有一些影响发酵、最终也影响啤酒的风味。