第四章啤酒发酵说课材料

第四章啤酒发酵
(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，即使轻微震荡，沉淀浮起。
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)、酵母的培养(最适温度31~34℃ )
酵母扩培过程：斜面种子
液体试管
28℃
三角瓶液体培养
小卡氏罐培养
25℃
20℃
大卡氏罐培养
一级繁殖罐
13~15℃
二级繁殖罐
12~13℃
发酵
11~12℃
10℃
空气过滤器 取样阀 接种头
手柄
螺纹密封圈
卡氏罐
连续增殖的酵母扩培设备
上面法：>100mg/L(口味差)
4、酯
▓ 酯适量啤酒香，酯过高带来不舒服的苦味和果味。 ▓ 酯量 下面法：60mg/L
上面法：80mg/L ▓ 促进酯量的因素：麦汁浓度高于13%、最终发酵度
和成品发酵度高、麦汁通风减少、主酵和后酵中的 运动增加。
5、硫化物
这类物质量很低也会强烈影响啤酒的口味和气味。
糙、不柔和、不协调，过量也即污染杂菌。
12度啤酒总酸<2.6ml(1mol/LNaOH/100ml)
7、其它的过程和转化
▓ pH值下降(5.3-5.6到4.3-4.6)。 ▓ 氧化还原势的变化。 ▓ 色泽变浅(pH下降导致某些物质脱色，酵母的吸附或
色泽强烈的物质析出)。 ▓ 苦味物质和多酚物质的分离析出。 ▓ CO2的溶解。 ▓ 啤酒的澄清。
（三）发酵副产物的形成和分解
▓ 生青味物质：双乙酰、醛、硫化物，使啤酒口味不纯正、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/该物风味值 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)
▓ H2S：由含硫的氨基酸形成，也可因酵母缺乏或损失
生长素时造成过高。
▓ 硫醇(RHS)：严重影响啤酒的风味，并使啤酒有日光
臭。
▓ DMS：酵母没有改变DMS含量的能力，麦汁中的
DMS会一成不变带入啤酒。
6、有机酸
▓ 有机酸来源：来自麦芽和麦汁，由发酵产生(如脂肪酸、
丙酮酸、乳酸、苹果酸等)。
▓ 对啤酒影响：使啤酒口感活泼、爽口，但过多，则粗
糖时，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“葡萄糖阻遇 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，进入无氧酵解或 有氧循环，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”。
丁二醇 )
▓影响双乙酰分解的因素：酵母量、前期后期的强弱(后
期酵母多有利)、温度、与酵母与双乙酰接触，故应防
止酵母沉降。一般要求双乙酰 总量为< 0.1mg/L
2、醛(主要为乙醛，为酒精发酵的正常中间物) 导致口味不成熟，嫩啤酒含量为20-40mg/L，成品啤酒为8-10
mg/L。 ▓ 使乙醛浓度提高的因素有
第二节 啤酒发酵技术
发酵种类分
传统发酵
分批发酵
多罐发酵大罐发酵源自低温主酵-低温后熟低温主酵-高温后熟
单罐发酵 低温发酵-高温后熟
无压高温主酵-高温后熟
高温主酵-快速后熟等
连续发酵
菌体固定化发酵
一、啤酒发酵工艺控制 1、菌株的选择
发酵速度、发酵限度、凝聚性、回收性、稳定性等方面控制 2、麦汁组成 ▓ 原麦汁浓度：8~15% ▓ 溶氧水平：3~9mg/L ▓ 其它：pH、麦汁发酵性糖、α –氨基氮、不饱和脂肪酸等。 3、接种量
（一）糖类发酵
▓啤酒麦汁的浸出物中糖类占90%，其中单糖约占糖类
10％、蔗糖占5％、麦芽糖40—50％、麦芽三糖1015%、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 ▓葡萄糖阻遇效应：当麦汁中含有高于0.2－0.5％葡萄
致啤酒口味不纯、有甜味甚至馊饭味，浓度高时 有奶油味，与戊二酮共称为联二酮。
a 芳香物质 b 生青味物质
▓ 联二酮的合成和分解过程
前驱体的形成
与酵母菌种、酵母量
(丙酮酸到乙酰乳酸)
氧含量有关
氧化脱羟成双乙酰、 降低pH、提高温度
戊二酮
氧气吸入可促进
联二酮还原(双乙酰 乙偶姻(3-羟基-2-丁酮)
▓ 发酵强烈 ▓ 发酵温度升高 ▓ 酵母加量高 ▓ 主酵用带压发酵 ▓ 麦汁通风量过少 ▓ 麦汁染菌 ▓ 促进乙醛分解的因素：所有促进后酵和后熟的措施、高温后熟、 麦汁通风充分、提高后酵阶段的酵母浓度。
3、高级醇 ▓ 形成途径
▓ 酵母使氨基酸脱氨、脱羧并还原，从而转化 为醇 ▓ 通过羟酸和酮酸形成 ▓ 糖通过乙酸酯形成 ▓ 高级醇含量：下面法：60-90mg/L
▓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。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。含氮化合物吸收依 赖于一系列的氨基酸输送酶。
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 投入的酵母数量和质量状况，以及在整个发酵过程中
酵母细胞生长状况。 ⑷ 发酵容器的几何形状、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。 ⑹ 灌装、灭菌过程，（风味的改变）。