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文檔簡介
第五章啤酒釀造
啤酒釀造第1頁本章提要啤酒種類、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)啤酒釀造原料麥芽制備麥芽汁制備啤酒發(fā)酵啤酒釀造第2頁啤酒定義(GB):是以麥芽為主要原料,麥芽糖化后添加酒花,經(jīng)酵母菌發(fā)酵而制成含CO2、起泡、低酒度釀造酒。啤酒釀造第3頁啤酒原料是大麥。大麥產(chǎn)量在谷物中排名第四,大麥不是人類主要糧食,釀酒后麥糟中蛋白質(zhì)含量得到相對濃縮,故適宜于做飼料。所以大麥用作啤酒釀造是最好利用路徑了。啤酒是酒精含量最低飲料酒,而且營養(yǎng)豐富,人們適量飲用時,酒精對人體毒害相對又小,故素有“液體面包”之稱,在第九次世界營養(yǎng)食品會議上被確定為營養(yǎng)食品之一。啤酒深受人們喜愛,已成為世界上產(chǎn)量最大酒種。啤酒釀造第4頁Beer,bier,biere→啤酒60前,古巴比倫;90前,亞述中國近代啤酒是從歐洲傳入,最早是19俄國技師在哈爾濱建立啤酒作坊(烏盧布列夫斯基啤酒廠)第一家當(dāng)代化啤酒廠是19在青島由德國釀造師建立英德啤酒廠。19在北京由中國人出資建立雙合盛啤酒廠。從19到1949年40多年中,中國只建立了不到10個工廠,年產(chǎn)啤酒近1萬噸。現(xiàn)在,發(fā)展快速,年產(chǎn)3000萬噸以上,增幅10%左右。啤酒釀造第5頁第一節(jié)啤酒種類、成份和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)一、啤酒種類1.上面發(fā)酵啤酒與下面發(fā)酵啤酒是按酵母性質(zhì)不一樣(上面酵母、下面酵母)而劃分。
上面發(fā)酵啤酒:已逐步少有了。如淡色愛爾(PaleAle)、濃色愛爾(DarkAle)、司陶特(Stout)、黑啤酒、波特(Porter)黑啤酒
下面發(fā)酵啤酒:世界上多數(shù)國家采取。如比爾森(Pilsener)、多特蒙德(Dortmunder)、慕尼黑(Munich)、博克(Bock)等。主要品種。啤酒釀造第6頁2.淡色、濃色和黑色啤酒依據(jù)啤酒色澤而劃分。有:淡色啤酒:5~14EBC,色澤較淺,產(chǎn)量最大。
濃色啤酒:15~40EBC,呈紅色棕色或紅褐色,麥芽香味突出,口味醇厚,苦味較輕,國內(nèi)尚缺乏。黑色啤酒:50~130EBC,多呈紅褐色乃至黑褐色,原麥汁濃度較高,麥芽香味突出,口味醇厚,泡沫細(xì)膩,苦味差異較大。啤酒釀造第7頁3.鮮啤酒和熟啤酒
依據(jù)啤酒是否經(jīng)過滅菌而劃分。啤酒包裝后,不經(jīng)過巴氏滅菌,稱鮮啤酒或生啤酒。而采取當(dāng)代高新技術(shù)如微孔薄膜過濾技術(shù),實(shí)現(xiàn)了啤酒過濾除菌,然后按無菌要求進(jìn)行瓶裝,不需殺菌,稱純生啤酒。啤酒包裝后,經(jīng)巴氏滅菌者,稱為熟啤酒,或殺菌啤酒。它能夠保留較長時間,多為瓶裝或罐裝,間或有桶裝殺菌啤酒。啤酒釀造第8頁4.低濃度、中濃度和高濃度啤酒
按原麥汁濃度不一樣而劃分。低濃度啤酒:原麥汁2.5~8°P(pauling),乙醇含量0.8%~2.2%,近十年來產(chǎn)量日增。中濃度啤酒:原麥汁9~12°P,乙醇2.5%~3.5%,幾乎都是淡色啤酒,我國多為這類型。高濃度啤酒:原麥汁13~22°P,乙醇3.6%~5.5%,多為濃色啤酒。啤酒釀造第9頁5.新品種啤酒
(1)干啤酒(drybeer)發(fā)酵度極高,殘?zhí)菢O低,口味清淡爽口,后味潔凈,無雜味。1987年首先由日本推出,之后風(fēng)靡世界。(2)無醇(低醇)啤酒alcohol-freebeer概念非常含糊。普通認(rèn)為,酒精含量為0.5%(V/V)以下者,能夠稱為無醇啤酒,酒精含量在2.5%(V/V)以下者,能夠稱為低醇啤酒,當(dāng)前這類啤酒還未到達(dá)正常啤酒所含有風(fēng)味特點(diǎn),存在風(fēng)味和質(zhì)量問題。(3)稀釋啤酒是“高濃度麥汁釀造后稀釋啤酒”簡稱,即制備高濃度麥汁15°P,進(jìn)行高濃度麥汁發(fā)酵,然后再稀釋成傳統(tǒng)8~12°P啤酒。啤酒釀造第10頁濃、黑色啤酒感官指標(biāo)
優(yōu)級一級二級外觀無顯著懸浮物和沉淀物無顯著沉淀物泡沫形態(tài)/泡持性(s)泡沫細(xì)膩、掛杯≥210泡沫較細(xì)膩、掛杯≥180泡沫較粗≥210色度(EBC單位)濃色黑色15.0~40.0≥40.0
香氣和口味含有顯著麥芽香氣,口味純粹,爽口,酒體醇厚,柔和,殺口,無異味有較顯著麥芽香氣,口味純粹,較爽口,殺口,無異味有麥芽香氣口味較純粹較爽口無異味二、啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)啤酒釀造第11頁淡色啤酒
優(yōu)級一級二級
外觀
透明度濁度(保質(zhì)期內(nèi))(EBC單位)清亮透明,無顯著懸浮物和沉淀物尚清,較透明≤1.0≤1.5≤2.0泡沫形態(tài)泡沫雪白細(xì)膩,持久掛杯泡沫較雪白細(xì)膩,較持久掛杯泡沫尚雪白,較粗泡持性(s)瓶裝罐裝≥210≥180≥120≥180色度(EBC單位)(原麥汁濃度為14°)5.0~11.05.0~14.012°、11°、10°5.0~9.55.0~11.0.5.0~12.08°—5.0~12.0
香氣和口味
有顯著酒花香氣,口味純粹,爽口,酒體諧調(diào),柔和,無異香、異味有較顯著酒花香氣,口味純粹,較爽口,諧調(diào),無異香,異味有酒花香氣,口味純粹,無異味啤酒釀造第12頁
項(xiàng)目優(yōu)級一級二級
酒精含量(%)18°16°14°12°11°10°8°≥4.5≥4.4≥4.3≥3.7≥3.4≥3.1—≥4.3≥4.2≥4.1≥3.5≥3.2≥2.9≥2.4≥2.2原麥汁濃度(%)18°16°14°12°11°10°8°18±0.316±0.314±0.312±0.311±0.310±0.38±0.3總酸含量(ml/L)18°16°14°12°11°10°8°≤45≤30≤26二氧化碳含量(%)≥0.4≥0.38≥0.35雙乙酰含量(%)淡色濃色、黑色<0.13<0.14<0.
15<0.16<0.20啤酒釀造第13頁第二節(jié)啤酒釀造原料一、大麥
自古以來大麥?zhǔn)轻勗炱【浦饕?。先將大麥制成麥芽、然后糖化制成麥芽汁,再進(jìn)行發(fā)酵。大麥適于釀造啤酒原因:1.
大麥便于發(fā)芽,并在發(fā)芽過程中產(chǎn)生大量水解酶類2.
大麥種植遍布全球3.
大麥化學(xué)成份適合釀造啤酒4.
大麥不是人類食用主糧大麥按籽粒在麥穗上斷面分配形式,可分為六棱、二棱、四棱大麥,普通使用二棱大麥,美國則較流行用六棱大麥。啤酒釀造第14頁大麥質(zhì)量要求:發(fā)芽力強(qiáng),發(fā)芽率在95%以上;浸出物含量高,達(dá)76%-80%,千粒重大于40g;蛋白質(zhì)含量適當(dāng),9%-12%;麥粒色澤好,無霉斑,皮薄,有新鮮麥草香;水分含量13%以下。啤酒釀造第15頁秋天麥子啤酒釀造第16頁1大麥籽粒結(jié)構(gòu)
胚:由原始胚芽、根胚、盾狀體和上皮層組成,約占麥粒質(zhì)量2%~5%。胚部含有相當(dāng)多量蔗糖、棉子糖和脂肪,生命力旺盛。
胚乳:胚營養(yǎng)庫,約占麥粒質(zhì)量80%~85%,在胚發(fā)芽時胚乳物質(zhì)不停分解和轉(zhuǎn)化,供給胚營養(yǎng)。
谷皮:約占谷??傎|(zhì)量7%~13%,絕大部分為非水溶性物質(zhì),在制麥過程基本無改變,其主要作用是保護(hù)胚。但其中硅化物、單寧等苦味物質(zhì)對啤酒有不利影響。啤酒釀造第17頁2大麥化學(xué)成份大麥除含水分11%~12%(儲備大麥水分<13%)外,其它成份有碳水化合物(淀粉、糖類)、蛋白質(zhì)和酶類、纖維素、脂肪、無機(jī)鹽等。啤酒釀造第18頁(1)淀粉碳水化合物中主要是淀粉,占干物質(zhì)58%~65%,其中直鏈淀粉17%-24%。麥芽淀粉酶作用于直鏈淀粉,幾乎全部轉(zhuǎn)化為麥芽糖和葡萄糖,但作用于支鏈淀粉時,還生成相當(dāng)數(shù)量界限糊精和異麥芽糖。啤酒釀造第19頁(2)半纖維素和麥膠物質(zhì)是胚乳細(xì)胞壁組成部分。胚乳細(xì)胞內(nèi)主要含淀粉,發(fā)芽過程中只有當(dāng)半纖維素酶將細(xì)胞壁分解之后,其它淀粉水解酶類方能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)分解淀粉等大分子物質(zhì)。啤酒釀造第20頁麥膠物質(zhì)啤酒釀造第21頁麥膠物質(zhì)(barleygum)以β-葡聚糖最主要,是由大約70%β-1,4鍵和30%β-1,3鍵結(jié)合葡萄糖鏈組成大分子多糖。發(fā)芽過程中細(xì)胞壁不溶性β-葡聚糖開始分解,變成可溶性物質(zhì)。麥膠物質(zhì)水溶液粘度很高。溶解良好麥芽,此種物質(zhì)大部分已分解,但溶解不良麥芽,此種物質(zhì)分解不完全,將會造成麥汁甚至成品啤酒過濾困難。傳統(tǒng)制麥工藝寧可用低溫發(fā)芽法,也不主張輕易升溫以縮短制麥周期,其原因之一就在于預(yù)防β-葡聚糖分解不良而造成過濾困難,降低麥汁收率。β-葡聚糖也是啤酒非生物混濁成份之一。β-葡聚糖是啤酒業(yè)公認(rèn)有害成份。少數(shù)人認(rèn)為適當(dāng)β-葡聚糖對啤酒泡沫和口味豐滿感有益。啤酒釀造第22頁(3)蛋白質(zhì)釀造大麥蛋白質(zhì)含量為大麥干物質(zhì)9%~12%。其中有一部分是酶類,大麥經(jīng)過發(fā)芽之后,酶種類和活力會有所增加。蛋白質(zhì)含量高低及其類型直接影響啤酒質(zhì)量。可分為清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。
β-球蛋白等電點(diǎn)較低,為pI4.9,在麥汁煮沸時不可能全部沉淀除去,以致殘余于麥汁及啤酒中。
β-球蛋白含活性-SH基,在空氣存在下,氧化生成-S-S-鍵,形成更難溶解氧化物,使啤酒混濁,所以,β-球蛋白是對啤酒穩(wěn)定性有害主要成份之一。啤酒釀造第23頁(4)多酚類物質(zhì)約占大麥干重0.1~0.3%,多存在于谷皮中,對發(fā)芽有一定抑制作用,使啤酒含有澀味。對啤酒質(zhì)量危害最大是含有黃烷基多酚類物質(zhì),如花色素原,或稱原花色素及兒茶酸等。這些物質(zhì)經(jīng)聚合和氧化,含有單寧性質(zhì),易和蛋白質(zhì)經(jīng)過共價鍵起交聯(lián)作用而沉淀析出。但假如這一反應(yīng)發(fā)生于麥汁制備、麥汁煮沸或發(fā)酵過程中,則可將一些凝固性蛋白質(zhì)沉淀而除去,有利于提升啤酒穩(wěn)定性。啤酒釀造第24頁啤酒釀造第25頁多酚單體在氧、金屬離子、H+存在下可聚合氧化成二聚體或三聚體乃至大分子物質(zhì)。聚合多酚更易與蛋白質(zhì)結(jié)合產(chǎn)生沉淀,人們希望此種反應(yīng)發(fā)生于成品啤酒形成之前,而不出現(xiàn)于成品啤酒之中。啤酒釀造第26頁啤酒釀造第27頁3大麥貯藏大麥貯藏:即后熟:普通認(rèn)為新收大麥種皮透水性和透氣性差,經(jīng)過后熟,因?yàn)槭芡饨鐪囟?、水分、氧氣影響,改變了種皮性能,因而提升了大麥發(fā)芽率。大麥貯藏方式:袋裝堆藏,散裝堆藏和立倉貯藏。啤酒釀造第28頁二、輔助原料包含大米、玉米、小麥以及蔗糖、淀粉糖漿等,用于降低大麥用量。1、啤酒生產(chǎn)中使用輔助原料意義降低啤酒生產(chǎn)成本,含有經(jīng)濟(jì)性;降低麥汁總氮含量,提升啤酒穩(wěn)定性;簡化工藝。啤酒釀造第29頁2、啤酒輔料特征大米:標(biāo)準(zhǔn)上凡大米不論品種均可用于釀造,但從啤酒風(fēng)味要求來看,米食感越好,釀制啤酒風(fēng)味也越好。我國多數(shù)廠采取。玉米:世界上栽培最廣糧食品種,也是釀造啤酒主要輔料。歐美多采取。小麥:我國是世界小麥主要生產(chǎn)國。小麥發(fā)芽后制成小麥芽也可作為釀造啤酒主要原料。一些國家采取。淀粉:蔗糖和淀粉糖漿:在麥汁制造中,用糖或糖漿補(bǔ)充麥汁浸出物不足??芍苯蛹拥禁溨蠓绣佒?,工藝簡單,使用方便。啤酒釀造第30頁三、啤酒花及其制品啤酒花簡稱酒花(hops),又稱蛇麻花、忽布花。蛇麻為大麻科草屬多年生蔓性草本植物,系雌雄異株,用于啤酒釀造者為成熟雌花。啤酒起源于公元前3-5千年,9世紀(jì)開始添加酒花為香料,15世紀(jì)后才確定為啤酒通用香料。作用:賦予啤酒香味和爽口苦味,提升啤酒泡沫起泡性和泡持性,加速麥汁中高分子蛋白質(zhì)絮凝,增加麥汁和啤酒生物穩(wěn)定性。啤酒釀造第31頁啤酒釀造第32頁啤酒釀造第33頁啤酒釀造第34頁啤酒釀造第35頁1、酒花栽培條件栽培酒花適宜在近寒帶溫帶地域,我國酒花主要產(chǎn)地有新疆、內(nèi)蒙、甘肅等地域。普通說,酒花適宜在中性土壤、低地下水位、雨水少、長日照地域栽培,即使其它地域也能栽種酒花,但往往產(chǎn)量低,無法取得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)酒花。啤酒釀造第36頁2、酒花主要化學(xué)成份酒花普通化學(xué)成份:除水分外主要有酒花樹脂(10%~20%)、酒花油(0.5%~2%)、多酚物質(zhì)(2%~5%)、糖類、果膠、蛋白質(zhì)和氨基酸(約5%)脂和蠟等。其中前三者是對釀酒有用成份:它們賦予啤酒特有甘味和香味,酒花樹脂還有防腐作用,多酚物質(zhì)則含有澄清麥汁和賦予啤酒以醇厚酒體作用。啤酒釀造第37頁酒花樹脂:酒花中最主要成份,提供啤酒愉快苦味,主要是α-酸,β-酸及其一系列氧化、聚合產(chǎn)物,過去統(tǒng)稱為“軟樹脂”。它是啤酒苦味主要起源。它包含α-酸、β-酸等成份,
酒花精油:是酒花腺體含另一主要成份,經(jīng)蒸餾后成黃綠色油狀物,是啤酒主要香氣起源,尤其是它輕易揮發(fā),是啤酒開瓶聞香主要成份。
多酚物質(zhì):約占酒花總量4-8%⑴在麥汁煮沸時和蛋白質(zhì)形成熱凝固物⑵在麥汁冷卻時形成冷凝固物⑶在后酵和貯酒直至灌瓶以后,遲緩和蛋白質(zhì)結(jié)合,形成氣霧濁及永久渾濁物⑷在麥汁和啤酒中形成色澤物質(zhì)和適當(dāng)澀味。啤酒釀造第38頁啤酒釀造第39頁我國優(yōu)級酒花主要標(biāo)準(zhǔn)
色澤:淺黃綠色,有光澤,褐色花片少于2%香氣:富有濃郁啤酒花香氣,無異雜氣味?;w完整度:花體基本完整。夾雜物:梗、葉等無害夾雜物不超出1.0%。水分:8.0%-12%。α酸含量(以干態(tài)計(jì)):大于6.5%β酸含量(以干態(tài)計(jì)):大于2.0%(參考值)包裝密度:320kg/m3啤酒釀造第40頁3、酒花品種酒花按世界市場上供給能夠分為四類:A類:優(yōu)質(zhì)香型酒花,有捷克Saaz,德國Tettnanger,Spalter等B類:香型酒花,有德國Hallertauer、Hersbrucker等C類:沒有顯著特征酒花 D類:苦型酒花,NorthernBrewer等啤酒釀造第41頁4、酒花貯藏壓榨酒花,應(yīng)在低溫,隔絕空氣,避光及有防潮辦法條件下貯藏,長久保藏應(yīng)在干燥條件下,并確保溫度低于-8℃。周轉(zhuǎn)保藏也應(yīng)在0℃以下。貯藏溫度高會引發(fā)酒花油揮發(fā)、氧化,使酒花香氣變差,黃綠色酒花變成紅褐色,這種酒花就已經(jīng)喪失釀造價值了。啤酒釀造第42頁5、酒花制品酒花壓榨品存在運(yùn)輸、貯藏和使用不方便,在麥汁煮沸時酒花樹脂利用率低,在麥汁冷卻和發(fā)酵、貯酒中還將深入損失,所以,酒花粉、酒花顆粒、各種酒花浸膏等酒花制品越來越受到釀造師歡迎。啤酒釀造第43頁酒花粉:我國啤酒廠當(dāng)前均把商品壓榨酒花,在使用前用錘式粉碎機(jī)成顆粒1mm以下酒花粉。顆粒酒花:顆粒酒花是把酒花粉壓制成直徑為2~8mm,長約15mm短棒狀,增加其密度,降低其體積,同時也降低了它比表面積,在充惰性氣體下保藏,酒花更不易氧化。顆粒酒花是世界上使用最廣泛酒花形式。酒花浸膏:應(yīng)用有機(jī)溶劑或CO2萃取酒花有效物質(zhì),制成濃縮2~10倍有效物質(zhì)浸膏,在煮沸或發(fā)酵貯酒中使用。世界酒花產(chǎn)量25%-30%加工成浸膏。還有各種類型酒花油、酒花精油等,用于調(diào)整啤酒香味。啤酒釀造第44頁
四、啤酒釀造用水啤酒生產(chǎn)用水主要包含加工水及洗滌、冷卻水兩大部分。加工用水中投料水、洗槽水、啤酒稀釋用水直接參加啤酒釀造,是啤酒主要原料之一,在習(xí)慣上稱釀造水。洗酵母水、啤酒過濾水等也或多或少進(jìn)入啤酒。啤酒生產(chǎn)中對釀造用水要求比較嚴(yán)格,它除應(yīng)基本符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)外,還要符合啤酒專業(yè)上一些要求。啤酒釀造水性質(zhì),主要取決于水中溶解鹽類種類和含量、水生物學(xué)純凈度及氣味,它們將對啤酒釀造全過程產(chǎn)生很大影響。啤酒釀造第45頁1.水源地表水:直接來自雨、雪匯合,需進(jìn)行復(fù)雜水處理后才能成為優(yōu)良釀造水。地下水:分為潛水、承壓水和泉水,含有清潔、水溫穩(wěn)定、生物少、溶解有沒有機(jī)物等水質(zhì)特點(diǎn)。啤酒釀造第46頁2水中無機(jī)離子對啤酒釀造影響1.水中碳酸鹽和重碳酸鹽降酸作用2.水中鈣、鎂離子增酸作用3.Na+、K+:啤酒中鉀、鈉主要來自于原料,其次才是釀造水4.Fe2+、Mn2+:主要來自于含鐵土壤和巖石溶解,也可能來自于輸水系統(tǒng)5.Pb2+、Sn2+、Cr6+、Zn2+等影響:重金屬離子是酵母毒物,會使酶失活,并使啤酒渾濁6.
NH4+:若水中NH4+>0.5mg/L,被認(rèn)為是污染水啤酒釀造第47頁7.
SO42-:過多會引發(fā)啤酒干苦和不愉快味道,使啤酒揮發(fā)性硫化物含量增加8.Cl-:對啤酒澄清和膠體穩(wěn)定性有主要作用,能賦予啤酒豐滿酒體,爽口、柔和風(fēng)味9.NO2-、NO3-:NO2-是公認(rèn)強(qiáng)烈致癌物質(zhì),也是酵母強(qiáng)烈毒素,會改變酵母遺傳和發(fā)酵性狀,甚至抑制發(fā)酵10.F-:含量太高會引發(fā)牙色斑病和不愉快氣味11.SiO32-、SiO2:高含量硅酸是釀造水有害物質(zhì)12.余氯:是強(qiáng)烈氧化劑,會破壞酶活性,抑制酵母活力,并和麥芽中酚類結(jié)合,形成強(qiáng)烈氯酚臭。啤酒釀造水中應(yīng)絕對防止有余氯存在。啤酒釀造第48頁第三節(jié)、麥芽制備由大麥制成麥芽,稱為制麥。制麥工藝流程以下:啤酒釀造第49頁制麥全過程大致可分為原料清選分級、浸麥、發(fā)芽、干燥、除根等過程。制麥?zhǔn)瞧【粕a(chǎn)開始,麥芽制備工藝決定了啤酒類型。麥芽質(zhì)量將直接影響釀造工藝和成品啤酒質(zhì)量。制麥目標(biāo):使大麥發(fā)芽,產(chǎn)生各種水解酶類,方便經(jīng)過后續(xù)糖化工序,使大分子淀粉和蛋白質(zhì)得以分解、溶解。而制麥中將綠麥芽烘干將產(chǎn)生必要色、香和風(fēng)味成份。啤酒釀造第50頁1大麥發(fā)芽浸漬后大麥到達(dá)適當(dāng)浸麥度(含水量達(dá)43%~48%),工藝上即進(jìn)入發(fā)芽階段,實(shí)際上從生理現(xiàn)象來說,發(fā)芽過程是從浸麥開始。此階段大麥中酶系得到活化,各種水解酶量到達(dá)高峰,淀粉、蛋白質(zhì)、半纖維素等到達(dá)適當(dāng)分解。發(fā)芽過程必須準(zhǔn)確控制水分和溫度,適當(dāng)通風(fēng)供氧。啤酒釀造第51頁
大麥和麥芽中酶類*已發(fā)覺大麥中酶類達(dá)數(shù)百種,且每年都有新酶種發(fā)覺。經(jīng)過發(fā)芽大麥所含酶量和種類大量增加。*水解酶形成是大麥轉(zhuǎn)變成麥芽關(guān)鍵所在:α-淀粉酶:發(fā)芽后在糊粉層內(nèi)大量形成β-淀粉酶:原大麥中存在相當(dāng)數(shù)量β-淀粉酶,有游離態(tài)和結(jié)合態(tài)兩種,大部分存在胚中。支鏈淀粉酶:蛋白分解酶:分為內(nèi)肽酶和端肽酶。通常指內(nèi)肽酶,是關(guān)系到麥芽溶解和啤酒質(zhì)量主要酶類。半纖維素酶類:半纖維素是胚乳細(xì)胞壁主要組成部分,而細(xì)胞壁在制麥過程分解是大麥胚乳分解主要內(nèi)容,所以它是麥芽溶解先驅(qū)者。啤酒釀造第52頁發(fā)芽過程中物質(zhì)改變物理及表觀改變:浸麥后麥粒吸水膨脹,體積約增加1/4。胚乳溶解各部分是不對稱,主要是因?yàn)槊感纬上祻暮蹖又鸩较蛲鈹U(kuò)展。糖類改變:最主要是淀粉相對分子質(zhì)量有所下降,經(jīng)過制麥過程可溶性糖分大量積累,這是因?yàn)榈矸?、半纖維素、及其它多糖被酶水解綜合結(jié)果。蛋白質(zhì)改變:蛋白質(zhì)分解是制麥過程主要內(nèi)容,部分蛋白質(zhì)分解為肽和氨基酸,分解產(chǎn)物分泌至胚,用于合成新根芽和葉莖,所以,蛋白質(zhì)有分解也有合成。啤酒釀造第53頁半纖維素和麥膠物質(zhì)改變:實(shí)質(zhì)是細(xì)胞壁分解胚乳溶解:麥芽溶解是從胚乳附近開始,沿上皮層逐步向麥粒尖端發(fā)展,靠基部一端比麥粒尖端溶解較早,較完全,酶活性相對較高。酸度改變:發(fā)芽過程中酸度主要表現(xiàn)為酸度提升,但此時麥汁溶液pH值改變不大,這主要是因?yàn)榱姿猁}緩沖作用。其它改變:無機(jī)鹽類稍有下降;多酚物質(zhì)實(shí)質(zhì)上沒有增減等。啤酒釀造第54頁2綠麥芽干燥發(fā)好芽麥芽稱綠麥芽,要求新鮮、松軟、無霉?fàn)€;溶解(指麥粒中胚乳結(jié)構(gòu)化學(xué)和物理性質(zhì)改變)良好,手指搓捻呈粉狀,發(fā)芽率95%以上;葉芽長度為麥粒長度2/3~3/4。綠麥芽不能貯藏也不能糖化,必須經(jīng)過干燥終止酶作用,除去生青味,產(chǎn)生特定麥芽色香味,最終除根入倉存放數(shù)周,方能進(jìn)入糖化。
啤酒釀造第55頁第四節(jié)、麥芽汁制備麥芽汁制備是將固態(tài)麥芽、非發(fā)芽谷物、酒花等用水調(diào)制加工成澄清透明汁液(麥汁)過程。包含原輔料粉碎、糖化、麥汁過濾、麥汁煮沸和添加酒花、麥汁冷卻等幾個過程。
啤酒釀造第56頁一、麥芽及輔料粉碎目標(biāo):使整粒谷物經(jīng)粉碎后有較大比表面積,使物料中貯藏物質(zhì)增加和水、酶接觸面積,加速酶促反應(yīng)及物料溶解。麥芽粉碎:方法有干粉碎、增濕干粉碎和濕粉碎,1980年代后德國又推出連續(xù)浸漬濕粉碎。我國都有采取,但中、小型廠還是以干粉碎為主。要求破而不碎。谷物輔料粉碎:用輥式粉碎機(jī)粉碎。要求有較大粉碎度,粉碎成細(xì)粉狀,有利于糊化和糖化。啤酒釀造第57頁二、糖化是利用麥芽中所含有各種水解酶,在適宜條件下將麥芽和輔助原料中不溶性大分子物質(zhì)(淀粉、蛋白質(zhì)、半纖維素及其中間分解產(chǎn)物等)逐步分解為可溶性低分子物質(zhì)分解過程。由此制備浸出物溶液就是麥(芽)汁。啤酒釀造第58頁糖化時淀粉改變糊化:又稱α化,是淀粉受熱吸水膨脹,破壞分子晶狀結(jié)構(gòu)并形成凝膠過程。液化:淀粉在熱水中糊化形成高粘度凝膠后,如繼續(xù)加熱或受到淀粉酶(主要是α-淀粉酶)作用,可使淀粉長鏈分子斷裂成短鏈狀小分子、粘度快速降低過程。糖化:指麥芽和輔料中淀粉糊化醪受到淀粉酶分解作用,形成小分子糊精、低聚糖和以麥芽糖為主可發(fā)酵性糖全過程。啤酒釀造第59頁1、糖化要求首先確保淀粉最大程度地分解成可溶性低聚糊精(在生產(chǎn)中用碘試醪液不變色來判別);又要確保形成適當(dāng)可發(fā)酵性糖。生產(chǎn)中慣用兩法來判別:一是麥汁極限發(fā)酵度大于70%-75%;另一是糖:非糖比值,國內(nèi)12°P淺色啤酒麥汁控制在1:0.23-0.35之間,深色啤酒麥汁??刂圃?:0.3-0.5?!颂帯疤恰笔侵耕溨眠€原法測定“還原糖”(以麥芽糖計(jì)),包含麥芽糖、葡萄糖、果糖、麥芽三糖及其它有還原性戊糖和低聚糖?!胺翘恰笔侵耕溨鑫镏谐诉€原性糖類以外其它全部浸出物,主要是低聚糊精、含氯化合物、無機(jī)鹽、多酚類化合物等。啤酒釀造第60頁比如:含12%浸出物某麥芽汁,用還原法測定還原糖以麥芽糖計(jì)為9.0%則該麥汁糖:非糖比為:9.0%:(12%-9.0%)=1:0.33啤酒釀造第61頁2、影響淀粉水解原因麥芽質(zhì)量及粉碎度:糖化力強(qiáng)、溶解良好麥芽,糖化時間短,形成可發(fā)酵性糖多,可采取較低糖化溫度非發(fā)芽谷物添加:非發(fā)芽谷物種類,及添加數(shù)量,支鏈、直鏈淀粉百分比,糊化、液化程度等,將極大影響到糖化過程和麥汁組成。啤酒釀造第62頁糖化溫度:麥芽中β-淀粉酶最適作用溫度為62.5℃,α-淀粉酶最適作用溫度為70℃,所以,采取糖化溫度趨近于63℃可得到最高可發(fā)酵性糖,趨近于70℃可有最短糖化時間。啤酒釀造第63頁糖化醪pH:麥芽中各種主要酶最適pH普通都較糖化醪pH低,比較合理糖化pH應(yīng)為5.6左右。另外淀粉酶作用最適pH值也隨溫度改變而改變??捎檬唷⑷樗猁溠縼碚{(diào)整。糖化醪濃度:普通淡色啤酒第一麥汁濃度控制在43%~46%為宜;濃色啤酒第一麥汁濃度可適當(dāng)提升到18%~20%。醪液過稀或過濃對浸出物收得率都有影響。啤酒釀造第64頁3、糖化中蛋白質(zhì)水解麥芽蛋白質(zhì)水解情況對麥汁組分含有決定性意義:蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物和啤酒關(guān)系:麥汁中氨基酸過多,影響酵母增殖和發(fā)酵;而氨基酸過少,酵母又增殖遲緩,最終造成發(fā)酵困難。定型麥汁含氮組分要求:麥汁中高分子可溶性氮應(yīng)不超出總氮15%。蛋白質(zhì)水解控制:糖化時蛋白質(zhì)分解程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如制麥芽時深刻。啤酒釀造第65頁4、其它改變β-葡聚糖分解:糖化過程中需促進(jìn)β-葡聚糖分解。麥芽谷皮成份溶解:麥芽皮殼中含有谷皮酸,多酚類物質(zhì),它們?nèi)芙鈺果溨珴杉由?,并使啤酒含有不愉快苦澀味,降低啤酒非生物穩(wěn)定性。啤酒釀造第66頁三、糖化方法及設(shè)備
啤酒釀造第67頁煮出糖化法:麥芽醪利用酶生化作用和熱力物理作用,使其有效成份分解和溶解。經(jīng)過部分麥芽醪熱煮沸、并醪,使醪逐步梯級升溫至糖化終了。依據(jù)部分麥芽醪液被煮沸次數(shù)即分為幾次煮出法。浸出糖化法:麥芽醪純粹利用酶作用,用不停加熱或冷卻調(diào)整醪溫使之糖化完成。麥芽醪未經(jīng)煮沸。其特點(diǎn)是將全部醪液從一定溫度開始,遲緩分階段升溫到糖化終了溫度。浸出糖化法常采取二段式糖化。第一段在63~65℃左右糖化20~40min,然后升溫至76~78℃進(jìn)行第二段糖化。該法慣用于釀制淡爽型啤酒和干啤酒,它操作比較簡單,糖化周期短,3h內(nèi)即可完成。啤酒釀造第68頁復(fù)式糖化法:當(dāng)添加不發(fā)芽谷物(如玉米、大米、玉米淀粉等)時,在進(jìn)行糖化時必需首先對添加輔料進(jìn)行預(yù)處理——糊化、液化(即對輔料醪進(jìn)行酶分解和煮出),然后與麥芽醪并醪,即稱為復(fù)式糖化法。外加酶制劑糖化法:在糖化中補(bǔ)充外加酶制劑。即在糖化鍋和糊化鍋內(nèi)添加一定量α-淀粉酶、蛋白酶以及β-葡聚糖酶等,尤其在糊化鍋內(nèi)添加α-淀粉酶較多,普通用量為0.4-0.6L/t。外加酶制劑使用,可加速淀粉糖化和蛋白分解,并可節(jié)約麥芽,增加輔料用量,從而降低成本。尤其在麥芽溶解不良以及酶活性低情況下,可經(jīng)過添加酶制劑來補(bǔ)充酶源。啤酒釀造第69頁糖化設(shè)備糖化工序所需主要設(shè)備為糖化鍋和糊化鍋。煮出糖化法醪液煮沸也可在糊化鍋內(nèi)進(jìn)行;在復(fù)式糖化法中,麥芽在糖化鍋下料,輔料在糊化鍋下料,分別單獨(dú)進(jìn)行糊化和糖化后再并醪到糖化鍋共同糖化;普通糊化鍋是帶加熱裝置(如球底夾套),糖化槽是平底、沒有加熱裝置,但為了調(diào)整工藝方便,現(xiàn)在糖化鍋和糊化鍋二者外形和結(jié)構(gòu)大致相同。有圓筒形、矩形鍋,以前者較多采取,后者較少采取。啤酒釀造第70頁圓筒形糊化、糖化鍋結(jié)構(gòu)矩形糖化鍋啤酒釀造第71頁四、麥芽醪過濾糖化結(jié)束時,已經(jīng)基本完成了大分子物質(zhì)分解和萃取,必須在最短時間內(nèi)把麥汁和麥糟分離,以得到澄清麥汁,并取得良好浸出物收得率。麥汁過濾分兩步進(jìn)行,首先用過濾方法提取糖化醪中麥汁,此稱為第一麥汁或過濾麥汁;然后利用熱水洗出第一麥汁過濾后殘留于麥槽中麥汁,此稱為第二麥汁或洗滌麥汁。啤酒釀造第72頁過濾方法可分為過濾槽法、壓濾機(jī)法和快速滲出槽法。前二是傳統(tǒng)方法,但普遍采取。1.過濾槽法國內(nèi)以該法為主1)過濾槽主要結(jié)構(gòu):是由不銹鋼制成圓桶形體,槽底大多是平底,配有弧球形或錐形頂蓋。2)過濾程序及工藝控制:糖化醪溫度75-78℃,麥糟層35cm左右。第一麥汁過濾時間45-90min;第二麥汁過濾時間90-45min,殘?zhí)菨舛?.0-1.5%左右,總過濾時間3h。洗糟水溫75-80℃,過濾壓差200-300Pa.啤酒釀造第73頁2.壓濾機(jī)法是由容納糖化醪濾框和分離麥汁濾布及搜集麥汁濾板等若干組件,再配以頂板、支架、壓緊螺桿或液壓系統(tǒng)組成。該法過濾速度快,操作也可自動控制。
麥糟輸送從過濾槽或壓濾機(jī)排出麥糟為干式,進(jìn)入過濾設(shè)備附近中間貯槽,再經(jīng)過輸送,至廠區(qū)邊麥糟出售罐。啤酒釀造第74頁五、麥汁煮沸和酒花添加煮沸麥汁目標(biāo)
1.蒸發(fā)水分,濃縮麥汁,到達(dá)要求麥汁濃度;2.鈍化酶、麥汁滅菌,確保在后續(xù)發(fā)酵過程中麥汁組分一致;3.使蛋白質(zhì)變性和絮凝,防止由蛋白質(zhì)造成啤酒渾濁;4.排除麥汁中異雜臭味;5.浸出酒花中有效成份,賦予麥汁苦味與香味。啤酒釀造第75頁麥汁煮沸強(qiáng)度控制煮沸強(qiáng)度:在沸騰時每小時蒸發(fā)水分量相當(dāng)于原麥汁百分?jǐn)?shù)。普通煮沸時間70-90min,濃色啤酒可適當(dāng)延長一些,煮沸強(qiáng)度到達(dá)8%-10%以上。煮沸方法可用常壓法或高壓法。啤酒釀造第76頁酒花添加酒花是在煮沸麥汁中添加。酒花添加量應(yīng)依據(jù)啤酒類型、酒花質(zhì)量、煮沸條件而定。普通能夠酒花中α-酸含量和啤酒苦味值來確定添加量。當(dāng)前我國添加量為0.8~1.3kg/m3麥汁,在南方地域較低,為0.5~1.0kg/m3麥汁。傳統(tǒng)啤酒釀造多采取分次添加法,目標(biāo)是盡可能萃取不一樣品質(zhì)酒花不一樣酒花成份。添加2-3次者較常見。酒花添加標(biāo)準(zhǔn)是先差后好,先苦型后香型。品質(zhì)好和香型酒花普通在煮沸結(jié)束前10min加入,以賦予啤酒很好酒花香味。酒花制品添加方法:酒花粉、顆粒酒花、酒花浸膏和整酒花添加方法基本相同。另外酒花油還可在下酒時添加。啤酒釀造第77頁六、麥汁處理由煮沸鍋放出定型熱麥汁,在進(jìn)入發(fā)酵前還需要進(jìn)行一系列處理,才能制成發(fā)酵麥汁。這些處理包含:酒花糟分離、熱凝固物分離、冷凝固物分離、冷卻、充氧等。啤酒釀造第78頁傳統(tǒng)酒花分離器新型酒花分離器酒花糟分離器:罐底帶篦子啤酒釀造第79頁熱凝固物分離
1)熱凝固物成份粗蛋白質(zhì)50%-60%酒花樹脂16%-20%灰分2%-3%多酚等有機(jī)物20%-30%2)在盤旋沉淀槽進(jìn)行熱凝固物分離裝置在糖化室煮沸鍋旁,盡可能縮短輸送管長度,輸送泵也應(yīng)采取低速渦輪泵,麥汁切線進(jìn)槽啤酒釀造第80頁含有搜集底盤旋沉淀槽平底盤旋沉淀槽啤酒釀造第81頁麥汁冷卻麥汁煮沸定型后,必須冷卻到酵母適宜繁殖溫度,為后續(xù)發(fā)酵創(chuàng)造條件。下面酵母發(fā)酵要求冷至4-8℃,上面酵母發(fā)酵可冷至10-12℃。冷卻過程溫度應(yīng)保持一致,不要忽高忽低,不然會造成酵母衰老或發(fā)酵不正常。啤酒釀造第82頁冷凝固物分離
1)冷凝固物分離出熱凝固物后、澄清麥汁,伴隨冷卻進(jìn)行,在50℃以下時麥汁中會重新析出混濁物質(zhì),稱冷凝固物。在25℃左右時析出冷凝固物最多。冷凝固物主要是由麥汁中β-球蛋白、醇溶蛋白δ和ε區(qū)分解高肽物質(zhì),與麥汁中多酚物質(zhì)以氫鍵相聯(lián),變成不溶性物質(zhì)而成為凝固物。因?yàn)槔淠涛镱w粒是彈丸形,直徑僅0.1-1.0μm,所以,它混濁僅僅是膠體混濁,象霧濁狀。假如當(dāng)麥汁重新加熱至60℃,蛋白質(zhì)和多酚之間連接氫鍵斷裂,蛋白質(zhì)可重新水化,麥汁又恢復(fù)透明。它和瓶裝啤酒“冷霧濁”完全一致。冷霧濁物組成:多肽45%-65%、多酚30%-45%、多糖2%-4%、灰分1%-3%,相對分子量在104-105之間,含有兩個等電點(diǎn),pH3.9和pH8.0。在麥汁中帶有負(fù)電荷。啤酒釀造第83頁2)冷凝固物分離方法酵母繁殖槽法:冷卻麥汁添加酵母后,在開口或密閉酵母繁殖槽內(nèi)停留14-20h(剛開始起沫前),即由浮球出液法泵出上層澄清麥汁,或用位差法,在底部小心排出澄清麥汁,殘留在器底沉渣中有冷、熱凝固物及死酵母等。冷靜置沉降法:硅藻土過濾法:麥汁離心分離法:盤式離心分離機(jī)浮選法:關(guān)鍵在于混合空氣形成泡沫細(xì)密度啤酒釀造第84頁麥汁充氧冷卻過程中充入無菌壓縮空氣,此時氧化反應(yīng)微弱,氧能在麥汁中很好地呈溶解態(tài),而且有利于凝固物析出。
啤酒釀造第85頁第五節(jié)、啤酒發(fā)酵一、酵母菌及其培養(yǎng)
1.關(guān)于啤酒酵母分類啤酒釀造酵母菌按分類學(xué)大都屬于釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)種。但啤酒酵母菌株很多,近年來經(jīng)過雜交和誘變,新優(yōu)良菌種還不停出現(xiàn)。在酵母命名上,有使用傳統(tǒng)使用名稱,有則用啤酒廠、研究機(jī)構(gòu)或菌種保藏單位名稱。尤其在生產(chǎn)企業(yè),尤其喜歡沿用老名稱。在啤酒釀造界中,經(jīng)常按照發(fā)酵特征(對棉子糖發(fā)酵利用情況)分為兩個“種”,即啤酒酵母和葡萄汁酵母。啤酒酵母:部分發(fā)酵棉子糖。葡萄汁酵母:能全部發(fā)酵棉子糖。啤酒釀造第86頁啤酒酵母
(SaccharomycescerevisiaeHansen)能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖、蔗糖。因?yàn)闆]有蜜二糖水解酶,不能發(fā)酵蜜二糖,不發(fā)酵乳糖,棉子糖能發(fā)酵1/3。在麥汁中25℃培養(yǎng)三天,細(xì)胞為圓形、卵形、橢圓形到臘腸形。按細(xì)胞長與寬之比又可分成三組:啤酒釀造第87頁第一組細(xì)胞長寬比為1:1-2(<2),細(xì)胞為圓形或卵形。又可分成大、中、小三型。主要用于酒精(淀粉質(zhì)原料)和白酒等蒸餾酒生產(chǎn),其中如德國2號、德國12號(Rasse),應(yīng)用極為廣泛。這組還包含了葡萄酒酵母和魏氏酵母。第二組長寬比為1:2,以長卵形為主。細(xì)胞出芽長大后不脫落,再出芽,易形成假菌絲。主要用于啤酒、果酒釀造和面包發(fā)酵。在啤酒釀造中易漂浮在泡沫層中進(jìn)行發(fā)酵,發(fā)酵終了也極少下沉,稱上面發(fā)酵酵母(TopFermentationYeast)。第三組長寬比>2,細(xì)胞為長圓形至臘腸形,耐高滲透壓,用于糖蜜酒精和朗姆酒生產(chǎn)。如臺灣396號酵母。啤酒釀造第88頁葡萄汁酵母(S.
uvarumBeiyernch)1970年Lodder把卡爾斯伯酵母(S.carlsbergensisHensen)、類哥酵母(S.logosV.ZearetDenamur)及葡萄汁酵母,合并成一個,即葡萄汁酵母(S.
uvravumBeiyernch)。這類酵母糖類發(fā)酵特征相同,均能全部發(fā)酵棉子糖。但在啤酒釀造界還是喜歡沿用卡爾酵母這一老名稱,這類酵母在制造Lager型啤酒時采取,在發(fā)酵時隨產(chǎn)生CO2在醪內(nèi)上下對流,近發(fā)酵結(jié)束時凝集沉降,而聚于器底,所以稱“下面發(fā)酵酵母”(BottomFermentationYeast)。實(shí)際在分類學(xué)上,葡萄汁酵母學(xué)名是釀酒酵母(Saccharomycescerevisiae)(參《酵母分類學(xué)研究》3rd)。啤酒釀造第89頁各菌株之間差異,主要在繁殖速率、增殖倍數(shù)、代謝產(chǎn)物中一些物質(zhì)多少、凝聚性、耐性、抗性等所謂“生產(chǎn)特征”上有差異。這些非遺傳特征是易變。當(dāng)前國內(nèi)啤酒廠基本上都使用下面發(fā)酵酵母。因?yàn)楦髌【茝S選育了自己獨(dú)特菌株,如:青島卡爾酵母、首啤酵母、沈啤1號、沈啤5號等,所以形成了釀造技術(shù)和啤酒風(fēng)味多樣化。啤酒釀造第90頁啤酒釀造第91頁2.啤酒酵母凝絮性指發(fā)酵結(jié)束后沉于器底性能,是主要生產(chǎn)特征,會影響酵母回收再利用于發(fā)酵可能,影響發(fā)酵速率和發(fā)酵度,影響啤酒過濾方法選擇,乃至影響到啤酒風(fēng)味。啤酒釀造第92頁整個發(fā)酵階段,酵母完全分散在發(fā)酵液內(nèi),即使發(fā)酵完全停頓時,酵母也是以單個或數(shù)個形式懸浮在液體中。發(fā)酵結(jié)束時,器底只有少許渙散沉淀酵母,大量酵母分散于液體中,如輕輕震蕩器皿,沉淀酵母立刻浮起,再形成沉淀需很長時間?!?jīng)典非凝絮性或“粉末型酵母”。發(fā)酵早期酵母是分散,到達(dá)某發(fā)酵度,酵母在發(fā)酵液中細(xì)胞密度突然降低,器底逐步沉結(jié)酵母凝塊,發(fā)酵結(jié)束時,發(fā)酵液中細(xì)胞密度很低,即使強(qiáng)烈振動器皿打散凝塊,靜置短時間也馬上形成凝塊?!Q作凝聚性酵母。介于上述二者之間,發(fā)酵減弱后,酵母開始形成不很緊密絮狀沉淀,發(fā)酵結(jié)束時,器底形成較多沉淀,經(jīng)震蕩,酵母較快分散,靜置一段時間,又能重新沉降。——這類酵母稱作“凝絮性”酵母,是當(dāng)前釀造中用于快速發(fā)酵制造清爽型啤酒常采取酵母。酵母菌凝絮性分類啤酒釀造第93頁在最適發(fā)酵溫度25-27℃下,酵母對麥汁中可發(fā)酵性糖類最大可能發(fā)酵程度。實(shí)際上主要反應(yīng)酵母對麥汁中麥芽三糖發(fā)酵能力和發(fā)酵極限。近代啤酒比較傾向于高發(fā)酵度,對應(yīng)也要求酵母麥汁極限發(fā)酵度高。可用極限外觀發(fā)酵度E=80土3%作為第一級篩選,淘汰對麥汁糖利用率低菌株。3關(guān)于酵母麥汁極限發(fā)酵度啤酒釀造第94頁4關(guān)于雙乙酰峰值和還原速度
世界各國優(yōu)質(zhì)淺色啤酒雙乙酰含量均在0.03-0.06mg/L。從1970年代以后,世界啤酒先進(jìn)國均在優(yōu)選低雙乙酰酵母菌株及改進(jìn)發(fā)酵技術(shù)以后,很好地處理了此問題,而我國不少啤酒廠至今還被雙乙酰能否及格所困擾。我國啤酒發(fā)酵成熟指標(biāo)中雙乙酰<0.13-0.20mg/L,或更低0.05mg/L。從丹麥、荷蘭、德國、比利時等國啤酒酵母分離底物中得到若干菌株,發(fā)覺這些酵母在產(chǎn)生雙乙酰方面含有以下特點(diǎn):啤酒釀造第95頁雙乙酰峰值低,在麥汁α-氨基氮在160mg/L以上時,峰值僅為0.3-0.4mg/L,而我國傳統(tǒng)酵母高達(dá)0.7-1.0mg/L,有些退化菌株高達(dá)2.0mg/L。雙乙酰峰值出現(xiàn)在發(fā)酵第二至第三天。主酵第三至第四天雙乙??焖傧陆担谥鹘徒Y(jié)束時,雙乙酰已降到0.20mg/L以下。即雙乙酰還原速度快。在8-12℃后酵時,雙乙酰還原快,5-7d可降至0-10mg/L以下。雙乙酰前驅(qū)物質(zhì)(α-乙酰乳酸)在啤酒中極少殘留,所以,啤酒裝瓶消毒以后,不會因?yàn)橐阴H樗嵫趸纬呻p乙酰,升高值近在0.01-0.03mg/L,而我國一些工廠成品啤酒經(jīng)常要升高0.05-0.07mg/L。我們認(rèn)為發(fā)酵技術(shù)可能是主要原因。啤酒釀造第96頁5啤酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)大規(guī)模生產(chǎn)使用酵母菌,必須首先由保留純種酵母經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng),到達(dá)一定數(shù)量后,才能供生產(chǎn)使用。“菌種”是發(fā)酵工業(yè)“活靈魂”。如:在啤酒生產(chǎn)中最能影響釀酒工藝和控制原因是啤酒酵母菌,最能決定啤酒品質(zhì)原因也是啤酒酵母菌種。近代發(fā)酵規(guī)模越來越大,對酵母培養(yǎng)、擴(kuò)大、接種等要求也越來越嚴(yán)。各廠擴(kuò)大培養(yǎng)方式和次序大致相同。啤酒釀造第97頁以上從斜面試管到卡氏罐培養(yǎng)為試驗(yàn)室擴(kuò)大培養(yǎng)階段;漢生罐以后培養(yǎng)為生產(chǎn)現(xiàn)場擴(kuò)大培養(yǎng)階段。
啤酒釀造第98頁關(guān)于漢生罐系統(tǒng):啤酒生產(chǎn)中都把漢生罐作為保留生產(chǎn)菌種伎倆。即從漢生罐壓出大部分酵母培養(yǎng)物后,仍保留15%左右培養(yǎng)物于罐內(nèi),以備下次擴(kuò)大培養(yǎng)時再加入新鮮麥汁即可開啟種子液培養(yǎng),正常情況下這么保留酵母可連續(xù)使用六個月左右。是由2組罐子組成,是近代培養(yǎng)酵母設(shè)備基礎(chǔ)。(1)200L左右麥汁殺菌罐,內(nèi)設(shè)蛇管或夾套,外接三通管路,分別通蒸氣、冷卻水,罐底進(jìn)出麥汁,可通無菌空氣攪拌麥汁。(2)1-2只200L左右培養(yǎng)罐,內(nèi)設(shè)夾套,外接三通管路,可通冷卻水、普通12-15℃水,罐保壓20-40kPa,罐頂有調(diào)壓閥或二氧化碳排出管(接水封)。啤酒釀造第99頁
菌種擴(kuò)大培養(yǎng)過程(1)原始菌種保藏和選育:復(fù)壯時進(jìn)行單細(xì)胞分離,并需要進(jìn)行一系列生理生化特征和生產(chǎn)性能測定,包含釀酒口味鑒評等。確保所用菌種一定是性能最優(yōu)良。(2)擴(kuò)培過程無菌操作:純種接種、無菌操作技術(shù)啤酒釀造第100頁
(3)優(yōu)良培養(yǎng)基:特殊營養(yǎng)麥芽汁培養(yǎng)基。(4)恰當(dāng)擴(kuò)大百分比:會影響到起始細(xì)胞濃度、擴(kuò)大培養(yǎng)時間、酵母菌齡一致性以及在擴(kuò)大培養(yǎng)中抵抗雜菌污染能力等?!獢U(kuò)大比遵照標(biāo)準(zhǔn):在漢生罐以前各級,因?yàn)椴扇≥^高培養(yǎng)溫度(25-27℃),酵母倍增時間短,無菌操作條件好,擴(kuò)大比可采取1:10-20;反之,漢生罐以后各級,采取低溫培養(yǎng)(小于13℃),酵母倍增時間長,雜菌污染機(jī)會多,擴(kuò)大比宜小,普通1:4-5。啤酒釀造第101頁
(5)恰當(dāng)移種時機(jī):在對數(shù)期移種,可取得出芽最多、死亡率最低、最強(qiáng)壯種子細(xì)胞,而且遲緩期最短,繁殖最旺盛。困難在于怎樣判別接種后對數(shù)期?!私馄渖L規(guī)律(作生長曲線)(6)嚴(yán)格控制培養(yǎng)條件溫度:應(yīng)采取溫度逐層遞降培養(yǎng)法
通風(fēng):即使啤酒酵母在好氣或厭氣條件下都能夠繁殖,但繁殖速率不一樣。好氣條件下繁殖好而快。啤酒釀造第102頁(7)關(guān)于漢生培養(yǎng)罐留種和操作每次添加新鮮麥汁前,應(yīng)預(yù)先對留種漢生培養(yǎng)罐進(jìn)行手動攪拌或壓縮空氣攪拌。添加麥汁必須是新鮮、優(yōu)良麥汁。先在漢生殺菌罐中于壓力0.08-0.01Mpa下殺菌1h,并快速用殺菌罐內(nèi)夾套冷卻裝置冷至60℃以下,同時通入無菌空氣進(jìn)行攪拌并壓到培養(yǎng)罐進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。漢生培養(yǎng)罐留種:尤其應(yīng)注意培養(yǎng)時間,切勿使培養(yǎng)過頭,不然在低溫喂養(yǎng)酵母時,因?yàn)闋I養(yǎng)相對缺乏,會加速酵母衰老。啤酒釀造第103頁二、傳統(tǒng)啤酒發(fā)酵
傳統(tǒng)啤酒發(fā)酵分下面發(fā)酵和上面發(fā)酵兩大類型,二者采取不一樣酵母菌種,其發(fā)酵工藝和設(shè)備條件也不相同,制出啤酒風(fēng)味各異。以下面發(fā)酵工藝比較常見。
1、主/前發(fā)酵在啤酒生產(chǎn)上,酵母添加和培養(yǎng)是主發(fā)酵主要內(nèi)容。1)酵母接種量:接種量比較小,接種后細(xì)胞濃度??刂圃冢?-12)×106個/ml。啤酒釀造第104頁2)酵母添加方法在常規(guī)發(fā)酵中主要使用干道添加法:干道添加法:在酵母添加器中加入每批麥汁所需酵母泥,再加入二倍量冷卻麥汁(6.0~8.0℃),用無菌壓縮空氣充分混勻,壓到前酵池麥汁中,再用無菌壓縮空氣攪拌均勻,即可。啤酒釀造第105頁3)前發(fā)酵過程控制
所謂前發(fā)酵,實(shí)際上是所接種酵母泥處于休眠階段(芽生率為0),酵母和新鮮麥汁接觸后,有較長(數(shù)小時至十小時)生長遲緩期,才能進(jìn)入出芽繁殖階段,當(dāng)酵母越過生長遲緩期,出芽繁殖細(xì)胞濃度到達(dá)20×106個/m1時,發(fā)酵麥汁表面開始起沫,此階段為前發(fā)酵。前發(fā)酵時間,隨接種溫度、接種量而改變。普通低溫發(fā)酵常在16-20h,中溫發(fā)酵在12-14h。前發(fā)酵階段糖降不顯著,外觀濃度降在0.5-1.0oP,溫度自然升高0.7-1.0℃。前發(fā)酵完成(麥汁表面出現(xiàn)一層白色泡沫)后即將其轉(zhuǎn)入發(fā)酵罐或主發(fā)酵池(槽)(稱倒槽)進(jìn)行主發(fā)酵。前發(fā)酵室普通在主酵室上方,方便用自然位差法進(jìn)行倒槽。前酵池平底,設(shè)有高于池底3-5cm酵母擋,用于阻擋自然沉降死酵母和冷凝固蛋白質(zhì)。因?yàn)榍鞍l(fā)酵是酵母開啟階段,室溫普通控制比接種溫度稍高(1-2℃),無菌要求比主發(fā)酵室更嚴(yán)格,發(fā)酵池內(nèi)不設(shè)冷卻排管。啤酒釀造第106頁起泡期入主發(fā)酵池4~5h后,在麥汁表面逐步出現(xiàn)更多泡沫,由四面漸漸向中間擴(kuò)散,泡沫雪白細(xì)膩,厚而緊密,如花菜狀,發(fā)酵液中有二氧化碳小氣泡上涌(又稱低泡期),并將一些析出物帶至液面。此時發(fā)酵液溫度天天上升0.5~0.8℃,天天降糖0.3~0.5oP,維持時間1~2天,不需人工降溫。高泡期發(fā)酵后2~3天,泡沫增高,形成隆起,高達(dá)25~30cm,并因發(fā)酵液內(nèi)酒花樹脂和蛋白質(zhì)-單寧復(fù)合物開始析出,泡沫表面逐步變?yōu)樽攸S色,此時為發(fā)酵旺盛期,需要人工降溫,不過不能太猛烈,以免酵母過早沉淀,影響發(fā)酵。高泡期普通維持2~3天,天天降糖1.5oP左右。2傳統(tǒng)啤酒主發(fā)酵過程啤酒釀造第107頁
落泡期
發(fā)酵5天以后,發(fā)酵力逐步減弱,二氧化碳?xì)馀萁档?,泡沫回縮,酒內(nèi)析出物增加,泡沫也變?yōu)樽睾稚4藭r應(yīng)控制液溫天天下降0.5℃左右,天天降糖0.5~0.8oP,落泡期維持2天左右。泡蓋形成期發(fā)酵7~8天后,泡沫深入回縮,形成泡蓋,應(yīng)即時撇去泡蓋,以防沉入發(fā)酵液內(nèi)。此時應(yīng)大幅度降溫,最終1天急劇降溫以使酵母良好沉淀。此階段可發(fā)酵性糖已大部分分解,天天降糖0.2~0.4oP。啤酒釀造第108頁3主發(fā)酵沉淀酵母搜集和保留
主發(fā)酵沉淀酵母應(yīng)搜集起來用0℃左右冷卻水洗滌、并于低溫保留備用。普通可循環(huán)使用4-5代左右。
啤酒釀造第109頁4主發(fā)酵池和發(fā)酵設(shè)備
主發(fā)酵池1)外型和尺寸:大多為方形,容積10~100m32)材料:現(xiàn)在開始推廣使用漆料3)冷卻:傳統(tǒng)發(fā)酵池均裝有浸沉式冷卻蛇管主發(fā)酵室1)有良好隔水絕熱層圍護(hù)廠房2)有良好調(diào)溫設(shè)備,使主發(fā)酵能維持在6~8℃3)必須有通風(fēng)換氣設(shè)備啤酒釀造第110頁
5后發(fā)酵和儲酒
啤酒后發(fā)酵又稱啤酒后熟、儲酒。1)目標(biāo)或作用:*糖類深入發(fā)酵:在后發(fā)酵中發(fā)酵糖類主要是殘余麥芽糖和主發(fā)酵中大多未發(fā)酵完麥芽三糖。在后發(fā)酵中可繼續(xù)被發(fā)酵利用。*增加CO2溶解:主要經(jīng)過低溫和封罐后發(fā)酵來增加溶解量。CO2是啤酒主要組成成份,它能賦予啤酒起泡性和殺口性,增加啤酒防腐性和抗氧化能力,CO2從啤酒中溢出能拖帶啤酒芳香氣味散發(fā),增強(qiáng)品質(zhì)表現(xiàn)力。啤酒釀造第111頁*促進(jìn)啤酒成熟經(jīng)過后發(fā)酵和儲酒,因?yàn)榻湍复济摎涿高€原能力而降低雙乙酰含量,使啤酒成熟。*促進(jìn)啤酒澄清低溫長時間后發(fā)酵有利于啤酒中多酚類物質(zhì)和蛋白質(zhì)等沉淀以使啤酒澄清。啤酒釀造第112頁2)后發(fā)酵操作:將主發(fā)酵后除去多量沉淀酵母發(fā)酵液送到后酵罐(儲酒罐)內(nèi),這個過程叫下酒。下酒有上面下酒和下面下酒兩種方式,上面下酒是把酒液經(jīng)管道從儲酒罐上口注入。下面下酒是將酒液從儲酒罐下口注人。下酒前應(yīng)用二氧化碳充滿儲酒罐,以驅(qū)除罐內(nèi)氧氣。下酒后液面上方應(yīng)留10~15cm空隙,作為二氧化碳?xì)鈮毫Υ?。啤酒釀造?13頁下酒后要實(shí)施2~3d敞口發(fā)酵,以排除啤酒中生青味物質(zhì)。普通下酒后24h就有泡沫從罐口冒出,數(shù)天后泡沫變黃回縮,即行封罐,進(jìn)行加壓發(fā)酵。
期間對發(fā)酵室溫和罐內(nèi)壓力控制十分主要。封罐1周后,罐壓應(yīng)升到0.05MPa以上,以后逐步上升,當(dāng)罐壓上升到0.1MPa以上時,應(yīng)遲緩放掉部分二氧化碳。整個后酵過程罐壓應(yīng)保持相對穩(wěn)定,不可忽高忽低。后發(fā)酵溫度多用室溫控制,或儲酒罐本身具備冷卻設(shè)施時則本身冷卻。傳統(tǒng)后發(fā)酵,多控制先高后低儲酒溫度,即前期控制3~5℃,而后逐步降溫至-1~1℃,降溫速度隨不一樣類型啤酒儲酒時間而定。
啤酒釀造第114頁后發(fā)酵時間(也稱酒齡)常依據(jù)啤酒類型、原麥汁濃度和儲酒溫度不一樣而異,普通來說,淡色啤酒酒齡較長,濃色啤酒酒齡較短。國內(nèi)傳統(tǒng)11~14°P熟啤酒和10~12°P鮮啤酒酒齡分別為50-75d和30~40d,捷克比爾森外銷啤酒酒齡則較長,達(dá)26~39周。啤酒釀造第115頁3)關(guān)于啤酒成熟啤酒成熟標(biāo)準(zhǔn)是純粹、爽口、無異味。其中對風(fēng)味起主要作用除酯類、醇類、醛類、酮類、酸類以外,就是雙乙酰,其含量高低,直接影響啤酒風(fēng)味成熟是否。普通它味感閾值0.1mg/L,超之即有顯著不愉快、刺激性餿飯味。大于0.2mg/L時即有類似燒焦麥芽味。啤酒釀造第116頁雙乙酰產(chǎn)生:聯(lián)二酮類化合物(VDK)是啤酒酵母含氮物質(zhì)生物合成旁路產(chǎn)物。它包含2,3-丁二酮和2,3-戊二酮,前者即雙乙酰,后者含量極少。合成它們前驅(qū)物質(zhì)包含α-乙酰乳酸和α-羥基丁酸。它們合起來稱總雙乙酰物質(zhì)。在主酵結(jié)束時總雙乙酰水平在0.20-0.30mg/L,經(jīng)過后發(fā)酵和儲酒,因?yàn)榻湍复济摎涿高€原作用而含量顯著降低。啤酒釀造第117頁控制雙乙酰方法a)降低α-乙酰乳酸生成酵母菌株:不一樣酵母菌株,在相同營養(yǎng)條件和發(fā)酵條件下,形成α-乙酰乳酸量不一樣,造成雙乙酰峰值也不一樣;同時還原雙乙酰能力也有顯著不一樣。所以,啤酒生產(chǎn)中應(yīng)選育雙乙酰峰值低,還原能力強(qiáng)酵母菌株。適當(dāng)提升麥汁中α-氨基酸含量水平:當(dāng)麥汁中α-氨基酸小于180mg/L,隨α-氨基酸增加,雙乙酰含量也逐步增加。而當(dāng)超出200mg/L時,雙乙酰改變又趨于平穩(wěn)。啤酒釀造第118頁b)加速α-乙酰乳酸非酶氧化過程適當(dāng)提升麥汁溶解氧水平:溶解氧含量提升,將引發(fā)麥汁氧化還原值rH提升。當(dāng)rH>10時,α-乙酰乳酸才能被氧化脫羧生成雙乙酰,假如rH<10,則會造成α-乙酰乳酸在發(fā)酵液中殘留,以致在過濾、灌裝、殺菌時會造成α-乙酰乳酸氧化脫羧反應(yīng),使雙乙酰等含量上升,從而使成品啤酒產(chǎn)生餿飯味。調(diào)整麥汁pH值:α-乙酰乳酸氧化為雙乙酰最適pH值大約為4.3-4.5,當(dāng)pH>6時,這種氧化將變得困難。酵母在發(fā)酵前期發(fā)酵能力強(qiáng),產(chǎn)酸力強(qiáng),能快速將發(fā)酵液pH從5.2-5.4降至4.3-4.5。在這么低pH和低溫下,α-乙酰乳酸合成量原來就少,而且又能促進(jìn)α-乙酰乳酸向雙乙酰轉(zhuǎn)化,而雙乙酰形成得越早,還原就可能越多,所以低pH值有利于α-乙酰乳酸向雙乙酰轉(zhuǎn)化,最終降低雙乙酰含量。啤酒釀造第119頁c)加速雙乙酰還原選取優(yōu)良酵母:不一樣酵母菌株,不但形成雙乙酰峰值差異很大,而且雙乙酰還原速度也很不一樣,所以,優(yōu)良酵母菌種選擇對雙乙酰含量控制很主要。發(fā)酵過程控制:采取較低接種溫度(6-7℃),主發(fā)酵前期低溫(8-10℃)發(fā)酵,并加大酵母接種量至1.5-1.8x107個/mL,同時控制酵母使用代數(shù),盡可能不使用超出4代酵母。當(dāng)酵母外觀發(fā)酵度到達(dá)65%時,提升主發(fā)酵后期雙乙酰還原溫度至12-13℃,加速雙乙酰還原。當(dāng)外觀發(fā)酵度達(dá)70%以上,外觀糖度降至3.5。P時,將罐壓由0.3MPa提升至0.14MPa,能夠防止酵母過早沉降,又能夠促進(jìn)雙乙酰滲透細(xì)胞內(nèi),加速發(fā)酵液中雙乙酰還原。啤酒釀造第120頁d)其它適量添加酶制劑:隨冷麥汁添加α-乙酰乳酸脫羧酶,不但能夠縮短雙乙酰還原時間,同時也降低了酒液中α-乙酰乳酸含量。這么會大大降低酒液中α-乙酰乳酸積累。控制酒液與氧接觸:在啤酒灌封過程中,盡可能降低氧攝入,防止酒在管路中產(chǎn)生渦流,以阻止α-乙酰乳酸氧化;同時可采取高壓引沫裝置,降低瓶頸中空氣含量;另外添加抗氧化劑也是一個降低與氧接觸方式?!偠灾【浦须p乙酰含量決定于雙乙酰生成和排除等很多路徑之間平衡,在實(shí)際生產(chǎn)中,必須依據(jù)詳細(xì)情況,抓好各步驟,控制好雙乙酰含量,以提升產(chǎn)品質(zhì)量。啤酒釀造第121頁
4)關(guān)于啤酒澄清:過去啤酒過濾只有簡單粗濾,最終包裝后啤酒透明度、非生物穩(wěn)定性主要取決于后發(fā)酵中澄清作用、取決于過濾前啤酒澄清度?,F(xiàn)在,啤酒工業(yè)有各種高技術(shù)澄清方法,相對來說,在后發(fā)酵和儲備過程對“自然澄清”依賴就小得多了。啤酒釀造第122頁
加速澄清辦法:*添加五倍子單寧(鞣酸)——除蛋白*添加明膠或魚膠——除單寧*添加蛋白酶——分解蛋白Collupulin(美國,胃蛋白酶等復(fù)合酶)CollerlsSctintillase(英國,木瓜酶等復(fù)合酶)Malilyase(德國,麥芽蛋白酶)Molsin(日本,霉菌蛋白酶)我國慣用菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶等單一酶制劑,其作用溫度較高(最適作用溫度為45℃、pH5.0)。所以,貯酒期加入效果更佳,它們作用只是在啤酒巴氏消毒過程中發(fā)揮。啤酒釀造第123頁三、大型發(fā)酵罐發(fā)酵各國設(shè)計(jì)和采取了各種型式大容量發(fā)酵罐,它們?nèi)萘繌膸资畤嵉綆装賴嵏鳟悾型晟评鋮s和自控設(shè)施。與我國傳統(tǒng)發(fā)酵相比,有產(chǎn)量大、控制靈活、發(fā)酵周期短、降低廠房投資、降低勞動強(qiáng)度和提升勞動生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)。我國從1970年代末開始采取室外錐形罐——圓柱錐底發(fā)酵罐,以逐步取代傳統(tǒng)室內(nèi)發(fā)酵。當(dāng)前全國新建和改建啤酒廠大多采取圓柱錐底罐發(fā)酵生產(chǎn)方式。
啤酒釀造第124頁啤酒發(fā)酵新技術(shù)
連續(xù)化啤酒發(fā)酵酒母增殖培養(yǎng)、主發(fā)酵、后發(fā)酵、后熟等過程連續(xù)進(jìn)行。固定化酵母啤酒發(fā)酵芬蘭、比利時、日本較領(lǐng)先。啤酒釀造第125頁四、啤酒過濾和分離經(jīng)過后發(fā)酵成熟啤酒,大部分蛋白質(zhì)顆粒和酵母已經(jīng)沉淀,也有少許懸浮于酒液中,必須經(jīng)過濾使啤酒澄清,以改進(jìn)啤酒生物、非生物穩(wěn)定性。對啤酒過濾要求是:產(chǎn)量大,質(zhì)量好(透明度高),損失小,勞動條件好,CO2損失小,氧吸收少,不易污染,不影響風(fēng)味。實(shí)際上不論何種方法要到達(dá)完美效果是很困難。啤酒釀造第126頁過濾原理:
溶液中顆粒被濾除機(jī)制:1)阻擋作用(篩分作用或表面過濾)2)深度效應(yīng)(機(jī)械網(wǎng)羅作用)3)靜電吸附作用過濾介質(zhì)用纖維素加石棉或硅藻土,組成各種不一樣性質(zhì)過濾介質(zhì),廣泛用于啤酒生產(chǎn)工藝。過濾方式有濾棉過濾、硅藻土過濾、微孔濾芯過濾和板式過濾機(jī)過濾等各種。
啤酒釀造第127頁棉餅過濾法
棉餅是一個精制木漿添加1%~5%石棉組成,19世紀(jì)末用于釀造業(yè)。作為過濾介質(zhì)石棉須經(jīng)煅燒和化學(xué)處理,除阻擋作用和深度效應(yīng)外,濾棉中石棉吸附作用對酒體有主要影響。因?yàn)闉V棉含有很多缺點(diǎn),從本世紀(jì)30年代后,逐步被硅藻土法所取代。操作關(guān)鍵點(diǎn):洗棉,壓棉,過濾。啤酒釀造第128頁硅藻土過濾法
以硅藻土作為助濾劑過濾方法,比較慣用.其特點(diǎn):能夠不停地添加助濾劑,使過濾性能得到更新、補(bǔ)充,所以,過濾能力強(qiáng),能夠過濾很渾濁酒,沒有象棉餅?zāi)菢酉疵藓筒鹦秳趧?,省氣省水省工,酒液損失也低。啤酒釀造第129頁板式過濾機(jī)是精制木材纖維和棉纖維摻和石棉或(和)硅藻土等吸附劑壓制成濾板作為過濾介質(zhì),它沒有濾框,只有濾板,是棉餅過濾機(jī)發(fā)展,有相當(dāng)強(qiáng)度耐用性。主要用于精濾。啤酒釀造第130頁微孔薄膜過濾法
微孔薄膜是用生物和化學(xué)穩(wěn)定性很強(qiáng)合成纖維和塑料制成多孔膜。優(yōu)點(diǎn):能夠直接濾出無菌鮮酒,有利于啤酒泡沫穩(wěn)定性,成品酒無過濾介質(zhì)污染,產(chǎn)品損失率降低。啤酒釀造第131頁離心機(jī)分離法
多采取錐形盤式離心分離機(jī),轉(zhuǎn)速達(dá)7000r/min左右。優(yōu)點(diǎn):酒損失率降至最低,風(fēng)味物質(zhì)無損失。缺點(diǎn):澄清度較差,易產(chǎn)生冷混濁。離心分離效率主要取決于貯酒罐酒液透明度,上層清酒分離快,下層靠近罐底渾濁物分離較慢。啤酒釀造第132頁過濾普通分由粗濾和精濾兩步進(jìn)行??上扔霉柙逋吝^濾機(jī)或?yàn)V棉過濾機(jī)進(jìn)行粗濾,或采取離心分離方法,以除去啤酒中較大顆粒物質(zhì)和酵母;再用板式過濾機(jī)精濾。經(jīng)粗濾和精濾啤酒,澄清度較高,非生物穩(wěn)性很好。啤酒釀造第133頁五、啤酒包裝和滅菌過濾完成啤酒,在清酒罐中低溫存放以備包裝,通常同一批酒應(yīng)在24h內(nèi)包裝完成。啤酒包裝包含容器洗滌、灌裝兩個過程。依據(jù)灌裝設(shè)備和包裝容器不一樣,可生產(chǎn)瓶裝啤酒、罐裝啤酒和桶裝啤酒等。包裝方式可分為瓶裝,罐裝和桶裝。瓶裝產(chǎn)品百分比最大;桶裝主要用于鮮啤酒,當(dāng)前世界很流行;罐裝即使容器成本高,但節(jié)約運(yùn)費(fèi),省略貼標(biāo),也降低滅菌蒸汽量,還便于旅游攜帶,所以一時流行。啤酒釀造第134頁滅菌熟啤酒滅菌均采取巴氏滅菌?;具^程分預(yù)熱、滅菌和冷卻三個過程,普通以30~35℃起溫,遲緩地(約25min)升到滅菌溫度60~62℃,維持30min,又遲緩地冷卻到30~35℃。然后經(jīng)檢驗(yàn)、貼標(biāo)簽,最終裝箱入庫。純生啤酒不經(jīng)過瞬間殺菌,或包裝后不經(jīng)過巴氏滅菌,而是經(jīng)嚴(yán)格過濾除菌并結(jié)合無菌包裝而制成。所謂過濾除菌,即采取微孔過濾,如采取陶瓷濾芯、微孔薄膜等(孔徑大都選取0.45um)。經(jīng)此過濾,可除去酵母菌和啤酒廠常遇絕大部分污染菌,基本到達(dá)無菌要求。所謂無菌包裝,則要求灌裝機(jī)和封蓋機(jī)本身具備高度無菌狀態(tài),還要求對包裝容器進(jìn)行滅菌、從濾酒到裝酒、封蓋過程中都進(jìn)行無菌操作,以及公用設(shè)施包含二氧化碳、壓縮空氣、引沫水、洗滌用水等都需無菌。啤酒釀造第135頁滅菌注意:滅菌用水應(yīng)盡可能用低硬度水,以防鈣鎂鹽沉淀噴咀。為預(yù)防破瓶中酒液降低殺菌水pH,以致腐蝕瓶蓋,可在水中加適量堿液,降低酸度,使pH保持8.0。啤酒釀造第136頁六、成品啤酒穩(wěn)定性
伴隨工業(yè)化水平發(fā)展,以及人們生活水平提升,人們對啤酒風(fēng)味、澄清度和保質(zhì)期等要求越來越高。這一切都要求啤酒有高品質(zhì)。這其中啤酒穩(wěn)定性是主要品質(zhì),與啤酒風(fēng)味、澄清度等指標(biāo)親密相關(guān)。外觀穩(wěn)定性破壞:啤酒喪失原有澄清透明感,變得失光、渾濁及有沉淀。風(fēng)味穩(wěn)定性破壞:啤酒喪失原有風(fēng)味,風(fēng)味惡化。
啤酒釀造第137頁1啤酒生物穩(wěn)定性
經(jīng)過普通過濾成品啤酒中或多或少存在培養(yǎng)酵母和其它細(xì)菌、野生酵母等,因?yàn)榇嬖跀?shù)量少(102~103個/ml),啤酒還是澄清、透明。若在啤酒保留期間,這些微生物繁殖到104~105個/ml以上,啤酒就會發(fā)生口味惡化,變得渾濁和有沉淀物,此時啤酒稱發(fā)生了“生物渾濁”或“生物穩(wěn)定性破壞”。
當(dāng)前普通不存在此問題。啤酒釀造第138頁2啤酒非生物穩(wěn)定性
經(jīng)過濾澄清透明啤酒依然是膠體溶液,還含有大分子膠體物質(zhì),它們在保留時會發(fā)生一系列改變,使膠體溶液穩(wěn)定性破壞,形成渾濁乃至沉淀。啤酒澄清透明是暫時,而渾濁、沉淀終究將會發(fā)生,啤酒之間差異,僅僅在于穩(wěn)定時間長短。啤酒生產(chǎn)者在生產(chǎn)啤酒時,都把主要精力放在降低成品啤酒中這些不穩(wěn)定大分子物質(zhì)上,使啤酒在保質(zhì)期內(nèi)一直保持穩(wěn)定。不過,這些不穩(wěn)定大分子物質(zhì)也是風(fēng)味物質(zhì),非生物穩(wěn)定性過長啤酒并不一定口味最好。啤酒釀造第139頁2.1大分子蛋白質(zhì)所致混濁是影響啤酒非生物穩(wěn)定性主要原因之一。
1)消毒混濁(又稱殺菌混濁、熱凝固混濁):過濾后澄清啤酒,經(jīng)過巴氏消毒,啤酒中馬上出現(xiàn)絮狀大塊或小顆粒(肉眼可見)懸浮性物質(zhì)——“消毒混濁”。主要是啤酒中存在大分子蛋白質(zhì)或多肽(平均相對分子質(zhì)量為6萬以上)含量高,如大于30mg/L。它們在啤酒消毒時,輕易造成水化膜破壞、失去電荷(處于等電點(diǎn)),從而變性、絮凝,又易和多酚物質(zhì)結(jié)合,結(jié)果以沉淀物而存在。
啤酒釀造第140頁2)冷霧濁(可逆混濁)麥汁和啤酒中存在較多β-球蛋、δ醇溶蛋白(平均相對分子質(zhì)量為3萬左右)。這類蛋白質(zhì)在20℃以上能夠和水形成氫鍵,呈水溶性,但在低于20℃下,則和多酚以氫鍵結(jié)合,造成和水結(jié)合氫鍵斷裂,就會以0.1-1μm顆粒(肉眼不可見)析出,造成啤酒失光,濁度上升。如將此啤酒加熱到50℃以上,則和多酚結(jié)合氫鍵也斷裂,又恢復(fù)和水以氫鍵結(jié)合,又變成水溶性,則失光消除,濁度恢復(fù)正常,所以,稱“可逆混濁”。啤酒釀造第141頁3)氧化混濁(永久混濁)啤酒中若存在較多大分子蛋白質(zhì),在包裝以后,保留數(shù)周至數(shù)月,啤酒中首先出現(xiàn)顆?;鞚?,然后顆粒變大,慢慢沉于器底,在器底出現(xiàn)薄薄一層較渙散沉淀物質(zhì),而啤酒液中又恢復(fù)澄清、透明,其本質(zhì)是:有巰基蛋白質(zhì)氧化聚合,形成帶二硫鍵更大分子??偠喾又谢ㄉ?、花色素原,也在貯藏時發(fā)生二聚、三聚化反應(yīng),變成聚多酚。聚多酚又和氧化聚合蛋白質(zhì)結(jié)合,它們在啤酒中先以小顆粒析出(混濁),伴隨存放時間延長,聚合度愈變愈大,顆粒也隨之增大,最終變成較緊密顆粒,沉于器底。這類混濁是由氧化促進(jìn),而且加熱啤酒無法消除,所以稱“氧化混濁”或“永久混濁”??赡婊鞚嵋步?jīng)常是永久混濁先兆。啤酒釀造第142頁4)鐵蛋白混濁若啤酒中含有大于0.5mg/LFe2+,就輕易引發(fā)鐵蛋白混濁。當(dāng)啤酒中含鐵在0.5-0.8mg/L,過濾啤酒可能是澄清,但消毒以后,很快就會有褐色至黑色顆粒出現(xiàn),此是Fe2+氧化成為了Fe3+,并和高分子蛋白質(zhì)結(jié)合形成鐵-蛋白質(zhì)絡(luò)合物。當(dāng)啤酒中鐵大于1.2mg/L,過濾后啤酒濁度也會在0.7EBC單位以上,消毒以后很快超出1.5EBC單位。啤酒釀造第143頁降低蛋白質(zhì)混濁方法單寧沉淀法蛋白酶水解法吸附法:蛋白質(zhì)吸附劑:過去用皂土、硅藻土,現(xiàn)用硅膠。因?yàn)樵硗?/p>
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