《釀酒技術(shù)》課件-項目五 啤酒發(fā)酵

啤酒的生產(chǎn)項目五

啤酒發(fā)酵11任務(wù)一酵母擴(kuò)培2

酵母的純種培養(yǎng)分為三個階段：獲得合適的酵母細(xì)胞；實驗室擴(kuò)培，直至達(dá)到5~10L高泡嫩啤酒；車間擴(kuò)培，直至達(dá)到接種所需添加量。啤酒生產(chǎn)流程圖3能發(fā)酵糖類產(chǎn)能多數(shù)出芽繁殖

個體通常以單細(xì)胞存在細(xì)胞壁含有甘露聚糖常生活在含糖量高、酸度較大的水、土環(huán)境中

酵母是一個俗稱，一般泛指能發(fā)酵糖類的各種單細(xì)胞真菌。其特點為：4啤酒廠獲得接種酵母的方式：直接購買酵母泥；購買純種酵母菌種；自己保存并擴(kuò)培酵母。5

自己擴(kuò)培酵母則取用靈活，酵母質(zhì)量可靠，啤酒質(zhì)量穩(wěn)定；但需要一次性投入資金較大，無菌程度較高。酵母擴(kuò)培過程目的是在最短時間內(nèi)、無菌環(huán)境中培養(yǎng)出具有特定代謝產(chǎn)物，能夠適合正常發(fā)酵并釀制出優(yōu)質(zhì)啤酒的接種酵母。6

酵母菌繁殖過程必須有三個條件得到滿足：

氧氣

氨基酸

微量元素7

酵母細(xì)胞在高泡階段完成①根據(jù)林德奈小滴培養(yǎng)法，在顯微鏡下以小滴形式分離出單個酵母細(xì)胞，將許多這樣的單個酵母細(xì)胞在8~10℃下繁殖培養(yǎng)；②顯微鏡下追蹤觀察酵母生長，并挑選；③借助無菌濾紙條吸取其中最健壯的酵母菌落，置于5mL無菌麥汁中培養(yǎng)，再轉(zhuǎn)接種到麥汁瓊脂斜面培養(yǎng)基上。一、獲得合適的酵母細(xì)胞8

將裝有酵母菌的5mL麥汁繼續(xù)用來進(jìn)行實驗室擴(kuò)培。接下來的酵母繁殖過程主要通過倒罐形式不斷將處于高泡期的培養(yǎng)液倒入更大的容器中來實現(xiàn)（擴(kuò)大倍數(shù)小于10）。二、實驗室擴(kuò)培9

超過10L的容器用金屬制作，被稱為卡氏罐?？ㄊ瞎藜皟?nèi)容物一起被加熱滅菌，然后被冷卻至接種溫度后接入酵母液。由于運輸原因，更大麥汁量的擴(kuò)培工作無法在實驗室內(nèi)進(jìn)行，因此需要在車間的酵母擴(kuò)培設(shè)備中繼續(xù)進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。10

車間繼續(xù)進(jìn)行的酵母擴(kuò)培可在下述設(shè)備中進(jìn)行

酵母擴(kuò)培設(shè)備、開放式擴(kuò)培容器。三、車間酵母擴(kuò)培11

酵母在擴(kuò)培設(shè)備中，除了需要麥汁中擁有足夠的營養(yǎng)成分外，還特別需要氧。原因如下：

①形成有機(jī)化合物需要能量；②酵母主要通過有氧呼吸獲取增殖所需的能量，無氧發(fā)酵時收獲的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；③酵母的呼吸代謝過程必須氧的參與；④所供氧氣必須分配良好，能夠讓每一個細(xì)胞都得到供給；⑤實際生產(chǎn)中必須通入過量氧。12

由不同規(guī)格的密閉不銹鋼罐組成。在這些罐中所進(jìn)行的擴(kuò)大培養(yǎng)直到達(dá)到發(fā)酵罐接種所需酵母添加量為止。主要由一個麥汁滅菌罐和一個增殖罐組成。四、酵母擴(kuò)培設(shè)備13

麥汁滅菌罐負(fù)責(zé)對待發(fā)酵的麥汁進(jìn)行滅菌并加以冷卻。

而酵母增殖以逐級增大的方式在不同大小的增殖罐中進(jìn)行，直到也有錐罐所需的接種量。01進(jìn)入增殖罐前，一切工作都必須在無菌條件下進(jìn)行。03在20~25℃時，酵母繁殖速度要比低溫時快02強(qiáng)烈通入無菌空氣是酵母菌生長的前提，只有這樣才培養(yǎng)出健壯且發(fā)酵力強(qiáng)的酵母。04純種培養(yǎng)要選用打出麥汁，因為其中的苦味物質(zhì)有抑菌效果。14酵母菌純種培養(yǎng)的要求麥汁裝入麥汁滅菌罐中，100℃滅菌30min后，冷卻至14~16℃泵入增殖罐；A將酵母加入到增殖罐中；體外循環(huán)并同時通風(fēng)。B24~36h后，培養(yǎng)液達(dá)高泡期，無菌條件下，將其泵入下一個更大的、裝有無菌麥汁的增殖罐中。C當(dāng)增殖罐中達(dá)到最高酵母量時，將此時正處于高泡期的嫩啤酒泵入發(fā)酵罐中。D15酵母菌純種培養(yǎng)的操作啤酒的生產(chǎn)項目五

啤酒發(fā)酵216任務(wù)三發(fā)酵過程控制17

傳統(tǒng)發(fā)酵生產(chǎn)中，每批定型冷麥汁，經(jīng)過添加酵母、前發(fā)酵（酵母增殖）、主發(fā)酵、后發(fā)酵和儲酒等階段。

主發(fā)酵

傳統(tǒng)的主發(fā)酵一般在發(fā)酵池內(nèi)進(jìn)行，現(xiàn)一般采用立式或臥式的發(fā)酵罐。傳統(tǒng)的發(fā)酵池18現(xiàn)代立式錐形發(fā)酵罐現(xiàn)代臥式發(fā)酵罐19以一罐法為例，錐形發(fā)酵罐發(fā)酵操作步驟如下：①接種②滿罐③主發(fā)酵④雙乙酰還原⑤降溫⑥儲酒20傳統(tǒng)發(fā)酵常采用低溫緩慢發(fā)酵，酵母接種量小?，F(xiàn)代多采用大型發(fā)酵罐，借助酵母添加泵實現(xiàn)接種。

接種量以滿罐后酵母數(shù)在(1.2~1.5)×107個/mL為準(zhǔn)。1.酵母的添加21a.酵母添加前，麥汁滿罐溫度控制在7.5-7.8℃。b.酵母添加量太小，會由于增殖倍數(shù)過大產(chǎn)生較多高級醇等副產(chǎn)物；添加量過大，會引起酵母早衰、自溶。應(yīng)將添加量控制在0.7%左右。22

滿罐時間正常情況下不超過24h，滿罐后每隔1天排放一次冷凝固物，共排3次。2.滿罐23

接種酵母后，生長較為緩慢，經(jīng)10多個小時候才能進(jìn)入出芽繁殖階段。發(fā)酵麥汁表面開始有泡沫，外觀濃度降低范圍在0.5~1.0°P，溫度升高0.7~1.0℃。酵母恢復(fù)階段，酵母細(xì)胞基本不繁殖，在細(xì)胞膜形成后，恢復(fù)了滲透性，酵母則在有氧條件下進(jìn)行繁殖。前發(fā)酵24

酵母添加后，在有氧的條件下，酵母逐漸恢復(fù)原有的活性，以麥汁中可發(fā)酵性糖為碳源，氨基酸為主要氮源進(jìn)行呼吸作用，從中獲得生長繁殖所需要的能量；當(dāng)發(fā)酵液中的溶解氧耗盡后，酵母便開始無氧發(fā)酵。麥汁中的糖則被酵母發(fā)酵成乙醇和CO2，這就是主發(fā)酵階段。3.主發(fā)酵25（1）溫度的控制淡色啤酒釀造普遍采用下面酵母發(fā)酵（Lager酵母），發(fā)酵溫度為7~13℃。一罐法常采用10℃。主發(fā)酵過程的控制26（2）濃度的控制

如果發(fā)酵旺盛，降糖速度快，可適當(dāng)降低發(fā)酵溫度和縮短最高發(fā)酵溫度保持的時間；反之，則應(yīng)適當(dāng)提高發(fā)酵溫度或延長最高溫度的保持時間。

當(dāng)外觀糖度降至3.8%~4.2%時可封罐升壓，發(fā)酵罐壓力控制在0.10~0.15MPa。27（3）發(fā)酵時間的控制發(fā)酵溫度高，則發(fā)酵時間短；發(fā)酵溫度低，則發(fā)酵時間長。對于下面發(fā)酵，主發(fā)酵的時間一般控制在7~12天，低溫緩慢發(fā)酵的啤酒，口味柔和醇厚，質(zhì)量較高。28

主發(fā)酵結(jié)束后，關(guān)閉冷媒升溫至12℃進(jìn)行雙乙酰還原。雙乙酰含量降至0.10mg/L以下時，開始降溫。降溫，24h內(nèi)使溫度由12℃降至5℃，停留1天進(jìn)行酵母回收。旺季或酵母不夠用時可在主發(fā)酵結(jié)束后直接回收酵母。4.雙乙酰還原295.后發(fā)酵和貯酒

麥汁經(jīng)主發(fā)酵后的發(fā)酵液稱為嫩啤酒。其特點在于：

a.酒體不夠成熟，CO2含量不足，不適合飲用；

b.酒液中大量懸浮酵母和凝固物還沒沉淀下來，酒液不夠澄清；

c.酒中含有的雙乙酰、硫化氫等揮發(fā)性物質(zhì)的含量還遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過規(guī)定范圍。30

嫩啤酒經(jīng)過一定時間的貯存，這個時期就是啤酒的后發(fā)酵和貯酒期。后發(fā)酵在后發(fā)酵罐（貯酒罐）中進(jìn)行，將嫩啤酒從主發(fā)酵池打入后發(fā)酵罐的操作稱為“下酒”。31啤酒進(jìn)入貯酒罐后到啤酒成熟為止，分為3個過程（1）開口發(fā)酵期

通過CO2驅(qū)除生酒味（2）封口發(fā)酵期

后發(fā)酵后期（3）貯酒期

酵母與顆粒沉淀，CO2溶解于飽和，緩慢的酯化反應(yīng)。32后發(fā)酵的主要作用（1