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文檔簡介
1、麥芽汁制備工藝第一節(jié)概述麥汁制備麥汁制造是將固態(tài)麥芽、非發(fā)芽谷物、酒花用水調(diào)制加工成澄清透明的麥芽 汁的過程。第一節(jié)麥芽與谷物輔料的粉碎目的:使整粒谷物經(jīng)粉碎后有較大的比表面積,使物料中貯藏物質(zhì)增加和水、 酶的接觸面積,加速酶促反應(yīng)及物料的溶解。一. 麥芽的粉碎麥芽的粉碎方法:干法粉碎,濕法粉碎,回潮干法粉碎和連續(xù)調(diào)濕粉碎麥芽的干法粉碎:近代都采用輾式粉碎機(jī)麥芽回潮粉碎:麥芽在很短時(shí)間內(nèi),通入蒸氣或熱水,使麥殼增濕,胚乳水 分保持不變,這樣使麥殼有一定柔性,在干法粉碎時(shí)容易保持完整,有利于 過濾麥芽濕法粉碎:由于麥芽皮殼充分吸水變軟,粉碎時(shí)皮殼不容易磨碎,胚乳 帶水碾磨,較均勻,糖化速度快。連
2、續(xù)浸漬濕法粉碎:改進(jìn)了原來濕法粉碎的兩個(gè)缺點(diǎn)第三節(jié)糖化原理一.目的和要求及控制方法糖化:將麥芽和輔料中高分子貯藏物質(zhì)及其分解產(chǎn)物,通過麥芽中各種水解酶類作用,以及水和熱力作用,使之分解并溶解于水的過程二、糖化時(shí)的主要物質(zhì)變化1.非發(fā)芽谷物中淀粉的糊化和液化糊化:淀粉受熱吸水膨脹,從細(xì)胞壁中釋放,破壞晶狀結(jié)構(gòu)并形成凝膠的過程液化:淀粉在熱水中糊化形成高粘度凝膠,如繼續(xù)加熱或受到淀粉酶的水解,使淀粉長鏈斷裂成短鏈狀,粘度迅速降低的過程2?0淀粉的糖化:指輔料的糊化醪和麥芽中淀粉受到麥芽中淀粉酶的分解,形成低聚糊精和以 麥芽糖為主的可發(fā)酵性糖的全過程。(1)淀粉糖化的要求:糖化時(shí),淀粉受到麥芽中淀粉
3、酶的催化水解, 液化和糖化同時(shí)進(jìn)行(2)糖化過程中的淀粉酶:啤釀造中淀粉的分解全部依賴于淀粉酶的酶促水解反應(yīng)(3)影響淀粉水解的因素:麥芽的質(zhì)量及粉碎度:糖化力強(qiáng)、溶解良好的麥芽,糖化的時(shí)間短,形成可發(fā)酵性糖多,可采用較低糖化溫度作用非發(fā)芽谷物的添加:非發(fā)芽谷物的種類,支鏈、直鏈淀粉的比例,糊化、液化程度及添加數(shù)量,將極大的影響到糖化過程和麥汁的組成糊化溫度的影響:糖化溫度趨近于63 c可得到最高可發(fā)酵性糖糖化醪PH的影響:淀粉酶作用最適PH值隨溫度的變化而變化糖化醪濃度的影響:實(shí)際生產(chǎn)中,糖化醪溫度一般以 20%-40%為宜3?0糖化過程中蛋白質(zhì)的水解麥芽的蛋白質(zhì)水解情況對麥汁組分具有決定性
4、意義,而麥芽的糖化過程是可以起到調(diào)整麥汁組分的作用。(1)蛋白質(zhì)及其水解產(chǎn)物和啤酒的關(guān)系: 麥汁中氨基酸過多,影響酵母的增 殖和發(fā)酵;而其中氨基酸過少,則酵母增殖困難,最后導(dǎo)致發(fā)酵困難(2)定型麥汁含氮組分的要求:麥汁中高分子可溶性氮應(yīng)不超過總氮的15%(3)麥芽中蛋白酶及其性質(zhì):麥芽糖化時(shí),起催化水解作用的蛋白酶類主要是內(nèi)切肽酶和竣基肽酶(4)糖化過程中麥芽蛋白質(zhì)水解的控制: 糖化過程中麥芽蛋白質(zhì)分解的深度 和廣度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如制麥芽時(shí)深刻三、糖化過程的其他變化B 一葡聚糖的分解:糖化過程中需促進(jìn)B 葡聚糖的分解。麥芽谷皮成分溶解麥芽皮殼中含有谷皮酸,多酚類物質(zhì),它們的溶解會使麥汁色澤加深,并使
5、啤酒具有不愉快苦澀味,降低啤酒的非生物穩(wěn)定性。第四節(jié)糖化方法及設(shè)備一. 糖化方法概述糖化方法:是指麥芽和非發(fā)芽谷物原料不溶性固形物轉(zhuǎn)化成可溶性的,并有 一定組成比例的浸出物,所采用的工藝方法和工藝條件。二、煮出糖化法傳統(tǒng)下面發(fā)酵啤酒無論淺色還是深色啤酒,均采用煮出糖化法。.三次煮出糖化法:適合與各種質(zhì)量麥芽.二次煮出糖化法、浸出糖化法升溫浸出糖化法要求麥芽發(fā)芽率高,溶解充分 降溫浸出糖化法一般很少采用。四、復(fù)式糖化法復(fù)式”包含了輔料的酶和煮沸處理.輔料的糊化,液化:在啤酒糖化時(shí),可以和麥芽粉一起直接投入糖化鍋中糖化,此法輔料中淀粉利用率高。.復(fù)式一次煮出糖化法:適合于各類原料釀造淺色麥汁.復(fù)式
6、浸出糖化法:常用于釀制淡爽型啤酒.麥芽皮殼分離、分級糖化法:此法應(yīng)采用回潮五輾、六輾并帶有分級篩 的特殊粉碎機(jī)。?0外加酶制劑糖化法.外加酶制劑糖化的意義:為實(shí)現(xiàn)高比例輔料釀造啤酒開辟了途徑.應(yīng)用a 淀粉酶促進(jìn)輔料的糊化:國產(chǎn)耐高溫a 淀粉酶已有生產(chǎn), 般用量為0.40.6L/t。高比例輔料的外加酶釀造a ?斷化設(shè)備.圓筒形糊化一糖化鍋近代,為了工藝調(diào)整方便,把糊化鍋和糖化鍋設(shè)計(jì)制造成相同規(guī)格和結(jié)構(gòu).矩形鍋:較少采用.國內(nèi)某些麥汁制造設(shè)備的規(guī)范:我國生產(chǎn)麥汁制造設(shè)備已經(jīng)規(guī)模化,大 多數(shù)是四器組合。第五節(jié) 麥芽醪的過濾一.概述定義:糖化過程結(jié)束時(shí),已經(jīng)基本完成了麥芽和輔料中高分子物質(zhì)的分解, 萃
7、取。必須在最短時(shí)間內(nèi)把麥汁和麥糟分離的過程。、過濾糟法是最古老的方法,也是至今采用最普遍的方法.過濾槽的主要結(jié)構(gòu):過濾槽是由不銹鋼制成的圓桶形體,配有弧球形或錐形頂蓋,槽底大多是平底。.過濾槽過濾程序.過濾槽過濾的工藝控制三、壓濾機(jī)法:板框式壓濾機(jī)是由容鈉糖化醪的框和分離麥汁的濾布及收集麥汁的濾板各若 干組組成過濾元件,再配以頂板、支架、壓緊螺桿或液壓系統(tǒng)組成。6y?0麥糟的輸送:從過濾槽或壓濾機(jī)排出的麥糟為干式,進(jìn)入過濾設(shè)備附近中間貯槽,再通過 輸送,至廠區(qū)邊的麥糟出售罐。第六節(jié)麥汁的煮沸和酒花的添加一. 目的(1)蒸發(fā)水分,濃縮麥汁,達(dá)到規(guī)定濃度(2)鈍化酶及殺菌,保證在以后釀造過程中麥汁
8、組分的一致性(3)蛋白質(zhì)變性和絮凝,避免由蛋白質(zhì)造成的啤酒渾濁(4)酒花有效成分的浸出排除麥汁中特異的臭味二、麥汁煮沸的設(shè)備煮沸鍋是糖化設(shè)備中發(fā)展變化最多的設(shè)備.外形:較普遍的是圓筒球底,球形或錐形蓋.材料:近代普遍采用不銹鋼板.加熱方式:近代絕大多數(shù)采用間接加熱.蒸發(fā)方式:普遍歡迎低壓煮沸.煮沸鍋技術(shù)特性三、麥汁煮沸中水分的蒸發(fā):若工藝規(guī)定煮沸時(shí)間一定,鍋蒸發(fā)強(qiáng)度一定,熱麥汁濃度一定時(shí),麥汁洗糟 就受麥汁濃度制約。?酉花的添力口傳統(tǒng)啤酒釀造中多采用分次添加酒花在煮沸麥汁中,目的是為了萃取不同量 的酒花組分。.酒花主要組分的萃取和變化(1)多酚物質(zhì):易溶于水,在熱麥汁中溶解十分迅速(2)酒花精
9、油:是啤酒重要的香氣物質(zhì)(3)苦味物質(zhì):在麥汁煮沸中變化十分復(fù)雜.花的添加量和添加方法添加量因酒花質(zhì)量,消費(fèi)者嗜好習(xí)慣,啤酒的品種濃度等的不同而不同五、麥汁煮沸中蛋白質(zhì)的變性絮凝煮沸中蛋白質(zhì)的變性和絮凝條件:.麥汁溫度和加熱時(shí)間:加熱溫度越高,變性越充分.麥汁煮沸PH:取決于煮沸前混合麥汁的PH.沸騰狀態(tài):取決于傳熱量Q和鍋的流型.單寧和Ca2+、Mg2+的促進(jìn)作用空0麥汁煮沸中的其他變化.還原物質(zhì)的生成:主要包括兩大類:還原糖及其生成物、類黑精等為第一類;來自于麥芽,酒 花的多酚、酒花苦味物質(zhì)等為第二類。.麥汁色澤的增加:煮沸中麥汁色澤迅速增加.其他物質(zhì)的變化:來自麥芽和輔料中的易揮發(fā)物,由
10、蛋白質(zhì)分解形成二甲硫 等硫化物,由糖褐變形成的丙醛等氣味物質(zhì),在煮沸中隨二次蒸汽蒸發(fā),改 善了麥汁的氣味。第七節(jié) 麥汁的處理一.概述由煮沸鍋放出的定型熱麥汁,在進(jìn)入發(fā)酵前還需要進(jìn)行一系列處理,包括: 灑花糟分離,熱凝固物分離,冷凝固物分離、冷卻、充氧等一系列處理,才 能制成發(fā)酵麥汁。、酒花的分離:我國廣泛采用罐底帶篦子的酒花分離器三、熱凝固物的分離:.熱凝固物:一般采用回旋沉淀糟法.回旋沉淀糟分離熱凝固物:回旋沉淀糟可以裝置在糖化室的煮沸鍋旁, 盡可能縮短輸送管長度,輸送泵也應(yīng)采用低速渦輪泵三、冷凝固物分離1.冷凝固物:是分離熱凝固物后澄清的麥汁2,冷凝固物分離方法(1)酵母繁殖槽法:由浮球出
11、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(2)冷靜置沉降法:和繁殖槽法一樣也是利用冷凝固物顆粒自然沉降(3)硅藻土過濾法:麥汁過濾常采用硅藻土過濾機(jī)(4)麥汁離心分離法:啤酒廠廣泛采用盤式離心分離機(jī)(5)浮選法:關(guān)鍵在于混合的空氣形成泡沫的細(xì)密度3,冷凝固法分離的評價(jià)當(dāng)大麥有較高的B 一球蛋白,麥芽溶解不足,又需創(chuàng)造高非生物穩(wěn)定性的啤 酒時(shí),此法的采用是有意義的。?0麥汁的充氧.熱麥汁的氧化:麥汁在高溫下接觸氧,此時(shí)氧很少以溶解形式存在,而 是和麥汁中糖類、蛋白質(zhì)、酒花樹脂、多酚等發(fā)生氧化反應(yīng).冷卻麥汁的充氧:麥汁冷卻至發(fā)酵接種溫度后,接觸氧,此時(shí)氧反應(yīng)微 弱,氧在麥汁中呈溶
12、解態(tài),它是酵母前期發(fā)酵繁殖必需的冷麥汁通風(fēng)方法:一般采用無油、無菌的壓縮空氣通第八節(jié)麥汁收率和麥汁質(zhì)量一.浸出物收得率和原料利用率為了比較麥芽和其他原料的糖化完全程度和過濾時(shí)浸出物的回收情況,常采 用浸出物收得率和原料利用率考察糖化車間量的關(guān)系二.最終麥汁質(zhì)量最終麥汁:指加酒花煮沸,麥汁定型并分離凝固物后的麥汁第五章啤酒發(fā)酵第一節(jié)啤酒酵母能使含糖液體自然發(fā)酵,生成二氧化碳和酒精,液面上形成 膜”,器底形成 沉 淀”的生物,統(tǒng)稱為 酵母”。酵母這一名稱并不嚴(yán)格和科學(xué),廣義上說,凡是 單細(xì)胞、世代時(shí)間較長的低等真核生物,統(tǒng)稱為酵母”。一、 酵母的分類用于釀造的主要有兩個(gè)種:啤酒酵母:能發(fā)酵葡萄糖、
13、麥芽糖、蔗糖。葡萄汁酵母:能全部發(fā)酵棉子糖。由于各啤酒廠選育了自己獨(dú)特的菌株,如:青島卡爾酵母,因此形成了釀造 技術(shù)和啤酒風(fēng)味的多樣化。7t ?0酵母細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)酵母是單細(xì)胞真核生物,外層由厚的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜所包裹,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有許 多細(xì)胞器,還存在作為能源的糖原、脂質(zhì)等顆粒貯藏物質(zhì)。三、啤酒酵母的生活史卡爾酵母在液體麥汁中繁殖,出芽形成子細(xì)胞,到 1/22/3母細(xì)胞大小時(shí),子 細(xì)胞就自動脫離母細(xì)胞,這兩個(gè)細(xì)胞再獨(dú)立出芽,所以,在培養(yǎng)液中只能看 到單個(gè)細(xì)胞或有一個(gè)芽細(xì)胞。啤酒酵母在液體麥汁中出芽繁殖時(shí),也是在長軸一端,但經(jīng)常和長軸垂直。子細(xì)胞長大后不立即脫離母細(xì)胞,子細(xì)胞再出芽,形成芽簇或 36
14、個(gè)細(xì)胞成用 相聯(lián)一.啤酒酵母的凝絮性是重要的生產(chǎn)特性,會影響酵母回收再利用于發(fā)酵的可能,影響發(fā) 酵速率和發(fā)酵度,影響啤酒過濾方法的選擇,乃至影響到啤酒風(fēng)味。.啤酒酵母凝絮性分類:整個(gè)發(fā)酵階段,酵母是完全分散在發(fā)酵液內(nèi)的,即使發(fā)酵完全停止時(shí),酵母也是以單個(gè)或數(shù)個(gè)形式懸浮在液體中。發(fā)酵結(jié)束時(shí),器底只有少量 松散沉淀酵母,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(shí)間。這種酵母為典型非凝絮性或 粉末型酵母”。發(fā)酵初期酵母是分散的,達(dá)到某發(fā)酵度,酵母再發(fā)酵液中細(xì)胞密度突然降低,器底逐漸沉結(jié)酵母凝塊,發(fā)酵結(jié)束時(shí),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(shí)間
15、也立即形成凝塊,此類酵母稱作凝 聚性酵母。介于上述兩者之間,發(fā)酵減弱后,酵母開始形成并不緊密的絮狀沉淀,發(fā)酵 結(jié)束時(shí),器底形成較多沉淀,經(jīng)震蕩,酵母較快分散,靜置一段時(shí)間,又能 重新沉降,此類酵母稱作 凝絮性”酵母,是目前釀造中用于快速發(fā)酵制造清爽 型啤酒常采用的酵母。五.卡爾酵母的一般特性1.生物學(xué)分類特性(1)形狀:圓形、卵圓形、橢圓形細(xì)胞大?。喝?.5 X 6.5叱m(3)細(xì)胞體積:計(jì)算或由粒子數(shù)器測定(4)巨大菌落:顏色、尺寸、邊緣性及特性(5)呼吸缺陷型突變株:應(yīng) 5%(6)絮凝性:可分為強(qiáng)凝聚性、中等凝聚性、弱凝聚性和粉末性 2、碳水化合物糖類的同化:可同化葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽
16、糖等;不同化異麥芽糖、糊精、淀粉等。3、啤酒酵母的培養(yǎng)和釀造特性(1)最高發(fā)酵速率:(0.7 1.5) X10-11(2)合成每克酵母干物質(zhì),需要消耗有利氨基氮量和糖中碳元素量(3)酵母發(fā)酵時(shí)同化氨基酸的順序,氨基酸同化順序可分為A、B、C、D四類(4)在發(fā)酵時(shí)酵母細(xì)胞生長曲線:一般用 110P全麥芽汁在等發(fā)酵溫度下, 在相同接種濃度時(shí),測定發(fā)酵液中細(xì)胞濃度曲線4、釀造啤酒特性(1)殘?zhí)欠治觯河酶邏阂合嗌V或紙上層析法,主要比較殘?zhí)侵宣溠咳堑?量,此值反映酵母對麥汁發(fā)酵的深度。(2)啤酒常規(guī)分析:比較酒精和發(fā)酵度,比較總酸和 pH,比較苦味值和色 度,比較a -氨基酸和總氮,比較連二酮物質(zhì)的
17、含量。(3)啤酒風(fēng)味物質(zhì)測定:醛類,高級醇類,揮發(fā)酯類。(4)啤酒泡沫特性:比較起泡性,是否噴涌,泡沫的顏色,泡沫的細(xì)密度,泡沫的持久性,泡沫的粘著力。(5)啤酒的風(fēng)味品嘗:特別在純正、爽口、柔和或醇厚、淡爽或濃烈和香味 等方面比較。六、啤酒優(yōu)良酵母的評估和篩選方法1 . 概述生產(chǎn)優(yōu)良酵母的篩選是啤酒工廠十分重要的經(jīng)常性的工作,但近幾年來一些工廠不注意分離篩選或沒有一套正確的評估體系,造成生產(chǎn)菌種退化,經(jīng)常 表現(xiàn)為起酵遲緩,發(fā)酵力衰退,發(fā)酵不徹底,發(fā)酵度明顯降低,酵母凝聚性 變差,過濾困難,啤酒風(fēng)味改變等。這些退化表現(xiàn),嚴(yán)重影響了啤酒的正常 生產(chǎn)和啤酒的質(zhì)量。2、啤酒優(yōu)良酵母的評估(1)形態(tài)學(xué)
18、上的要求細(xì)胞的形態(tài):應(yīng)為圓形、卵形和橢圓形細(xì)胞大小:分為兩類,大型細(xì)胞;中小型細(xì)胞(2)生理學(xué)要求繁殖速度:近代啤酒生產(chǎn)酵母使用代數(shù)低,一般 5代增殖倍數(shù)和細(xì)胞濃度:酵母的發(fā)酵速度是發(fā)酵液中細(xì)胞濃度的函數(shù)(3)發(fā)酵力的要求:酵母對糖的發(fā)酵能力包括起酵速度、 發(fā)酵最高降糖能力、啤酒發(fā)酵度、酵母對麥汁的極限發(fā)酵度(4)凝聚性和沉淀能力:我國傳統(tǒng)啤酒生產(chǎn)常用凝聚性菌株, 發(fā)酵后便于收 集酵母,啤酒過濾快(5)雙乙酰峰值和還原速度等:世界各國優(yōu)秀淺色啤酒的雙乙酰含量均在0.03 0.06g/L(6)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì):會明顯影響啤酒風(fēng)味(7)酵母對壓力的耐受性:在近代大罐發(fā)酵中由于罐高常常達(dá)到1020m,
19、液柱壓力和CO2濃度對酵母的生長繁殖和代謝產(chǎn)物形成都可能產(chǎn)生影響(8)酵母的穩(wěn)定性:若6代以內(nèi)發(fā)酵度明顯降低,雙乙酰含量升高,此酵母 是不穩(wěn)定,易退化的(9)主酵液和成品啤酒的風(fēng)味品嘗:在30L以下規(guī)模很難作出有否決權(quán)的判 別(10) 啤酒泡沫特性:只能在相當(dāng)規(guī)模生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)中才較有意義3、生產(chǎn)菌的篩選方法(1)底物和處理:分離篩選底物一般用保存菌株(2)單細(xì)胞分離:將供試菌接一環(huán)于100P麥汁中,于25c下培養(yǎng)23d,使之活化,并用血球計(jì)計(jì)數(shù),精確測定培養(yǎng)液的細(xì)胞濃度(3)第一級篩一一菌株形態(tài)和大小測量(4)第二級篩一一低溫發(fā)酵能力的測定(1)第三級篩一一凝聚性測定(2)第四級篩一一EBC管發(fā)
20、酵性能測定六.啤酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)最能影響釀酒工藝和控制的因素是啤酒酵母,最能決定啤酒品質(zhì)的因素也是 啤酒酵母。近代發(fā)酵規(guī)模越來越大,對接種酵母要求也越來越嚴(yán)。各廠擴(kuò)大 培養(yǎng)方式和順序大致相同,而擴(kuò)培結(jié)果得到種酵母的純度、強(qiáng)壯情況、污染 情況差異很大,其原因在于是否有一個(gè)科學(xué)的擴(kuò)培技術(shù)。.出發(fā)菌株的選擇:出發(fā)菌株一般均需進(jìn)行單細(xì)胞分離,并通過一系列生 理特性和生產(chǎn)性能測定,包括釀酒口味鑒評后,確認(rèn)是工廠生產(chǎn)需要的優(yōu)良 純種后才允許投入擴(kuò)大培養(yǎng)2,擴(kuò)培過程的無菌操作:近代擴(kuò)大培養(yǎng)應(yīng)嚴(yán)格建立在純種的基礎(chǔ)上,擴(kuò)大 培養(yǎng)過程的無菌技術(shù)是擴(kuò)培成敗的關(guān)鍵.優(yōu)良的培養(yǎng)基:無論哪級擴(kuò)培,培養(yǎng)基均需要有特殊要求的麥
21、芽汁.恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)大比例:會影響到起始細(xì)胞濃度、擴(kuò)大培養(yǎng)時(shí)間、酵母菌齡 一致性以及在擴(kuò)大培養(yǎng)中抵抗雜菌污染的能力.恰當(dāng)?shù)囊品N時(shí)機(jī):大家都清楚在對數(shù)期移種,可獲得出芽最多、死亡率 最低、最強(qiáng)壯的種細(xì)胞,而且遲緩期最短,繁殖最旺盛。困難在于如何判別 接種后的對數(shù)期.嚴(yán)格培養(yǎng)培養(yǎng)條件(1)溫度:最適生長溫度是31.634 C,實(shí)際擴(kuò)大培養(yǎng)中應(yīng)采用逐級遞降溫 度培養(yǎng)法(2)通風(fēng):雖然啤酒酵母可以在好氣或厭氣條件下繁殖,但效果不同.漢生培養(yǎng)罐的留種(1)每次更新麥汁前,漢生培養(yǎng)罐應(yīng)預(yù)先通過手動攪拌或壓縮空氣攪拌(2)更換麥汁:必須是優(yōu)良的麥汁,通過殺菌罐,在壓力 0.080.01Mpa下 殺菌1h,并迅速在
22、殺菌罐用夾套冷卻至60 c以后,麥汁中必須通入無菌空氣 攪拌(3)留種漢生培養(yǎng)罐:應(yīng)注意培養(yǎng)時(shí)間,切勿使培養(yǎng)過頭,否則在低溫飼養(yǎng)酵母時(shí),由于營養(yǎng)缺乏,會加速酵母的衰老第二節(jié)啤酒發(fā)酵機(jī)理啤酒是依賴于純種啤酒酵母,對麥汁某些組分進(jìn)行一系列的代謝過程,產(chǎn)生酒精等各種風(fēng)味物質(zhì),構(gòu)成有獨(dú)特風(fēng)味的飲料酒。影響啤酒質(zhì)量的主要因素:(1)麥汁組成分(2)啤酒酵母的品種和菌株特性(3)投入發(fā)酵的酵母數(shù)量和質(zhì)量狀態(tài), 以及在整個(gè)發(fā)酵中酵母細(xì)胞的生活狀 況(4)發(fā)酵容器的幾何形狀、尺寸和材料,它會影響到發(fā)酵流態(tài)和酵母的分布、CO2的排出(5)發(fā)酵工藝條件:pH、溫度、溶氧水平、發(fā)酵時(shí)間等一.糖類的發(fā)酵啤酒酵母的可發(fā)
23、酵性糖和發(fā)酵順序是: 葡萄糖 果糖 蔗糖麥芽糖 麥芽三糖 、麥汁含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化啤酒發(fā)酵初期,接種啤酒酵母必須通過吸收麥汁中的含氮化合物,用于合成 酵母細(xì)胞蛋白質(zhì)、核酸和其他含氮化合物,繁殖細(xì)胞二、啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的發(fā)酵代謝啤酒麥汁只有通過發(fā)酵產(chǎn)生一系列的代謝產(chǎn)物,才能構(gòu)成啤酒特有的香味和 口味。.高級醇:是酒類中最主要的風(fēng)味物質(zhì)之一.揮發(fā)酯:是啤酒香味的主要來源之一,也是主要風(fēng)味物質(zhì),啤酒中應(yīng)該 含有適量的揮發(fā)酯,才能使啤酒香味豐滿協(xié)調(diào).醛類:對啤酒風(fēng)味影響較大的是乙醛和糠醛.酸類:麥芽、麥汁和啤酒中含有各種有機(jī)酸,在普通生產(chǎn)和研究中只測 定滴定總酸.連二酮類(VDK):是揮發(fā)性的、有強(qiáng)烈刺激性
24、的化合物,它是多種香 味物質(zhì)的前驅(qū)物質(zhì),是黃油、奶酪等乳制品的主要香味物質(zhì),也是白酒等蒸 儲酒的重要香味物質(zhì).含硫化合物:由于他們的特殊氣味會影響啤酒風(fēng)味,是近代關(guān)心的焦點(diǎn) 第三節(jié)啤酒發(fā)酵技術(shù)一.概述古代啤酒的發(fā)酵均是自然發(fā)酵,19世紀(jì)生物科學(xué)得到發(fā)展,認(rèn)識到發(fā)酵是由 酵母引起的,當(dāng)時(shí)均采用上面發(fā)酵法。149世紀(jì)中葉,德國首先研究出下面發(fā) 酵法。、啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制至今尚未深入到發(fā)酵代謝控制,多數(shù)停留在外界影響因素的選擇性控制.酵母菌株的選擇:啤酒菌株特性深刻影響到糖類的發(fā)酵,氨基酸的同化,酒精和副產(chǎn)物的形成,啤酒的風(fēng)味,啤酒的穩(wěn)定性等方面.麥汁組成:有些會直接影響啤酒風(fēng)味,有些將影響發(fā)酵.
25、接種量:提高它可以加快發(fā)酵.發(fā)酵工藝條件控制(1)發(fā)酵溫度:啤酒發(fā)酵是采用變溫發(fā)酵,發(fā)酵溫度是指主發(fā)酵階段的最高 發(fā)酵溫度。近代啤酒類型崇尚淡爽,因此,比較喜歡采用較高溫度發(fā)酵(2)罐壓、CO2濃度對發(fā)酵的影響:在有罐壓下發(fā)酵,會發(fā)現(xiàn)酵母增殖濃度 減少,發(fā)酵滯緩,代謝副產(chǎn)物也減少第四節(jié) 傳統(tǒng)啤酒發(fā)酵一.酵母的添加和前發(fā)酵.酵母接種量:接種量比較小,接種后細(xì)胞濃度??刂圃?512) X106個(gè)/ml.酵母添加方法(1)干道和濕道添加法:當(dāng)今傳統(tǒng)式發(fā)酵酵母均采用干道添加法(2)倍量添加法(3)分割法:當(dāng)接種酵母泥不夠生產(chǎn)使用時(shí),采用分割法,可分割13次(4)遞加法:若首次培養(yǎng)酵母不夠一池的接種量,
26、可采用逐步遞加麥汁,每次遞加麥汁間隔時(shí)間為610h.前發(fā)酵:室溫一般控制比接種溫度略高,無菌要求比主發(fā)酵室更嚴(yán)格,發(fā)酵池內(nèi)不設(shè)冷卻排管二、傳統(tǒng)啤酒的主發(fā)酵主發(fā)酵前期酵母吸收麥汁中氨基酸和營養(yǎng)物質(zhì),利用糖類發(fā)酵釋放自由能合 成酵母細(xì)胞.下酒的可發(fā)酵性糖:保留足夠又不過剩的發(fā)酵糖并能在后發(fā)酵全部發(fā)酵, 一般保留在后發(fā)酵中增加10%發(fā)酵度的糖量.下灑的溫度:傳統(tǒng)下面啤酒酵母可在 2c以上發(fā)酵.下酒的酵母的細(xì)胞濃度:在后發(fā)酵中可以采用加高泡酒后發(fā)酵的技術(shù)。6y?0主發(fā)酵沉淀酵母收集和飼養(yǎng)飼養(yǎng)時(shí)間過長會減少酵母肝糖,使酵母衰老,所以應(yīng)盡可能縮短酵母在水中 的飼養(yǎng)時(shí)間回收酵母泥做種酵母的條件:(1)鏡檢:
27、細(xì)胞大小正常,無異常細(xì)胞,液泡和顆粒物正常(2)肝糖染色:無肝糖細(xì)胞為黃色,有肝糖細(xì)胞應(yīng)大于 70%-75%(3)死亡率測定:適當(dāng)稀釋酵母泥,用 0.1%美蘭染色3min被明顯染上深蘭 色的細(xì)胞為衰老或死亡酵母(4)雜菌檢查:檢查1000個(gè)酵母細(xì)胞周圍,含桿菌應(yīng)0 1個(gè)(5)其他:無異常酸味和酵母自溶味四、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,容積為10100m 3(2)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王酵室(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 68 c(3)必須有通風(fēng)換氣設(shè)備空0后酵和貯酒目的:糖類繼續(xù)發(fā)酵
28、,促進(jìn)啤酒風(fēng)味成熟,增加 CO2的溶解,促進(jìn)啤酒的澄清.糖類繼續(xù)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)酵的麥芽三糖。只需控制麥汁極限發(fā)酵度和下灑嫩啤酒真正發(fā)酵度之差, 就能保留足夠的糖類在后發(fā)酵中發(fā)酵.增加CO2的溶解:CO2是啤酒的重要組成部分,它能賦予啤酒起泡性和殺 口性,增加啤酒的防腐性和抗氧化,CO2在啤酒中溢出能拖帶啤酒芳香味散發(fā) 3.促進(jìn)啤酒的成熟:啤酒風(fēng)味成熟是復(fù)雜過程,包括還原、氧化、酯化、 聚合等過程.促進(jìn)啤酒的澄清:過去啤酒的過濾只有簡單的粗濾, 最終包裝后啤酒的透明 度、非生物穩(wěn)定性主要取決于過濾前啤酒的澄清度?,F(xiàn)在,啤酒工業(yè)有各種 高技術(shù)澄清方法,
29、相對來說,在后發(fā)酵和貯藏過程自然澄清”意義要小得多第五節(jié)啤酒大型發(fā)酵罐發(fā)酵一、概述:現(xiàn)在我國幾乎均采用圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵二、圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵.發(fā)酵方法分類:單罐發(fā)酵:前發(fā)酵、主發(fā)酵、后發(fā)酵、貯酒全部在一個(gè) 罐完成;兩罐發(fā)酵。.設(shè)備結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(1)設(shè)備的外性特點(diǎn):外筒體蝶形或拱形蓋,錐形體底(2)罐材料:均采用碳鋼加涂料或不銹鋼兩種材料制成(3)冷卻夾套:國內(nèi)大多用低溫低壓,液態(tài)冷媒在半圓管、弧形管的夾套, 或米勒板式夾套內(nèi)流動換熱(4)隔熱層和防護(hù)層:絕熱層材料應(yīng)具有導(dǎo)熱系數(shù)低、體積質(zhì)量低、吸水少、 不易燃等特性(5)罐主要附件:溫度傳感器,取樣閥等3、圓筒錐底發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn):(1)加速發(fā)酵
30、:麥汁和酵母對流獲得強(qiáng)化,因而加速發(fā)酵(2)廠房投資節(jié)省(3)冷耗節(jié)省:直接冷卻發(fā)酵罐和酒液,而且冷卻介質(zhì)在強(qiáng)制循環(huán)下,傳熱 系數(shù)高發(fā)酵罐的清洗和消毒實(shí)現(xiàn)自動程序化。三、錐底發(fā)酵罐發(fā)酵發(fā)酵工藝.進(jìn)罐方法:現(xiàn)在喜歡采用直接進(jìn)罐法.接種量與起酵溫度:大多采用較高接種量,接種溫度一般低于主發(fā)酵溫度23 C.主發(fā)酵溫度:大多采用低溫(910C)發(fā)酵和中溫(1112C)發(fā)酵. VDK還原:大罐發(fā)酵中,后發(fā)酵一般稱作 VDK”還原階段.冷卻、降溫:依賴于C.C.T冷卻夾管.罐壓控制:主發(fā)酵階段均采用微壓,后期才封罐逐步升高,還原階段開 至最高值,一直保持到啤酒成熟.酵母的排放和收集:啤酒發(fā)酵度達(dá)到凝聚點(diǎn)時(shí)
31、,啤酒酵母就逐步凝聚沉 淀于器底,而且沉淀緊密.單釀罐發(fā)酵貯酒:一般適宜制造淡爽型啤酒四、兩罐法發(fā)酵特點(diǎn):有較長陳貯后熟期,酒體成熟,完美,穩(wěn)定性好1.典型兩罐法:此法的最大困難在于防止啤酒和空氣接觸,工廠應(yīng)有充足的CO2回收裝置模擬傳統(tǒng)兩罐法:此法應(yīng)使用凝聚性強(qiáng)的酵母第五章 成品啤酒第一節(jié)啤酒的穩(wěn)定性 一. 概述隨著玻璃工業(yè)的發(fā)展,人們對啤酒的澄清、透明要求越來越高;啤酒工業(yè)的 大型化和集團(tuán)化,生產(chǎn)者對啤酒保質(zhì)期的延長越來越重視;人們消費(fèi)的水平 提高,飲用者對啤酒風(fēng)味的追求越來越高。這一切都要求啤酒有高的質(zhì)量, 也即啤酒的穩(wěn)定性。啤酒喪失原有的澄清透明,變成失光,渾濁及有沉淀,稱外觀穩(wěn)定性的
32、破壞 啤酒喪失原有風(fēng)味,風(fēng)味惡化,稱 風(fēng)味穩(wěn)定性的破壞”。7t ?。卑酒的生物穩(wěn)定性啤酒是由啤酒酵母發(fā)酵,后經(jīng)過濾得到的產(chǎn)品。經(jīng)過一般過濾的成品 啤酒中或多或少存在培養(yǎng)酵母和其他細(xì)菌、野生酵母等,由于存在數(shù)量少 (102103個(gè)/ml),啤酒還是澄清、透明的。若在啤酒保存期中,這些微生物 繁殖到104105個(gè)/ml以上,啤酒就會發(fā)生口味的惡化,變成渾濁和有沉淀物, 此時(shí)啤酒就稱 生物穩(wěn)定性破壞”或生物渾濁”。啤酒除菌的方法,目前允許使用的有兩種,低熱消毒法和過濾除菌法。啤酒熱消毒的原理:溫度是有機(jī)體生長和存活的主要環(huán)境因素之一,微生物 在受到某一高于生長溫度的作用下,微生物中蛋白質(zhì)、核酸、酶就
33、會逐步不 可逆的變性、失活、導(dǎo)致微生物的死亡。6y?0啤酒的非生物穩(wěn)定性經(jīng)過過濾澄清透明的啤酒并不是 寞溶液”,而是膠體溶液,它還含有大分子顆 粒物質(zhì),這些膠體物質(zhì)在保存時(shí)會發(fā)生一系列變化使膠體溶液穩(wěn)定性破壞, 形成渾濁乃至沉淀。啤酒的澄清透明是暫時(shí)的,有時(shí)間限制的,而渾濁、沉 淀終究將會發(fā)生,啤酒之間的差別,僅僅在于穩(wěn)定時(shí)間的長短。啤酒生產(chǎn)者在生產(chǎn)啤酒時(shí),都把主要精力放在減少成品啤酒中這些不穩(wěn)定的 大分子物質(zhì),使啤酒在保質(zhì)期內(nèi)始終是穩(wěn)定的,同時(shí),這些不穩(wěn)定的大分子 物質(zhì)也是口味物質(zhì),非生物穩(wěn)定性長的啤酒并不一定口味最好。.渾濁啤酒的系統(tǒng)判別法取一至數(shù)瓶渾濁啤酒,用精密濾紙過濾或離心機(jī)(600
34、0r/min )離心20min ,可將啤酒分為兩大類:過濾能除去渾濁或沉淀的過濾或離心不能消除渾濁或沉淀啤酒主要渾濁物質(zhì)為蛋白質(zhì)和高肽,多酚,糊精,鐵離子等,氧是渾濁的催 化物質(zhì)。.高分子蛋白質(zhì)是啤酒非生物渾濁的主要因素之一多酚物質(zhì)是啤酒非生物渾濁的主要因素之二?卿酒的風(fēng)味穩(wěn)定性啤酒在包裝以后,隨著時(shí)間的延長,在達(dá)到一定時(shí)間后,啤酒開始喪失原有 的香味和口味,風(fēng)味開始變壞,而且在某一階段,隨時(shí)間的延長風(fēng)味變壞程 度加強(qiáng)。盡管此時(shí)啤酒還保持原有澄清透明的特點(diǎn),常規(guī)理化指標(biāo)變化也不 明顯。當(dāng)今啤酒的釀造技術(shù),可使啤酒非生物、生物穩(wěn)定性保持612個(gè)月,個(gè)別可達(dá)2年,但風(fēng)味穩(wěn)定期還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到如此長。風(fēng)
35、味穩(wěn)定期:啤酒能保持啤酒新鮮、完美、純正、柔和的風(fēng)味而沒有因氧化 而出現(xiàn)的老化味的時(shí)間。.老化的基本機(jī)理:啤酒生產(chǎn)從制麥到發(fā)酵過程,形成大量的風(fēng)味老化物 質(zhì)的前體以及一些本身無風(fēng)味活性,但可通過氧化還原作用和催化活性來影 響風(fēng)味老化的物質(zhì)。啤酒老化的過程,實(shí)際上在原料、制麥、糖化、發(fā)酵、 包裝過程已經(jīng)開始,而成品酒貯存過程是這些前體老化物質(zhì)進(jìn)一步變化,而 使啤酒風(fēng)味惡化。.氧和氧化:氧參與啤酒的老化。老化是由各種風(fēng)味物質(zhì)復(fù)雜氧化和分解、 化合的結(jié)果,是啤酒穩(wěn)定性和風(fēng)味破壞的頭號敵人第二節(jié)啤酒的過濾和分離經(jīng)過后發(fā)酵的成熟酒,大部分蛋白質(zhì)顆粒和酵母已經(jīng)沉淀,少量懸浮于酒中, 須濾除方能包裝。對啤酒
36、的分離要求是:產(chǎn)量大,質(zhì)量高(透明度高),損失大,勞動條件好, CO2損失小,不易污染,不影響風(fēng)味,啤酒不吸收氧。實(shí)際上不論何種方法要 達(dá)到十全十美的效果很困難的。.過濾介質(zhì)及過濾原理人們用纖維素加石棉或硅藻土,組合成各種不同性質(zhì)的過濾介質(zhì)和過 濾方式,廣泛用于啤酒生產(chǎn)工藝。在懸浮液中的顆粒被濾除的機(jī)制,可以分三種情況:(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7t ?郊!餅過濾法棉餅(過濾)是一種精制木漿添加1%5%的石棉組成的,19世紀(jì)末用于釀造 業(yè)。作為過濾介質(zhì)的石棉須經(jīng)煨燒和化學(xué)處理,除了阻擋作用和深度效應(yīng)外, 濾棉中的石棉的吸附作用對酒體有重
37、要影響。由于濾棉具有很多缺點(diǎn),從本世紀(jì)30年代后,逐漸被硅藻土法所取代。操作要點(diǎn):洗棉,壓棉,過濾。、硅藻土過濾法特點(diǎn):可以不斷地添加助濾劑,使過濾性能得到更新、補(bǔ)充,所以,過濾能 力強(qiáng),可以過濾很渾濁的酒,沒有象棉餅?zāi)菢酉疵藓筒鹦兜膭趧樱馐∷?省工,酒損失也低。硅藻土過濾機(jī)型號很多,其設(shè)計(jì)的特點(diǎn)在于體積小,過濾能力強(qiáng),操作自動 化??煞譃槿N類型:.板框式硅藻土過濾機(jī):結(jié)構(gòu)簡單,活動部件少,維修方便.葉片式硅藻土過濾機(jī):效率高,葉片可進(jìn)出移動,但清洗不方便,濾床 穩(wěn)定性不高.柱式硅藻土過濾機(jī):濾層不易變形脫落,濾柱為圓形,過濾面積隨濾層 增厚而增加四、板式過濾機(jī):是精制木材纖維和棉纖維摻
38、和石棉或(和)硅藻土等吸附劑壓制成的濾板作 為過濾介質(zhì),是棉餅過濾機(jī)的發(fā)展,有相當(dāng)強(qiáng)度的耐用性。五、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)的合成纖維和塑料制成的多孔膜。優(yōu)點(diǎn):可以直接濾出無菌鮮酒,有利于啤酒泡沫穩(wěn)定性,成品酒無過濾介質(zhì) 污染,產(chǎn)品損失率減少。六、離心機(jī)分離法優(yōu)點(diǎn):灑損失率降至最低,風(fēng)味物質(zhì)無損失。缺點(diǎn):分離的啤酒有明顯的冷渾濁敏感性。離心分離的效率主要取決于貯酒罐酒的透明度,上層消酒分離快,下曾接近 罐底的渾濁物分離較慢。第三節(jié)啤酒的包裝和滅菌過濾完畢的啤酒,在消酒罐低溫存放準(zhǔn)備包裝,通常同一批酒應(yīng)在24h內(nèi)包裝完畢,包裝容器可分為瓶裝,罐裝和桶裝。瓶裝產(chǎn)品比重最大;桶裝較古老, 目前世界很流行,主要是鮮啤酒;罐裝雖然容器成本高,由于節(jié)省包裝容器 的運(yùn)費(fèi),省去貼標(biāo)簽,降低滅菌蒸汽量,便于旅游攜帶,所以一時(shí)流行。、空瓶的洗滌新舊瓶均需洗滌,回收瓶還須經(jīng)挑選,回收瓶一般不裝出口酒或優(yōu)質(zhì)酒。洗滌劑要求無毒性,排污水必須經(jīng)嚴(yán)格處理。、裝瓶.概述裝酒必須做到嚴(yán)格的無菌,盡量減少酒損失,防止CO2泄露,盡量避免酒液與 空氣接觸,防止灑液吸收氧氣。.裝酒機(jī)類型當(dāng)前的裝酒機(jī)都用無菌空氣或CO2氣體背壓,但按其環(huán)形槽內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為單 室和三室兩類。單室備排風(fēng)管裝灑機(jī)(短管式):優(yōu)點(diǎn):酒損失小,管子上下移動距離小,因而機(jī)件磨損小。缺點(diǎn)
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