啤酒发酵要点

1发酵过程中麦汁的变化
pH值的下降(ph下降,一般在酵母对数生长期,前快后慢麦汁的pH值一般在5.2-5.6,发酵液的pH值一般在4.2-4.4),含氮物的减少,氧化还原势RH的下降,啤酒泽变浅,苦味物质和多酚物质的析出,酵母的凝聚(发酵代谢产物使啤酒pH值下降,接近酵母蛋白质的等电点,使酵母带电也趋于零,不能使酵母相互排斥分开,从而产生凝聚。),啤酒清亮度的增加(浊度下降),啤酒中的CO2溶解,草酸钙的形成(草酸是糖代谢的中间产物,与Ca2+结合后形成草酸钙)。2pH值下降的影响
蛋白质和多酚物质的析出,苦味物质的析出,度,后熟速度加快,啤酒泡沫特性,啤酒口味细腻,生物稳定性提高,有利于酵母凝聚
3pH值下降的原因
挥发性及不挥发性有机酸的形成,CO2的形成,一级磷酸盐被酵母消耗,释放出H离子,NH2离子被酵母吸收,钾离子被酵母吸收,并释放出H离子
4影响pH值下降的因素
麦汁的性质,酵母的种类,酵母添加量和通风强度,发酵状况,微生物状况酵母自溶。
5含氮物减少的原因
酵母吸收麦汁中的可同化氮,高分子蛋白质物质的沉降析出,吸附于酵母细胞表面,被CO2带于泡盖中
6RH值:麦汁、发酵液、啤酒中许多的氧化性和还原性物质相互作用,达到平衡时,反映在电极电位上的数值称rH值。rH是表示溶液的氧化还原电势
rH值大,氧化性强,还原性弱;rH值小,还原性强,氧化性弱
麦汁的rH值为20-26麦汁通氧后,氧含量较多,rH值较高,发酵液的rH值为8-10(随着酵母的繁殖,氧很快被酵母消耗,因而rH值逐渐降低,RH值大小,影响酵母的生理活动,能改变酵母的发酵产物。对啤酒质量的影响,rH值越小,啤酒质量越好,啤酒泽越浅、氧化感越小。
7泽变浅(一般浅啤酒下降:1.5-2.5EBC)
原因:随着发酵温度、pH值的变化,麦汁中素物质析出进入泡盖。通过酵母细胞壁的吸附作用,素物质被沉淀物吸附后一起沉降
8苦味物质和多酚物质析出的原因(发酵后约1/3的苦味物质损失,多酚物质约减少25%,对啤酒苦味的纯正性和非生物稳定性有利。)
pH值的下降,CO2带入泡盖,酵母吸附
9影响啤酒澄清的因素
混浊物的特性和数量,澄清时的酒液温度,酒液的运动情况,啤酒的pH值
后酵贮酒设备的形状和酒液高度,澄清时间,酒液的粘度
传统发酵方式的发酵技术
10主发酵操作(主要的发酵过程,70%的糖在此阶段发酵)
酵母添加,酵母的繁殖和倒池,发酵过程,下酒,酵母的回收,清洗和杀菌
11酵母添加:酵母添加的原则:确保(在添加温度5-6℃时)添加酵母12-16小时后起发酵开始。
酵母添加量:酵母泥:0.5升浓酵母泥/hl 12°P麦汁;酵母数:12-15×106个/ml麦汁
决定酵母添加量的因素:酵母的生理状态,酵母泥的稠度,麦汁浓度,麦汁中FAN 量,发酵时间,添加温度,麦汁溶氧量
酵母添加量过高的影响:起发快,旺盛(可缩短发酵时间,抑制杂菌繁殖),酵母增殖率低,酵母易衰老、退化、甚至自溶,酒花苦味损失增加,pH 值下降快,啤酒度下降快
选择酵母添加温度应考虑的因素:发酵副产物的形成(啤酒风味),发酵时间的长短(设备周转、产量),酵母添加量的高低,酵母性能,原麦汁浓度、EVG (最终发酵度)、FAN
酵母添加方法:即收即用法,干式添加法,活化法,追加法
影响繁殖时间长短的因素:麦汁组成的好坏,酵母添加量的多少,麦汁接种温度的高低,发酵间室温的高低
主发酵过程(根据液面外观现象(泡沫的变化)一般分为5个阶段)
1起发酵阶段(起泡期)2涌泡期(低泡期)3高泡期(发酵旺盛期)4落泡期(发酵衰减期)5下酒期(捞泡盖期)
发酵的温度管理(发酵液温度的变化,反映了发酵速度、降糖情况,一般把主酵温度分为三个阶段)
1起发温度(添加温度)大约等于麦汁冷却温度(或略高于)一般控制比高泡温度低2-3℃2高泡温度(发酵顶温)下酒温度是主发酵过程中最高温度现在一般控制在9-12℃3下酒温度,主发酵的终了温度,决定了酵母的回收量(温度低酵母回收量多),影响到后发酵的情况(后发酵强度、澄清、双乙酰的还原、CO2的饱和、酒龄)
发酵度是指:在一定时间内,被发酵的浸出物占总浸出物的百分比
最终发酵度(EVG ):在实验室中,在最适条件下,经酵母的作用,将麦汁中的可发酵性糖彻底发酵而测出的最大发酵度。
主发酵间发酵度(GVG ):是主酵结束时的发酵度。一般要求主发酵间发酵度比最终发酵度低10-12%,根据此可以确定出下酒的糖度。
成品啤酒发酵度(AVG ):是发酵结束时啤酒的发酵度。现代生产越来越倾向于尽可能是AVG 接近EVG ,两者最大差值一般为5%,一般为2-4%
12发酵间的常规检查项目:1品温2浓度3pH 值4总双乙酰含量5酵母数及凝聚情况6微生物状况
13下酒(主发酵结束的嫩啤酒放入后酵罐的操作)
判断下酒成熟状况:EVG – GVG 的差值:一般为12-15%
泡盖情况:对仍未下落的泡盖吹,泡盖不会再聚集,而且酒液面呈黑,则下酒状况成熟。发酵液澄清度的检查:发酵液放入透明的烧杯,室温中放置半小时,对灯观察,能看清灯丝为较清亮。下酒时的酵母数:8-15×106个/ml 14下酒的类型(根据下酒时酵母数)
多酵母下酒:1在主发酵容器较大、使用的酵母为低发酵度酵母时,往往采取“多酵母下酒”2,EVG – GVG = 10-12%左右3在后熟贮酒时,应采取低温后熟短时间贮酒
少酵母下酒:1在主发酵容器很小,使用的酵母为高发酵度酵母时,采取“少酵母下酒”2,EVG – GVG = 15%左右3,在后熟贮酒时,应采取高温后熟长时间贮酒
%发酵前浸出物浓度酒液浸出物浓度发酵前浸出物浓度)=发酵度(100⨯-VG
15酵母回收:主发酵结束时,大量酵母沉积于发酵池底,下酒后应及时回收和处理,以供下次发酵时再用。
回收量与什么有关:1原麦汁浓度高,回收量多2酵母繁殖能力强,回收量多
3发酵度高,回收量多4发酵时间长,回收量多5下酒温度低,回收量多
16回收酵母的处理
人工筛洗:1将回收的酵母放入酵母洗涤槽中2加入2-3倍低温(2℃左右)的无菌水3搅拌均匀后,用80-100目(80-100个孔/英寸2)的筛子,筛去较大的杂质4再加入低温无菌水。静置3-4小时5倒去上层水后,在用无菌水保存17酵母保存原理
在低温下,使酵母的代谢作用,生命活动减缓,延缓衰老,得以保存。
酵母保存方法:
废旧电路板提金技术1无菌水保存(酵母盆保存)(0-1℃冰水下保存,每天应换水2-4次最多保存2-3天)
2麦汁保存,2℃左右的接种麦汁下保存,麦汁量为酵母的2-3倍,最多保存2周以上
3发酵液保存;将高泡酒迅速降温冷却至2-4℃,并在此温度下保存,保存期间,严格控制温度,适当按时供氧,可保存一个月
4麦汁保存,2℃左右的接种麦汁下保存,麦汁量为酵母的2-3倍,最多保存2周以上
5汉生罐保存,类似酵母扩培的现场留种保存,在使用前需活化酵母
6酵母压榨保存,压榨后装入铝罐中,在0℃保存,保存1个月
7酵母深度冷冻保存,冷却至-10- -15℃下保存,使用前应缓慢解冻,
18后发酵(后熟和贮藏):
平板直线电机主发酵完成下酒后,由于嫩啤酒中还有少量的可发酵性糖,加上酵母的再次悬浮和下酒时发酵液的吸氧,在后酵罐中再次出现的一个发酵过程,称为“后发酵”19后发酵的目的:残糖的继续发酵;促进CO2的饱和;促进酒液的成熟;促进酒液的澄清。
嫩啤酒中的残糖:残余的麦芽糖和主酵中很少发酵的麦芽三糖(可发酵性糖),还有少量的糊精(不可发酵性糖)
嫩啤酒中可发酵性糖数量由EVG-GVG的差值所决定
不同的酵母品种对麦芽三糖的发酵能力不同
机房集中监控嫩啤酒中的酵母数:含有一定的酵母数凝聚酵母(8-12×106个/ml),粉状酵母(24-40×106个/ml)不能过多或过少,过低导致发酵不完全或时间太长,,过高特别是在高温贮酒时,易导致酵母自溶。
20,CO2对啤酒的作用:
1对啤酒的口味和舒适感的影响(杀口力)2对啤酒泡沫性能影响(泡性和泡持性)3对生物稳定性的影响(抑菌作用)4对口味稳定性的影响(防止氧化)
21后酵中促进CO2溶解的手段
1低温2适当的压力(保压)3充足的可发酵性糖的含量和发酵时间
23决定啤酒澄清的因素
1混浊物的特性和数量2贮酒温度3后酵强度4贮酒罐的大小和高度5后酵时间
22后发酵降低双乙酰的方法
后发酵前期保持较高的温度,使双乙酰在前期挥发,还原。
下酒时保持一定的酵母数,利用酵母中的还原酶还原双乙酰
敞口发酵一定时间或CO2洗涤
后发酵期间避免接触O2,以免乙酰乳酸氧化非酶分解,使双乙酰含量上升。
添加还原剂促进生青味物质还原
24确定后酵时间的因素
1原麦汁浓度:浓度越高,时间越长2麦芽溶解状况:溶解越差,时间越长3糖化工艺:内容物分解不足,时间越长4,GVG:越低,时间越长5贮酒温度:越高,则时间短一点,但对澄清效果不利6下酒酵母数:越多,时间越长7稳定性要求:要求越高,时间越长8酒花添加量:添加量越高,时间越长9,pH值:在4.2-4.4之间有利于澄清
25后发酵(后熟和贮藏)
分为三个时期
1开口发酵期(时间一般:0.5-2天)温度较高,残糖较多,发酵较旺盛,产生的CO2洗涤嫩啤酒,CO2排出,带走生青味物质,这是后发酵前期。
2封罐发酵期(时间一般:7-10天)封罐后,还有残糖继续发酵,产生CO2,罐压上升,发酵液温度、pH值逐渐降低,开始有酵母、冷凝固物沉淀,这是后发酵的中期。
3后熟贮酒期(时间一般:7-10天)发酵基本停止,温度、pH值都在最低点,酵母、冷凝固物大量沉淀,酒液澄清,CO2的溶解和饱和
下酒前的准备
1后酵罐及下酒管道必须清洗干净,杀菌彻底。2检查罐体、人孔等处是否漏气。后酵罐备压0.2bar(防止下酒起泡)3确认下酒糖度(EVG-GVG)、下酒温度和酵母数
下酒方式
集滤器上面下酒:从后酵罐上部进酒。缺点:侵氧严重CO2易逸出、易起沫。此方式淘汰。
下面下酒:进酒管在后酵罐底部,背压加在进酒管口。此方式常用。
下酒方法:一次下酒法,混合下酒法,分批补酒法,涌泡酒添加法
压力升不起来的原因
申智惠1下酒时可发酵性糖太低2下酒时酵母太少或发酵力太弱3下酒温度太低4后酵罐跑气
5封罐太迟6后酵罐装酒太满,致使泡沫逸出,把安全阀粘住7可能保压阀根本没有开启
压力上升太快的原因
太阳能热水袋1下酒温度太高,糖度过高,酵母过多2涌泡酒添加太多
锥形罐发酵技术
一罐法锥罐工艺:前酵、主酵、后酵、贮藏全部在一个罐中完成。
两罐法锥罐工艺:前酵、主酵、后酵在发酵罐中进行,贮酒在贮酒罐中进行。前酵、主酵在发酵罐中进行,后酵、贮酒在贮酒罐中进行。
27锥形罐的冷却装置导致罐内结冰的原因
1冷媒温度太低2冷却夹套面积太大,冷却段布局不合理3酒液对流太差4测温点布局不合理,不能真实反映罐内温度,造成控温误差。(测温点不能设在冷却
带上)
26锥形罐的优缺点
优点:1发酵速度快,生产能力得到提高。2强烈的对流:CO2梯度、浓度梯度、温度梯度
厂房投资少,占地面积小3冷耗少4自动化程度高5清洗杀菌方便6酵母回收容易7CO2可以回收8可采用压力发酵技术、CO2洗涤技术9一罐多用10无菌条件好11酒花利用率高
缺点:1液压高,加之采用高温加压技术,所以酵母易衰老。2酒液澄清差、过滤困难。3罐壁温度和罐中心温度不均匀,短期贮酒不能保证贮酒的效果。4酒质控制更要小心,由于容器大,导致造成的损失大。
28啤酒冰点温度
A :啤酒中酒精含量(w/w )P :发酵前原麦汁浓度(w/w )0.2:修正系数 啤酒最大密度的温度(TMD )
wp :啤酒真正浓度( °P )  w :酒精浓度(G/G )
29影响发酵液对流的因素
1二氧化碳气体翻动2密度之差3冷热温差
30改善酒温出现温差、冷却缓慢的方法
通过安装在罐底的二氧化碳分散器,将纯净的二氧化碳缓慢通入罐内。(100gCO2/min )
由于CO2上升的提升力所引起酒液对流,与酒液达到最大密度前的对流情况相识,160t 的罐,通入6-7分钟,即可达到酒液充分混合,温差消失,冷却时间可缩短50%
31麦汁通氧要求:满罐后的溶解氧不低于8mg/l
通氧量过少,则酵母繁殖不足,酵母细胞最高数过低,起发酵太慢,降糖降酸慢,发酵期长
通氧过多,酵母增殖过多,将影响酒精产量,同时产生过多的酵母代谢产物,高级醇形成多,泡沫形成多,过多的溶氧还会引起发酵液中其他物质的氧化,双乙酰高峰值还会后移,推迟双乙酰的还原
32酵母添加
要求:应尽量缩短酵母繁殖期(0.8-1.2%酵母泥;15×106个/ml 悬浮的酵母细胞)
连续添加、一次添加或间断添加
现在企业多采用一次性添加
优点:起发快,污染机会少,操作简单
过多酵母添加:易导致酵母衰退、自溶,使用代数减少,酒质下降
过少酵母添加:起发过慢,污染几率增大,发酵迟缓,过多增殖导致发酵副产物增加
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