11啤酒生产技术第五章啤酒发酵.ppt
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1、啤酒生产技术啤酒生产技术第五章第五章 啤酒发酵啤酒发酵2021/9/201 5-1啤酒酵母一、啤酒酵母的类型和种类一、啤酒酵母的类型和种类l发酵类型:分为上面酵母与下面酵母l凝聚性:分为凝聚性酵母与粉状酵母。2021/9/202上面酵母与下面酵母主要区别上面酵母与下面酵母主要区别2021/9/203凝聚性酵母与粉状酵母的区别凝聚性酵母与粉状酵母的区别2021/9/204下面酵母发酵啤酒下面酵母发酵啤酒l下面酵母发酵法虽出现较晚,但较上面酵母更盛行下面酵母发酵法虽出现较晚,但较上面酵母更盛行l世界上多数国家采用下面酵母发酵啤酒世界上多数国家采用下面酵母发酵啤酒l我国也是全部采用下面酵母发酵啤酒我
2、国也是全部采用下面酵母发酵啤酒2021/9/205传统下面酵母的几种主要菌株传统下面酵母的几种主要菌株 2021/9/206二、啤酒酵母的主要特性要求二、啤酒酵母的主要特性要求l啤酒工厂使用的啤酒酵母是由野生酵母经啤酒工厂使用的啤酒酵母是由野生酵母经有系统的长期驯养,经反复使用和考验,具有有系统的长期驯养,经反复使用和考验,具有正常生理状态和特性,适合啤酒生产要求的培正常生理状态和特性,适合啤酒生产要求的培养酵母。养酵母。l对啤酒酵母的基本要求是:发酵力高,凝对啤酒酵母的基本要求是:发酵力高,凝聚力强、沉降缓慢而彻底,繁殖能力适当,生聚力强、沉降缓慢而彻底,繁殖能力适当,生理性能稳定,酿制出的
3、啤酒风味好。理性能稳定,酿制出的啤酒风味好。2021/9/207啤酒酵母的主要特性要求啤酒酵母的主要特性要求1.细胞和菌落形态细胞和菌落形态 不同菌株的啤酒酵母有着不同的形态。不同菌株的啤酒酵母有着不同的形态。优良健壮的啤酒酵母细胞优良健壮的啤酒酵母细胞,具有均匀的形状和,具有均匀的形状和大小,平滑而薄的细胞膜,细胞质透明均一大小,平滑而薄的细胞膜,细胞质透明均一啤酒酵母在啤酒酵母在麦芽汁固体培养基麦芽汁固体培养基上菌落呈乳白色上菌落呈乳白色至微黄褐色,表面光滑但无光泽,边缘整齐或至微黄褐色,表面光滑但无光泽,边缘整齐或呈波状。呈波状。2021/9/2082.主要的生理特性要求主要的生理特性要
4、求 (1)凝聚性凝聚性 啤酒生产一般选择凝聚性比较强的酵母。啤酒生产一般选择凝聚性比较强的酵母。(2)发酵度发酵度 正常的啤酒酵母能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、正常的啤酒酵母能发酵葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖等。麦芽糖和麦芽三糖等。一般啤酒酵母的真正发酵度应为一般啤酒酵母的真正发酵度应为5068。(3)酵母死灭温度酵母死灭温度 可作为鉴别菌株的内容之一。一般啤可作为鉴别菌株的内容之一。一般啤酒酵母的死灭温度在酒酵母的死灭温度在5253,若死灭温度增高,若死灭温度增高,则说明酵母变异或污染野生酵母。则说明酵母变异或污染野生酵母。(4)产孢能力产孢能力 一般啤酒酵母生产菌种都不能产生孢子或一般
5、啤酒酵母生产菌种都不能产生孢子或产孢能力极弱,而某些野生酵母能很好产孢。根据此特产孢能力极弱,而某些野生酵母能很好产孢。根据此特性,可判别啤酒酵母是否混入野生酵母。性,可判别啤酒酵母是否混入野生酵母。2021/9/209啤酒酵母与野生酵母的主要区别啤酒酵母与野生酵母的主要区别 2021/9/2010三、啤酒酵母扩大培养三、啤酒酵母扩大培养l培养过程:斜面种子 生产所用的种子l两个阶段:实验室扩大培养阶段 生产现场扩大培养阶段2021/9/2011斜面试管富氏瓶(或试管)培养富氏瓶(或试管)培养卡氏罐培养1.实验室扩大培养阶段实验室扩大培养阶段2021/9/2012(5)实验室扩大培养的技术要求
6、)实验室扩大培养的技术要求应按无菌操作的要求对培养用具和培养基进行灭菌;每次扩大稀释的倍数约为1020倍;每次移植接种后,要镜检酵母细胞的发育情况;随着每阶段的扩大培养,培养温度要逐步降低,以使酵母逐步适应低温发酵;每个扩大培养阶段,均应做平行培养:试管45个,巴氏瓶23个,卡氏罐2个,然后选优进行 扩大培养。2021/9/20132.生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段l卡氏罐培养结束后,酵母进入现场扩大培养。啤酒厂一般都用汉生罐、酵母罐等设备来进行生产现场扩大培养。(1)麦汁杀菌:0.080.10MPa,60min(2)汉生罐空罐灭菌:灭菌1h,无菌压缩空气保压2021/9/20142
7、.生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段(3)汉生罐初期培养 将卡氏罐内酵母培养液以无菌压缩空气压入汉生罐,通无菌空气510min。然后加入杀菌冷却后的麦汁,再通无菌空气10min,保持品温1013,室温维持13。培养3648h左右,在此期间,每隔数小时通风10min。2021/9/20152.生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段(4)汉生罐旺盛期培养 当汉生罐培养液进入旺盛期时,一边搅拌,一边将85左右的酵母培养液移植到已灭菌的一级酵母扩大培养罐,最后逐级扩大到一定数量,供现场发酵使用。(5)汉生罐留种再扩培 在汉生罐留下的约15左右的酵母培养液中,加入灭菌冷却后的麦汁,待起发后,准备
8、下次扩大培养用。保存种酵母的室温一般控制在23,罐内保持正压(0.020.03MPa),以防空气进入污染。2021/9/20162.生产现场扩大培养阶段生产现场扩大培养阶段(6)生产现场扩大培养的注意点 每一步扩大后的残留液都应进行有无污染、变异的检查;每扩大一次,温度都应有所降低,但降温幅度不宜太大;每次扩大培养的倍数约为510倍。2021/9/20173.啤酒酵母的质量检验啤酒酵母的质量检验 (1)形态检验 优良健壮的酵母细胞应具有均匀的形状和大小,平滑而薄的细胞壁,细胞质透明均一;年幼少壮的细胞内部充满细胞质;老熟的细胞出现液泡,内贮细胞液,呈灰色,折光性强;衰老细胞中液泡多,内容物多颗
9、粒,折光性较强。生产上使用的酵母一般死亡率应在3以下,新培养的酵母死亡率应在1以下。镜检中,不应有杂菌污染。2021/9/2018(2)发酵度检验)发酵度检验 在正常情况下,外观发酵度wa=7587,(不排除酒精测定)真正发酵度wr=6070,(排除酒精测定)外观发酵度一般比真正发酵度约高20,wr=wa0.819。淡色啤酒发酵度的区分可按表5-5来划分。2021/9/2019(2)发酵度检验)发酵度检验另外还有凝聚性、发酵速度、死灭温度、出芽率、耐酒精度、产酸、产酯等生理特性检验。2021/9/2020四、啤酒活性干酵母的应用方法四、啤酒活性干酵母的应用方法(以“安琪”牌啤酒活性干酵母为例)
10、l1.低温发酵 发酵起始温度为9或更低(78),主发酵最高温度控制在1112。啤酒活性干酵母必须活化1.52h,用量为0.5。l复水活化材料要求:容器必须洁净、可密封;活化用水必须是无菌的凉开水;麦汁必须经煮沸后取用。2021/9/2021四、啤酒活性干酵母的应用方法四、啤酒活性干酵母的应用方法(以“安琪”牌啤酒活性干酵母为例)复水活化步骤l取煮沸后的1012Bx的麦汁,加等量的凉开水,迅速冷却至3032,加入可密封的洁净容器中,制成46Bx麦汁:l取所需用量的啤酒活性干酵母加入到46Bx麦汁中,麦汁用量为啤酒活性干酵母用量的510倍。l复水活化过程中,每隔10min摇动2min,活化1.52
11、h。该工艺发酵45天可开始保压,此时糖度在4.5Bx左右。2021/9/2022四、啤酒活性干酵母的应用方法四、啤酒活性干酵母的应用方法(以“安琪”牌啤酒活性干酵母为例)2.2.中温发酵中温发酵l发酵起始温度为11,主发酵最高温度为1314。l啤酒活性干酵母用量为0.4,复水活化方法同上述低温发酵。l发酵4872h可开始保压,糖度在4.5Bx左右。l其他控制条件根据工艺要求而定。2021/9/2023四、啤酒活性干酵母的应用方法四、啤酒活性干酵母的应用方法(以“安琪”牌啤酒活性干酵母为例)3.3.高温发酵高温发酵l发酵起始温度为17,主发酵最高温度控制在为1920。l在此温度下,啤酒活性干酵母
12、可不活化直接入罐,用量为0.3。l发酵3648h可开始保压,糖度在4.5Bx左右。2021/9/20245-2、啤酒发酵机理、啤酒发酵机理一、主要物质变化1、糖的变化 96%左右可发酵糖发酵为乙醇和CO2,是代谢的主产物;2.02.5%转化为其他发酵副产物;1.52.0%作为碳骨架合成新酵母细胞。发酵副产物主要有:甘油、高级醇、羰基化合物、有机酸、酯类、硫化合物等。2021/9/20252、含氮物质的变化 在正常的发酵过程中,麦汁中含氮物约下降1/3,主要是约50%的氨基酸和低分子肽为酵母所同化。酵母分泌出的含氮物的量较少,约为酵母同化氮的1/3。啤酒中残存含氮物质对啤酒的风味有重要影响。含氮
13、物质高(450 mgL)的啤酒显得浓醇,含氮量为300400 mgL的啤酒显得爽口,含氮物质量300 mgL的啤酒则显得寡淡。2021/9/20263、其他发酵产物(1)高级醇类 (2)酯类 (3)硫化物(4)乙醛 成熟啤酒的乙醛含量一般10mg/L(5)连二酮 双乙酰的味阈值为0.10.15 mg/L;馊饭味2021/9/2027影响和消除双乙酰的方法(1)减少-乙酰乳酸的生成 酵母菌株;提高麦汁中-AAN的水平(2)加速-乙酰乳酸的非酶氧化分解 提高麦汁溶氧水平;发酵前期适当通风搅拌;酵母在发酵前期有强发酵力和产酸能力;迅速降低pH值(3)控制和降低酵母的增殖速度 提高酵母接种量;降低酵母
14、在发酵液中的繁殖温度;控制-AAN水平(4)加速双乙酰的还原 酵母菌株的影响-促进双乙酰渗透进入酵母细胞体;双乙 酰还原阶段酵母细胞浓度的影响-高利于还原;双乙 酰还原阶段温度的影响-高利于还原;2021/9/20284、苦味物质 发酵过程中,麦汁中近1/3的苦味物质损失掉。主要原因是由酵母细胞的吸附、发酵时间增长等原因造成的。5、pH值的变化 麦汁发酵后,pH值降低很快 下面发酵啤酒,发酵终了,pH=4.24.4 pH值下降原因:有机酸的形成 2021/9/2029二、影响发酵的主要因素二、影响发酵的主要因素1.麦汁成分-氨基N、还原糖、锌等。2.发酵温度-变温发酵 淡爽型啤酒多采用较高温度
15、发酵。3.罐压、CO2浓度 有罐压发酵,酵 母增殖浓度减少,发酵滞缓,代谢副产物减少。2021/9/203053啤酒发酵技术啤酒发酵技术复习5-2啤酒发酵机理1.影响啤酒质量的主要因素有哪些?2.在啤酒发酵过程中主要涉及到哪几类物质的变化?3.控制发酵过程中双乙酰含量的方法有哪些?2021/9/2031一、传 统 啤 酒 发 酵 主发酵:密闭或敞口的 主发酵池 下面发酵 后发酵:密闭的卧式 发酵罐2021/9/2032传统啤酒下面发酵的工艺特点传统啤酒下面发酵的工艺特点(1)主发酵温度比较低,发酵进程缓慢,发酵代谢副产物较少;(2)主发酵结束时,大部分酵母沉降在发酵容器底部;(3)后发酵和贮酒
16、期较长,酒液澄清良好,二氧化碳饱和稳定,酒的泡沫细腻,风味柔和,保存期较长。2021/9/2033(一)、主发酵(一)、主发酵 (以敞口(以敞口12麦汁发酵为例)麦汁发酵为例)1.一般工艺过程(1)麦汁冷却与接种酵 母:冷却至6 左右,接种量为0.5左右;(2)通入无菌空气,使接种后麦汁溶解氧含量在8mg/L左右;(3)酵母繁殖20h左右,麦汁表面形成一层白色泡沫,即行换槽;(4)进行厌氧发酵,定期检查温度和糖度;(5)发酵23天左右,发酵温度升至最高,维持最高温度23天,然后进行冷却,控制发酵温度逐步回落,主酵结束时,发酵液温度控制在4.04.5。(6)主发酵最后一天急剧冷却,使大部分酵母沉
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- 11 啤酒 生产技术 第五 发酵
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