《啤酒酿造基本知识》PPT课件

“啤酒酿造基本知识”介绍,汪钊王远山沈雪亮浙江工业大学生物与环境工程学院2009.08.24,生物工程专业认知实习授课,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,汉代酿酒作坊,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,内容,绪论第一节原料第二节麦芽和辅料的粉碎第三节糖化方法第四节糖化醪的过滤第五节麦芽汁煮沸和酒花的添加第六节麦芽汁澄清和冷却第七节露天发酵罐啤酒发酵工艺类型,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,一、啤酒定义,啤酒定义我国最新的国家标准规定:啤酒是以麦芽（包括特种麦芽）、水为主要原料，加酒花（包括酒花制品），经酵母发酵酿制而成的含有二氧化碳的、起泡的、低酒精度的发酵酒。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,二、啤酒发展简史及发展趋势,世界啤酒有几千年的历史，我国啤酒工业也有100多年的历史。近二十年发展发展内较快，我国啤酒的质量和数量多得到了极大提高。数量的缺口已经基本填平，年产量增长速度减缓，而随着人民生活水平的提高,对啤酒质量提出了更高的要求。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,二、啤酒发展简史及发展趋势,2001年我国啤酒产量，根据国家统计局统计公布为2273.76万t，比2000年同期增长了5.84%。位居世界第二，接近美国的年生产总量。浙江为165.38万t。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,发展趋势,2002年我国啤酒总常产量实现2386.63万t，结束了自1993年以来连续9年的世界第二，超过美国，成为世界啤酒生产第一大国。中国酿酒工业协会啤酒分会对行业全部企业的产量统计已（折合2447万t）。2003年，我国啤酒产量达2546.3962万KL，浙江达223.0072万KL。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,发展趋势,啤酒是食品行业中增长速度最快的一种。但是，我国人口众多，啤酒人均占有量低下。目前，世界啤酒的人均占有量位22L，而2002年中国为17.5L，浙江为37L，2003年中国为19.09L，浙江为47.66L，超过全国人均占有量。但与发达国家比较，还相差甚远。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,发展趋势,现实市场看，处于相对饱和状态，从发展的观点看，未来的啤酒市场温藏着巨大的潜力，特别是农村市场，还有待进一步开发。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,发展趋势,啤酒企业之间啤酒质量和市场的竞争日趋剧烈，外部竞争：一是矿泉水及其他饮料与啤酒抢市场。二是国外品牌啤酒的输入，加重了对我国啤酒工业的影响目前已多年居世界产量第一,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,竞争策略,提高自己的啤酒产品品质，开发啤酒新产品。同时，又要不断地降低啤酒酿造成本。要想在极其剧烈的市场的竞争中，占领啤酒销售优势，啤酒质量是关键。要想生产出消费者满意的啤酒质量，提高啤酒产品档次，啤酒工厂必须要有以下几大要素：优良的原料、先进合理的工艺与技术、精良的装备、科学的管理、优良的啤酒酵母菌种、良好的卫生条件和高素质的人才。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,我国啤酒发展总的趋势,原麦汁浓度从高浓度向低浓度发展；口味从浓苦型向淡爽型发展；规模上从中小型逐渐向大型厂发展；从工艺设备上讲，引进国外新技术新设备。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,三、啤酒特性、营养价值、分类及啤酒新品种,啤酒特性（1）感官指标外观：清亮透明，不含明显的悬浮物。泡沫：洁白细腻，持久挂杯色泽：浅黄绿色，有光泽，反光性强。香气：有明显的酒花香气。口味：纯正、爽口、细腻、杀口、有爽快的苦味，不留后苦味。（2）理化指标参考GB4927-2001。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,营养价值（啤酒的营养功用）,“液体面包”，1升啤酒的热量相当于500克马铃薯；0.75升牛乳；6-7个鸡蛋：65克奶油；250克黑面包。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,生活中的作用,（1）卫生：啤酒是由天然原料制成，并在绝对符合卫生标准的条件下产生的，是绝对可靠的天然纯食品。（2）解渴：啤酒具有较高的水含量（90%）以上，喝起来清火润喉，夏日一杯酒，恰是清凉爽心头，其感觉美不胜收。（3）提神：啤酒中的CO2和有机酸具有清新、提神的功用。一方面适量饮用可减少过度兴奋和紧张情绪，并能促进肌肉松弛；另一方面，能剌激神经，促进消化。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,生活中的作用,（4）助消化。生产啤酒用的主要原料是大麦、醇类、酒花成份和多酚物质，能增进胃液分泌，兴奋胃功能，提高其消化吸收能力。（5）利尿。啤酒中低含量的钠、酒精、核酸能增加大脑血液的供给，扩张冠状动脉，并通过提供的血液对肾脏的剌激而加快人体的代谢活动。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,生活中的作用,（6）减肥。在各种减肥方法中，啤酒能起到很好的减肥效果。这是因为它含有非常少的钠、蛋白质和钙，不含脂肪和胆固醇。对抑制体形的过快增长非常有效。喝啤酒“大肚福体”之说是没有道理的。（7）防病。据美国加州奥克兰大市的帝王永久医疗中心的试验表明：适度饮啤酒的人比禁酒者和嗜酒狂可减少心脏病、溃疡病的机率，而且可防止得高血压和其它疾病。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒分类,啤酒是当今世界各国销量最大的低酒精度的饮料，品种很多，一般可根据生产方式，产品浓度、啤酒的色泽、啤酒的消费对象、啤酒的包装容器、啤酒发酵所用的酵母菌的种类来分。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,分类,（）淡色啤酒：色度在-单位，如高浓度淡色啤酒，是原麦汁浓度（m/m）以上的啤酒；中等浓度淡色啤酒，原麦汁浓度-（m/m）的啤酒；低浓度淡色啤酒，是原麦汁浓度(m/m）以下的啤酒；干啤酒（高发酵度啤酒），实际发酵度在以上的淡色啤酒；低醇啤酒，酒精含量（m/m）或.(v/v)以下的啤酒。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,分类,（）浓色啤酒：色度在单位，如：高浓度浓色啤酒，原麦汁浓度（m/m）以上的浓色啤酒；低浓度浓色啤酒，是原麦汁浓度（m/m）以下的浓色啤酒；浓色干啤酒（高发酵度啤酒），实际发酵度在以上的浓色啤酒。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,分类,（3）黑啤酒：黑啤酒色度大于单位。（4）其它啤酒，在原辅材料或生产工艺方面有某些改变，成为独特风味的啤酒。如：纯生啤酒：这是在生产工艺中不经热处理灭菌，就能达到一定的生物稳定性的啤酒。全麦芽啤酒：全部以麦芽为原料（或部分用大麦代替），采用浸出或煮出法糖化酿制的啤酒。小麦啤酒：以小麦芽为主要原料（占总原料以上），采用上面发酵法或下面发酵法酿制的啤酒。浑浊啤酒：这种啤酒在成品中存在一定量的活酵母菌，浊度为2.05.0浊度单位的啤酒。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,分类,按生产方式，可将啤酒分为鲜啤酒和熟啤酒。鲜啤酒是指啤酒经过包装后，不经过低温灭菌（也称巴氏灭菌）而销售的啤酒，这类啤酒一般就地销售，保存时间不宜太长，在低温下一般为一周。熟啤酒，是指啤酒经过包装后，经过低温灭菌的啤酒，保存时间较长，可达三个月左右。按啤酒的包装容器，可分为瓶装啤酒、桶装啤酒和罐装啤酒。瓶装啤酒有ml和ml两种；罐装啤酒有ml规格的。按消费对象可将啤酒分为普通型啤酒、无酒精（或低酒精度）啤酒、无糖或低糖啤酒，酸啤酒等。无酒精或低酒精度啤酒适于司机或不会饮酒的人饮用。无糖或低糖啤酒适宜于糖尿病患者饮用,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒新品种,（1）干啤酒-80年代末由日本朝日公司率先推出，一经推出大受欢迎。该啤酒的发酵度高，残糖低，二氧化碳含量高。故具有口味干爽、杀口力强的特点。由于糖的含量低，属于低热量啤酒。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒新品种,（2）全麦芽啤酒-遵循德国的纯粹法，原料全部采用麦芽，不添加任何辅料。生产出的啤酒成本较高，但麦芽香味突出。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒新品种,（3）头道麦汁啤酒-由日本麒麟啤酒公司率先推出，即利用过滤所得的麦汁直接进行发酵，而不掺入冲洗残糖的二道麦汁。具有口味醇爽、后味干净的特点。目前，麒麟公司在我国珠海的厂中已经推出，名为一番榨。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒新品种,（4）黑啤酒-麦芽原料中加入部分焦香麦芽酿制成的啤酒。具有色泽深、苦味重、酒精含量高的特点，并具有焦糖香味。最著名的为司陶特黑啤酒。（5）低（无）醇啤酒-基于消费者对健康的追求，减少酒精的摄入量所推出的新品种。美国规定酒精含量少于2.5%（V/V）的啤酒为低醇啤酒，酒精含量少于0.5%（V/V）的啤酒为无醇啤酒。他们的生产方法与普通啤酒的生产方法一样，但最后经过脱醇方法，将酒精分离。脱醇的方法较多，目前常用的为蒸馏方法脱醇。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒新品种,（6）冰啤酒-由加拿大拉巴特（Labatt)公司开发。将啤酒冷却至冰点，使啤酒出现微小冰晶，然后经过过滤，将大冰晶过滤掉。通过这一步处理解决了啤酒冷浑浊和氧化浑浊问题。处理后的啤酒浓度和酒精度并未增加很多。（7）绿啤酒-啤酒中加入天然螺旋藻提取液，富含氨基酸和微量元素，啤酒呈绿色。国内已有生产。（8）暖啤酒-属于啤酒的后调味。后酵中加入姜汁或枸杞，有预防感冒和胃寒的作用。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒新品种,（9）菠萝啤酒-后酵中加入菠萝提取物，适于妇女、老年人饮用。（10）白啤酒-以小麦芽生产为主要原料的啤酒，酒液呈白色，清凉透明，酒花香气突出，泡沫持久，适合于各种场合饮用。（11）沙棘啤酒-啤酒中加入沙棘果汁，啤酒中有酸甜感，富含多种维生素、氨基酸。酒液清亮，泡沫洁白细腻，属于天然果汁饮料型啤酒。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,B、啤酒酿造工艺,麦芽粉碎蛋白质分解大米粉碎糊化合并醪糖化麦芽醪过滤麦汁煮沸和酒花添加热麦汁回旋澄清麦芽汁冷却接种强壮酵母啤酒主发酵啤酒后发酵啤酒过滤啤酒包装成品,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,第一节原料,麦芽麦芽的物理化学指标参考中华人民共和国行业标准QB1686-93啤酒麦芽。1、水分指出炉水分在5%以下，要求焙焦温度80C，焙焦3h才能达到。2、糖化时间这个指标反映麦芽中-淀粉酶的数量和作用程度，以10-15min为好。要有适当的糖化时间。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,原料,3、糖化力这个指标反映麦芽中-淀粉酶的数量和作用程度。4、无水浸出物100克无水麦芽用标准协定法制麦芽汁浸出到水中去的浸出物的数量。国内这个指标比较低，只有76%，澳大利亚麦芽比较高，可达80%左右。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,原料,5、-氨基氮这个指标反映麦芽蛋白酶的分解能力。6、粗细粉差这个指标反映麦芽细胞壁的溶解程度。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,原料,7、Kolbach值这个指标也是反映麦芽蛋白质分解程度。Kolbach值：大于41%，蛋白质充分溶解38-41%，蛋白质足够溶解35-38%，蛋白质溶解良好35%以下，蛋白质溶解不充分，一般。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,酒花（Hops）,酒花品种香型酒花，苦型酒花，兼性酒花酒花的化学成分酒花油：酒花油的化学成分很复杂，有200多种。酒花树脂：在酒花中主要是-酸、-酸及一系列氧化、聚合产物。多酚：在酒花中多酚约占总量的4-8%。多酚包括单宁和花色苷。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,酒花,酒花的保管酒花保管条件：低温-8-11C要隔绝空气干燥酒花制品酒花制品有酒花粉、颗粒酒花及酒花浸膏。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒糖化的辅料,加辅料的目的降低啤酒酿造成本降低麦汁总氮，提高啤酒非生物稳定性调整麦汁成分，提高啤酒某些特性（二）啤酒糖化的辅料种类在我国以大米作为啤酒糖化的辅料为主，其他啤酒糖化的辅料有玉米、小麦、淀粉、蔗糖和糖浆。大米作为啤酒糖化辅料，要求大米新鲜。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒酿造用水,啤酒酿造用水的要求理想要求最高极限pH6.8-7.27.8暂时硬度（度）0-25以下永久硬度（度）257以下总硬度（度）2712以下其他一些要求见啤酒工业手册201页表2-1-9。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒酿造用水的改良和处理,加石膏法：加石膏是在暂时硬度小于8度，而永久硬度低时，加石膏的效果好，添加量为50-100g/m3。否则，应采用其他水处理方法降低暂时硬度。加酸法：常用的酸是乳酸和磷酸。加酸的数量不是依据水质，而是某反应所需控制的pH值。水处理的方法：水处理的方法有离子交换法、电参析法等。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,第二节麦芽和辅料的粉碎,麦芽和辅料的粉碎的目的增加原料与水的接触面积加速酶促反应进行和可溶性物质的溶出。麦芽的粉碎方法麦芽的粉碎方法有干法粉碎、湿法粉碎和回潮法粉碎。辅料的粉碎国内大部分啤酒厂多用，也有少部分啤酒厂先用干法粉碎后，用水混合后用醪泵泵入糊化锅。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,加拿大啤酒大麦,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,麦芽和辅料的粉碎,麦芽和辅料的粉碎的要求（对干法粉碎而言）辅料的粉碎的要求工艺上对辅料的粉碎要求是越细越好，以有利于辅料非发芽谷物淀粉的糊化、液化和糖化。麦芽的粉碎要求麦芽胚乳部分尽量细，皮壳尽量保持完整。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,第三节糖化方法,（1）二次煮出法糖化工艺，具体糖化操作工艺如下：图1糖化工艺曲线Fig.1Mashingtechnologicalcurve:糊化锅操作-:糖化锅操作,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,（2）煮出-浸出法糖化工艺（加酶制剂法），具体糖化操作工艺如下：,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,第四节糖化醪的过滤,糖化醪的过滤包括如下三个过程：使残留在糖化醪仅剩的耐热的-淀粉酶，将少量糊精进一步液化，使之全部变成无色糊精和糖类，提高原料收得率。（静止10min，回流5min）。从糖化醪中分离出头号麦汁（回流5min，麦汁请亮后开始收集麦汁至煮沸锅）。用80热水洗糟，得二滤麦汁、三滤麦汁。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,糖化醪的过滤,糖化醪的过滤的设备：过滤槽法压滤机法依赖液拄正压和麦汁抽吸局部负压的渗出过滤槽法,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,糖化醪的过滤,糖化醪过滤特点作时间长，整个操作要几个h。过滤槽法需2-3h。麦汁澄清操度好洗糟适当，尽可能回收麦糟中的糖分，提高原料收得率。过度洗糟会使有害物质溶出影响啤酒风味和非生物稳定性。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,糖化醪的过滤,糖化醪过滤的工艺条件洗糟水温度：79-80洗糟残糖：特制啤酒2-3BX，普通啤酒小于或等于1.5BX。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,第五节麦芽汁煮沸和酒花的添加,所谓麦芽汁煮沸就是将糖化制得的甜麦芽汁移至麦芽汁煮沸锅煮沸，并予以添加酒花的操作。（一）麦芽汁煮沸的目的：蒸发多余的水分；停止酶的活性，使麦芽汁定性；将麦芽汁杀菌；促使蛋白质凝固；,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,麦芽汁煮沸和酒花的添加,溶出啤酒花的有效成分；使离子的作用更完全；促使颜色的形成；挥发并除去不希望的香气化合物。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,（二）麦芽汁煮沸的工艺技术,提高麦芽汁煮沸的煮沸强度麦芽汁煮沸的煮沸强度以8-12%为好。控制一定的麦芽汁煮沸的时间一般麦芽汁煮沸的时间以90-120min为宜。若麦芽汁中凝固性氮含量小于1.2mg/L，可适当缩短麦芽汁煮沸的时间。超过就不能缩短麦芽汁煮沸的时间。否则，啤酒装瓶杀菌后会有小白片出现，啤酒容易失光，啤酒的非生物稳定性不好。控制煮沸时麦芽汁的一定pH在一定范围一般麦芽汁煮沸的pH以达到5.2-5.3为好。最高不超过pH5.6。否则，麦芽汁不宜澄清。如果煮沸时麦芽汁的pH过高，可用乳酸或磷酸调节。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒花的添加,添加啤酒花的目的增加成品啤酒的香气赋予成品啤酒爽快的苦味增强成品啤酒的防腐杀菌作用促进蛋白质凝固，提高啤酒的非生物稳定性。啤酒花的添加量我国目前以每M3热麦芽汁加啤酒花的千克数来表示。对于12度淡色啤酒，以前为0.1-0.14%现在一般为0.05-0.07%。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,啤酒花的添加方法,以三次添加法为例：第一次：大蒸发开始后5-15min，添加啤酒花总量的15，其作用主要是消除煮沸时的泡沫。第二次：大蒸发开始后30-40min，添加啤酒花总量的40，其作用主要是萃取啤酒花的-酸，并促进-酸异构，提供成品啤酒的苦味。第三次；大蒸发结束前5-10min，添加啤酒花总量的45，其作用主要是萃取啤酒花的酒花油，提高成品啤酒的酒花香气。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,第六节麦芽汁澄清和冷却,一、目的和要求1、尽可能分离热凝固物和冷凝固物2、麦芽汁处于高温时尽可能减少接触空气，防止氧化。麦芽汁冷却后，在发酵前，充氧，供酵母前期呼吸。3、降低麦芽汁温度，降低到发酵所需的温度。在麦芽汁澄清和冷却过程中，严格杜绝有害微生物的污染。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,二、麦芽汁澄清和冷却过程,热麦芽汁从煮沸锅打出，进入旋涡沉淀槽，停留20-30min后，开始冷却到发酵所需的接种温度（6-8）。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,第七节露天发酵罐啤酒发酵工艺类型,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,低温发酵工艺（一罐法）,热麦汁经旋涡沉淀槽去除热凝固物和酒花粉碎物后，利用薄板冷却器冷却到接种温度6-8。充入足够的无菌的空气或纯氧，使冷麦汁含有6-8mg/L的溶解氧，以利于啤酒酵母繁殖和发酵。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,低温发酵工艺,麦汁经处理后，添加0.5-1.0%的啤酒酵母。在繁殖槽中繁殖16-24小时后，发酵液表面有一层越厘米厚的白沫，送入圆筒锥型底罐。或者利用酵母添加器与麦汁同时入圆筒锥型底罐。满罐后的混合温度最好不超过9，满罐时间控制在6-24h以内。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,低温发酵工艺,当添加酵母的麦汁满罐后，使之进行发酵，温度逐渐上升，部分冷凝固物和死酵母细胞沉于罐的锥底部分，16-24h后可排放一次。发酵温度达9，并保持9发酵6-7d。但外观发酵度大60%时，即外观浓度在4.8（12BX麦汁）时，使发酵液自然升温到12，并使压力升到0.08-0.09MPa，以加速双乙酰还原，减少高级醇和乙醛等的生成。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,低温发酵工艺,当发酵液外观浓度降到3.6-3.8BX时，使罐压升高到0.1-0.12MPa，使双乙酰继续还原，直到发酵液中双乙酰含量0.1mg/l以下时，开始以0.2-0.3/h的降温速度把发酵液降到5，并在5停留24h，排放酵母，并收集作为下次接种使用。继续以0.1/h的降温速度把发酵液降到0-1，并在此温度下储酒7-14d。在储酒期间再排放酵母2-3次并使罐压保持在0.07-0.1MPa，。低温时间不应少于14d，总时间为21-28d。,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,低温发酵工艺（一罐法）的具体操作曲线,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,高温发酵工艺,热麦汁经旋涡沉淀槽去除热凝固物和酒花粉碎物后，利用薄板冷却器冷却，利用硅藻土过滤，除去冷凝固物，麦汁冷却温度为10，添加0.6-0.8%的酵母泥，送入送入圆筒锥型底罐，进行36h保温，增殖酵母，发酵升温到12，在此温度保持2d，开始旺盛发酵；第四d封罐升压自然升温到16，,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,高温发酵工艺,在此温度保持3d，同时使发酵罐的压力提高到0.125MPa，双乙酰还原，并控制发酵液中双乙酰含量不超过0.1mg/l，在7-8d时把发酵液降到0-1，在0保持48h，排放酵母。在0-1进行后成熟，饱和二氧化碳5d。酵母使用代数小于5代。整个啤酒发酵周期12-14d，,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,高温发酵工艺发酵曲线,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,2009.08.24,汪钊王远山沈雪亮,C、杭州西湖啤酒朝日（股份）有限公司概况,杭州西湖啤酒朝日（股份）有限公司系杭州啤酒厂与朝日啤酒伊藤忠（集团）有限公司合资成立的