啤酒发酵工艺培训课件

啤酒发酵工艺一、发酵方法及工艺控制啤酒现代发酵工艺是指在最大限度地保证啤酒质量的前提下，利用现代化手段从原料质量、酵母菌种选择、卫生条件、采用工艺和设备水平方面入手，所采取的缩短发酵时间、降低劳动力、提高劳动效率、节能降耗等的各种措施。现代啤酒发酵工艺的改进主要基于两个原因：其一，对啤酒发酵和后熟的新的认识，双乙酰生成量较低，并能快速还原；其二，缩短啤酒生产周期，降低了生产成本，并使大罐啤酒质量均一。为了方便操作和节省劳动力，大多数啤酒厂都已采用锥形发酵罐进行主酵和后熟。在西欧部分国家，许多现代化的大型啤酒厂仍使用传统工艺生产啤酒。但在中国，绝大多数啤酒厂已采用锥形罐生产啤酒。由于受企业自身条件因素或生产供给对象的影响，生产企业所采用的工艺不尽相同，但归纳起来大致可分两方面：一从设备方面分，可分一罐发酵法、两罐发酵法和现代与传统发酵结合法；二从温度方面分，可分为低温发酵和高温发酵。（一）一罐法（普遍采用）

整个发酵过程在一个锥形罐中进行，即称为“一罐法”。企业因为季节或产品质量的因素，在一罐的基础上又采用了两种工艺——低温发酵和高温发酵。1．低温发酵工艺

低温发酵工艺在我国使用较为普遍，它比较适宜于使用传统工艺的酵母进行锥形罐发酵。发酵工艺参数1）发酵周期：根据产品质量、类型等定，一般为32d左右。通常夏季较短，冬季较长。优质啤酒发酵周期长。2）酵母接种量：发酵开始时为（10~20）×10个／ml。63）发酵温度：啤酒发酵采用变温发酵，发酵温度指主发酵阶段的最高温度。发酵温度变化可分四个阶段：即起始温度、主发酵温度、双乙酰还原温度、贮酒温度。起始发酵温度：一般6~10℃啤酒主发酵可分为三种类型：低温发酵：主酵温度8℃左右；中温发酵：主酵温度10~12℃；高温发酵：主酵温度15~18℃.国内一般采用9~12℃.双乙酰还原温度：一般等于或高于主发酵温度。贮酒温度：一般为-1.5~-1℃。4）罐压采用带压发酵可抑制酵母繁殖，减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象，防止产生过量的高级醇、酯类，同时有利于双乙酰的还原，并可保证酒中二氧化碳含量。5）满罐时间24h内，防止时间过长，酵母增值量大，产生代谢副产物a-乙酰乳酸多，双乙酰峰值高。6）发酵度根据所生产的啤酒类型而定，有高发酵度、中发酵度、低发酵度之分。一罐法发酵工艺（掌握）接种1d1d主发酵3d封罐升压升温，双乙酰还原2d1d回收酵母1d1d开始后酵操作步骤及管理（一罐式）：①麦汁进罐：因锥形发酵罐较大，麦汁分次进罐，满罐时间最好在20h以内，最长不应超过24h。麦汁进罐温度应逐步提高，在麦汁进罐过程中，应在管道上充氧，也有最后一次不充氧，以免泡沫溢出。②添加酵母：酵母泥可在第二次麦汁进入后一次压入。加酵母后使麦汁中的悬浮酵母数大约在12～15×106个／ml。③分离冷凝固物：麦汁满罐24h后，从锥底排放出冷凝固物，也可过12~24h后再排出一次。排放冷凝固物应缓慢进行，以免麦汁过多排出，加大损失。④发酵期间的管理：主要是发酵温度、降糖速度、发酵时间、压力的管理和控制。原则上按照发酵温度曲线控制发酵液温度和压力。一般满罐一天后，即升至最高发酵温度，常压发酵3～4天。主酵基本结束后，封罐升压升温(0.1-0.12Mpa)进行双乙酰还原，约2～4天，待双乙酰降低至一定要求(一般为0.7-0.8mg／L)，降低发酵液温度至5~7‘C。一般保持一天，也可直接降温至贮酒温度(—1～—1.5℃)，直至发酵结束。⑤回收酵母：一般当双乙酰还原结束降温至5~7℃，保持一天后回收酵母，从锥底排放。杂质较多、死亡率较高的酵母泥应弃去，只回收死亡率在5％以下的酵母泥入酵母罐。目前有的啤酒厂在主酵结束、双乙酰还原开始时回收酵母，这要视酵母的凝聚沉淀情况而定。⑥CO2回收和饱和：发酵24h，检查排出CO2纯度达到一定要求后，CO2气体进入回收系统。升压进行双乙酰还原时，CO2溶解在酒液中，随着温度降低，CO2溶解逐步饱和，一般在－1℃、0.06-0.07Mpa时CO2含量可达要求。⑦发酵罐的清洗和杀菌：发酵液过滤完毕后，必须马上清洗，一般锥形发酵罐都有CIP自动清洗装置，按清洗要求，先用清水冲洗、碱性(酸性)洗涤液循环清洗，再用清水冲洗，最后用杀菌剂清洗或无菌水冲洗后，背压备用。2.高温发酵工艺

国内已有一批啤酒厂利用引进啤酒酵母实施高温（14～17℃）发酵酿制啤酒。发酵周期长的为18～21天，短的仅需12～15天，设备利用率显著提高，生产成本大大降低。工艺方法如下：热麦汁经薄板冷却器冷至9.5～10℃后，经过的发酵温度为：麦汁在发酵罐内10～11℃保持36h：进行酵母增殖。温度升至12℃：进入主发酵。经过大约2天的发酵后，外观浓度降至6°P时，使罐压升至0.08～0.1MPa。逐步自然升温至16℃：继续发酵并还原双乙酰。约在满罐后的第5天，外观糖度降至最低点（2.2～2.5°P）；满罐后大约第7～9天，双乙酰的含量可降至0.1mg/L以下。缓慢降温，直至0℃：进行后熟及饱和CO2，时间为4～5天。在降温至0℃的第2天，排放酵母并进行回收。滤酒前一天再排一次酵母和冷凝固物。一罐法工艺的优点：操作简单；温度、压力和液位可以很方便地进行自动控制；回收酵母也比较方便；而且一罐法生产啤酒可以省去两罐法的倒罐操作，减少了接触空气的机会；清洗消耗少；酒损低。缺点：由于酒液对流较强烈，许多本应分离的杂质不能排出而溶于酒中。所以，一罐法酿制的啤酒口味较两罐法的粗糙，酒花苦味稍显生硬，后苦味也更明显。因为要预留发酵空间，所以发酵罐的利用率不高。（二）两罐法主发酵和后发酵分别在主酵罐和后贮罐中进行，因此称之为“两罐法”。麦汁冷却至5～8℃进入锥形发酵罐，充氧并加入酵母，酵母的添加量为0.6～0.8%。外观发酵度达到50～55%时进行封罐，压力控制在0.07～0.1MPa。当外观发酵度达到60%（糖度3.8～4.0°P）时，关闭冷却，使酒温自然升至12℃，进行双乙酰还原。3～4天后，发酵度达到大约65%时，双乙酰含量可降至0.1mg/L以下。这时开启冰水进行冷却，以0.3℃/h的速度降温至5℃，在此温度下保持12～24h，排放酵母。然后进行倒罐操作。倒灌即将主发酵液倒入已背压0.06～0.08MPa的锥形贮酒罐中。倒罐结束后，啤酒在后贮罐中以0.1℃/h的速度降温至0～1℃。在此温度下后贮7～10天，使酒完全成熟。滤酒前一天，调整压力为0.05～0.06MPa。过滤前先排除罐内酵母及沉淀物。两罐法的优点：后发酵罐内酵母数已不多，经后贮后，酵母沉淀较完全，酒液较澄清，过滤性能良好，即使没有离心机也能顺利过滤；缺点：操作复杂，倒罐时易摄入氧气，操作时要十分精心。否则，会影响啤酒质量。二、发酵尿设备目前广被泛采用室外大绢型锥底那发酵罐的发酵技赶术，我国想于197援8年开始候采用这一仍新技术，拢现如今全百国各地啤住酒企业基著本上已淘供汰了传统伪的发酵池萍发酵法。1－C掘O2出2－CI百P洗涤器3－冷妙却夹套4－真否空装置5－人孔6－发疑酵液面7－冷葛却剂进共口8－冷统却剂出默口9－温控炮器10－盘温度计11－泡取样管12－麦叛汁管路13－嫩野啤酒管路14－酵吉母排出管赖路15－套洗涤剂西管路锥形罐籍示意图采用这潜种发酵共设备，胀节约了粪投资和施生产费陆用；尤镇其是大厦罐一般盘采用微机控惜制后，降谈低了劳轻动强度淋，显著慰地提高捧了劳动切生产率共。且采怜用一罐轧发酵工招艺，简招化了生凭产工序惕，前、归后酵不持再严格抽划分，材缩短了孟生产时宝间；降亲低了生饱产成本领和啤酒卵损失；馆节约了矿劳动力禁和清洗恩费用。目前，夺国际啤闸酒工业逢总的发季展趋向拥是大规早模生产势，其中假心点是跪在保证暴啤酒质纪量的前尾提下，渐改进生稀产工艺悲，缩短明生产周音期，尽蜘可能的钓少投资郊，较高疑的可持岁续性和锁自动化岛程度，被较好的璃检查和鲁控制性胸，增加警啤酒产舟量。(一)圣锥形唉发酵罐糕的特点1.违具有锥底，角度在劝60°～呢90°之狠间，主发裕酵后回收酵母脾方便。为保驾证啤酒优良好的缝过滤性删，酵母菌多采用掏凝聚性呀能良好狮的菌株执。2.贪罐体设皆有冷却夹套，冷却亏能力能停满足工构艺降温伟要求。尿罐的柱喂体部分立设2～估3段冷抚却夹套炮，锥体艺部分设哭一段冷戴却夹套池，这种动结构有掏利于酵狸母沉降漫和保存器。3.锥谷形罐是密突闭罐，罐利用率扯一般为8库0%，可以回收哈CO2，也可进晚行CO2瞒洗涤；既可作有发酵罐返用，又续可作贮肢酒罐用。4.发后酵罐中酒拌液的自然对流水比较强烈。罐体愈谋高，对流瞎作用愈强祝。对流强押度与罐体寨形状、容脏量大小和绣冷却系统纺的控制有跟关。5.悉锥形罐驶具有相画当的高量度，凝理聚力较拍强的酵剖母较易犯沉淀，腰而凝聚性容差的酵赤母就需惜要借助慢其它手颤段进行眉酵母分暖离。6.锥底罐不仅适争用于下阅面发酵利，同样也适用馅于上面商发酵，在山东很催多啤酒厂胞已经使用原锥形发酵得罐生产上榜面发酵的筑小麦啤酒严。（二）匹锥形发骗酵罐的订结构与懂尺寸锥形罐懒的尺寸谈过去并誓没有严呢格的规宜定，高称度可达倘40m所，直径姜可超过述10m污。对于照锥形罐朋的径高比培一般为阳1:3栏～1:矩5为宜。（三）完锥形罐短的制作窜材料现在的发暴酵罐多用不锈钢制作。（四）锥之形罐相关剥附件1．温休度计在主酵过品程中，需够要进行准梦确的温度惧控制和精蛋确的温度负测量。由蠢于在这期香间罐内会贼出现强烈装的对流，弦形成温差斥，因此需沟要在罐的上部独1/3处和罐的下趴部1/蔑3处分别安装温艳度计。现在厅啤酒厂娃的温度腿控制多体采用计沸算机。2．液位御高度显示雨器罐内液设位的检贿查很重闷要。通唯过压差变旷送器，可以将丑压力信号呆转换为液推位高度。通过计算该机，可以肚很方便地问换算出罐笔内酒液的坚体积。3．压力颜表或压力鉴传感器在发酵菠和贮酒璃过程中兵，必须胃监控锥最形罐的老压力。粗压力显弦示使用势传统的壤压力表腔，或使族用压力队传感器种与计算视机连接哪，采集阁数据，项随时检淡查正、眨负压保爸护阀是冻否正常稍。4．最低雕液位探头击和最高液察位探头每个锥形泼罐都安装值有最低液冰位和最高啦液位探头慰，以保证疑在进液时打不超过最牛高液位，俱在出罐时膜能终止液鸦体的流出犬。探头的传作用十分安重要。在此要特休别阐明：若达到最熟高允许液抽位时，进结液仍未停仍止，则在发护酵时，那泡沫上盆升的自纤由空间绢就会不昌够。泡春沫会通坝过罐顶乱阀门并港从上升厘管中流驱出，由妹此使整个雨设备都抚被泡沫贿“污染类”，造成很掩大的危害陕。此外，锥形罐的繁酒液全部迎排空会使港罐中吸入向大量空气，损失吉同样不晌小（进融液时，终还得备食压）。5．取样板装置锥形罐搭上设有尼取样口哲，从管令道中取奥样的可惊行办法夹有：①随皇机取样可在任姐意时刻膀取样，蔑多次样肃品混合错，通过阳分析得叹出产品厅质量的落平均结坊果。②多次伸取样在给定的庆时间内取育样，可反雹映一定时漏间内样品帜的情况。③有代驶表性的平葛均取样6．检查爱孔有时必命须检查齿锥形罐旺是否有营下列情毅况发生斯：①出现堆裂缝或腐逼蚀；②罐上牢或管道中姑的死角。因此，菊发酵罐聪一般上喇下各开菊一个可欧关闭的叛人孔，护其直径长至少为夺50c魔m。下症部人孔般在锥体峡最下端愉出口处遭，旋松圆螺母即车可卸下魔。除此之外嗽，锥形罐牙最顶部还有C速IP清码洗装置娱、正压变保护阀箱、真空萍阀或负晋压保护莫阀等附栋件。7.呜管道连陡接与阀晃门大多数的炎啤酒厂使碑用多路管普道连接板伐（见图）杠。在多路凭管道连接钟板上，由匆于采用活动的蹈拱形连神接管，故仅换用很少犯的手柄雕就可以师连通所抢期望的龟管道。聋通过手息动碟阀便或远控避碟阀就你可以打碎开或关滨闭连接欺系统。8.欢锥形罐霞的降温康控制酵母在懒发酵过沉程中会苹产生热慎量，为毕使发酵旦和后熟赌在设定蒜的工艺占温度下屑进行，锯则必须进行冷荷却。一般采用某间接冷却麻方式，冷媒是灭乙醇或券乙二醇千与水的饿混合液灿，它在氨制泉冷机的蒸按发器箱中杨进行冷却磁，温度一棉般控制在－5℃员左右，它主坡要用于绪麦汁冷厕却和发允酵罐的垮降温。三、影响疫发酵的因县素影响发裳酵和啤虾酒质量戴的因素胡主要有方以下几水方面：（一）酵缸母菌种的刺选择要根据魂需求正德确地选手择酵母朝，理想就的菌株隙至少应散具备以像下特点巾：1.满意的宝收获量，可供编继续接米种使用浊；2.正常冲的发酵速威度和极限志发酵度弹，在一显定的发廊酵时间异内，可龙以达到盈一定的山发酵度番；3.代谢副殿产物合璃理，具有理冻想的啤酒脖风味和泡军沫性能；4.适宜痕的凝集性早能，酒液播澄清良扬好；5.啤否酒的损失率抗低；6.较高的抗娘变异稳定性；7.产剃生α-论乙酰乳您酸的峰足值低，双乙酰驾还原快地。（二）挽接种酵吼母的状骡态酵母接歼种时的柴状态与茄前期使津用情况采有关。驰酵母使毫用连续静几代后到，因缺明乏与氧邮的接触张而产生干不良的虽累积效掉应，使老发酵度疼逐步下俊降。而瓦且连续鱼使用的代数愈多，下耀降幅度愈除大。例如，酵厘母连续3哪代在只含卵0.5m腊g/L溶狼解氧的条辞件下发酵云，其外观璃发酵度分洒别为67钳%、65缴.5%、准44%；臣高级醇类斗、酯类、丸连二酮等贷物质的含梢量也会出锤现不正常葬。（三）载酵母接站种量酵母接难种量对翠发酵速库度有极拦大影响换，4倍陷于正常桑的酵母屈用量，盟发酵时灿间几乎紫可以缩签短1/垂2，见爷表所示色。接种量/%发酵时间/天0.51.02.0974～5但过高的酵铺母用量，使酵母仅新细胞的进繁殖减少处，最终的篇酵母收获性量将与接盖种量不成由原比例，导致后歌发酵不昼彻底；而且接队种量愈高期，收获量后的比例愈渐小，既容尤易使酵母菜衰退，在生便产上也狭没有实拐用价值裳。（四）牺麦汁组牺成麦汁组成么对发酵速涨度、发酵陕度、酵母芹回收量和咽酒的品质察都有影响谷，起主要颤作用的是认：1.碳贵水化合但物麦汁组接成由原肝料和糖友化方法欣所决定浴。低温苹糖化，贯产生较井多的可益发酵性堪糖，酒的发酵度搅高，高级砌醇的含量树也高。2.可旱同化氮贩（氨基酸、痒嘌呤、嘧瞧啶等）商氨基酸架的含量和蒙图谱决定童酵母的生理长速率，陡发酵速度转和酵母回裤收量，同嘉时也影响链酵母代谢载所产生的思风味物质江如双乙酰骡和高级植醇等。（五）通诉风供氧氧在发酵河过程中是光一个至关侍重要的因写素。接种株麦汁中理绝想的溶氧撑量含量为怖8mg/运L左右。过低＜6mg炭/L，酵母繁殖洽不良；过高＞10m靠g/L，氧酵母将大头量繁殖而降低了窄酒精含连量，对啤酒株发酵来说控，这是不阴经济的。跃而且供氧酱过度，也毅会促使酵针母退化和顺变形，代划谢不正常秃，产生较换多的双乙愚酰和酯类蹄。（六）发公酵温度啤酒发妈酵是采樱用变温发酵，发酵遗温度是恳指主发迹酵阶段偷的最高预温度。由于传统乖原因，啤界酒发酵温钥度远远低绢于啤酒酵冲母的最适残温度。上面啤酒繁发酵采用虹18~2委2℃，下望面啤酒发羞酵采用7郊~15℃块。低温发且酵，可以防育止或减少究细菌的污渴染，代谢贴副产