《啤酒發(fā)酵過(guò)》PPT課件.ppt

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第五節(jié)啤酒發(fā)酵過(guò)程中酵母的代謝作用,冷卻的麥汁添加酵母后，便是發(fā)酵的開(kāi)始。酵母開(kāi)始在有氧的條件下，以麥汁中的氨基酸為主要氮源和以可發(fā)酵糖類(lèi)為主要碳源，營(yíng)呼吸作用，并從中獲取能量而生長(zhǎng)。此后，便在缺氧的條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵。整個(gè)啤酒發(fā)酵過(guò)程是復(fù)雜的，下面簡(jiǎn)述一些主要代謝產(chǎn)物的變化過(guò)程及其性質(zhì)和作用。一、糖類(lèi)的同化和發(fā)酵啤酒酵母屬兼性微生物，在有氧和缺氧的條件下都能生存。其獲得生命所需能量可通過(guò)以下兩個(gè)方面：,1、在有氧條件下，酵母進(jìn)行有氧呼吸，糖被分解成水和CO2，并釋放能量。在呼吸作用下，每,氧化1克分子葡萄糖的燃燒熱為647千卡，大部分轉(zhuǎn)移到ATP高能鍵中，作為酵母獲取能量的來(lái)源。2、在無(wú)氧條件下，酵母進(jìn)行無(wú)氧發(fā)酵，糖被發(fā)酵產(chǎn)生乙醇和CO2,并釋放能量。在發(fā)酵過(guò)程中，每1克分子葡萄糖放出約50千卡能量，其中約23千卡轉(zhuǎn)移至ATP高能鍵中，其余部分以熱能形式而散失。酵母繁殖階段，主要屬前一種情況，而啤酒發(fā)酵過(guò)程主要屬后一種情況。,（一）發(fā)酵機(jī)制在啤酒發(fā)酵過(guò)程中，絕大部分可發(fā)酵性糖類(lèi),被分解為最終產(chǎn)物乙醇和CO2。其發(fā)酵循序如下：（1）葡萄糖（2）果糖（3）蔗糖（4）麥芽糖（5）麥芽三糖葡萄糖和果糖首先滲入酵母細(xì)胞內(nèi)，直接進(jìn)行發(fā)酵；蔗糖必須經(jīng)酵母表面的蔗糖酶轉(zhuǎn)化為葡萄糖和果糖后，才能進(jìn)入酵母細(xì)胞進(jìn)行發(fā)酵；對(duì)下面啤酒酵母來(lái)說(shuō)，酵母細(xì)胞不易合成麥芽糖和麥芽三糖的滲透酶，麥芽糖和麥芽三糖就不能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，必須待葡萄糖和果糖的濃度降低至一定程度后，酵母細(xì)胞開(kāi)始由誘導(dǎo)作用而產(chǎn)生麥芽糖和麥芽三糖的滲透酶，使此二類(lèi)糖得以進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，再經(jīng),α-葡萄糖苷酶分解為單糖后，始能發(fā)酵。而上面啤酒酵母的麥芽糖滲透酶是固有的，因此，在有葡,萄糖存在的條件下，仍能保持其發(fā)酵麥芽糖和麥芽三糖的能力。因此上面啤酒酵母的發(fā)酵速度相對(duì)是比較快的。葡萄糖的發(fā)酵過(guò)程是在酵母多種酶的作用下，經(jīng)EMP途徑，先生成丙酮酸，在有氧條件下生成水和CO2；在缺氧條件下生成酒精和CO2。上面酵母和下面酵母對(duì)糖類(lèi)的發(fā)酵在于它們對(duì)棉子糖發(fā)酵的不同模式上。棉子糖轉(zhuǎn)化酶果糖+蜜二糖蜜二糖蜜二糖酶葡萄糖+半乳糖,,,下面酵母具有轉(zhuǎn)化酶和蜜二糖酶，能將棉子糖分解為果糖、葡萄糖和半乳糖而全部發(fā)酵之；,上面酵母只具有轉(zhuǎn)化酶，不含蜜二糖酶，只能發(fā)酵棉子糖中1/3的果糖部分。（二）麥汁可發(fā)酵糖類(lèi)及其發(fā)酵產(chǎn)物麥汁的可發(fā)酵糖類(lèi)一般如上所述，在發(fā)酵過(guò)程中，可發(fā)酵糖類(lèi)約96%發(fā)酵為乙醇和二氧化碳，2.5%生成其它副產(chǎn)物，1.5%合成新酵母細(xì)胞。發(fā)酵副產(chǎn)物的主要成分如下：甘油、琥珀酸、高級(jí)醇（主要是異戊醇）、羰基化合物（主要是乙醛、雙乙酰，含量雖微，但對(duì)啤酒風(fēng)味影響很大）、其它有機(jī)酸（主要是醋酸）、酯類(lèi)（主要是乙酸乙酯）。,二、氮的同化麥汁中含有氨基酸、肽類(lèi)、蛋白質(zhì)、嘌呤、,嘧啶以及其它多種含氮物質(zhì)。這些含氮物質(zhì)可供酵母繁殖時(shí)同化之用，并且對(duì)啤酒的理化性能和風(fēng)味質(zhì)量起主導(dǎo)作用。健康的酵母，其胞外蛋白酶活力是很低的。因此在啤酒發(fā)酵時(shí)，麥汁中蛋白質(zhì)分解作用極弱。酵母繁殖所需氮源主要依靠麥汁中的氨基酸，麥汁中應(yīng)有足量的氨基酸才能保證酵母的生長(zhǎng)繁殖和發(fā)酵作用的順序進(jìn)行。1、啤酒酵母對(duì)不同氨基酸的同化作用啤酒酵母對(duì)各種氨基酸的同化情況是不同的。如天冬氨酸、谷氨酸和門(mén)冬酰胺，可以有效的,作為唯一氮源被同化，而甘氨酸、賴氨酸、半胱氨酸則不能作為唯一氮源被啤酒酵母所利用。,培養(yǎng)基中，兩種氨基酸同時(shí)存在，較一種單獨(dú)氨基酸的同化率可提高10%，如有三種氨基酸，同化率可進(jìn)一步提高8%。因此，含有多種氨基酸的麥芽汁，其氮的同化率是比較高的。2、啤酒酵母對(duì)不同氨基酸的同化速率根據(jù)啤酒酵母對(duì)氨基酸的同化速率，氨基酸可分為四大類(lèi)：A組（同化較快）：天冬酰胺、絲氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、纈氨酸。B組（中等同化速率）：蛋氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、組氨酸、甘氨酸、苯丙氨酸。,C組（同化速率較低）：酪氨酸、色氨酸、氨、丙氨酸。,D組（極微或不同化）：脯氨酸（1）以上順序并不因個(gè)別氨基酸的濃度改變而受影響。（2）酵母對(duì)氨基酸的同化速率，與酵母濃度和個(gè)別氨基酸的濃度成正比，氨基酸濃度愈低，酵母吸收此氨基酸的速率也愈低，因此，如果麥汁中含氨基酸不足，必然促使在酵母細(xì)胞內(nèi)從其它途徑合成更多的氨基酸，如由丙酮酸合成氨基酸。（3）酵母對(duì)氨基氮的吸收，主要取決于麥汁中可同化氮的總量，其次是個(gè)別氨基酸的濃度。,3、啤酒酵母對(duì)氨基酸的同化模式與啤酒質(zhì)量（1）氨基酸被酵母吸收后，并非整體直接用于,蛋白質(zhì)合成，而是由酵母將氨基酸變?yōu)橄鄳?yīng)的酮酸同類(lèi)物。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的合成需要某種氨基酸時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)氨作用，由相應(yīng)的酮酸得到需要的氨基酸。（2）氨基酸根據(jù)它們的酮酸同類(lèi)物在酵母代謝中的重要性可分為三類(lèi)：第一類(lèi)：天冬氨酸、天冬酰胺、谷氨酸、谷酰胺、蘇氨酸、絲氨酸、蛋氨酸、脯氨酸。第二類(lèi)：異亮氨酸、結(jié)氨酸、苯丙氨酸、甘氨酸、丙氨酸、酪氨酸。第三類(lèi)：賴氨酸、組氨酸、精氨酸、亮氨酸,第一類(lèi)氨基酸在麥汁中的濃度不重要，它們的酮酸同類(lèi)物在發(fā)酵開(kāi)始時(shí)系來(lái)自氨基酸本身，而,后，來(lái)自糖的合成。因此第一類(lèi)氨基酸其濃度高低不會(huì)影響酵母的代謝作用。第二類(lèi)氨基酸在麥汁中的濃度是重要的。因?yàn)樵诎l(fā)酵后期由糖類(lèi)合成此類(lèi)相應(yīng)氨基酸的酮酸同類(lèi)物受到限制，此類(lèi)氨基酸的酮酸同類(lèi)物主要來(lái)自麥汁中所含的此類(lèi)氨基酸，麥汁中改變這一類(lèi)氨基酸的濃度，將大大影響成品啤酒的質(zhì)量。第三類(lèi)氨基酸在麥汁中的含量比例是更為重要。因?yàn)榇祟?lèi)氨基酸的酮酸同類(lèi)物幾乎全部來(lái)自麥汁氨基酸本身，很少來(lái)自糖的合成。缺乏此類(lèi)氨基酸將引起酵母代謝作用的極大改變，從而影響啤酒質(zhì)量。,因此，要求得到質(zhì)量均一的啤酒，除去控制氨基酸的總含量外，對(duì)二、三類(lèi)氨基酸的含量比例,也要控制。4、啤酒發(fā)酵過(guò)程中含氮物質(zhì)的變化啤酒發(fā)酵過(guò)程中，麥汁中的含氮物質(zhì)下降約1/3，主要是部分氨基酸和低分子肽被酵母同化。另外，由于pH值和溫度的降低，引起一些凝固性蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)-多酚物質(zhì)復(fù)合物的沉淀，在酵母細(xì)胞表面也吸附了少量蛋白質(zhì)顆粒。酵母除了同化氨基酸外，也分泌出一些含氮物質(zhì)，其量約為其同化氮的1/3。因此啤酒中的氮大約75%來(lái)自麥汁，25%來(lái)自酵母分泌物。,三、其它代謝產(chǎn)物（一）高級(jí)醇類(lèi)高級(jí)醇類(lèi)是啤酒發(fā)酵代謝,副產(chǎn)物的主要成分，對(duì)啤酒風(fēng)味具有重大影響。高級(jí)醇類(lèi)的形成和酵母菌種、麥汁成分及發(fā)酵條件有密切的關(guān)系。1、高級(jí)醇類(lèi)形成的代謝途徑啤酒中絕大多數(shù)的高級(jí)醇是在主發(fā)酵期間形成的，形成高級(jí)醇的代謝途徑有兩個(gè)方面：降解代謝途徑（埃爾利希代謝機(jī)制）和合成代謝途徑。降解代謝途徑：高級(jí)醇由氨基酸形成，其代謝途徑包括：（1）氨基酸被轉(zhuǎn)氨為α-酮酸；（2）酮酸脫羧成醛（失去一個(gè)碳原子）；（3）醛還原成醇。,合成代謝途徑：利用碳水化合物為碳源，生物合成氨基酸的最后階段，形成了α-酮酸中間體,由此脫羧和還原，就可以形成相應(yīng)的高級(jí)醇。其代謝過(guò)程見(jiàn)圖示。由圖可見(jiàn)，由糖類(lèi)生物合成高級(jí)醇，其變化末期與從氨基酸形成高級(jí)醇的途徑一樣，均由相應(yīng)的α-酮酸，脫羧成醛，再還原為醇。多種氨基酸的存在能抑制由碳水化合物合成高級(jí)醇類(lèi)，當(dāng)氨基氮的含氮量超過(guò)600毫克/升時(shí)，抑制作用很顯著。2、影響高級(jí)醇形成的因素（1）酵母菌種（2）麥汁濃度和麥汁成分,高級(jí)醇的形成隨麥汁濃度增高而增加。麥汁中氨基酸的含量高，形成高級(jí)醇的量也,高，但氨基酸含量過(guò)高，也會(huì)影響高級(jí)醇的生成；麥汁中可利用氮含量低，形成高級(jí)醇的量也低，但可利用氮含量過(guò)低，也會(huì)由合成代謝途徑產(chǎn)生較多的高級(jí)醇，加過(guò)多的糖液稀釋麥汁后添加輔助原料過(guò)多，都會(huì)增加高級(jí)醇的生成。（3）發(fā)酵條件增加通風(fēng)量導(dǎo)致生成較多的高級(jí)醇。發(fā)酵溫度和pH值高，有利于高級(jí)醇的生成。攪拌有利于高級(jí)醇的形成。加壓發(fā)酵，高級(jí)醇的生成量減少。接種量高有利于降低高級(jí)醇的形成。,用通風(fēng)、攪拌、升溫、糖的流加等方法促進(jìn)酵母增殖速率時(shí)，其側(cè)鏈的高級(jí)醇生成量也有所增加,3、啤酒發(fā)酵中產(chǎn)生的主要高級(jí)醇類(lèi)異戊醇含量最高，約占50%左右，其次為活性戊醇（2-甲基丁醇），異丁醇和正丙醇等。對(duì)啤酒風(fēng)味影響較大的是異戊醇和α苯乙醇。它們是構(gòu)成啤酒酒香味的主要成分。（二）醛與酮啤酒中的醛類(lèi)以乙醛為主，它是啤酒酵母發(fā)酵的中間代謝產(chǎn)物，是由丙酮酸不可逆的脫羧基而形成的。乙醛在主發(fā)酵前期大量形成，而后很快下降。提高麥汁pH值，增加麥汁通風(fēng)量和增加酵母,接種量均有利于乙醛的形成；發(fā)酵溫度高，乙醛生成量低，發(fā)酵后期其含量下降也快。,乙醛影響啤酒口味的成熟，當(dāng)超過(guò)界限值時(shí)，有粗糙苦味感覺(jué)，與雙乙酰和硫化氫并存時(shí)，構(gòu)成了嫩啤酒固有的生青味，乙醇在發(fā)酵后期，應(yīng)采取措施，大量排除乙醛含量。啤酒中所含的其他醛類(lèi)也是相應(yīng)感覺(jué)醇類(lèi)的正常前驅(qū)物質(zhì)，也是隨著啤酒成熟而含量逐步降低。啤酒中的主要酮類(lèi)是丙酮，含量甚微，是異丙醇的前驅(qū)物質(zhì)，對(duì)啤酒風(fēng)味無(wú)影響。（三）脂肪酸和其它有機(jī)酸啤酒中脂肪酸主要成分是醋酸，是啤酒的正常發(fā)酵成分。它有乙醛氧化而來(lái)。脂肪酸的存在,會(huì)影響啤酒的泡沫性能，一般來(lái)說(shuō)快速發(fā)酵方法（提高發(fā)酵溫度、增加接種量、攪拌、加大通風(fēng)量）,有利于降低游離脂肪酸的含量。其它有機(jī)酸主要包括乳酸、琥珀酸、檸檬酸、蘋(píng)果酸及有關(guān)的酮酸等。它們對(duì)啤酒風(fēng)味尤一定的影響，而酮酸則是酵母多種代謝途徑的匯合點(diǎn)，如丙酮酸是糖的代謝EMP代謝途徑的主要產(chǎn)物，也是多種酵母代謝產(chǎn)物的前驅(qū)物質(zhì)。（四）雙乙酰在啤酒中對(duì)風(fēng)味起主要作用的是雙乙酰，它在啤酒中的風(fēng)味界限值為0.15ppm,含量過(guò)高就會(huì)出現(xiàn)餿飯味。1、雙乙酰的形成生物合成途徑來(lái)自兩方面：（1）直接由乙酰輔酶A和活性乙醛縮合而成：,活性乙醛+乙酰輔酶A雙乙酰+輔酶A（2）由α-乙酰乳酸的非酶分解形成雙乙酰：,丙酮酸+活性乙醛α-乙酰乳酸非酶分解雙乙酰還原酶2.3丁二醇2、啤酒中雙乙酰的含量啤酒發(fā)酵時(shí)，雙乙酰的含量取決于雙乙酰生成量與排除量之間的平衡。（1）α-乙酰乳酸是酵母合成纈氨酸的中間產(chǎn)物，氮麥汁中缺乏結(jié)氨酸或它被消耗時(shí)，將引起多量α-乙酰乳酸的形成。（2）α-乙酰乳酸經(jīng)氧化脫羧反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為雙乙酰，此反應(yīng)是在酵母細(xì)胞外非酶吹化作用下進(jìn)行的，是一種較慢的化學(xué)變化過(guò)程。,,,,,（3）從雙乙酰還原為2，3丁二醇是酵母還原酶的作用，其反應(yīng)速度近10倍于非酶反應(yīng)。,因此要降低啤酒中雙乙酰的含量，應(yīng)加快主發(fā)酵期間從α-乙酰乳酸到雙乙酰的反應(yīng)速度。否則，當(dāng)后發(fā)酵酵母濃度降低時(shí)，便會(huì)有多量的雙乙酰積累，此時(shí)要進(jìn)一步降低雙乙酰的含量，就必須延長(zhǎng)儲(chǔ)酒時(shí)間。3、降低雙乙酰的措施雙乙酰是構(gòu)成啤酒生青味的主要成分之一，應(yīng)設(shè)法降低其含量：（1）提高麥汁中纈氨酸的含量通過(guò)反饋抑制作用，抑制從丙酮酸合成纈氨酸的支路代謝作用。,一般，12%的麥汁，α-氨基氮的含量控制在180毫克/升以上?；蛎?%浸出物中含有20毫克/升α-氨基氮。,（2）加速α-乙酰乳酸的分解速度提高發(fā)酵溫度。α-乙酰乳酸的非酶反應(yīng)和雙乙酰的酶還原作用都與穩(wěn)定有關(guān)，溫度愈高，反應(yīng)愈快。通風(fēng)攪拌。降低接種麥汁的pH值。在低pH值下，雙乙酰及其前驅(qū)物質(zhì)減少了。利用酵母還原雙乙酰。利用二氧化碳洗滌，排除雙乙酰。,第六節(jié)啤酒發(fā)酵工藝,一般來(lái)說(shuō)，下面啤酒的發(fā)酵過(guò)程分為主發(fā)酵和后發(fā)酵兩個(gè)階段，生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，其特點(diǎn)是：1、主發(fā)酵溫度比較低，發(fā)酵進(jìn)程比較緩慢，煮發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降下來(lái)。2、后發(fā)酵期較長(zhǎng)，酒液澄清良好，舊的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。一、主發(fā)酵（又稱(chēng)前發(fā)酵，或發(fā)酵）此階段為酵母活性期，麥汁中大部分可發(fā)酵糖類(lèi)在此期內(nèi)發(fā)酵，酵母的一些主意代謝產(chǎn)物也在此期間完成。,主發(fā)酵過(guò)程中的現(xiàn)象與要求：1、酵母繁殖期：麥汁添加酵母8~16小時(shí)，,酵母主要進(jìn)行自身的繁殖。液面上出現(xiàn)二氧化碳小氣泡，逐漸形成白色的、乳脂狀的泡沫。如果麥汁添加酵母16小時(shí)后尚不起泡，可能是室溫或接種溫度太低、酵母衰老、酵母添加量不足、麥汁通風(fēng)不足、麥汁中α-氨基氮和嘌呤、嘧啶等含氮物質(zhì)不足等原因所引起，應(yīng)采取相應(yīng)措施補(bǔ)救之。如適當(dāng)提高液溫、增加麥汁的通風(fēng)量、增加酵母量以及改進(jìn)糖化方法，加強(qiáng)蛋白質(zhì)分解作用提高麥汁中α-氨基氮含量。2、起泡期：發(fā)酵一天后，在麥汁表面逐漸出現(xiàn)更多的泡沫，由四周漸漸擁向中間，潔白細(xì)膩，,厚而緊密，如花菜狀。二氧化碳起泡上涌，并將一些析出物帶至液面。,此時(shí)發(fā)酵溫度每天上升0.5~0.8℃，降糖0.3~0.5，維持時(shí)間1~2天，不需人工降溫。3、高泡期：發(fā)酵3天后，泡沫增加，高達(dá)20~30厘米，并因酒內(nèi)酒花樹(shù)脂和蛋白質(zhì)-單寧氧化物開(kāi)始析出而逐漸變?yōu)樽攸S色，此時(shí)為發(fā)酵旺盛期，大量釋放熱量，需要人工冷卻。降溫應(yīng)緩慢，不宜太劇，否則會(huì)引起酵母早期沉淀，影響發(fā)酵作用。一般維持2~3天，每日降糖1.5左右。4、落泡期：發(fā)酵5~6天以后，發(fā)酵力逐漸減弱，二氧化碳?xì)馀轀p少，泡沫回縮，酒內(nèi)析出物增多，泡沫由棕黃色變?yōu)樽睾稚４藭r(shí)要控制液溫每,天下降0.5℃，每日降糖0.5~0.8，此時(shí)一般維持2天左右。,5、后發(fā)酵期：發(fā)酵7~8天后，發(fā)酵進(jìn)入末期，在大幅降溫的情況下，酵母大量凝集沉淀，可發(fā)酵性糖類(lèi)已大部分降解，每日降糖0.2~0.4。后發(fā)酵時(shí)期的主要作用有：生啤酒中殘留的可發(fā)酵性糖類(lèi)（麥芽糖和麥芽三糖）繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳繼續(xù)溶解達(dá)到飽和狀態(tài)；后發(fā)酵初期產(chǎn)生的二氧化碳在排出罐外時(shí)，將酒內(nèi)所含的一些生酒味的揮發(fā)性成分，如乙醛、硫化氫、雙乙酰等同時(shí)排出，減少啤酒的不成熟味覺(jué)，加快啤酒成熟；在較長(zhǎng)的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母、凝固物、酒花樹(shù)脂等，在低溫和低pH的情況下，緩慢沉降下來(lái)，逐漸澄清，便于過(guò)濾；在較低的儲(chǔ)酒溫度下,蛋白質(zhì)-單寧復(fù)合物逐漸析出而先行沉淀下來(lái)被慮出，改善了啤酒的非生物穩(wěn)定性。,二、主發(fā)酵技術(shù)條件冷麥汁pH值5.2~5.7冷麥汁溶解氧含量（ppm）6~8接種溫度（℃）5~7酵母添加量（%）0.4~0.6酵母使用代數(shù)不超過(guò)7代酵母增殖時(shí)間（小時(shí)）20主發(fā)酵最高溫度（℃）7.5~9.0發(fā)酵終了溫度（℃）4~5,降糖情況（P/天）：起泡期0.3~0.5高泡期1.5左右,落泡期0.5~0.8后酵期0.2~0.4主發(fā)酵時(shí)間（天）7~8后發(fā)酵時(shí)間（天）7~14主發(fā)酵終了時(shí)的pH值4.2~4.4三、發(fā)酵過(guò)程中的主要物質(zhì)變化1、糖的變化麥汁中可發(fā)酵性糖類(lèi)約占總糖的70%，其中80%以上的可發(fā)酵性糖類(lèi)在主發(fā)酵過(guò)程中為酵母所同化，或發(fā)酵為酒精和二氧化碳及其它代謝產(chǎn)物，只殘留少量的麥芽糖和麥芽三糖待,后發(fā)酵中分解。在發(fā)酵過(guò)程中，同等條件下，發(fā)酵度是隨可,發(fā)酵性糖與總糖的比例而變化的。可發(fā)酵性含量愈高，發(fā)酵度愈高；發(fā)酵速度則隨著發(fā)酵溫度和酵母添加量而變化，發(fā)酵溫度愈高，酵母添加量愈大，發(fā)酵愈旺，發(fā)酵速度愈快。2、含氮物質(zhì)的變化麥汁中所含可同化氮或不可同化氮的成分，均與啤酒質(zhì)量有關(guān)系，前者影響著發(fā)酵進(jìn)程和酵母代謝所產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)；后者則關(guān)系到啤酒的物理性能，如啤酒的澄清，非生物穩(wěn)定性和啤酒泡沫性能等等。在發(fā)酵過(guò)程中，麥汁中的部分氨基酸和肽類(lèi)被酵母所同化，但也由酵母合成了部分新的肽類(lèi)和,蛋白質(zhì)。這些生理合成產(chǎn)物，其成分與原麥汁所含不同，對(duì)啤酒的風(fēng)味和各項(xiàng)理化性能均能產(chǎn)生影響,另外，麥汁中原有的一部分高分子含氮物質(zhì)，在發(fā)酵過(guò)程中因受溫度和pH值降低的影響而析出。它的析出對(duì)啤酒的非生物穩(wěn)定性有明顯的好處。3、苦味物質(zhì)的變化在發(fā)酵過(guò)程中，麥汁中近1/3的苦味物質(zhì)損失掉，影響的因素有：（1）麥汁通風(fēng)量麥汁中含溶解氧愈多，酵母繁殖愈盛，酵母新細(xì)胞表面吸附的苦味物質(zhì)愈多。適當(dāng)調(diào)低含氧量，可以減少苦味物質(zhì)的損失。（2）pH值在發(fā)酵過(guò)程中，酒液的pH值和發(fā)酵溫度愈低，尚未異構(gòu)化的α-酸析出愈多。,（3）發(fā)酵時(shí)間高溫短時(shí)間的強(qiáng)烈發(fā)酵較低溫長(zhǎng)時(shí)間的緩慢發(fā)酵，苦味物質(zhì)損失相對(duì)較大。,（4）發(fā)酵溫度和壓力在密閉低溫發(fā)酵罐中，在0.4~2.0atm大氣壓下發(fā)酵，苦味物質(zhì)較開(kāi)口高溫發(fā)酵損失得少。4、pH值的變化冷麥汁的pH值一般為5.2~5.7，隨著發(fā)酵進(jìn)程而逐步降低。其原因主要是由于在發(fā)酵過(guò)程中，二氧化碳和有機(jī)酸的形成。下面發(fā)酵在終了時(shí)一般為4.4，添加未發(fā)芽谷類(lèi)原料的麥汁或麥汁煮沸時(shí)以及蔗糖均有利于降低酒液的pH值。低的酒液pH值有利于抑制乳酸菌；有利于蛋白質(zhì)凝固；有利于酵母凝聚。影響酒液pH值下降的因素，除水質(zhì)、麥芽質(zhì)量和糖化方法外，還與溶解氧、酵母添加量、發(fā)酵,溫度等因素有關(guān)，而上述因素均與酵母繁殖速率和發(fā)酵速度有關(guān)。發(fā)酵速度愈快，pH值下降逾快，反之愈慢。,緩慢降低pH值，苦味物質(zhì)損失少，有利于酒的泡持性。5、色度變化麥汁的色度在發(fā)酵過(guò)程中有所降低，其原因，部分在于pH值的變化，原溶解于麥汁中的色素物質(zhì)又被凝析出來(lái)，與蛋白質(zhì)、酒花樹(shù)脂等同存在于液面中。部分原因是由于酵母對(duì)單寧物質(zhì)的還原作用。四、發(fā)酵過(guò)程的控制在主發(fā)酵期間，技術(shù)控制的重點(diǎn)是溫度、濃度和時(shí)間，三者互相制約，又相輔相成。發(fā)酵溫度低濃度下降就慢，發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)；反之，發(fā)酵溫度高，,濃度下降快，發(fā)酵時(shí)間短?？刂频哪康木褪且谧疃痰臅r(shí)間內(nèi)達(dá)到要求的發(fā)酵度和代謝產(chǎn)物。,1、溫度的控制（1）接種溫度下面發(fā)酵的接種溫度一般控制在5~8℃，凡酵母菌種起發(fā)快，酵母添加量大或主發(fā)酵最高溫度要求比較低者，接種溫度應(yīng)低一些，如5~6℃，反之，需偏高一些，如6.5~8.0℃。通常淡色啤酒比濃色啤酒的接種溫度要高一些。（2）發(fā)酵最高溫度低溫發(fā)酵的最高溫度控制在7.5~9.0℃，高溫發(fā)酵的最高溫度控制在10~13℃。溫度偏低，有利于降低酯類(lèi)、高級(jí)醇、硫化氫、二甲基硫等物質(zhì)的形成，α-乙酰乳酸的形成量也降低，從而減少了雙乙酰的含量，使啤酒,的苦味及泡沫性能也更好一些；而溫度偏高，發(fā)酵時(shí)間短，設(shè)備利用率高，經(jīng)濟(jì)上比較合理。,一般來(lái)說(shuō)，在13℃內(nèi)，酵母的代謝過(guò)程沒(méi)有明顯的差異，都可以制出優(yōu)質(zhì)的啤酒來(lái)。（3）發(fā)酵終了溫度一般控制在4~5℃，要求：降低溫度，使酵母凝聚沉淀，酒液中只保留一定濃度的酵母量，同時(shí)，便于低溫儲(chǔ)藏，以利酒的澄清，否則，將延長(zhǎng)酒的儲(chǔ)存期。2、濃度的控制在一定的酵母菌種和麥汁成分下，濃度的控制是通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間來(lái)控制的。如發(fā)酵旺盛，降糖快，則需適當(dāng)降低發(fā)酵最高溫度和縮短最高溫的保持時(shí)間，反之則需延長(zhǎng)最高溫保持時(shí)間或采取緩慢降溫的辦法，以促,降糖。3、時(shí)間的控制在一定的麥汁成分，酵母,活性和一定的發(fā)酵度要求下，發(fā)酵時(shí)間主要取決于發(fā)酵溫度。發(fā)酵溫度高，發(fā)酵時(shí)間短，反之亦然。下面發(fā)酵的主發(fā)酵時(shí)間一般控制在3~7天，低溫發(fā)酵的酒，風(fēng)味柔和醇厚，泡沫細(xì)膩持久，質(zhì)量比較好，但設(shè)備利用率低。五、大罐低溫發(fā)酵實(shí)例：1、麥汁處理麥汁經(jīng)回旋沉淀槽除去熱凝固物和經(jīng)薄板熱交換器冷卻后，再經(jīng)硅藻土過(guò)濾、離心分離等方法去除冷凝固物。2、冷麥汁和發(fā)酵罐應(yīng)處于無(wú)菌狀態(tài)，要求在12~15小時(shí)內(nèi)連續(xù)滿罐。前幾批麥汁控制溫度5~6℃,少或者不通風(fēng)，每次加少量酵母（10%）以免形成多量的等下產(chǎn)物，最后1~2批麥汁可控制溫度7℃,左右，正常通風(fēng)，添加其余全部酵母。3、酵母添加量0.5~1.0%4、發(fā)酵最高溫度9℃，并維持此溫至60%發(fā)酵度5、末期升溫發(fā)酵末期，在發(fā)酵度距最終發(fā)酵度為10%左右時(shí)，升溫至12℃，壓力升至0.9公斤，進(jìn)行雙乙酰的還原，含量下降至0.1ppm。6、發(fā)酵時(shí)間6天左右，達(dá)到最終發(fā)酵度，第七天排除酵母7、冷卻在2~3天內(nèi)，將酒溫降至-1℃,8、二氧化碳洗滌，充氣：低溫保持10天左右，繼續(xù)排放酵母2~3次，并進(jìn)行二氧化碳的洗滌,最后充氣至要求的二氧化碳含量。六、圓柱錐底罐圓柱錐底罐產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代，在型式和結(jié)構(gòu)方面已有很大的改進(jìn)，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于啤酒發(fā)酵生產(chǎn)中。圓柱錐底罐的特點(diǎn)有：1、具有錐底，方便主發(fā)酵后酵母回收。2、罐本身具有冷卻夾套或盤(pán)管，冷卻面積能夠滿足工藝上的降溫要求。一般在罐體部分有2~3段冷卻；錐底設(shè)有一段冷卻，有利于酵母沉降。3、圓柱錐底罐是密閉罐，可以進(jìn)行二氧化碳,洗滌，也可回收二氧化碳；既能發(fā)酵，又能儲(chǔ)酒。4、罐內(nèi)的發(fā)酵液由于罐體高度而產(chǎn)生的CO2,梯度以及冷卻方位的控制，可以使發(fā)酵液形成自下而上或自上而下的自然對(duì)流，罐體愈高，對(duì)流作用愈強(qiáng)。5、圓柱錐底罐適合于下面發(fā)酵，應(yīng)用于上面發(fā)酵，需選擇凝聚性強(qiáng)的上面酵母。圓柱錐底罐的基本結(jié)構(gòu)：見(jiàn)手繪圖徑高比1：1.5~1：6錐形角度與錐體高度：錐形角度一般以60~85為宜，以有利于酵母的沉降和排出為原則；錐體高度以占總高度的1/3~1/4為宜。,冷卻面積與冷卻方式：小型圓柱錐底罐可采用無(wú)縫冷卻鋼管，采用間接冷卻方式，冷卻劑采用乙,二醇溶液或酒精溶液等。中型及大型罐，則采用夾套直接氨冷卻。直接冷卻的優(yōu)點(diǎn)是（1）消耗能量低；（2）采用的管徑小，同樣的冷卻能力，間距冷需150毫米管徑，而直接冷僅需50毫米管徑。（4）免去了一套制冷過(guò)程；直接冷卻較間接冷卻投資少，而生產(chǎn)費(fèi)用低。罐的容量：應(yīng)與糖化能力相配合，以12~15小時(shí)內(nèi)滿罐為宜?，F(xiàn)在的罐容量一般為100~400噸，過(guò)大的容量，加工后運(yùn)輸不方便。罐的壓力：錐形罐是密閉罐，二氧化碳可以回收，罐內(nèi)需要維持一定的壓力，在控制二氧化碳,含量時(shí)，也需要承受一定的壓力。因此需要根據(jù)工作壓力的要求，設(shè)置安全閥。,大型發(fā)酵罐在可能大的放料速度下空罐時(shí)，有時(shí)會(huì)形成真空；罐內(nèi)的二氧化碳在進(jìn)行堿液洗滌時(shí)會(huì)被堿液吸收，也能形成真空。因此應(yīng)設(shè)置真空閥便于空氣進(jìn)入罐內(nèi)，以平衡罐內(nèi)外的壓力。,第六節(jié)啤酒包裝與成品啤酒啤酒經(jīng)過(guò)后發(fā)酵或后處理，口味已經(jīng)達(dá)到成熟,二氧化碳已經(jīng)飽和，酒液也逐漸澄清，此時(shí)再經(jīng)過(guò)機(jī)械處理，使酒內(nèi)懸浮的輕微粒子最后分離，達(dá)到酒液澄清透明的程度，即可包裝出售。啤酒的包裝方式根據(jù)銷(xiāo)售的需要而為，有瓶裝啤酒，罐裝啤酒和桶裝啤酒；又分鮮啤酒和熟啤酒。一、啤酒的澄清啤酒的澄清是指啤酒與其所含的固體粒子分離的過(guò)程。啤酒自然澄清的原因是由于固液相的不同比重而產(chǎn)生，沉降速度慢。機(jī)械澄清方法可以除去啤酒中的酵母和細(xì)菌以及微小的渾濁粒子，不僅使啤酒外觀富有吸引力，而且還大大改善了啤酒的生,物穩(wěn)定性和非生物穩(wěn)定性。啤酒機(jī)械澄清的大大粗分為兩類(lèi)（1）啤酒過(guò)濾（2）啤酒離心分離。不管,采取哪種方法，總的要求是：產(chǎn)量大，質(zhì)量好，酒和二氧化碳的損失小，不吸氧，不污染，不影響舊的風(fēng)味。（一）啤酒的過(guò)濾方式：1、濾棉過(guò)濾是比較陳舊的方法，現(xiàn)已淘汰。2、硅藻土過(guò)濾硅藻土作為助濾劑主要原因是其具有細(xì)小的多空結(jié)構(gòu)，它的密度?。?00~250公斤/立方米），表面積大（10000~20000平方米/公斤），顆粒大小為2~100微米具有一定的吸附能力，能濾出0.1~1.0微米以下的粒子。硅藻土是一種惰性的助濾劑，它對(duì)啤酒,的風(fēng)味沒(méi)有影響。過(guò)濾速度快，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。3、薄膜過(guò)濾用作過(guò)濾介質(zhì)的微孔薄膜能,像篩子一樣篩去一定直徑的粒子。采用0.8微米孔徑薄膜過(guò)濾的啤酒，即具有很好的生物穩(wěn)定性。（二）啤酒的離心分離啤酒的離心分離是利用離心力將固體粒子從液體中分離出來(lái)。可以說(shuō)離心分離實(shí)質(zhì)上是變革的沉降方法。采用離心機(jī)的特點(diǎn)是體積小，啤酒損失少，不易污染，節(jié)省勞力，管理方便，價(jià)格高，操作時(shí)，由于摩擦生熱，酒溫稍許升高（0.5~3.0℃）會(huì)使已析出的部分啤酒混濁物再度溶解，降低了啤酒的非生物穩(wěn)定性。,對(duì)于在儲(chǔ)酒時(shí)澄清不好的啤酒，一般先經(jīng)過(guò)硅藻土過(guò)濾機(jī)進(jìn)行粗分離后，再進(jìn)行精濾。,二、啤酒的包裝啤酒包裝是啤酒生產(chǎn)的最后一道工序，對(duì)啤酒質(zhì)量和外觀有直接的影響。啤酒包裝是根據(jù)市場(chǎng)需要而選擇包裝形式的，一般當(dāng)?shù)禺a(chǎn)銷(xiāo)的啤酒以瓶裝、罐裝或桶裝的鮮啤酒為主；而外銷(xiāo)貨出口啤酒多采用瓶裝或罐裝的殺菌啤酒。啤酒在包裝過(guò)程中應(yīng)做到以下要求：（1）嚴(yán)格的無(wú)菌要求，符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；（2）在包裝過(guò)程中應(yīng)盡量減少二氧化碳的損失，以保證啤酒口味和泡沫性能；,（3）在包裝過(guò)程中應(yīng)盡量避免與空氣接觸，防止氧化作用而影響啤酒風(fēng)味穩(wěn)定性和非生物穩(wěn)性。,（一）瓶裝啤酒瓶裝啤酒包裝工序的生產(chǎn)流程：瓶子選瓶浸瓶洗瓶驗(yàn)瓶裝酒濾過(guò)啤酒瓶裝鮮啤酒裝箱貼標(biāo)驗(yàn)酒壓蓋瓶蓋酒箱商標(biāo)瓶裝熟啤酒裝箱貼標(biāo)驗(yàn)酒殺菌,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,瓶裝啤酒的巴氏滅菌過(guò)程：分預(yù)熱、殺菌和冷卻三步驟，即啤酒由低溫逐漸升溫至滅菌溫度，,在滅菌溫度下保持一段時(shí)間，而后逐漸冷卻至較低溫度。,