啤酒酿造工艺

啤酒酿造工艺江苏工业学院化学化工学院理论部分内容一、啤酒概述二、啤酒发酵机理三、啤酒酿造工艺四、啤酒检测指标一、啤酒概述1.啤酒定义啤酒是以麦芽（包括特种麦芽）为主要原料，以大米或其它谷物为辅助原料，经麦芽汁的制备，加酒花煮沸，并由酵母发酵酿制而成的，含有二氧化碳、起泡的、低酒精度（2.5%-7.5%）的饮料酒。一、啤酒概述2.啤酒简史（1）酒的诞生中国：杜康（2）啤酒的诞生西方：9000多年前，古巴比伦地区中国：商代，古人称之为醴曲酿酒，蘖酿醴一、啤酒概述2.啤酒简史（3）啤酒的发展历史I.古代的啤酒生产纯属家庭作坊式，是微生物工业起源之一。II.路易·巴斯德发明了灭菌技术，为啤酒生产技术工业化奠定了基础。III.1878年，汉逊及耶尔逊确立了酵母的纯粹培养和分离技术后，对控制啤酒生产的质量和保证工业化生产作出了极大的贡献。一、啤酒概述2.啤酒简史（4）中国近现代啤酒的发展I.1900年，沙皇俄国在哈尔滨八王子建立啤酒厂。（哈尔滨啤酒）II.1903年，英国和德国的商人在青岛开办酿酒公司。（青岛啤酒）第一阶段：新中国成立之前（萌芽时期）分布在沿海、沿江地区，规模小，原料依赖于进口，生产技术完全掌握在外国专家手中，总产量只有7000吨/年。一、啤酒概述2.啤酒简史（4）中国近现代啤酒的发展III.1935年，日本在沈阳建厂。（华润雪花）第二阶段：1949-1979（恢复时期）全国啤酒厂总数达到90多家，产量为51.59万吨。第三阶段：1979-1988（发展时期）每年总产量以30%递增。一、啤酒概述2.啤酒简史（4）中国近现代啤酒的发展第四阶段：1990-今（高速发展时期）2006年，全国啤酒总产量再创历史新高，达到3061.56万吨/年，真正成为世界最大的啤酒生产国和啤酒消费市场。一、啤酒概述3.发展趋势（1）产量上的发展潜力中国大陆地区年人均啤酒消费量为18L，只有德国的10％，美国的17％，发展前景还是很大的。（2）品质上的发展潜力随着我们生活水平的提高，啤酒也在向保健型的方向发展。如：绿啤酒一、啤酒概述4.营养成分啤酒的实际浓度：其主要营养成分：糖类物质：占80％含氮物质：占8－10％4.5%左右矿物质：占3－4％另外，含有：17种氨基酸（其中8种必需）12种维生素无机盐，微量元素一、啤酒概述4.营养成分产热高达1779KJ，与250g面包或5－6个鸡蛋的产热量相当能量：对于1L12°P的啤酒一、啤酒概述5.啤酒分类下面发酵啤酒：（1）按所用酵母品种分类：上面发酵啤酒：采用上面酵母进行发酵发酵温度较高（英国的啤酒）采用下面酵母进行发酵发酵温度较低（德国的啤酒）一、啤酒概述5.啤酒分类中浓度啤酒：（2）按麦芽汁浓度分类：低浓度啤酒：原麦芽汁浓度为2.5-8°P酒精含量为0.8-2.2%原麦芽汁浓度为9-12°P酒精含量为2.5-3.5%高浓度啤酒：原麦芽汁浓度为13-22°P酒精含量为3.6-5.5%一、啤酒概述5.啤酒分类纯生啤酒：（3）按生产方式分类：鲜啤酒：不经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌的新鲜啤酒。存放时间较短，一般为7天不经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌的新鲜啤酒，而采用物理方法进行无菌过滤。口味新鲜，淡爽，啤酒稳定性好，保质期可达半年以上一、啤酒概述5.啤酒分类（3）按生产方式分类：熟啤酒：经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌的啤酒。保质期较长，可达三个月左右。二、啤酒发酵机理1.基本原理（1）可发酵性糖的定义指能被酵母利用、同化的糖类。麦芽汁中：麦芽糖，还有少量的葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽三糖等（2）麦芽糖生物合成乙醇的途径1/2C12H22O12＋1/2H2O2C2H5OH＋2CO2＋2ATP＋226.09KJC6H12O6＋2ADP＋2Pi二、啤酒发酵机理2.发酵过程具体分为4个阶段：（1）葡萄糖磷酸化生成己糖磷酸酯（3步反应）（2）磷酸己糖分裂为2个磷酸丙酮（2步反应）（3）3-磷酸甘油醛生成丙酮酸（5步反应）（4）丙酮酸生成乙醇3.发酵副产物连二酮类，高级醇，有机酸，醛类三、啤酒酿造工艺1.啤酒生产工艺流程三、啤酒酿造工艺1.啤酒生产工艺流程粉碎机糊化锅糖化锅过滤槽麦芽中淀粉很少，不需糊化煮沸锅旋沉槽发酵罐添加淀粉类辅料三、啤酒酿造工艺2.啤酒生产线设备9大系统：（1）粉碎系统：粉碎机（2）糖化系统：糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、旋沉槽（3）过滤系统：立式过滤机（4）发酵系统：发酵罐、清酒罐（5）罐装系统：灌装机、保鲜桶、封口机三、啤酒酿造工艺2.啤酒生产线设备9大系统：（6）洗涤系统：碱液/H2O2罐车（7）制冷系统：制冷机组、冰水罐（8）蒸汽系统：蒸汽发生器（9）控制系统：动力控制、制冷控制、温度控制三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（1）制备原理麦芽中的高分子物质在酶类的作用下，分解为可发酵性糖及可溶性浸出物并且溶于水。糖化工艺的原则：确定适合各种酶作用的最佳条件。三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（2）制备原料及设备原料及仪器：大型设备：蒸汽发生器、粉碎机、糊化锅、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、回旋沉淀槽、薄板换热器大麦芽，啤酒花，0.5%碘液，温度计，糖度计，pH计三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（3）制备工艺①麦芽的糖化采用升温浸出糖化法。I.利用低温水（35-38℃）浸渍麦芽，时间为0.5-1.0小时；II.升温至50℃，进行蛋白质分解，保持40分钟；III.再缓慢升温至62-63℃，糖化30分钟左右；IV.继续升温至68-70℃，直到完全糖化；V.最后再升温至75-78℃，终止糖化。三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（3）制备工艺②麦芽汁的过滤过滤目的：尽快把麦芽汁和麦糟分开，以得到清亮和较高收率的麦芽汁，避免影响半成品麦芽汁的色香味。三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（3）制备工艺②麦芽汁的过滤过滤工艺：II.其次对麦糟进行洗涤，用78-80℃的热水分2-3次将吸附在麦槽中的可溶性浸出物洗出，得到二滤和三滤洗涤麦芽汁。I.首先将糖化醪泵入过滤槽，搅拌均匀后静置20min;三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（3）制备工艺③麦芽汁的煮沸煮沸的目的与作用：糖化后的麦芽汁必须经过强烈的煮沸，并加入酒花制品，成为符合啤酒质量要求的定型麦芽汁。三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（3）制备工艺③麦芽汁的煮沸煮沸方法：通常采用传统的间歇常压煮沸法。煮沸时间一般为70-90分钟。三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（3）制备工艺③麦芽汁的煮沸酒花的添加目的：I.赋予啤酒特殊的香味；II.赋予啤酒爽快的苦味；III.增加防腐能力；IV.提高啤酒的非生物稳定性；V.防止煮沸时窜沫；三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（3）制备工艺③麦芽汁的煮沸酒花的添加方法：I.初沸5-10分钟后加入总量的20%左右；II.煮沸40分钟左右加入总量的50-60%；III.煮沸终了前5-10分钟，加入剩余量。添加酒花的量大约为总量0.06%。采用三次添加法（煮沸90分钟为例）三、啤酒酿造工艺3.麦芽汁的制备（3）制备工艺④麦芽汁的处理热凝固物的分离、冷凝固物的分离、麦芽汁的冷却与充氧等。对热凝固物的分离通常采用回旋沉淀槽。三、啤酒酿造工艺4.麦芽汁的发酵（1）发酵原料及设备a.发酵原料及仪器：b.大型设备：麦芽汁，啤酒酵母，糖度计，酒精蒸馏装置，酒精计，pH计发酵罐，清酒罐三、啤酒酿造工艺4.麦芽汁的发酵（2）发酵工艺流程a.酵母的扩大培养b.酵母的发酵斜面原菌种100ml培养瓶培养充氧冷麦芽汁接入菌液前发酵（酵母增殖）主发酵（封罐）贮酒鲜啤酒（11±0.2℃，0-0.03MPa）后发酵（12℃，0.14MPa，4天）降至4.2±0.2Bx三、啤酒酿造工艺4.麦芽汁的发酵（2）发酵工艺流程b.酵母的发酵后发酵：24小时内，温度降至0℃，保持0.14MPa5℃之前，0.5-0.7℃/h降温；5℃之后，0.1-0.3℃/h降温；三、啤酒酿造工艺5.啤酒的过滤与分离（1）过滤的目的①除去酒中的悬浮物，改善啤酒外观，使啤酒澄清透明，富有光泽；②除去或减少使啤酒出现混浊沉淀的物质（多酚物质和蛋白质）；提高啤酒的胶体稳定性（非生物稳定性）。③除去酵母或细菌等微生物，提高啤酒的生物稳定性。三、啤酒酿造工艺5.啤酒的过滤与分离（2）过滤的方法分为过滤法和离心分离法。过滤法包括棉饼过滤法、硅藻土过滤法、板式过滤法和膜过滤法等。其中最常用的是硅藻土过滤法。四、啤酒检测指标1.制备过程的检测（1）糖化阶段麦芽汁的糖度（2）发酵阶段①糖度测定；②酒精度测定；④观察酵母形态。③双乙酰的测定；四、啤酒检测指标2.成品酒的检测（1）感官指标①色泽、透明度；②泡沫；④口味。③香气；四、啤酒检测指标2.成品酒的检测（2）理化指标①酒精度；③原麦芽汁浓度；⑤真正发酵度。④总酸；②糖度；