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发酵工艺基本原理

作者:微彩票 发布日期:2020-08-07 08:00



  发酵基本工艺说明 主要内容 一、麦汁中所含的可发酵物质 二、啤酒发酵中酵母的代谢作用 三、啤酒发酵副产物的影响 四、发酵工艺基本类型 五、啤酒过滤流程说明 一、麦汁中所含的可发酵物质 啤酒生产的品种不同,麦汁的化学成分也不同, 由麦芽和糖化工艺决定。 12P麦汁为例: 1.可发酵性糖 麦汁浸出物90%为糖类物质。 可发酵性糖:葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽三糖和棉子糖 非糖(不可发酵):麦芽四糖、麦芽五糖至麦芽九糖、糊精 2.可同化性氮物质 麦汁浸出物4-6%为含氮物质,含氮量800-1000mg/L, a-氨基氮在180mg/L左右. 麦汁中a-氨基氮含量和氨基酸的组成对酵母和发酵过程 有重要影响。 酵母的生长和繁殖需要吸收麦汁中氨基酸、氨基氮、氨、 多肽、嘌呤、嘧啶等可同化物质。 氨基酸还对高级醇和双乙酰等发酵副产物起控制作用。 3. 4. 矿物质和微量元素 主要元素有磷、硫。镁、钠、钙与酵母细胞结构物质的组成,能量转 微量元素铁、铜、锌在麦汁含量较少,对于发酵和酵母活性很主要。 生长素类物质 麦汁中生产素物质已嘌呤为例,含量在40-60mg/l,还有维生素, 主要是B族维生素,是酶活性基的组成部分。 5. 溶解氧 麦汁冷却时加入空气,溶解氧含量在6-8mg/l,被酵母迅速吸 收,24小时后,仅有微量存在。 二、 啤酒发酵中酵母的代谢作用 ? 1. 糖类的代谢 1. 有氧呼吸作用 C6H12O6 + 6O2 2.无氧发酵作用 6H2O + 6CO2 放热 281KJ C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 放热113KJ 96 %发酵性糖分解为乙醇和二氧化碳, 1.5 %用于合成酵母新细胞,另 2.5%生成发酵副产物,会给啤酒口味带来一定的影响。 2.蛋白质的代谢 ? 生长旺盛的酵母需要吸收的氮素源,在发酵开始 阶段以氨水解,在发酵阶段主要是氨基酸通过转化而 产生新物质,用于合成细胞的蛋白质和其他含氮化合 物。 3、 脂肪酸的代谢 ? 酵母中的脂类与蛋白质一起组成细胞膜。脂类约占细胞壁干 物质30%。所以酵母细胞增殖,必须有脂类合成。 4、酵母营养物质代谢 酵母营养物质的作用及其缺乏后的表现 营养物质 可同化性氮物质 (主要氨基酸) 作 用 构成细胞蛋白质和核酸,细胞 质的主要组成,是酵母发育的 主要营养 构成酵母细胞酶的活性基的重 要成分 缺乏后的表现 酵母生成发育受到影响,发酵 降糖和双乙酰生成量多,还原 能力下降 细胞内代谢活动受到影响,细 胞活力降低 生产素 (嘌呤、维生) 矿物质:磷 酵母从无机磷化物中获得磷较 高,进入细胞后迅速合成有机 磷化合物,磷酸盐对麦汁有缓 冲作用 锌是乙醇脱氢酶和乳酸脱氢酶 的活性基,也是多种酶的激活 剂。 酵母细胞生成繁殖减慢,发酵 不旺盛,发酵能力下降 锌 发酵降糖慢,发酵度低,双乙 酰还原慢 三、啤酒发酵副产物的影响 啤酒发酵期间,酵母代谢产物除了乙醇和CO2外,还有一些副 产物,如双乙酰、高级醇、酸等。虽然这些物质在啤酒中的含量 很少,但由于这些物质有强烈的风味,故对啤酒风味特性有很大 影响。 近代研究啤酒成熟指标发现,啤酒口味不成熟主要不是由于缺 少某些物质,而是由于在主发酵期产生某些啤酒口味的代谢物质 没有排除到人们能够接受的程度。比如说,双乙酰、硫化氢等。 ? 啤酒风味成分说明表 ? ? · ? ? ? · ? a? ? ? ? é ? á ? · ? ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? °? ? ó ? ? ? ? ? ? ? ? ¨? à ? ? ? ? ? ¨? à ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ° ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ì ? ? ? ? ? 0.15mg/l 0.15mg/l 33mg/l 0.4mg/l 1.6mg/l 5? ? 10ug/l 33? ? 50ug/l 80ug/l 500ug/l 0.1mg/l 0.1? ? 32ug/l 75mg/l 100mg/l ? ? ? ? ? ? ? ? · ? ? ? ? ? ? ? ? ? · §? ? ? ? ? ? ? a- ? ? ? ? ? ? ù ? ? ? á 2? ? 3-? ì ? ? ? ? ? ? á ? ? ? ? ? ? á ? ? ? × ? ? á ? ì ? ? ? ò ? ? ? ? ? ? ? ? ×? ò (DMS)_ ? ? ? ? ? ? ? ? ? a-? á ¨ ? ? ?? ? ? ? ? ? · ? -2-? ? ? ? ? ? ? ? -1-? ò ? ? ì ? ? ? ? ? ? ? × ? ? ? ? ? 四、发酵工艺类型 传统啤酒发酵工艺两大类型: 1.上面发酵 2.下面发酵 下面发酵工艺特点 1)采用下面酵母,主发酵温度较低,发 酵进程缓慢,发酵的代谢副产物相对较 少,主发酵完毕后,大部分酵母沉降到 发酵容器底部。 ? 2)后发酵和贮酒期较长,酒液澄清良好, CO2饱和稳定,酒的泡沫细微,风味柔和, 保存期较长。 ? 上面发酵工艺特点 1)采用上面酵母,发酵温度较高(15~20℃)。 酵母起发快,接种量可以减少,形成的酵母新细 胞较多。 ? 2)麦汁接种温度比较高(13~16℃),发酵2~3 天为发酵旺盛阶段,发酵4~6天即可结束。 ? 3)发酵结束后,酵母成紧密的一层浮在液面上, 约3~4cm。酵母使用代数远较下面发酵多。 ? 4)啤酒成熟快,设备周转快,啤酒有独特风味, 但保存期短。 ? 发酵曲线 ? ? ? ? ? ? ? ? -2 0 ? · ? ? ? ×? ? 1 2 3 ? ? · ? ? ×? ? 4 5 6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ×? ? 12° C± 0.5 (° P) 16° C± 0.5 ? ? ? ? (-1.5° C)-0° C ó ? ? ì ? ×? ? 11 12 13 14 · ? ? ? ? ±? ? ? ¨? ì ? ? ? ? ? ? ? ×? ? 8 9 10 7 啤酒过滤流程 ? ? ? ·? ? ? ? VNT ? PVPP? ú ? ? ? ? ? ? ? ÷? ? ? ± í (? ì ? ? ? ú ) ? B B T · ? ? ? ? ? è ? ? ? í ? ? ? ? ? ? ? ú ? YST ? ? ? ? ? ? ú ? BBT ? ? ? ? ? ? PT ü × ° °? ? ? ? ? ?

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