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現(xiàn)代啤酒發(fā)酵技術
閱讀：1716 發(fā)布時間：2019-2-27
1.一罐法
室外大型發(fā)酵罐生產啤酒是啤酒工業(yè)發(fā)展的趨勢，我國于1978年開始采用這一新
技術。室外大型發(fā)酵罐為錐底圓柱形，簡稱錐形罐，大罐具有CIP清洗系統(tǒng)，保證了生
產中的衛(wèi)生安全；罐體還具有自身冷卻裝置，易控制發(fā)酵溫度；罐底為錐形，回收酵母
和清洗便利。生產工藝按設備分類可分一罐發(fā)酵法、兩罐發(fā)酵法；按溫度分類，可分為
低溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵。
整個發(fā)酵過程包括主酵、后酵及貯酒后熟在一個錐形罐中進行，即稱為“一罐
法”。企業(yè)因為季節(jié)或產品質量的因素，在一罐的基礎上又采用了兩種工藝———低溫發(fā)
酵和高溫發(fā)酵。
（1）低溫發(fā)酵工藝
麥汁經(jīng)過處理后冷卻至接種溫度5℃ 耀8℃，除去冷凝固物后，充無菌空氣使溶
解氧達到7mg/L耀12mg/L，接種酵母（接種量0.5％ 耀1.0％ ）后泵入發(fā)酵罐進行發(fā)
酵。錐形管容積較大，可分批打入麥汁，但必須在24小時內滿罐。發(fā)酵開始后保持
接種溫度3天，然后自然升溫至9℃ 耀10℃，并保持此溫度進行主發(fā)酵。當發(fā)酵液外
觀發(fā)酵度達到55％時，使罐壓升至0.08MPa耀0.1MPa，自然升溫至12℃，以加速雙乙
酰的還原，減少醇和酯類等的生成。當雙乙酰的含量降低到0.1mg/L以下時，酒
液冷卻降溫，降至5℃左右保持24小時，然后減壓回收酵母。后降溫至0℃左右，貯
酒7耀14天。
（2）高溫發(fā)酵工藝
處理后的熱麥汁冷至9℃ 耀11℃，除去冷凝固物并充無菌空氣后，接種酵母菌液，
繁殖36h后升溫至12℃發(fā)酵2天，外觀濃度降至6°P時，使罐壓升至0.081MPa耀
0.1MPa，并逐步自然升溫至14℃ 耀16℃，繼續(xù)發(fā)酵并還原雙乙酰，當雙乙酰含量可降
至0.1mg/L以下時，即可緩慢降溫至0℃，進行后熟及飽和CO2，時間為4耀5天。高
溫一罐發(fā)酵工藝的總時間為12耀15天。
錐形罐一罐發(fā)酵法具有操作簡單、酵母回收方便、酒花用量少，且產出的啤酒泡沫
好等優(yōu)點，而且一罐法生產啤酒可以省去兩罐法的倒罐操作，減少了接觸空氣的機會，
清洗消耗少，酒損低。缺點是由于酒液對流較強，許多本應分離的雜質不能排出而溶于
酒中。所以，一罐法釀制的啤酒口味較兩罐法的粗糙，酒花苦味稍顯生硬，后苦味也更
明顯。
2.兩罐法
主發(fā)酵和后發(fā)酵分別在主酵罐和后貯罐中進行，具體生產操作如下：
（1）發(fā)酵設備清洗與滅菌
① 發(fā)酵罐使用前，先用清水沖洗30分鐘，以排除的水無殘渣、清澈為準。
② 用溫度為80℃ 耀85℃、濃度為4％的氫氧化鈉溶液進行CIP循環(huán)30分鐘。
③ 用清水沖洗發(fā)酵罐20分鐘。
④ 用濃度為20mg/KgClO2溶液或濃度為2％ 的甲醛水溶液進行 CIP循環(huán)30耀40
分鐘。
⑤ 用無菌水沖洗發(fā)酵罐20耀30分鐘（用雙氧水溶液滅菌此步操作可以省略）。
⑥ 麥芽汁入罐前，由發(fā)酵罐錐底泵入80℃ 耀95℃的熱水至排氣管排出水，浸泡
30耀40分鐘后排掉，并降溫8℃ 耀9℃，備用。
⑦ 發(fā)酵罐使用完畢后，再用清水沖洗30分鐘，以排除的水無殘渣、清澈為準。
（2）啤酒發(fā)酵
① 在麥汁冷卻之前用90℃以上的熱水對發(fā)酵罐和管路進行滅菌。
② 麥汁冷卻期間，打開發(fā)酵罐排氣閥門。
③ 冷麥芽汁進罐時按要求及時添加菌種，所需的酵母量為麥汁量的0.5％ （體積
分數(shù)）左右，混合均勻。然后通入無菌空氣，使溶解氧含量在8mg/L左右。麥芽汁進
罐完畢后60分鐘取樣測定酵母數(shù)和糖度，滿罐酵母數(shù)為（1.2耀1.8）×107個/ml。滿
罐1天后，每天測量一次酵母數(shù)，并且每天上、下午各測1次糖度，當糖度降至3.8耀
4.2Bx°時，封罐緩慢升壓并保持罐壓0.12MPa左右停止測量糖度。
④ 酵母經(jīng)繁殖20h左右，待麥汁表面形成一層泡沫時，將增殖槽中的麥汁泵入發(fā)
酵槽內，進行厭氧發(fā)酵。
⑤ 發(fā)酵前期，溫度不超過接種溫度（8℃），發(fā)酵2耀3天左右，溫度升至發(fā)酵的
高溫度10℃ 耀14℃，進行冷卻，先維持高溫度2耀3天。以后控制發(fā)酵溫度逐步回
落，主酵結束時，發(fā)酵液溫度控制在4.0℃ 耀4.5℃。
⑥ 主發(fā)酵后一天急劇冷卻，使大部分酵母沉降槽底，然后將發(fā)酵液送至儲酒罐
進行后發(fā)酵。
⑦ 將嫩啤酒輸送到儲酒罐的操作稱下酒。儲酒罐可一次裝滿，也可分2、3次裝
滿。如是分裝，應在1耀3天內裝滿。入罐后，液面上應留出10耀15cm空距，有利于排
除液面上的空氣，盡量減少與氧的接觸。麥芽汁滿罐1天后每隔24小時排冷凝固物1
次，共排3次。
⑧ 密封升壓：下酒滿桶后，敞口發(fā)酵2耀3天，以排除啤酒中的生青味物質。然后
封罐，罐內CO2氣壓逐步上升，壓力達到50耀80kPa時保壓，讓酒中的CO2逐步飽和。
⑨ 發(fā)酵10d后開始測定雙乙酰含量，當雙乙酰含量達到0.05耀0.1mg/L時，逐步
降溫至5℃ 耀6℃保持24耀48小時，減壓回收酵母。后再降溫至0℃ 耀 -1℃（啤酒的
冰點是0.05℃），低溫保存7耀14天。
⑩ 酸度測定：滿罐1小時后測定1次，溫度升至發(fā)酵高溫度時測定1次，溫度
降至0℃時再測1次。
兩罐法工藝的總周期約為23。天左右。其優(yōu)點是后發(fā)酵罐內酵母數(shù)已不多，經(jīng)后貯后，酵母沉淀較*，酒液較澄清，過濾性能良好；缺點是倒罐時易攝入氧氣導致啤酒氧化影響啤酒質量。
（3）酵母回收
① 回收酵母泥作種酵母的條件
a.鏡檢：細胞大小正常，無異常細胞，液泡和顆粒物正常。
b.肝糖染色：酵母泥用0.1％EDTA-Na稀釋后，再用2％劉哥氏dian液染色5耀6分鐘，鏡檢視野有紅棕色肝糖細胞顆粒，若為黃色則無肝糖顆粒。要求有肝糖細胞應大于70％ 耀75％。
c.死亡率測定：適當稀釋酵母泥，用0.1％美藍染色3分鐘，若被染色上深藍色則為死細胞或衰老細胞。美藍染色率<5％ 為健壯酵母，<10％ 尚可使用，>15％ 則不能繼續(xù)使用。
d.雜菌檢查：用0.1％EDTA-Na適當稀釋酵母泥，使每一個顯微鏡（中倍）鏡檢視野中酵母細胞數(shù)位50個左右，檢查20個視野共有100個左右酵母，細胞周圍含桿菌≤1個。
e.無異常酸味和酵母自溶臭味，凝聚性正常（過強過弱均為變異）。
② 操作要求
a.回收前的準備：把酵母暫存罐用80℃熱水*刷洗干凈，然后降溫至7℃ 耀8℃，并備有一定量的無菌空氣，以防止酵母突然減壓細胞壁破裂。
b.回收方法：回收的酵母應盡量取中間較白的部分，回收完畢后緩慢降溫到4℃左右，以備下次使用。
c.回收保存：在酵母暫存罐保存的時間不得超過36小時。
d.酵母回收的時間：封罐4耀5天后大部分酵母已沉降到錐底，此時回收的酵母泥質量較好。若雙乙酰還原結束后再回收酵母，則酵母死亡率較高，影響下次發(fā)酵質量。
（四）啤酒發(fā)酵新技術
1.高濃度麥汁發(fā)酵
20世紀70年代，美國、加拿大等國啤酒廠推出“高濃度釀造后稀釋”工藝，采用高濃度麥汁糖化和發(fā)酵，啤酒成熟后，在過濾以前用飽和CO2的無菌水稀釋成傳統(tǒng)的成
品啤酒。該方法原麥汁濃度在15°P以上，稀釋方法有兩種，分別是前稀釋與后稀釋。
前稀釋是指主發(fā)酵時高濃度，后發(fā)酵時濃度要稀釋，該方法對稀釋水脫氧要求不高；后
稀釋是指啤酒發(fā)酵貯酒結束后，成熟啤酒在后處理或過濾前稀釋。
2.連續(xù)發(fā)酵
連續(xù)發(fā)酵在20世紀五六十年代的一些國家應用于啤酒生產，主要有多罐式連續(xù)發(fā)
酵和塔式連續(xù)發(fā)酵兩種。由于連續(xù)發(fā)酵存在易染菌、雙乙酰含量高、酵母易老化等缺
點，連續(xù)發(fā)酵逐漸停止使用。
室外大型發(fā)酵罐生產啤酒是啤酒工業(yè)發(fā)展的趨勢，我國于1978年開始采用這一新
技術。室外大型發(fā)酵罐為錐底圓柱形，簡稱錐形罐，大罐具有CIP清洗系統(tǒng)，保證了生
產中的衛(wèi)生安全；罐體還具有自身冷卻裝置，易控制發(fā)酵溫度；罐底為錐形，回收酵母
和清洗便利。生產工藝按設備分類可分一罐發(fā)酵法、兩罐發(fā)酵法；按溫度分類，可分為
低溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵。
整個發(fā)酵過程包括主酵、后酵及貯酒后熟在一個錐形罐中進行，即稱為“一罐
法”。企業(yè)因為季節(jié)或產品質量的因素，在一罐的基礎上又采用了兩種工藝———低溫發(fā)
酵和高溫發(fā)酵。
（1）低溫發(fā)酵工藝
麥汁經(jīng)過處理后冷卻至接種溫度5℃ 耀8℃，除去冷凝固物后，充無菌空氣使溶
解氧達到7mg/L耀12mg/L，接種酵母（接種量0.5％ 耀1.0％ ）后泵入發(fā)酵罐進行發(fā)
酵。錐形管容積較大，可分批打入麥汁，但必須在24小時內滿罐。發(fā)酵開始后保持
接種溫度3天，然后自然升溫至9℃ 耀10℃，并保持此溫度進行主發(fā)酵。當發(fā)酵液外
觀發(fā)酵度達到55％時，使罐壓升至0.08MPa耀0.1MPa，自然升溫至12℃，以加速雙乙
酰的還原，減少醇和酯類等的生成。當雙乙酰的含量降低到0.1mg/L以下時，酒
液冷卻降溫，降至5℃左右保持24小時，然后減壓回收酵母。后降溫至0℃左右，貯
酒7耀14天。
（2）高溫發(fā)酵工藝
處理后的熱麥汁冷至9℃ 耀11℃，除去冷凝固物并充無菌空氣后，接種酵母菌液，
繁殖36h后升溫至12℃發(fā)酵2天，外觀濃度降至6°P時，使罐壓升至0.081MPa耀
0.1MPa，并逐步自然升溫至14℃ 耀16℃，繼續(xù)發(fā)酵并還原雙乙酰，當雙乙酰含量可降
至0.1mg/L以下時，即可緩慢降溫至0℃，進行后熟及飽和CO2，時間為4耀5天。高
溫一罐發(fā)酵工藝的總時間為12耀15天。
錐形罐一罐發(fā)酵法具有操作簡單、酵母回收方便、酒花用量少，且產出的啤酒泡沫
好等優(yōu)點，而且一罐法生產啤酒可以省去兩罐法的倒罐操作，減少了接觸空氣的機會，
清洗消耗少，酒損低。缺點是由于酒液對流較強，許多本應分離的雜質不能排出而溶于
酒中。所以，一罐法釀制的啤酒口味較兩罐法的粗糙，酒花苦味稍顯生硬，后苦味也更
明顯。
2.兩罐法
主發(fā)酵和后發(fā)酵分別在主酵罐和后貯罐中進行，具體生產操作如下：
（1）發(fā)酵設備清洗與滅菌
① 發(fā)酵罐使用前，先用清水沖洗30分鐘，以排除的水無殘渣、清澈為準。
② 用溫度為80℃ 耀85℃、濃度為4％的氫氧化鈉溶液進行CIP循環(huán)30分鐘。
③ 用清水沖洗發(fā)酵罐20分鐘。
④ 用濃度為20mg/KgClO2溶液或濃度為2％ 的甲醛水溶液進行 CIP循環(huán)30耀40
分鐘。
⑤ 用無菌水沖洗發(fā)酵罐20耀30分鐘（用雙氧水溶液滅菌此步操作可以省略）。
⑥ 麥芽汁入罐前，由發(fā)酵罐錐底泵入80℃ 耀95℃的熱水至排氣管排出水，浸泡
30耀40分鐘后排掉，并降溫8℃ 耀9℃，備用。
⑦ 發(fā)酵罐使用完畢后，再用清水沖洗30分鐘，以排除的水無殘渣、清澈為準。
（2）啤酒發(fā)酵
① 在麥汁冷卻之前用90℃以上的熱水對發(fā)酵罐和管路進行滅菌。
② 麥汁冷卻期間，打開發(fā)酵罐排氣閥門。
③ 冷麥芽汁進罐時按要求及時添加菌種，所需的酵母量為麥汁量的0.5％ （體積
分數(shù)）左右，混合均勻。然后通入無菌空氣，使溶解氧含量在8mg/L左右。麥芽汁進
罐完畢后60分鐘取樣測定酵母數(shù)和糖度，滿罐酵母數(shù)為（1.2耀1.8）×107個/ml。滿
罐1天后，每天測量一次酵母數(shù)，并且每天上、下午各測1次糖度，當糖度降至3.8耀
4.2Bx°時，封罐緩慢升壓并保持罐壓0.12MPa左右停止測量糖度。
④ 酵母經(jīng)繁殖20h左右，待麥汁表面形成一層泡沫時，將增殖槽中的麥汁泵入發(fā)
酵槽內，進行厭氧發(fā)酵。
⑤ 發(fā)酵前期，溫度不超過接種溫度（8℃），發(fā)酵2耀3天左右，溫度升至發(fā)酵的
高溫度10℃ 耀14℃，進行冷卻，先維持高溫度2耀3天。以后控制發(fā)酵溫度逐步回
落，主酵結束時，發(fā)酵液溫度控制在4.0℃ 耀4.5℃。
⑥ 主發(fā)酵后一天急劇冷卻，使大部分酵母沉降槽底，然后將發(fā)酵液送至儲酒罐
進行后發(fā)酵。
⑦ 將嫩啤酒輸送到儲酒罐的操作稱下酒。儲酒罐可一次裝滿，也可分2、3次裝
滿。如是分裝，應在1耀3天內裝滿。入罐后，液面上應留出10耀15cm空距，有利于排
除液面上的空氣，盡量減少與氧的接觸。麥芽汁滿罐1天后每隔24小時排冷凝固物1
次，共排3次。
⑧ 密封升壓：下酒滿桶后，敞口發(fā)酵2耀3天，以排除啤酒中的生青味物質。然后
封罐，罐內CO2氣壓逐步上升，壓力達到50耀80kPa時保壓，讓酒中的CO2逐步飽和。
⑨ 發(fā)酵10d后開始測定雙乙酰含量，當雙乙酰含量達到0.05耀0.1mg/L時，逐步
降溫至5℃ 耀6℃保持24耀48小時，減壓回收酵母。后再降溫至0℃ 耀 -1℃（啤酒的
冰點是0.05℃），低溫保存7耀14天。
⑩ 酸度測定：滿罐1小時后測定1次，溫度升至發(fā)酵高溫度時測定1次，溫度
降至0℃時再測1次。
兩罐法工藝的總周期約為23。天左右。其優(yōu)點是后發(fā)酵罐內酵母數(shù)已不多，經(jīng)后貯后，酵母沉淀較*，酒液較澄清，過濾性能良好；缺點是倒罐時易攝入氧氣導致啤酒氧化影響啤酒質量。
（3）酵母回收
① 回收酵母泥作種酵母的條件
a.鏡檢：細胞大小正常，無異常細胞，液泡和顆粒物正常。
b.肝糖染色：酵母泥用0.1％EDTA-Na稀釋后，再用2％劉哥氏dian液染色5耀6分鐘，鏡檢視野有紅棕色肝糖細胞顆粒，若為黃色則無肝糖顆粒。要求有肝糖細胞應大于70％ 耀75％。
c.死亡率測定：適當稀釋酵母泥，用0.1％美藍染色3分鐘，若被染色上深藍色則為死細胞或衰老細胞。美藍染色率<5％ 為健壯酵母，<10％ 尚可使用，>15％ 則不能繼續(xù)使用。
d.雜菌檢查：用0.1％EDTA-Na適當稀釋酵母泥，使每一個顯微鏡（中倍）鏡檢視野中酵母細胞數(shù)位50個左右，檢查20個視野共有100個左右酵母，細胞周圍含桿菌≤1個。
e.無異常酸味和酵母自溶臭味，凝聚性正常（過強過弱均為變異）。
② 操作要求
a.回收前的準備：把酵母暫存罐用80℃熱水*刷洗干凈，然后降溫至7℃ 耀8℃，并備有一定量的無菌空氣，以防止酵母突然減壓細胞壁破裂。
b.回收方法：回收的酵母應盡量取中間較白的部分，回收完畢后緩慢降溫到4℃左右，以備下次使用。
c.回收保存：在酵母暫存罐保存的時間不得超過36小時。
d.酵母回收的時間：封罐4耀5天后大部分酵母已沉降到錐底，此時回收的酵母泥質量較好。若雙乙酰還原結束后再回收酵母，則酵母死亡率較高，影響下次發(fā)酵質量。
（四）啤酒發(fā)酵新技術
1.高濃度麥汁發(fā)酵
20世紀70年代，美國、加拿大等國啤酒廠推出“高濃度釀造后稀釋”工藝，采用高濃度麥汁糖化和發(fā)酵，啤酒成熟后，在過濾以前用飽和CO2的無菌水稀釋成傳統(tǒng)的成
品啤酒。該方法原麥汁濃度在15°P以上，稀釋方法有兩種，分別是前稀釋與后稀釋。
前稀釋是指主發(fā)酵時高濃度，后發(fā)酵時濃度要稀釋，該方法對稀釋水脫氧要求不高；后
稀釋是指啤酒發(fā)酵貯酒結束后，成熟啤酒在后處理或過濾前稀釋。
2.連續(xù)發(fā)酵
連續(xù)發(fā)酵在20世紀五六十年代的一些國家應用于啤酒生產，主要有多罐式連續(xù)發(fā)
酵和塔式連續(xù)發(fā)酵兩種。由于連續(xù)發(fā)酵存在易染菌、雙乙酰含量高、酵母易老化等缺
點，連續(xù)發(fā)酵逐漸停止使用。