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啤酒发酵 ( 3 ) 下面发酵酵母的发酵技术. 发酵过程中麦汁的变化. pH 值的下降 含氮物的减少 氧化还原势 RH 的下降 啤酒色泽变浅 苦味物质和多酚物质的析出 酵母的凝聚 啤酒清亮度的增加(浊度下降) 啤酒中的 CO 2 溶解 草酸钙的形成. 发酵过程中麦汁的变化. pH 值的下降 麦汁的 pH 值一般在 5.2 - 5.6 ,发酵液的 pH 值一般在 4.2 - 4.4 。 特别是在酵母对数生长阶段和起发阶段, pH 值的下降幅度最大。 pH 值的下降变化规律是“前快后慢”。. 发酵过程中麦汁的变化. pH 值的下降 pH 值下降的影响
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啤酒发酵 (3) 下面发酵酵母的发酵技术
发酵过程中麦汁的变化 • pH值的下降 • 含氮物的减少 • 氧化还原势RH的下降 • 啤酒色泽变浅 • 苦味物质和多酚物质的析出 • 酵母的凝聚 • 啤酒清亮度的增加(浊度下降) • 啤酒中的CO2溶解 • 草酸钙的形成
发酵过程中麦汁的变化 • pH值的下降 • 麦汁的pH值一般在5.2-5.6,发酵液的pH值一般在4.2-4.4。 • 特别是在酵母对数生长阶段和起发阶段,pH值的下降幅度最大。 • pH值的下降变化规律是“前快后慢”。
发酵过程中麦汁的变化 • pH值的下降 • pH值下降的影响 • 蛋白质和多酚物质的析出 • 苦味物质的析出 • 色度 • 后熟速度加快 • 啤酒泡沫特性 • 啤酒口味细腻 • 生物稳定性提高 • 有利于酵母凝聚
发酵过程中麦汁的变化 • pH值的下降 • pH值下降的原因 • 挥发性及不挥发性有机酸的形成 • CO2的形成 • 一级磷酸盐被酵母消耗,释放出H离子 • NH2离子被酵母吸收 • 钾离子被酵母吸收,并释放出H离子
发酵过程中麦汁的变化 • pH值的下降 • 影响pH值下降的因素 • 麦汁的性质 • 酵母的种类 • 酵母添加量和通风强度 • 发酵状况 • 微生物状况 • 酵母自溶
发酵过程中麦汁的变化 • 二. 含氮物的减少 • 含氮物减少的原因 • 酵母吸收麦汁中的可同化氮 • 高分子蛋白质物质的沉降析出 • 吸附于酵母细胞表面 • 被CO2带于泡盖中
发酵过程中麦汁的变化 • 三. 氧化还原势rH的下降 • rH是表示溶液的氧化还原电势。 • 麦汁、发酵液、啤酒中许多的氧化性和还原性物质相互作用,达到平衡时,反映在电极电位上的数值称rH值。 • rH值大,氧化性强,还原性弱;rH值小,还原性强,氧化性弱 • 麦汁的rH值为20-26(麦汁通氧后,氧含量较多,rH值较高 • 发酵液的rH值为8-10(随着酵母的繁殖,氧很快被酵母消耗,因而rH值逐渐降低)
发酵过程中麦汁的变化 • 三. 氧化还原势rH的下降 • rH是表示溶液的氧化还原电势。 • rH值大小,影响酵母的生理活动,能改变酵母的发酵产物。 • 对啤酒质量的影响,rH值越小,啤酒质量越好,啤酒色泽越浅、氧化感越小。
发酵过程中麦汁的变化 • 四. 色泽变浅 • 由深至浅的过程 • 降低的幅度,随麦汁深浅而变动,麦汁色度越深,降低幅度越大。 • 一般浅色啤酒下降:1.5-2.5EBC
发酵过程中麦汁的变化 • 四. 色泽变浅 • 色度降低的原因 • 随着发酵温度、pH值的变化,麦汁中色素物质析出进入泡盖。 • 通过酵母细胞壁的吸附作用 • 色素物质被沉淀物吸附后一起沉降
发酵过程中麦汁的变化 • 五. 苦味物质和多酚物质的析出 • 苦味物质和多酚物质析出的原因 • pH值的下降 • CO2带入泡盖 • 酵母吸附
发酵过程中麦汁的变化 • 五. 苦味物质和多酚物质的析出 • 影响苦味物质损失的因素 • 酵母种类 • 发酵强度 • 压力 • 发酵后约1/3的苦味物质损失,苦味值下降。 • 多酚物质约减少25%,对啤酒苦味的纯正性和非生物稳定性有利。
发酵过程中麦汁的变化 • 六. 酵母的凝聚 • 在发酵结束时酵母凝聚 • 麦汁中浸出物完全或接近完全发酵时,酵母开始沉降。 • 发酵代谢产物使啤酒pH值下降,接近酵母蛋白质的等电点,使酵母带电也趋于零,不能使酵母相互排斥分开,从而产生凝聚。
发酵过程中麦汁的变化 • 七. 酒液清亮度增加 • 影响啤酒澄清的因素 • 混浊物的特性和数量 • 澄清时的酒液温度 • 酒液的运动情况 • 啤酒的pH值 • 后酵贮酒设备的形状和酒液高度 • 澄清时间 • 酒液的粘度
发酵过程中麦汁的变化 • 七. 草酸钙的形成 • 草酸是糖代谢的中间产物,与Ca2+结合后形成草酸钙 • 以晶体状附着发酵容器和酵母细胞壁表面 • 带入啤酒中会导致草酸钙混浊和啤酒喷涌
传统发酵方式的发酵技术 • 传统发酵的过程 • 前发酵(主要的发酵过程,70%的糖在此阶段发酵) • 后发酵
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵间及主发酵设备 • 主发酵间 • 主发酵间一般都建在地面之上,在后发酵间的上面或附近。 • 由三部分组成,酵母添加室、主发酵间和酵母间。 • 技术要求:无菌;发酵间空间可冷却控温;发酵液可冷却控温;室内的CO2能排出
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主酵间及主发酵设备 • 主发酵设备
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母添加 • 酵母的繁殖和倒池 • 发酵过程 • 下酒 • 酵母的回收 • 清洗和杀菌
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母添加 • 酵母添加的原则 • 确保(在添加温度5-6℃时)添加酵母12-16小时后起发酵开始。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母添加 • 酵母添加量 • 酵母泥:0.5升浓酵母泥/hl 12°P麦汁 • 酵母数:12-15×106个/ml麦汁
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母添加 • 决定酵母添加量的因素 • 酵母的生理状态 • 酵母泥的稠度 • 麦汁浓度 • 麦汁中FAN量 • 发酵时间 • 添加温度 • 麦汁溶氧量
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母添加 • 酵母添加量过高的影响 • 起发快,旺盛(可缩短发酵时间,抑制杂菌繁殖) • 酵母增殖率低 • 酵母易衰老、退化、甚至自溶 • 酒花苦味损失增加 • pH值下降快 • 啤酒色度下降快
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母添加 • 酵母添加温度 • 添加温度取决于主发酵的最高温度,一般添加温度低于主发酵最高温度2-3℃。 • 常规低温发酵的低温:8-9 ℃,其相应的添加温度应为5-6 ℃。 • 过高的发酵顶温会带来过多的发酵副产物。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母添加 • 选择酵母添加温度应考虑的因素 • 发酵副产物的形成(啤酒风味) • 发酵时间的长短(设备周转、产量) • 酵母添加量的高低 • 酵母性能 • 原麦汁浓度、EVG(最终发酵度)、FAN
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母添加 • 添加方法 • 即收即用法 • 干式添加法 • 活化法 • 追加法
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母的繁殖和倒池 • 在酵母繁殖池中进行 • 活化经低温无菌水贮存的酵母,使酵母渡过停滞期 • 使酵母繁殖到一定的数量,并升温到起发温度 • 通过倒池,分离冷凝固物、死酵母…… • 如分次满池,可调节麦汁的组成(浓度、色度……)
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母的繁殖和倒池 • 在酵母繁殖池中进行 • 繁殖时间:一般8-16小时,应根据液面泡沫掌握。 • 繁殖池添加酵母后,发酵液的表面会出现CO2小气泡,逐渐形成一层白色、细腻的泡沫层,这时可倒池。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 酵母的繁殖和倒池 • 影响繁殖时间长短的因素 • 麦汁组成的好坏 • 酵母添加量的多少 • 麦汁接种温度的高低 • 发酵间室温的高低 • 繁殖时间不易太长,如大量形成CO2气体,会将已经沉淀的冷凝固物重新带起来,也影响倒池工作。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 根据液面外观现象(泡沫的变化)一般分为5个阶段 • 起发酵阶段(起泡期) • 涌泡期(低泡期) • 高泡期(发酵旺盛期) • 落泡期(发酵衰减期) • 下酒期(捞泡盖期)
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 根据液面外观现象(泡沫的变化)一般分为5个阶段 • 起发酵阶段(起泡期)、涌泡期(低泡期) • 倒池4-6小时后,发酵池四周出现白色的泡沫,逐渐拥向中间,覆盖住整个液面。泡沫洁白细腻,慢慢增厚而紧密,形状似“菜花形”,高度大约10-15cm。 • 温度上升:0.5-0.8℃/天(不降温) • 糖度下降:0.3-0.5%/天,一般保持1-2天
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 根据液面外观现象(泡沫的变化)一般分为5个阶段 • 高泡期(发酵旺盛期) • 发酵1-2天后,泡沫继续增高,最高可达到30-40cm,泡沫形状卷曲状,类似“浪花”、“卷发”形。由于酒花树脂、色素物质、蛋白多酚复合物的析出,颜色由白变成黄色。 • 发酵旺盛,温度上升快,需控制温度。 • 糖度下降:1.5-2.5%/天,一般保持2-3天
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 根据液面外观现象(泡沫的变化)一般分为5个阶段 • 落泡期(发酵衰减期) • 发酵3-5天后,CO2生成量减少,泡沫回缩高度下降,形成“锯齿状”,析出物增多,泡沫颜色由黄变成棕色。 • 糖度下降:0.5-0.8%/天 • 温度、时间控制,有两种方法 • 缓慢降温:根据糖度下降,温度下降0.5-0.8%,维持1-2天 • 急降温:达到下酒糖度后,急速降温到下酒温度。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 根据液面外观现象(泡沫的变化)一般分为5个阶段 • 下酒期(捞泡盖期) • 发酵5-7天后基本停止,CO2生成量更少,泡沫继续回缩,最终在发酵液面上形成棕褐色的“泡盖”,厚度2-4cm • 糖度下降:0.2-0.4%/天 • 保持0.5-1天 • 控制温度到下酒温度,沉淀酵母
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的温度管理 • 发酵液温度的变化,反映了发酵速度、降糖情况,一般把主酵温度分为三个阶段 • 起发温度(添加温度) • 高泡温度(发酵顶温) • 下酒温度
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的温度管理 • 发酵液温度的变化,反映了发酵速度、降糖情况,一般把主酵温度分为三个阶段 • 起发温度(添加温度) • 大约等于麦汁冷却温度(或略高于),是自然升温的过程。 • 一般控制比高泡温度低2-3℃
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的温度管理 • 发酵液温度的变化,反映了发酵速度、降糖情况,一般把主酵温度分为三个阶段 • 高泡温度(发酵顶温) • 是主发酵过程中最高温度,如温度高,发酵旺盛,决定了发酵速度、代谢产物的组成、啤酒的风味。 • 现在一般控制在9-12℃
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的温度管理 • 发酵液温度的变化,反映了发酵速度、降糖情况,一般把主酵温度分为三个阶段 • 下酒温度 • 主发酵的终了温度,决定了酵母的回收量(温度低酵母回收量多),影响到后发酵的情况(后发酵强度、澄清、双乙酰的还原、CO2的饱和、酒龄) 温度检查:最少三次/天或最好4小时/次,每班两次,防止温度忽高忽低。用漂浮温度计检查。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的糖度管理(发酵度) • 糖度的变化,反映了麦汁组成、酵母性能、繁殖情况及添加量。 • 在实际工作中,一般在达到高泡温度时,才开始检查,每天最好三次,根据具体糖度来控制温度。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的糖度管理(发酵度) • 根据测定方法的不同,将酒液的浸出物浓度分为 • 外观浓度(直接测定,在未标明时,均指外观浓度) • 真正浓度(酒液样品除气、蒸馏除醇、补容后测定) • 外观浓度<真正浓度
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的糖度管理(发酵度) • 发酵度是指:在一定时间内,被发酵的浸出物占总浸出物的百分比
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的糖度管理(发酵度) • 由于酒液浸出物浓度有外观浓度和真正浓度之分,所以发酵度亦分为 • 外观发酵度(Vs) • 真正发酵度(Vw) • 根据巴林公式计算:Vw≈0.81Vs
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的糖度管理(发酵度) • 生产中的几种发酵度 • 最终发酵度(EVG) • 主发酵间发酵度(GVG) • 成品啤酒发酵度(AVG)
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的糖度管理(发酵度) • 生产中的几种发酵度 • 最终发酵度(EVG) • 在实验室中,在最适条件下,经酵母的作用,将麦汁中的可发酵性糖彻底发酵而测出的最大发酵度。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的糖度管理(发酵度) • 生产中的几种发酵度 • 主发酵间发酵度(GVG) • 是主酵结束时的发酵度。一般要求主发酵间发酵度比最终发酵度低10-12%,根据此可以确定出下酒的糖度。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵的糖度管理(发酵度) • 生产中的几种发酵度 • 成品啤酒发酵度(AVG) • 是发酵结束时啤酒的发酵度。现代生产越来越倾向于尽可能是AVG接近EVG,两者最大差值一般为5%,一般为2-4% 最好在滤酒前测定,差值越大啤酒口味呈甜、成品啤酒生物稳定性差。
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 酵母数的控制 • 酵母添加数量:10-15×106个/ml;(最高30×106个/ml) • 酵母最高数:65-75×106个/ml • 下酒酵母数:8-15×106个/ml(粉状酵母25-40×106个/ml) • 过滤前:<2×106个/ml(粉状酵母<4-8×106个/ml)
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 时间控制 • 发酵时间的长短,主要取决用于发酵时的高泡温度。 • 温度低,发酵较缓慢,发酵时间长。pH值下降慢,蛋白质物质析出少,啤酒酒体醇厚,泡沫丰富,但对非生物稳定性不利。 • 温度高,发酵旺盛,发酵时间短。pH值下降快,酸度上升急,有利于蛋白质物质的析出,啤酒口味较淡泊,泡沫较松散,但啤酒非生物稳定性好。 • 一般主发酵时间5-7天
传统发酵方式的发酵技术 • 前发酵(主发酵) • 主发酵操作 • 主发酵过程 • 发酵间的常规检查项目 • 品温 • 浓度 • pH值 • 总双乙酰含量 • 酵母数及凝聚情况 • 微生物状况