啤酒发酵过程的研究专业班级：作者：学号：指导老师：啤酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。

啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种。

啤酒以大麦芽﹑酒花﹑水为主要原料﹐经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。

啤酒一般典型特征表现在多方面。

在色泽方面﹐大致分为淡色﹑浓色和黑色3种﹐不管色泽深浅﹐均应清亮﹑透明无浑浊现象﹔注入杯中时形成泡显﹐且酒体爽而不淡﹐柔和适口﹐而浓色啤酒苦味较轻﹐具有浓郁的麦芽香味﹐酒体较醇厚﹔含有饱和溶解的CO2﹐有利于啤酒的起泡性﹐饮用後有一种舒适的刺激感觉﹔应长时间保持其光洁的透明度﹐在规定的保存期内﹐不应有明显的悬浮物。

啤酒发酵过程是指啤酒酵母在一定条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动，而啤酒就是啤酒酵母在生命活动之中所产生的产物。

由于酵母菌类型的不同，发酵的条件和产品要求、风味等的不同，造成发酵方式也不相同。

1、啤酒发酵的过程方法和注意事项1．1 酵母扩大培养的目的啤酒酵母扩大培养是指从斜面种子到生产所用的种子的培养过程。

酵母扩培的目的是及时向生产中提供足够量的优良、强壮的酵母菌种，以保证正常生产的进行和获得良好的啤酒质量。

一般把酵母扩大培养过程分为二个阶段：实验室扩大培养阶段（由斜面试管逐步扩大到卡氏罐菌种）和生产现场扩大培养阶段（由卡氏罐逐步扩大到酵母繁殖罐中的零代酵母）。

扩培过程中要求严格无菌操作，避免污染杂菌，接种量要适当。

1.2 啤酒酵母扩大培养的方法1.2.1实验室扩大培养阶段斜面原菌种 --→斜面活化 --→ 10ml液体试管 --→ 100ml培养瓶--→ 1L培养瓶25℃，3～4天25℃，24～36h 25℃，24h 20℃,24～36h--→ 5L培养瓶 --→ 25L卡氏罐16～18℃,24～36h 14～16℃，36～48h⑵生产现场扩大培养阶段25L卡氏罐→ 250L汉生罐→ 1500L培养罐→ 100hL培养罐→ 20m3繁殖罐12～14℃，2～3天10～12℃，3天9～11℃，3天8～9℃，7～8天--→0代酵母1.2.2酵母扩培要求：酵母扩培是基础，只有培养出来高质量的酵母，才能生产出好的啤酒。

扩培必须保证两点：①原菌种的性状要优良；②扩培出来的酵母要强壮无污染。

扩培在实验室阶段，由于采用无菌操作，只要能遵守操作技术和工艺规定，很少出现杂菌污染现象。

进入车间后，如卫生条件控制不好，往往会出现染菌现象，所以扩培人员首先无菌意识要强，凡是接种、麦汁追加过程所要经过的管路、阀门必须用热水或蒸汽彻底灭菌，室内的空气、地面、墙壁也要定期消毒或杀菌，通风供氧用的压缩空气也必须经过0.2μm的膜过滤之后才能使用。

同时充氧量要适量，充氧不足酵母生长缓慢，充氧过度会造成酵母细胞呼吸酶活性太强，酵母繁殖量过大对后期的发酵不利的。

一般扩培酵母在进入培养罐前每天要通氧三次，每次20分钟。

发酵后的培养，要求麦汁中溶解氧9mg/L左右。

最后，每一批扩培的同时还应对酵母的发酵度、发酵力、双乙酰峰值、死灭温度等指标进行检测，以便及时、正确掌握酵母在使用过程中的各种性状是否有新的变化。

（3）酵母的添加：酵母添加前麦汁的冷却温度非常重要。

各批麦汁冷却温度要求必须呈阶梯式升高，满罐温度控制在7.5℃～7.8℃之间，严禁有先高后低现象，否则将会对酵母活力和以后的双乙酰还原产生不利的影响。

同时要准确控制酵母添加量，如果添加量太小，则酵母增长缓慢，对抑制杂菌不利，一旦染菌，无论从口味还是双乙酰还原都将受到影响。

添加量太小会因酵母增值倍数过大而产生较多的高级醇等副产物；添加量过大，酵母易衰老、自溶等，添加量控制在7‰左右。

（4）温度控制：在发酵过程中，温度的控制十分关键。

根据菌种特性，采用低温发酵，高温还原。

既有利于保持酵母的优良性状，又减少了有害副产物的生成，确保了酒体口味比较纯净、爽口。

如果发酵温度过高，虽然可缩短发酵周期，加速双乙酰还原，但过高的发酵温度会使啤酒口味比较淡泊，醇醛类副产物增多，同时也会加速菌种的突变和退化。

（5）酵母的回收与排放：酵母回收的时机非常关键，通常是在双乙酰还原结束后开始回收酵母，但酵母死亡率较高，大都在7%～8%左右，对下批的发酵非常不利，通过反复实验、对照，并对酵母进行跟踪检测，发现封罐4～5天后大部分酵母已沉降到锥底，只有少量悬浮在酒液中参与双乙酰还原，此时回收酵母，基本不会对双乙酰还原产生什么影响，而且回收酵母的死亡率也下降至2%～3%。

回收前的准备工作也很重要，首先要把酵母暂存罐用80℃热水彻底刷洗干净，然后降温至7℃～8℃，并备有一定量的无菌空气，以防止酵母突然减压细胞壁破裂，从锥形罐回收的酵母，应尽量取中间较白的部分。

回收完毕后缓慢降温到4℃左右，以备下次使用，在酵母罐保存的时间不得超过36小时。

当酒液降至0℃以后，还要经常排放酵母，否则由于锥底温度较高，酵母自溶后，一方面有本身的酵母臭味，另一方面自溶后释放出来的分解产物进入啤酒中，会产生比较粗糙的苦味和涩味。

另外，酵母自溶产生的蛋白质，在啤酒的酸性条件下，尤其在高温灭菌时极易析出形成沉淀，从而破坏了啤酒的胶体稳定性。

啤酒酵母为兼性厌氧菌。

在啤酒酿造过程中，啤酒酵母在有氧情况下吸收麦芽汁中的糖和其他营养成分，合成酵母细胞，该过程被称为同化作用或合成代谢，为吸能反应；而在厌氧情况下，酵母进行细胞内呼吸将葡萄糖不完全氧化而分解转变成乙醇和二氧化碳，称为异化作用或分解代谢（习惯称为啤酒发酵），该过程释放出能量为放能反应。

酵母在有氧条件下合成酵母细胞时，要消耗一定量的糖（通过呼吸作用）转变成CO2和H2O，同时释放出大量能量供酵母生长繁殖用。

啤酒的发酵过程实质上是啤酒酵母利用麦芽汁中的糖和其他营养物质在有氧和无氧情况下为维持正常生命活动而进行的一系列新陈代谢过程，啤酒酵母新陈代谢的最终产物就是我们所要的产品--啤酒。

2、麦芽汁的制备2.1 管道清洗2.2原料的粉碎○1按照工艺要求，准确称取18公斤大麦芽。

粉碎大麦芽时，为了获得比较好的粉碎效果，可以用喷雾器给大麦芽喷淋自来水，增加大麦芽麦皮的湿度。

湿度的掌握：手握一把麦芽，手心向下张开，手心有大麦芽附着，表明湿度比较合适。

○2接通粉碎机的电源，将粉碎机电源旋钮搬向顺转，两个辊筒开始旋转。

将麦芽加到粉碎机的料斗中，慢漫旋转进料手柄，原料就进入粉碎机。

○3进料速度的控制：由转动手柄控制，可根据实际需要调整进料速度，进料速度不可过快，否则会影响辊筒使用寿命且使粉碎效果受到影响。

○4辊筒开度的调整：两个辊筒，一个为固定形，另一个为可调整，这样可调节辊筒开度（间距），另外在可移动的轴承上装有弹簧，使得较大块硬物得以通过，以免辊筒表面损伤。

松开锁定螺母，旋动手柄，顺时针为减少间距，反之增大。

辊筒间距一般为0.5毫米。

调整完毕，必须将锁紧螺母锁紧。

○5在粉碎进行时，麦芽要分布均匀，不要集中在一处进行。

○6从麦芽粉碎机排出的物料，不应残留或堵塞在出口处，以免残留的麦粉变酸。

○7麦芽粉碎物的贮存时间不应过长。

3 糖化糖化的目的是使粉碎物中不溶物转化为水溶性物质。

低温阶段的休止(40-50℃)，偏下限接近40℃的温度休止制出的麦汁低分子氮含量多,有利于提高酵母的营养;偏上限的温度休止制出的麦汁中分子氮含量多,有利于啤酒的泡沫和口感。

a-淀粉酶将长链分解成较小的糊精。

最佳作用温度为72-75℃，失活温度为85℃，最佳pH为5.6-5.8， B-淀粉酶从链的非还原末端分解，形成麦芽糖等，最佳作用温度在60-65℃，70℃失活，最佳pH为5.4-5.5。

按照麦芽与水的1：4比例添加，18公斤麦芽，72升水。

1）、37℃时开始投料，将粉碎的麦芽从糖化锅上方的进料口缓缓加入糖化锅，开启糖化锅搅拌。

投料完毕后，将糖化锅的温度缓慢升温到45℃（1分钟1度），保温40min,蛋白休止，再缓慢升温到62℃（1分钟1度），保温30min, （可添加淀粉酶和糖化酶），麦芽糖休止，再缓慢升温到72℃（1分钟1度），糖化休止，保温20min,可适当延长至30min。

用碘液查看淀粉是否全部分解。

快速升温到78 ℃。

2）、投料时进料速度不要过快，以免结块。

3）、加热时应控制好升温速度，并且开启搅拌，打开上方的排气阀。

4）、糖化时各段的时间应按照工艺执行。

5合醪6醪液的过滤1）、糖化终了时，过滤槽底部应先引入78℃热水，以没过筛板为度，以便排除过滤板与槽底之间的空气。

打开倒廖泵，将糖化锅的廖液倒入过滤槽内，静止15分钟，回流10分钟，等到麦汁澄清后，过滤到煮沸锅中。

2）、糖化醪泵入过滤槽后，开启耕刀搅拌均匀，使麦糟下沉形成过滤层。

3）、过滤开始，打开麦汁排出阀，然后迅速关闭。

此操作重复几次。

4）、过滤开始，麦汁排出阀小开，控制流速，然后根据麦汁的流速逐步开大。

5）、过滤一段时间，麦汁流速逐步减小，此时应开动耕刀。

6）、待露出麦糟时，打入热水进行洗糟。

第一次洗糟用水40L（78℃），第二次洗糟用水35L（78℃）。

7）、洗糟完毕，打开排糟孔进行排糟。

7煮沸、当煮沸锅的麦汁达到120升时，打开电源开关进行加热，打开上方的排气阀。

当温度达到100℃时，第一次添加50%酒花共40g，半个小时后，第二次添加50%酒花共40g，然后再煮沸60分钟。

8 回旋煮沸结束后，用旋流泵将麦汁打入到回旋沉淀槽中，静止30min.9 发酵罐清洗消毒称取1.5公斤的NaOH，倒入有50升水的碱水锅中，加热到80度，通过CIP将碱水打入发酵罐中，打入时，用木棍将发酵罐上方的排气孔打开，以免碱水喷出。

保温一段时间，开启移动泵将碱水放掉。

然后通过CIP打入少量清热水，再用移动泵将清水泵出，反复这样清洗，至少用掉2锅水清洗发酵罐才算洗干净。

10 麦汁冷却1) 预先制备好冰水，冰水温度2～4℃。

向冰水箱内加满水,开动搅拌电机, 冰水箱内的水与酒精水会热传递,温度下降.2）、开启凉水泵和酒水泵，使冰水达到交换器后，然后缓慢开启麦汁出口阀门，使麦汁达到工艺要求的温度。

同时进行麦汁充氧和添加酵母。

11 接种用75%酒精在发酵罐上方，接种口处，钳子和酵母培养瓶口周围喷洒后，旋开接种口，再在接种口玻璃上喷75%酒精，将10 L的酵母培养物倒入发酵罐内，再在盖子的玻璃喷75%酒精，盖在接种口，旋上盖子。

3、发酵控制3.1 发酵过程温度控制发酵温度为12℃±0.5℃，当糖度降至6.0-6.5时，温度降至10℃±0.5℃，期间，每天将二氧化碳气体放掉，当糖度降至3.2-3.4时，封罐。

控制罐压在0.09-0.11MPa,当双乙酰还原到0.06mg/L以下时，降温至4度，保温1天，然后温度降至0度，保温4天。

酒精水温度设置同“发酵罐发酵温度设置”,酒精水温度一般设置在-5℃----0℃.4、实验数据及处理图1上图是实验过程中所测到的糖度，菌数和双乙酰的含量的数据的统计表。