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(%%)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。
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)
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
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
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%
%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1L 12°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-8°P
酒精含量为%
原麦芽汁浓度为9-12°P
酒精含量为%
高浓度啤酒: 原麦芽汁浓度为13-22°P
酒精含量为%
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+1/2H2O
2C2H5OH+2CO2+2ATP+ KJ
C6H12O6+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,%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(利用低温水(35-3835-38℃℃)浸渍麦芽,时间为)浸渍麦芽,时间为小时;小时;
II.升温至升温至5050℃℃,进行蛋白质分解,保持,进行蛋白质分解,保持4040分钟;分钟;
III.再缓慢升温至再缓慢升温至62-6362-63℃℃,糖化,糖化3030分钟左右;分钟左右;
IV.继续升温至继续升温至68-7068-70℃℃,直到完全糖化;,直到完全糖化;
V. 最后再升温至最后再升温至75-7875-78℃℃,终止糖化。,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20 min;
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%。
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±±℃℃,,))
后发酵
((1212℃℃,,,,44天)天)
降至降至± ± Bx
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 MPa
5℃之前, ℃/h降温;
5℃之后, ℃/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;