厌氧发酵工艺及设备概述

第四章厌氧发酵工艺及设备

第三节啤酒发酵/v/b/92987751-3006683465.html讨论

啤酒生产的主要原料?啤酒生产的主要工艺过程?啤酒生产的核心技术?问题一、概述麦芽制造啤酒生产啤酒酿造啤酒酿造麦芽汁制造啤酒发酵啤酒过滤罐装前发酵后发酵二、啤酒生产的一般工艺流程（一）、麦芽制造原大麦→预处理（清洗、分级）→浸麦→发芽→干燥→贮藏→成品麦芽（二）、啤酒酿造辅料（大米）→粉碎→糊化酒花菌种↓并醪↓↓麦芽→粉粹→糖化→过滤→煮沸→回旋沉淀→麦汁冷却→充氧→发酵→啤酒过滤→包装→成品啤酒啤酒酿造的工艺流程图1.麦芽汁制造2.啤酒发酵3.啤酒的的过滤滤罐装装3.啤酒的的过滤滤罐装装垂直槽槽垂直直滤叶叶型3.啤酒的的过滤滤罐装装3.啤酒的的过滤滤罐装装3.啤酒的的过滤滤罐装装三、传传统啤啤酒发发酵（一））、传传统啤啤酒发发酵工工艺传统的的下面面发酵酵，采采用““低温温主发发酵------低温后后熟””工艺艺。主发酵酵一般般在密密闭或或敞口口的主主发酵酵池（（槽））中进进行，，后发发酵在在密闭闭的卧卧式发发酵罐罐内进进行。。1.传统啤啤酒下下面发发酵的的工艺艺特点点（1）主发发酵温温度比比较低低；（（2）主发发酵结结束时时，大大部分分酵母母沉降降在发发酵容容器底底部；；（（3）后发发酵和和贮酒酒期较较长，，酒液液澄清清良好好。2.传统啤啤酒下下面发发酵的的工艺艺流程程（1）麦汁汁接种种①麦汁汁在接接种前前通足足够的的氧气气；②接种种温度度6-7℃；③接种种量达达到2-3×107个/毫升。。①酵母繁繁殖20h左右，，将增增殖槽槽中的的麦汁汁泵入入发酵酵槽内内，进进行厌厌氧发发酵。。②发酵2～3天左右右，温温度升升至发发酵的的最高高温度度，进进行冷冷却，，先维维持最最高温温度2～3天。以以后控控制发发酵温温度逐逐步回回落，，主酵酵结束束时，，发酵酵液温温度控控制在在4.0～4.5℃。③主发酵酵最后后一天天急剧剧冷却却，使使大部部分酵酵母沉沉降槽槽底，，然后后将发发酵液液送至至贮酒酒罐进进行后后发酵酵。（2）主发发酵一般工工艺过过程主发酵酵过程程的现现象和和要求求①起泡期期入入主发发酵池池4～5h后，在在麦汁汁表面面逐渐渐出现现更多多的泡泡沫，，泡沫沫洁白白细腻腻，厚厚而紧紧密，，如花花菜状状。此时发发酵液液温度度每天天上升升0.5～0.8℃，每天天降糖糖0.3～0.5ºP，维持持时间间1～2天，不不需人人工降降温。。②高泡泡期发发酵酵后2～3天，泡泡沫增增高，，形成成隆起起，高高达25～30cm，。此时为为发酵酵旺盛盛期，，需要要人工工降温温，但但是不不能太太剧烈烈，以以免酵酵母过过早沉沉淀，，影响响发酵酵。主发酵酵过程程的现现象和和要求求③落泡泡期发发酵酵5天以后后，发发酵力力逐渐渐减弱弱，二二氧化化碳气气泡减减少，，泡沫沫回缩缩。此时应应控制制液温温每天天下降降0.5℃左右，，每天天降糖糖0.5～0.8ºP，落泡泡期维维持2天左右右。④泡盖盖形成成期发发酵酵7～8天后，，泡沫沫回缩缩，形形成泡泡盖。。此时应应大幅幅度降降温，，使酵酵母沉沉淀。。（3）下酒酒和后后发酵酵主发酵酵结束束后的的发酵酵液称称嫩啤啤酒。。后发酵酵的目目的：：残糖继继续发发酵；；促进啤啤酒风风味成成熟；；增加CO2的溶解解量；；促进啤啤酒的的澄清清。后发酵酵的工工艺要要求和和操作作①下酒将将嫩啤啤酒输输送到到贮酒酒罐的的操作作称下下酒。。多用用下面面下酒酒法。。贮酒酒罐可可一次次装满满，也也可分分2、3次装满满。后发酵酵的工工艺要要求和和操作作②密封升升压下酒满满桶后后，正正常情情况下下敞口口发酵酵2～3天，以以排除除啤酒酒中的的生青青味物物质。。以后后封罐罐，罐罐内二二氧化化碳气气压逐逐步上上升，，压力力达到到50～80kPa时保压压，让让酒中中的二二氧化化碳逐逐步饱饱和。。后发酵酵的工工艺要要求和和操作作③温度控控制后发酵酵多控控制先先高后后低的的贮酒酒温度度。前前期控控制3～5℃，而后后逐步步降温温至-1～1℃。④后发酵酵时间间⑤贮酒期期的控控制酒龄：：从封封罐开开始到到酒成成熟的的天数数。传传统：：60～90d，改进进后缩缩短15～30d。影响因因素：：酒的的成熟熟度、、保质质期、、酵母母、贮贮酒罐罐的特特点等等。⑥后处理理——后酵和和贮酒酒期间间采取取的工工艺措措施可可添加加一些些添加加剂等等操作作，以以达到到改善善啤酒酒质量量、加加速啤啤酒成成熟的的目的的。⑴⑴高高温双双乙酰酰还原原后快快速冷冷却法法⑵⑵单宁宁、蛋蛋白质质澄清清法⑶⑶酶酶制剂剂法：：蛋白白酶、、果胶胶酶、、葡聚聚糖酶酶等⑷⑷吸吸附多多酚法法：聚聚酰胺胺树脂脂、聚聚乙烯烯吡咯咯烷酮酮等⑸⑸还还原剂剂法：：VC、SO2类物质质⑹⑹人工工充CO2⑺添加酒酒花油油、异异α酸法⑻⑻添添加Zn2＋、低聚聚糖、、藻酸酸酯法法等。。其其他方方法：：后酵酵的CO2洗涤法法、后后发酵酵循环环冷处处理法法等。。（4）酵母母的回回收与与保存存发酵池池底部部的酵酵母分分三层层：上上层由由落下下的泡泡盖和和最后后沉下下来的的酵母母；中中层为为核心心酵母母；下下层为为酒花花树脂脂、凝凝固物物等颗颗粒。。酵母的的回收收：采采用酵酵母筛筛回收收酵母母，用用于下下一锅锅麦汁汁接种种。酵母保保存：：低温温保存存于酵酵母盆盆中。。（二））、啤啤酒发发酵设设备近年来来，啤啤酒发发酵设设备向向大型型、室室外、、联合合的方方向发发展，，迄今今为止止，使使用的的大型型发酵酵罐容容量已已达1500吨。大型化化的目目的是是：(1)由于大大型化化，使使啤酒酒质量量均一一化；；(2)由于啤啤酒生生产的的罐数数减少少，使使生产产合理理化，，降低低了主主要设设备的的投资资。（1）发酵酵容器器材料料的变变化。。（2）开放放式发发酵容容器向向密闭闭式转转变。。啤酒发发酵容容器的的变迁迁过程程（3）密闭闭容器器的演演变。。开放式式长方方形容容器上上面加加弓形形盖子子的密密闭发发酵槽槽钢板、、不锈锈钢或或铝制制的卧卧式圆圆筒形形发酵酵罐立式圆圆筒体体锥底底发酵酵罐。。目前使使用的的大型型发酵酵罐主主要是是立式式罐，，如奈奈坦罐罐、联联合罐罐、朝朝日罐罐等。。1.前发酵酵设备备传统的的前发发酵槽槽均置置于发发酵室室内，，发酵酵槽大大部分分为开开口式式。（1）材料料：①钢板；；②钢筋混混凝土土；③用砖砌砌、外外面抹抹水泥泥（2）形式式：①长方形形；②正方形形（3）特点点①前发酵酵槽的的底略略有倾倾斜，，利于于废水水排出出②离槽底底10-15cm处，伸伸出有有嫩啤啤酒放放出管管③为了维维持发发酵槽槽内醪醪液的的低温温，在在槽中中装有有冷却却蛇管管或排排管。。注意CO2的排放放，防防止中中毒密闭式式发酵酵槽优点（1）可可回收收二氧氧化碳碳（2）减减少少前发酵酵室内通通风换气气的耗冷冷量（3）减减少少杂菌污污染机会会。组成在槽内装装置冷却却蛇管在发酵室室内配置置冷却供供排风系系统，或或采用用空调装装置，使使室内维维持工艺艺所要求求的温度度和湿度度。2.后发酵设设备主要完成成嫩啤酒酒的继续续发酵，，并饱和和二氧化化碳，促促进啤酒酒的稳定定、澄清清和成熟熟。根据工艺艺要求，，贮酒室室内要维维持比前前发酵室室更低的的温度，，一般要要求0-2℃℃，特殊产产品要求求达到-2℃左右。后发酵过过程残糖糖较低，，发酵温温和，故故槽内一一般无须须再装置置冷却蛇蛇管。后发酵槽槽是金属属的圆筒筒形密闭闭容器，，有卧式式和立式式两种。。工厂大大多数采采用卧式式。发酵过程程中需饱饱和CO2，后发酵酵槽应制制成耐压压0.1-0.2MPa表压的容容器。后发酵槽槽槽身装装有人孔孔、取样样阀、进进出啤酒酒接管、、排出二二氧化碳碳接管、、压缩空空气接管管、温度度计、压压力表和和安全阀阀等附属属装置。。四、现代代大罐啤啤酒发酵酵（一）圆圆柱锥底底发酵罐罐圆柱锥底底立式发发酵罐(简称锥形形罐)，已广泛泛用于上上面或下下面发酵酵啤酒生生产。锥形罐可可单独用用于前发发酵或后后发酵，，还可以以将前、、后发酵酵合并在在该罐进进行(一罐法)。这种设备备的优点点：在于于能缩短短发酵时时间，而而且具有有生产上上的灵活活性，故故能适合合于生产产各种类类型啤酒酒的要求求。锥形罐主主要部件件有罐体体、冷却却夹套、、保压装装置、保保温层、、锥底人人孔、取取样阀、、感温探探头、CIP清洗系统统、检测测装置以以及管路路等。设备特点点这种设备备一般置置于室外外。已灭菌的的新鲜麦麦汁与酵酵母由底底部进入入罐内；；发酵最旺旺盛时，，使用全全部冷却却夹套，，维持适适宜的发发酵温度度。冷媒媒多采用用乙二醇醇或酒精精溶液，，也可使使用氨(直接蒸发发)作冷媒；；CO2气体由罐罐顶排出出。罐身和罐罐盖上均均装有人人孔，罐罐顶装有有压力表表、安全全阀和玻玻璃视镜镜。在罐底装装有净化化的CO2充气管。。罐身装有有取样管管和温度度计接管管。设备外部部包扎良良好的保保温层，，以减少少冷量损损耗。优点：（1）是能耗耗低，采采用的管管径小，，生产费费用可以以降低。。（2）最终沉沉积在锥锥底的酵酵母，可可打开锥锥底阀门门，把酵酵母排出出罐外，，部分酵酵母留作作下次待待用。大型发酵酵罐的设设计罐的耐压压要求热交换内部清洗洗罐的耐压压要求考虑CO2的回收。。就必须须使罐内内的CO2维持一定定的压力力，所以以大罐就就成为一一个耐压压罐，就就有必要要设立安安全阀。。罐的工作作压力根根据其不不同的发发酵工艺艺而有所所不同。。若作为为前酵和和贮酒两两用，就就应以贮贮酒时CO2含量为依依据，所所需的耐耐压程度度要稍高高于单用用于前酵酵的罐。。当压力达达到罐的的设计压压力时，，安全阀阀应开始始开启。。安全阀阀最大的的工作压压力是设设计压力力加10％罐内真空空罐内真空空主要是是系列的的发酵罐罐在密闭闭条件下下转罐或或进行内内部清洗洗时造成成的。大型发酵酵罐放料料的速度度很快造造成一定定的负压压。罐内留存存一部分分CO2气体，在在进行清清洗时，，CO2有被除去去的可能能，所以以也可能能造成真真空。大型真空空发酵罐罐应设防防止真空空的装置置。真空空安全阀阀的作用用是允许许空气进进入罐内内，以建建立罐内内外压力力的平衡衡。罐内的对对流与热热交换发酵罐中中发酵液液的对流流主要依依靠其中中CO2的作用。。在整个个锥形罐罐的发酵酵液中形形成一个个CO2含量的梯梯度。比重较小小的发酵酵液具有有上浮的的提升力力。而且且在发酵酵时上升升的二氧氧化碳气气泡对周周围的液液体具有有一种拖拖曳力。。由于拖曳曳力和提提升力结结合后所所造成的的气体搅搅拌作用用，使罐罐的内容容物得到到循环，，促进了了发酵液液的混合合相热交交换。冷却操作作时啤酒酒温度的的变化也也会引起起罐的内内容物的的对流循循环。CIP清洗系统统啤酒发酵酵罐的容容量正在在逐步增增大，这这类发酵酵罐大部部分安装装在室外外，原来来的清洗洗方法已已不适用用，必须须采用自自动化的的喷洗装装置。采用较多多的是CIP清洗系统统。所谓CIP系统，是是cleaninplace的简称，，意即内内部清洗洗系统。。（二）大大罐啤酒酒发酵工工艺大罐啤酒酒发酵工工艺可分分为：低低温主发发酵----高温后熟熟；高温温发酵----高温后熟熟；带压压发酵等等。1.低温主发发酵----高温后熟熟工艺要要点①麦汁接接种温度度6-7℃，发酵顶顶温9℃进行啤酒酒发酵；；②发酵度达达到50%左右关闭闭冷却，，品温升升至12-13℃完成双乙乙酰的后后熟；③开启冷冷却装置置，-1℃贮酒1周。2.高温发酵酵----高温后熟熟工艺要要点①麦汁接接种温度度8℃，12-14℃℃进行啤酒酒发酵；；②在高温下下酵母迅迅速还原原双乙酰；；③将温度度降低到到-1℃，贮酒1周时间。。3.带压发酵酵工艺要要点①麦汁接接种温度度8℃，10-14℃℃进行啤酒酒发酵；；②发酵度达达到50-55%左右，压压力增加加到发酵酵规定的的压力，，维持这这个压力力直至后熟结束束；③将温度度降低到到-1℃，调整罐罐压至贮贮酒工艺艺要求的的压力，，贮酒至至少1周。1.什么是酒酒精发酵酵？2.白酒固态态发酵工工艺的特特点？3.酒精发酵酵的降温温方法？？4.传统啤酒酒发酵前前发酵的的工艺过过程？5.现代大罐罐啤酒发发酵工艺艺？思考题9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨中黄黄叶树，，灯下白白头人。。。04:46:1404:46:1404:4612/29/20224:46:14AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2204:46:1404:46Dec-2229-Dec-2212、故人江海海别，几度度隔山川。。。04:46:1404:46:1404:46Thursday,December29,202213、乍乍见见翻翻疑疑梦梦，，相相悲悲各各问问年年。。。。12月月-2212月月-2204:46:1404:46:14December29,202214、他他乡乡生生白白发发，，旧旧国国见见青青山山。。。。29十十二二月月20224:46:14上上午午04:46:1412月月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月224:46上上午午12月月-2204:46December29,202216、行动动出成成果，，工作作出财财富。。。2022/12/294:46:1404:46:1429December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。4:46:14上上午4:46上上午04:46:1412月-229、没有失败败，只有暂暂时停止成成功！。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有结结果果，，但但是是不不努努力力却却什什么么改改变变也也没没有有。。。。04:46:1404:46:1404:4612/29/20224:46:14AM11、成功就是是日复一日日那一点点点小小努力力的积累。。。12月-2204:46:1404:46Dec-2229-Dec-2212、世间成事事，不求其其绝对圆满满，留一份份不足，可可得无限完完美。。04:46:1404:46:1404:46Thursday,December29,202213、不不知知香香积积寺寺，，数数里里入入云云峰峰。。。。12月月-2212月月-2204:46:1404:46:14December29,202214、意志坚坚强的人人能把世世界放在在手中像像泥块一一样任意意揉捏。。29十十二月20224:46:14上午午04:46:1412月-2215、楚塞三湘湘接，荆门门九派通。。。。十二月224:46上上午12月-2204:46December29,202216、少年十十五二十十时，步步行夺得得胡马骑骑。。2022/12/294:46:1404:46:1529December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天气气晚晚来来秋秋。。。。4:46:15上上午午4:46上上午午04:46: