龙山泉啤酒制酒车间工艺培训.pptx

制酒车间工艺培训,主讲人：曹忠鑫 2012.4.25,二、糖化工艺讲解,三、后酵工艺讲解,四、工艺问题出现原因及解决方式,一、基本物质概念介绍,一、基本物质，概念介绍,生物主要有机组成物质： 1、糖； 2、脂类； 3、蛋白质； 4、核酸；,1、糖,糖： 自然界中最丰富的一类生物分子，他可以通过氧化反应释放出大量的能量，从而以满足生物的生命活动。,植物利用二氧化碳和水在光照的情况下合成糖， 所以糖又名也叫碳水化合物。,2、脂类,脂类： 是指脂肪酸及其衍生物和与这些化合物的生物合成或生物功能紧密相关的一类物质。,作用： 1、与蛋白质结合生物膜必须成分； 2、储存能量； 3、润滑剂。,3、蛋白质,蛋白质： 由天然氨基酸通过肽键连接而成的生物分子，他是表达生物性状的一类组要物质。,作用： 1、激素胰岛素； 2、接受和传递信息； 3、运输蛋白； 4、贮藏蛋白； 5、运动蛋白； 6、免疫蛋白； 7、调控蛋白； 8、结构蛋白； 9、感染跟毒性蛋白； 10、酶！,3、蛋白质,蛋白质理化性质： 胶体性质、沉淀作用、变性作用、两性解离和等电点,蛋白质沉淀： 1、等电点沉淀， 2、生物碱沉淀（多酚）； 3、热变性沉淀；,3、蛋白质,酶化学： 是一类由活细胞产生的具有催化活性和专一性的特殊蛋白质，是一种生物催化剂。,特点： 1、催化效率高； 2、高度专一性； 3、易失活； 4、活力与金属离子有关。,3、蛋白质,酶的作用原理： 诱导契合,影响酶反应速度的因素： 1、ph； 2、温度； 3、激活剂：无机离子，有机分子。 钙离子对淀粉酶有激活作用，镁离子抑制作用。,二、糖化工艺讲解,1、原料 2、粉碎 3、糊化、糖化 4、过滤 5、煮沸 6、沉淀 7、冷却、充氧,1、原料,糖化原料： 1、水；ph、硬度 2、麦芽； 3、大米； 4、酒花。,2、粉碎,粉碎的目的 （1）增加原料与水的接触面积。 （2）促进难溶解的物质溶解。 （3）有利于酶的浸出和作用。 粉碎的要求 总的要求是麦芽的皮壳破而不碎，麦芽的胚乳尽可能的碎。,2、粉碎,湿法粉碎优点： 1、保证了麦皮的破而不碎，加快了酶的溶解； 2、醪液与空气接触时间短，防止氧化。 3、酶的活化时间长； 4、杜绝粉尘污染； 缺点：易染菌,3、糊化、糖化,从广义上说，麦汁制备过程叫糖化； 从狭义上说，糖化是指淀粉转变成糖的过程。我们这里讲的糖化是指利用麦芽自身的酶（或外加酶制剂）将麦芽和辅料中不溶性高分子物质分解成为可溶性低分子物质，而制得麦汁的过程。,3、糊化、糖化,糊化：淀粉颗粒在热溶液中膨胀破裂的过程。 液化：液化是一个生化反应，通过淀粉酶的作用，把淀粉变成短链糊精。 糖化：淀粉及短链的糊精继续由淀粉酶及淀粉酶将他切割成麦芽糖，麦芽三糖、葡萄糖等糖类。,3、糊化、糖化,糖化主要酶的性质： 1、淀粉酶：内切酶 1、4糖苷键；最佳作用温度68-75摄氏度，失活温度为80，最佳ph值5.65.8； 2、淀粉酶：外切酶 非还原末端 1、4糖苷键；最佳作用温度，6065，失活温度70，最佳ph值5.45.5；,3、糊化、糖化,糖化主要产物： 1、葡萄糖：最先被酵母分解（起发酵性糖）、 2、麦芽糖及其他双糖：能被酵母又好又快的发酵（主发酵性糖） 3、麦芽三塘：能被高发酵度酵母利用，根据酵母性能而定，只有当麦芽糖及双糖发酵完毕后，才利用。 4、糊精：不可发酵，是构成啤酒残糖的组要成分。,3、糊化、糖化,蛋白的分解 定义：蛋白质在蛋白酶的作用下依次分解为高分子氮、中分子氮和低分子氮，最终分解为氨基酸。 作用：不仅是酵母的营养物质，而且还影响啤酒的风味、泡沫和非生物稳定性。,3、糊化、糖化,1、高分子氮形成泡沫、物理及化学稳定性、啤酒的醇厚性 2、中分子氮co2的载体、口味（杀口力）、缓冲物质 3、低分子氮、氨基酸“酵母的营养”,3、糊化、糖化,影响蛋白酶分解因素： 1、温度；48、50麦胶物质大量分解、55 2、时间； 3、ph值； 4、醪液浓度。,-氨基氮含量高低对麦汁的影响 氨基氮含量过低，麦汁中的缬氨酸含量也低，啤酒中双乙酰的含量就会增高。 氨基氮含量过高或低，都会增加啤酒中高级醇的含量。,3、糊化、糖化,葡聚糖的分解： 一方面适量的葡聚糖构成啤酒酒体和泡沫的主要成分； 另一方面会导致麦汁过滤困难。 葡聚糖螺旋体凝胶,3、糊化、糖化,影响糖化的因素： 1、本身麦芽的质量； 2、粉碎度； 3、糖化温度： 4、糖化时间；（蛋白质休止时间不能过长） 5、醪液ph值： 6、醪液浓度：浓醪可以保持酶的活性，提高可发酵性糖的含量。,3、糊化、糖化,糖化问题： 合醪温度高低有什么影响；,4、过滤,过滤：以麦糟作为介质，获得清凉麦汁的过程。,第一步：底部铺水 从底部顶入热水，直至刚好没过筛板，排出筛板与过滤槽底部的空气，防止麦汁氧化，同时又可以预热筛板和过滤槽。保证过滤正常。,第二步：倒醪 糖化锅搅拌不能停，防止倒出的醪液不均匀，麦糟层渗出性不均匀。 倒醪应该流速低，流量大，避免因为比重不同出现分层，出现分层就会渗出性不均，影响过滤洗糟；,4、过滤,第三步：麦汁回流 清亮麦汁与浑浊麦汁的对比，浑浊麦汁脂肪酸的含量高出10倍，杂质及颗粒滤出碘值升高，影响煮沸蛋白质絮凝。,第四步：原汁过滤 过滤困难的因素： 1、麦汁黏度； 2、糟层的渗透性； 3、过滤槽内的压差。,4、过滤,第五步：深耕 关注耕刀高度、检修，进水温度。,第六步：洗糟 注意： 1、加水不能太晚，防止吸氧，在多酚氧化酶的作用下，发生多酚氧化和聚合 反应，影响酒的口味（85失活） 。 2、水温，太低，影响麦汁混浊，太高灭酶，降低浸出率。 3、调酸 ph值高，多酚物质容易析出，同时影响煮沸ph值。 4、残糖的控制,4、过滤,1、过滤槽麦汁出现浑浊的原因？ 过滤速度太快，及时调整过滤速度； 洗糟水温太高或太低； 麦汁回流不够； 耕糟太深； 糟层厚薄不均； 原料质量差，糖化不完全。,4、过滤,2、过滤槽麦汁过滤太慢的原因？ 操作方面： 1、筛板迷死；对糟层进行顶水操作。 2、过滤糟层出现问题，进行深耕。 工艺方面： 3、调整原料配比和麦芽粉碎度。 4、采用低温浸渍、蛋白休止，适当延长时间。 5、葡聚糖酶含量，降低醪液粘度。 设备方面： 6、加强清洗，以及结束时的返顶水操作，使筛板不堵塞。,5、麦汁煮沸,麦汁煮沸的目的和作用 （1）蒸发多余的水分，使麦汁浓缩到规定的浓度。 （2）终止酶的作用，使麦汁中的组分比例固定下来。 （3）麦汁杀菌。 （4）浸出酒花中的有效成分。 （5）使高分子蛋白质沉淀析出。 （6）降低ph值，煮沸过程ph值约下降0.20.4。 （7）经过煮沸，麦汁的还原能力增强，色泽变深。 （8）dms的产生、挥发不良气味。,5、麦汁煮沸,煮沸强度 1、概念 也叫蒸发强度，是指单位时间内（以小时计）所蒸发掉的水分，占混合麦汁总量的百分比。 煮沸强度（%）=(混合麦汁量-最终麦汁量)100% 混合麦汁量煮沸时间（h） =（煮沸结束糖-满量糖） 100% 煮沸结束糖*煮沸时间（h） 2、标准 大于6%。,5、麦汁煮沸,3、蒸发强度大小的利与弊 a、蒸发强度大，可以增加洗糟水用量，多回收浸出物，提高原料利用率； b、缩短麦汁煮沸时间，加快煮沸锅的周转； c、有利于蛋白质变性凝固，有利于麦汁澄清； d、可以多挥发一些风味不好的成分； e、有利于酒花中有效成份的溶出，提高酒花利用率。,5、麦汁煮沸,煮沸强度大的弊端： 1、耗能大； 2、剧烈的翻腾，强化了氧化作用，使麦汁色泽变深，还会消耗麦汁中的还原性物质，使麦汁的还原性降低； 3、酒花油的挥发增加，使啤酒的酒花香味不足； 4、剧烈的煮沸还会使形成絮状物的凝固性蛋白质变成细小的微粒，而不易排出，（冷麦汁浊度问题）。,5、麦汁煮沸,煮沸强度小的弊端： 1、蛋白质凝固析出不完全，做出的酒非生物稳定性差，保质期短，酒的透明度低； 2、水分蒸发慢，煮沸锅占用时间长； 3、酒花利用率低；,5、麦汁煮沸,酒花 学名蛇麻，系多年生攀援草本植物。 酒花作用 （1）酒花中的-酸、-酸赋予麦汁和啤酒爽口的苦味和防腐能力，增进啤酒的泡持性。 （2）酒花油赋予麦汁和啤酒特有的酒花香味。 （3）多酚物质和蛋白质结合形成沉淀，有利于提高啤酒的非生物稳定性。,5、麦汁煮沸,添加酒花原则 是先少后多，先苦型后香型，先差后好。 第二次添加酒花的时间不可太早、太多， 以免影响麦皮中的多酚物质的去除。因为麦皮中的多酚物质，大多是简单的多酚，需要氧化聚合以后才能与蛋白质结合凝聚沉淀析出；而酒花中的多酚大多是缩合多酚，容易与蛋白质结合。所以酒花添加过早、过多，会影响麦皮中多酚的去除，而麦皮多酚恰恰是啤酒混浊物质的重要组成。,5、麦汁煮沸,酒花的异构化 因为-酸的溶解度很低，而异构化后，溶解度会大大增加。异- 酸味更苦，是啤酒苦味的主要来源。 -酸的氧化、添加时间都会影响到后期的苦味质。,5、麦汁煮沸,煮沸期间蛋白质的凝固作用 蛋白质的凝聚有两种形式： 1、在一定的ph值条件下，蛋白质受热变性凝固。这种形式去除的主要是溶于麦汁的可凝固性氮。这部分蛋白质的去除和煮沸时间、蒸发强度、以及ph值有关。煮沸时间长、煮沸强度大、ph值比较低，去除的量就多。,5、麦汁煮沸,2、蛋白质与其它成分如多酚、部分苦味树脂以及金属离子的络和与复合。这种作用的发生也与ph值、煮沸强度有关。ph值较低，煮沸强度大，多酚物质的氧化作用也强，将促进多酚物质的凝聚，并与蛋白质缩和形成多酚-蛋白质复合物。,5、麦汁煮沸,煮沸添加剂 1、乳酸 2、单宁 3、硫酸锌 4、卡拉胶酸性多糖,5、麦汁煮沸,煮沸加热原理及操作注意点 1、煮沸93暂停； 2、煮沸锅加热器脉震； 3、加热器焦糊；,6、麦汁澄清与冷却,冷却的目的和要求 目的 （1）降低温度至酵母接种温度。 （2）增加麦汁溶解氧，为酵母增殖提供氧气。 （3）析出和分离凝固物，改善发酵条件，提高啤酒质量。 要求 （1）冷却温度要保持一致，不能忽高忽低，否则会影响酵母的正常发酵性能。 （2）冷却操作要求注意无菌。,6、麦汁澄清与冷却,影响麦汁吸氧的因素 （1）温度 低温比高温溶解氧多。 （2）麦汁浓度 浓度低，吸氧多，浓度高，吸氧少。 （3）麦汁的运动 运动越强烈，吸氧越多。 （4）麦汁层的厚度 越薄吸氧越多。 （5）空气压力 压力越大，吸氧越多。 （6）与空气接触的时间 接触时间越长，吸氧越多。 最后一锅充氧问题,6、麦汁澄清与冷却,漩涡沉淀 真空蒸发 在沉淀的过程中，由于dms-s又有部分转化成为了dms，这一部分不能在煮沸终去除。 节约能源 冷却添加剂 -乙酰乳酸脱羧酶 真菌淀粉酶,糖化理化指标,1、冷麦汁浓度； 2、色度； 3、ph值； 4、总酸； 5、冷麦汁浊度； 6、苦味质； 7、-氨基氮； 8、糖：非糖； 9、总多酚； 10、碘值； 11、钙离子含量； 12、tba； 13、fe3+； 14、-葡聚糖； 15、隆丁区分。,酵母,啤酒工厂使用的啤酒酵母是由野生酵母经过长期驯养，适合啤酒生产要求的酵母。 对啤酒酵母的基本要求是：发酵力高，凝聚力强、沉降缓慢而彻底，繁殖能力适当，生理性能稳定。,酵母,酵母扩培注意事项 （1）注意控制温度顺序降低（糖化扩培进罐温度），扩培稀释倍数不宜太大，以45倍为宜； （2）注意移植的时间，应在酵母的增殖率开始回降以前移植，这个时候酵母出芽率在90%以上，死亡率最小，移植后可迅速增殖。 （3）注意通风供氧。 （4）扩培注意刷洗，不可染菌。,发酵,发酵过程中糖化物质的去路 （一）糖的同化 麦汁中可发酵性的糖有葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖和麦芽三糖。酵母对这些糖的利用，首先是葡萄糖和果糖渗入到细胞内，直接进行发酵；蔗糖需要经过酵母细胞表面的蔗糖酶转化为葡萄糖和果糖后，才能进入酵母细胞内进行发酵；酵母对麦芽糖和麦芽三糖的利用，因酵母不同而异。,发酵,（二）氮的同化 进入酵母细胞后的氨基酸有三条去路： （1）原封不动的被酵母吸收，合成新的菌体蛋白。这部分氨基酸占80%。 （2）爱尔利希代谢机制，产生相应的高级醇。这部分氨基酸占20%。 （3）斯提克兰德反应。比例很小脱下来的氨，可以继续被酵母用来合成氨基酸和蛋白质。,发酵,（三）氧的消耗 麦汁溶解氧在接种5min后迅速下降，35min后呈直线下降，1h后几乎全部消失。发酵前期氧是被用来磷酸化作用产生atp，供酵母细胞繁殖所需的能量。储酒阶段应防止空气进入酒液，防止氧引起的氧化混浊，产生氧化味。,发酵,氧对酵母发酵性能的影响： （1）麦汁正常通风对双乙酰的含量没有什么影响，低于或高于正常值都会导致-乙酰乳酸和双乙酰的含量增加。 （2）强烈通风，酵母增殖多，会使高级醇的含量增加。 （3）强烈通风，乙醛含量上升。 （4）强烈通风，酯浓度升高。 （5）增加通风，硫化氢（h2s）、二甲基硫（dms）、游离的低分子脂肪酸含量下降。,发酵,乙醇和co2的生成 emp 脱羧酶 醇脱h 酶（zn2+） 葡萄糖（果糖） 2丙酮酸2乙醛2乙醇 co2 co2的溶解度随温度下降而增加，随压力的增加而增加。 降糖慢跟糖化的关系。,发酵,高级醇 啤酒需要一定的高级醇来构成酒体和风味，但含量不能太高。 影响高级醇因素 （1）酵母菌种 不同的菌种，生成高级醇的量差别很大。 （2）氨基酸的含量高，过高、过低都会导致高级醇升高。 （3）发酵期间通风，会导致高级醇增加。降低麦汁中的氧含量，可以降低高级醇的生成量。 （4）低温、低ph值，有利于降低高级醇的形成。 （5）加压发酵，可使高级醇的生成量减少。 （6）高接种量有利于降低高级醇的形成。,发酵,酯 影响酯含量因素 1、酵母菌种 不同的酵母菌种产酯能力是有差别的。酵母的强壮程度也影响产酯量的高低，强壮酵母代谢作用强，可以合成更多的乙酰基辅酶a，因而形成的酯也多。酵母细胞壁厚的，产酯量少，这可能和渗透作用有关。 2、接种量 接种量多，酯形成的少；接种量低，酯形成的多。 3、发酵温度 低温产酯少，高温产酯多。 4、麦汁组成 麦汁浓度大，酯含量高；浓度小，酯含量低 5、麦汁通氧 溶解氧不足，产酯低。,发酵,硫化物 硫化氢（高温发酵） 二氧化硫 低分子硫醇 二甲基硫（dms） （染菌）,发酵,双乙酰 双乙酰是啤酒中的一个风味物质，使啤酒出现一种类似搜饭的味道，感官阈值很低，只有0.15mg/l，而且需要较长时间才能消除，所以在生产上以控制双乙酰的含量作为控制啤酒是否成熟的主要指标。,发酵,降低双乙酰含量的工艺措施 （1）强化酵母质量管理 （2）保证麦汁组成合理 （zn2+、缬氨酸） （3）保证发酵前期发酵速度 （4）保证后酵发酵速度 （5）双乙酰还原阶段提高罐压 （6）增强啤酒还原性,发酵,啤酒冷储 因为在前期发酵结束后啤酒中的双乙酰、乙醛、硫化氢等挥发性物质还存在，使得口感不成熟，还有大量的酵母，凝结析出的物质都悬浮在酒液中，不澄清，所以要有一个后酵得过程使得这些物质沉淀分解，就是冷储。冷储有利于二氧的溶解。,发酵,啤酒二氧化碳 1、低温长时间缓慢溶解在酒内的二氧，有利于被胶体物质吸附，同啤酒内某些成分结合，在酒中更稳定，有利于泡沫形成和泡持。 2、二氧