发酵工程重点.doc

啤酒啤酒概念：啤酒是以优质大麦芽为主要原料，啤酒花为香料，经过制麦芽、糖化、发酵等工序制成的富含营养物质和二氧化碳的酿造酒。啤酒的分类1、据工艺分类可分两大类：以德国、捷克、丹麦、荷兰为典型的下面发酵法啤酒；以及以澳大利亚、新西兰、加拿大等的上面发酵法啤酒。2、 根据是否巴氏灭菌分为：生啤酒/熟啤酒3、 根据麦芽度可分为：8o啤酒/10o啤酒/12o啤酒/14o啤酒/18o啤酒4、 根据色泽可分为：黑啤酒/黄啤酒/淡色啤酒啤酒作用：含二氧化碳，饮用时有清凉舒适感，促进食欲。啤酒花含有蛋白质、维生素、挥发油、苦味素、树脂等，具有强心、健胃、利尿，镇痛等医疗效能，对高血压病、心脏病及结核病等均有较好的辅助疗效。产妇喝啤酒，以增加母体乳汁，使婴儿得到更充分的营养。适量饮用啤酒对心脏和高血压患者亦有一定疗效。啤酒是夏秋季防暑降温解渴止汗的清凉饮料，据医学和饮料专家们研究，啤酒含有4%的酒精，能促进血液循环。过度饮用冰冻啤酒伤脾胃，加重体内湿气，影响健康。啤酒酿造对大麦质量的要求1感官（1） 色泽 ：良好大麦有光泽，淡黄；受潮大麦发暗，胚部呈深褐色；受霉菌侵蚀的大麦则呈灰色或微兰色（2） 气味：良好大麦具有新鲜稻草香味（3） 谷皮：优良大麦皮薄，有细密纹道（4） 麦粒形态：以短胖者为佳（5） 夹杂物：杂谷粒和沙土等应在2%以下2物理检验（1） 千粒重：以无水物计千粒重应为3040g（2） 麦粒均匀度：按国际通用标准，麦粒腹径可分为2.8、2.5、2.2mm三级（3） 胚乳性质：胚乳断面可分为粉状、玻璃质和半玻璃质三种状态3化学检验（1） 水分：原料大麦水分不能高于13%，否则不能贮存，易发生霉变，呼吸损失大（2） 蛋白质：蛋白质含量一般要求为912%，蛋白质含量高，制麦不易管理，易生成玻璃质，溶解差，浸出物相应的低，成品啤酒易浑浊（3） 浸出物：间接衡量淀粉含量的方法，一般为7280%4酿造大麦的质量标准：1986年正式制定和通过了啤酒大麦国家标准，编号为QB141687酒花的主要化学成分酒花的化学组成中对啤酒酿造有特殊意义的三大成分为，酒花精油，苦味物质和多酚。1酒花的苦味物质：是提供啤酒愉快苦味的物质，在酒花中主要指-酸，-酸及其一系列氧化、聚合产物，过去把它们统称为“软树脂”2酒花精油：是酒花另一重要成分，经蒸馏后成黄绿色油状物，是啤酒重要的香气来源，特别是它容易挥发，是啤酒开瓶闻香的主要成分。3多酚物质：约占酒花总量的4-8%。它们在啤酒酿造中的作用在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物，在麦汁冷却时形成冷凝固物，在后酵和贮酒直至灌瓶以后，缓慢和蛋白质结合，形成气雾浊及永久浑浊物，在麦汁和啤酒中形成色泽物质和涩味。4酒花的一般化学成分：包括有水分、总树脂、挥发油、多酚物质、糖类、果胶、氨基酸等。啤酒酿造用水加工用水中投料水、洗槽水、啤酒稀释用水直接参与啤酒酿造，是啤酒的重要原料之一，在习惯上称酿造水。制麦制麦的目的是使大麦产生各种水解酶类，并使麦粒胚乳细胞的细胞壁受纤维素酶和蛋白水解酶作用后变成网状结构，便于在糖化时酶进入胚乳细胞内，进一步将淀粉和蛋白质水解。通过制麦，使大麦胚乳细胞壁受损适度，淀粉和蛋白质等达到溶解状态，在糖化阶段被溶出。同时要将绿麦芽进行干燥处理，除去过多的水分和生腥味，而且要使麦芽具有酿造啤酒特有的色、香、味。 如何制麦原料大麦粗选精选分级洗麦浸渍发芽绿麦芽干燥除根贮藏成品麦芽*干燥：60干燥，大麦酶系仍保持活性发芽条件水分、氧气和温度是麦粒发芽的必要条件。大麦经水浸渍后，含水达40%48%，在制麦过程中需要通入饱和湿空气，环境的相对湿度要维持在85%以上。麦粒发芽因呼吸作用而耗氧，同时产生大量的CO2，因此在制麦芽时要进行通风。通风既能供给氧气，又能带走麦粒呼吸产生的CO2，有利于麦粒发芽。但通风既不能过大也不能过少，通风过大麦芽呼吸作用太旺盛，营养物质消耗过多；通风过少容易发生霉烂现象。发芽的温度一般为1318。温度过低，发芽周期延长；温度太高，麦芽生长速度快，营养物质耗费多。上面啤酒酵母和下面啤酒酵母上面啤酒酵母(Saccharomycescerevisiae)在发酵时，酵母细胞随CO2浮在发酵液面上，发酵终了形成酵母泡盖，即使长时间放置，酵母也很少下沉。下面啤酒酵母(Saccharomycescarlsbergensis)在发酵时，酵母悬浮在发酵液内，在发酵终了时酵母细胞很快凝聚成块并沉积在发酵罐底。糖化方法：是指麦芽和非发芽谷物原料不溶性固形物转化成可溶性的，并有一定组成比例的浸出物。 煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪，使醪逐步升温至糖化终了。部分麦芽醪被煮沸次数即几次煮出法。浸出糖化法是指麦芽醪纯粹利用其酶的生化作用，用不断加热或冷却调节醪的温度，使之糖化完成。麦芽醪未经煮沸。复式糖化法酸休止蛋白质休止糖化分解糖化终了100度煮出等啤酒酵母扩大培养扩大培养是将实验室保存的纯种酵母，逐步增殖，使酵母数量由少到多，直至达到一定数量后，供生产需要的酵母培养过程。啤酒发酵工艺技术1酵母菌株的选择：啤酒菌株特性深刻影响到糖类的发酵，氨基酸的同化，酒精和副产物的形成，啤酒的风味，啤酒的稳定性等方面2麦汁组成：有些会直接影响啤酒风味，有些将影响发酵3接种量：提高它可以加快发酵发酵的几个阶段酵母繁殖期、起泡期、高泡期、落泡期、泡盖形成期后发酵作用1糖类继续发酵：在后发酵中发酵糖类主要是残余麦芽糖和主发酵中大多未发酵的麦芽三糖。只需控制麦汁极限发酵度和下酒嫩啤酒真正发酵度之差，就能保留足够的糖类在后发酵中发酵2增加CO2的溶解：CO2是啤酒的重要组成部分，它能赋予啤酒起泡性和杀口性，增加啤酒的防腐性和抗氧化，CO2在啤酒中溢出能拖带啤酒芳香味散发3促进啤酒的成熟：啤酒风味成熟是复杂过程，包括还原、氧化、酯化、聚合等过程4.促进啤酒的澄清：过去啤酒的过滤只有简单的粗滤，最终包装后啤酒的透明度、非生物稳定性主要取决于过滤前啤酒的澄清度。现在，啤酒工业有各种高技术澄清方法，相对来说，在后发酵和贮藏过程“自然澄清”意义要小得多不同发酵阶段的目的和温度糖化：将粉碎的麦芽和淀粉质辅料用温水分别在糊化锅、糖化锅中混合，调节温度。糖化锅先维持在适于蛋白质分解作用的温度（4552）（蛋白休止）。将糊化锅中液化完全的醪液兑入糖化锅后，维持在适于糖化（-淀粉和-淀粉）作用的温度（6270）（糖化休止），以制造麦醪。麦醪温度的上升方法有浸出法和煮出法两种。蛋白、糖化休止时间及温度上升方法，根据啤酒的性质、使用的原料、设备等决定用过滤槽或过滤机滤出麦汁后，在煮沸锅中煮沸，添加酒花，调整成适当的麦汁浓度后，进入回旋沉淀槽中分离出热凝固物，澄清的麦汁进入冷却器中冷却到58。发酵：冷却后的麦汁添加酵母送入发酵池或圆柱锥底发酵罐中进行发酵，用蛇管或夹套冷却并控制温度。进行下面发酵时，最高温度控制在813，发酵过程分为起泡期、高泡期、低泡期，一般发酵510日。发酵成的啤酒称为嫩啤酒，苦味犟，口味粗糙，CO2含量低，不宜饮用。后酵：为了使嫩啤酒后熟，将其送入贮酒罐中或继续在圆柱锥底发酵罐中冷却至0左右，调节罐内压力，使CO2溶入啤酒中。贮酒期需12月，在此期间残存的酵母、冷凝固物等逐渐沉淀，啤酒逐渐澄清，CO2在酒内饱和，口味醇和，适于饮用。过滤：为了使啤酒澄清透明成为商品，啤酒在-1下进行澄清过滤。对过滤的要求为：过滤能力大、质量好，酒和CO2的损失少，不影响酒的风味。过滤方式有硅藻土过滤、纸板过滤、微孔薄膜过滤等。啤酒发酵新技术连续化啤酒发酵：塔式连续发酵和多罐式连续发酵固定化酵母啤酒发酵：吸附法和包埋法。 高浓稀释(1) 麦汁稀释糖化麦汁采用高浓度, 在回旋沉淀槽稀释。此法减少了糖化用水量, 所以可以提高糖化设备的利用率。(2) 贮酒稀释糖化和主发酵均采用高浓度, 后发酵(双乙酰还原) 时稀释。此法发酵设备利用率也将提高, 对稀释水脱氧要求较低。(3) 过滤稀释啤酒发酵、贮酒结束, 成熟啤酒在后处理或过滤前稀释。此法贮酒设备的利用率也会提高, 对稀释用水的要求较高。固定化细胞发酵（1） 吸附法利用各种吸附剂，将细胞吸附在其表面而使细胞固定的方法称为吸附法酵母细胞带有负电荷，在pH35的条件下能够吸附在多空陶瓷、多空塑料等载体的表面，制成固定化细胞，用于酒精和啤酒等的发酵生产（2）包埋法将细胞包埋在多空载体内部而制成固定化细胞的方法称为包埋法。包埋法可分为凝胶包埋法和半透膜包埋法。凝胶包埋法是应用最广泛的细胞固定方法。啤酒的等压过滤减少CO2损失将锥形罐排CO2管道出口与清酒罐排气管道出口用管道连通,并加压缩空气或CO2使锥罐和清酒罐压达到比锥罐过滤前罐压高0.51kg的压力,然后再开始过滤。锥罐过滤机清酒罐形成闭路循环。随滤酒量的增加,锥罐液位下降,液面空间增大,罐压减小;而清酒罐则由于清酒液增多,液面空间减小,罐压加大。由于锥罐与清酒罐液面空间用管道相连通,故清酒罐的压力大于锥罐压力时,清酒罐液面气体自然向锥罐液面补充,从而保持了锥罐与清酒罐压力的稳定和平衡,从而达到减少CO2损失的目的。 热凝固物的分离热凝固物：回旋沉淀槽分离热凝固物：回旋沉淀槽可以装置在糖化室的煮沸锅旁，尽可能缩短输送管长度，输送泵也应采用低速涡轮泵冷凝固物分离：（1）酵母繁殖槽法：由浮球出液法泵出上层澄清麦汁，或用位差法，在底部小心排出澄清麦汁（2）冷静置沉降法：是利用冷凝固物颗粒自然沉降（3）硅藻土过滤法：麦汁过滤常采用硅藻土过滤机（4）麦汁离心分离法：采用盘式离心分离机（5）浮选法：关键在于混合的空气形成泡沫的细密度葡萄酒（四十分）一、葡萄酒的基本概念，分类，作用等1、概念： 葡萄酒只能是经破碎或未破碎的新鲜葡萄浆果或葡萄汁经完全或部分酒精发酵后获得的饮料, 其酒度不能低于8.5%(V/V)。但是，根据气候、土壤条件、葡萄品种和一些葡萄产区特殊的质量因素或传统，在一些特定的地区，葡萄酒的最低总酒度可降低到7.0%（V/V）。2、分类：（1）、按酒的颜色分类：红葡萄酒、白葡萄酒、桃红葡萄酒。（2）、按含糖的多少分类：干葡萄酒、半干葡萄酒、半甜葡萄酒、甜葡萄酒。（2）、按酿造方法分类：天然葡萄酒、加强葡萄酒、加香葡萄酒。（4）、按含不含二氧化碳分类：平静葡萄酒、起泡葡萄酒、葡萄汽酒3、作用：优质的红葡萄酒对我们的心血管是非常有益 (1) 多酚及类黄酮的抗氧化功能,能够阻止低脂胆固醇进一步转化为有害物。 (2) 多酚能够减轻血管收窄程度,使血管壁放松血液流通顺畅。 (3) 多酚配合酒精防止血凝出现。二、葡萄酒的原料：葡萄、酵母、二氧化硫（六个作用）、二氧化硫的添加方式？1、二氧化硫的六个作用：杀菌作用:酿酒用的葡萄汁在发酵前不进行灭菌处理，有的发酵是开放式的，因此，为了消除细菌和野生酵母对发酵的干扰，在发酵时添加一定量的SO2；抗氧化作用:抑制酵母有氧呼吸,防止葡萄汁和葡萄酒颜色加深;溶解作用:SO2在水中生成亚硫酸，能将葡萄皮中不溶于葡萄汁和发酵液的色素溶解出来；澄清作用:SO2很快使不溶性的物质沉淀下来;增酸作用:抑制分解酒石酸和苹果酸的细菌,将酒石酸和苹果酸从各自的盐类中游离出来;除醛作用:与醛结合,除去影响酒液口味的物质.二氧化硫的添加方式：（1）往葡萄汁中直接通入二氧化硫气体，一般一升三十克（2）添加含有 6% SO2的亚硫酸溶液（3）添加固体焦亚硫酸钠三、红葡萄酒和白葡萄酒的生产工艺，红葡萄酒，白葡萄酒、红白葡萄酒的差别。1、红葡萄酒：用皮红肉白或皮肉皆红的葡萄，经葡萄皮和汁混合发酵而成。流程图：红葡萄分选除梗破碎葡萄浆（加SO2）成分调整浸渍发酵（加酒母）压榨后发酵倒桶苹果酸-乳酸发酵换桶、下胶、过滤、调配、包装红葡萄酒2、白葡萄酒选用白葡萄或红皮葡萄为原料，经果汁分离、澄清、控温发酵而成。流程图：葡萄分选破碎压榨分离取汁（加SO2）澄清清汁浸渍发酵（加酒母）倒桶贮酒过滤冷处理调配过滤红葡萄酒3、红葡萄酒与白葡萄酒生产工艺的主要区别在于，白葡萄酒是用澄清葡萄汁发酵的，而红葡萄酒则是用皮渣（包括果皮、种子和果梗）与葡萄汁混合发酵的。 葡萄酒的颜色越深，其由色素和丹宁构成的酚类物质的含量也越高，所以红葡萄酒与白葡萄酒的主要差异在于它们之间的酚类物质的含量和种类的差异。四、葡萄汁制备：葡萄汁调酸，调糖，如何调？调多少？ 调糖：如果葡萄浆的实际含糖量在200g/L以下，为了发酵生成12的红原酒，在红葡萄浸渍发酵过程中，要补加白砂糖。大致1%的酒精需要加入20g糖。 调酸：如果葡萄汁酸度低于0.6%，会使各种有害细菌生长，干扰酵母发酵，酿成的酒口味淡，色不清。提高酸度的方法：小粒青葡萄和成熟葡萄混用；往果汁中加入多亮的亚硫酸；添加酒石酸或柠檬酸。下胶的目的、原理、方法1、目的: 澄清：去除杂质（植物碎屑，酵母，细菌）2.稳定：沉淀破败元素（蛋白质，铁，铜）3.易于过滤和利于香气2、原理: 加入葡萄酒中的下胶物质带正电（蛋白胶：明胶，蛋白）或带负电（皂土）。蛋白胶（+）与酒中的单宁（-）结合及与产生破败的粒子结合。这些带正电和负电的悬浮状粒子（包括酵母和细菌）相互结合絮凝，形成沉淀和胶泥。皂土中的负电荷（-）被酒中的正离子（+）中和而絮凝。酪蛋白在酒中的p下不溶解，加入时会凝聚。3、方法：六、后发酵四大目的（1） 残糖的继续发酵：转化成酒精和二氧化碳（2） 澄清作用：后发酵结束后沉淀出酒泥，酒逐步澄清（3） 陈酿作用：新酒在后发酵过程中，口味变的柔和，风味上更趋完善（4） 降酸作用：对改善口味有很大作用有些红葡萄酒在压榨分离后诱发苹果酸一乳酸发酵，对降酸及改善口味有很大好处。七：倒桶 从贮藏管理操作上讲，一般应该在后发酵结束后，即当年的11月-12月份，进行一次分离倒桶。把沉淀的酵母和乳酸细菌（酒脚、酒泥）分离掉，清酒倒到另一个干净容器里满桶贮藏。第二次倒桶待来年的3-4月份。经过一个冬天的自然冷冻，红原酒中要分离出不少的酒石酸盐沉淀，把结晶沉淀的酒石酸盐分离掉，有利于提高酒的稳定性。第三次倒桶待第二年的11月份。在以后贮藏管理中，每年11月份倒一次桶即可。白酒重点整理1固态发酵法白酒生产的特点 采用比较低的温度，让糖化作用和发酵作用同时进行，即采用边糖化边发酵工艺。 续渣发酵(续粮发酵)。 固态发酵和固态蒸馏工艺 。 多菌种的混合发酵。白酒的香型差别我国从1979年起，正式确定按香型评酒，按香型制定标准。白酒的香型有5类，它们是：(1)浓香型白酒：以四川沪州老窖特曲酒为代表(酒度为60)。(2)酱香型白酒：以贵州茅台酒为代表 (酒度为5254)。(3)清香型白酒：以山西杏花村汾酒为代表 (酒度为65)。(4)米香型白酒：以广西桂林三花酒为代表(酒度为55)。(5)其他香型白酒：陕西的西凤酒，江西的四特酒，贵州的董酒等均届此类型。如兼香型,凤香型,药香型等老五甑工艺续渣法中老五甑操作法是目前白酒酿造中应用最广泛的操作，在传统上老五甑采用“蒸酒蒸料”混烧操作，它适用于高梁、玉米、甘薯干等含淀粉量在45以上的原料，大曲酒生产亦常采用此操作法。新料大多数经过发酵三次以上才成为扔糟，淀粉利用率比较高。大曲一般采用小麦、大麦和豌豆等为原料，压制成砖块状的曲胚后，让自然界各种微生物在上面生长而制成。分为中温曲(品温最高不超过50）及高温曲(品温最高达60以上)两种类型。小曲又称酒药、药小曲或药饼。其中所含微生物以根霉、毛霉为主。小曲中的微生物是经过自然选育培养的，并经过曲母接种，使有益微生物大量繁殖，所以不仅含有淀粉糖化菌类，同时含有酒精发酵菌类。麸曲是采用纯种霉菌菌种， 以麸皮为原料经人工控制温度和湿度培养而成的，它主要起糖化作用。酿酒时，需要与酵母菌（纯培养酒母）混合进行酒精发酵。药曲-是指用添加中草药制作而成的酒曲，是酒曲中小曲的一种