啤酒工艺学试题库及答案

啤酒工艺学试题库及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）1.在啤酒酿造中，大麦发芽的主要目的是产生（）。A.淀粉B.酶系C.蛋白质D.纤维素2.下列哪种酒花制品主要利用其苦味价值，且在煮沸后期添加以避免香气损失？（）A.酒花浸膏B.颗粒酒花C.酒花油D.蛇麻素3.决定啤酒最终发酵度的主要因素是（）。A.麦汁的pH值B.麦芽的糖化力C.酵母菌种的麦芽糖渗透酶活性D.糖化温度4.在糖化过程中，蛋白质休止的最适pH值通常调整为（）。A.4.2~4.4B.5.2~5.4C.6.2~6.4D.7.0~7.25.双乙酰（2,3-丁二酮）是啤酒发酵过程中重要的风味物质，其阈值为（）。A.0.01mg/LB.0.1mg/LC.1.0mg/LD.10mg/L6.啤酒酵母按细胞分离特性分类，主要分为上面酵母和下面酵母，下面酵母发酵结束时通常（）。A.凝聚并浮在液面B.凝聚并沉降至罐底C.均匀悬浮在发酵液中D.随二氧化碳排出7.国际上通用的啤酒色度单位是（）。A.ppmB.EBCC.IBUD.Plato8.为了提高啤酒的非生物稳定性（胶体稳定性），通常在麦汁煮沸或冷麦汁中添加（）。A.单宁B.维生素CC.氯化钠D.磷酸钙9.在麦汁煮沸过程中，添加酒花的主要作用不包括（）。A.赋予啤酒苦味B.赋予啤酒香气C.提高麦汁pH值D.增强啤酒泡沫持久性10.麦芽制造过程中，焙焦温度的高低直接影响麦芽的色度和风味，制造浅色麦芽的焙焦温度一般在（）。A.60~70℃B.75~80℃C.80~85℃D.100~105℃11.传统的啤酒糖化方法中，煮出糖化法主要用于酿造（）。A.上面发酵啤酒B.淡色拉格啤酒C.黑啤酒D.小麦啤酒12.计算麦汁浸出物收得率时，通常使用（）表示麦汁浓度。A.质量分数B.摩尔浓度C.柏拉图度D.白利糖度13.成品啤酒中，若含有过量的乙醛，会产生（）风味。A.青草味B.烂苹果味C.双乙酰味D.酵母味14.酿造用水的水质对啤酒质量影响极大，对于淡色啤酒，理想的残余碱度应控制在（）。A.0~5°dB.5~10°dC.10~15°dD.>15°d15.冷麦汁充氧的目的是为了（）。A.促进麦汁冷却B.抑制杂菌生长C.促进酵母繁殖D.促进双乙酰还原16.在锥形罐发酵工艺中，双乙酰还原阶段通常控制的温度比主发酵温度（）。A.低B.高C.相同D.无规律17.下列哪种物质属于高级醇，是啤酒发酵过程中酵母代谢的副产物？（）A.乙醇B.异戊醇C.乙酸乙酯D.乳酸18.稀释啤酒（高浓稀释）的原理是基于（）。A.质量守恒定律B.能量守恒定律C.溶液混合原理D.渗透压原理19.传统的啤酒过滤机中，利用硅藻土作为助滤剂的过滤机是（）。A.板框过滤机B.烛式过滤机C.膜过滤机D.离心机20.巴氏杀菌（PU值）的计算基准是60℃下处理（）。A.1分钟B.5分钟C.10分钟D.30分钟二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。多选、少选、错选均不得分）1.大麦作为啤酒酿造的主要原料，其优点包括（）。A.淀粉含量高B.非谷粒作物，皮壳利于过滤C.酶系丰富D.蛋白质含量适中E.价格低廉2.酒花在啤酒酿造中的作用主要有（）。A.赋予啤酒特有的苦味B.赋予啤酒香气C.提高麦汁pH值D.增强啤酒泡沫的持久性和稳定性E.具有抑菌防腐作用3.影响糖化效果的主要因素有（）。A.麦芽的质量与粉碎度B.糖化温度与时间C.糖化醪的pH值D.料水比E.搅拌强度4.啤酒发酵过程中，产生的主要代谢产物包括（）。A.乙醇B.二氧化碳C.高级醇D.酯类E.连二酮类5.关于酵母的凝聚性，下列说法正确的有（）。A.凝聚性受酵母菌株遗传特性决定B.凝聚性受发酵温度影响C.凝聚性受麦汁pH值影响D.凝聚性受发酵液剪切力影响E.凝聚性越强越好，发酵越彻底6.啤酒胶体浑浊的主要成分是（）。A.多酚-蛋白质复合物B.草酸钙C.糊精D.酒花树脂E.金属离子7.提高啤酒风味稳定性的措施包括（）。A.减少氧的摄入B.添加抗氧化剂C.控制发酵温度D.避免金属离子溶入E.使用劣质酒花8.麦汁煮沸过程中，发生的主要物理化学变化有（）。A.酶的钝化B.蛋白质变性凝固C.酒花苦味物质的异构化D.色素物质的形成E.麦汁浓缩9.现代啤酒厂常用的CIP清洗系统，其清洗剂通常包括（）。A.碱液（如NaOH）B.酸液（如硝酸或磷酸）C.杀菌剂（如过氧乙酸）D.洗涤剂E.氯化钠溶液10.判断啤酒成熟与否的指标主要有（）。A.双乙酰含量B.发酵度C.pH值D.口感风味E.色度三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.所有的啤酒都必须经过巴氏杀菌才能保证生物稳定性。（）2.大麦发芽是制麦过程中最关键的环节，其目的是使酶活化并产生新的酶。（）3.辅料（如大米、玉米）的使用主要是为了降低成本，同时可以调整麦汁成分，提高啤酒的非生物稳定性。（）4.麦汁煮沸时间越长，啤酒的苦味物质损失越少。（）5.上面发酵啤酒的发酵温度通常比下面发酵啤酒低。（）6.稀释啤酒工艺中，无菌水的质量要求低于酿造用水。（）7.双乙酰是酵母合成缬氨酸和亮氨酸的中间代谢产物。（）8.啤酒的泡沫持久性与麦汁中的高分子氮含量无关。（）9.糖化过程中，62~65℃有利于形成可发酵性糖，70~72℃有利于形成糊精。（）10.ISO玻璃杯是品尝啤酒的标准器具，要求杯壁无气泡、无刻度。（）四、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.啤酒酿造的四大基本原料是________、________、________和________。2.标准麦芽汁的浓度通常用________表示，12°P的含义是________。3.酿造用水处理中，调节pH值最常用的酸是________，调节硬度最常用的方法是________。4.麦芽粉碎度要求：皮壳________，胚乳________。5.根据发酵方式不同，啤酒可分为________发酵和________发酵。6.酵母繁殖的最佳温度一般在________℃，而主发酵温度一般在________℃。7.啤酒的苦味主要来源于酒花中的________，其在煮沸过程中异构化为________。8.成品啤酒的微生物稳定性可以通过________或________技术来保证。9.在麦汁冷却过程中，通常通过________分离热凝固物，通过________分离冷凝固物。10.国际苦味单位IBU是指1升啤酒中含有________毫克异α-酸。11.常见的啤酒缺陷风味中，"日光臭"是由于________在光照下与________反应生成的。五、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）1.糖化2.浸出物3.双乙酰4.真正发酵度5.泡持性六、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述麦芽干燥的三个阶段及其目的。2.简述麦汁煮沸的主要目的。3.影响啤酒泡沫形成与稳定性的因素有哪些？4.简述啤酒酵母扩大培养的工艺流程。5.为什么要进行麦汁通风充氧？如何控制充氧量？七、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.某啤酒厂糖化车间，投料量为5000kg（含水4%），使用含水10%的大米辅料2000kg。混合原料的浸出率为78%（干基物质）。糖化收得率为98%。假设最终定型麦汁浓度为12°P，请计算能获得多少升12°P的麦汁？（注：12°P麦汁密度约为1.0484kg/L，计算结果保留整数）。2.某啤酒厂生产一批原麦汁浓度为11°P的啤酒，发酵结束后测得的真正发酵度为80%。请计算该啤酒的酒精含量（质量分数）及二氧化碳的理论生成量（假设葡萄糖完全发酵，反应方程式为→2八、综合分析题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）1.某啤酒厂生产的成品啤酒在货架期经常出现“冷浑浊”现象，即啤酒遇冷变浑，升温后变清，但反复多次后会变成永久性浑浊。请根据啤酒胶体稳定性的原理，分析造成这种现象的原因，并提出相应的工艺改进措施。2.某锥形罐发酵批次，在主发酵结束进入双乙酰还原阶段时，检测发现双乙酰含量下降缓慢，且始终高于0.15mg/L，导致无法及时降温过滤。作为工艺工程师，请分析可能造成双乙酰还原困难的原因，并制定详细的解决方案。【答案及解析】一、单项选择题1.B解析：大麦发芽是为了激活和生成酶系（如淀粉酶、蛋白酶等），将大麦中的非溶解性物质转化为溶解性物质，为糖化做准备。2.B解析：颗粒酒花是最常用的形式，既能提供苦味也能提供香气，但为了保留香气，通常分次添加。题目强调苦味且避免香气损失，通常指苦型酒花制品，但颗粒酒花是最通用的标准答案。若仅指苦味，A（浸膏）也常用于苦味，但B更基础。此处选B作为通用酒花制品代表。3.C解析：虽然糖化温度决定了可发酵性糖的比例，但酵母菌种本身的麦芽糖渗透酶活性决定了酵母能否利用麦芽三糖等，从而决定了最终发酵度的极限。4.B解析：蛋白质分解酶（内切酶、外切酶）的最适pH值通常在5.2~5.4之间，此范围内有利于蛋白质的分解。5.B解析：双乙酰的味阈值约为0.1~0.15mg/L，超过此值会产生令人不悦的馊饭味。6.B解析：下面酵母（如卡尔酵母）发酵后期凝聚并沉降到发酵罐底部。7.B解析：EBC（欧洲啤酒酿造协会）是国际通用的色度单位，IBU是苦味单位，Plato是浓度单位。8.A解析：单宁（或多酚）能与蛋白质结合形成沉淀，从而去除麦汁/啤酒中引起浑浊的高分子蛋白质，提高非生物稳定性。9.C解析：酒花是弱酸性物质，添加酒花会降低麦汁pH值，而不是提高。10.C解析：浅色麦芽焙焦温度一般在80~85℃，深色麦芽可达100~105℃。11.C解析：煮出糖化法（如三次煮出法）适合酿造深色、麦香浓郁的啤酒，如黑啤酒。12.C解析：柏拉图度是酿造行业专用的麦汁浓度单位，表示浸出物的重量百分比。13.A解析：乙醛含量过高会产生青草味、腐烂味，是发酵不成熟的标志。14.A解析：淡色啤酒要求较低的残余碱度，一般控制在0~5°d，以保证糖化pH值在适宜范围。15.C解析：酵母繁殖需要合成甾醇和不饱和脂肪酸，这需要氧气参与有氧代谢，因此冷麦汁需充氧。16.B解析：提高温度可以加速双乙酰的还原，因此双乙酰还原阶段通常采用“升温还原”工艺。17.B解析：异戊醇是啤酒中含量最高的高级醇。18.C解析：高浓稀释基于溶液混合原理，即混合前后的溶质总量相等。19.B解析：烛式过滤机是现代啤酒厂常用的硅藻土过滤机。20.A解析：1个PU定义为在60℃下处理1分钟所产生的杀菌效果。二、多项选择题1.ABCDE解析：大麦淀粉含量高、酶系丰富、皮壳是天然过滤层、地理分布广价格低廉、蛋白质含量适中。2.ABDE解析：酒花赋予苦味、香气、防腐能力、泡沫稳定性，且会降低pH值。3.ABCDE解析：所有列出的因素均会影响酶的活性及底物接触，从而影响糖化效果。4.ABCDE解析：酵母代谢产生乙醇、CO2及高级醇、酯类、双乙醛等风味副产物。5.ABCD解析：凝聚性受遗传、环境（温度、pH、剪切力）影响。凝聚性过强会导致发酵度低，过弱导致过滤困难，因此不是越强越好。6.AB解析：主要是多酚-蛋白质复合物，其次是草酸钙（草酸盐浑浊）。7.ABCD解析：氧是风味老化的主要原因，抗氧化剂、控温、避光避金属均可提高稳定性。8.ABCDE解析：煮沸过程涉及酶失活、蛋白凝固、酒花异构化、美拉德反应（色度形成）、水分蒸发。9.ABC解析：CIP清洗剂通常包括碱（去有机物）、酸（去无机物）、杀菌剂。10.ABD解析：啤酒成熟主要看双乙酰是否还原、发酵度是否达标、感官风味是否协调。三、判断题1.×解析：精滤（无菌过滤）也能保证生物稳定性，并非所有啤酒都需巴氏杀菌。2.√解析：发芽使大麦生成各种水解酶。3.√解析：辅料成本低，且富含淀粉，蛋白质含量低，有利于提高啤酒非生物稳定性。4.×解析：煮沸时间越长，酒花苦味物质的挥发和氧化损失越多。5.×解析：上面发酵温度通常较高（15-24℃），下面发酵温度较低（8-15℃）。6.×解析：稀释用水需达到无菌、无味、低氧等极高要求，通常高于酿造用水标准。7.√解析：双乙酰是酵母合成缬氨酸和亮氨酸时的中间体（乙酰乳酸氧化脱羧而来）。8.×解析：泡沫与高分子氮含量密切相关，含量适中泡沫好，过低或过高均不利。9.√解析：低温利于β-淀粉酶作用生成麦芽糖，高温利于α-淀粉酶作用生成糊精。10.√解析：标准品评杯要求无刻度、无气泡，以免影响视觉评价。四、填空题1.大麦（麦芽）；酒花；水；酵母（顺序可互换）2.柏拉图度（°P）；100g麦汁中含有12g浸出物3.乳酸（或磷酸）；石膏法（或离子交换法/反渗透法）4.破而不碎；粉碎得细5.上面；下面6.25~30；8~12（或类似合理范围）7.α-酸；异α-酸8.巴氏杀菌；无菌过滤9.回旋沉淀槽（或沉淀槽）；冷却器（或板式换热器/浮选罐）10.111.异α-酸；含硫氨基酸五、名词解释1.糖化：利用麦芽本身所含的各种酶（或外加酶制剂），将麦芽和辅料中的不溶性高分子物质（淀粉、蛋白质等）分解为可溶性的低分子物质（如麦芽糖、糊精、氨基酸、肽等），从而制成符合酿造要求的麦汁的过程。2.浸出物：麦汁或啤酒中所有可溶性物质的总称，主要包括可发酵性糖（葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖）、非发酵性糖、矿物质、多酚、蛋白质等。3.双乙酰：2,3-丁二酮，是啤酒发酵过程中重要的风味物质。当其含量超过阈值（0.1mg/L）时，会给人一种馊饭味或不愉快的酸奶味，是啤酒成熟度的重要指标。4.真正发酵度：表示发酵过程中，麦汁中的浸出物被酵母发酵转化为酒精和二氧化碳的程度。计算公式为：真正5.泡持性：指啤酒倒入杯中后，泡沫保持一定高度和时间的能力。它是啤酒外观质量的重要指标，与啤酒中的二氧化碳含量、表面活性物质（蛋白质、异α-酸）等有关。六、简答题1.简述麦芽干燥的三个阶段及其目的。答：(1)凋萎阶段（低温）：温度通常在35~50℃。目的是排除麦芽中的游离水，使麦芽水分降至10%~12%左右，停止麦芽的生长和酶的分解作用，但不过多破坏酶的活性。(2)干燥阶段（中温）：温度通常在50~70℃。目的是进一步去除水分（结合水），使麦芽水分降至5%~6%，并开始形成色度和风味物质。(3)焙焦阶段（高温）：温度通常在80~85℃（浅色麦芽）或更高。目的是去除最后的水分（降至3%~4%），终止酶的活性，形成麦芽特有的色、香、味（如类黑素反应），并使麦根易于脱落。2.简述麦汁煮沸的主要目的。答：(1)酶的钝化与杀菌：破坏淀粉酶等残余酶的活性，杀灭麦汁中的微生物，确保无菌状态。(2)蛋白质的变性与凝固：使麦汁中多余的高分子蛋白质变性凝固并分离，提高啤酒的非生物稳定性。(3)酒花成分的浸出与异构化：溶解酒花树脂，使α-酸异构化为异α-酸，赋予啤酒苦味；溶解酒花精油，赋予啤酒香气。(4)蒸发水分：浓缩麦汁，达到规定的定型浓度。(5)还原物质的形成：生成类黑素，赋予啤酒色、香、味，并提高还原性，增强啤酒的抗氧化能力。3.影响啤酒泡沫形成与稳定性的因素有哪些？答：(1)表面活性物质：起泡蛋白（如LTP1、Z蛋白）和异α-酸是泡沫的骨架，含量适中且比例协调时泡沫好。(2)二氧化碳含量：充足的CO2是形成泡沫的物理基础，含量高泡沫丰富。(3)黏度：麦汁或啤酒的黏度越高，泡沫越持久（与多糖含量有关）。(4)脂类物质：脂肪酸（如油酸）是消泡剂，会严重破坏泡沫稳定性。(5)金属离子：如Ni、Fe等离子会加速泡沫破裂。(6)工艺因素：灌装压力、温度、玻璃杯的洁净度等。4.简述啤酒酵母扩大培养的工艺流程。答：(1)斜面活化：将保存的酵母菌种接种至固体斜面培养基，适温培养24-48小时，恢复活力。(2)液体试管培养：将斜面菌种接种至液体试管，培养至对数生长期。(3)三角瓶培养：逐步扩大培养体积（如10ml->100ml->1000ml），需在无菌室或超净台进行。(4)卡氏罐或汉生罐培养：在工厂无菌环境下进行大规模扩大培养。(5)酵母增殖罐/发酵罐培养：将汉生罐酵母接种至增殖罐或直接投入生产发酵罐进行扩大培养，直至达到发酵所需的酵母添加量。5.为什么要进行麦汁通风充氧？如何控制充氧量？答：原因：酵母在繁殖阶段（对数生长期）需要合成甾醇（麦角甾醇）和不饱和脂肪酸，这些物质是构建细胞膜的关键成分，其合成需要氧气参与。充氧是为了促进酵母出芽繁殖，达到足够的酵母细胞浓度，以保证发酵顺利进行。控制：(1)充氧时机：通常在麦汁冷却过程中（冷麦汁输送至发酵罐时）进行。(2)充氧量：一般控制在8~10mg/L（或根据工艺要求，如高浓发酵需更高氧）。(3)充氧方式：采用无菌空气或氧气，通过文丘里管或烧结陶瓷管进行微孔充氧，确保气泡细小均匀，溶解氧高效。(4)分段控制：对于锥形罐，通常只在第一批麦汁或前几批麦汁充氧，后期不充氧，以防酵母过度繁殖导致代谢副产物增多。七、计算题1.解：(1)计算混合原料的干物质总量：麦芽干重=5000大米干重=2000总干重=4800(2)计算混合原料总浸出物量（理论）：理论浸出物=6600(3)计算实际进入麦汁的浸出物量（考虑糖化收得率）：实际浸出物=5148(4)计算麦汁总重量：设麦汁总重量为，根据12°P定义（100kg麦汁含12kg浸出物）：12=(5)计算麦汁体积：麦汁体积==答：能获得约40103升（或40.1千升）12°P的麦汁。2.解：(1)计算发酵消耗的浸出物量：假设原麦汁浓度为11°P，即100g麦汁含11g浸出物。真正发酵度为80%，则被发酵的浸出物为：11×(2)计算酒精含量（质量分数）：根据发酵反应：(即180g葡萄糖生成92g酒精和88g二氧化碳。转化系数：≈0.5111酒精含量=8.8×即酒精质量分数为4.50%(3)计算二氧化碳生成量（质量分数）：转化系数：≈0.4889二氧化碳含量=8.8×即二氧化碳理论生成量为4.30%答：该啤酒的酒精含量约为4.50%（质量分数），二氧化碳的理论生成量约为4.30%（质量分数）。八、综合分析题1.分析问答题：冷浑浊与永久性浑浊原因分析：(1)根本原因：啤酒中的多酚物质（主要是花色苷和多酚聚合物）与蛋白质（主要是分子量在40000~60000的肽段）通过氢键、疏水作用等结合形成复合物。(2)冷浑浊机制：在低温（0℃左右）下，氢键作用增强，复合物颗粒变大并析出，导致浑浊；当温度回升（如20℃以上），氢键断裂，复合物解离，浑浊消失。这是可逆的。(3)永久性浑浊机制：随着时间推移或氧化作用，多酚发生氧化聚合，形成更复杂的鞣酐等物质，与蛋白质的结合键由较弱的氢键转变为更强的共价键。此时，即使温度升高，复合物也不再解离，形成永久性浑浊。工艺改进措施：(1)原料控制：选用多酚含量适中、蛋白质组成合理的麦芽；避免使用劣质酒花。(2)糖化工艺：调整蛋白质休止，尽量分解高分子蛋白质。在煮沸结束时或回旋沉淀槽中添加适量的卡拉胶或单宁，提前去除敏感的多酚或蛋白质。控制麦汁pH值在适宜范围（5.2-5.4），促进蛋白质凝固。(3