麦芽汁制备工艺及啤酒生产.docx

麦芽汁制备工艺及啤酒生产简明过程
第一节  概述
麦汁制备
麦汁制造是将固态麦芽、非发芽谷物、酒花用水调制加工成澄清透明的麦芽汁的过程。
第二节   麦芽与谷物辅料的粉碎
目的：使整粒谷物经粉碎后有较大的比表面积，使物料中贮藏物质增加和水、酶的接触面积，加速酶促反应及物料的溶解。
一．麦芽的粉碎
麦芽的粉碎方法：干法粉碎，湿法粉碎，回潮干法粉碎和连续调湿粉碎
麦芽的干法粉碎：近代都采用辊式粉碎机
麦芽回潮粉碎：麦芽在很短时间内，通入蒸气或热水，使麦壳增湿，胚乳水分保持不变，这样使麦壳有一定柔性，在干法粉碎时容易保持完整，有利于过滤
麦芽湿法粉碎：由于麦芽皮壳充分吸水变软，粉碎时皮壳不容易磨碎，胚乳带水碾磨，较均匀，糖化速度快。
连续浸渍湿法粉碎：改进了原来湿法粉碎的两个缺点
第三节   糖化原理
一．目的和要求及控制方法
糖化：将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物，通过麦芽中各种水解酶类作用，以及水和热力作用，使之分解并溶解于水的过程
二、糖化时的主要物质变化
1．  非发芽谷物中淀粉的糊化和液化
糊化：淀粉受热吸水膨胀，从细胞壁中释放，破坏晶状结构并形成凝胶的过程
液化：淀粉在热水中糊化形成高粘度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶的水解，使淀粉长链断裂成短链状，粘度迅速降低的过程
2．  淀粉的糖化：
指辅料的糊化醪和麦芽中淀粉受到麦芽中淀粉酶的分解，形成低聚糊精和以麦芽糖为主的可发酵性糖的全过程。
（1） 淀粉糖化的要求：糖化时，淀粉受到麦芽中淀粉酶的催化水解，液化和糖化同时进行
（2） 糖化过程中的淀粉酶：啤酿造中淀粉的分解全部依赖于淀粉酶的酶促水解反应
（3） 影响淀粉水解的因素：
①麦芽的质量及粉碎度：糖化力强、溶解良好的麦芽，糖化的时间短，形成可发酵性糖多，可采用较低糖化温度作用
②非发芽谷物的添加：非发芽谷物的种类，支链、直链淀粉的比例，糊化、液化程度及添加数量，将极大的影响到糖化过程和麦汁的组成
③糊化温度的影响：糖化温度趋近于63℃可得到最高可发酵性糖
④糖化醪PH的影响：淀粉酶作用最适PH值随温度的变化而变化
糖化醪浓度的影响：实际生产中，糖化醪温度一般以20%-40%为宜
3¡¢ 糖化过程中蛋白质的水解
麦芽的蛋白质水解情况对麦汁组分具有决定性意义，而麦芽的糖化过程是可以起到调整麦汁组分的作用。
（1） 蛋白质及其水解产物和啤酒的关系：麦汁中氨基酸过多，影响酵母的增殖和发酵；而其中氨基酸过少，则酵母增殖困难，最后导致发酵困难
（2） 定型麦汁含氮组分的要求：麦汁中高分子可溶性氮应不超过总氮的15%
（3） 麦芽中蛋白酶及其性质：麦芽糖化时，起催化水解作用的蛋白酶类主要是内切肽酶和羧基肽酶
（4） 糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制：糖化过程中麦芽蛋白质分解的深度和广度远远不如制麦芽时深刻
三、糖化过程的其他变化
β—葡聚糖的分解：糖化过程中需促进β—葡聚糖的分解。
麦芽谷皮成分溶解
麦芽皮壳中含有谷皮酸，多酚类物质，它们的溶解会使麦汁色泽加深，并使啤酒具有不愉快苦涩味，降低啤酒的非生物稳定性。
第四节   糖化方法及设备
一．糖化方法概述
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，所采用的工艺方法和工艺条件。
二、煮出糖化法
传统下面发酵啤酒无论浅色还是深色啤酒，均采用煮出糖化法。
1．  三次煮出糖化法：适合与各种质量麦芽
2．  二次煮出糖化法
三、浸出糖化法
升温浸出糖化法要求麦芽发芽率高，溶解充分。
降温浸出糖化法一般很少采用。
四、复式糖化法
“复式”包含了辅料的酶和煮沸处理
1． 辅料的糊化，液化:在啤酒糖化时，可以和麦芽粉一起直接投入糖化锅中糖化，此法辅料中淀粉利用率高。
2．  复式一次煮出糖化法：适合于各类原料酿造浅色麦汁
3．  复式浸出糖化法：常用于酿制淡爽型啤酒
4．  麦芽皮壳分离、分级糖化法：此法应采用回潮五辊、六辊并带有分级筛的特殊粉碎机。
五、外加酶制剂糖化法
1．  外加酶制剂糖化的意义：为实现高比例辅料酿造啤酒开辟了途径
2．  应用α—淀粉酶促进辅料的糊化：国产耐高温α—淀粉酶已有生产，一般用量为0.4—0.6L/t。
高比例辅料的外加酶酿造
六、糖化设备
1．  圆筒形糊化—糖化锅
近代，为了工艺调整方便，把糊化锅和糖化锅设计制造成相同规格和结构
2．  矩形锅：较少采用
3．  国内某些麦汁制造设备的规范：我国生产麦汁制造设备已经规模化，大多数是四器组合。
第五节   麦芽醪的过滤
一．概述
定义：糖化过程结束时，已经基本完成了麦芽和辅料中高分子物质的分解，萃取。必须在最短时间内把麦汁和麦糟分离的过程。
二、 过滤糟法
是最古老的方法，也是至今采用最普遍的方法
1． 过滤槽的主要结构：过滤槽是由不锈钢制成的圆桶形体，配有弧球形或锥形顶盖，槽底大多是平底。
2．  过滤槽过滤程序
3．  过滤槽过滤的工艺控制
三、压滤机法：
板框式压滤机是由容钠糖化醪的框和分离麦汁的滤布及收集麦汁的滤板各若干组组成过滤元件，再配以顶板、支架、压紧螺杆或液压系统组成。
Èý¡¢ 麦糟的输送：
从过滤槽或压滤机排出的麦糟为干式，进入过滤设备附近中间贮槽，再通过输送，至厂区边的麦糟出售罐。
第六节   麦汁的煮沸和酒花的添加
一．目的
（1） 蒸发水分，浓缩麦汁，达到规定浓度
（2） 钝化酶及杀菌，保证在以后酿造过程中麦汁组分的一致性
（3） 蛋白质变性和絮凝，避免由蛋白质造成的啤酒浑浊
（4） 酒花有效成分的浸出
排除麦汁中特异的臭味
二、麦汁煮沸的设备
煮沸锅是糖化设备中发展变化最多的设备
1．  外形：较普遍的是圆筒球底，球形或锥形盖
2．  材料：近代普遍采用不锈钢板
3．  加热方式：近代绝大多数采用间接加热
4．  蒸发方式：普遍欢迎低压煮沸
5．  煮沸锅技术特性
三、麦汁煮沸中水分的蒸发：
若工艺规定煮沸时间一定，锅蒸发强度一定，热麦汁浓度一定时，麦汁洗糟就受麦汁浓度制约。
ËÄ¡¢酒花的添加
传统啤酒酿造中多采用分次添加酒花在煮沸麦汁中，目的是为了萃取不同量的酒花组分。
1．  酒花主要组分的萃取和变化
（1） 多酚物质：易溶于水，在热麦汁中溶解十分迅速
（2） 酒花精油：是啤酒重要的香气物质
（3） 苦味物质：在麦汁煮沸中变化十分复杂
2．  花的添加量和添加方法
添加量因酒花质量，消费者嗜好习惯，啤酒的品种浓度等的不同而不同
五、麦汁煮沸中蛋白质的变性絮凝
煮沸中蛋白质的变性和絮凝条件：
1．  麦汁温度和加热时间：加热温度越高，变性越充分
2．  麦汁煮沸PH：取决于煮沸前混合麦汁的PH
3．  沸腾状态：取决于传热量Q和锅的流型
4．  单宁和Ca2+、Mg2+的促进作用
六、麦汁煮沸中的其他变化
1.  还原物质的生成：
主要包括两大类：还原糖及其生成物、类黑精等为第一类；来自于麦芽，酒花的多酚、酒花苦味物质等为第二类。
2.  麦汁色泽的增加：煮沸中麦汁色泽迅速增加
3.其他物质的变化：来自麦芽和辅料中的易挥发物，由蛋白质分解形成二甲硫等硫化物，由糖褐变形成的丙醛等气味物质，在煮沸中随二次蒸汽蒸发，改善了麦汁的气味。
第七节   麦汁的处理
一．概述
由煮沸锅放出的定型热麦汁，在进入发酵前还需要进行一系列处理，包括：酒花糟分离，热凝固物分离，冷凝固物分离、冷却、充氧等一系列处理，才能制成发酵麦汁。
二、酒花的分离：
我国广泛采用罐底带篦子的酒花分离器
三、 热凝固物的分离：
1．  热凝固物：一般采用回旋沉淀糟法
2．  回旋沉淀糟分离热凝固物：回旋沉淀糟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
四、冷凝固物分离
1．  冷凝固物：是分离热凝固物后澄清的麦汁
2．  冷凝固物分离方法
（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：和繁殖槽法一样也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：啤酒厂广泛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
3.  冷凝固法分离的评价
当大麦有较高的β—球蛋白，麦芽溶解不足，又需创造高非生物稳定性的啤酒时，此法的采用是有意义的。
五、麦汁的充氧
1．  热麦汁的氧化：麦汁在高温下接触氧，此时氧很少以溶解形式存在，而是和麦汁中糖类、蛋白质、酒花树脂、多酚等发生氧化反应
2．  冷却麦汁的充氧：麦汁冷却至发酵接种温度后，接触氧，此时氧反应微弱，氧在麦汁中呈溶解态，它是酵母前期发酵繁殖必需的
冷麦汁通风方法：一般采用无油、无菌的压缩空气通
第八节   麦汁收率和麦汁质量
一．浸出物收得率和原料利用率
为了比较麦芽和其他原料的糖化完全程度和过滤时浸出物的回收情况，常采用浸出物收得率和原料利用率考察糖化车间量的关系
二．最终麦汁质量
最终麦汁：指加酒花煮沸，麦汁定型并分离凝固物后的麦汁
第五章 啤酒发酵
第一节   啤酒酵母
能使含糖液体自然发酵，生成二氧化碳和酒精，液面上形成“膜”，器底形成“沉淀”的生物，统称为“酵母”。酵母这一名称并不严格和科学，广义上说，凡是单细胞、世代时间较长的低等真核生物，统称为“酵母”。
一、  酵母的分类
用于酿造的主要有两个种：
1.   啤酒酵母：能发酵葡萄糖、麦芽糖、蔗糖。
2.   葡萄汁酵母：能全部发酵棉子糖。
由于各啤酒厂选育了自己独特的菌株，如：青岛卡尔酵母，因此形成了酿造技术和啤酒风味的多样化。
3.  酵母细胞的基本结构
酵母是单细胞真核生物，外层由厚的细胞壁和细胞膜所包裹，细胞质内有许多细胞器，还存在作为能源的糖原、脂质等颗粒贮藏物质。
三、 啤酒酵母的生活史
卡尔酵母在液体麦汁中繁殖，出芽形成子细胞，到1/2~2/3母细胞大小时，子细胞就自动脱离母细胞，这两个细胞再独立出芽，所以，在培养液中只能看到单个细胞或有一个芽细胞。
啤酒酵母在液体麦汁中出芽繁殖时，也是在长轴一端，但经常和长轴垂直。子细胞长大后不立即脱离母细胞，子细胞再出芽，形成芽簇或3~6个细胞成串相联
一．啤酒酵母的凝絮性
   是重要的生产特性，会影响酵母回收再利用于发酵的可能，影响发酵速率和发酵度，影响啤酒过滤方法的选择，乃至影响到啤酒风味。
1．  啤酒酵母凝絮性分类：
（1）  整个发酵阶段，酵母是完全分散在发酵液内的，即使发酵完全停止时，酵母也是以单个或数个形式悬浮在液体中。发酵结束时，器底只有少量松散沉淀酵母，大量酵母分散于液体中，如轻轻震荡器皿，沉淀酵母立刻浮起，再形成沉淀需很长时间。这种酵母为典型非凝絮性或“粉末型酵母”。
（2）  发酵初期酵母是分散的，达到某发酵度，酵母再发酵液中细胞密度突然降低，器底逐渐沉结酵母凝块，发酵结束时，发酵液中细胞密度很低，即使强烈振动器皿打散凝块，静置短时间也立即形成凝块，此类酵母称作凝聚性酵母。
介于上述两者之间，发酵减弱后，酵母开始形成并不紧密的絮状沉淀，发酵结束时，器底形成较多沉淀，经震荡，酵母较快分散，静置一段时间，又能重新沉降，此类酵母称作“凝絮性”酵母，是目前酿造中用于快速发酵制造清爽型啤酒常采用的酵母。
五．卡尔酵母的一般特性
1．  生物学分类特性
（1） 形状：圆形、卵圆形、椭圆形
（2） 细胞大小：如8.5×6.5μm
（3） 细胞体积：计算或由粒子数器测定
（4） 巨大菌落：颜色、尺寸、边缘性及特性
（5） 呼吸缺陷型突变株：应＜5%
（6） 絮凝性：可分为强凝聚性、中等凝聚性、弱凝聚性和粉末性
2、 碳水化合物糖类的同化：
可同化葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等；不同化异麦芽糖、糊精、淀粉等。
3、啤酒酵母的培养和酿造特性
（1） 最高发酵速率：（0.7—1.5）×10-11
（2） 合成每克酵母干物质，需要消耗有利氨基氮量和糖中碳元素量
（3） 酵母发酵时同化氨基酸的顺序，氨基酸同化顺序可分为A、B、C、D四类
（4） 在发酵时酵母细胞生长曲线：一般用110P全麦芽汁在等发酵温度下，在相同接种浓度时，测定发酵液中细胞浓度曲线
4、酿造啤酒特性
（1） 残糖分析：用高压液相色谱或纸上层析法，主要比较残糖中麦芽三糖的量，此值反映酵母对麦汁发酵的深度。
（2） 啤酒常规分析：比较酒精和发酵度，比较总酸和pH，比较苦味值和色度，比较α-氨基酸和总氮，比较连二酮物质的含量。
（3） 啤酒风味物质测定：醛类，高级醇类，挥发酯类。
（4） 啤酒泡沫特性：比较起泡性，是否喷涌，泡沫的颜色，泡沫的细密度，泡沫的持久性，泡沫的粘着力。
（5） 啤酒的风味品尝：特别在纯正、爽口、柔和或醇厚、淡爽或浓烈和香味等方面比较。
六、 啤酒优良酵母的评估和筛选方法
1．  概述
生产优良酵母的筛选是啤酒工厂十分重要的经常性的工作，但近几年来一些工厂不注意分离筛选或没有一套正确的评估体系，造成生产菌种退化，经常表现为起酵迟缓，发酵力衰退，发酵不彻底，发酵度明显降低，酵母凝聚性变差，过滤困难，啤酒风味改变等。这些退化表现，严重影响了啤酒的正常生产和啤酒的质量。
2、啤酒优良酵母的评估
（1） 形态学上的要求
①细胞的形态：应为圆形、卵形和椭圆形
②细胞大小：分为两类，大型细胞；中小型细胞
（2） 生理学要求
①繁殖速度：近代啤酒生产酵母使用代数低，一般＜5代
②增殖倍数和细胞浓度：酵母的发酵速度是发酵液中细胞浓度的函数
（3） 发酵力的要求：酵母对糖的发酵能力包括起酵速度、发酵最高降糖能力、啤酒发酵度、酵母对麦汁的极限发酵度
（4） 凝聚性和沉淀能力：我国传统啤酒生产常用凝聚性菌株，发酵后便于收集酵母，啤酒过滤快
（5） 双乙酰峰值和还原速度等：世界各国优秀浅色啤酒的双乙酰含量均在0.03—0.06g/L
（6） 挥发性风味物质：会明显影响啤酒风味
（7） 酵母对压力的耐受性：在近代大罐发酵中由于罐高常常达到10—20m，液柱压力和CO2浓度对酵母的生长繁殖和代谢产物形成都可能产生影响
（8） 酵母的稳定性：若6代以内发酵度明显降低，双乙酰含量升高，此酵母是不稳定，易退化的
（9） 主酵液和成品啤酒的风味品尝：在30L以下规模很难作出有否决权的判别
（10）   啤酒泡沫特性：只能在相当规模生产性实验中才较有意义
3、生产菌的筛选方法
（1） 底物和处理：分离筛选底物一般用保存菌株
（2） 单细胞分离：将供试菌接一环于100P麦汁中，于25℃下培养2—3d，使之活化，并用血球计计数，精确测定培养液的细胞浓度
（3） 第一级筛——菌株形态和大小测量
（4） 第二级筛——低温发酵能力的测定
（1） 第三级筛——凝聚性测定
（2） 第四级筛——EBC管发酵性能测定
六．啤酒酵母扩大培养
最能影响酿酒工艺和控制的因素是啤酒酵母，最能决定啤酒品质的因素也是啤酒酵母。近代发酵规模越来越大，对接种酵母要求也越来越严。各厂扩大培养方式和顺序大致相同，而扩培结果得到种酵母的纯度、强壮情况、污染情况差异很大，其原因在于是否有一个科学的扩培技术。

1．  出发菌株的选择：出发菌株一般均需进行单细胞分离，并通过一系列生理特性和生产性能测定，包括酿酒口味鉴评后，确认是工厂生产需要的优良纯种后才允许投入扩大培养
2．  扩培过程的无菌操作：近代扩大培养应严格建立在纯种的基础上，扩大培养过程的无菌技术是扩培成败的关键

3．  优良的培养基：无论哪级扩培，培养基均需要有特殊要求的麦芽汁
4．  恰当的扩大比例：：会影响到起始细胞浓度、扩大培养时间、酵母菌龄一致性以及在扩大培养中抵抗杂菌污染的能力
5．  恰当的移种时机：大家都清楚在对数期移种，可获得出芽最多、死亡率最低、最强壮的种细胞，而且迟缓期最短，繁殖最旺盛。困难在于如何判别接种后的对数期
6．  严格培养培养条件
（1） 温度：最适生长温度是31.6—34℃，实际扩大培养中应采用逐级递降温度培养法
（2） 通风：虽然啤酒酵母可以在好气或厌气条件下繁殖，但效果不同

7．  汉生培养罐的留种
（1） 每次更新麦汁前，汉生培养罐应预先通过手动搅拌或压缩空气搅拌
（2） 更换麦汁：必须是优良的麦汁，通过杀菌罐，在压力0.08—0.01Mpa下杀菌1h，并迅速在杀菌罐用夹套冷却至60℃以后，麦汁中必须通入无菌空气搅拌
（3） 留种汉生培养罐：应注意培养时间，切勿使培养过头，否则在低温饲养酵母时，由于营养缺乏，会加速酵母的衰老
第二节   啤酒发酵机理
啤酒是依赖于纯种啤酒酵母，对麦汁某些组分进行一系列的代谢过程，产生酒精等各种风味物质，构成有独特风味的饮料酒。
影响啤酒质量的主要因素：
（1） 麦汁组成分
（2） 啤酒酵母的品种和菌株特性
（3） 投入发酵的酵母数量和质量状态，以及在整个发酵中酵母细胞的生活状况
（4） 发酵容器的几何形状、尺寸和材料，它会影响到发酵流态和酵母的分布、CO2的排出
（5） 发酵工艺条件：pH、温度、溶氧水平、发酵时间等
一.   糖类的发酵
啤酒酵母的可发酵性糖和发酵顺序是：
葡萄糖＞果糖＞蔗糖＞麦芽糖＞麦芽三糖
二、麦汁含氮物质的转化
啤酒发酵初期，接种啤酒酵母必须通过吸收麦汁中的含氮化合物，用于合成酵母细胞蛋白质、核酸和其他含氮化合物，繁殖细胞
二、啤酒中风味物质的发酵代谢
啤酒麦汁只有通过发酵产生一系列的代谢产物，才能构成啤酒特有的香味和口味。
1．  高级醇：是酒类中最主要的风味物质之一
2．  挥发酯：是啤酒香味的主要来源之一，也是主要风味物质，啤酒中应该含有适量的挥发酯，才能使啤酒香味丰满协调
3．  醛类：对啤酒风味影响较大的是乙醛和糠醛
4．  酸类：麦芽、麦汁和啤酒中含有各种有机酸，在普通生产和研究中只测定滴定总酸
5．  连二酮类（VDK）：是挥发性的、有强烈刺激性的化合物，它是多种香味物质的前驱物质，是黄油、奶酪等乳制品的主要香味物质，也是白酒等蒸馏酒的重要香味物质
6．  含硫化合物：由于他们的特殊气味会影响啤酒风味，是近代关心的焦点
第三节   啤酒发酵技术
一．概述
古代啤酒的发酵均是自然发酵，19世纪生物科学得到发展，认识到发酵是由酵母引起的，当时均采用上面发酵法。149世纪中叶，德国首先研究出下面发酵法。
二、啤酒发酵工艺技术控制
至今尚未深入到发酵代谢控制，多数停留在外界影响因素的选择性控制
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
4．  发酵工艺条件控制
（1） 发酵温度：啤酒发酵是采用变温发酵，发酵温度是指主发酵阶段的最高发酵温度。近代啤酒类型崇尚淡爽，因此，比较喜欢采用较高温度发酵
（2） 罐压、CO2浓度对发酵的影响：在有罐压下发酵，会发现酵母增殖浓度减少，发酵滞缓，代谢副产物也减少
第四节   传统啤酒发酵
一．酵母的添加和前发酵
1．  酵母接种量：接种量比较小，接种后细胞浓度常控制在（5—12）×106个/ml
2．  酵母添加方法
（1） 干道和湿道添加法：当今传统式发酵酵母均采用干道添加法
（2） 倍量添加法
（3） 分割法：当接种酵母泥不够生产使用时，采用分割法，可分割1—3次
（4） 递加法：若首次培养酵母不够一池的接种量，可采用逐步递加麦汁，每次递加麦汁间隔时间为6—10h
3．  前发酵：室温一般控制比接种温度略高，无菌要求比主发酵室更严格，发酵池内不设冷却排管
二、传统啤酒的主发酵
主发酵前期酵母吸收麦汁中氨基酸和营养物质，利用糖类发酵释放自由能合成酵母细胞
1．  下酒的可发酵性糖：保留足够又不过剩的发酵糖并能在后发酵全部发酵，一般保留在后发酵中增加10%发酵度的糖量
2．  下酒的温度：传统下面啤酒酵母可在2℃以上发酵
3.下酒的酵母的细胞浓度：在后发酵中可以采用加高泡酒后发酵的技术。
Èý¡¢ 主发酵沉淀酵母收集和饲养
饲养时间过长会减少酵母肝糖，使酵母衰老，所以应尽可能缩短酵母在水中的饲养时间
回收酵母泥做种酵母的条件：
（1） 镜检：细胞大小正常，无异常细胞，液泡和颗粒物正常
（2） 肝糖染色：无肝糖细胞为黄色，有肝糖细胞应大于70%—75%
（3） 死亡率测定：适当稀释酵母泥，用0.1%美兰染色3min被明显染上深兰色的细胞为衰老或死亡酵母
（4） 杂菌检查：检查1000个酵母细胞周围，含杆菌应≤1个
（5） 其他：无异常酸味和酵母自溶味
四、主发酵池和发酵设备
1．  主发酵池
（1） 外型和尺寸：大多为方形，容积为10~100m3
（2） 材料：现在开始推广使用漆料
（3） 冷却：传统发酵池均装有浸沉式冷却蛇管
2．  主酵室
（1） 有良好隔水绝热层围护厂房
（2） 有良好调温设备，使主发酵能维持在6~8℃
（3） 必须有通风换气设备
Îå¡¢ 后酵和贮酒
目的：糖类继续发酵，促进啤酒风味成熟，增加CO2的溶解，促进啤酒的澄清
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
第五节   啤酒大型发酵罐发酵
一、概述：
现在我国几乎均采用圆筒体锥底发酵罐发酵
二、 圆筒体锥底发酵罐发酵
1．  发酵方法分类：单罐发酵：前发酵、主发酵、后发酵、贮酒全部在一个罐完成  ；两罐发酵。
2．  设备结构特点
（1） 设备的外性特点：外筒体蝶形或拱形盖，锥形体底
（2） 罐材料：均采用碳钢加涂料或不锈钢两种材料制成
（3） 冷却夹套：国内大多用低温低压，液态冷媒在半圆管、弧形管的夹套，或米勒板式夹套内流动换热
（4） 隔热层和防护层：绝热层材料应具有导热系数低、体积质量低、吸水少、不易燃等特性
（5） 罐主要附件：温度传感器，取样阀等
3、圆筒锥底发酵罐的优点：
（1） 加速发酵：麦汁和酵母对流获得强化，因而加速发酵
（2） 厂房投资节省
（3） 冷耗节省：直接冷却发酵罐和酒液，而且冷却介质在强制循环下，传热系数高
发酵罐的清洗和消毒实现自动程序化。
三、 锥底发酵罐发酵发酵工艺
1．  进罐方法：现在喜欢采用直接进罐法
2．  接种量与起酵温度：大多采用较高接种量，接种温度一般低于主发酵温度2~3℃
3．  主发酵温度：大多采用低温（9~10℃）发酵和中温（11~12℃）发酵
4．  VDK还原：大罐发酵中，后发酵一般称作“VDK”还原阶段
5．  冷却、降温：依赖于C.C.T冷却夹管
6．  罐压控制：主发酵阶段均采用微压，后期才封罐逐步升高，还原阶段升至最高值，一直保持到啤酒成熟
7．  酵母的排放和收集：啤酒发酵度达到凝聚点时，啤酒酵母就逐步凝聚沉淀于器底，而且沉淀紧密
8.单酿罐发酵贮酒：一般适宜制造淡爽型啤酒
四、 两罐法发酵
特点：有较长陈贮后熟期，酒体成熟，完美，稳定性好
1．  典型两罐法：此法的最大困难在于防止啤酒和空气接触，工厂应有充足的CO2回收装置
模拟传统两罐法：此法应使用凝聚性强的酵母
第五章 成品啤酒
第一节   啤酒的稳定性
一．概述
随着玻璃工业的发展，人们对啤酒的澄清、透明要求越来越高；啤酒工业的大型化和集团化，生产者对啤酒保质期的延长越来越重视；人们消费的水平提高，饮用者对啤酒风味的追求越来越高。这一切都要求啤酒有高的质量，也即啤酒的稳定性。
啤酒丧失原有的澄清透明，变成失光，浑浊及有沉淀，称“外观稳定性的破坏”。
啤酒丧失原有风味，风味恶化，称“风味稳定性的破坏”。
¶þ¡¢啤酒的生物稳定性
  啤酒是由啤酒酵母发酵，后经过滤得到的产品。经过一般过滤的成品啤酒中或多或少存在培养酵母和其他细菌、野生酵母等，由于存在数量少（102~103个/ml），啤酒还是澄清、透明的。若在啤酒保存期中，这些微生物繁殖到104~105个/ml以上，啤酒就会发生口味的恶化，变成浑浊和有沉淀物，此时啤酒就称“生物稳定性破坏”或“生物浑浊”。
啤酒除菌的方法，目前允许使用的有两种，低热消毒法和过滤除菌法。
啤酒热消毒的原理：温度是有机体生长和存活的主要环境因素之一，微生物在受到某一高于生长温度的作用下，微生物中蛋白质、核酸、酶就会逐步不可逆的变性、失活、导致微生物的死亡。
Èý¡¢ 啤酒的非生物稳定性
经过过滤澄清透明的啤酒并不是“真溶液”，而是胶体溶液，它还含有大分子颗粒物质，这些胶体物质在保存时会发生一系列变化使胶体溶液稳定性破坏，形成浑浊乃至沉淀。啤酒的澄清透明是暂时的，有时间限制的，而浑浊、沉淀终究将会发生，啤酒之间的差别，仅仅在于稳定时间的长短。
啤酒生产者在生产啤酒时，都把主要精力放在减少成品啤酒中这些不稳定的大分子物质，使啤酒在保质期内始终是稳定的，同时，这些不稳定的大分子物质也是口味物质，非生物稳定性长的啤酒并不一定口味最好。

1．  浑浊啤酒的系统判别法
取一至数瓶浑浊啤酒，用精密滤纸过滤或离心机（6000r/min）离心20min，可将啤酒分为两大类：
（1）  过滤能除去浑浊或沉淀的
（2）  过滤或离心不能消除浑浊或沉淀
啤酒主要浑浊物质为蛋白质和高肽，多酚，糊精，铁离子等，氧是浑浊的催化物质。
2．  高分子蛋白质是啤酒非生物浑浊的主要因素之一
多酚物质是啤酒非生物浑浊的主要因素之二
 ËÄ¡¢啤酒的风味稳定性
啤酒在包装以后，随着时间的延长，在达到一定时间后，啤酒开始丧失原有的香味和口味，风味开始变坏，而且在某一阶段，随时间的延长风味变坏程度加强。尽管此时啤酒还保持原有澄清透明的特点，常规理化指标变化也不明显。
当今啤酒的酿造技术，可使啤酒非生物、生物稳定性保持6~12个月，个别可达2年，但风味稳定期还远远达不到如此长。
风味稳定期：啤酒能保持啤酒新鲜、完美、纯正、柔和的风味而没有因氧化而出现的老化味的时间。
1．  老化的基本机理：啤酒生产从制麦到发酵过程，形成大量的风味老化物质的前体以及一些本身无风味活性，但可通过氧化还原作用和催化活性来影响风味老化的物质。啤酒老化的过程，实际上在原料、制麦、糖化、发酵、包装过程已经开始，而成品酒贮存过程是这些前体老化物质进一步变化，而使啤酒风味恶化。
2．  氧和氧化：氧参与啤酒的老化。老化是由各种风味物质复杂氧化和分解、化合的结果，是啤酒稳定性和风味破坏的头号敌人
第二节   啤酒的过滤和分离
经过后发酵的成熟酒，大部分蛋白质颗粒和酵母已经沉淀，少量悬浮于酒中，须滤除方能包装。
对啤酒的分离要求是：产量大，质量高（透明度高），损失大，劳动条件好，CO2损失小，不易污染，不影响风味，啤酒不吸收氧。实际上不论何种方法要达到十全十美的效果很困难的。
一．过滤介质及过滤原理
  人们用纤维素加石棉或硅藻土，组合成各种不同性质的过滤介质和过滤方式，广泛用于啤酒生产工艺。
在悬浮液中的颗粒被滤除的机制，可以分三种情况：
（1） 阻挡作用（筛分作用或表面过滤）
（2） 深度效应（机械网罗作用）
（3） 静电吸附作用
   ¶þ¡¢棉饼过滤法
棉饼（过滤）是一种精制木浆添加1%~5%的石棉组成的，19世纪末用于酿造业。作为过滤介质的石棉须经煅烧和化学处理，除了阻挡作用和深度效应外，滤棉中的石棉的吸附作用对酒体有重要影响。
由于滤棉具有很多缺点，从本世纪30年代后，逐渐被硅藻土法所取代。
操作要点：洗棉，压棉，过滤。
三、硅藻土过滤法
特点：可以不断地添加助滤剂，使过滤性能得到更新、补充，所以，过滤能力强，可以过滤很浑浊的酒，没有象棉饼那样洗棉和拆卸的劳动，省气省水省工，酒损失也低。
硅藻土过滤机型号很多，其设计的特点在于体积小，过滤能力强，操作自动化。可分为三种类型：
1．  板框式硅藻土过滤机：结构简单，活动部件少，维修方便
2．  叶片式硅藻土过滤机：效率高，叶片可进出移动，但清洗不方便，滤床稳定性不高
3．  柱式硅藻土过滤机：滤层不易变形脱落，滤柱为圆形，过滤面积随滤层增厚而增加
四、板式过滤机：
是精制木材纤维和棉纤维掺和石棉或（和）硅藻土等吸附剂压制成的滤板作为过滤介质，是棉饼过滤机的发展，有相当强度的耐用性。
五、 微孔薄膜过滤法
微孔薄膜是用生物和化学稳定性很强的合成纤维和塑料制成的多孔膜。
优点：可以直接滤出无菌鲜酒，有利于啤酒泡沫稳定性，成品酒无过滤介质污染，产品损失率减少。
六、离心机分离法
优点：酒损失率降至最低，风味物质无损失。
缺点：分离的啤酒有明显的冷浑浊敏感性。
离心分离的效率主要取决于贮酒罐酒的透明度，上层清酒分离快，下曾接近罐底的浑浊物分离较慢。

第三节   啤酒的包装和灭菌
过滤完毕的啤酒，在清酒罐低温存放准备包装，通常同一批酒应在24h内包装完毕，包装容器可分为瓶装，罐装和桶装。瓶装产品比重最大；桶装较古老，目前世界很流行，主要是鲜啤酒；罐装虽然容器成本高，由于节省包装容器的运费，省去贴标签，降低灭菌蒸汽量，便于旅游携带，所以一时流行。
一、空瓶的洗涤
新旧瓶均需洗涤，回收瓶还须经挑选，回收瓶一般不装出口酒或优质酒。洗涤剂要求无毒性，排污水必须经严格处理。
一、装瓶
1．  概述
装酒必须做到严格的无菌，尽量减少酒损失，防止CO2泄露，尽量避免酒液与空气接触，防止酒液吸收氧气。
2．  装酒机类型
当前的装酒机都用无菌空气或CO2气体背压，但按其环形槽内部结构可分为单室和三室两类。
（1）  单室备排风管装酒机（短管式）：
优点：酒损失小，管子上下移动距离小，因而机件磨损小。
缺点：由于排气和充CO2从而延长了罐瓶时间。
（2）  三室长管式装酒机：对瓶子口径大小要求严格，不合格者易造成管子入瓶故障，甚至出现管子弯曲。
3、装酒机的选择及其操作注意事项
装酒机的选择应根据国情和本厂经验及技术水平而定。
必须保证清酒罐和装酒机的贮酒槽压力相对平稳。
Èý¡¢ 酒瓶压盖
压盖机通常与装酒机组合成一体，也可分割开。注满酒液后向酒液面喷射微细无菌水流，使啤酒产生泡沫挤出瓶顶空气，当泡沫正好上升至瓶口外沿，形成纽扣状隆起泡盖，紧接着压盖。
瓶盖垫片多用聚氯乙烯（PVC）。
为方便消费者，有一种螺旋瓶盖，用“浅多头启动螺纹”，此种瓶盖启开和重新拧紧都很方便。
ËÄ¡¢ 灭菌
灭菌用水应尽可能用低硬度水，以防钙镁盐沉淀喷咀。
为防止破瓶中的酒液降低杀菌水的pH，以致腐蚀瓶盖，可在水中加适量碱液，降低酸度，使pH保持8.0。
灭菌后的啤酒接着贴标、验酒、装箱。
五、罐装啤酒
1．  技术衍变
大约于1930年美国出现了罐装啤酒，当时用马口铁制罐。
1958年后，美国生产铝合金三片罐，1963年又试制成功铝合金两片罐。
罐装啤酒最大特点是罐体自重轻，另一特点是开启方便。
2．  国外推荐的检验项目和方法
3．  罐装啤酒的工艺
空罐经80℃水冲洗、淋干、达到无菌水平。
用CO2置换空罐内空气，装罐后喷CO2引沫至罐口，迅速封口。
自动称量，每罐重量要求基本相同。
灭菌后的罐体外表水分经鼓风干燥，同时冷却。
4．  罐装啤酒的优缺点
优点：罐体轻、小，便于携带，不必回收空罐，灭菌时间短等。
缺点：空罐只能用一次，增加了包装成本，罐酒损失大，包装后的检测较复杂。