啤酒发酵工艺培训课件.ppt
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- 啤酒 发酵 工艺 培训 课件
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1、啤酒发酵工艺啤酒发酵工艺 一、发酵方法及工艺控制一、发酵方法及工艺控制 啤酒现代发酵工艺是指在最大限度地保证啤酒现代发酵工艺是指在最大限度地保证啤酒质量的前提下,利用现代化手段从原啤酒质量的前提下,利用现代化手段从原料质量、酵母菌种选择、卫生条件、采用料质量、酵母菌种选择、卫生条件、采用工艺和设备水平方面入手,所采取的缩短工艺和设备水平方面入手,所采取的缩短发酵时间、降低劳动力、提高劳动效率、发酵时间、降低劳动力、提高劳动效率、节能降耗等的各种措施。节能降耗等的各种措施。现代啤酒发酵工艺的改进主要基于两个原现代啤酒发酵工艺的改进主要基于两个原因:因:其一,对啤酒发酵和后熟的新的认识,其一,对啤
2、酒发酵和后熟的新的认识,双双乙酰乙酰生成量较低,并能快速还原;生成量较低,并能快速还原;其二,其二,缩短啤酒生产周期缩短啤酒生产周期,降低了生产成,降低了生产成本,并使大罐啤酒质量均一。本,并使大罐啤酒质量均一。为了方便操作和节省劳动力,大多数啤酒为了方便操作和节省劳动力,大多数啤酒厂都已采用厂都已采用锥形发酵罐锥形发酵罐进行主酵和后熟。进行主酵和后熟。在西欧部分国家,许多现代化的大型啤酒在西欧部分国家,许多现代化的大型啤酒厂仍使用传统工艺生产啤酒。但在中国,厂仍使用传统工艺生产啤酒。但在中国,绝大多数啤酒厂已采用锥形罐生产啤酒。绝大多数啤酒厂已采用锥形罐生产啤酒。由于受企业自身条件因素或生产
3、供给对象由于受企业自身条件因素或生产供给对象的影响,生产企业所采用的工艺不尽相同,的影响,生产企业所采用的工艺不尽相同,但归纳起来大致可分两方面:但归纳起来大致可分两方面:一从一从设备方面设备方面分,可分一罐发酵法、两罐分,可分一罐发酵法、两罐发酵法和现代与传统发酵结合法;发酵法和现代与传统发酵结合法;二从二从温度方面温度方面分,可分为低温发酵和高温分,可分为低温发酵和高温发酵。发酵。(一)(一)一罐法(一罐法(普遍采用普遍采用)整个发酵过程在一个锥形罐中进行,即称整个发酵过程在一个锥形罐中进行,即称为为“一罐法一罐法”。企业因为季节或产品质量的因素,在一罐企业因为季节或产品质量的因素,在一罐
4、的基础上又采用了两种工艺的基础上又采用了两种工艺低温发酵低温发酵和高温发酵。和高温发酵。1低温发酵工艺低温发酵工艺 低温发酵工艺在我国使用较为普遍低温发酵工艺在我国使用较为普遍,它比,它比较适宜于使用传统工艺的酵母进行锥形罐较适宜于使用传统工艺的酵母进行锥形罐发酵。发酵。发酵工艺参数发酵工艺参数 1)发酵周期:)发酵周期:根据产品质量、类型等定,根据产品质量、类型等定,一般为一般为32d左右。左右。通常夏季较短,冬季较长。通常夏季较短,冬季较长。优质啤酒发酵周期长。优质啤酒发酵周期长。2)酵母接种量:)酵母接种量:发酵开始时为(发酵开始时为(1020)10个个ml。6 3)发酵温度:)发酵温度
5、:啤酒发酵采用变温发酵,发酵温啤酒发酵采用变温发酵,发酵温度指主发酵阶段的最高温度。度指主发酵阶段的最高温度。发酵温度变化可分四个阶段:即起始温度、主发发酵温度变化可分四个阶段:即起始温度、主发酵温度、双乙酰还原温度、贮酒温度。酵温度、双乙酰还原温度、贮酒温度。起始发酵温度:起始发酵温度:一般一般610 啤酒主发酵可分为三种类型:啤酒主发酵可分为三种类型:低温发酵:主酵温低温发酵:主酵温度度8左右;中温发酵:主酵温度左右;中温发酵:主酵温度1012;高温;高温发酵:主酵温度发酵:主酵温度1518.国内一般采用国内一般采用912.双乙酰还原温度:双乙酰还原温度:一般等于或高于主发酵温度。一般等于
6、或高于主发酵温度。贮酒温度:贮酒温度:一般为一般为-1.5-1。4)罐压)罐压 采用带压发酵可抑制酵母繁殖,减少由于升温所采用带压发酵可抑制酵母繁殖,减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象,防止产生过量的造成的代谢副产物过多的现象,防止产生过量的高级醇、酯类,同时有利于双乙酰的还原,并可高级醇、酯类,同时有利于双乙酰的还原,并可保证酒中二氧化碳含量。保证酒中二氧化碳含量。5)满罐时间)满罐时间 24h内内,防止时间过长,酵母增值量大,产生代,防止时间过长,酵母增值量大,产生代谢副产物谢副产物a-乙酰乳酸多,双乙酰峰值高。乙酰乳酸多,双乙酰峰值高。6)发酵度)发酵度 根据所生产的啤酒类型而定,
7、有高发酵度、中发根据所生产的啤酒类型而定,有高发酵度、中发酵度、低发酵度之分。酵度、低发酵度之分。一罐法发酵工艺一罐法发酵工艺 (掌握)(掌握)接种接种1d1d主发酵主发酵3d封罐升压升温,双乙酰还原封罐升压升温,双乙酰还原2d1d回收酵母回收酵母1d1d开始后酵开始后酵操作步骤及管理(一罐式):操作步骤及管理(一罐式):麦汁进罐:麦汁进罐:因锥形发酵罐较大,麦汁分次进罐,因锥形发酵罐较大,麦汁分次进罐,满罐时间最好在满罐时间最好在20h以内,以内,最长不应超过最长不应超过24h。麦麦汁进罐温度应逐步提高汁进罐温度应逐步提高,在麦汁进罐过程中,应在,在麦汁进罐过程中,应在管道上管道上充氧充氧,
8、也有最后一次不充氧,以免泡沫溢出。,也有最后一次不充氧,以免泡沫溢出。添加酵母:添加酵母:酵母泥可在第二次麦汁进入后一次压酵母泥可在第二次麦汁进入后一次压入。加酵母后使麦汁中的悬浮酵母数大约在入。加酵母后使麦汁中的悬浮酵母数大约在1215106个个ml。分离冷凝固物:分离冷凝固物:麦汁满罐麦汁满罐24h后,从锥底排放出后,从锥底排放出冷凝固物冷凝固物,也可过,也可过1224h后再排出一次。排放冷后再排出一次。排放冷凝固物应缓慢进行,以免麦汁过多排出,加大损失。凝固物应缓慢进行,以免麦汁过多排出,加大损失。发酵期间的管理:发酵期间的管理:主要是发酵温度、降糖速度、发酵时间、压力的主要是发酵温度、
9、降糖速度、发酵时间、压力的管理和控制。管理和控制。原则上按照发酵温度曲线控制发酵液温度和压力。原则上按照发酵温度曲线控制发酵液温度和压力。一般满罐一天后,即一般满罐一天后,即升至最高发酵温度升至最高发酵温度,常压发,常压发酵酵3 4天。天。主酵基本结束后,封罐升压主酵基本结束后,封罐升压升温升温(0.1-0.12Mpa)进行双乙酰还原,约进行双乙酰还原,约2 4天,待天,待双乙酰降低至一定要求双乙酰降低至一定要求(一般为一般为0.7-0.8mgL),降低发酵液温度至降低发酵液温度至57C。一般保持一天,也可。一般保持一天,也可直接降温至直接降温至贮酒温度贮酒温度(11.5),直至发酵,直至发酵
10、结束。结束。回收酵母:一般当双乙酰还原结束降温至回收酵母:一般当双乙酰还原结束降温至57,保持一天后回收酵母,从锥底排放。,保持一天后回收酵母,从锥底排放。杂杂质较多、死亡率较高的酵母泥应弃去,质较多、死亡率较高的酵母泥应弃去,只回收死只回收死亡率在亡率在5以下的酵母泥入酵母罐。以下的酵母泥入酵母罐。目前有的啤目前有的啤酒厂在主酵结束、双乙酰还原开始时回收酵母,酒厂在主酵结束、双乙酰还原开始时回收酵母,这要视酵母的凝聚沉淀情况而定。这要视酵母的凝聚沉淀情况而定。CO2回收和饱和:回收和饱和:发酵发酵24h,检查排出,检查排出CO2纯纯度达到一定要求后,度达到一定要求后,CO2气体进入回收系统气
11、体进入回收系统。升。升压进行双乙酰还原时,压进行双乙酰还原时,CO2溶解在酒液中,随着溶解在酒液中,随着温度降低,温度降低,CO2溶解逐步饱和,一般在溶解逐步饱和,一般在1、0.06-0.07Mpa时时CO2含量可达要求。含量可达要求。发酵罐的清洗和杀菌:发酵罐的清洗和杀菌:发酵液过滤完毕发酵液过滤完毕后,必须马上清洗,一般锥形发酵罐都有后,必须马上清洗,一般锥形发酵罐都有CIP自动清洗自动清洗装置,按清洗要求,先用清水装置,按清洗要求,先用清水冲洗、碱性冲洗、碱性(酸性酸性)洗涤液循环清洗,再用清洗涤液循环清洗,再用清水冲洗,最后用杀菌剂清洗或无菌水冲洗水冲洗,最后用杀菌剂清洗或无菌水冲洗后
12、,背压备用。后,背压备用。2.高温发酵工艺高温发酵工艺 国内已有一批啤酒厂利用引进啤酒酵母国内已有一批啤酒厂利用引进啤酒酵母实施高温(实施高温(1417)发酵酿制啤酒。)发酵酿制啤酒。发酵周期长的为发酵周期长的为1821天,短的仅需天,短的仅需1215天,天,设备利用率显著提高,生产设备利用率显著提高,生产成本大大降低。工艺方法如下:成本大大降低。工艺方法如下:热麦汁经薄板冷却器冷至热麦汁经薄板冷却器冷至9.510后,经后,经过的发酵温度为:过的发酵温度为:麦汁在发酵罐内麦汁在发酵罐内1011保持保持36h:进行酵母增殖。:进行酵母增殖。温度升至温度升至12:进入主发酵。经过大约进入主发酵。经
13、过大约2天天的发酵后,外观浓度降至的发酵后,外观浓度降至6P时,使罐压时,使罐压升至升至0.080.1MPa。逐步自然升温至逐步自然升温至16:继续发酵并还原双乙酰。约在满罐后的第继续发酵并还原双乙酰。约在满罐后的第5天,外观糖度降至最低点(天,外观糖度降至最低点(2.22.5P););满罐后大约第满罐后大约第79天,双乙酰的含量可降天,双乙酰的含量可降至至0.1mg/L以下。以下。缓慢降温,直至缓慢降温,直至0:进行后熟及饱和进行后熟及饱和CO2,时间为,时间为45天。在天。在降温至降温至0的第的第2天,排放酵母并进行回收。天,排放酵母并进行回收。滤酒前一天再排一次酵母和冷凝固物。滤酒前一天
14、再排一次酵母和冷凝固物。一罐法工艺的优点:一罐法工艺的优点:操作简单操作简单;温度、压力和液位可以很方便地进行;温度、压力和液位可以很方便地进行自动控制;自动控制;回收酵母也比较方便回收酵母也比较方便;而且一罐法生;而且一罐法生产啤酒可以省去两罐法的倒罐操作,产啤酒可以省去两罐法的倒罐操作,减少了接触减少了接触空气的机会;清洗消耗少;酒损低。空气的机会;清洗消耗少;酒损低。缺点:缺点:由于酒液对流较强烈,许多本应分离的杂质不能由于酒液对流较强烈,许多本应分离的杂质不能排出而溶于酒中。所以,排出而溶于酒中。所以,一罐法酿制的啤酒口味一罐法酿制的啤酒口味较两罐法的粗糙,较两罐法的粗糙,酒花苦味稍显
15、生硬,后苦味也酒花苦味稍显生硬,后苦味也更明显。因为要预留发酵空间,所以更明显。因为要预留发酵空间,所以发酵罐的利发酵罐的利用率不高。用率不高。(二)两罐法(二)两罐法 主发酵和后发酵分别在主酵罐和后贮罐中进行,因此主发酵和后发酵分别在主酵罐和后贮罐中进行,因此称之为称之为“两罐法两罐法”。麦汁冷却至麦汁冷却至58进入锥形发酵罐,充氧并加入酵母,进入锥形发酵罐,充氧并加入酵母,酵母的添加量为酵母的添加量为0.60.8%。外观发酵度达到。外观发酵度达到5055%时进行封罐,压力控制在时进行封罐,压力控制在0.070.1MPa。当外。当外观发酵度达到观发酵度达到60%(糖度(糖度3.84.0P)时
16、,关闭冷)时,关闭冷却,使酒温自然升至却,使酒温自然升至12,进行双乙酰还原。,进行双乙酰还原。34天天后,发酵度达到大约后,发酵度达到大约65%时,双乙酰含量可降至时,双乙酰含量可降至0.1mg/L以下。这时开启冰水进行冷却,以以下。这时开启冰水进行冷却,以0.3/h的的速度速度降温至降温至5,在此温度下保持在此温度下保持1224h,排放酵,排放酵母。然后进行母。然后进行倒罐倒罐操作。操作。倒灌即将主发酵液倒入已背压倒灌即将主发酵液倒入已背压0.060.08MPa的锥形贮酒罐中。倒罐结束后,啤酒在后贮的锥形贮酒罐中。倒罐结束后,啤酒在后贮罐中以罐中以0.1/h的速度的速度降温至降温至01。在
17、此温。在此温度下后贮度下后贮710天,使酒完全成熟。天,使酒完全成熟。滤酒前一天,调整压力为滤酒前一天,调整压力为0.050.06MPa。过。过滤前先排除罐内酵母及沉淀物。滤前先排除罐内酵母及沉淀物。两罐法的优点:两罐法的优点:后发酵罐内酵母数已不多,经后贮后,后发酵罐内酵母数已不多,经后贮后,酵酵母沉淀较完全,酒液较澄清,过滤性能良母沉淀较完全,酒液较澄清,过滤性能良好,好,即使没有离心机也能顺利过滤;即使没有离心机也能顺利过滤;缺点:缺点:操作复杂,倒罐时易摄入氧气操作复杂,倒罐时易摄入氧气,操作时要,操作时要十分精心。否则,会影响啤酒质量。十分精心。否则,会影响啤酒质量。二、发酵设备二、
18、发酵设备 目前广泛采用目前广泛采用室外大型锥底发酵罐室外大型锥底发酵罐的发的发酵技术,我国于酵技术,我国于1978年开始采用这一新年开始采用这一新技术,现如今全国各地啤酒企业基本上技术,现如今全国各地啤酒企业基本上已淘汰了传统的发酵池发酵法。已淘汰了传统的发酵池发酵法。1CO2出出2CIP洗涤器洗涤器3冷却夹套冷却夹套4真空装置真空装置5人孔人孔6发酵液面发酵液面7冷却剂进口冷却剂进口8冷却剂出口冷却剂出口9温控器温控器10温度计温度计11取样管取样管12麦汁管路麦汁管路13嫩啤酒管路嫩啤酒管路14酵母排出管路酵母排出管路15洗涤剂管路洗涤剂管路锥形罐示意图锥形罐示意图 采用这种发酵设备,节约
19、了投资和生产费用;尤采用这种发酵设备,节约了投资和生产费用;尤其是大罐一般采用其是大罐一般采用微机控制微机控制后,降低了劳动强度,后,降低了劳动强度,显著地提高了劳动生产率。且采用一罐发酵工艺,显著地提高了劳动生产率。且采用一罐发酵工艺,简化了生产工序,前、后酵不再严格划分,缩短简化了生产工序,前、后酵不再严格划分,缩短了生产时间;降低了生产成本和啤酒损失;节约了生产时间;降低了生产成本和啤酒损失;节约了劳动力和清洗费用。了劳动力和清洗费用。目前,国际啤酒工业总的发展趋向是大规模生产,目前,国际啤酒工业总的发展趋向是大规模生产,其中心点是在保证啤酒质量的前提下,改进生产其中心点是在保证啤酒质量
20、的前提下,改进生产工艺,缩短生产周期,尽可能的少投资,较高的工艺,缩短生产周期,尽可能的少投资,较高的可持续性和自动化程度,较好的检查和控制性,可持续性和自动化程度,较好的检查和控制性,增加啤酒产量。增加啤酒产量。(一一)锥形发酵罐的特点锥形发酵罐的特点 1.具有具有锥底锥底,角度在,角度在6090之间,主发酵后之间,主发酵后回收酵母方便回收酵母方便。为保证啤酒良好的过滤性,酵母。为保证啤酒良好的过滤性,酵母多采用凝聚性能良好的菌株。多采用凝聚性能良好的菌株。2.罐体设有罐体设有冷却夹套冷却夹套,冷却能力能满足工艺降温,冷却能力能满足工艺降温要求。罐的柱体部分设要求。罐的柱体部分设23段冷却夹
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