啤酒生產的基本原理和流程

2023-03-19 00:25:13 字數 4659 閱讀 4292

一、概述

啤酒:是以優質大麥為主要原料,啤酒花為香料,經糖化發酵釀造而成的含co2和少量酒精的飲料。

世界上產量最大的酒種:全世界產量約為1.4億噸,我國年產量在1,000萬噸左右。

營養豐富:“液體面包”

二、釀造啤酒的原料

大麥釀造水酵母啤酒花輔料:大米 、玉米、小麥、澱粉等

大麥適於釀造啤酒的原因:大麥便於發芽,併產生大量的水解酶類;大麥種植遍及全球;大麥的化學成分適合釀造啤酒;大麥非人類食用主糧。

(一)大麥

1.分類

六稜大麥:籽粒不整齊,蛋白質含量↑,澱粉含量↓;酶活力↑,尤適於輔料用量增加的情況,但浸出率較低,麥芽溶解度不太穩定。

四稜大麥:六稜大麥的變種。

二稜大麥:籽粒整齊,蛋白質含量↓ ,澱粉含量↑,浸出率高,溶解度較好,是釀造啤酒的最好原料。

2.大麥的主要成分:澱粉、蛋白質、纖維素、半纖維素和麥膠物質

(二)釀造水

1、軟水適於釀造淡色啤酒,碳酸鹽含量高的硬水適於釀製濃色啤酒。

2、淡色啤酒用水的要求:

無色無臭、透明,無浮游物,味純正,無生物汙染;

鐵、錳含量低(含量高對啤酒的色、味有害,而且能引起噴湧現象);

硬度低、不含亞硝酸鹽。

3、水處理

(三)酵母

上面發酵酵母下面發酵酵母

下面發酵酵母發酵法:出現較晚,但比上面酵母更盛行,世界上多數國家採用下面發酵酵母發酵啤酒,我國也是全部採用下面發酵酵母發酵啤酒。

1、上面發酵酵母與下面發酵酵母的主要區別

2、傳統下面發酵酵母的幾種主要菌株

(四)啤酒花

酒花的主要有效成分及其在釀造上的作用

1.酒花油(0.5~2.0%)

組成成分很複雜,主要成分是萜烯類碳氫化合物、含氧化合物和微量含硫化合物等。

不易溶於水和麥汁,大部分酒花油在凝固物分離過程中被分離出去。儘管酒花油在啤酒中儲存下來的很少,但卻是啤酒中酒花香味的主要**。

2、酒花苦味物質

α-酸(葎草酮):本身具有苦味和防腐能力,在弱鹼溶液中易異構化轉變成異α-酸,異α-酸在麥汁中的溶解度比α-酸大得多,具有強烈的苦味,防腐能力也高於α-酸,是啤酒苦味的主要**。

β-酸(蛇麻酮):溶解度小,苦味和防腐能力不如α-酸,有一定的抑制革蘭氏陽性菌和陰性菌的能力。

3.酒花多酚類物質

酒花中含有4~10%的多酚類物質(花色苷、花青素和單寧等),是影響啤酒風味和引起啤酒混濁的主要成分。

酒花中的多酚類物質在麥汁煮沸時有沉澱蛋白質的作用,但這種沉澱作用在麥汁冷卻、發酵、甚至過濾裝瓶後仍在繼續進行,從而會導致啤酒混濁。

三、啤酒釀造工藝流程

麥芽製備麥汁的製造啤酒發酵過濾罐裝成品啤酒

(一)麥芽製備

大麥預處理(清選、分級等 ) 浸麥(含水量達43~48%) 發芽乾燥

除根貯藏磨光成品麥芽

大麥發芽的目的

使麥粒生成大量的各種酶類,並使麥粒中一部分非活化酶得到活化增長。

隨著酶系統的形成,胚乳中的澱粉、蛋白質、半纖維素等高分子物質被逐步分解,可溶性的低分子糖類和含氮物質不斷增加,整個胚乳結構由堅韌變為疏鬆,這種現象被稱為麥芽溶解。

幹麥芽除根的目的

麥根中含有43%左右的蛋白質,具有不良苦味,而且色澤很深,如帶入啤酒,會影響啤酒的口味、色澤以及非生物穩定性。

幹麥芽貯藏的目的

除根後的麥芽,一般都要經過6~8周的貯藏後再用於釀酒。主要原因是:

經過貯藏,麥芽的蛋白酶與澱粉酶活性得以恢復和提高,有利於提高糖化力;

提高麥芽的酸度,有利於糖化;

麥芽在貯藏期間吸收少量水分後,麥皮失去原有的脆性,粉碎時破而不碎,利於麥汁過濾。

(二)麥汁的製造

麥芽粉粹糖化過濾煮沸迴旋沉澱麥汁冷卻

輔料(大米) 粉碎糊化酒花

粉碎1)粉碎的目的:原輔料粉碎後,增加了比表面積,糖化時有利於酶的作用,可溶性物質容易浸出。2)粉碎的要求:

麥芽皮殼應破而不碎。過碎,麥皮中含有的苦味物質、色素、單寧等會過多地進入麥汁中,使啤酒色澤加深,口味變差,還會造成過濾困難;胚乳粉粒則應細而均勻。3)輔助原料(如大米)粉碎得越細越好,以增加浸出物的收得率。

糊化:澱粉在水中加熱,澱粉顆粒吸水膨脹,如果繼續加熱至60℃~80℃時,澱粉顆粒破壞而形成半透明的膠體溶液的現象。

糖化糖化:是指利用麥芽本身所含有的各種水解酶(或外加酶製劑),在適宜條件下,將麥芽和輔料中的不溶性高分子物質(澱粉、蛋白質、半纖維素等)分解成可溶性低分子物質(糖類、糊精、氨基酸、肽類等)的過程。

浸出物:麥汁中溶解於水的幹物質

無水浸出率:麥芽汁中的浸出物含量與原料中所有幹物質的質量比稱為無水浸出率。

過濾麥汁過濾分兩步進行:

no.1:利用過濾的方法提取出麥糟中的麥汁,稱第一麥汁或過濾麥汁;

no.2:利用熱水沖洗出殘留在麥糟中的麥汁,稱第二麥汁或洗滌麥汁。

煮沸蒸發多餘水分,使麥汁濃縮到規定的濃度。

破壞酶的活性,穩定麥汁組分;消滅麥汁中的微生物,保證產品質量。

浸出酒花中的有效成分,賦予麥汁獨特苦味和香味。

析出某些受熱變性以及與多酚物質結合而絮狀沉澱的蛋白質,提高啤酒的穩定性。

煮沸時水中鈣離子和麥芽中的磷酸鹽反應,使麥汁ph↓,有利於β-球蛋白的析出和成品啤酒ph值的降低,有利於啤酒穩定性的提高。

讓具有不良氣味的碳氫化合物隨水蒸氣的揮發而逸出,提高麥汁質量。

迴旋沉澱

熱凝固物:麥汁冷卻開始後(在60℃以上的範圍內)形成的凝固物,大量的熱凝固物如帶入發酵麥汁中,會影響酵母的正常發酵以及色澤、口味和穩定性等。

迴旋沉澱的目的——分離熱凝固物

麥汁冷卻

(三)啤酒發酵——傳統的下面發酵

分主發酵和後發酵兩個階段,主發酵一般在密閉或敞口的主發酵池(槽)中進行,後發酵在密閉的臥式發酵罐內進行。

1、主發酵 (以敞口12%麥汁發酵為例)

①酵母繁殖期:8~16h

②起泡期:入主發酵池1~2天,發酵液中有co2氣泡上湧,麥汁表面出現更多泡沫。發酵液溫度每天上升0.5~0.8℃,不需人工降溫。

③高泡期:發酵後2~3天,泡沫增高(25~30cm)並逐漸變為棕黃色,此時為發酵旺盛期,需要人工降溫,但是不能太劇烈,以免酵母過早沉澱,影響發酵。

④落泡期:發酵5天后,發酵力逐漸減弱,co2氣泡減少,泡沫回縮,變為棕褐色,應控制液溫每天下降約0.5℃。

⑤泡蓋形成期:發酵7~8天后,泡沫回縮,形成泡蓋,此時應大幅度降溫,使酵母沉澱。

2、後發酵

後發酵的目的:殘糖繼續發酵、促進啤酒風味成熟、增加co2的溶解量、促進啤酒的澄清。

後發酵的溫度:先高後低,前期控制3~5℃,而後逐步降溫至-1~1℃

後發酵的時間

3、傳統啤酒下面發酵的工藝特點

主發酵溫度比較低,發酵程序緩慢,發酵代謝副產物較少;

主發酵結束時,大部分酵母沉降在發酵容器底部;

後發酵和貯酒期較長,酒液澄清良好,二氧化碳飽和穩定,酒的泡沫細微,風味柔和,儲存期較長。

(五)罐裝

裝桶不鏽鋼桶自動罐裝裝瓶玻璃瓶自動罐裝

四、啤酒的“度”

啤酒酒標上的度數與白酒上的度數不同,它並非指酒精度,它的含義為原麥汁濃度,即啤酒發酵進罐時麥汁的濃度。

主要的度數有18、16、14、12、11、10、8度啤酒,日常生活中我們飲用的啤酒多為11、12度啤酒。

五、啤酒的分類

1、根據原麥汁濃度分

高濃度啤酒:生產啤酒的原麥汁濃度為16%以上。

中濃度啤酒:生產啤酒的原麥汁濃度為8~16%。

低濃度啤酒:生產啤酒的原麥汁濃度低於8%。

2、根據啤酒色澤分

淡色啤酒:色澤淡黃或金黃色,酒精含量3.3-3.8%。

濃色啤酒:色澤紅褐色或紅棕色,酒精含量4-5%,麥芽香味突出,回味醇厚,苦味較輕。

黑色啤酒:色澤多呈紅褐色乃至黑褐色,酒精含量多為5%以上。這類啤酒麥芽香味突出,回味醇厚,泡沫細膩,苦味則根據產品型別有較大的區別。

3、根據滅菌方法分

鮮啤酒:不經巴氏滅菌的啤酒,也稱為生啤酒。

熟啤酒:經巴氏滅菌的啤酒,也稱滅菌啤酒。這類啤酒可瓶裝或罐裝。

另1:5.啤酒是怎樣生產出來的?

啤酒生產的工藝過程如下:

大麥加水後於13~15 ℃浸漬40~80 h,放到發芽床上堆放24 h,進行發芽。之後攤開,調節溫度,維持15~25 ℃,發芽週期為10天以上,生成α和β-澱粉酶,使麥芽澱粉水解溶解,同時生成蛋白酶、核糖核酸酶、磷酸酯酶、β-葡聚糖酶等,使麥芽汁具有酵母發酵所需的養分。

含氮高的麥芽不宜製作啤酒麥芽,一般含氮低於1.5%~1.8%的麥芽才可使用。

製成的綠麥芽含水約45%,需在乾燥塔內通熱風烘乾,在45~48 ℃下使水分降到10%,然後升溫到100 ℃或更高使水分降到5%,經摩擦除去幼根,乾燥後的綠麥芽失去酶活性30%~60%,並不再生成酶。麥芽內的氨基酸或類似化合物與糖類反應生成麥芽特有的色、香、味。

麥芽經輥筒軋碎,加天然或經處理的富含鈣和鎂鹽的熱水2~4份,進行糖化,糖化溫度須嚴格控制,上面啤酒用浸出法,糖化溫度為63~68 ℃;下面啤酒用煮出法,醪液溫度達到45 ℃,取出一部分在糊化鍋煮沸後返回糖化鍋與主醪混合,這一步須反覆進行至麥芽溫度達到70~75 ℃為止。糖化醪料的50%由不發芽的穀物,如大米、玉米、麵粉、大麥粒或大麥粉、大麥片組成,有時在與主醪混合前需糊化。這些不發芽輔料可改進最終產品的質量,如啤酒的泡沫穩定性和在儲藏期間保持澄清、不走味。

糖化後在轉化鍋或過濾槽中使麥芽汁與廢糟分離。麥芽汁含碳水化合物約10%,含氮量約為0.08%,氮在發酵過程和提高啤酒最終質量上都有重要意義。

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