现代啤酒发酵技术
时间：2019-02-27 阅读：1709
室外大型发酵罐生产啤酒是啤酒工业发展的趋势，我国于1978年开始采用这一新
技术。室外大型发酵罐为锥底圆柱形，简称锥形罐，大罐具有CIP清洗系统，保证了生
产中的卫生安全；罐体还具有自身冷却装置，易控制发酵温度；罐底为锥形，回收酵母
和清洗便利。生产工艺按设备分类可分一罐发酵法、两罐发酵法；按温度分类，可分为
低温发酵和高温发酵。
整个发酵过程包括主酵、后酵及贮酒后熟在一个锥形罐中进行，即称为“一罐
法”。企业因为季节或产品质量的因素，在一罐的基础上又采用了两种工艺———低温发
酵和高温发酵。
（1）低温发酵工艺
麦汁经过处理后冷却至接种温度5℃ 耀8℃，除去冷凝固物后，充无菌空气使溶
解氧达到7mg/L耀12mg/L，接种酵母（接种量0.5％ 耀1.0％ ）后泵入发酵罐进行发
酵。锥形管容积较大，可分批打入麦汁，但必须在24小时内满罐。发酵开始后保持
接种温度3天，然后自然升温至9℃ 耀10℃，并保持此温度进行主发酵。当发酵液外
观发酵度达到55％时，使罐压升至0.08MPa耀0.1MPa，自然升温至12℃，以加速双乙
酰的还原，减少醇和酯类等的生成。当双乙酰的含量降低到0.1mg/L以下时，酒
液冷却降温，降至5℃左右保持24小时，然后减压回收酵母。后降温至0℃左右，贮
酒7耀14天。
（2）高温发酵工艺
处理后的热麦汁冷至9℃ 耀11℃，除去冷凝固物并充无菌空气后，接种酵母菌液，
繁殖36h后升温至12℃发酵2天，外观浓度降至6°P时，使罐压升至0.081MPa耀
0.1MPa，并逐步自然升温至14℃ 耀16℃，继续发酵并还原双乙酰，当双乙酰含量可降
至0.1mg/L以下时，即可缓慢降温至0℃，进行后熟及饱和CO2，时间为4耀5天。高
温一罐发酵工艺的总时间为12耀15天。
锥形罐一罐发酵法具有操作简单、酵母回收方便、酒花用量少，且产出的啤酒泡沫
好等优点，而且一罐法生产啤酒可以省去两罐法的倒罐操作，减少了接触空气的机会，
清洗消耗少，酒损低。缺点是由于酒液对流较强，许多本应分离的杂质不能排出而溶于
酒中。所以，一罐法酿制的啤酒口味较两罐法的粗糙，酒花苦味稍显生硬，后苦味也更
明显。
2.两罐法
主发酵和后发酵分别在主酵罐和后贮罐中进行，具体生产操作如下：
（1）发酵设备清洗与灭菌
① 发酵罐使用前，先用清水冲洗30分钟，以排除的水无残渣、清澈为准。
② 用温度为80℃ 耀85℃、浓度为4％的氢氧化钠溶液进行CIP循环30分钟。
③ 用清水冲洗发酵罐20分钟。
④ 用浓度为20mg/KgClO2溶液或浓度为2％ 的甲醛水溶液进行 CIP循环30耀40
分钟。
⑤ 用无菌水冲洗发酵罐20耀30分钟（用双氧水溶液灭菌此步操作可以省略）。
⑥ 麦芽汁入罐前，由发酵罐锥底泵入80℃ 耀95℃的热水至排气管排出水，浸泡
30耀40分钟后排掉，并降温8℃ 耀9℃，备用。
⑦ 发酵罐使用完毕后，再用清水冲洗30分钟，以排除的水无残渣、清澈为准。
（2）啤酒发酵
① 在麦汁冷却之前用90℃以上的热水对发酵罐和管路进行灭菌。
② 麦汁冷却期间，打开发酵罐排气阀门。
③ 冷麦芽汁进罐时按要求及时添加菌种，所需的酵母量为麦汁量的0.5％ （体积
分数）左右，混合均匀。然后通入无菌空气，使溶解氧含量在8mg/L左右。麦芽汁进
罐完毕后60分钟取样测定酵母数和糖度，满罐酵母数为（1.2耀1.8）×107个/ml。满
罐1天后，每天测量一次酵母数，并且每天上、下午各测1次糖度，当糖度降至3.8耀
4.2Bx°时，封罐缓慢升压并保持罐压0.12MPa左右停止测量糖度。
④ 酵母经繁殖20h左右，待麦汁表面形成一层泡沫时，将增殖槽中的麦汁泵入发
酵槽内，进行厌氧发酵。
⑤ 发酵前期，温度不超过接种温度（8℃），发酵2耀3天左右，温度升至发酵的
高温度10℃ 耀14℃，进行冷却，先维持高温度2耀3天。以后控制发酵温度逐步回
落，主酵结束时，发酵液温度控制在4.0℃ 耀4.5℃。
⑥ 主发酵后一天急剧冷却，使大部分酵母沉降槽底，然后将发酵液送至储酒罐
进行后发酵。
⑦ 将嫩啤酒输送到储酒罐的操作称下酒。储酒罐可一次装满，也可分2、3次装
满。如是分装，应在1耀3天内装满。入罐后，液面上应留出10耀15cm空距，有利于排
除液面上的空气，尽量减少与氧的接触。麦芽汁满罐1天后每隔24小时排冷凝固物1
次，共排3次。
⑧ 密封升压：下酒满桶后，敞口发酵2耀3天，以排除啤酒中的生青味物质。然后
封罐，罐内CO2气压逐步上升，压力达到50耀80kPa时保压，让酒中的CO2逐步饱和。
⑨ 发酵10d后开始测定双乙酰含量，当双乙酰含量达到0.05耀0.1mg/L时，逐步
降温至5℃ 耀6℃保持24耀48小时，减压回收酵母。后再降温至0℃ 耀 -1℃（啤酒的
冰点是0.05℃），低温保存7耀14天。
⑩ 酸度测定：满罐1小时后测定1次，温度升至发酵高温度时测定1次，温度
降至0℃时再测1次。
两罐法工艺的总周期约为23。天左右。其优点是后发酵罐内酵母数已不多，经后贮后，酵母沉淀较*，酒液较澄清，过滤性能良好；缺点是倒罐时易摄入氧气导致啤酒氧化影响啤酒质量。
（3）酵母回收
① 回收酵母泥作种酵母的条件
a.镜检：细胞大小正常，无异常细胞，液泡和颗粒物正常。
b.肝糖染色：酵母泥用0.1％EDTA-Na稀释后，再用2％刘哥氏dian液染色5耀6分钟，镜检视野有红棕色肝糖细胞颗粒，若为黄色则无肝糖颗粒。要求有肝糖细胞应大于70％ 耀75％。
c.死亡率测定：适当稀释酵母泥，用0.1％美蓝染色3分钟，若被染色上深蓝色则为死细胞或衰老细胞。美蓝染色率<5％ 为健壮酵母，<10％ 尚可使用，>15％ 则不能继续使用。
d.杂菌检查：用0.1％EDTA-Na适当稀释酵母泥，使每一个显微镜（中倍）镜检视野中酵母细胞数位50个左右，检查20个视野共有100个左右酵母，细胞周围含杆菌≤1个。
e.无异常酸味和酵母自溶臭味，凝聚性正常（过强过弱均为变异）。
② 操作要求
a.回收前的准备：把酵母暂存罐用80℃热水*刷洗干净，然后降温至7℃ 耀8℃，并备有一定量的无菌空气，以防止酵母突然减压细胞壁破裂。
b.回收方法：回收的酵母应尽量取中间较白的部分，回收完毕后缓慢降温到4℃左右，以备下次使用。
c.回收保存：在酵母暂存罐保存的时间不得超过36小时。
d.酵母回收的时间：封罐4耀5天后大部分酵母已沉降到锥底，此时回收的酵母泥质量较好。若双乙酰还原结束后再回收酵母，则酵母死亡率较高，影响下次发酵质量。
（四）啤酒发酵新技术
1.高浓度麦汁发酵
20世纪70年代，美国、加拿大等国啤酒厂推出“高浓度酿造后稀释”工艺，采用高浓度麦汁糖化和发酵，啤酒成熟后，在过滤以前用饱和CO2的无菌水稀释成传统的成
品啤酒。该方法原麦汁浓度在15°P以上，稀释方法有两种，分别是前稀释与后稀释。
前稀释是指主发酵时高浓度，后发酵时浓度要稀释，该方法对稀释水脱氧要求不高；后
稀释是指啤酒发酵贮酒结束后，成熟啤酒在后处理或过滤前稀释。
2.连续发酵
连续发酵在20世纪五六十年代的一些国家应用于啤酒生产，主要有多罐式连续发
酵和塔式连续发酵两种。由于连续发酵存在易染菌、双乙酰含量高、酵母易老化等缺
点，连续发酵逐渐停止使用。