第三节 啤酒发酵技术 啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下,利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活 动,其代谢的产物就是所要的产品-啤酒。由于酵母类型的不同,发酵的条件和产品要求、风味 不同,发酵的方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。 一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵 罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式,目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。 一、传统发酵技术(自学) 生产工艺流程: 充氧冷麦汁→发酵→前发酵→主发酵→后发酵→贮酒→鲜啤酒 ↑ 菌种 二、现代发酵技术 现代发酵技术主要包括大容量发酵罐发酵法(其中主要是圆柱露天锥形发酵罐发酵法)、高浓 糖化后稀释发酵法、连续发酵法等。 (一) 锥形发酵罐发酵法 传统啤酒是在正方形或长方形的发酵槽(或池)中进行的,设备体积仅在 5~30m3,啤酒生 产规模小,生产周期长。20 世纪 50 年代以后,由于世界经济的快速发展,啤酒生产规模大幅度 提高,传统的发酵设备以满足不了生产的需要,大容量发酵设备受到重视。所谓大容量发酵罐是 指发酵罐的容积与传统发酵设备相比而言。大容量发酵罐有圆柱锥形发酵罐、朝日罐、通用罐和 球形罐。圆柱锥形发酵罐是目前世界通用的发酵罐,该罐主体呈圆柱形,罐顶为圆弧状,底部为 圆锥形,具有相当的高度(高度大于直径),罐体设有冷却和保温装置,为全封闭发酵罐。圆柱 锥形发酵罐既适用于下面发酵,也适用于上面发酵,加工十分方便。德国酿造师发明的立式圆柱 锥形发酵罐由于其诸多方面的优点,经过不断改进和发展,逐步在全世界得到推广和使用。我国 自 20 世纪 70 年代中期,开始采用室外圆柱体锥形底发酵罐发酵法(简称锥形罐发酵法),目前 国内啤酒生产几乎全部采用此发酵法。 1.锥形罐发酵法的特点 (1)底部为锥形便于生产过程中随时排放酵母,要求采用凝聚性酵母。 (2)罐本身具有冷却装置,便于发酵温度的控制。生产容易控制,发酵周期缩短,染菌机会少, 啤酒质量稳定。 (3)罐体外设有保温装置,可将罐体置于室外,减少建筑投资,节省占地面积,便于扩建。 (4)采用密闭罐,便于 CO2 洗涤和 CO2 回收,发酵也可在一定压力下进行。即可做发酵罐, 也可做贮酒罐,也可将发酵和贮酒合二为一,称为一罐发酵法。 (5)罐内发酵液由于液体高度而产生 CO2 梯度(即形成密度梯度)。通过冷却控制,可使发酵 液进行自然对流,罐体越高对流越强。由于强烈对流的存在,酵母发酵能力提高,发酵速度加快, 发酵周期缩短。 (6)发酵罐可采用仪表或微机控制,操作、管理方便。 (7)锥形罐既适用于下面发酵,也适用于上面发酵。 (8)可采用 CIP 自动清洗装置,清洗方便。 (9)锥形罐加工方便(可在现场就地加工),实用性强
第三节 啤酒发酵技术 啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下,利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活 动,其代谢的产物就是所要的产品-啤酒。由于酵母类型的不同,发酵的条件和产品要求、风味 不同,发酵的方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。 一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵 罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式,目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。 一、传统发酵技术(自学) 生产工艺流程: 充氧冷麦汁→发酵→前发酵→主发酵→后发酵→贮酒→鲜啤酒 ↑ 菌种 二、现代发酵技术 现代发酵技术主要包括大容量发酵罐发酵法(其中主要是圆柱露天锥形发酵罐发酵法)、高浓 糖化后稀释发酵法、连续发酵法等。 (一) 锥形发酵罐发酵法 传统啤酒是在正方形或长方形的发酵槽(或池)中进行的,设备体积仅在 5~30m3,啤酒生 产规模小,生产周期长。20 世纪 50 年代以后,由于世界经济的快速发展,啤酒生产规模大幅度 提高,传统的发酵设备以满足不了生产的需要,大容量发酵设备受到重视。所谓大容量发酵罐是 指发酵罐的容积与传统发酵设备相比而言。大容量发酵罐有圆柱锥形发酵罐、朝日罐、通用罐和 球形罐。圆柱锥形发酵罐是目前世界通用的发酵罐,该罐主体呈圆柱形,罐顶为圆弧状,底部为 圆锥形,具有相当的高度(高度大于直径),罐体设有冷却和保温装置,为全封闭发酵罐。圆柱 锥形发酵罐既适用于下面发酵,也适用于上面发酵,加工十分方便。德国酿造师发明的立式圆柱 锥形发酵罐由于其诸多方面的优点,经过不断改进和发展,逐步在全世界得到推广和使用。我国 自 20 世纪 70 年代中期,开始采用室外圆柱体锥形底发酵罐发酵法(简称锥形罐发酵法),目前 国内啤酒生产几乎全部采用此发酵法。 1.锥形罐发酵法的特点 (1)底部为锥形便于生产过程中随时排放酵母,要求采用凝聚性酵母。 (2)罐本身具有冷却装置,便于发酵温度的控制。生产容易控制,发酵周期缩短,染菌机会少, 啤酒质量稳定。 (3)罐体外设有保温装置,可将罐体置于室外,减少建筑投资,节省占地面积,便于扩建。 (4)采用密闭罐,便于 CO2 洗涤和 CO2 回收,发酵也可在一定压力下进行。即可做发酵罐, 也可做贮酒罐,也可将发酵和贮酒合二为一,称为一罐发酵法。 (5)罐内发酵液由于液体高度而产生 CO2 梯度(即形成密度梯度)。通过冷却控制,可使发酵 液进行自然对流,罐体越高对流越强。由于强烈对流的存在,酵母发酵能力提高,发酵速度加快, 发酵周期缩短。 (6)发酵罐可采用仪表或微机控制,操作、管理方便。 (7)锥形罐既适用于下面发酵,也适用于上面发酵。 (8)可采用 CIP 自动清洗装置,清洗方便。 (9)锥形罐加工方便(可在现场就地加工),实用性强
(10)设备容量可根据生产需要灵活调整,容量可从 20~600m3 不等,最高可达 1500m3。 2. 锥形罐工作原理与罐体结构 (1)锥形发酵罐工作原理 锥形罐发酵法发酵周期短、发酵速度快的原因是由于锥形罐内发酵液的流体力学特性和现代 啤酒发酵技术采用的结果。 接种酵母后,由于酵母的凝聚作用,使得罐底部酵母的细胞密度增大,导致发酵速度加快, 发酵过程中产生的二氧化碳量增多,同时由于发酵液的液柱高度产生的静压作用,也使二氧化碳 含量随液层变化呈梯度变化(见表 4-3-1),因此罐内发酵液的密度也呈现梯度变化,此外,由于 锥形罐体外设有冷却装置,可以人为控制发酵各阶段温度。在静压差、发酵液密度差、二氧化碳 的释放作用以及罐上部降温产生的温差(1~2℃)这些推动力的作用下,罐内发酵液产生了强烈 的自然对流,增强了酵母与发酵液的接触,促进了酵母的代谢,使啤酒发酵速度大大加快,啤酒 发酵周期显著缩短。另外,由于提高了接种温度、啤酒主发酵温度、双乙酰还原温度和酵母接种 量也利于加快酵母的发酵速度,从而使发酵能够快速进行。 (2)锥形发酵罐基本结构 ①罐顶部分 罐顶为一圆拱形结构,中央开孔用于放置可拆卸的大直径法兰,以安装 CO2 和 CIP 管道及其连 接件,罐顶还安装防真空阀、过压阀和压力传感器等,罐内侧装有洗涤装置,也安装有供罐顶操 作的平台和通道。 ②罐体部分 罐体为圆柱体,是罐的主体部分。发酵罐的高度取决于圆柱体的直径与高度。由于罐直径大 耐压低,一般锥形罐的直径不超过 6m。罐体的加工比罐顶要容易,罐体外部用于安装冷却装置 和保温层,并留一定的位置安装测温、测压元件。罐体部分的冷却层有各种各样的形式,如盘管、 米勒扳、夹套式,并分成 2~3 段,用管道引出与冷却介质进管相连,冷却层外覆以聚氨酯发泡 塑料等保温材料,保温层外再包一层铝合金或不锈钢板,也有使用彩色钢板作保护层。 ③圆锥底部分 圆锥底的夹角一般为 60º~80º,也有 90º~110º,但这多用于大容量的发酵罐。发酵罐的圆锥 底高度与夹角有关,夹角越小锥底部分越高。一般罐的锥底高度占总高度的 1/4 左右,不要超过 1/3。圆锥底的外壁应设冷却层,以冷却锥底沉淀的酵母。锥底还应安装进出管道、阀门、视镜、 测温、测压得传感元件等。 此外,罐的直径与高度比通常为 1:2~1:4,总高度最好不要超过 16m,以免引起强烈对 流,影响酵母和凝固物的沉降。制罐材料可用不锈钢或碳钢,若使用碳钢,罐内壁必须涂以对啤 酒口味没有影响的且无毒的涂料。发酵罐工作压力可根据罐的工作性质确定,一般发酵罐的工作 压力控制在 0.2~0.3MPa。罐内壁必须光滑平整,不锈钢罐内壁要进行抛光处理,碳钢罐内壁涂 料要均匀,无凹凸面,无颗粒状凸起。 (3)锥形发酵罐主要尺寸的确定 ①径高比 锥形罐呈圆柱锥底形,圆筒体的直径与高度之比为 1:1~4。一般径高比越大,发酵 时自然对流越强烈,酵母发酵速度快,但酵母不容易沉降,啤酒澄清困难。一般直径与麦汁液位 总高度之比应为 1:2,直径与柱形部分麦汁高度之比应为 1:1~1.5。 ②罐容量 罐容量越大,麦汁满罐时间越长,发酵增殖次数多、时间长,会造成双乙酰前驱物 质形成量增大,双乙酰产生量大、还原时间长。此外,还会造成出酒、清洗、重新进麦汁等非生 产时间延长,且用冷高峰期峰值高,造成供冷紧张。由于二氧化碳的释放和泡沫的产生,罐有效 容积一般为罐总量的 80%左右。 ③锥角 一般在 60°~90°之间, 常用 60°~75°(不锈钢罐常用锥角 60°,内有涂料的钢 罐锥角为 75°),以利于酵母的沉降与分离
(10)设备容量可根据生产需要灵活调整,容量可从 20~600m3 不等,最高可达 1500m3。 2. 锥形罐工作原理与罐体结构 (1)锥形发酵罐工作原理 锥形罐发酵法发酵周期短、发酵速度快的原因是由于锥形罐内发酵液的流体力学特性和现代 啤酒发酵技术采用的结果。 接种酵母后,由于酵母的凝聚作用,使得罐底部酵母的细胞密度增大,导致发酵速度加快, 发酵过程中产生的二氧化碳量增多,同时由于发酵液的液柱高度产生的静压作用,也使二氧化碳 含量随液层变化呈梯度变化(见表 4-3-1),因此罐内发酵液的密度也呈现梯度变化,此外,由于 锥形罐体外设有冷却装置,可以人为控制发酵各阶段温度。在静压差、发酵液密度差、二氧化碳 的释放作用以及罐上部降温产生的温差(1~2℃)这些推动力的作用下,罐内发酵液产生了强烈 的自然对流,增强了酵母与发酵液的接触,促进了酵母的代谢,使啤酒发酵速度大大加快,啤酒 发酵周期显著缩短。另外,由于提高了接种温度、啤酒主发酵温度、双乙酰还原温度和酵母接种 量也利于加快酵母的发酵速度,从而使发酵能够快速进行。 (2)锥形发酵罐基本结构 ①罐顶部分 罐顶为一圆拱形结构,中央开孔用于放置可拆卸的大直径法兰,以安装 CO2 和 CIP 管道及其连 接件,罐顶还安装防真空阀、过压阀和压力传感器等,罐内侧装有洗涤装置,也安装有供罐顶操 作的平台和通道。 ②罐体部分 罐体为圆柱体,是罐的主体部分。发酵罐的高度取决于圆柱体的直径与高度。由于罐直径大 耐压低,一般锥形罐的直径不超过 6m。罐体的加工比罐顶要容易,罐体外部用于安装冷却装置 和保温层,并留一定的位置安装测温、测压元件。罐体部分的冷却层有各种各样的形式,如盘管、 米勒扳、夹套式,并分成 2~3 段,用管道引出与冷却介质进管相连,冷却层外覆以聚氨酯发泡 塑料等保温材料,保温层外再包一层铝合金或不锈钢板,也有使用彩色钢板作保护层。 ③圆锥底部分 圆锥底的夹角一般为 60º~80º,也有 90º~110º,但这多用于大容量的发酵罐。发酵罐的圆锥 底高度与夹角有关,夹角越小锥底部分越高。一般罐的锥底高度占总高度的 1/4 左右,不要超过 1/3。圆锥底的外壁应设冷却层,以冷却锥底沉淀的酵母。锥底还应安装进出管道、阀门、视镜、 测温、测压得传感元件等。 此外,罐的直径与高度比通常为 1:2~1:4,总高度最好不要超过 16m,以免引起强烈对 流,影响酵母和凝固物的沉降。制罐材料可用不锈钢或碳钢,若使用碳钢,罐内壁必须涂以对啤 酒口味没有影响的且无毒的涂料。发酵罐工作压力可根据罐的工作性质确定,一般发酵罐的工作 压力控制在 0.2~0.3MPa。罐内壁必须光滑平整,不锈钢罐内壁要进行抛光处理,碳钢罐内壁涂 料要均匀,无凹凸面,无颗粒状凸起。 (3)锥形发酵罐主要尺寸的确定 ①径高比 锥形罐呈圆柱锥底形,圆筒体的直径与高度之比为 1:1~4。一般径高比越大,发酵 时自然对流越强烈,酵母发酵速度快,但酵母不容易沉降,啤酒澄清困难。一般直径与麦汁液位 总高度之比应为 1:2,直径与柱形部分麦汁高度之比应为 1:1~1.5。 ②罐容量 罐容量越大,麦汁满罐时间越长,发酵增殖次数多、时间长,会造成双乙酰前驱物 质形成量增大,双乙酰产生量大、还原时间长。此外,还会造成出酒、清洗、重新进麦汁等非生 产时间延长,且用冷高峰期峰值高,造成供冷紧张。由于二氧化碳的释放和泡沫的产生,罐有效 容积一般为罐总量的 80%左右。 ③锥角 一般在 60°~90°之间, 常用 60°~75°(不锈钢罐常用锥角 60°,内有涂料的钢 罐锥角为 75°),以利于酵母的沉降与分离
④冷却夹套和冷却面积 锥形发酵罐冷却常采用间接冷却。国内一般采用半圆管、槽钢、弧形 管夹套,或米勒板氏夹套在低温低压(-3℃、0.03MPa)下用液态二次冷媒冷却,国外多采用 换热片式(爆炸成型)一次性冷媒直接蒸发式冷却。一次性冷酶(如液氨蒸发温度为-3~-4℃) 蒸发后的压力为 1.0MPa~1.2MPa,对夹套耐压性要求较高。由于啤酒冰点温度一般为-2.0~- 2.7℃,为防止啤酒在罐内局部结冰,冷媒温度应在-3℃左右。国内常采用 20%~30%的酒精水溶 液,或 20%丙二醇水溶液作为冷媒。 根据罐的容量不同,冷却可采用二段式或三段式。冷却面积根据罐体的材料而定,不锈钢材 料一般为 0.35~0.4m2 /m3 发酵液,碳钢罐为 0.5~0.62m2 /m3 发酵液。锥底冷却面积不宜过大,防 止贮酒期啤酒的结冰。 ⑤隔热层和防护层 绝热层材料要求导热系数小、体积质量低、吸水少、不易燃等特性。常用 绝热材料有聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨胀珍珠岩粉和矿渣棉等。绝 热层厚度一般为 150~200mm。外保护层一般采用 0.7~1.5mm 厚的铝合金板、马口铁板或 0.5~ 0.7mm 的不锈钢板,近来瓦楞型板比较受欢迎。 ⑥罐体的耐压 发酵产生一定的二氧化碳形成罐顶压力(罐压),应设有二氧化碳调节阀,罐顶 设有安全阀。当二氧化碳排出、下酒速度过快、发酵罐洗涤时二氧化碳溶解等都会造成罐内出现 负压,因此必须安装真空阀。下酒前要用二氧化碳或压缩空气背压,避免罐内负压的产生,造成 发酵罐"瘪罐"。 3.锥形罐发酵工艺 (1)锥形罐发酵的组合形式 锥形罐发酵生产工艺组合形式有以下几种: ①发酵-贮酒式 此种方式,两个罐要求不一样,耐压也不同,对于现代酿造来说,此方式意 义不大。 ②发酵-后处理式 即一个罐进行发酵,另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言,将可发酵性成 分一次完成,基本不保留可发酵性成分,发酵产生的 CO2 全部回收并贮存备用,然后转入后处 理罐进行后熟处理。其过程为将发酵结束的发酵液经离心分离,去除酵母和冷凝固物,再经薄板 换热器冷却到贮酒温度,进行 1~2 天的低温贮存后开始过滤。 ③发酵-后调整式 即前一个发酵罐类似一罐法进行发酵、贮酒,完成可发酵性成分的发酵,回 收 CO2、回收酵母,进行 CO2 洗涤,经适当的低温贮存后,在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2 含量等指标进行调整,再经适当稳定后即可开始过滤操作。 (2)发酵主要工艺参数的确定 ①发酵周期 由产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等确定,一般 12~24 天。通 常,夏季普通啤酒发酵周期较短,优质啤酒发酵周期较长,淡季发酵周期适当延长。 ②酵母接种量 一般根据酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等决定。接种量大小由添加酵母后的酵母数 确定。发酵开始时:10~20×106 个/ml;发酵旺盛时:6~7×107 个/ml;排酵母后:6~8×106 个/ml;0℃左右贮酒时:1.5~3.5×106 个/ml。 ③发酵最高温度和双乙酰还原温度 啤酒旺盛发酵时的温度称为发酵最高温度,一般啤酒发酵可分为三种类型:低温发酵、中温 发酵和高温发酵。低温发酵:旺盛发酵温度 8℃左右;中温发酵:旺盛发酵温度 10~12℃;高温 发酵:旺盛发酵温度 15~18℃。国内一般发酵温度为:9~12℃。双乙酰还原温度是指旺盛发酵 结束后啤酒后熟阶段(主要是消除双乙酰)时的温度,一般双乙酰还原温度等于或高于发酵温度, 这样既能保证啤酒质量又利于缩短发酵周期。发酵温度提高,发酵周期缩短,但代谢副产物量增 加将影响啤酒风味且容易染菌;双乙酰还原温度增加,啤酒后熟时间缩短,但容易染菌又不利于
④冷却夹套和冷却面积 锥形发酵罐冷却常采用间接冷却。国内一般采用半圆管、槽钢、弧形 管夹套,或米勒板氏夹套在低温低压(-3℃、0.03MPa)下用液态二次冷媒冷却,国外多采用 换热片式(爆炸成型)一次性冷媒直接蒸发式冷却。一次性冷酶(如液氨蒸发温度为-3~-4℃) 蒸发后的压力为 1.0MPa~1.2MPa,对夹套耐压性要求较高。由于啤酒冰点温度一般为-2.0~- 2.7℃,为防止啤酒在罐内局部结冰,冷媒温度应在-3℃左右。国内常采用 20%~30%的酒精水溶 液,或 20%丙二醇水溶液作为冷媒。 根据罐的容量不同,冷却可采用二段式或三段式。冷却面积根据罐体的材料而定,不锈钢材 料一般为 0.35~0.4m2 /m3 发酵液,碳钢罐为 0.5~0.62m2 /m3 发酵液。锥底冷却面积不宜过大,防 止贮酒期啤酒的结冰。 ⑤隔热层和防护层 绝热层材料要求导热系数小、体积质量低、吸水少、不易燃等特性。常用 绝热材料有聚酰胺树脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨胀珍珠岩粉和矿渣棉等。绝 热层厚度一般为 150~200mm。外保护层一般采用 0.7~1.5mm 厚的铝合金板、马口铁板或 0.5~ 0.7mm 的不锈钢板,近来瓦楞型板比较受欢迎。 ⑥罐体的耐压 发酵产生一定的二氧化碳形成罐顶压力(罐压),应设有二氧化碳调节阀,罐顶 设有安全阀。当二氧化碳排出、下酒速度过快、发酵罐洗涤时二氧化碳溶解等都会造成罐内出现 负压,因此必须安装真空阀。下酒前要用二氧化碳或压缩空气背压,避免罐内负压的产生,造成 发酵罐"瘪罐"。 3.锥形罐发酵工艺 (1)锥形罐发酵的组合形式 锥形罐发酵生产工艺组合形式有以下几种: ①发酵-贮酒式 此种方式,两个罐要求不一样,耐压也不同,对于现代酿造来说,此方式意 义不大。 ②发酵-后处理式 即一个罐进行发酵,另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言,将可发酵性成 分一次完成,基本不保留可发酵性成分,发酵产生的 CO2 全部回收并贮存备用,然后转入后处 理罐进行后熟处理。其过程为将发酵结束的发酵液经离心分离,去除酵母和冷凝固物,再经薄板 换热器冷却到贮酒温度,进行 1~2 天的低温贮存后开始过滤。 ③发酵-后调整式 即前一个发酵罐类似一罐法进行发酵、贮酒,完成可发酵性成分的发酵,回 收 CO2、回收酵母,进行 CO2 洗涤,经适当的低温贮存后,在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2 含量等指标进行调整,再经适当稳定后即可开始过滤操作。 (2)发酵主要工艺参数的确定 ①发酵周期 由产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等确定,一般 12~24 天。通 常,夏季普通啤酒发酵周期较短,优质啤酒发酵周期较长,淡季发酵周期适当延长。 ②酵母接种量 一般根据酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等决定。接种量大小由添加酵母后的酵母数 确定。发酵开始时:10~20×106 个/ml;发酵旺盛时:6~7×107 个/ml;排酵母后:6~8×106 个/ml;0℃左右贮酒时:1.5~3.5×106 个/ml。 ③发酵最高温度和双乙酰还原温度 啤酒旺盛发酵时的温度称为发酵最高温度,一般啤酒发酵可分为三种类型:低温发酵、中温 发酵和高温发酵。低温发酵:旺盛发酵温度 8℃左右;中温发酵:旺盛发酵温度 10~12℃;高温 发酵:旺盛发酵温度 15~18℃。国内一般发酵温度为:9~12℃。双乙酰还原温度是指旺盛发酵 结束后啤酒后熟阶段(主要是消除双乙酰)时的温度,一般双乙酰还原温度等于或高于发酵温度, 这样既能保证啤酒质量又利于缩短发酵周期。发酵温度提高,发酵周期缩短,但代谢副产物量增 加将影响啤酒风味且容易染菌;双乙酰还原温度增加,啤酒后熟时间缩短,但容易染菌又不利于
酵母沉淀和啤酒澄清。温度低,发酵周期延长。 ④罐压 根据产品类型、麦汁浓度、发酵温度和酵母菌种等的不同确定。一般发酵时最高罐压控制在 0.07~0.08MPa。一般最高罐压为发酵最高温度值除以 100(单位 MPa)。采用带压发酵,可以抑 制酵母的增殖,减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象,防止产生过量的高级醇、酯类, 同时有利于双乙酰的还原,并可以保证酒中二氧化碳的含量。啤酒中 CO2 含量和罐压、温度的 关系为: CO2(%,m/m)=0.298+0.04p-0.008t 其中 p -罐压(压力表读数)(MPa) t -啤酒品温(℃) ⑤满罐时间 从第一批麦汁进罐到最后一批麦汁进罐所需时间称为满罐时间。满罐时间长,酵母增殖量大, 产生代谢副产物α-乙酰乳酸多,双乙酰峰值高,一般在 12~24h,最好在 20h 以内。 ⑥发酵度 可分为低发酵度、中发酵度、高发酵度和超高发酵度。对于淡色啤酒发酵度的划分为:低发 酵度啤酒,其真正发酵度 48%~56%;中发酵度啤酒,其真正发酵度 59%~63%;高发酵度啤酒, 其真正发酵度 65% 以上,超高发酵度啤酒(干啤酒)其真正发酵度在 75%以上。目前国内比较 流行发酵度较高的淡爽性啤酒。 (4)锥形发酵罐工艺要求 ①应有效的控制原料质量和糖化效果,每批次麦汁组成应均匀,如果各批麦汁组成相差太大, 将会影响到酵母的繁殖与发酵。如 10ºP 麦汁成分要求为:浓度%(m/m)10±0.2,色度(EBC 单位)5.0~8.0,pH5.4±0.2,α-氨基氮(mg/L)140~180。 ②大罐的容量应与每次糖化的冷麦汁量以及每天的糖化次数相适应,要求在 16h 内装满一罐, 最多不能超过 24h,进罐冷麦汁对热凝固物要尽量去除,如能尽量分离冷凝固物则更好。 ③冷麦汁的温度控制要考虑每次麦汁进罐的时间间隔和满罐的次数,如果间隔时间长次数多, 可以考虑逐批提高麦汁的温度,也可以考虑前一、二批不加酵母,之后的几批将全量酵母按一定 比例加入,添加比例由小到大,但应注意避免麦汁染菌。也有采用前几批麦汁添加酵母,最后一 批麦汁不加酵母的办法。 ④冷麦汁溶解氧的控制可以根据酵母添加量和酵母繁殖情况而定,一般要求每批冷麦汁应按要 求充氧,混合冷麦汁溶解氧不低于 8mg/L。 ⑤控制发酵温度应保持相对稳定,避免忽高忽低。温度控制以采用自动控制为好。 ⑥应尽量进行 CO2 回收,以便于进行 CO2 洗涤、补充酒中 CO2 和以 CO2 背压等。 ⑦发酵罐最好采用不锈钢材料制作,以便于清洗和杀菌,当使用碳钢制作发酵罐时,应保持涂 料层的均匀与牢固,不能出现表面凹凸不平的现象,使用过程中涂料不能脱落。发酵罐要装有高 压喷洗装置,喷洗压力应控制在 0.39~0.49MPa 或更高。 (5)操作步骤(一罐法发酵) ①接种 选择已培养好的 0 代酵母或生产中发酵降糖正常,双乙酰还原快、微生物指标合格的 发酵罐酵母作为种子,后者可采用罐-罐的方式进行串种。接种量以满罐后酵母数在(1.2~1.5) ×107 个/ml 为准。 ②满罐时间 正常情况下,要求满罐时间不超过 24h,扩培时可根据启发情况而定。满罐后每隔 1 天排放一次冷凝固物,共排 3 次。 ③主发酵 温度 10℃,普通酒 10±0.5℃,优质酒 9±0.5℃,旺季可以升高 0.5℃。当外观糖度降 至 3.8%~4.2%时可封罐升压。发酵罐压力控制在 0.10~0.15MPa。 ④双乙酰还原 主发酵结束后,关闭冷媒升温至 12℃进行双乙酰还原。双乙酰含量降至 0.10mg/L
酵母沉淀和啤酒澄清。温度低,发酵周期延长。 ④罐压 根据产品类型、麦汁浓度、发酵温度和酵母菌种等的不同确定。一般发酵时最高罐压控制在 0.07~0.08MPa。一般最高罐压为发酵最高温度值除以 100(单位 MPa)。采用带压发酵,可以抑 制酵母的增殖,减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象,防止产生过量的高级醇、酯类, 同时有利于双乙酰的还原,并可以保证酒中二氧化碳的含量。啤酒中 CO2 含量和罐压、温度的 关系为: CO2(%,m/m)=0.298+0.04p-0.008t 其中 p -罐压(压力表读数)(MPa) t -啤酒品温(℃) ⑤满罐时间 从第一批麦汁进罐到最后一批麦汁进罐所需时间称为满罐时间。满罐时间长,酵母增殖量大, 产生代谢副产物α-乙酰乳酸多,双乙酰峰值高,一般在 12~24h,最好在 20h 以内。 ⑥发酵度 可分为低发酵度、中发酵度、高发酵度和超高发酵度。对于淡色啤酒发酵度的划分为:低发 酵度啤酒,其真正发酵度 48%~56%;中发酵度啤酒,其真正发酵度 59%~63%;高发酵度啤酒, 其真正发酵度 65% 以上,超高发酵度啤酒(干啤酒)其真正发酵度在 75%以上。目前国内比较 流行发酵度较高的淡爽性啤酒。 (4)锥形发酵罐工艺要求 ①应有效的控制原料质量和糖化效果,每批次麦汁组成应均匀,如果各批麦汁组成相差太大, 将会影响到酵母的繁殖与发酵。如 10ºP 麦汁成分要求为:浓度%(m/m)10±0.2,色度(EBC 单位)5.0~8.0,pH5.4±0.2,α-氨基氮(mg/L)140~180。 ②大罐的容量应与每次糖化的冷麦汁量以及每天的糖化次数相适应,要求在 16h 内装满一罐, 最多不能超过 24h,进罐冷麦汁对热凝固物要尽量去除,如能尽量分离冷凝固物则更好。 ③冷麦汁的温度控制要考虑每次麦汁进罐的时间间隔和满罐的次数,如果间隔时间长次数多, 可以考虑逐批提高麦汁的温度,也可以考虑前一、二批不加酵母,之后的几批将全量酵母按一定 比例加入,添加比例由小到大,但应注意避免麦汁染菌。也有采用前几批麦汁添加酵母,最后一 批麦汁不加酵母的办法。 ④冷麦汁溶解氧的控制可以根据酵母添加量和酵母繁殖情况而定,一般要求每批冷麦汁应按要 求充氧,混合冷麦汁溶解氧不低于 8mg/L。 ⑤控制发酵温度应保持相对稳定,避免忽高忽低。温度控制以采用自动控制为好。 ⑥应尽量进行 CO2 回收,以便于进行 CO2 洗涤、补充酒中 CO2 和以 CO2 背压等。 ⑦发酵罐最好采用不锈钢材料制作,以便于清洗和杀菌,当使用碳钢制作发酵罐时,应保持涂 料层的均匀与牢固,不能出现表面凹凸不平的现象,使用过程中涂料不能脱落。发酵罐要装有高 压喷洗装置,喷洗压力应控制在 0.39~0.49MPa 或更高。 (5)操作步骤(一罐法发酵) ①接种 选择已培养好的 0 代酵母或生产中发酵降糖正常,双乙酰还原快、微生物指标合格的 发酵罐酵母作为种子,后者可采用罐-罐的方式进行串种。接种量以满罐后酵母数在(1.2~1.5) ×107 个/ml 为准。 ②满罐时间 正常情况下,要求满罐时间不超过 24h,扩培时可根据启发情况而定。满罐后每隔 1 天排放一次冷凝固物,共排 3 次。 ③主发酵 温度 10℃,普通酒 10±0.5℃,优质酒 9±0.5℃,旺季可以升高 0.5℃。当外观糖度降 至 3.8%~4.2%时可封罐升压。发酵罐压力控制在 0.10~0.15MPa。 ④双乙酰还原 主发酵结束后,关闭冷媒升温至 12℃进行双乙酰还原。双乙酰含量降至 0.10mg/L
以下时,开始降温。 ⑤降温 双乙酰还原结束后降温,24h 内使温度由 12℃降至 5℃,停留 1 天进行酵母回收。亦可 在 12℃发酵过程中回收酵母,以保证更多的高活性酵母。旺季或酵母不够用时可在主发酵结束 后直接回收酵母。 ⑥贮酒 回收酵母后,锥形罐继续降温,24h 内使温度降至-1℃~-1.5℃,并在此温度下贮酒。 贮酒时间:淡季 7 天以上,旺季 3 天以上。 4.酵母的回收 锥形罐发酵法酵母的回收方法不同于传统发酵,主要区别有:回收时间不定,可以在啤酒降温 到 6~7℃以后随时排放酵母,而传统发酵只能在发酵结束后才能进行;回收的温度不固定,可 以在 6~7℃下进行,也可以在 3~4℃或 0~1℃下进行;回收的次数不固定,锥形罐回收酵母可 分几次进行,主要是根据实际需要多次进行回收;回收的方式不同,一般采用酵母回收泵和计量 装置、加压与充氧装置,同时配备酵母罐且体积较大,可容纳几个罐回收的酵母(相同或相近代 数);贮存方式不同,锥形罐一般不进行酵母洗涤,贮存温度可以调节,贮存条件较好。 一般情况下,发酵结束温度降到 6~7℃以下时应及时回收酵母。若酵母回收不及时,锥底 的酵母将很快出现"自溶"。回收酵母前锥底阀门要用 75%(v/v)的酒精溶液棉球灭菌,回收或 添加酵母的管路要定期用 85℃的 NaOH(俗称火碱)溶液洗涤 20 分钟;管路每次使用前先通 85℃ 的热水 30 分钟、0.25%的消毒液(H2O2 等)10 分钟;管路使用后,先用清水冲洗 5 分钟,再用 85℃热水灭菌 20 分钟。 酵母使用代数越多,厌氧菌的污染一般都会增加,酵母使用代数最好不要超过 4 代。对厌氧 菌污染的酵母不要回收,最好做灭菌处理后再排放。 回收酵母时注意:要缓慢回收,防止酵母在压力突然降低造成酵母细胞破裂,最好适当备压; 要除去上、下层酵母,回收中层强壮酵母;酵母回收后贮存温度 2~4℃,贮存时间不要超过 3 天。 酵母泥回收后,要及时添加 2~3 倍的 0.5~2.0℃的无菌水稀释,经 80~100 目的酵母筛过 滤除去杂质,每天洗涤 2~2.5 次。 若回收酵母泥污染杂菌可以进行酸洗:食用级磷酸,用无菌水稀释至 5%(m/m),加入回收 的酵母泥中,调制 pH2.2~2.5,搅拌均匀后静置 3h 以上,倾去上层酸水即可投入使用。经过酸 洗后,可以杀灭 99%以上的细菌。 酵母使用代数:有人研究发现,在同样的条件下,2 代酵母的发酵周期较长,但降糖、还原 双乙酰的能力较好;3 代酵母在发酵周期、降糖、还原双乙酰能力等方面最好,酵母活性最强; 4 代酵母以后,发酵周期逐渐延长,酵母的降糖能力和双乙酰还原能力也逐渐下降,产品质量将 变差。 如果麦汁的营养丰富(α-氨基氮含量高,大于 180mg/L),回收酵母的活性高,而麦汁营养 缺乏时,回收的酵母活性很差,对下一轮发酵和啤酒质量有明显影响。 回收酵母泥时用 0.01%的美蓝染色测定酵母死亡率,若死亡率超过 10%就不能再使用,一般 回收酵母死亡率应在 5%以下。 5.CO2 的回收 CO2 是啤酒生产的重要副产物,根据理论计算,每 1kg 麦芽糖发酵后可以产生 0.514kg 的 CO2,每 1kg 葡萄糖可以产生 0.489kg 的 CO2,实际发酵时前 1~2 天的 CO2 不纯,不能回收, CO2 的实际回收率仅为理论值的 45%~70%。经验数据为,啤酒生产过程中每百升麦汁实际可以 回收 CO2 约为 2~2.2kg。 CO2 回收和使用工艺流程为: CO2 收集→洗涤→压缩→干燥→净化→液化和贮存→气化→使用 ①收集 CO2 发酵1 天后,检查排出CO2 的纯度为99%~99.5%以上,CO2 的压力为100~150kPa
以下时,开始降温。 ⑤降温 双乙酰还原结束后降温,24h 内使温度由 12℃降至 5℃,停留 1 天进行酵母回收。亦可 在 12℃发酵过程中回收酵母,以保证更多的高活性酵母。旺季或酵母不够用时可在主发酵结束 后直接回收酵母。 ⑥贮酒 回收酵母后,锥形罐继续降温,24h 内使温度降至-1℃~-1.5℃,并在此温度下贮酒。 贮酒时间:淡季 7 天以上,旺季 3 天以上。 4.酵母的回收 锥形罐发酵法酵母的回收方法不同于传统发酵,主要区别有:回收时间不定,可以在啤酒降温 到 6~7℃以后随时排放酵母,而传统发酵只能在发酵结束后才能进行;回收的温度不固定,可 以在 6~7℃下进行,也可以在 3~4℃或 0~1℃下进行;回收的次数不固定,锥形罐回收酵母可 分几次进行,主要是根据实际需要多次进行回收;回收的方式不同,一般采用酵母回收泵和计量 装置、加压与充氧装置,同时配备酵母罐且体积较大,可容纳几个罐回收的酵母(相同或相近代 数);贮存方式不同,锥形罐一般不进行酵母洗涤,贮存温度可以调节,贮存条件较好。 一般情况下,发酵结束温度降到 6~7℃以下时应及时回收酵母。若酵母回收不及时,锥底 的酵母将很快出现"自溶"。回收酵母前锥底阀门要用 75%(v/v)的酒精溶液棉球灭菌,回收或 添加酵母的管路要定期用 85℃的 NaOH(俗称火碱)溶液洗涤 20 分钟;管路每次使用前先通 85℃ 的热水 30 分钟、0.25%的消毒液(H2O2 等)10 分钟;管路使用后,先用清水冲洗 5 分钟,再用 85℃热水灭菌 20 分钟。 酵母使用代数越多,厌氧菌的污染一般都会增加,酵母使用代数最好不要超过 4 代。对厌氧 菌污染的酵母不要回收,最好做灭菌处理后再排放。 回收酵母时注意:要缓慢回收,防止酵母在压力突然降低造成酵母细胞破裂,最好适当备压; 要除去上、下层酵母,回收中层强壮酵母;酵母回收后贮存温度 2~4℃,贮存时间不要超过 3 天。 酵母泥回收后,要及时添加 2~3 倍的 0.5~2.0℃的无菌水稀释,经 80~100 目的酵母筛过 滤除去杂质,每天洗涤 2~2.5 次。 若回收酵母泥污染杂菌可以进行酸洗:食用级磷酸,用无菌水稀释至 5%(m/m),加入回收 的酵母泥中,调制 pH2.2~2.5,搅拌均匀后静置 3h 以上,倾去上层酸水即可投入使用。经过酸 洗后,可以杀灭 99%以上的细菌。 酵母使用代数:有人研究发现,在同样的条件下,2 代酵母的发酵周期较长,但降糖、还原 双乙酰的能力较好;3 代酵母在发酵周期、降糖、还原双乙酰能力等方面最好,酵母活性最强; 4 代酵母以后,发酵周期逐渐延长,酵母的降糖能力和双乙酰还原能力也逐渐下降,产品质量将 变差。 如果麦汁的营养丰富(α-氨基氮含量高,大于 180mg/L),回收酵母的活性高,而麦汁营养 缺乏时,回收的酵母活性很差,对下一轮发酵和啤酒质量有明显影响。 回收酵母泥时用 0.01%的美蓝染色测定酵母死亡率,若死亡率超过 10%就不能再使用,一般 回收酵母死亡率应在 5%以下。 5.CO2 的回收 CO2 是啤酒生产的重要副产物,根据理论计算,每 1kg 麦芽糖发酵后可以产生 0.514kg 的 CO2,每 1kg 葡萄糖可以产生 0.489kg 的 CO2,实际发酵时前 1~2 天的 CO2 不纯,不能回收, CO2 的实际回收率仅为理论值的 45%~70%。经验数据为,啤酒生产过程中每百升麦汁实际可以 回收 CO2 约为 2~2.2kg。 CO2 回收和使用工艺流程为: CO2 收集→洗涤→压缩→干燥→净化→液化和贮存→气化→使用 ①收集 CO2 发酵1 天后,检查排出CO2 的纯度为99%~99.5%以上,CO2 的压力为100~150kPa
经过泡沫捕集器和水洗塔除去泡沫和微量酒精及发酵副产物,不断送入橡皮气囊,使 CO2 回收 设备连续均衡运转。 ②洗涤 CO2 进入水洗塔逆流而上,水则由上喷淋而下。有些还配备高锰酸钾洗涤器,能除去 气体中的有机杂质。 ③压缩 水洗后的 CO2 气体被无油润滑 CO2 压缩机 2 级压缩。第 1 级压缩到 0.3MPa(表压), 冷凝到 45℃;第 2 级压缩到 1.5~1.8MPa(表压),冷凝到 45℃。 ④干燥 经过 2 级压缩后的 CO2 气体(约 1.8MPa),进入 1 台干燥器,器内装有硅胶或分子筛, 可以去除 CO2 中的水蒸汽,防止结冰。也有把干燥放在净化操作后。 ⑤净化 经过干燥的 CO2,再经过 1 台活性碳过滤器净化。器内装有活性炭,清除 CO2 气体中 的微细杂质和异味。要求 2 台并联,其中 1 台再生备用,内有电热装置,有的用蒸汽再生,要求 应在 37h 内再生 1 次。 ⑥液化和贮存 CO2 气体被干燥和净化后,通过列管式 CO2 净化器。列管内流动的 CO2 气体冷 凝到-15℃以下时,转变成-27℃、1.5MPa 的液体 CO2,进入贮罐,列管外流动的冷媒 R22 蒸 发后吸入致冷机。 ⑦气化 液态 CO2 的贮罐压力为 1.45MPa(1.4~1.5 之间),通过蒸汽加热蒸发装置,使液体 CO2 转变为气体 CO2,输送到各个用气电。 回收的 CO2 纯度要大于 99.8%(v/v),其中水的的最高含量为 0.05%,油的最高含量为 5mg/L, 硫的最高含量为 0.5mg/L,残余气体的最高含量为 0.2%,将 CO2 溶于不能出现不愉快的味道和 气味。 6.锥形罐的清洗与消毒 在啤酒生产中,卫生管理至关重要。生产环节中清洗和消毒杀菌不严格所带来的直接后果是: 轻度污染使啤酒口感差,保鲜期短,质量低劣;严重污染可使啤酒酸败和报废。 (1)发酵大罐的微生物控制 啤酒发酵是纯粹啤酒酵母发酵,发酵过程中的有害微生物的污染 是通过麦汁冷却操作、输送管道、阀门、接种酵母、发酵空罐等途径传播的,而发酵空罐则是最 大的污染源。因此,必须对啤酒发酵罐进行洗涤及消毒杀菌。 (2)杀菌剂的选择 设备、方法、杀菌剂对大罐洗涤质量起着决定作用,而选择经济、高效、 安全的消毒杀菌剂则是关键。我国大多数啤酒厂所采用的杀菌剂大致有 CIO2、双氧水、过氧乙 酸、甲醛等,使用效果最好的是 CIO2。 (3)洗涤方法的选择 ①清水-碱水-清水 这种方法是比较原始的洗涤方法,目前在中小型啤酒厂中使用较多,虽然洗 涤成本低,但不能充分杀死所有微生物,而且会对啤酒口感带来影响。也有采用定期用甲醛洗涤 杀菌,但并不安全。 ②清水-碱水-清水-杀菌剂(CIO2、过氧乙酸、双氧水) 一般认为上述三种消毒剂最终分解产 物无毒副作用,洗涤后不必冲洗。采用此种方法的厂家较多,其啤酒质量特别是口感、保鲜期会 比第一种方法提高一个档次。 ③清水-碱水-清水-消毒剂-无菌水 有的厂家认为这种方法对微生物控制比较安全,又可避免万 一消毒剂残留而带来的副作用,但如果无菌水细菌控制不合格也会带来大罐重复污染。 ④清水-稀酸-清水-碱水-清水-杀菌剂-无菌水 此种方法被认为是比较理想的洗涤方法。通过对 长期使用的大罐内壁的检查,可发现粘附有由草酸钙、磷酸钙和有机物组成的啤酒石,先用稀酸 (磷酸、硝酸、硫酸)除去啤酒石,再进行洗涤和消毒杀菌,这样会对啤酒质量有利。 (4)其它因素对大罐洗涤的影响 ①CIP 系统的设计:特别是管道角度、洗涤罐的容量及分布、洗涤水的回收方法等,都会对洗涤 杀菌产生影响。有些采用带压回收洗涤水,压力过高会使洗涤水喷射产生阻力而影响洗涤效果。 ②洗涤器:当前生产的洗涤器种类很多,应选择喷射角度完全,不容易堵塞的万向洗涤器。定
经过泡沫捕集器和水洗塔除去泡沫和微量酒精及发酵副产物,不断送入橡皮气囊,使 CO2 回收 设备连续均衡运转。 ②洗涤 CO2 进入水洗塔逆流而上,水则由上喷淋而下。有些还配备高锰酸钾洗涤器,能除去 气体中的有机杂质。 ③压缩 水洗后的 CO2 气体被无油润滑 CO2 压缩机 2 级压缩。第 1 级压缩到 0.3MPa(表压), 冷凝到 45℃;第 2 级压缩到 1.5~1.8MPa(表压),冷凝到 45℃。 ④干燥 经过 2 级压缩后的 CO2 气体(约 1.8MPa),进入 1 台干燥器,器内装有硅胶或分子筛, 可以去除 CO2 中的水蒸汽,防止结冰。也有把干燥放在净化操作后。 ⑤净化 经过干燥的 CO2,再经过 1 台活性碳过滤器净化。器内装有活性炭,清除 CO2 气体中 的微细杂质和异味。要求 2 台并联,其中 1 台再生备用,内有电热装置,有的用蒸汽再生,要求 应在 37h 内再生 1 次。 ⑥液化和贮存 CO2 气体被干燥和净化后,通过列管式 CO2 净化器。列管内流动的 CO2 气体冷 凝到-15℃以下时,转变成-27℃、1.5MPa 的液体 CO2,进入贮罐,列管外流动的冷媒 R22 蒸 发后吸入致冷机。 ⑦气化 液态 CO2 的贮罐压力为 1.45MPa(1.4~1.5 之间),通过蒸汽加热蒸发装置,使液体 CO2 转变为气体 CO2,输送到各个用气电。 回收的 CO2 纯度要大于 99.8%(v/v),其中水的的最高含量为 0.05%,油的最高含量为 5mg/L, 硫的最高含量为 0.5mg/L,残余气体的最高含量为 0.2%,将 CO2 溶于不能出现不愉快的味道和 气味。 6.锥形罐的清洗与消毒 在啤酒生产中,卫生管理至关重要。生产环节中清洗和消毒杀菌不严格所带来的直接后果是: 轻度污染使啤酒口感差,保鲜期短,质量低劣;严重污染可使啤酒酸败和报废。 (1)发酵大罐的微生物控制 啤酒发酵是纯粹啤酒酵母发酵,发酵过程中的有害微生物的污染 是通过麦汁冷却操作、输送管道、阀门、接种酵母、发酵空罐等途径传播的,而发酵空罐则是最 大的污染源。因此,必须对啤酒发酵罐进行洗涤及消毒杀菌。 (2)杀菌剂的选择 设备、方法、杀菌剂对大罐洗涤质量起着决定作用,而选择经济、高效、 安全的消毒杀菌剂则是关键。我国大多数啤酒厂所采用的杀菌剂大致有 CIO2、双氧水、过氧乙 酸、甲醛等,使用效果最好的是 CIO2。 (3)洗涤方法的选择 ①清水-碱水-清水 这种方法是比较原始的洗涤方法,目前在中小型啤酒厂中使用较多,虽然洗 涤成本低,但不能充分杀死所有微生物,而且会对啤酒口感带来影响。也有采用定期用甲醛洗涤 杀菌,但并不安全。 ②清水-碱水-清水-杀菌剂(CIO2、过氧乙酸、双氧水) 一般认为上述三种消毒剂最终分解产 物无毒副作用,洗涤后不必冲洗。采用此种方法的厂家较多,其啤酒质量特别是口感、保鲜期会 比第一种方法提高一个档次。 ③清水-碱水-清水-消毒剂-无菌水 有的厂家认为这种方法对微生物控制比较安全,又可避免万 一消毒剂残留而带来的副作用,但如果无菌水细菌控制不合格也会带来大罐重复污染。 ④清水-稀酸-清水-碱水-清水-杀菌剂-无菌水 此种方法被认为是比较理想的洗涤方法。通过对 长期使用的大罐内壁的检查,可发现粘附有由草酸钙、磷酸钙和有机物组成的啤酒石,先用稀酸 (磷酸、硝酸、硫酸)除去啤酒石,再进行洗涤和消毒杀菌,这样会对啤酒质量有利。 (4)其它因素对大罐洗涤的影响 ①CIP 系统的设计:特别是管道角度、洗涤罐的容量及分布、洗涤水的回收方法等,都会对洗涤 杀菌产生影响。有些采用带压回收洗涤水,压力过高会使洗涤水喷射产生阻力而影响洗涤效果。 ②洗涤器:当前生产的洗涤器种类很多,应选择喷射角度完全,不容易堵塞的万向洗涤器。定
期拆开大罐顶盖对洗涤器进行检查,以免洗涤器因异物而堵塞。 ③洗涤泵及压力:如果泵的压力过小,洗涤液喷射无力,也会在大罐内壁留下死角,洗涤的压力 一般应控制在 0.25~0.4MPa。 ④大罐内壁:有的大罐内壁采用环氧树脂或 T541 涂料防腐,使用一段时间后会起泡或脱落,如 果不及时检查维修,就会在这些死角藏有细菌而污染啤酒。 ⑤洗涤时间:只要方法正确,设备正常,一般清水冲洗每次 15~20 分钟,碱洗时间 20 分钟,杀 菌时间 20~30 分钟,总时间控制在 90~100 分钟是比较理想的。 ⑥微检取样方法:大罐洗涤完毕后放净水,关闭底阀几分钟,然后再打开,用无菌试管或无菌 三角瓶,在火焰上取样作无菌平皿培养 24 小时或厌氧菌培养 7 天,取样方法不正确或者培养不 严格也会使微生物测定不准确。 三、异常发酵现象和处理方法 1.发酵液"翻腾"现象(造成酒液澄清慢,过滤困难,质量较差) 产生的原因:主要是由于冷却夹套开启不当,造成上部温度与工艺曲线偏差 1.5~4℃,罐中 部温度更高,引起发酵液强烈对流。另外,压力不稳,急剧升降也会造成翻腾。 解决办法:检查仪表是否正常;严格控制冷却温度,避免上部酒液温度过高;保持罐内压力 稳定。 2.发酵罐结冰 当罐的下部温度与工艺曲线偏差 2℃左右,会使贮酒期罐内温度达到啤酒的冰点(-1.8~ 2.3℃),可能导致冷却带附近结冰。 啤酒冰点温度的经验计算公式为: G =-A×0.42+P×0.04+0.02 式中 A-啤酒中酒精含量 m/m% P-原麦汁浓度 m/m% G-冰点℃ 结冰的原因:仪表失灵、温度参数选择不当、热电阻安装位置深度不合适、仪表精度差、操 作不当等。 解决的办法:检查测温元件及仪表误差,特别要检查铂电阻是否泄漏,若泄漏应烘烤后石蜡 密封或更换;选择恰当的测温点位置和热电阻插入深度;加强工艺管理、及时排放酵母;冷媒液 温度应控制在-2.5~-4℃,不能采用-8℃的冷媒液。 3.酵母自溶 原因:当罐下部温度与中、下部温度差 1.5~5℃以上时,会造成酵母沉降困难和酵母自溶现 象。罐底酵母泥温度过高(16~18℃)、维持时间过长,也会造成酵母自溶,产生酵母味,有时 会出现啤酒杀菌后混浊。 解决的办法:检查仪表是否正常;及时排放酵母泥;冷媒温度保持-4℃,贮酒期上、中、下 温度保持在-1~1℃之间。 4.饮用啤酒后"上头"现象 原因:一般啤酒中高级醇含量超过 120mg/L,异丁醇超过 10mg/L,异戊醇含量超过 50mg/L 时,就会造成饮用啤酒后的"上头"现象。 解决办法:选用高级醇产生量低的酵母菌种;适当提高酵母添加量,减少酵母的增殖量,酵 母细胞数以 15×106 个/ml 为宜;控制 12°P 麦汁α-氨基氮含量在 180±200mg/L 左右;控制 麦汁中溶解氧含量在 8~10mg/L;控制好发酵温度和罐压。 5.双乙酰还原困难
期拆开大罐顶盖对洗涤器进行检查,以免洗涤器因异物而堵塞。 ③洗涤泵及压力:如果泵的压力过小,洗涤液喷射无力,也会在大罐内壁留下死角,洗涤的压力 一般应控制在 0.25~0.4MPa。 ④大罐内壁:有的大罐内壁采用环氧树脂或 T541 涂料防腐,使用一段时间后会起泡或脱落,如 果不及时检查维修,就会在这些死角藏有细菌而污染啤酒。 ⑤洗涤时间:只要方法正确,设备正常,一般清水冲洗每次 15~20 分钟,碱洗时间 20 分钟,杀 菌时间 20~30 分钟,总时间控制在 90~100 分钟是比较理想的。 ⑥微检取样方法:大罐洗涤完毕后放净水,关闭底阀几分钟,然后再打开,用无菌试管或无菌 三角瓶,在火焰上取样作无菌平皿培养 24 小时或厌氧菌培养 7 天,取样方法不正确或者培养不 严格也会使微生物测定不准确。 三、异常发酵现象和处理方法 1.发酵液"翻腾"现象(造成酒液澄清慢,过滤困难,质量较差) 产生的原因:主要是由于冷却夹套开启不当,造成上部温度与工艺曲线偏差 1.5~4℃,罐中 部温度更高,引起发酵液强烈对流。另外,压力不稳,急剧升降也会造成翻腾。 解决办法:检查仪表是否正常;严格控制冷却温度,避免上部酒液温度过高;保持罐内压力 稳定。 2.发酵罐结冰 当罐的下部温度与工艺曲线偏差 2℃左右,会使贮酒期罐内温度达到啤酒的冰点(-1.8~ 2.3℃),可能导致冷却带附近结冰。 啤酒冰点温度的经验计算公式为: G =-A×0.42+P×0.04+0.02 式中 A-啤酒中酒精含量 m/m% P-原麦汁浓度 m/m% G-冰点℃ 结冰的原因:仪表失灵、温度参数选择不当、热电阻安装位置深度不合适、仪表精度差、操 作不当等。 解决的办法:检查测温元件及仪表误差,特别要检查铂电阻是否泄漏,若泄漏应烘烤后石蜡 密封或更换;选择恰当的测温点位置和热电阻插入深度;加强工艺管理、及时排放酵母;冷媒液 温度应控制在-2.5~-4℃,不能采用-8℃的冷媒液。 3.酵母自溶 原因:当罐下部温度与中、下部温度差 1.5~5℃以上时,会造成酵母沉降困难和酵母自溶现 象。罐底酵母泥温度过高(16~18℃)、维持时间过长,也会造成酵母自溶,产生酵母味,有时 会出现啤酒杀菌后混浊。 解决的办法:检查仪表是否正常;及时排放酵母泥;冷媒温度保持-4℃,贮酒期上、中、下 温度保持在-1~1℃之间。 4.饮用啤酒后"上头"现象 原因:一般啤酒中高级醇含量超过 120mg/L,异丁醇超过 10mg/L,异戊醇含量超过 50mg/L 时,就会造成饮用啤酒后的"上头"现象。 解决办法:选用高级醇产生量低的酵母菌种;适当提高酵母添加量,减少酵母的增殖量,酵 母细胞数以 15×106 个/ml 为宜;控制 12°P 麦汁α-氨基氮含量在 180±200mg/L 左右;控制 麦汁中溶解氧含量在 8~10mg/L;控制好发酵温度和罐压。 5.双乙酰还原困难
发酵结束后双乙酰含量一直偏高达不到要求。 造成这种现象的原因有:麦汁中α-氨基氮含量偏低,代谢产生的α-乙酰乳酸多,造成双乙 酰峰值高,迟迟降不下来;采取高温快速发酵,麦汁中可发酵性糖含量高,酵母增殖量大,利于 双乙酰的形成;主发酵后期酵母过早沉降,发酵液中悬浮的酵母数过少,双乙酰还原能力差;使 用的酵母衰老或酵母还原双乙酰的能力差等。 解决办法:控制麦汁中α-氨基氮含量(160~200mg/L),避免过高或过低;适当提高酵母接 种量和满罐温度,双乙酰还原温度适当提高;发酵温度不宜过高,升温后采用加压发酵抑制酵母 的增殖;主发酵结束后,降温幅度不宜太快;采用双乙酰还原能力强的菌种;添加高泡酒,加快 双乙酰的还原;用 CO2 洗涤排除双乙酰;降温后与其他罐的酒合滤。 6.双乙酰回升 发酵结束后双乙酰合格,经过低温贮酒或过滤以后,或经过杀菌双乙酰的含量增加的现象称 为双乙酰回升。 双乙酰回升的主要原因有:啤酒中双乙酰前驱物质残留量高,滤酒后吸氧造成杀菌后双乙 酰超标的回升现象;发酵后期染菌造成双乙酰回升;过滤后吸氧使酵母再繁殖产生α-乙酰乳酸, 经氧化后使双乙酰含量增加。 解决办法:过滤时尽可能减少氧的吸入;过滤后清酒不宜长时间存放,更不能再不满罐的情 况下放置过夜;清酒中添加抗氧化剂如抗坏血酸等或添加葡萄糖氧化酶消除酒中的溶解氧;灌装 机要用二氧化碳背压;灌酒时用清酒或脱氧水引沫,以保证完全排除瓶颈空气,避免啤酒吸氧。 7.发酵中止现象 发酵液发酵中止即所谓的"不降糖"。 造成这种现象的原因有:麦芽汁营养不够,低聚糖含量过高,α-氨基氮不足,酸度过高 或过低;酵母凝聚性强,造成早期絮凝沉淀;酵母退化,发生突变导致不降糖;酵母自发突变, 产生呼吸缺陷型酵母所致。 解决办法:如果是由酵母凝聚性强,造成早期絮凝沉淀所致。可以通过增加麦汁通风量,调 整发酵温度,待糖度降到接近最终发酵度时再降温以延长高温期。但会改进酵母的凝聚性能,最 好采用分离凝聚性较弱的酵母菌株解决这一现象。如果是因酵母退化,发生突变导致不降糖所致。 可以采用更换新的酵母菌种来解决。如果是由酵母自发突变,产生呼吸缺陷型酵母所致。可以从 原菌种重新扩培或更换菌种。此外,在麦芽汁制备过程中,要加强蛋白质的水解,适当降低蛋白 质分解温度,并延长蛋白质分解时间;糖化时要适当调整糖化温度,加强低温段的水解,保证足 够的糖化时间,并调整好醪液的 PH 值。 四、其它啤酒发酵技术 (一)纯生啤酒酿造技术 纯生啤酒是经过严格无菌处理(非热杀菌),确保酒液内没有任何活体酵母或其他微生物, 保质期达六个月到一年,又称为冷杀菌啤酒。纯生啤酒是近几十年逐步发展起来的一种啤酒新产 品,其追求的目标是啤酒口感的新鲜、纯正和爽口。由于冷杀菌技术的不断完善,使纯生啤酒的 产量日益增加,成为啤酒行业市场竞争的一个热点之一。可以预计我国今后几年内纯生啤酒将会 在啤酒销售市场占据重要地位。 纯生啤酒的质量要求:具有"熟啤酒"相同的生物稳定性和非生物稳定性;较长时间内保持啤 酒的新鲜程度(风味稳定性);具有较好的香味和口味、以及良好的酒体外观和泡沫性能;符合 规定的理化指标要求。即纯生啤酒除了不采用热杀菌外,其他质量要求与熟啤酒相同。 纯生啤酒生产中存在的主要问题:由于未经热杀菌,啤酒中蛋白酶 A 的活性仍然存在,对 啤酒的泡沫影响较大,造成啤酒泡沫的泡持性较差
发酵结束后双乙酰含量一直偏高达不到要求。 造成这种现象的原因有:麦汁中α-氨基氮含量偏低,代谢产生的α-乙酰乳酸多,造成双乙 酰峰值高,迟迟降不下来;采取高温快速发酵,麦汁中可发酵性糖含量高,酵母增殖量大,利于 双乙酰的形成;主发酵后期酵母过早沉降,发酵液中悬浮的酵母数过少,双乙酰还原能力差;使 用的酵母衰老或酵母还原双乙酰的能力差等。 解决办法:控制麦汁中α-氨基氮含量(160~200mg/L),避免过高或过低;适当提高酵母接 种量和满罐温度,双乙酰还原温度适当提高;发酵温度不宜过高,升温后采用加压发酵抑制酵母 的增殖;主发酵结束后,降温幅度不宜太快;采用双乙酰还原能力强的菌种;添加高泡酒,加快 双乙酰的还原;用 CO2 洗涤排除双乙酰;降温后与其他罐的酒合滤。 6.双乙酰回升 发酵结束后双乙酰合格,经过低温贮酒或过滤以后,或经过杀菌双乙酰的含量增加的现象称 为双乙酰回升。 双乙酰回升的主要原因有:啤酒中双乙酰前驱物质残留量高,滤酒后吸氧造成杀菌后双乙 酰超标的回升现象;发酵后期染菌造成双乙酰回升;过滤后吸氧使酵母再繁殖产生α-乙酰乳酸, 经氧化后使双乙酰含量增加。 解决办法:过滤时尽可能减少氧的吸入;过滤后清酒不宜长时间存放,更不能再不满罐的情 况下放置过夜;清酒中添加抗氧化剂如抗坏血酸等或添加葡萄糖氧化酶消除酒中的溶解氧;灌装 机要用二氧化碳背压;灌酒时用清酒或脱氧水引沫,以保证完全排除瓶颈空气,避免啤酒吸氧。 7.发酵中止现象 发酵液发酵中止即所谓的"不降糖"。 造成这种现象的原因有:麦芽汁营养不够,低聚糖含量过高,α-氨基氮不足,酸度过高 或过低;酵母凝聚性强,造成早期絮凝沉淀;酵母退化,发生突变导致不降糖;酵母自发突变, 产生呼吸缺陷型酵母所致。 解决办法:如果是由酵母凝聚性强,造成早期絮凝沉淀所致。可以通过增加麦汁通风量,调 整发酵温度,待糖度降到接近最终发酵度时再降温以延长高温期。但会改进酵母的凝聚性能,最 好采用分离凝聚性较弱的酵母菌株解决这一现象。如果是因酵母退化,发生突变导致不降糖所致。 可以采用更换新的酵母菌种来解决。如果是由酵母自发突变,产生呼吸缺陷型酵母所致。可以从 原菌种重新扩培或更换菌种。此外,在麦芽汁制备过程中,要加强蛋白质的水解,适当降低蛋白 质分解温度,并延长蛋白质分解时间;糖化时要适当调整糖化温度,加强低温段的水解,保证足 够的糖化时间,并调整好醪液的 PH 值。 四、其它啤酒发酵技术 (一)纯生啤酒酿造技术 纯生啤酒是经过严格无菌处理(非热杀菌),确保酒液内没有任何活体酵母或其他微生物, 保质期达六个月到一年,又称为冷杀菌啤酒。纯生啤酒是近几十年逐步发展起来的一种啤酒新产 品,其追求的目标是啤酒口感的新鲜、纯正和爽口。由于冷杀菌技术的不断完善,使纯生啤酒的 产量日益增加,成为啤酒行业市场竞争的一个热点之一。可以预计我国今后几年内纯生啤酒将会 在啤酒销售市场占据重要地位。 纯生啤酒的质量要求:具有"熟啤酒"相同的生物稳定性和非生物稳定性;较长时间内保持啤 酒的新鲜程度(风味稳定性);具有较好的香味和口味、以及良好的酒体外观和泡沫性能;符合 规定的理化指标要求。即纯生啤酒除了不采用热杀菌外,其他质量要求与熟啤酒相同。 纯生啤酒生产中存在的主要问题:由于未经热杀菌,啤酒中蛋白酶 A 的活性仍然存在,对 啤酒的泡沫影响较大,造成啤酒泡沫的泡持性较差
纯生啤酒的衡量标准:测定啤酒中蔗糖转化酶的活性。一般经过巴氏杀菌或瞬间杀菌的啤酒 蔗糖转化酶的活性被破坏,测定有无蔗糖转化酶活性可以判断是否为纯生啤酒。 1.纯生啤酒生产方式: 纯生啤酒生产必须做到整个生产过程无菌或得到控制,最后进入到无菌过滤组合系统进行无 菌过滤。包括复式深层无菌过滤系统和膜式无菌过滤系统。经过无菌过滤后,要求能基本除去酵 母及其它所有微生物营养细胞(无菌过滤 LRV≥7),确保纯生啤酒的生物稳定性。 (1)微生物抑制法 向酒液中添加无机抑制剂或有机抑制剂(防腐剂),通过抑制微生物繁殖 与代谢避免啤酒变质。常用消毒剂有苯甲酸那、山梨酸、曲酸、霉克、乳酸链菌肽等。 (2)紫外杀菌法 以紫外线杀灭微生物控制啤酒中少量的微生物。由于紫外线杀菌效果不太理 想,且可能对啤酒口味有影响,目前未被采用。 (3)无菌过滤法 这种方法是目前常用的冷杀菌法,经硅藻土过滤机和精滤机过滤后的啤酒, 进入无菌过滤组合系统进行无菌过滤。包括复式深层无菌过滤系统和膜式无菌过滤系统。经过无 菌过滤后,要求能基本除去酵母及其它所有微生物营养细胞(无菌过滤 LRV≥7),才能确保纯生 啤酒的生物稳定性。 2.纯生啤酒生产基本要求: (1)纯种酿造的关键-啤酒酵母 纯生啤酒的生产是纯种酿造和有效控制后期污染的有机地结 合。任何杂菌的存在都会影响啤酒的质量。 (2)选择良好的酒基 经过发酵、后熟的啤酒,应具有良好的质量(包括风味、泡沫、非生物 稳定性和满足理化指标要求)。生产中应认真做到:把好原料关、选好菌种、严格生产工艺与操 作。 (3)保证有可靠的无菌生产条件 纯生啤酒生产就是在生产过程中有效控制杂菌的结果,而不 是通过各种手段处理的结果。生产过程中严格控制杂菌是纯生啤酒生产的关键,无菌过滤和无菌 灌装则是生产的辅助手段。因此,啤酒整个生产全过程要尽量做到没有或基本没有杂菌污染,才 能保证纯生啤酒的质量和减少后期处理的工作负荷量。 (4)在前道工序严格控制微生物污染的基础上,生产纯生啤酒进行的无菌过滤要满足以下要求: 无菌过滤的有效性,对任何微生物除去率要达到要求,并且不会影响啤酒的口味、泡沫等质量要 求;选用合理的无菌过滤组合,一般要求应按深层过滤-表面过滤-膜过滤的顺序进行组合,其孔 径选择为:深层过滤 1~3 微米、表面过滤 0.8~1 微米、膜过滤 0.45~0.65 微米。应配置两组过 滤组合,以保证正常生产;具有独立的 CIP 和膜再生系统; (5)纯生啤酒包装时,要有以下基本要求:包装容器清洗系统(含瓶、易拉罐、生啤酒桶)应 保证清洁、无菌;对灌装车间,灌装机可以放在一个密闭的无菌房间内,室内空气要进行有效的 过滤,室内对室外保持正压,约 0.03~0.05kPa;对输送啤酒瓶的输送链,在未灌装啤酒、密封 以前的部分应使用带有消毒作用的链润滑剂,同时在灌装机前的部分输送链应有不断清洗装置, 确保整个输送链的卫生;生啤酒灌装线的洗瓶机,应采用单端进出,防止进瓶端的污瓶污染出瓶 端的洁净瓶;洗净的啤酒瓶在输送到灌装机的过程中,要有密闭的防护罩,避免灰尘、飞虫等的 污染。 3.纯生啤酒生产过程中的微生物管理 (1)酿造无菌水的制备 处理过程: 深井水→软化处理→砂滤器→活性碳过滤器→颗粒捕集过滤器→预过滤器→除菌过滤器 对于硬度大的水应先进行软化处理,并去除大颗粒杂质后再进行膜过滤处理。水除菌过滤器 使用前要用蒸汽进行杀菌,生产用水的水网应定期进行清洗和消毒。无菌水微生物控制指标:细 菌总数≤10 个/100ml,酵母菌 0 个/100ml,厌氧菌 0 个/100ml。 (2)无菌空气的制备
纯生啤酒的衡量标准:测定啤酒中蔗糖转化酶的活性。一般经过巴氏杀菌或瞬间杀菌的啤酒 蔗糖转化酶的活性被破坏,测定有无蔗糖转化酶活性可以判断是否为纯生啤酒。 1.纯生啤酒生产方式: 纯生啤酒生产必须做到整个生产过程无菌或得到控制,最后进入到无菌过滤组合系统进行无 菌过滤。包括复式深层无菌过滤系统和膜式无菌过滤系统。经过无菌过滤后,要求能基本除去酵 母及其它所有微生物营养细胞(无菌过滤 LRV≥7),确保纯生啤酒的生物稳定性。 (1)微生物抑制法 向酒液中添加无机抑制剂或有机抑制剂(防腐剂),通过抑制微生物繁殖 与代谢避免啤酒变质。常用消毒剂有苯甲酸那、山梨酸、曲酸、霉克、乳酸链菌肽等。 (2)紫外杀菌法 以紫外线杀灭微生物控制啤酒中少量的微生物。由于紫外线杀菌效果不太理 想,且可能对啤酒口味有影响,目前未被采用。 (3)无菌过滤法 这种方法是目前常用的冷杀菌法,经硅藻土过滤机和精滤机过滤后的啤酒, 进入无菌过滤组合系统进行无菌过滤。包括复式深层无菌过滤系统和膜式无菌过滤系统。经过无 菌过滤后,要求能基本除去酵母及其它所有微生物营养细胞(无菌过滤 LRV≥7),才能确保纯生 啤酒的生物稳定性。 2.纯生啤酒生产基本要求: (1)纯种酿造的关键-啤酒酵母 纯生啤酒的生产是纯种酿造和有效控制后期污染的有机地结 合。任何杂菌的存在都会影响啤酒的质量。 (2)选择良好的酒基 经过发酵、后熟的啤酒,应具有良好的质量(包括风味、泡沫、非生物 稳定性和满足理化指标要求)。生产中应认真做到:把好原料关、选好菌种、严格生产工艺与操 作。 (3)保证有可靠的无菌生产条件 纯生啤酒生产就是在生产过程中有效控制杂菌的结果,而不 是通过各种手段处理的结果。生产过程中严格控制杂菌是纯生啤酒生产的关键,无菌过滤和无菌 灌装则是生产的辅助手段。因此,啤酒整个生产全过程要尽量做到没有或基本没有杂菌污染,才 能保证纯生啤酒的质量和减少后期处理的工作负荷量。 (4)在前道工序严格控制微生物污染的基础上,生产纯生啤酒进行的无菌过滤要满足以下要求: 无菌过滤的有效性,对任何微生物除去率要达到要求,并且不会影响啤酒的口味、泡沫等质量要 求;选用合理的无菌过滤组合,一般要求应按深层过滤-表面过滤-膜过滤的顺序进行组合,其孔 径选择为:深层过滤 1~3 微米、表面过滤 0.8~1 微米、膜过滤 0.45~0.65 微米。应配置两组过 滤组合,以保证正常生产;具有独立的 CIP 和膜再生系统; (5)纯生啤酒包装时,要有以下基本要求:包装容器清洗系统(含瓶、易拉罐、生啤酒桶)应 保证清洁、无菌;对灌装车间,灌装机可以放在一个密闭的无菌房间内,室内空气要进行有效的 过滤,室内对室外保持正压,约 0.03~0.05kPa;对输送啤酒瓶的输送链,在未灌装啤酒、密封 以前的部分应使用带有消毒作用的链润滑剂,同时在灌装机前的部分输送链应有不断清洗装置, 确保整个输送链的卫生;生啤酒灌装线的洗瓶机,应采用单端进出,防止进瓶端的污瓶污染出瓶 端的洁净瓶;洗净的啤酒瓶在输送到灌装机的过程中,要有密闭的防护罩,避免灰尘、飞虫等的 污染。 3.纯生啤酒生产过程中的微生物管理 (1)酿造无菌水的制备 处理过程: 深井水→软化处理→砂滤器→活性碳过滤器→颗粒捕集过滤器→预过滤器→除菌过滤器 对于硬度大的水应先进行软化处理,并去除大颗粒杂质后再进行膜过滤处理。水除菌过滤器 使用前要用蒸汽进行杀菌,生产用水的水网应定期进行清洗和消毒。无菌水微生物控制指标:细 菌总数≤10 个/100ml,酵母菌 0 个/100ml,厌氧菌 0 个/100ml。 (2)无菌空气的制备
无菌空气用于冷麦汁充氧和酵母扩培,无菌空气过滤处理不当,会对纯生啤酒生产中的微生 物控制带来影响,必须加强无菌空气过滤系统的管理。无菌空气的制备流程如下: 压缩空气→除油、水和杂粒→预过滤器→除菌过滤器→重点工位除菌分过滤器→无菌空气 无菌空气微生物控制指标:细菌总数≤3 个/10 分钟,酵母菌 0 个/10 分钟,厌氧菌 0 个/10 分钟。 (3)无菌 CO2 的制备 啤酒酿造过程中清酒 CO2 的添加、脱氧水的制备、清酒罐背压等阶段均需使用 CO2。在纯 生啤酒生产中也要对 CO2 进行无菌处理,CO2 的回收管路也要定期进行 CIP 清洗,气体除菌过 滤器每次使用前要进行蒸汽消毒处理。无菌 CO2 的制备流程如下: CO2 液化贮罐→加热气化→预过滤器→除菌过滤器→分气点除菌过滤器→无菌 CO2 无菌 CO2 微生物控制指标:细菌总数≤3 个/10 分钟,酵母菌 0 个/10 分钟,厌氧菌 0 个/10 分钟。 (4)消毒用蒸汽的处理 处理的目的是为了除去蒸汽带入的颗粒,防止除菌滤芯的破坏或堵塞,延长滤芯的使用寿命。 蒸汽过滤一般采用不锈钢材质、过滤精度在 1.0μm 的微孔过滤芯。 (5)过滤操作中的微生物控制 ①避免发酵液污染杂菌是纯生啤酒生产的基础。 ②过滤前对酒输送管路、缓冲罐、过滤机、硅藻土(或珍珠岩)添加罐、清酒罐进行 CIP 清洗。 ③过滤系统及清酒罐的取样阀要定期拆洗,每次操作前进行严格清洗。 ④活动弯头、管连接、软管、取样阀、工具等不使用时要浸泡在消毒液中。 ⑤硅藻土添加间要独立分隔,并安装紫外灯定期杀菌。 ⑥每次操作后要用 0.1%的热酸清洗,每周对过滤系统用 2.0%的热碱进行清洗。 ⑦清酒要求: 浊度<0.5EBC 单位;β-葡聚糖<150mg/L;碘还原反应<0.5。细菌总数≤50 个/100ml,酵母 菌 0 个/100ml,厌氧菌 0 个/100ml。 (6)清酒的无菌过滤 由安装在灌装压盖机前的 0.45μm 的膜过滤机进行无菌过滤,膜过滤机要有高灵敏度的膜完 整性检测系统。膜过滤机用的冷、热水,要经过 20μm 预过滤处理大颗粒后,再供膜过滤机使 用。 (7)无菌灌装 ①灌装间应达到 30 万级的洁净要求,洁净室的设计、建造以及卫生消毒可以参考医药行业的 GMP 标准。 ②洁净室工作人员要穿洁净服,人数在 4 人以内。避免人员频繁进出,人员进出时要进行严格 消毒。 ③纯生啤酒用啤酒瓶应采用卫生条件好的新瓶(如薄膜包装的托板瓶);采用适合纯生啤酒使用 的无菌瓶盖,瓶盖贮藏斗应安装紫外灯消毒。 ④洗瓶机的末道洗水改用热水对瓶子进行冲洗,洗瓶机出口端至洁净室入口的输瓶系统要安装 隔离罩和紫外灯,并且要对出口端热消毒 1 个小时;要使用含有抑菌成分的链条润滑剂和具有抗 水、耐酸碱的软化剂,对输送链板、接水板、护瓶栏、玻璃罩、链条底架部位等要进行消毒。 ⑤灌装压盖机使用前要对设备表面,入瓶、出瓶处进行清洁,提前打开紫外灯进行空气消毒。 每月定期对灌装压盖机进行酸洗,预防机内结垢。 4.纯生啤酒的生产过程要确保可靠的无菌条件 严格来说,"纯生啤酒的生产是在生产过程中有效控制杂菌污染的结果,而不是通过各种手段 处理的结果",因而不能单纯依靠终端的过滤和相应的其他处理。也就是说,在纯生啤酒的生产
无菌空气用于冷麦汁充氧和酵母扩培,无菌空气过滤处理不当,会对纯生啤酒生产中的微生 物控制带来影响,必须加强无菌空气过滤系统的管理。无菌空气的制备流程如下: 压缩空气→除油、水和杂粒→预过滤器→除菌过滤器→重点工位除菌分过滤器→无菌空气 无菌空气微生物控制指标:细菌总数≤3 个/10 分钟,酵母菌 0 个/10 分钟,厌氧菌 0 个/10 分钟。 (3)无菌 CO2 的制备 啤酒酿造过程中清酒 CO2 的添加、脱氧水的制备、清酒罐背压等阶段均需使用 CO2。在纯 生啤酒生产中也要对 CO2 进行无菌处理,CO2 的回收管路也要定期进行 CIP 清洗,气体除菌过 滤器每次使用前要进行蒸汽消毒处理。无菌 CO2 的制备流程如下: CO2 液化贮罐→加热气化→预过滤器→除菌过滤器→分气点除菌过滤器→无菌 CO2 无菌 CO2 微生物控制指标:细菌总数≤3 个/10 分钟,酵母菌 0 个/10 分钟,厌氧菌 0 个/10 分钟。 (4)消毒用蒸汽的处理 处理的目的是为了除去蒸汽带入的颗粒,防止除菌滤芯的破坏或堵塞,延长滤芯的使用寿命。 蒸汽过滤一般采用不锈钢材质、过滤精度在 1.0μm 的微孔过滤芯。 (5)过滤操作中的微生物控制 ①避免发酵液污染杂菌是纯生啤酒生产的基础。 ②过滤前对酒输送管路、缓冲罐、过滤机、硅藻土(或珍珠岩)添加罐、清酒罐进行 CIP 清洗。 ③过滤系统及清酒罐的取样阀要定期拆洗,每次操作前进行严格清洗。 ④活动弯头、管连接、软管、取样阀、工具等不使用时要浸泡在消毒液中。 ⑤硅藻土添加间要独立分隔,并安装紫外灯定期杀菌。 ⑥每次操作后要用 0.1%的热酸清洗,每周对过滤系统用 2.0%的热碱进行清洗。 ⑦清酒要求: 浊度<0.5EBC 单位;β-葡聚糖<150mg/L;碘还原反应<0.5。细菌总数≤50 个/100ml,酵母 菌 0 个/100ml,厌氧菌 0 个/100ml。 (6)清酒的无菌过滤 由安装在灌装压盖机前的 0.45μm 的膜过滤机进行无菌过滤,膜过滤机要有高灵敏度的膜完 整性检测系统。膜过滤机用的冷、热水,要经过 20μm 预过滤处理大颗粒后,再供膜过滤机使 用。 (7)无菌灌装 ①灌装间应达到 30 万级的洁净要求,洁净室的设计、建造以及卫生消毒可以参考医药行业的 GMP 标准。 ②洁净室工作人员要穿洁净服,人数在 4 人以内。避免人员频繁进出,人员进出时要进行严格 消毒。 ③纯生啤酒用啤酒瓶应采用卫生条件好的新瓶(如薄膜包装的托板瓶);采用适合纯生啤酒使用 的无菌瓶盖,瓶盖贮藏斗应安装紫外灯消毒。 ④洗瓶机的末道洗水改用热水对瓶子进行冲洗,洗瓶机出口端至洁净室入口的输瓶系统要安装 隔离罩和紫外灯,并且要对出口端热消毒 1 个小时;要使用含有抑菌成分的链条润滑剂和具有抗 水、耐酸碱的软化剂,对输送链板、接水板、护瓶栏、玻璃罩、链条底架部位等要进行消毒。 ⑤灌装压盖机使用前要对设备表面,入瓶、出瓶处进行清洁,提前打开紫外灯进行空气消毒。 每月定期对灌装压盖机进行酸洗,预防机内结垢。 4.纯生啤酒的生产过程要确保可靠的无菌条件 严格来说,"纯生啤酒的生产是在生产过程中有效控制杂菌污染的结果,而不是通过各种手段 处理的结果",因而不能单纯依靠终端的过滤和相应的其他处理。也就是说,在纯生啤酒的生产