II 麥芽制造
大麥的化學(xué)組成
大麥提供啤酒釀造所必需的浸出物和適量的蛋白質(zhì)，大麥含水12%~20%，含干物質(zhì)80%~88%。
圖：過(guò)濾槽
制麥過(guò)程
制麥的主要目的是使大麥吸收一定的水分后，在適當(dāng)?shù)臈l件下發(fā)芽，產(chǎn)生一系列的酶，以便在后續(xù)處理過(guò)程中使大分子物質(zhì)（如淀粉、蛋白質(zhì)）溶解和分解。綠麥芽通過(guò)干燥會(huì)產(chǎn)生啤酒所必需的色、香、味等成分。
圖：制麥過(guò)程
III 麥汁制備
原料粉碎
麥芽粉碎方法分為三種，即干法粉碎、增濕粉碎和濕法粉碎。干法粉碎是一種傳統(tǒng)的并且一直延用至今的粉碎方法，而增濕粉碎和濕法粉碎被越來(lái)越多的廠家采用。
干法粉碎采用錕式粉碎機(jī)。
圖：粉碎輥
糊化
淀粉粒在一定溫度下吸水膨脹而破裂，淀粉分子溶出，呈膠體狀態(tài)分布于水中，形成糊狀物，這個(gè)過(guò)程稱為糊化，為物理用作。
糊化步驟1：加水
在糊化鍋中加入一定量的水
糊化步驟2：升溫至30度
加熱至30℃，有利于各種淀粉酶的浸出
糊化步驟3：攪拌
在靠近鍋底處設(shè)有漿式攪拌器，攪拌可以防止物料沾鍋和提高傳熱效果。
糊化步驟4：糊化鍋投麥芽及大米粉
大米是我國(guó)啤酒釀造廣泛采用的一種輔助原料。其最大特點(diǎn)是淀粉含量高，可達(dá)75%~82%，無(wú)水浸出率高達(dá)90%~93%，而蛋白質(zhì)含量較低，只有8%~9%，多酚類物質(zhì)和脂肪的含量較低。因此用大米作輔料，釀造的啤酒色澤淺，口味爽凈，泡沫細(xì)膩，酒花香味突出，非生物穩(wěn)定性較高。為防止糊化醪稠厚和粘結(jié)鍋底，改善糊化效果，一般摻加15%~20%的麥芽。
糊化步驟5：升溫至70度保持20min
輔料醪的煮沸稱為預(yù)煮，預(yù)煮可進(jìn)一步使淀粉充分糊化，提高浸出率，同時(shí)可提供混合糖化醪升溫所需要的熱量。
糊化步驟6：升溫至100度
輔料醪的煮沸稱為預(yù)煮，預(yù)煮可進(jìn)一步使淀粉充分糊化，提高浸出率，同時(shí)可提供混合糖化醪升溫所需要的熱量。
糊化步驟7：糊化液的排出
糊化步驟8：沖洗糊化鍋
糖化
糖化是麥芽?jī)?nèi)含物在酶的作用下繼續(xù)溶解和分解的過(guò)程。麥芽及輔料粉碎物加水混合后，在不同的溫度段保持一定的時(shí)間，使麥芽中的酶在最適的條件下充分作用相應(yīng)的底物，使之分解并溶于水。原料及輔料粉碎物與水混合后的混合液稱為“醪”（液），糖化后的醪液稱為“糖化醪”，溶解于水的各種干物質(zhì)（溶質(zhì)）稱為“浸出物”。浸出物由可發(fā)酵性和不可發(fā)酵性物質(zhì)兩部分組成，糖化過(guò)程應(yīng)盡可能多地將麥芽干物質(zhì)浸出來(lái)，并在酶的作用下進(jìn)行適度的分解
糖化方法
根據(jù)是否分出部分糖化醪進(jìn)行蒸煮來(lái)分，將糖化方法分為煮出糖化法和浸出糖化法；使用輔助原料時(shí)，要將輔助原料配成醪液，與麥芽醪一起糖化，稱為雙醪糖化法，按雙醪混合后是否分出部分濃醪進(jìn)行蒸煮又分為雙醪煮出糖化法和雙醪浸出糖化法。
天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院啤酒生產(chǎn)裝置所用糖化方法為是雙醪浸出糖化法。
糖化步驟1：加水
糖化步驟2：升溫至37℃
糖化步驟3：攪拌
糖化步驟4：投料
糖化步驟5：升溫至50℃
糖化步驟6：糊化鍋醪液的兌入
糖化步驟7：糖化液的排出
糖化步驟8：沖洗糖化鍋
過(guò)濾
糖化結(jié)束后，必須將糖化醪盡快地進(jìn)行固液分離，即過(guò)濾，從而得到清亮的麥汁。固體部分稱為“麥糟”，液體部分為麥汁，是啤酒酵母發(fā)酵的基質(zhì)。糖化醪過(guò)濾是以大麥皮殼為自然濾層，采用重力過(guò)濾器或加壓過(guò)濾器將麥汁分離。
過(guò)濾步驟1：進(jìn)料
過(guò)濾步驟2：回流
過(guò)濾步驟3：醪液的排出
過(guò)濾步驟4：洗糟
過(guò)濾步驟5：出糟
過(guò)濾步驟6：清洗篩板
煮沸
煮沸的目的
蒸發(fā)多余的水分；
破壞酶的活性，終止生物化學(xué)變化，固定麥汁組成；
麥汁滅菌；
浸出酒花中的有效成分；
使蛋白質(zhì)變性凝固。
添加酒花
啤酒花可以賦予啤酒爽口的苦味和特有的香味，促進(jìn)蛋白質(zhì)凝固，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性，此外還有利于啤酒泡沫和起到抑菌作用。
酒花的組分
在酒花的化學(xué)組分中，對(duì)啤酒釀造具有重要意義的三大主要成分是酒花樹(shù)脂、酒花油和多酚物質(zhì)。
煮沸步驟1：進(jìn)料
煮沸步驟2：加水
煮沸步驟3：煮沸
煮沸步驟4：加酒花
沸騰10分鐘后加入苦型酒花
煮沸步驟4：加酒花
沸騰30分鐘后加入苦型酒花
煮沸步驟4：加酒花
沸騰終止前10分鐘后加入香型酒花
煮沸步驟5：排液
煮沸步驟6：噴淋沖洗
旋沉
發(fā)酵前必須除掉熱凝固物。熱凝固物主要是蛋白質(zhì)與多酚物質(zhì)的復(fù)合物，另外吸附一些酒花樹(shù)脂和無(wú)機(jī)物，若帶入發(fā)酵醪中，可能會(huì)黏附在酵母細(xì)胞表面，將影響酵母的正常發(fā)酵，影響啤酒色度、泡沫性質(zhì)、苦味和口感穩(wěn)定性。
旋沉步驟1：進(jìn)料
旋沉步驟2：排液
旋沉步驟3：噴淋沖洗
IV 發(fā)酵
啤酒酵母
啤酒酵母
啤酒酵母屬真核生物，細(xì)胞結(jié)構(gòu)類似高等生物，包括細(xì)胞比、細(xì)胞膜、細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、液泡、線粒體以及各種貯藏物質(zhì)。
啤酒酵母的化學(xué)成分
啤酒酵母的細(xì)胞以含水分為主，為75%~85%。干物質(zhì)只占15%~25%，主要由碳、氫、氧、氮和少量礦物質(zhì)組成，其中碳占49.8%，氫占6.17%，氧占31.1%，氮占12.7%，這些元素組成了酵母細(xì)胞內(nèi)各種有機(jī)物質(zhì)和無(wú)機(jī)物質(zhì)。
啤酒酵母的菌落
啤酒酵母的菌落特征與細(xì)菌相似，但比細(xì)菌菌落大而厚，菌落表面光滑、濕潤(rùn)、粘稠，菌落質(zhì)地均勻，正反面和邊緣、中央部位的顏色都和均一，啤酒酵母的菌落為乳白色。
啤酒酵母的繁殖
酵母菌的繁殖方式可分為無(wú)性繁殖和有性繁殖兩大類：無(wú)性繁殖包括芽殖、裂殖和產(chǎn)生無(wú)性孢子：有性繁殖主要是產(chǎn)生子囊孢子。在正常的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)下，啤酒酵母都是無(wú)性繁殖。主要以芽殖為主。
啤酒酵母的生活史
啤酒酵母的生活史是單雙倍體型，，單倍體及雙倍體營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞都是可以進(jìn)行芽殖繁殖。通常雙倍體營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞大，生活能力強(qiáng)，在一個(gè)群體內(nèi)的單倍體隨時(shí)間的推移而逐漸減少，啤酒酵母發(fā)酵都利用培養(yǎng)的雙倍體細(xì)胞。
啤酒酵母的成長(zhǎng)
發(fā)酵罐滅菌
“滅菌”指的是用化學(xué)或物理的方法殺滅或除去物料及設(shè)備中所有的有生命物質(zhì)的技術(shù)或工藝流程。
滅菌實(shí)質(zhì)上可分殺菌和溶菌兩種，前者指菌體雖死，但形體尚存，后者則指菌體殺死后，其細(xì)胞發(fā)生溶化、消失的現(xiàn)象。
工業(yè)上常用的方法有：干熱滅菌、濕熱滅菌、化學(xué)藥劑滅菌、射線滅菌和介質(zhì)過(guò)濾除菌等幾種。
在啤酒生產(chǎn)中，發(fā)酵罐主要采用化學(xué)藥劑即火堿、雙氧水等滅菌，禁止采用熱水、次氯酸、氯氣等含Cl-的滅菌劑滅菌。
啤酒發(fā)酵機(jī)理
糖類的發(fā)酵
啤酒酵母的可發(fā)酵性糖和發(fā)酵順序是：
葡萄糖＞果糖＞蔗糖＞麥芽糖＞麥芽三糖
酵母發(fā)酵糖類生成乙醇和CO2的總反應(yīng)方程式如下：
C6H12O6+2ADP+2H3PO4…………2C2H5OH+2CO2 +2ATP+113kJ
含氮物質(zhì)的同化或轉(zhuǎn)化
酵母發(fā)酵初期，啤酒酵母必須通過(guò)吸收麥汁中的含氮物質(zhì)，來(lái)合成酵母細(xì)胞自身的蛋白質(zhì)、核酸和其他含氮化合物，以滿足自身生長(zhǎng)繁殖的需要。
發(fā)酵副產(chǎn)物
麥汁經(jīng)過(guò)酵母發(fā)酵除了生成乙醇和二氧化碳外，還會(huì)產(chǎn)生一系列的代謝副產(chǎn)物。，這些副產(chǎn)物是構(gòu)成啤酒風(fēng)味和口味的主要物質(zhì)。
啤酒發(fā)酵技術(shù)
主發(fā)酵工藝
主發(fā)酵主要分為：起泡期、高泡期和落泡期三個(gè)階段
主發(fā)酵過(guò)程控制
主發(fā)酵過(guò)程控制-溫度的控制
控制不同的發(fā)酵溫度由各自的優(yōu)缺點(diǎn)，采用低溫發(fā)酵，酵母在發(fā)酵過(guò)程中生成的副產(chǎn)物較少，使啤酒的口味較好，泡沫狀況良好，但發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)；采用高溫發(fā)酵，酵母的發(fā)酵速度較快，發(fā)酵時(shí)間短，設(shè)備的利用率高，但生成副產(chǎn)物較多，啤酒口味較差。
主發(fā)酵過(guò)程控制-濃度的控制
麥汁濃度的變化受發(fā)酵溫度和發(fā)酵時(shí)間的影響。發(fā)酵旺盛，將糖速度快，則可適當(dāng)降低發(fā)酵溫度和縮短最高溫度的保持時(shí)間；反之，這應(yīng)適當(dāng)提高發(fā)酵溫度或延長(zhǎng)最高溫度的保持時(shí)間
主發(fā)酵過(guò)程控制-時(shí)間的控制
發(fā)酵時(shí)間主要取決于發(fā)酵溫度的變化，發(fā)酵溫度高，則發(fā)酵時(shí)間短；發(fā)酵溫度低，則發(fā)酵時(shí)間長(zhǎng)。
V 啤酒過(guò)濾
啤酒過(guò)濾是一個(gè)純物理分離過(guò)程，利用過(guò)濾前后的壓差將待過(guò)濾液體從一端推向另一端，穿過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，發(fā)酵液中懸浮的微小粒子被截留下來(lái)，濾出的啤酒透明且有光澤。過(guò)濾介質(zhì)將微小粒子甚至比介質(zhì)孔隙小的粒子截留下來(lái)主要是通過(guò)篩分效應(yīng)、深層效應(yīng)和吸附效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。
