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