啤酒发酵机理合编.ppt

啤酒发酵机理 一、发酵过程 啤酒发酵因所用酵母不同，可分上面发酵和下面发酵两种类型。前者采用上面酵母和较高的发酵温度；后者采用下面酵母和较低的发酵温度。这两类啤酒风味不同，特色各异。 下面发酵是全世界普遍采用的啤酒生产方法，我国98%以上的啤酒都是采用下面发酵方法生产的。 根据传统生产方法，啤酒发酵过程分主发酵（又名前发酵）和后发酵两个阶段。 主发酵阶段：酵母繁殖和大部分可发酵性糖类的代谢以及发酵产物的形成。 后发酵阶段：是前发酵的延续，必须在密闭的发酵容器中进行，使残糖分解形成的二氧化碳充分溶于啤酒中，并达到饱和；在低温下陈贮，使啤酒进一步成熟和澄清。 由于科学技术的不断发展，啤酒发酵过程的生化机理已为人们所掌握。为了缩短发酵周期，提高发酵设备利用率，人们在传统发酵技术的基础上，又创造了许多新型发酵方法如一罐发酵、高温发酵、搅拌发酵、加压发酵、连续发酵、固定化酵母发酵等，并开发了多种新型发酵容器。其中最常用的是一罐发酵法。 采用这一新技术，可以使主发酵和后发酵在同一容器中进行（即一罐发酵），发酵过程连续进行，既保证了啤酒的品质，又简化了管理和操作，为推动我国啤酒工业发展发挥了重要作用。 现整个发酵过程可大致分为4个阶段： （1）酵母适应阶段； （2）有氧呼吸阶段（即酵母增殖阶段）； （3）无氧发酵阶段； （4）啤酒后熟阶段。 第一阶段：酵母接种后，开始在麦汁充氧的条件下，恢复其生理活性。 第二阶段：然后以麦汁中的氨基酸为主要氮源和以可发酵性糖为主要碳源，进行有氧呼吸，并从中获取能量而生长繁殖，同时产生一系列代谢副产物； 第三阶段：麦汁中的氧被耗尽后，酵母即在无氧的条件下进行酒精发酵。 第四阶段：发酵后的酒液再经过后熟阶段，会使酒液中的沉淀等杂质析出，使啤酒的风味更好。 其中第二、三、四阶段比较复杂，详述如下。 （一）有氧呼吸阶段 在有氧条件下，酵母进行EMP—TCA循环，进行有氧呼吸，属酵母繁殖阶段。 糖除被分解为水和二氧化碳外，代谢过程中EMP途径还是许多代谢产物生成的基础，因而熟知这个过程对研究其他啤酒风味成分也十分重要。 1、第一阶段：葡萄糖 ? 1, 6-二磷酸果糖 2、第二阶段：1, 6-二磷酸果糖 ?? 3-磷酸甘油醛 3、第三阶段：3-磷酸甘油醛 ?? 2-磷酸甘油酸 4、第四阶段：2-二磷酸甘油酸 ? 丙酮酸 EMP反应方程式： 葡萄糖+2ADP+2Pi +2NAD+ 2丙酮酸+2ATP+2（NADH+H+） 三羧酸循环总反应式 葡萄糖彻底氧化分解反应方程式： C6H6O6 + 6 H2O + 10 NAD+ + 2 FAD + 4 ADP + 4Pi ?? 6 CO2 + 10 NADH + 10 H+ + 2 FADH2 + 4 ATP 共产生10个NADH、2个FADH2、4个ATP 简写如下： 葡萄糖+38ADP+38H3PO4 6CO2+6H2O+38ATP （二）无氧发酵阶段 在无氧条件下，酵母进行EMP—丙酮酸—酒精途径，进行无氧发酵，糖被酵解，产生乙醇和二氧化碳，属生产乙醇阶段。 此过程释放出大量能量（放热过程），因此在啤酒发酵过程中若想保持恒温，就需要对发酵罐进行冷却。 体液中的乙醇含量与症状关系 日常生产中易污染啤酒的微生物 ????在啤酒的日常生产中，发酵时被杂菌污染时有发生，这些有害微生物对啤酒的品质有很大的影响。按照对氧气的需求，常见的杂菌分为：好氧微生物、微好氧微生物、兼性好氧微生物、绝对好氧微生物四大类群。具体主要种类有： ????一、肠道细菌：发酵车间经常可以检测到如欧式杆菌属、克式杆菌属、多变杆菌属等，它们存在于植物、土壤和水中。肠道细菌在大麦中繁殖迅速，能产生烂白菜的气味，甚至有H2S的味道。在麦汁和发酵初期，也极易迅速繁殖，危害到啤酒的风味。但它在pH4.0以下，2.0%乙醇啤酒中不能繁殖。（一般是厌氧） ????二、变形肥大杆菌：污染后会使啤酒产生二甲基硫味。它在pH低于3.9时不能生长，但耐6.0%乙醇。（均有） 三、乳酸菌：是啤酒工厂污染的主要细菌，其中包含乳酸菌和足球菌两个属。它们广泛存在于发酵罐、管道、阀门、啤酒残液中。前者不耐酒花且在低温下生长缓慢，所以不污染啤酒发酵过程；后者会导致啤酒酸化，产生双乙酰味，同时会分泌荚膜多糖，使啤酒粘稠、浑浊。（厌氧菌 ） ????四、醋酸菌：可以通过空气污染啤酒。污染后会使啤酒有明显的酸味且浑浊。对酒花不敏感，耐酸耐酒精强。（醋酸菌有好氧的，如氧化醋酸杆菌，巴氏醋酸杆菌等和厌氧的，如热醋酸杆菌） ??五、发酵单胞菌：在较广的pH范围内生长。污染后会使啤酒变味。对酒花不敏感，耐酸耐酒精强。 ????六