本篇文章給大家談談《發(fā)酵技術在啤酒釀造中的應用》對應的知識點，希望對各位有所幫助。
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啤酒發(fā)展進程中涉及的科學和技術有哪些？
炎炎夏日，離不開冰凍的西瓜、燒烤和冰鎮(zhèn)的啤酒。一杯冰鎮(zhèn)啤酒下肚，酷熱退去，清涼暢爽，身心舒適。那么，我們對啤酒又有多少了解呢？這里我們就說說啤酒的故事。
一、啤酒的起源
1.1. 啤酒的發(fā)現及古代進程
啤酒是以小麥芽和大麥芽為主要原料，并加啤酒花，經過液態(tài)糊化和糖化，再經過液態(tài)發(fā)酵而釀制成的。歷史上啤酒的出現，與其他由糧食、水果等富含淀粉和糖分的物質經發(fā)酵而產生含有酒精的液體的出場過程，幾乎如出一轍。也就是說，啤酒的起源可以解釋為幾千年前遠古人類發(fā)現被水浸泡過的野生大麥，通過空氣中的酵母菌發(fā)酵，所產生的一種帶有氣泡的液體。
啤酒真正成為一種飲食文化，還要得益于農耕文明的到來和發(fā)展。農耕社會條件下，富余的糧食才有可能拿來釀酒。公元前4000年前到公元前3000年前的兩河文明，尤其是蘇美爾文明，在推動啤酒的發(fā)展方面起到不可磨滅的作用。在美索不達米亞平原地區(qū)發(fā)現的大量古代圖案中，就有一幅刻制于公元前4000年的圖案，刻畫的是兩個人喝啤酒的場景。
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蘇米爾人在喝啤酒
后來，蘇美爾文明滅亡，古巴比倫接替了蘇美爾文明，也接管了蘇美爾人的啤酒的釀造技術，據說那時古巴比倫人已經能釀造20種啤酒了。 當然，后來的古埃及人又把古代啤酒推到了新的高度，發(fā)明了露天放置水促使谷物發(fā)酵的技術。
1.2. 現代啤酒
公元4世紀，啤酒釀造技術從埃及傳到歐洲。自此，歐洲人民就愛上了這種由麥芽發(fā)酵產生的酒精液體。公元786年，德國的一個修道士嘗試把啤酒花用于啤酒生產，使啤酒的質量得到了大大改善，保質期也得到延長。不過，直到15世紀，才正式將酒花確定為啤酒的香料。而啤酒與啤酒花的結合，可以視之為現代啤酒的一個重要起始點。而到了歐洲工業(yè)革命時期，隨著巴士滅菌法、過濾裝置等現代工藝的發(fā)現和發(fā)明，現代工藝的啤酒釀造技術推動了啤酒釀造的快速發(fā)展。
1.3. 啤酒在中國最早歷史
啤酒在中國是典型的舶來品，為十九世紀末引入到中國。中國建立最早的啤酒廠是俄羅斯人于1900年在哈爾濱八王子建立的烏盧布列夫斯基啤酒廠，這就是現在哈爾濱啤酒的前身。1903年英國和德國商人在青島開辦英德釀酒有限公司，生產能力為2000噸，這就是現在青島啤酒廠的前身。
哈爾濱啤酒
二. 啤酒與啤酒花
講到這里，應該很多人會對啤酒花感興趣，啤酒花是一種多年生攀援草本植物，果穗球果狀，圓錐花序。啤酒花用的就是這種植物的果穗
啤酒發(fā)酵的工藝特點
啤酒發(fā)酵過程是啤酒酵母在一定的條件下，利用麥汁中的可發(fā)酵性物質而進行的正常生命活動，其代謝的產物就是所要的產品--啤酒。由于酵母類型的不同，發(fā)酵的條件和產品要求、風味不同，發(fā)酵的方式也不相同。根據酵母發(fā)酵類型不同可把啤酒分成上面發(fā)酵啤酒和下面發(fā)酵啤酒。一般可以把啤酒發(fā)酵技術分為傳統發(fā)酵技術和現代發(fā)酵技術。現代發(fā)酵主要有圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和高濃稀釋發(fā)酵等方式，目前主要采用圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵。錐形罐發(fā)酵法的特點
（1）底部為錐形便于生產過程中隨時排放酵母，要求采用凝聚性酵母。
（2）罐本身具有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制。生產容易控制，發(fā)酵周期縮短，染菌機會少，啤酒質量穩(wěn)定。
（3）罐體外設有保溫裝置，可將罐體置于室外，減少建筑投資，節(jié)省占地面積，便于擴建。
（4）采用密閉罐，便于CO2洗滌和CO2回收，發(fā)酵也可在一定壓力下進行。即可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐，也可將發(fā)酵和貯酒合二為一，稱為一罐發(fā)酵法。
（5）罐內發(fā)酵液由于液體高度而產生CO2梯度（即形成密度梯度）。通過冷卻控制，可使發(fā)酵液進行自然對流，罐體越高對流越強。由于強烈對流的存在，酵母發(fā)酵能力提高，發(fā)酵速度加快，發(fā)酵周期縮短。
（6）發(fā)酵罐可采用儀表或微機控制，操作、管理方便。
（7）錐形罐既適用于下面發(fā)酵，也適用于上面發(fā)酵。
（8）可采用CIP自動清洗裝置，清洗方便。
（9）錐形罐加工方便（可在現場就地加工），實用性強。
（10）設備容量可根據生產需要靈活調整，容量可從20～600m不等，最高可達1500m。
啤酒發(fā)酵技術的發(fā)酵技術
現代發(fā)酵技術主要包括大容量發(fā)酵罐發(fā)酵法（其中主要是圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵法）、高濃糖化后稀釋發(fā)酵法、連續(xù)發(fā)酵法等。
（一） 錐形發(fā)酵罐發(fā)酵法
傳統啤酒是在正方形或長方形的發(fā)酵槽（或池）中進行的，設備體積僅在5～30m，啤酒生產規(guī)模小，生產周期長。20世紀50年代以后，由于世界經濟的快速發(fā)展，啤酒生產規(guī)模大幅度提高，傳統的發(fā)酵設備以滿足不了生產的需要，大容量發(fā)酵設備受到重視。所謂大容量發(fā)酵罐是指發(fā)酵罐的容積與傳統發(fā)酵設備相比而言。大容量發(fā)酵罐有圓柱錐形發(fā)酵罐、朝日罐、通用罐和球形罐。圓柱錐形發(fā)酵罐是目前世界通用的發(fā)酵罐，該罐主體呈圓柱形，罐頂為圓弧狀，底部為圓錐形，具有相當的高度（高度大于直徑），罐體設有冷卻和保溫裝置，為全封閉發(fā)酵罐。圓柱錐形發(fā)酵罐既適用于下面發(fā)酵，也適用于上面發(fā)酵，加工十分方便。德國釀造師發(fā)明的立式圓柱錐形發(fā)酵罐由于其諸多方面的優(yōu)點，經過不斷改進和發(fā)展，逐步在全世界得到推廣和使用。我國自20世紀70年代中期，開始采用室外圓柱體錐形底發(fā)酵罐發(fā)酵法（簡稱錐形罐發(fā)酵法），目前國內啤酒生產幾乎全部采用此發(fā)酵法。
1．錐形罐發(fā)酵法的特點
（1）底部為錐形便于生產過程中隨時排放酵母，要求采用凝聚性酵母。
（2）罐本身具有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制。生產容易控制，發(fā)酵周期縮短，染菌機會少，啤酒質量穩(wěn)定。
（3）罐體外設有保溫裝置，可將罐體置于室外，減少建筑投資，節(jié)省占地面積，便于擴建。
（4）采用密閉罐，便于CO2洗滌和CO2回收，發(fā)酵也可在一定壓力下進行。即可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐，也可將發(fā)酵和貯酒合二為一，稱為一罐發(fā)酵法。
（5）罐內發(fā)酵液由于液體高度而產生CO2梯度（即形成密度梯度）。通過冷卻控制，可使發(fā)酵液進行自然對流，罐體越高對流越強。由于強烈對流的存在，酵母發(fā)酵能力提高，發(fā)酵速度加快，發(fā)酵周期縮短。
（6）發(fā)酵罐可采用儀表或微機控制，操作、管理方便。
（7）錐形罐既適用于下面發(fā)酵，也適用于上面發(fā)酵。
（8）可采用CIP自動清洗裝置，清洗方便。
（9）錐形罐加工方便（可在現場就地加工），實用性強。
（10）設備容量可根據生產需要靈活調整，容量可從20～600m不等，最高可達1500m。
2. 錐形罐工作原理與罐體結構
（1）錐形發(fā)酵罐工作原理
錐形罐發(fā)酵法發(fā)酵周期短、發(fā)酵速度快的原因是由于錐形罐內發(fā)酵液的流體力學特性和現代啤酒發(fā)酵技術采用的結果。
接種酵母后，由于酵母的凝聚作用，使得罐底部酵母的細胞密度增大，導致發(fā)酵速度加快，發(fā)酵過程中產生的二氧化碳量增多，同時由于發(fā)酵液的液柱高度產生的靜壓作用，也使二氧化碳含量隨液層變化呈梯度變化（見表4-3-1），因此罐內發(fā)酵液的密度也呈現梯度變化，此外，由于錐形罐體外設有冷卻裝置，可以人為控制發(fā)酵各階段溫度。在靜壓差、發(fā)酵液密度差、二氧化碳的釋放作用以及罐上部降溫產生的溫差（1～2℃）這些推動力的作用下，罐內發(fā)酵液產生了強烈的自然對流，增強了酵母與發(fā)酵液的接觸，促進了酵母的代謝，使啤酒發(fā)酵速度大大加快，啤酒發(fā)酵周期顯著縮短。另外，由于提高了接種溫度、啤酒主發(fā)酵溫度、雙乙酰還原溫度和酵母接種量也利于加快酵母的發(fā)酵速度，從而使發(fā)酵能夠快速進行。
（2）錐形發(fā)酵罐基本結構
①罐頂部分
罐頂為一圓拱形結構，中央開孔用于放置可拆卸的大直徑法蘭，以安裝CO2和CIP管道及其連接件，罐頂還安裝防真空閥、過壓閥和壓力傳感器等，罐內側裝有洗滌裝置，也安裝有供罐頂操作的平臺和通道。
②罐體部分
罐體為圓柱體，是罐的主體部分。發(fā)酵罐的高度取決于圓柱體的直徑與高度。由于罐直徑大耐壓低，一般錐形罐的直徑不超過6m。罐體的加工比罐頂要容易，罐體外部用于安裝冷卻裝置和保溫層，并留一定的位置安裝測溫、測壓元件。罐體部分的冷卻層有各種各樣的形式，如盤管、米勒扳、夾套式，并分成2～3段，用管道引出與冷卻介質進管相連，冷卻層外覆以聚氨酯發(fā)泡塑料等保溫材料，保溫層外再包一層鋁合金或不銹鋼板，也有使用彩色鋼板作保護層。
③圓錐底部分
圓錐底的夾角一般為60ordm;～80ordm;，也有90ordm;～110ordm;，但這多用于大容量的發(fā)酵罐。發(fā)酵罐的圓錐底高度與夾角有關，夾角越小錐底部分越高。一般罐的錐底高度占總高度的1/4左右，不要超過1/3。圓錐底的外壁應設冷卻層，以冷卻錐底沉淀的酵母。錐底還應安裝進出管道、閥門、視鏡、測溫、測壓得傳感元件等。
此外，罐的直徑與高度比通常為1：2～1：4，總高度最好不要超過16m，以免引起強烈對流，影響酵母和凝固物的沉降。制罐材料可用不銹鋼或碳鋼，若使用碳鋼，罐內壁必須涂以對啤酒口味沒有影響的且無毒的涂料。發(fā)酵罐工作壓力可根據罐的工作性質確定，一般發(fā)酵罐的工作壓力控制在0.2～0.3MPa。罐內壁必須光滑平整，不銹鋼罐內壁要進行拋光處理，碳鋼罐內壁涂料要均勻，無凹凸面，無顆粒狀凸起。
（3）錐形發(fā)酵罐主要尺寸的確定
①徑高比 錐形罐呈圓柱錐底形，圓筒體的直徑與高度之比為1：1～4。一般徑高比越大，發(fā)酵時自然對流越強烈，酵母發(fā)酵速度快，但酵母不容易沉降，啤酒澄清困難。一般直徑與麥汁液位總高度之比應為1：2，直徑與柱形部分麥汁高度之比應為1：1～1.5。
②罐容量 罐容量越大，麥汁滿罐時間越長，發(fā)酵增殖次數多、時間長，會造成雙乙酰前驅物質形成量增大，雙乙酰產生量大、還原時間長。此外，還會造成出酒、清洗、重新進麥汁等非生產時間延長，且用冷高峰期峰值高，造成供冷緊張。由于二氧化碳的釋放和泡沫的產生，罐有效容積一般為罐總量的80%左右。
③錐角 一般在60°～90°之間， 常用60°～75°（不銹鋼罐常用錐角60°，內有涂料的鋼罐錐角為75°），以利于酵母的沉降與分離。
④冷卻夾套和冷卻面積 錐形發(fā)酵罐冷卻常采用間接冷卻。國內一般采用半圓管、槽鋼、弧形管夾套，或米勒板氏夾套在低溫低壓（－3℃、0.03MPa）下用液態(tài)二次冷媒冷卻，國外多采用換熱片式（爆炸成型）一次性冷媒直接蒸發(fā)式冷卻。一次性冷酶（如液氨蒸發(fā)溫度為－3～－4℃）蒸發(fā)后的壓力為1.0MPa～1.2MPa,對夾套耐壓性要求較高。由于啤酒冰點溫度一般為－2.0～－2.7℃,為防止啤酒在罐內局部結冰，冷媒溫度應在－3℃左右。國內常采用20%～30%的酒精水溶液，或20%丙二醇水溶液作為冷媒。
根據罐的容量不同，冷卻可采用二段式或三段式。冷卻面積根據罐體的材料而定，不銹鋼材料一般為0.35～0.4m/m發(fā)酵液，碳鋼罐為0.5～0.62m/m發(fā)酵液。錐底冷卻面積不宜過大，防止貯酒期啤酒的結冰。
⑤隔熱層和防護層 絕熱層材料要求導熱系數小、體積質量低、吸水少、不易燃等特性。常用絕熱材料有聚酰胺樹脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨脹珍珠巖粉和礦渣棉等。絕熱層厚度一般為150～200mm。外保護層一般采用0.7～1.5mm厚的鋁合金板、馬口鐵板或0.5～0.7mm的不銹鋼板，近來瓦楞型板比較受歡迎。
⑥罐體的耐壓 發(fā)酵產生一定的二氧化碳形成罐頂壓力（罐壓），應設有二氧化碳調節(jié)閥，罐頂設有安全閥。當二氧化碳排出、下酒速度過快、發(fā)酵罐洗滌時二氧化碳溶解等都會造成罐內出現負壓，因此必須安裝真空閥。下酒前要用二氧化碳或壓縮空氣背壓，避免罐內負壓的產生，造成發(fā)酵罐癟罐。
3．錐形罐發(fā)酵工藝
（1）錐形罐發(fā)酵的組合形式
錐形罐發(fā)酵生產工藝組合形式有以下幾種：
①發(fā)酵－貯酒式 此種方式，兩個罐要求不一樣，耐壓也不同，對于現代釀造來說，此方式意義不大。
②發(fā)酵－后處理式 即一個罐進行發(fā)酵，另一個罐為后熟處理。對發(fā)酵罐而言，將可發(fā)酵性成分一次完成，基本不保留可發(fā)酵性成分，發(fā)酵產生的CO2全部回收并貯存?zhèn)溆茫缓筠D入后處理罐進行后熟處理。其過程為將發(fā)酵結束的發(fā)酵液經離心分離，去除酵母和冷凝固物，再經薄板換熱器冷卻到貯酒溫度，進行1～2天的低溫貯存后開始過濾。
③發(fā)酵-后調整式 即前一個發(fā)酵罐類似一罐法進行發(fā)酵、貯酒，完成可發(fā)酵性成分的發(fā)酵，回收CO2、回收酵母，進行CO2洗滌，經適當的低溫貯存后，在后調整罐內對色澤、穩(wěn)定性、CO2含量等指標進行調整，再經適當穩(wěn)定后即可開始過濾操作。
（2）發(fā)酵主要工藝參數的確定
①發(fā)酵周期
由產品類型、質量要求、酵母性能、接種量、發(fā)酵溫度、季節(jié)等確定，一般12～24天。通常，夏季普通啤酒發(fā)酵周期較短，優(yōu)質啤酒發(fā)酵周期較長，淡季發(fā)酵周期適當延長。
②酵母接種量
一般根據酵母性能、代數、衰老情況、產品類型等決定。接種量大小由添加酵母后的酵母數確定。發(fā)酵開始時：10～20×10個/ml；發(fā)酵旺盛時：6～7×10個/ml；排酵母后：6～8×10個/ml；0℃左右貯酒時：1.5～3.5×10個/ml。
③發(fā)酵最高溫度和雙乙酰還原溫度
啤酒旺盛發(fā)酵時的溫度稱為發(fā)酵最高溫度，一般啤酒發(fā)酵可分為三種類型：低溫發(fā)酵、中溫發(fā)酵和高溫發(fā)酵。低溫發(fā)酵：旺盛發(fā)酵溫度8℃左右；中溫發(fā)酵：旺盛發(fā)酵溫度10～12℃；高溫發(fā)酵：旺盛發(fā)酵溫度15～18℃。國內一般發(fā)酵溫度為：9～12℃。雙乙酰還原溫度是指旺盛發(fā)酵結束后啤酒后熟階段（主要是消除雙乙酰）時的溫度，一般雙乙酰還原溫度等于或高于發(fā)酵溫度，這樣既能保證啤酒質量又利于縮短發(fā)酵周期。發(fā)酵溫度提高，發(fā)酵周期縮短，但代謝副產物量增加將影響啤酒風味且容易染菌；雙乙酰還原溫度增加，啤酒后熟時間縮短，但容易染菌又不利于酵母沉淀和啤酒澄清。溫度低，發(fā)酵周期延長。
④罐壓
根據產品類型、麥汁濃度、發(fā)酵溫度和酵母菌種等的不同確定。一般發(fā)酵時最高罐壓控制在0.07～0.08MPa。一般最高罐壓為發(fā)酵最高溫度值除以100（單位MPa）。采用帶壓發(fā)酵，可以抑制酵母的增殖，減少由于升溫所造成的代謝副產物過多的現象，防止產生過量的高級醇、酯類，同時有利于雙乙酰的還原，并可以保證酒中二氧化碳的含量。啤酒中CO2含量和罐壓、溫度的關系為：
CO2（%，m/m）=0.298+0.04p－0.008t
其中 p --罐壓（壓力表讀數）（MPa）
t --啤酒品溫（℃）
⑤滿罐時間
從第一批麥汁進罐到最后一批麥汁進罐所需時間稱為滿罐時間。滿罐時間長，酵母增殖量大，產生代謝副產物α-乙酰乳酸多，雙乙酰峰值高，一般在12～24h，最好在20h以內。
⑥發(fā)酵度
可分為低發(fā)酵度、中發(fā)酵度、高發(fā)酵度和超高發(fā)酵度。對于淡色啤酒發(fā)酵度的劃分為：低發(fā)酵度啤酒，其真正發(fā)酵度48%～56%；中發(fā)酵度啤酒，其真正發(fā)酵度59%～63%；高發(fā)酵度啤酒，其真正發(fā)酵度65%以上，超高發(fā)酵度啤酒（干啤酒）其真正發(fā)酵度在75%以上。目前國內比較流行發(fā)酵度較高的淡爽性啤酒。
（4）錐形發(fā)酵罐工藝要求
①應有效的控制原料質量和糖化效果，每批次麥汁組成應均勻，如果各批麥汁組成相差太大，將會影響到酵母的繁殖與發(fā)酵。如10ordm;P麥汁成分要求為：濃度%（m/m）10±0.2，色度（EBC單位）5.0～8.0，pH5.4±0.2，α-氨基氮（mg/L）140～180。
②大罐的容量應與每次糖化的冷麥汁量以及每天的糖化次數相適應，要求在16h內裝滿一罐，最多不能超過24h，進罐冷麥汁對熱凝固物要盡量去除，如能盡量分離冷凝固物則更好。
③冷麥汁的溫度控制要考慮每次麥汁進罐的時間間隔和滿罐的次數，如果間隔時間長次數多，可以考慮逐批提高麥汁的溫度，也可以考慮前一、二批不加酵母，之后的幾批將全量酵母按一定比例加入，添加比例由小到大，但應注意避免麥汁染菌。也有采用前幾批麥汁添加酵母，最后一批麥汁不加酵母的辦法。
④冷麥汁溶解氧的控制可以根據酵母添加量和酵母繁殖情況而定，一般要求每批冷麥汁應按要求充氧，混合冷麥汁溶解氧不低于8mg/L。
⑤控制發(fā)酵溫度應保持相對穩(wěn)定，避免忽高忽低。溫度控制以采用自動控制為好。
⑥應盡量進行CO2回收，以便于進行CO2洗滌、補充酒中CO2和以CO2背壓等。
⑦發(fā)酵罐最好采用不銹鋼材料制作，以便于清洗和殺菌，當使用碳鋼制作發(fā)酵罐時，應保持涂料層的均勻與牢固，不能出現表面凹凸不平的現象，使用過程中涂料不能脫落。發(fā)酵罐要裝有高壓噴洗裝置，噴洗壓力應控制在0.39～0.49MPa或更高。
（5）操作步驟（一罐法發(fā)酵）
①接種 選擇已培養(yǎng)好的0代酵母或生產中發(fā)酵降糖正常，雙乙酰還原快、微生物指標合格的發(fā)酵罐酵母作為種子，后者可采用罐－罐的方式進行串種。接種量以滿罐后酵母數在（1.2～1.5）×10個/ml為準。
②滿罐時間 正常情況下，要求滿罐時間不超過24h，擴培時可根據啟發(fā)情況而定。滿罐后每隔1天排放一次冷凝固物，共排3次。
③主發(fā)酵 溫度10℃，普通酒10±0.5℃,優(yōu)質酒9±0.5℃，旺季可以升高0.5℃。當外觀糖度降至3.8%～4.2%時可封罐升壓。發(fā)酵罐壓力控制在0.10～0.15MPa。
④雙乙酰還原 主發(fā)酵結束后，關閉冷媒升溫至12℃進行雙乙酰還原。雙乙酰含量降至0.10mg/L以下時，開始降溫。
⑤降溫 雙乙酰還原結束后降溫，24h內使溫度由12℃降至5℃，停留1天進行酵母回收。亦可在12℃發(fā)酵過程中回收酵母，以保證更多的高活性酵母。旺季或酵母不夠用時可在主發(fā)酵結束后直接回收酵母。
⑥貯酒 回收酵母后，錐形罐繼續(xù)降溫，24h內使溫度降至-1℃～-1.5℃，并在此溫度下貯酒。貯酒時間：淡季7天以上，旺季3天以上。
4．酵母的回收
錐形罐發(fā)酵法酵母的回收方法不同于傳統發(fā)酵，主要區(qū)別有：回收時間不定，可以在啤酒降溫到6～7℃以后隨時排放酵母，而傳統發(fā)酵只能在發(fā)酵結束后才能進行；回收的溫度不固定，可以在6～7℃下進行，也可以在3～4℃或0～1℃下進行；回收的次數不固定，錐形罐回收酵母可分幾次進行，主要是根據實際需要多次進行回收；回收的方式不同，一般采用酵母回收泵和計量裝置、加壓與充氧裝置，同時配備酵母罐且體積較大，可容納幾個罐回收的酵母（相同或相近代數）；貯存方式不同，錐形罐一般不進行酵母洗滌，貯存溫度可以調節(jié)，貯存條件較好。
一般情況下，發(fā)酵結束溫度降到6～7℃以下時應及時回收酵母。若酵母回收不及時，錐底的酵母將很快出現自溶。回收酵母前錐底閥門要用75%（v/v）的酒精溶液棉球滅菌，回收或添加酵母的管路要定期用85℃的NaOH（俗稱火堿）溶液洗滌20分鐘；管路每次使用前先通85℃的熱水30分鐘、0.25%的消毒液（H2O2等）10分鐘；管路使用后，先用清水沖洗5分鐘，再用85℃熱水滅菌20分鐘。
酵母使用代數越多，厭氧菌的污染一般都會增加，酵母使用代數最好不要超過4代。對厭氧菌污染的酵母不要回收，最好做滅菌處理后再排放。
回收酵母時注意：要緩慢回收，防止酵母在壓力突然降低造成酵母細胞破裂，最好適當備壓；要除去上、下層酵母，回收中層強壯酵母；酵母回收后貯存溫度2～4℃，貯存時間不要超過3天。
酵母泥回收后，要及時添加2～3倍的0.5～2.0℃的無菌水稀釋，經80～100目的酵母篩過濾除去雜質，每天洗滌2～2.5次。
若回收酵母泥污染雜菌可以進行酸洗：食用級磷酸，用無菌水稀釋至5%（m/m），加入回收的酵母泥中，調制pH2.2～2.5，攪拌均勻后靜置3h以上，傾去上層酸水即可投入使用。經過酸洗后，可以殺滅99%以上的細菌。
酵母使用代數：有人研究發(fā)現，在同樣的條件下，2代酵母的發(fā)酵周期較長，但降糖、還原雙乙酰的能力較好；3代酵母在發(fā)酵周期、降糖、還原雙乙酰能力等方面最好，酵母活性最強；4代酵母以后，發(fā)酵周期逐漸延長，酵母的降糖能力和雙乙酰還原能力也逐漸下降，產品質量將變差。
如果麥汁的營養(yǎng)豐富（α-氨基氮含量高，大于180mg/L），回收酵母的活性高，而麥汁營養(yǎng)缺乏時，回收的酵母活性很差，對下一輪發(fā)酵和啤酒質量有明顯影響。
回收酵母泥時用0.01%的美藍染色測定酵母死亡率，若死亡率超過10%就不能再使用，一般回收酵母死亡率應在5%以下。
5．CO2的回收
CO2是啤酒生產的重要副產物，根據理論計算，每1kg麥芽糖發(fā)酵后可以產生0.514kg的CO2，，每1kg葡萄糖可以產生0.489kg的CO2，實際發(fā)酵時前1～2天的CO2不純，不能回收，CO2的實際回收率僅為理論值的45%～70%。經驗數據為，啤酒生產過程中每百升麥汁實際可以回收CO2約為2～2.2kg。
CO2回收和使用工藝流程為：
CO2收集→洗滌→壓縮→干燥→凈化→液化和貯存→氣化→使用
①收集CO2 發(fā)酵1天后，檢查排出CO2的純度為99%～99.5%以上，CO2的壓力為100～150kPa，經過泡沫捕集器和水洗塔除去泡沫和微量酒精及發(fā)酵副產物，不斷送入橡皮氣囊，使CO2回收設備連續(xù)均衡運轉。
②洗滌 CO2進入水洗塔逆流而上，水則由上噴淋而下。有些還配備高錳酸鉀洗滌器，能除去氣體中的有機雜質。
③壓縮 水洗后的CO2氣體被無油潤滑CO2壓縮機2級壓縮。第1級壓縮到0.3MPa（表壓），冷凝到45℃；第2級壓縮到1.5～1.8MPa（表壓），冷凝到45℃。
④干燥 經過2級壓縮后的CO2氣體（約1.8MPa），進入1臺干燥器，器內裝有硅膠或分子篩，可以去除CO2中的水蒸汽，防止結冰。也有把干燥放在凈化操作后。
⑤凈化 經過干燥的CO2，再經過1臺活性碳過濾器凈化。器內裝有活性炭，清除CO2氣體中的微細雜質和異味。要求2臺并聯，其中1臺再生備用，內有電熱裝置，有的用蒸汽再生，要求應在37h內再生1次。
⑥液化和貯存 CO2氣體被干燥和凈化后，通過列管式CO2凈化器。列管內流動的CO2氣體冷凝到－15℃以下時，轉變成－27℃、1.5MPa的液體CO2，進入貯罐，列管外流動的冷媒R22蒸發(fā)后吸入致冷機。
⑦氣化 液態(tài)CO2的貯罐壓力為1.45MPa（1.4～1.5之間），通過蒸汽加熱蒸發(fā)裝置，使液體CO2轉變?yōu)闅怏wCO2，輸送到各個用氣電。
回收的CO2純度要大于99.8%（v/v），其中水的的最高含量為0.05%，油的最高含量為5mg/L，硫的最高含量為0.5mg/L，殘余氣體的最高含量為0.2%，將CO2溶于不能出現不愉快的味道和氣味。
6．錐形罐的清洗與消毒
在啤酒生產中，衛(wèi)生管理至關重要。生產環(huán)節(jié)中清洗和消毒殺菌不嚴格所帶來的直接后果是：輕度污染使啤酒口感差，保鮮期短，質量低劣；嚴重污染可使啤酒酸敗和報廢。
（1）發(fā)酵大罐的微生物控制 啤酒發(fā)酵是純粹啤酒酵母發(fā)酵，發(fā)酵過程中的有害微生物的污染是通過麥汁冷卻操作、輸送管道、閥門、接種酵母、發(fā)酵空罐等途徑傳播的，而發(fā)酵空罐則是最大的污染源。因此，必須對啤酒發(fā)酵罐進行洗滌及消毒殺菌。
（2）殺菌劑的選擇 設備、方法、殺菌劑對大罐洗滌質量起著決定作用，而選擇經濟、高效、安全的消毒殺菌劑則是關鍵。我國大多數啤酒廠所采用的殺菌劑大致有CIO2、雙氧水、過氧乙酸、甲醛等，使用效果最好的是CIO2。
（3）洗滌方法的選擇
①清水-堿水-清水這種方法是比較原始的洗滌方法，目前在中小型啤酒廠中使用較多，雖然洗滌成本低，但不能充分殺死所有微生物，而且會對啤酒口感帶來影響。也有采用定期用甲醛洗滌殺菌，但并不安全。
②清水-堿水-清水-殺菌劑（CIO2、過氧乙酸、雙氧水） 一般認為上述三種消毒劑最終分解產物無毒副作用，洗滌后不必沖洗。采用此種方法的廠家較多，其啤酒質量特別是口感、保鮮期會比第一種方法提高一個檔次。
③清水-堿水-清水-消毒劑-無菌水 有的廠家認為這種方法對微生物控制比較安全，又可避免萬一消毒劑殘留而帶來的副作用，但如果無菌水細菌控制不合格也會帶來大罐重復污染。
④清水-稀酸-清水-堿水-清水-殺菌劑-無菌水 此種方法被認為是比較理想的洗滌方法。通過對長期使用的大罐內壁的檢查，可發(fā)現粘附有由草酸鈣、磷酸鈣和有機物組成的啤酒石，先用稀酸（磷酸、硝酸、硫酸）除去啤酒石，再進行洗滌和消毒殺菌，這樣會對啤酒質量有利。
（4）其它因素對大罐洗滌的影響
①CIP系統的設計:特別是管道角度、洗滌罐的容量及分布、洗滌水的回收方法等，都會對洗滌殺菌產生影響。有些采用帶壓回收洗滌水，壓力過高會使洗滌水噴射產生阻力而影響洗滌效果。
②洗滌器：當前生產的洗滌器種類很多，應選擇噴射角度完全，不容易堵塞的萬向洗滌器。定期拆開大罐頂蓋對洗滌器進行檢查，以免洗滌器因異物而堵塞。
③洗滌泵及壓力:如果泵的壓力過小，洗滌液噴射無力，也會在大罐內壁留下死角，洗滌的壓力一般應控制在0.25～0.4MPa。
④大罐內壁:有的大罐內壁采用環(huán)氧樹脂或T541涂料防腐，使用一段時間后會起泡或脫落，如果不及時檢查維修，就會在這些死角藏有細菌而污染啤酒。
⑤洗滌時間:只要方法正確，設備正常，一般清水沖洗每次15～20分鐘，堿洗時間20分鐘，殺菌時間20～30分鐘，總時間控制在90～100分鐘是比較理想的。
⑥微檢取樣方法：大罐洗滌完畢后放凈水，關閉底閥幾分鐘，然后再打開，用無菌試管或無菌三角瓶，在火焰上取樣作無菌平皿培養(yǎng)24小時或厭氧菌培養(yǎng)7天，取樣方法不正確或者培養(yǎng)不嚴格也會使微生物測定不準確。
關于《發(fā)酵技術在啤酒釀造中的應用》的介紹到此就結束了。
