啤酒发酵生产机理及分离纯化

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1、啤酒的发酵生产机理及分离纯化摘要：根据工业啤酒发酵生产过程及方法，粗略的介绍其生产流程及现状，介绍了啤酒酿造过程中高级醇的形成机理及其对啤酒风味的影响，同时介绍对一些啤酒的发酵生产机理及分离的方法关键词：啤酒发酵，啤酒酵母，双乙酰，啤酒发酵机理，高级醇啤酒是以大麦芽和酿造水为主要原料，以大米、玉米等谷物为辅料，以极少量啤酒花为香料，经过啤酒酵母糖化发酵酿制而成的一种含有丰富的二氧化碳而起泡沫的低酒精度[2.5—7.5%(V/V)]的健康饮料酒。啤酒发酵过程是指啤酒酵母在一定条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动，而啤酒

2、就是啤酒酵母在生命活动之中所产生的产物。生产工艺流程麦芽制造工艺流程麦芽制造主要有三大步骤：浸麦、发芽、干燥，流程如下：2.2啤酒酿造工艺流程蒋玉丹酿造工艺流程描述：糊化锅中加入52kg工艺水，加热至45℃；将已粉碎好的原料加入糊化锅中，在温度为70℃的条件下使α-淀粉酶充分作用，时间为20min；然后在100℃的条件下使淀粉充分糊化，提高浸出率，同时提供混合糖化醪升温所需的热量，时间为40min。在糖化锅中加入96kg工艺水，加热至37℃；将已粉碎好的原料加入糖化锅中，在温度为50℃的条件下使羧肽酶充分作用，形成低分子含氮物质；然

3、后将糊化锅醪液加入糖化锅中，并在65℃下保持30min，使β淀粉酶充分降解淀粉；然后在72℃下保持40min，让α淀粉酶充分分解淀粉，之后升温至78℃。糖化锅醪液经过滤槽去除麦糟后，倒入煮沸锅加热煮沸，醪液的沸点为105℃，通过煮沸可以适当控制麦汁浓度在0.12-0.13之间；并能破坏酶的活性，终止生物化学反应；使蛋白质变性凝固；使酒花中的有效成分充分溶出。煮沸过程的凝固的蛋白质在旋沉槽中沉淀除去；然后倒入发酵罐中进行发酵。啤酒发酵机理（一）糖类的发酵：啤酒酵母的可发酵性糖和发酵顺序是：葡萄糖＞果糖＞蔗糖＞麦芽糖＞麦芽三糖（二）　含

4、氮物的变化麦汁中含有氨基酸、肽类、蛋白质、嘌呤、嘧啶等多种含氮物质。麦汁经发酵后，其中50%的麦汁氮保留下来转移到啤酒中，另外的50%麦汁氮被酵母同化（三）　高级醇的生成高级醇类是啤酒发酵代谢副产物的主要成份，对啤酒风味具有重大影响。高级醇在主发酵期间形成。形成高级醇的代谢途径有两方面：1降解代谢途径-----氨基酸被转氨为α-酮酸，酮酸脱羧形成低一级（少了一个碳原子）的醛，醛还原成相应的醇。2合成代谢途径-----利用碳水化合物为碳源，生物合成氨基酸的最后阶段，形成了α-酮酸中间体，由此脱羧和还原便可生成相应的高级醇。（四）醛与酮

5、的生成乙醛是啤酒发酵过程中产生的主要醛类在主发酵前期大量的形成，而后很快下降。（五）有机酸的生成乙酸是啤酒中含量最大的有机酸，它是啤酒正常发酵的产物，由乙醛氧化而来。酸味和其他成分协调配合，即组成啤酒的酒体，有的有机酸还另具特殊风味，如柠檬酸和乙酸有香味，而苹果酸和琥珀酸则酸中带苦，等等。（六）酯的生成酯类在啤酒中的含量虽少，但对啤酒的风味影响很大。酯大部分在主发酵期生成，尤其是在酵母旺盛繁殖期生成，在啤酒后发酵时，只有微量增加。酯系由酰基辅酶A（RCO·SCoA）和醇类缩合而成。R1CO·SCoA+R2OH+R2OHR1COOR2

6、+CoA·SH（七）双乙酰的形成及消失双乙酰的口味阈值为0.2mg/Kg,在啤酒中的含量超过此值，会出现馊饭味，贮酒过程通常都以此值为成熟标准规定值。1、双乙酰的形成双乙酰是由丙酮酸（糖代谢的中间产物）在生物合成缬氨酸的中间产物α-乙酰乳酸转化而来的，其具体形成机理如下：CH3COCOOH丙酮酸+TPPCH3COCOOH·TPP活性丙酮酸-CO2CH3CHO·TPP活性乙醛+CH3COCOOHCH3COCOH(CH3)COOHα-乙酰乳酸非酶水解-CO2+2HCH3COCOCH3双乙酰缬氨酸还原酶CH3COCHOHCH3乙偶姻还原酶

7、CH3CHOHCHOHCH32，3-丁二醇2、双乙酰的控制与消失双乙酰能被酵母还原，经过乙偶姻而最后还原成2，3-丁二醇。乙偶姻具有霉味，但它很不稳定，很快被还原成丁二醇。后者无异味，不影响啤酒风味。啤酒中双乙酰形成的速度只及酵母还原双乙酰速度的1/10，所以啤酒中双乙酰含量不可能升到太高程度。为了尽快降低啤酒中双乙酰的含量，加速啤酒成熟，缩短酒龄，可采取以下措施：1）提高麦汁中缬氨酸的含量，通过反馈作用抑制酵母菌由丙酮酸生物合成缬氨酸的代谢作用，相应地就抑制了α-乙酰乳酸和双乙酰的生成。2）提高发酵温度（主发酵最高温度12~16℃

8、，后发酵前期温度5~7℃），加快α-乙酰乳酸的非酶氧化及双乙酰的酶还原作用的速度。3)主发酵时适当增加酵母接种量（如增到1~2L/100L），后发酵下酒时保存适量的酵母菌，或者采用后发酵加高泡酒的办法，利用酵母菌还原酶的作用，将双乙酰