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影响发酵的因素

作者:山东天泰 人气: 发布日期: 2024-05-14
信息摘要:
影响发酵和啤酒质量的因素主要有以下八个方面,包括:酵母菌种的选择、接种酵母的状态、酵母接种量、酵母在麦汁中的分布情况、麦汁组成、通风供氧、发酵温度、加压发酵。

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影响发酵和啤酒质量的因素主要有以下八个方面,包括:酵母菌种的选择、接种酵母的状态、酵母接种量、酵母在麦汁中的分布情况、麦汁组成、通风供氧、发酵温度、加压发酵。
 

1.酵母菌种的选择

要根据需求正确地选择酵母,理想的酵母菌株至少应具备以下特点:
(1)满意的收获量,可供继续接种使用。
(2)正常的发酵速度和极限发酵度,在一定的发酵时间内,可以达到一定的发酵度。
(3)代谢副产物合理,具有理想的啤酒风味和泡沫性能。
(4)适宜的凝集性能,酒液澄清良好。
(5)啤酒的损失率低。
(6)较高的抗变异稳定性。
(7)产生α-乙酰乳酸的峰值低,双乙酰还原快。
 

2.接种酵母的状态

酵母接种时的状态与前期使用情况有关。酵母使用连续几代后,因缺乏与氧的接触而产生不良的累积效应,使发酵度逐步下降。而且连续使用的代数愈多,下降幅度愈大。例如,酵母连续3代在只含0.5mg/L溶解氧的条件下发酵,其外观发酵度分别为67%,65.5%,44%;高级醇类、酯类、连二酮等物质的含量也会出现不正常。
酵母缺氧,同时麦汁中又缺乏不饱和脂肪酸(5μg/mL以下),将明显地导致酵母活性逐步下降,增殖率降低,酵母细胞缺乏所含的各种酶和诱导酶,有待重新合成,因而延长了酵母的生长停滞期,从而使酵母生长迟缓,发酵不良。
 

3.酵母接种量

酵母接种量对发酵速度有极大影响,4倍于正常的酵母用量,发酵时间几乎可以缩短1/2。
但过高的酵母用量,使酵母新细胞的繁殖减少,最终的酵母收获量将与接种量不成原比例;而且接种量愈高,收获量的比例愈小,既容易使酵母衰退,在生产上也没有实用价值。
 

4.酵母在麦汁中的分布情况

酵母在麦汁中的分布情况与下列条件有关:
(1)菌种。
啤酒酵母的沉浮性质大体可分为6种情况:
A.酵母很快凝聚沉降,但沉降的酵母仍继续起发酵作用。
B.酵母在前发酵接近完毕和达到一定的发酵度后沉降。
C.酵母在发酵终了时,只有少量沉降, 大部分悬浮于酒液中。
D.酵母很早浮于液面,发酵早期停止。
E.酵母部分浮于液面,大部分悬浮于酒液中,发至要求的发酵度后,悬浮的酵母沉降下来。
F.酵母部分浮于液面,大部悬浮于酒液中,不再沉降。
总的来讲,发酵开始阶段,酵母悬浮;发酵终了时,大部分沉降(下面酵母)或升至液面(上面发酵)都是正常现象。早期沉降或升至液面的,往往其发酵度不足;长期悬浮而不沉降的,则发酵度过高。发酵度过高或过低均影响啤酒质量。酵母长期悬浮而不沉降将给滤酒造成困难。
(2)发酵容器的大小与形状很难归纳容器形状对发酵的影响,总的来讲,主要是容器内液柱高度问题。
液柱过高,会影响酵母的沉降,形成酒中二氧化碳的浓度梯度。发酵容器的形状还会影响酒液在容器中的对流,而锥形罐则较好地解决了这一问题。
 

5.麦汁组成

麦汁组成成分对发酵速度、发酵度、酵母回收量和酒的品质都有影响,起主要作用的是:
(1)碳水化合物。麦汁成分由原料和糖化方法所决定低温糖化产生较多的可发酵性糖,酒的发酵度高,高级醇的含量也高。
(2)可同化氮(氨基酸、嘌呤、嘧啶等)。氨基酸的含量和图谱决定酵母的生长速率,发酵速度和酵母回收量,同时也影响酵母代谢所产生的风味物质如双乙酰和高级醇等。
 

6.通风供氧

前面已经讲过,酵母要繁殖,需要合成新的细胞膜。细胞膜的关键成分是甾醇和不饱和脂肪酸。发酵后的酵母,其甾醇和不饱和脂肪酸含量已经降至极低,麦汁中不含甾醇,如果麦汁中不饱和脂肪酸(主要是油酸和亚油酸)含量也不足,酵母需要在分子氧的参与下,才能重新合成这些物质,恢复其繁殖能力和活性。因此,氧在发酵过程中是一个至关重要的因素。接种麦汁中理想的溶氧量含量为8mg/L左右。过低(6mg/L以下),酵母繁殖不良;过高(10mg/L以上),酵母将大量繁殖而降低了酒精含量,对啤酒发酵来说,这是不经济的。而且供氧过度,也会促使酵母退化和变形,代谢不正常,产生较多的双乙酰和酯类。
 

7.发酵温度

高温发酵虽能加速发酵速度,但酒内酯和高级醇的含量均较低温发酵高,酒的pH值偏低,口感淡薄,苦味低;泡沫性能和酒的保存期均不及低温者好,而且高温发酵容易染菌。
 

8.加压发酵

加压发酵的主要目的是可以降低高级醇的形成,使啤酒在较高的温度下发酵,既能达到提高发酵速度的目的,又可控制酒内高级醇含量不致过高,在基本保证啤酒质量的前提下缩短酒龄。但是酵母在加压的情况下,受高浓度二氧化碳的抑制,容易衰退。酵母繁殖和发酵速率也会受到影响,所产的啤酒在口感上也与正常发酵的啤酒有所不同。

影响发酵和啤酒质量的因素主要有以下八个方面,包括:酵母菌种的选择、接种酵母的状态、酵母接种量、酵母在麦汁中的分布情况、麦汁组成、通风供氧、发酵温度、加压发酵
 

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