一种麦芽精酿啤酒发酵工艺
阅读说明：本技术 一种麦芽精酿啤酒发酵工艺 (Fermentation process for malt refined beer ) 是由 全玲峰 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种麦芽精酿啤酒发酵工艺,包括以下步骤：S1：通过氧气将酵母从底部压入前发酵罐内,并继续充氧2～3min；S2：接种后第二天起,每天排杂一次；S3：接种后第二天至封罐前,每天测糖一次；S4：大麦啤酒保持温度8.8～9.2℃、压力0～0.03Mpa至封罐；小麦啤酒保持温度12.8～13.2℃,24小时后升温至18℃、压力0～0.03Mpa至封罐；S5：糖度降到4.0～4.4BX时,大麦啤酒自然升温至12℃,同时封罐、升压至0.09MPa；小麦啤酒保持温度为18℃,同时封罐、升压至0.09MPa；S6：还原结束后,在24小时内降温至0℃,同时保持罐内压力0.09Mpa。(The invention discloses a fermentation process of malt refined beer, which comprises the following steps: s1: pressing the yeast into the fore-fermentation tank from the bottom through oxygen, and continuously oxygenating for 2-3 min; s2: impurities are removed once a day from the next day after inoculation; s3: measuring sugar once every day from the next day after inoculation to before can sealing; s4: keeping the barley beer at the temperature of 8.8-9.2 ℃ and the pressure of 0-0.03 MPa until the barley beer is canned; keeping the temperature of the wheat beer at 12.8-13.2 ℃, heating to 18 ℃ after 24 hours, and sealing the beer tank under the pressure of 0-0.03 MPa; s5: when the sugar degree is reduced to 4.0-4.4 BX, naturally heating the barley beer to 12 ℃, and simultaneously sealing the tank and boosting the pressure to 0.09 MPa; keeping the temperature of the wheat beer at 18 ℃, simultaneously sealing the tank and boosting the pressure to 0.09 MPa; s6: after the reduction is finished, the temperature is reduced to 0 ℃ within 24 hours, and the pressure in the tank is kept at 0.09 MPa.)
技术领域
本发明涉及啤酒生产发酵技术领域，具体涉及一种麦芽精酿啤酒发酵工艺。
背景技术
啤酒是继水和茶饮之后全球销量排名第三的饮料，我国作为全球最大的啤酒生产国，2019年啤酒产量达到3765.3万千升，约占全球啤酒产量的24.5％；2020年前三季度，我国啤酒需求量为2832.05万千升，出口量为28.35万千升，出口金额为17639.2万美元，无论是产量、销量还是出口量，我国啤酒在全球都占有重要地位。
随着我国经济快速发展和人民生活水平的提高，消费理念和消费习惯正在发生着巨大的变化，年轻的消费者不断寻求新的体验，对于啤酒的口感及包装等因素愈加重视，原先口感寡淡、包装粗糙的低端啤酒已经难以满足消费者的需求。精酿啤酒的出现，为我国消费者提供了更加丰富的选择，精酿啤酒是啤酒行业的“新高端”，消费者愿意花更多的钱购买批量小，手工制作的啤酒，而不是大批量生产的啤酒。由于中国精酿啤酒市场近几年刚刚起步，据不完全统计，目前国内做精酿啤酒的作坊(包括个人)和企业加起来估计有3000～5000家。但这些作坊和企业的规模都非常小，加上国内大型啤酒企业的产量，精酿啤酒的总产也仅为啤酒销售量的2.5％左右，市场缺口巨大，且随着酒吧、高档餐饮以及夜宵行业的发展，精酿啤酒未来市场需求量仍不断提高。
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进行的正常生命活动。发酵过程是啤酒酿造中最关键的步骤，由于酵母类型、发酵条件、发酵方式的不同，获得的成品酒风味、品质也不相同。
发明内容
本发明的目的在于提供一种麦芽精酿啤酒发酵工艺，通过对传统啤酒发酵工艺进行改进，合理调整工艺参数，提高啤酒的生产效率和品质，满足消费者对中高端啤酒产品的需求。
为实现上述目的本发明采取如下技术方案：
一种麦芽精酿啤酒发酵工艺，包括以下步骤：
S1：接种入罐：通过氧气将活化后的酵母从底部压入前发酵罐内，并继续充氧2～3min，使酵母均匀分布在麦芽汁中；
S2：排杂：接种后第二天，慢开排杂阀，排冷凝固物；之后每天排杂一次；
S3：测糖：接种后第二天，取样测糖；至封罐前，每天测糖一次；
S4：前发酵：发酵前期进行通风搅拌，然后大麦啤酒保持温度 8.8～9.2℃、压力0～0.03Mpa至封罐；小麦啤酒保持温度12.8～13.2℃， 24小时后升温至18℃、压力0～0.03Mpa至封罐；
S5：封罐还原：大麦啤酒糖度降到4.0～4.4BX时，自然升温至 12℃，并保持，同时封罐、升压至0.09MPa；小麦啤酒糖度降到 4.0～4.4BX时，保持温度为18℃，同时封罐、升压至0.09MPa；
S6：后发酵：还原结束后，在24小时内用CO2洗涤发酵液，然后降温至0℃，并保持，同时保持罐内压力0.09Mpa。
进一步，步骤S1中，接种前先用75％医用/食品级酒精对接种装置、管路、接头、控制阀充分消毒。
进一步，步骤S1中，酵母的加入量为麦汁重量的0.08～0.12％。
进一步，步骤S4中，前发酵至封罐时间大麦啤酒为3～4天，小麦啤酒为2～3天。
进一步，步骤S5中，封罐还原时间大麦啤酒和小麦啤酒均为4 天。
进一步，步骤S5中，封罐4天后，若无明显双乙酰味，可降温；若有明显双乙酰味，则推迟1～3天降温。
进一步，步骤S6中，所述的降温方法为：以0.5～0.7℃/h的速率降温至5℃，然后以0.1～0.3℃/h的速率降温至0℃。
进一步，步骤S6中，后发酵时间大麦啤酒3～5天，小麦啤酒1～3 天。
进一步，步骤S6中，温度降至5℃时，回收酵母进行再使用；若酵母不再使用，降温至2℃时将其排掉。
俗话说“无酸不成酒”，酸类物质虽然并不构成啤酒的香味，但它是主要的呈味物质。啤酒中适量的酸使啤酒中口感活泼、爽口，缺乏呆滞、粘稠、不爽口；而过量的酸又使啤酒口感粗糙、不柔和、不协调，同时过量的酸也意味着啤酒发酵不正常，是污染产酸菌的标志。因此，将总酸含量控制在合理的范围内，是保证酒品的重要指标。而发酵温度和压力是产酸的关键因素，在较高的温度和较高的压力条件下，能够响应的提高产酸量，压力的增高还能使得溶解在啤酒中的挥发酸量升高，使得啤酒酸刺激感强，酸露头；挥发酸含量过高时意味着啤酒已经酸败了。
啤酒发酵主要产物是酒精和二氧化碳，因此二氧化碳对于啤酒而言不仅无可避免，而且还有大有裨益。首先，啤酒酿造过程中，酵母在无氧环境下将可发酵糖分解成了酒精和二氧化碳，这些二氧化碳会与水结合成碳酸，不仅起到降低了酒体的酸碱度延长啤酒的保质期的作用，也起到了去除酒中的氧气，防止啤酒被氧化的功效。啤酒中的二氧化碳和有机酸具有清新、提神的功用。一方面适量饮用可减少过度兴奋和紧张情绪，并能促进肌肉松弛；另一方面，二氧化碳会刺激口腔神经，起到促进消化的作用。啤酒中的二氧化碳还赋予啤酒爽口的杀口力和丰富的泡沫，这些泡沫正是啤酒中的二氧化碳在一定压力和低温条件下，以溶解、吸附和化合物等多种形式存在啤酒中。在开瓶时由于压力的变化、震动和激溅等原因，二氧化碳从酒液中释放出来升至液面，加上啤酒本身的粘度和一些表面活性物质，特别是蛋白质的存在，使泡沫不易破裂，而且保持一段时间，形成漂亮、洁白、细腻的泡沫堆积。因此，瓶啤内的二氧化碳酸含量过低会影响产品质量。
双乙酰是啤酒发酵过程中产生的具有代表性、挥发性、刺激性的副产物，其含量如果超过味阈值这个界限值，就会出现馊饭味。因此，双乙酰在啤酒中的含量与还原程度是啤酒成熟的主要标志。优质淡爽型啤酒的双乙酰含量要求控制在0.1mg/L以下。
本发明与现有技术相比的有益效果：
1、本发明通过在从发酵罐底部充氧，能够使得氧气在麦汁中分布更均匀，并且使得酵母悬浮在麦汁中，提高发酵效率；发酵过程在较低的温度和压力条件下进行，在该温度下酒精浓度、总酸、二氧化碳、双乙酰的含量能够控制在比较合理的范围内，从而使得啤酒的外观、口感、香味都比较优异，符合中高端啤酒生产的要求。
2、虽然提高发酵温度可加速α-乙酰乳酸非酶分解速度，而且可提高双乙酰的还原速度，但是提高温度对酒精浓度、总酸、二氧化碳、双乙酰的含量有较大影响，因此本发明采用物理方法替换化学方法，通过在前发酵前期适当通风搅拌，既可加速α-乙酰乳酸非酶分解速度，又可加速α-乙酰乳酸的合成速率，有利于降低双乙酰的生成量；并且在后发酵前期，利用CO2洗涤发酵液，以排除挥发性双乙酰。在不影响其他条件的前提下，也达到了降低双乙酰的目的。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明进行进一步说明，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
实施例1
一种麦芽精酿啤酒发酵工艺，包括以下步骤：
S1：接种入罐：接种前先用75％医用/食品级酒精对接种装置、管路、接头、控制阀充分消毒；然后通过氧气将活化后的酵母从底部压入前发酵罐内，并继续充氧2min，使酵母均匀分布在麦芽汁中；酵母的加入量为麦汁重量的0.1％；
S2：排杂：接种后第二天，慢开排杂阀，排冷凝固物；之后每天排杂一次；
S3：测糖：接种后第二天，取样测糖；至封罐前，每天测糖一次；
S4：前发酵：本实施例为大麦啤酒，发酵前期进行通风搅拌，然后保持温度8.8℃、压力0.03Mpa至封罐，时间为4天；
S5：封罐还原：糖度降到4.0BX时，自然升温至12℃，并保持，同时封罐、升压至0.09Mpa，时间为4天；封罐4天后，有明显双乙酰味，推迟1天降温；
S6：后发酵：还原结束后，在24小时内用CO2洗涤发酵液，然后以0.5℃/h的速率降温至5℃，然后以0.1℃/h的速率降温至0℃，然后保持，同时保持罐内压力0.09Mpa，时间为5天；降温至2℃时，将酵母排掉。
实施例2
一种麦芽精酿啤酒发酵工艺，包括以下步骤：
S1：接种入罐：接种前先用75％医用/食品级酒精对接种装置、管路、接头、控制阀充分消毒；然后通过氧气将活化后的酵母从底部压入前发酵罐内，并继续充氧2min，使酵母均匀分布在麦芽汁中；酵母的加入量为麦汁重量的01％；
S2：排杂：接种后第二天，慢开排杂阀，排冷凝固物；之后每天排杂一次；
S3：测糖：接种后第二天，取样测糖；至封罐前，每天测糖一次；
S4：前发酵：本实施例为大麦啤酒，发酵前期进行通风搅拌，然后保持温度9℃、压力0.02Mpa至封罐，时间为4天；
S5：封罐还原：糖度降到4.2BX时，自然升温至12℃，并保持，同时封罐、升压至0.09Mpa，时间为4天；封罐4天后，无明显双乙酰味，可降温；
S6：后发酵：还原结束后，在24小时内用CO2洗涤发酵液，然后以0.6℃/h的速率降温至5℃，然后以0.2℃/h的速率降温至0℃，然后保持，同时保持罐内压力0.09Mpa，时间为4天；温度降至5℃时，回收酵母进行再使用。
实施例3
一种麦芽精酿啤酒发酵工艺，包括以下步骤：
S1：接种入罐：接种前先用75％医用/食品级酒精对接种装置、管路、接头、控制阀充分消毒；然后通过氧气将活化后的酵母从底部压入前发酵罐内，并继续充氧2min，使酵母均匀分布在麦芽汁中；酵母的加入量为麦汁重量的0.1％；
S2：排杂：接种后第二天，慢开排杂阀，排冷凝固物；之后每天排杂一次；
S3：测糖：接种后第二天，取样测糖；至封罐前，每天测糖一次；
S4：前发酵：本实施例为大麦啤酒，发酵前期进行通风搅拌，然后保持温度9.2℃、压力0Mpa至封罐，时间为3天；
S5：封罐还原：糖度降到4.4BX时，自然升温至12℃，并保持，同时封罐、升压至0.09Mpa，时间为4天；封罐4天后，无明显双乙酰味，可降温；
S6：后发酵：还原结束后，在24小时内用CO2洗涤发酵液，然后以0.7℃/h的速率降温至5℃，然后以0.3℃/h的速率降温至0℃，然后保持，同时保持罐内压力0.09Mpa，时间为3天；温度降至5℃时，回收酵母进行再使用。
实施例4
一种麦芽精酿啤酒发酵工艺，包括以下步骤：
S1：接种入罐：接种前先用75％医用/食品级酒精对接种装置、管路、接头、控制阀充分消毒；然后通过氧气将活化后的酵母从底部压入前发酵罐内，并继续充氧2～3min，使酵母均匀分布在麦芽汁中；酵母的加入量为麦汁重量的0.1％；
S2：排杂：接种后第二天，慢开排杂阀，排冷凝固物；之后每天排杂一次；
S3：测糖：接种后第二天，取样测糖；至封罐前，每天测糖一次；
S4：前发酵：本实施例为小麦啤酒，发酵前期进行通风搅拌，然后保持温度12.8℃，24小时后升温至18℃、压力0.03Mpa至封罐，时间为2天；
S5：封罐还原：糖度降到4.0BX时，保持温度为18℃，同时封罐、升压至0.09MPa，时间为4天；封罐4天后，有明显双乙酰味，则推迟2天降温；
S6：后发酵：还原结束后，在24小时内用CO2洗涤发酵液，然后以0.5℃/h的速率降温至5℃，然后以0.1℃/h的速率降温至0℃，然后保持，同时保持罐内压力0.09Mpa，时间为3天；温度降至5℃时，回收酵母进行再使用。
实施例5
一种麦芽精酿啤酒发酵工艺，包括以下步骤：
S1：接种入罐：接种前先用75％医用/食品级酒精对接种装置、管路、接头、控制阀充分消毒；然后通过氧气将活化后的酵母从底部压入前发酵罐内，并继续充氧2～3min，使酵母均匀分布在麦芽汁中；酵母的加入量为麦汁重量的0.1％；
S2：排杂：接种后第二天，慢开排杂阀，排冷凝固物；之后每天排杂一次；
S3：测糖：接种后第二天，取样测糖；至封罐前，每天测糖一次；
S4：前发酵：本实施例为小麦啤酒，发酵前期进行通风搅拌，然后保持温度13.0℃，24小时后升温至18℃、压力0.02Mpa至封罐，时间为3天；
S5：封罐还原：糖度降到4.2BX时，保持温度为18℃，同时封罐、升压至0.09MPa，时间为4天；封罐4天后，无明显双乙酰味，可降温；
S6：后发酵：还原结束后，在24小时内用CO2洗涤发酵液，然后以0.6℃/h的速率降温至5℃，然后以0.2℃/h的速率降温至0℃，然后保持，同时保持罐内压力0.09Mpa，时间为2天；温度降至5℃时，回收酵母进行再使用。
实施例6
一种麦芽精酿啤酒发酵工艺，包括以下步骤：
S1：接种入罐：接种前先用75％医用/食品级酒精对接种装置、管路、接头、控制阀充分消毒；然后通过氧气将活化后的酵母从底部压入前发酵罐内，并继续充氧2～3min，使酵母均匀分布在麦芽汁中；酵母的加入量为麦汁重量的0.1％；
S2：排杂：接种后第二天，慢开排杂阀，排冷凝固物；之后每天排杂一次；
S3：测糖：接种后第二天，取样测糖；至封罐前，每天测糖一次；
S4：前发酵：本实施例为小麦啤酒，发酵前期进行通风搅拌，然后保持温度13.2℃，24小时后升温至18℃、压力0Mpa至封罐，时间为3天；
S5：封罐还原：糖度降到4.4BX时，保持温度为18℃，同时封罐、升压至0.09MPa，时间为4天；封罐4天后，有明显双乙酰味，则推迟3天降温；
S6：后发酵：还原结束后，在24小时内用CO2洗涤发酵液，然后以0.7℃/h的速率降温至5℃，然后以0.3℃/h的速率降温至0℃，然后保持，同时保持罐内压力0.09Mpa，时间为1天；温度降至5℃时，回收酵母进行再使用。
对比例1
与实施例2基本相同，唯有不同的是，步骤S4中，麦汁进罐温度为9℃，自然升温至11.5℃，并且未对压力进行控制。
对比例2
与实施例2基本相同，唯有不同的是，步骤S5中，温度不变，升压至0.1MPa。
对比例3
与实施例2基本相同，唯有不同的是，步骤S6中，在36小时内降温。
对比例4
与实施例5基本相同，唯有不同的是，步骤S4中，麦汁进罐温度为14.5℃，自然升温至20.5℃。
对比例5
与实施例5基本相同，唯有不同的是，步骤S5中，升压至0.1 MPa。
对比例6
与实施例5基本相同，唯有不同的是，步骤S6中，在36小时内降温。
成品酒对比实验
根据啤酒国家标准GB4927-2008的要求，按照GB/T 4928中的分析方法，对按照本发明实施例1～6及对比例1～6的发酵方法制备的啤酒的各项指标进行检测及感官分析，
1、实施例1～6及对比例1～6的发酵方法制备的啤酒的各项指标检测结果如表1所示。
表1各项指标检测结果
由表1可知，在实施例1～6及对比例1～6的发酵工艺下，获得的成品酒各项指标均在合格范围内。其中，实施例1～6获得的成品酒指标均达到了优级水平，而对比例1～6获得的成品酒指标只能达到一级水平。这是由于，对比例1、对比例3～4及对比例6中，实际上是在偏高的发酵温度下进行发酵的，对比例2、对比例5则是在偏高的压力条件下进行发酵的，发酵温度和发酵压力的偏高，虽然能够在一定程度上提高发酵速度，缩短发酵时间，但偏高的温度容易造成酵母衰老快，高级醇生成量增高，啤酒口味失调，口感差。发酵温度和发酵压力的偏高使得酒精浓度、总酸、二氧化碳、双乙酰的含量都朝着偏高的方向发展，数值超出了优级的范围，因此只能降级处理。
2、感官分析结果如表2所示。
表2感官分析结果
由表2可知，实施例1～6获得的成品酒，外观均达到了优级水平，而对比例1～6获得的成品酒指标只能达到一级水平。这是由于，对比例1、对比例3～4及对比例6中，实际上是在偏高的发酵温度下进行发酵的，对比例2、对比例5则是在偏高的压力条件下进行发酵的，发酵温度和发酵压力的偏高，虽然能够在一定程度上提高发酵速度，缩短发酵时间，但偏高的温度容易造成酵母衰老快，高级醇生成量增高，啤酒口味失调，口感差。如表1的数据所示，发酵温度和发酵压力的偏高使得酒精浓度、总酸、二氧化碳、双乙酰的含量都朝着偏高的方向发展，而酒精浓度、总酸、二氧化碳、双乙酰是影响外观、泡沫、泡沫特性、口感、香气和香味的主要因素，使得外观表现超出了优级的范围，因此只能降级处理。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。