啤酒发酵中常见异常现象处理方法的研究

摘要：啤酒发酵分为主发酵和后发酵（又叫贮酒）两个阶段，麦汁经过啤酒酵母的正常发酵后，成为尚未成熟的嫩啤酒，接着经过一段时间的贮酒（或陈酿），使其后熟，经过滤包装后即成为成品啤酒。但是啤酒在发酵过程中经常会出现发酵异常现象，由于发酵异常，从而导致啤酒风味、口感等方面出现质量问题。通过对啤酒发酵中存在的一些常见异常发酵进行研究，并提出相应的处理办法，使企业的损失减少到低程度。
啤酒发酵过程是麦芽汁中的可发酵性糖（麦芽糖、葡萄糖与麦芽三糖等），在啤酒酵母的酶解作用下，分解成酒精和二氧化碳等物质。发酵终了产物中含有少量酒精、二氧化碳气体和多种营养成分，味苦，略带生涩的“ 嫩啤酒”。然后经过贮酒，消除嫩啤酒味，后熟的啤洒过滤后经过包装即可成为成品啤酒上市销售。但由于在发酵生产中管理不善，或菌种出现问题，从而导致发酵出现异常，由于酵母发酵异常，导致其代谢途径出现不同，代谢产物出现异常，终将会影响到啤酒的口感、风味等质量问题。啤酒发酵的异常现象主要有下列几类。
1发酵液“ 翻腾”现象
1.1现象
在啤酒主发酵的落泡期以前，发酵槽的某一处产生大量的气泡，气泡剧烈地涌向液面，将发酵液表面的泡沫推向一边，好像水沸腾一样，有时会更剧烈些，像喷泉一样。
1.2产生的原因
首先，是由于使用酵母纯度不够，或酵母在发酵槽某处大量堆积；其次，可能是由于麦汁组成不良，是酒花用量少或质量次，麦汁中酒花树脂含量太低；再有可能是由于冷却夹套开启不当，造成上部温度与工艺曲线偏差1.5℃~ 4℃，罐中部温度更高，引起发酵液强烈对流；后，可能是压力不稳，压力的急剧升降也会造成翻腾。
1.3后果
这种异常发酵危害较大。这种现象出现后，将会导致发酵度较低，酒液澄清也较慢，过滤困难，产品带有不良的苦味，且产品的保存性差。
1.4解决办法
加强车间的清洁灭菌工作和酵母菌种的管理工作；加强糖化，延长蛋白质休止的时间；加强麦汁冷却和凝固物的去除；检查仪表是否正常；严格控制冷却温度，避免上部酒液温度过高；保持发酵罐内压力稳定。
2气泡发酵
2.1现象
主发酵的低泡期，发酵液表面产生很大的气泡。
2.2产生原因
首先，是由于发酵时使用的啤酒酵母不纯，其中含有野生酵母或其他杂菌；其次，也与麦芽质量有关系，麦芽质量次，使麦汁中含有过多的粘性物质所致。
2.3后果
对产品质量危害较大，使成品啤酒缺乏芳香醇厚的口感，且耐藏性差。
2.4解决办法
做好管路、容器的洗刷和灭菌工作；加强酵母洗涤和工艺管理；加强糖化操作。
3酵母自溶
3.1现象
发酵结束后，酵母沉降困难，酵母泥温度过高（16$ ~ 18$），酵母自溶。
3.2产生原因
当发酵设备下部的温度与中、上部温度差过1.5 $ ~ 5 $以上时，会造成酵母沉降困难和酵母自溶现象。
3.3后果
酒液有酵母味，有时会出现啤酒杀菌后浑浊。
3.4解决办法
检查仪表是否正常；及时排放酵母泥；冷媒温度保持- 4 $，贮酒期上、中、下温度保持 - 1 $。
4啤酒中含高级醇标
4.1现象
饮用啤酒后“ 上头”。
4.2原因
啤酒中高级醇含量大于120mg /L,异丁醇过10mg /L，异戊醇含量过50mg /L。
4.3解决办法
选用高级醇产量低的酵母菌种；适当提高酵母添加量，减少酵母增殖量，酵母浓度以1.5% 107个/m L为宜；控制120P麦芽汁a-氨基氮含量在（180’ 20）m g /L；控制麦芽汁中的溶氧量；控制好发酵温度和罐压。
5发酵罐结冰
5.1现象
发酵罐冷却带附近发生结冰现象。
5.2原因
当罐的下部温度与工艺曲线偏差2$左右，会使贮酒期罐内温度达到啤酒的冰点（-1.8$ ~ 2.3 $）可能导致冷却带附近结冰。
5.3结冰的原因
仪表失灵、温度参数选择不当、热电阻安装位置深度不合适、仪表精度差、操作不当等。
5.4解决办法
检查测温元件及仪表误差，要检查铂电阻是否泄漏，若泄漏应烘烤后，用石蜡密封或更换铂电阻；选择恰当的测温点位置和热电阻插入深度；加强工艺管理、及时排放酵母；冷媒液温度应控制在- 4 $ ~ -2.5 $，不能采用- 8 $的冷媒液。
6发酵中止现象
6.1现象
发酵液在发酵过程中出现不降糖现象，即发酵中止。
6.2原因
麦芽汁营养不够，低聚糖含量过高，a-氨基氮不足，酸度过高或过低；酵母凝聚性强，造成早期絮凝沉淀；酵母退化，发生突变导致不降糖；酵母自发突变，产生呼吸缺陷型酵母所致。
6.3解决办法
如果是由于酵母凝聚性强，造成早期絮凝沉淀所致，可以通过增加麦汁通风量，调整发酵温度，待糖度降到接近终发酵度时再降温以延长高温期。但要改进酵母的凝聚性能，采用分离凝聚性较弱的酵母菌株解决这一现象。如果是因酵母退化，发生突变导致不降糖所致，可以采用更换新的酵母菌种来解决。如果是由酵母自发突变，产生呼吸缺陷型酵母所致，可以从原菌种重新扩培或更换菌种。此外，在麦芽汁制备过程中，要加强蛋白质的水解，适当降低蛋白质分解温度，并延长蛋白质分解时间；糖化时要适当调整糖化温度，加强低温段的水解，足够的糖化时间，并调整好醪液的pH。
7双乙酰还原困难
7.1原因
发酵结束后双乙酰含量偏高达不到要求。
7.2原因
麦芽汁中a - 氨基氮含量偏低，代谢产生的a- 乙酰乳酸多，造成双乙酰峰值高，迟迟降不下来；采取高温快速发酵，麦芽汁中可发酵性糖含量高，酵母增殖量大，利于双乙酰的形成；主发酵后期酵母过早沉降，发酵液中悬浮的酵母数过少，双乙酵还原能力差；使用的酵母衰老或酵母还原双乙酰的能力差等。
7.3解决办法
控制麦芽汁中a -氨基氮含量，避免过高或过低；适当提高酵母接种量和满罐温度，双乙酰还原温度适当提高；发酵温度不宜过高，升温后采用加压发酵抑制酵母的增殖；主发酵结束后，降温幅度不宜太快；采用双乙酰还原能力强的菌种；添加高泡酒，加快双乙酰的还原；用CO2洗涤排除双乙酰；降温后与其他罐的酒合滤。
8双乙酰回升
8.1现象
发酵结束后双乙酰合格，经过低温贮酒或过滤以后，或经过杀菌，双乙酰的含量增加的现象称为双乙酰回升。
8.2双乙酰回升的主要原因
啤酒中双乙酰前驱物质残留量高，滤酒后吸氧造成杀菌后双乙酰标的回升现象；发酵后期染菌造成双乙酰回升；过滤后吸氧使酵母再繁殖产生。a-乙酰乳酸经氧化后使双乙酰含量增加。
8.3解决办法
过滤时尽可能减少氧的吸人；过滤后清酒不宜长时间存放，更不能在不满罐的情况下放置过夜：清酒中添加抗氧化剂如抗坏血酸等，或添加葡萄糖氧化酶消除酒中的溶解氧；罐装机要用二氧化碳背压；灌酒时用清酒或脱氧水引沫，以排除瓶颈空气，避免啤酒吸氧。
9后酵不旺盛，泡沫升不起来
9.1现象
下酒后，后发酵前期发酵较旺盛，敞口发酵时应有泡沫溢出桶口，然后再萎缩；封桶密封发酵，有时发酵不旺盛，泡沫升不上来，溢不出来。
9.2原因
下酒时残糖过低，酵母含量少；后酵室温度太低；发酵液缺乏胶体物质，不易形成泡沫；下酒后桶内空隙太大，泡沫升不上来；下酒时2次或3次满桶，相隔时间太长，旺盛发酵势头已过。
9.3后果
发酵液中含有很重的后苦味，严重影响啤酒品质。
9.4解决办法
及时发现原因，及时纠正，假如气压能上升至40kPa~ 50kPa，一般不预处理。

来源：惠合发酵罐厂家