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啤酒酿造 - 麦汁充氧

  酵母在繁殖的过程中需要氧气作为能源。在啤酒的发酵过程中, 酵母的代谢过程包括有氧呼吸和厌氧发酵两个阶段。

  1、有氧酵解阶段, 酵母进行有氧呼吸消耗发酵液中的营养物质, 生成二氧化碳、 水和大量的能量, 作为生命活动和繁殖的重要过程。

  2、厌氧发酵阶段, 酵母消耗糖进行无氧发酵产生酒精、 二氧化碳和少量的能量。酵母的繁殖一般在有氧呼吸阶段, 生产过程中添加到麦汁中的酵母量在(12~18) ×106 个/ml, 按生产工艺要求, 要保证旺盛的主发酵, 必须使主发酵时期的酵母数达到 60~80×106 个/ml,这说明在主发酵开始阶段, 酵母必须有一个迅速的增殖的阶段。而大罐中的麦汁成分已经定型, 糖分和氮源一定, 酵母的增殖取决于氧的供给。酵母细胞在增殖时, 首先要在细胞壁内形成半透明的细胞膜, 细胞必须依赖于氧原子与类脂的结合, 形成甾醇最终才能产生新的酵母细胞。

  除酵母活性外,主酵期间影响酵母生长的三个要素为麦汁a-氨基氮、麦汁充氧、冷凝固物排放。麦汁溶解氧对醇酯、成熟度有重要影响。

  麦汁充氧不足,不利于酵母的繁殖,会导致发酵不旺盛,双乙酰、乙醛峰值虽不高,但后期酵母活力低,还原速度慢, 酒液中双乙酰、乙醛含量高。

  麦汁溶解氧增加,酵母增值倍数增高,会形成多量的 α 一乙酰乳酸,而且会消耗大量的快速还原性物质, 从而导致发酵后期双乙酰还原较慢,主酵降糖速度快,高级醇越高,使啤酒饮后有“上头”感觉,酯类物质生成含量降低, 醇脂比升高。且过高的充氧量, 泡沫高度过高, 会造成染菌和发酵罐溢泡的危险

  冷麦汁溶解氧的数量与下列因素有关:1.温度,温度低比温度高吸氧多;2.表面积,暴露于空气或氧的表面积越大,吸氧越多;3.浓度,麦汁浓度低比麦汁浓度高时吸氧多;4.时间,与空气或氧接触的时间长,吸氧多一些;5.注入压力,对文丘里管的充氧方式而言,注入压力高,吸氧多。

  (1)麦汁充氧量的控制:常规做法是控制冷麦汁溶解氧在5 ~ 8mg/L,并可以按照酵母繁殖的实际需求进行必要的调节,一般很少超过10mg/L。麦汁充氧量一般是通过充氧时的氧气流量、压力、时间和充氧设备等条件来控制的。

  (2)充氧方式的控制:

  对冷麦汁充氧的位置。正确的充氧位置应该是在添加酵母的位置附近,即在冷麦汁管道上安装一个既可以同时充氧与添加酵母,又能充分进行混合的装置,这样充氧,酵母接触氧和吸收氧的效果最好.

  啤酒厂一般常采用冷麦汁管道上加装文丘里管的形式,在添加酵母前,对冷麦汁进行充氧,使含有溶解氧的冷麦汁入罐,然后马上进行酵母接种,这也是一种比较好的方式。

  可以在麦汁冷却过程中,用相对较小的流量对麦汁全程充氧,能均匀分布溶解氧,不主张对麦汁大流量集中充氧,后者氧的溶解情况并不好。

  凡是添加酵母的批次麦汁可进行全程充氧或分段充氧,不添加酵母的批次麦汁原则上不充氧;考虑到酵母繁殖情况的需要,对多批次满罐的大型发酵罐,加酵母的批次可全程充氧或分段充氧,添加酵母后的下一个批次,充氧量可适当减少,或视酵母繁殖情况进行充氧量和充氧时间的增减。假若进罐是多个批次的麦汁,最后一个批次的冷麦汁进罐,原则上可不充氧。但如发现进罐麦汁存在不均匀的情况,可以用较低流量与较低压力的无菌空气充5 -10min。
  本文转自:小刘哥酿造工作室