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啤酒發(fā)酵中會出現(xiàn)的質(zhì)量問題及控制
三、異常發(fā)酵現(xiàn)象和處理方法 1．發(fā)酵液"翻騰"現(xiàn)象（造成酒液澄清慢，過濾困難，質(zhì)量較差） 產(chǎn)生的原因：主要是由于冷卻夾套開啟不當，造成上部溫度與工藝曲線偏差1.5～4℃，罐中部溫度更高，引起發(fā)酵液強烈對流。另外，壓力不穩(wěn)，急劇升降也會造成翻騰。 解決辦法：檢查儀表是否正常；嚴格控制冷卻溫度，避免上部酒液溫度過高；保持罐內(nèi)壓力穩(wěn)定。 2．發(fā)酵罐結(jié)冰 當罐的下部溫度與工藝曲線偏差2℃左右，會使貯酒期罐內(nèi)溫度達到啤酒的冰點（-1.8～2.3℃），可能導(dǎo)致冷卻帶附近結(jié)冰。 啤酒冰點溫度的經(jīng)驗計算公式為： G =-A×0.42+P×0.04+0.02 式中 A-啤酒中酒精含量m/m% P-原麥汁濃度m/m% G-冰點℃ 結(jié)冰的原因：儀表失靈、溫度參數(shù)選擇不當、熱電阻安裝位置深度不合適、儀表精度差、操作不當?shù)取? 解決的辦法：檢查測溫元件及儀表誤差，特別要檢查鉑電阻是否泄漏，若泄漏應(yīng)烘烤后石蠟密封或更換；選擇恰當?shù)臏y溫點位置和熱電阻插入深度；加強工藝管理、及時排放酵母；冷媒液溫度應(yīng)控制在-2.5～-4℃，不能采用-8℃的冷媒液。 3．酵母自溶 原因：當罐下部溫度與中、下部溫度差1.5～5℃以上時，會造成酵母沉降困難和酵母自溶現(xiàn)象。罐底酵母泥溫度過高（16～18℃）、維持時間過長，也會造成酵母自溶，產(chǎn)生酵母味，有時會出現(xiàn)啤酒殺菌后混濁。 解決的辦法：檢查儀表是否正常；及時排放酵母泥；冷媒溫度保持-4℃，貯酒期上、中、下溫度保持在-1～1℃之間。 4．飲用啤酒后"上頭"現(xiàn)象 原因：一般啤酒中高級醇含量超過120mg/L，異丁醇超過10mg/L，異戊醇含量超過50mg/L時，就會造成飲用啤酒后的"上頭"現(xiàn)象。 解決辦法：選用高級醇產(chǎn)生量低的酵母菌種；適當提高酵母添加量，減少酵母的增殖量，酵母細胞數(shù)以15×106個/ml為宜；控制12°P麥汁α－氨基氮含量在180±200mg/L左右；控制麥汁中溶解氧含量在8～10mg/L；控制好發(fā)酵溫度和罐壓。 5．雙乙酰還原困難發(fā)酵結(jié)束后雙乙酰含量一直偏高達不到要求。 造成這種現(xiàn)象的原因有：麥汁中α-氨基氮含量偏低，代謝產(chǎn)生的α-乙酰乳酸多，造成雙乙酰峰值高，遲遲降不下來；采取高溫快速發(fā)酵，麥汁中可發(fā)酵性糖含量高，酵母增殖量大，利于雙乙酰的形成；主發(fā)酵后期酵母過早沉降，發(fā)酵液中懸浮的酵母數(shù)過少，雙乙酰還原能力差；使用的酵母衰老或酵母還原雙乙酰的能力差等。 解決辦法：控制麥汁中α-氨基氮含量（160～200mg/L）,避免過高或過低；適當提高酵母接種量和滿罐溫度，雙乙酰還原溫度適當提高；發(fā)酵溫度不宜過高，升溫后采用加壓發(fā)酵抑制酵母的增殖；主發(fā)酵結(jié)束后，降溫幅度不宜太快；采用雙乙酰還原能力強的菌種；添加高泡酒，加快雙乙酰的還原；用CO2洗滌排除雙乙酰；降溫后與其他罐的酒合濾。 6．雙乙酰回升 發(fā)酵結(jié)束后雙乙酰合格，經(jīng)過低溫貯酒或過濾以后，或經(jīng)過殺菌雙乙酰的含量增加的現(xiàn)象稱為雙乙?；厣? 雙乙?；厣闹饕蛴校浩【浦须p乙酰前驅(qū)物質(zhì)殘留量高，濾酒后吸氧造成殺菌后雙乙酰超標的回升現(xiàn)象；發(fā)酵后期染菌造成雙乙酰回升；過濾后吸氧使酵母再繁殖產(chǎn)生α－乙酰乳酸，經(jīng)氧化后使雙乙酰含量增加。 解決辦法：過濾時盡可能減少氧的吸入；過濾后清酒不宜長時間存放，更不能再不滿罐的情況下放置過夜；清酒中添加抗氧化劑如抗壞血酸等或添加葡萄糖氧化酶消除酒中的溶解氧；灌裝機要用二氧化碳背壓；灌酒時用清酒或脫氧水引沫，以保證完全排除瓶頸空氣，避免啤酒吸氧。 7．發(fā)酵中止現(xiàn)象 發(fā)酵液發(fā)酵中止即所謂的"不降糖"。 造成這種現(xiàn)象的原因有：麥芽汁營養(yǎng)不夠，低聚糖含量過高，α－氨基氮不足，酸度過高或過低；酵母凝聚性強，造成早期絮凝沉淀；酵母退化，發(fā)生突變導(dǎo)致不降糖；酵母自發(fā)突變，產(chǎn)生呼吸缺陷型酵母所致。 解決辦法：如果是由酵母凝聚性強，造成早期絮凝沉淀所致?？梢酝ㄟ^增加麥汁通風(fēng)量，調(diào)整發(fā)酵溫度，待糖度降到接近最終發(fā)酵度時再降溫以延長高溫期。但會改進酵母的凝聚性能，最好采用分離凝聚性較弱的酵母菌株解決這一現(xiàn)象。如果是因酵母退化，發(fā)生突變導(dǎo)致不降糖所致?？梢圆捎酶鼡Q新的酵母菌種來解決。如果是由酵母自發(fā)突變，產(chǎn)生呼吸缺陷型酵母所致?？梢詮脑N重新擴培或更換菌種。此外，在麥芽汁制備過程中，要加強蛋白質(zhì)的水解，適當降低蛋白質(zhì)分解溫度，并延長蛋白質(zhì)分解時間；糖化時要適當調(diào)整糖化溫度，加強低溫段的水解，保證足夠的糖化時間，并調(diào)整好醪液的PH值。
請問時間和溫度對啤酒酵母發(fā)酵的影響
酶的催化作用受溫度的影響很大，一方面與一般化學(xué)反應(yīng)一樣，提高溫度可以增加酶促反應(yīng)的速度。通常溫度每升高10℃，反應(yīng)速度加快一倍左右，最后反應(yīng)速度達到最大值。另一方面酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，溫度過高可引起蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致酶的失活。因此，反應(yīng)速度達到最大值以后，隨著溫度的升高，反應(yīng)速度反而逐漸下降，以至完全停止反應(yīng)。反應(yīng)速度達到最大值時的溫度稱為某種酶作用的最適溫度。高于或低于最適溫度時，反應(yīng)速度逐漸降低。大多數(shù)動物酶的最通溫度為37℃一40℃，植物酶的最適溫度50℃一60℃。但是，一種酶的最適溫度不是完全固定的，它與作用的時間長短有關(guān)，反應(yīng)時間增長時，最適溫度向數(shù)值較低的方向移動。通常測定酶的活性時，在酶反應(yīng)的最適溫度下進行。為了維持反應(yīng)過程中溫度的恒定，一般利用恒溫水浴等恒溫裝置。
酶對溫度的穩(wěn)定性與其存在形式有關(guān)。已經(jīng)證明大多數(shù)酶在干燥的固體狀態(tài)下比較穩(wěn)定，能在室溫下保存數(shù)月以至一年。溶液中的酶，一般不如固體的酶穩(wěn)定，而且容易為微生物污染，通常很難長期保存而不夾失其活性，在高溫的情況下，更不穩(wěn)定。
隨著時間變化，酶的活性會發(fā)生改變，會造成與溫度相似的影響
溶氧量對發(fā)酵的影響因素都有哪些
溶解氧對發(fā)酵的影響分為兩方面：一是溶氧濃度影響與呼吸鏈有關(guān)的能量代謝，從而影響微生物生長；另一是氧直接參與產(chǎn)物合成。
（一）溶氧對微生物自身生長的影響
根據(jù)對氧的需求，微生物可分為專性好氧微生物、兼性好氧微生物和專性厭氧微生物。專性好氧微生物把氧作為最終電子受體，通過有氧呼吸獲取能量，如霉菌；進行此類微生物發(fā)酵時一般應(yīng)盡可能的提高溶解氧(DO)，以促進微生物生長，增大菌體量。兼性好氧微生物的生長不一定需要氧，但如果在培養(yǎng)中供給氧，則菌體生長更好，如酵母菌；典型如乙醇發(fā)酵，對溶DO的控制分兩個階段，初始提供高DO值進行菌體擴大培養(yǎng)，后期嚴格控制DO進行厭氧發(fā)酵。厭氧和微好氧微生物能耐受壞境中的氧，但它們的生長并不需要氧，這些微生物在發(fā)酵生產(chǎn)中應(yīng)用較少。而對于專性厭氧微生物，氧則可對其顯示毒性，如產(chǎn)甲烷桿菌，此時能否限制DO在一個較低值往往成為發(fā)酵成敗的關(guān)鍵。
溶解氧對微生物自身生長的影響體現(xiàn)在多個方面，其中對微生物酶的影響是不可忽略的重要因素。在過低溶氧條件下，TCA循環(huán)代謝流量減小，不足以平衡葡萄糖酵解速率，從而刺激了LDH的酶活，使代謝流轉(zhuǎn)向乳酸生成,造成乳酸積累；而過高溶氧，GDH酶活明顯降低，且TCA循環(huán)流量加大，生成大量CO2,造成碳源損失，兩種情況均不利于谷氨酸生成。
啤酒工業(yè)中，在啤酒的發(fā)酵階段，酵母的繁殖需要有足夠的氧氣，在除此之外的任何階段都應(yīng)極力避免氧的參與。啤酒發(fā)酵液總含氧量由酒體溶解氧和瓶頸空氣兩部分組成，一般情況下，啤酒中的含氧量超過2M時對生產(chǎn)就有明顯的危害。因為氧氣的存在會促使酵母采取有氧呼吸的代謝途徑，從而破壞乙醇發(fā)酵的厭氧代謝過程。但是，研究表明無氧條件下發(fā)酵生成的乙醇低于溶氧控制在1%-4%條件下生成的乙醇。這主要是由于無氧條件下的菌體量遠遠低于有氧條件下菌體量，而乙醇的生成與菌體量有很大的聯(lián)系。
類似微生物發(fā)酵的活性污泥法處理污水的過程中，DO的影響及控制也十分重要。曝氣池中氧氣不足和過量都會對微生物生存環(huán)境帶來不利影響。當氧氣不足時，一方面由于曝氣池中絲狀菌會大量繁殖，最終產(chǎn)生污泥膨脹；另一方面會降低細菌分解的效果，延長處理時間，甚至導(dǎo)致生物處理失效。而氧氣過量(即過量曝氣)則會由于絮凝劑遭到破壞而導(dǎo)致懸浮固體沉降性變差,同時使能耗過高。
（二）溶氧對發(fā)酵產(chǎn)物的影響
對于好氧發(fā)酵來說，溶解氧通常既是營養(yǎng)因素，又是環(huán)境因素。特別是對于具有一定氧化還原性質(zhì)的代謝產(chǎn)物的生產(chǎn)來說，DO的改變勢必會影響到菌株培養(yǎng)體系的氧化還原電位，同時也會對細胞生長和產(chǎn)物的形成產(chǎn)生影響。
在黃原膠發(fā)酵中，雖然發(fā)酵液中的溶氧濃度對菌體生長速率影響不大,但是對菌體濃度達到最大之后的菌體的穩(wěn)定期的長短及產(chǎn)品質(zhì)量卻有著明顯的影響。
需氧微生物酶的活性對氧有著很強的依賴性。谷氨酸發(fā)酵中，高溶氧條件下乳酸脫氫酶(LDH)活性明顯比低溶氧條件下的LDH酶活要低，產(chǎn)酸中后期谷氨酸脫氫酶(GDH)的酶活下降很快，這可能是由于在高溶氧條件下，劇烈的通氣和攪拌加劇了菌體的死亡速度和發(fā)酵活性的衰減。
DO值的高低還會改變微生物代謝途徑，以致改變發(fā)酵環(huán)境甚至使目標產(chǎn)物發(fā)生偏離。研究表明，L-異亮氨酸的代謝流量與溶氧濃度有密切關(guān)系，可以通過控制不同時期的溶氧來改變發(fā)酵過程中的代謝流分布,從而改變Ile等氨基酸合成的代謝流量。
水中各種離子對啤酒釀造有什么影響？
（1）一般釀造用水中鎂離子的濃度較鈣離子濃度小，Mg（HCO3）2
呈堿性，當與堿性的
K2HPO4
共存時，使醪液酸度下降、pH
值升高，而且
Mg（HCO3）2
的降酸作用比
Ca（HCO3）2
強。
（2）當釀造用水中的鈣、鎂離子與
SO2-4、NO-3、Cl-形成永久硬度的硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物時，
這些物質(zhì)能消除水中重碳酸鈣、重碳酸鎂的減酸作用，使堿性的第二磷酸鹽重新變成酸性的第一磷
酸鹽。磷酸鹽只能在加熱的情況下才能沉淀下來。由于水中鎂離子較鈣離子少，鈣的增酸作用較鎂
離子強（Mg2+只有
Ca2+作用的
1/2）
。因此啤酒生產(chǎn)上一般采用硫酸鈣（石膏）或氯化鈣來增酸調(diào)節(jié)
pH
值。
（3）水中微量的銅和鋅對啤酒酵母代謝作用是有益的，微量的鋅對降低啤酒中的雙乙酰、醛類和
揮發(fā)性酸類是有利的。水中鐵含量超過
0.5mg/L，麥汁中的單寧與鐵反應(yīng)，使麥汁色澤變黑，并使成
品啤酒中帶有不愉快的鐵腥味，還會影響酵母的生長繁殖和正常發(fā)酵。但總的來說重金屬離子過量
對酵母有毒性，抑制酶活力并易引起啤酒混濁。
關(guān)于《酵母對啤酒的影響》的介紹到此就結(jié)束了。
