酿酒工艺学复习资料.docx
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酿酒工艺学复习资料
复习资料
啤酒工艺学
（一）啤酒的概念，酒度的表示方法
啤酒是采用大麦和水为主要原料，加酒花，经酵母发酵酿制成的一种含有CO2，起泡的低酒精度的饮料。
酒饮料中酒精的百分含量称作“酒度”
酒度的三种表示方法：
•体积分数（%v/v）：
每100ml酒中含有纯酒精的毫升数。
白酒、黄酒、葡萄酒均以此法表示。
啤酒10°P含酒精3.9%（v/v）
•质量分数（%m/m）
啤酒10°P含酒精3.1%（m/m）
•标准酒度（ProofSpirit）
–能点燃火药的最低酒精度为标准酒度100度，100标准酒度相当于体积分数57.07％或质量分数49.44％
–一般按：
体积分数2=标准酒度
（二）酿造啤酒的主要原料有哪些？
用大麦作主料的原因？
大麦的主要化学成分有哪些？
啤酒生产中使用辅料的意义，常用的辅料有哪些？
酒花的化学成分及各自的功能？
啤酒生产用水分为哪几种？
酿造用水的要求？
水的硬度（暂时硬度，永久硬度）
啤酒酿造的主要原料：
水、大麦、酒花和酵母
大麦用于酿造啤酒的原因
Ø大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类（蛋白酶，淀粉酶）
Ø大麦种植遍及全球
Ø大麦的化学成分适合酿造啤酒（淀粉高，蛋白质低）
Ø大麦是非人类食用主粮
大麦的化学成分
1.淀粉
2.半纤维素和麦胶物质
3.蛋白质
4.多酚类物质
5.其他物质
1）类脂物质
2）无机盐
3）其它：
磷酸盐、维生素、酚类物质等。
啤酒生产中使用辅助原料的意义
Ø降低啤酒生产成本
Ø降低麦汁总氮，提高啤酒稳定性
Ø调整麦汁组分，提高啤酒某些特性
常用的辅料:
Ø大米——国内大多数厂家使用
Ø玉米——少数厂用
Ø小麦——国外使用
Ø蔗糖、葡萄糖和糖浆等
酒花的化学成分:
一、苦味物质
1.酒花中的苦味物质包括α-酸、β-酸及其氧化、聚合产物。
2.提供啤酒愉快苦味的物质
1）α-酸
是啤酒中苦味的主要成分，具有强烈的苦味和很强的防腐能力，可降低啤酒的表面张力，增加啤酒的泡沫稳定性。
含量为5%~11%
2）β-酸
●也是苦味物质，含量为11%
●它的苦味没有α—酸大，防腐力比α-酸低。
水中溶解度比α—酸小。
它更易氧化形成β—软树脂。
β软树脂能赋于啤酒宝贵的柔和苦味
二、酒花精油
是酒花腺体另一重要成分，新鲜酒花中仅含0.4％~2.0％的酒花精油，它经蒸馏后成黄绿色油状物，是啤酒重要的香气来源，特别是它容易挥发，是啤酒开瓶闻香的主要成分。
精油的主要成分是碳-氢结构化合物和碳—氢—氧原子的醇、酮和酯类，其中碳—氢—氧原子的醇、酮和酯类是啤酒中幽雅香气的主要成分
三、多酚物质
酒花多酚含量：
4-10%，是一个混合物，主要包括单宁、非单宁等，是引起啤酒混浊的主要成分。
对啤酒酿造有双重作用
多酚的作用
Ø在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物。
Ø在麦汁冷却时形成冷凝固物。
Ø在后酵和贮酒直至灌瓶以后，缓慢和蛋白质结合，形成汽雾浊及永久混浊物。
Ø在麦汁和啤酒中形成色泽物质和涩味。
啤酒生产用水
酿造用水的质量要求（重点）
1.外观无色透明，无悬浮物及沉淀物。
2.口味有清爽的味感。
无咸、苦、涩等异味。
3.pH值6~7为宜。
4.硬度总硬8˚以下为宜，暂硬2˚~5˚为好。
5.有机物高锰酸钾消耗量应为0~3mg/L。
6.总溶解盐类固形物的含量以150~200mg/L为宜。
7.铁盐以不超过0.3mg/L为佳。
铁盐的存在会氧化麦汁中的单宁，增加麦汁色度，使啤酒带有铁腥味并易发生混浊。
8.锰盐0.1mg/L以下为好。
微量锰盐有利于酵母生长，过量则使啤酒缺乏光泽，口味粗糙。
9.硅酸盐以SiO3计，应在30mg/L以下。
过量则麦汁不清，发酵时形成胶团，影响发酵和啤酒过滤；引起啤酒胶体混浊；使啤酒口味粗糙。
10.其他金属离子重金属离子的含量必须符合饮用水的标准。
过量抑制酵母和酶的活性，并使啤酒出现早期混浊，对人体健康也是有害的。
11.硫酸钙1~1.5g/L为宜。
12.氯及氯化物氯含量不超过0.3mg/L。
氯化物最适含量为20~60mg/L。
13.氮化合物硝酸盐应在0.2mg/L以下。
亚硝酸盐和氨态氮最好不检出。
14.有害微生物37℃下培养24h，1mL水中细菌总数不得超过100个，不得有大肠杆菌和八联球菌存在。
水的硬度：
是指溶解在水中的碱金属盐的总和，而钙盐和镁盐是硬度指标的基础。
德国硬度：
每升水中含有10mg的氧化钙为1度。
水的硬度有两种：
暂时硬度：
水中Ca2+、Mg2+以酸式碳酸盐形式存在的部分，因其遇热即形成碳、酸盐沉淀而被除去，称之为暂时硬度。
（控制暂时硬度，有降酸作用）
永久硬度：
以硫酸盐、硝酸盐和氯化物等形式存在的部分，因其性质比较稳定，不能够通过加热的方式除去，故称为永久硬度。
（三）大麦发芽的目的是什么？
制麦芽的目的主要有三个：
1.使大麦生成各种酶，以供制麦芽汁催化剂之用。
2.使大麦中的淀粉、蛋白质等在制麦芽过程中达到适度降解。
3.通过麦芽烤焙除去麦芽中多余的水分和生腥味，产生干麦芽特有的色、香、味以便保藏和运输。
（四）麦芽粉碎的目的和要求？
粉碎的方法有哪些？
糖化、糊化、液化、老化的概念，浸出物，麦芽汁，无水浸出率的定义。
糖化过程中两种淀粉酶的作用及各自最适的温度和pH值。
影响淀粉水解的主要因素？
糖化方法有哪些？
各有何特点（煮出糖化法（尤其是三次煮出糖化法）的特点（结合糖化过程中几个主要控制点）。
麦汁煮沸的目的，添加酒花的作用及添加的方法。
麦芽粉碎的目的
使整粒谷物经粉碎后有较大的比表面积，使物料中贮藏物质增加和水、酶的接触面积，加速酶促反应及物料的溶解
粉碎的要求
总的要求是麦芽的皮壳破而不碎，（便于分离）麦芽的胚乳尽可能的碎（增加与水的接触面积）。
但粗、细粉也应有一定的比例
麦芽的粉碎方法
1.麦芽的干法粉碎：
近代都采用辊式粉碎机
2.麦芽回潮粉碎：
麦芽在很短时间内，通入蒸气或热水，使麦壳增湿，胚乳水分保持不变，这样使麦壳有一定柔性，在干法粉碎时容易保持完整，有利于过滤
3.麦芽湿法粉碎：
由于麦芽皮壳充分吸水变软，粉碎时皮壳不容易磨碎，胚乳带水碾磨，较均匀，糖化速度快。
4.连续浸渍湿法粉碎：
改进了原来湿法粉碎的两个缺点
糖化：
将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物，通过麦芽中各种水解酶类作用，以及水和热力作用，使之分解并溶解于水的过程
糊化：
当淀粉颗粒经过加热，迅速吸水膨胀，从细胞壁中释放，破坏晶状结构，并形成凝胶过程。
液化：
淀粉在热水中糊化形成高粘度凝胶，如继续加热或受到淀粉酶的水解，使淀粉长链断裂成短链状，粘度迅速降低的过程。
淀粉老化：
糊化后的淀粉凝胶或初步液化后的淀粉糊，如降温至50℃以下，产生凝胶脱水作用，即链淀粉分子重新整齐规则排列、重叠，链之间形成新的氢键结合，结构复趋向紧密
浸出物：
溶解于水的各种干物质
麦芽汁：
糖化构成的澄清溶液
无水浸出率：
麦芽汁中浸出物含量和原料中干物质之比。
淀粉酶的作用
Øα-淀粉酶:
最适pH5.8-6.0,最适温度65-70℃
能任意水解淀粉分子链内的α-1,4苷键,不能水解α-1,6键,最终产物以糊精为主。
Øβ-淀粉酶：
最适pH5.4-5.6,最适温度60-65℃从非还原端的第二个α-1,4苷键开始,依次将麦芽糖一个一个水解下来，不能作用α-1,6键,最终产物以麦芽糖为主。
影响淀粉水解的主要因素
Ø麦芽的质量与粉碎度：
溶解好，酶量多，糖化快；溶解好，粉碎度影响小，反之应粉细些
Ø非发芽谷物的添加：
添加谷物的种类，支、直链淀粉的比例，糊化液化程度等都会产生影响
Ø醪液浓度的影响：
稀↑，效果↑，以20-40%为宜。
Ø醪液pH的影响：
α-淀粉酶最适pH在5.8-6.0，β-淀粉酶：
最适pH5.0-5.5
Ø糖化温度的影响:
63℃时可得最高可发酵性糖，70℃可有最短糖化时间
糖化方法
1.煮出糖化法
此法的特点是既有物理作用，又有生化作用。
此法是将糖化醪的一部分取出，放到糊化锅里，逐步升温加热至沸腾，维持一段时间，然后与其余未煮沸的醪液混合，最终使醪逐步梯级升温至糖化终了。
1）三次煮出糖化法此法的特点是醪液经过三次煮沸和混合，温度上升幅度小，更有利于发挥各种酶的作用及物质的溶解。
2）二次煮出糖化法此法是将第一次煮沸去掉。
3）一次煮出糖化法此法是将三次煮出糖化法中的第一次和第三次煮沸去掉。
2.浸出糖化法
糖化醪液自始至终不经过煮沸，单纯依靠酶的作用浸出各种物质。
原料只使用麦芽，不用辅料。
糖化过程中几个主要控制点
1、酸休止
v32-37℃，pH5.2-5.4，保持一段时间
v主要靠低温酶系的磷酸酯酶对麦芽中的植酸钙镁盐水解，产生酸性磷酸盐
v溶解不良的麦芽经过酸休止，可以提高内切肽酶的活性
2、蛋白质休止
v利用内切肽酶和羧肽酶，把蛋白质分解成多肽和氨基酸
v45-50℃羧肽酶作用强一些，50-55℃内切肽酶作用强
v作用时间越长，蛋白质分解越彻底
vpH的影响也较大，一般在5.2-5.3左右
3、糖化休止
•最适pH为5.5-5.6，主要是-和-淀粉酶作用
•60～65℃-淀粉酶有利，70～75℃对-淀粉酶有利
•较好的方法是两段式糖化法
——有利于-淀粉酶作用
——内切肽酶可协同作用
——核苷酸酶把核苷酸水解成嘌呤、嘧啶的最高温度是63℃，对酵母的生长、繁殖有利
4、过滤温度（糖化终了温度）
v使醪中除了-淀粉酶以外，其它水解酶均失活
v糖化过滤温度在70~80℃，而<80℃的原因在于：
v温度过高，时间缩短，会增加皮壳物质中有色、有害物质的溶解，氧化，麦汁色泽加深
麦汁煮沸的目的
1、蒸发水分、浓缩麦汁
使混合麦汁通过煮沸、蒸发、浓缩到规定的浓度
2、使酶变性钝化，热杀菌
Ø防止残余的α－淀粉酶继续作用，稳定麦汁的组成成分
Ø消灭麦汁中存在的各种有害微生物，保证最终产品的质量
3、蛋白质变性和絮凝
使高分子蛋白质变性和凝固析出，提高啤酒的非生物稳定性。
4、酒花有效组分的浸出
软树脂、单宁物质、芳香成分等，赋予麦汁独特的苦味和香味，提高麦汁的生物和非生物稳定性。
5、排除麦汁中特异的异杂臭气
把具有不良气味的碳氢化合物，如香叶烯等随水蒸汽的挥发而逸出，提高麦汁质量。
添加酒花的作用
（1）酒花中的α-酸、β-酸赋予麦汁和啤酒爽口的苦味和防腐能力，增进啤酒的泡持性。
（2）酒花精油赋予麦汁和啤酒特有的酒花香味。
（3）多酚物质和蛋白质结合形成沉淀，有利于提高啤酒的非生物稳定性。
添加方法可分3次添加。
第一次添加，是在麦汁初沸时加入全量酒花的五分之一，作用是压泡。
（针对多酚物质，与蛋白质结合，沉淀）
第二次添加，是在麦汁煮沸后40~45min加入全量酒花的五分之二，作用是浸出苦味质。
（针对苦味物质，使其溶于麦汁中）
第三次添加，是在麦汁煮沸终了前10分钟加入全量酒花的五分之二，作用是增加酒花香味。
（针对酒花精油）
（五）上面酵母和下面酵母生理特性的区别。
酵母的扩培过程。
啤酒发酵的机理。
糖类物质发酵的特点，含氮物质转化的特点。
风味阈值，啤酒中有哪几种风味物质。
连二酮包括哪两种物质，为什么啤酒生产上以控制双乙酰的含量作为控制啤酒是否成熟的主要指标。
啤酒中双乙酰的形成途径及控制的措施？
连二酮是啤酒成熟的指标，为什么发酵只要控制双乙酰含量在0.1mg以下，而对戊二酮含量不太控制？
泡盖是怎样形成的，主发酵期间为什么要捞去泡盖？
什么是下酒？
后发酵的目的？
上面酵母：
啤酒发酵终了，大量酵母细胞悬浮在液面上的称为上面酵母。
下面酵母：
啤酒发酵终了，酵母凝集沉淀在下面的称为下面酵母。
两种酵母在发酵液中生理特性不同的原因
Ø上面酵母长出的新细胞互相粘连，形成5-10个芽簇且将二氧化碳包围；
Ø上面酵母带正电，二氧化碳带负电，互相吸引形成团粒，因团粒的密度小于发酵液而浮于液面上；
Ø下面酵母长出的新细胞很少粘连，酵母带负电
Ø发酵终了，下面酵母自身凝集成块，因密度大于发酵液而下沉。
酵母扩培过程
斜面试管（原菌种）→富氏瓶或试管培养→巴氏瓶或三角瓶培养→卡氏罐培养→汉生罐培养→酵母扩大培养罐→酵母繁殖罐→发酵罐
啤酒发酵的机理
啤酒是依赖与纯种啤酒酵母，对麦汁某些组分进行一系列的代谢过程，产生酒精等各种风味物质，构成有独特风味的饮料酒。
糖类的发酵
麦汁浸出物中约90%为各种糖类，一部分为可发酵性糖，一部分不能发酵。
可发酵糖类：
能被啤酒酵母发酵的糖类
可发酵性糖类的发酵顺序
葡萄糖>果糖>蔗糖>（麦芽糖>麦芽三糖）这两个会产生葡萄糖阻遏效应
葡萄糖阻遏效应：
当麦汁仲含有高于0.2%~0.5%葡萄糖浓度时，葡萄糖会抑制酵母分泌麦芽糖渗透酶，抑制麦芽糖的发酵，只有当葡萄糖浓度低于0.2%时，抑制解除，麦芽糖才能开始发酵。
Ø葡萄糖和果糖：
首先渗入细胞进行发酵
Ø蔗糖：
经酵母表面的蔗糖转化酶转化为葡萄糖后再进入细胞发酵
Ø麦芽糖和麦芽三糖：
在麦芽糖渗透酶运输下进入细胞进行发酵
含氮物质转化如下
Ø氮的1/3供酵母繁殖用，另外一部分凝固性蛋白质与多酚物质形成沉淀，还有少量吸附在酵母表面。
Ø发酵初期只有8种氨基酸被很快吸收，其他的只能缓慢吸收或不吸收，只有当这8种的浓度下降至50%以后，酵母才分泌其他氨基酸输送酶，送至胞内。
Ø由于合成细胞不仅8种氨基酸，所以发酵初期酵母须合成一系列必须氨基酸
Ø发酵后期，酵母细胞向发酵液分泌多余的氨基酸
风味阈值
最低可感受到的物质含量
啤酒中风味物质
1.高级醇
啤酒中各种高级醇的感官阈值和啤酒的类型有关，并受啤酒中所有风味物质组成分的影响。
当高级醇与其它风味物质组分混合在一起时，高级醇具有一种加成效应
2.挥发酯
3.醛类
4.酸类过量或缺乏酸都会使啤酒口味变差
5.VDK（联二酮类）联二酮是双乙酰（丁二酮）和2，3-戊二酮的总称。
6.含硫化合物
为什么啤酒生产上以控制双乙酰的含量作为控制啤酒是否成熟的主要指标。
戊二酮和双乙酰的气味十分接近，由于戊二酮在啤酒中含量较低，且阈值比双乙酰高，而双乙酰含量比戊二酮高，阈值很低，低浓度变能闻出，且需要长时间才能消失，所以一般以双乙酰为成熟指标，在检测时也往往检测双乙酰的含量。
双乙酰的形成途径
葡萄糖经EMP→丙酮酸+活性乙醛—--------→α-乙酰乳酸--------→双乙酰→--------→乙偶姻--------→2-3-丁二醇
降低双乙酰的措施
Ø减少α-乙酰乳酸生成
Ø加速α-乙酰乳酸氧化分解
Ø控制酵母的增殖
Ø加速双乙酰还原
泡盖形成
发酵过程中达到一定发酵度后，会产生气泡，泡沫增高，二氧化碳的上升会把那些析出而逐渐变为棕黄色的物质（含有酒花树脂和蛋白质-单宁复合物）带出，形成卷曲状隆起，然后在落泡期，由于二氧化碳的减少，导致泡沫回缩，就会形成一层褐色苦味的泡盖，覆于液面。
捞泡盖的原因:
泡沫回缩，会形成一层褐色苦味的泡盖，覆于液面，厚度为2～4cm。
捞泡盖是为了撇去所析出的多酚复合物，酒花树脂，酵母细胞和其他杂质，不让这些物质溶解在啤酒里，不然会导致啤酒苦涩味增加，也会因此影响啤酒的保质期。
下酒：
后酵期通常在地下室的桶（或罐）中完成。
做法是将主酵嫩啤酒送至后酵罐，这工序称为下酒。
先用水排出贮酒罐内的空气，再用CO2将水压出。
使下酒的嫩啤酒尽量不与氧接触，防止酒的氧化。
后发酵的目的：
v糖类继续发酵
v促进啤酒风味成熟
v增加CO2的溶解量
v促进啤酒的澄清
v降低含氧量
（六）啤酒的稳定性包括哪几种？
啤酒过滤常用的方法？
其中哪两种方法可得到无菌啤酒？
啤酒丧失原有的澄清透明，变成失光，浑浊及有沉淀，称“外观稳定性的破坏”
啤酒丧失原有风味，风味恶化，称“风味稳定性的破坏”
啤酒的稳定性:
Ø外观稳定性:
生物稳定性，非生物稳定性
Ø风味稳定性
常用方法：
–滤棉过滤法
–硅藻土过滤法
–离心分离法
–板式过滤法
–微孔薄膜过滤法
无菌啤酒:
板式过滤法微孔薄膜过滤法
葡萄酒工艺学
1.葡萄酒以哪几种方式分类，不同分类方式的分类标准是什么？
酿造白葡萄酒的优良品种，酿造红葡萄酒的优良品种？
葡萄酒的分类
●酒的颜色：
白葡萄酒，红葡萄酒，桃红葡萄酒
●酒内糖份
干葡萄酒，半干葡萄酒，半甜葡萄酒，甜葡萄酒
●按含不含二氧化碳分类：
静酒，起泡酒，汽酒
●酿造方法：
天然葡萄酒，加强葡萄酒，加香葡萄酒
酿造白葡萄酒的品种
●龙眼
●霞多丽
●长相思（SauvignonB1anc）
●雷司令（Riesling）
●琼瑶浆
●灰比诺（Pinotgris）
●赛美蓉（semillon）
●白诗南（CheninBlanc）
●贵人香
●白羽
●白比诺（PinotBlanc）
酿造红葡萄酒的优良品种
●赤霞珠（CabernetSauvignon）
●蛇龙珠
●品丽珠
●西哈（Syrah）
●玫瑰香
●佳丽酿（Carignane）
●法国兰
●梅鹿辄（Merlot）：
别名梅鹿汁。
●黑彼诺（Pinotnoir）
●山葡萄
2.葡萄酒发酵时添加二氧化硫的作用是什么？
葡萄汁成分的调整内容及方法有哪些？
红葡萄酒生产的工艺流程？
什么是皮盖或酒盖，为什么要压盖？
葡萄汁循环的作用？
后发酵的目的？
白葡萄酒生产的工艺流程？
在白葡萄酒的生产过程中，为何对要果汁进行澄清处理？
SO2的作用
1、杀菌作用2、澄清作用3、抗氧作用4、溶解作用5、增酸作用
成分调整及方法：
1.糖度的调整
▲添加蔗糖
▲浓缩的葡萄汁
2.酸度的调整
皮渣的浸渍：
●“酒盖”或“皮盖”
●压盖：
将皮盖压入醪中的过程。
●目的：
防止感染有害杂菌；充分浸渍皮渣上的色素及香气物质。
葡萄汁的循环（4h一次）作用：
——增加葡萄酒色素物质含量；
——降低葡萄汁的温度；
——使葡萄汁与空气接触，增加酵母的活力；
——促进酚类物质与蛋白质结合成沉淀，加速酒的澄清。
后发酵目的：
1.残糖的继续发酵
2.澄清作用：
酵母自溶或沉淀；果肉、果渣等沉降；
3.陈酿作用：
缓慢的氧化还原作用，促使醇酸酯化，使酒的口味变得柔和，风味更趋完善；
4.降酸作用：
苹果酸-乳酸发酵，降酸、改善口味。
果汁澄清目的：
在发酵前将果汁中的杂质尽量减少到最低含量，以避免葡萄汁中的杂质因参与发酵而产生不良成分，给酒带来异味。
红葡萄酒的生产工艺流程
白葡萄酒生产工艺
3.换桶，满桶，下胶净化，破败的定义，人工澄清的定义及方法是什么？
换桶：
将酒从一个容器换入另一个容器的操作，亦称倒酒
目的
1）分离酒脚，使澄清的酒和底部酵母、酒石等沉淀物质分离，并使桶（池）中酒质混合均一。
2）起通气作用，使酒接触空气，溶解适量的氧，促进酵母最终发酵的结束。
3）新酒被CO2饱和，换桶可使过量的挥发性物质挥发逸出。
4）亚硫酸化，加亚硫酸溶液来调节SO2的含量（100-150mg/L）。
满桶：
为了避免菌膜及醋酸菌的生长，必须随时使贮酒桶内的葡萄酒装满，不让它的表面与空气接触，亦称添桶
下胶净化：
在葡萄酒内添加一种有机或无机的不溶性成分，使它在酒液中产生胶体的沉淀物，讲悬浮在葡萄酒中德大部分浮游物，包括有害微生物在内仪器固定在胶体沉淀上，下沉到容器底部。
破败：
由于化学沉淀引起的浑浊通常叫破败（金属破败病、氧化酶破败病及生物病害）
人工澄清：
就是人为促进可使葡萄酒变浑或将使葡萄酒变浑的胶体物质絮凝沉淀并将之除去，以保证葡萄酒现在和将来的澄清度和稳定性。
人工澄清方法：
Ø换桶、满桶
Ø下胶净化
过滤
Ø
Ø离心
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