3.受土地和水源的 4.酒糟处理问题 5.酒精发酵强度问题
对策:1.原料问题,利用纤维原料代替粮食
2.节能方面应放在无蒸煮工艺和酒精节能回收技术的技术的研究上
3.高发酵强度酒精发酵新工艺应有突破性进展
4.选育菌种方面,常规的诱变育种技术加上遗传工程的技术 5.酒糟处理,可当成一个有用的原料处理 2、如何选择酒精生产的原料? 原料选择的原则:
1、原料资源丰富 2、原料产地就近
3、原料可发酵性物质多,蛋白质适中、杂质少、最好干燥 4、尽可能采用非粮食作为原料 3、常用酒精生产的原料有什么?
1、淀粉质原料:薯类原料(甘薯、马铃薯)、谷物原料(玉米、高梁 、其它谷物原料)
2、糖质原料:糖蜜、甘蔗、甜菜、甜高梁 3、纤维素原料
4、其它原料:亚硫酸盐废液、乳清、甘薯淀粉渣和马铃薯淀粉渣
5、水 6、辅助原料 4、常用原料的化学组成是什么?
1、碳水化合物 2、蛋白质 3、脂肪 4、灰分 5、果胶质 6、其它有害成分
5、酒精生产辅助原料主要起什么作用?
辅助原料是指制造糖化剂和用来补充氮源的原料。常用的有麸皮和米糠。
6、淀粉质原料酒精生产的特点如何?
1、淀粉是以淀粉颗粒形式存在于原料细胞中,而淀粉只有处于游离状态才能转化成酒精,所以必须粉碎原料,破坏植物细胞组织,便于淀粉游离。
2、采用水热处理,使淀粉糊化-液化,并破坏细胞组织,形成均一的醪液,使它更好地接受酶的作用转化成可发酵性糖,所以细胞破碎后要加水搅拌成匀浆并进行加热处理。多年来多采用高温蒸煮的方法,而近年低温蒸煮也得到广泛推广。 3、糊化或液化后的淀粉只有在催化剂的作用下才能转化成葡萄糖,这种催化剂可以是无机酸,也可以是生物催化剂,目前国内酒精生产上用的是淀粉酶系统。 7、原料为什么要粉碎?
粉碎的目的是使大块固体物料破碎成小块物料或者粉末物料,这样可以增加原料的受热面积,同时由于原料的粉碎破坏了植物的细胞壁,释放出淀粉,有利于原料中淀粉颗粒的吸水膨胀,提高热处理效率,缩短热处理的时间。同时使浸出性物质浸出,促进难溶性物质溶解。从而加速蒸煮液化、糖化和发酵的反应速度。 8、常见的原料输送方式有几种?
1、机械输送:水平输送(皮带输送器、螺旋输送器)、垂直输送(斗式提升机)
2、气流输入:适用于输送散粒状或块状物料。
3、混合输送:原料输送去粗料采用机械输送,细碎后粉料采用气流输送。
9、谈谈原料粉碎度对蒸煮工艺的影响? (一)、对原料吸水膨胀的影响:黑麦>小麦>燕麦>小米>大麦>玉米
颗粒大的吸水性差,生产上60-75分钟、85-90度 (二)、粉碎细度与粉浆预煮粘度的关系
原料中淀粉颗粒外泄程度愈高,吸水膨胀速度愈快,粉状原料糊化所需温度愈低,预煮所需时间愈短。同时我们知道原料淀粉颗粒外泄的程度取决于原料的粉碎细度。
1、不同粉碎细度粉浆加热时粘度的影响:粉碎愈细,粘度开始的愈早,同样温度条件下粘度愈高,也就是说其糊化温度愈低。 2、不同加热速度对粗粉粘度的影响:粗粉应快加热。
3、不同加热速度对细粉粘度的影响:粉碎细度高的原料,加热
预煮时应采取缓慢升温的方法。 10、啤酒的定义? 传统说法
啤酒是以麦芽(包括特种麦芽)为主要原料,以大米或其它谷物为辅助原料,经麦芽汁的制备、加酒花煮沸、并经酵母发酵酿制而成的,含有二氧化碳、起泡的、低酒精度(2.5%-7.5%)的各类熟鲜啤酒。
但在德国则禁止使用辅料,所以典型的德国啤酒,只利用大麦芽、啤酒花、酵母和水酿制而成。小麦啤酒则是以小麦为主要原料酿制而成的。 广义说法
啤酒是以发芽的大麦或小麦为原料,有时添加生大麦或其它谷物,利用酶工程制取谷物提取液,加入啤酒花进行煮沸,并添加酵母发酵而制成的一种含有二氧化碳、低酒精度的饮料。 11、啤酒的主要化学组成如何?
啤酒以大麦芽、酒花、水为主要原料,经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。现在国际上的啤酒大部分均添加辅助原料。啤酒具有独特的苦味和香味,营养成分丰富,含有各种人体所需的氨基酸及多量维生素如维生素B、B、B,菸酸,泛酸以及矿物质等。
1.酒精3.5 ~4.0%
2.甘油0.2~0.3% 3.浸出物 4~5%(80%是碳水化合物,8~10%是含氮物质,3~4%矿物质,还有高级醇,等)
12、酒花主要起什么作用?
1、赋予啤酒爽口的苦味和愉快的香味 2、增加麦汁和啤酒的防腐能力 3、增加啤酒的泡持性 4、酒花与麦汁共同煮沸,能促进蛋白质凝固,有利于麦汁的澄清,有利于
5、啤酒的非生物稳定性
13、啤酒生产的辅料是什么?起什么作用?
凡是含有一定量的可浸出物,可用来生产麦芽汁(并且往往都不经过发芽处理)的淀粉质原料及其制成品,都可称为辅料。
1.允许使用的啤酒辅料及其使用理由 (1)主要的辅料类别
除德国、挪威、希腊外,一般都允许使用辅料。这些辅料包括大麦、小麦、玉米、大米、高粱等谷物以及玉米淀粉、木薯淀粉、淀粉糖浆、蔗糖等糖类物质。 〔2〕使用辅料的理由
添加辅料的原因主要包括:提高设备利用率,降低生产成本;改善麦汁浸出物的组成,以增强啤酒的特性和延长啤酒的保持期;降低总氮,以增加啤酒的稳定性;适宜调整辅料比例,以改善啤酒的风味特性等。
2啤酒生产中常用的辅料 (1)大米
大米是国内啤酒酿造使用最多的辅料之一,以食感好的大米为好。大米因为价格低廉,淀粉含量高,蛋白质含量和多酚含量都低于大麦,因而出酒率高,而且可改善啤酒风味、色泽和泡持性。 由于大米的糖化温度比较高,应在液化酶的帮助下预先进行淀粉糊化。同时,大米营养性差,酵母易衰老,且细粉多,过滤困难,形成麦糟淤泥,使麦汁过滤不清,需控制性使用。 ⑵大麦
大麦因为化学成分和组成接近麦芽,皮壳可作过滤介质,含较丰富的卩-淀粉酶、水溶性蛋白质丰富等,常常不发芽作为辅料使用。由于大麦卩-葡聚糖含量高,过滤困难,且皮壳有苦涩味,影响啤酒口味和色泽,所以也被控制性使用。 ⑶小麦
小麦因为总氮和氨基酸含量高,发酵快,啤酒泡沫细腻、持久,花色苷含量低,有利于延长保存期,不发芽时也常常作为辅料使用。由于小麦过滤和煮沸麦汁略混浊,需处理后使用。 ⑷玉米
玉米价廉,淀粉含量高,因所制成的麦汁含不饱和脂肪酸较髙,所以在厌氧条件下有利于酵母的繁殖。过多使用玉米会降低麦芽汗中可溶性氮的含量,降低发酵性能,且玉米脂肪含量高达4°5,使用时需先行脱胚及预糊化处理。⑸淀粉等糖类
采用该类物质作辅料,有利于降低成本和简化工艺,特别适于制造高浓度麦汁,生产高发酵度、淡色、爽口性啤酒,应因地制宜使用。
14、什么是糊化、液化,其温度是多少?
淀粉吸水膨胀,当温度升至60~80时℃,体积扩大50~100倍,分子间联系消弱,使淀粉颗粒间部分解体,形成均一的粘稠的液体。 这种无限膨化的现象叫淀粉的糊化。对应温度为糊化温度。
糊化现象发生后,如果温度继续上升,达到130 ℃左 右 时,大 量 的支 链 淀 粉 也 会 完 全 溶 解,至此,淀 粉 颗 粒 的 网 状 结 构被彻底破坏,醪液的胶体性质受到破坏,淀粉溶液也随之变成了黏度 较 低 的 流 动 性 醪 液 ,这 种 现 象 称 为 液 化。对应的温度为液化温度。 15、蒸煮过程中各组分是怎么变化的? 1、淀粉的变化
淀粉水解的变化(50-60度时原料中的酶水解使之变成糖和糊精。这个称作自糖化)(微酸条下淀粉局部水解,70度以前主要是糖,70度以后主要是糊精) 2、糖的变化
(1)已糖的变化:
已糖——5-羟甲基糠醛——戊隔酮酸。 (2)戊糖的变化:产生糠醛。
(3)焦糖化:185度时,产生无定形产物 (4)氨基化反应
3、纤维素和半纤维素的变化
纤维素不变化、半纤维素产生糊精、木糖、葡萄糖、阿拉伯糖、糠醛等。
4、果胶质的变化
半乳糖醛酸或半乳糖醛酸甲酯——产生甲醇 5、含氮物、脂肪和其它物质的变化
开始蛋白发生凝固作用溶性量下降(100度以前)140-158度时量增加(是因为蛋白质的胶溶作用)。脂肪变化不明显,分解很少,由于原料中含有磷、酸性蛋白、脂肪、有机酸等所以醪液是偏酸性的。或发过热的变质的原料由于微生物的作用产生乳酸、醋酸、丁酸等,结果是酸水解更深入可发酵性物质损失大。 6、蒸煮过程中可发酵性物质的损失
在相同蒸煮条件下,粉碎度愈高,不溶性淀粉损失愈少;
提高蒸煮温度和延长蒸煮时间可降低成熟醪中不溶性淀粉的含量,但糖分分解造成的损失却因此增加;
蒸煮40min条件下,粉碎较粗的原料损失要大些,因此,原料粉碎适当细些,可采取缓和蒸煮以保持较低的总损失。 16、蒸煮工艺有几种流程?
间歇蒸煮工艺、连续蒸煮工艺、罐式连续蒸煮工艺、管式连续蒸煮工艺、塔式连续蒸煮工艺。 17、连续蒸煮工艺有什么优点?
连续蒸煮较间歇蒸煮具有如下的:(1)淀粉利用率高 蒸煮醪的质量可以从外观色度,味道和淀粉颗粒来判断半成品的质量指标,但最终还是以出酒率来比较,连续蒸煮的出酒率比间歇蒸煮高。影响出酒率的原因主要为:间歇蒸煮在高温下停留时间较长,引起糖分的分解,尤其在锅壁上不易与水接触的地方易形成焦糖或氨基糖。其次,间歇蒸煮设备容积大,加热不均匀,有时尚出现未蒸透的颗粒,从而降低淀粉利用率。(2)设备利用率高 连续蒸煮与间歇蒸煮相比,减少了加水加料,升温和吹醪等非蒸煮时间,因次,设备利用率可提高50%以上,但是连续蒸煮也要另外增加一些辅助设备,例如预煮锅、后熟器等。(3)热能利用率高 间歇蒸煮每次都需要加热锅壁,并且无法利用二次蒸汽,所以连续蒸煮每吨原料可节省蒸汽25---30 公斤,此外,连续蒸煮用汽均匀,大大减少造成高峰用汽幅度,使供汽均衡。(4)劳动生产率高由于连续蒸煮是在较稳定条件下连续进行,所以劳动条件可以改善,并为连续生产自动化创造了条件。 18、谈谈无蒸煮工艺的发展概况?
1.生料发酵节能方面最理想,但工业上还不多,主要是酶量用量大,污染危险性大。
2.低温液化虽然节能上与生料发酵比差些,但酶用量大的问题,效果与生料发酵相似。
3.膨化技术也是很有吸引力的新技术,还有待于推广到工业化生产。
4.超细磨技术取决于省能粉碎设备的研制能否成功,估计前景不太乐观。
19、了解糖化剂的发展历史?
麦芽-木盒曲-帘子曲-通风制曲-液体曲-糖化酶 20、常用的糖化酶类有几种?
1.α-淀粉酶 2.β-淀粉酶 3.外切-1,4-α-葡萄糖苷酶 4.β-半乳糖苷酶5.纤维素酶 6.果胶酶 7.乳糖分解酶 8.催化机理未知蛋白酶
21、影响曲霉生长和淀粉酶产生的主要因素是什么? 1.培养基组成:碳源、氮源、 酶活力、
2.培养条件的影响:空气、 水分与湿度、 PH值、 温度、 菌种接种量、生长条件
22、原料粉碎的方法有几种,目的是什么?
原料粉碎方法有干法和湿法粉碎两种。 1、干法粉碎
干法粉碎多采用粗碎和细碎两级粉碎工艺。原料过磅称重后,进入输送带,电磁除铁后进行粗碎(原料颗粒应通过6~10mm的筛孔)。常用的设备是轴向滚筒式粗碎机和锤式粉碎机。粗碎后的物料在送去进行细粉碎(原料颗粒应通过。1.2~1.5mm的筛孔)。 2、湿式粉碎。
粉碎时将搅拌用水与原料一起加到粉碎机种进行粉碎。原料经粉碎后,受热面积可增加,利于淀粉原料的吸水膨化糊化,浸出性物质浸出,可溶性物质溶解,从而提高热处理效率。 23、糖化工段都有那些主要设备?
糖化锅、糊化锅、煮沸锅、沉淀槽、过滤槽 24、糖化的目的是什么?
麦芽和水及辅料,在麦芽产酶作用下,不溶性的高分子物质分解成可溶性的低分子物质等的麦汁制备过程。(淀粉和蛋白变成低分子糖和低肽)
25、糖化过程中的主要酶类是什么?
1.淀粉酶(α-淀粉酶,β-淀粉酶,异淀粉酶,糖化酶)
2.蛋白酶(羧肽酶,氨肽酶,二肽酶)
3.β-葡聚糖酶(内β-1.4-葡聚糖酶,内β-1.3-葡聚糖酶,β-葡聚糖溶解酶,外β-葡聚糖酶)
26、影响淀粉水解的因素是什么? ⑴麦芽质量和粉碎
⑵糖化温度(60~65℃,70~75℃) ⑶PH(5.2~5.8)
⑷糖化醪浓度(14%~18%) 27、影响蛋白质水解的因素是什么?
⑴麦芽质量 ⑵温度和时间 ⑶PH(4.5~5.0)
⑷浓度(原料加水比1:4.0~4.5) ⑸糖化方法
28、常见的糖化的方法有几种 糖化主要有煮出糖化法、浸出糖化法、双醪煮出糖化法三种方法。
煮出糖化法:糖化过程中对部分醪液进行煮沸的方法。
根据煮沸的次数,分为一次、二次、三次煮出法。其特点是取部分醪液加热到沸点,然后与未煮沸的醪液混合,使醪液温度分次升高到不同分解的适宜温度,以达到糖化完全的目的。对酶活性低和溶解不良的麦芽来说,采用三次煮出糖化法。因有部分醪液三次煮沸,有利于淀粉和其它物质溶解。此方法的浸出物得率比较高麦汁色度相对较深,适宜于制造浓色啤酒。二次煮出糖化法的灵活性比较好,比较适用于处理各种性质的麦芽和制造各种类型的啤酒。用淡色麦芽采用此法制造淡色贮藏啤酒是比较普遍的。
浸出糖化法:仅仅依靠酶的作用进行糖化。其特点是将糖化醪逐渐升温至酶活力的最适温度,而不进行醪液煮沸。此法要求麦芽有良好的溶解性。
双醪煮出糖化法:辅料、麦芽分别投入糊化锅、糖化锅内,辅料在糊化锅内糊化,煮沸后兑入糖化锅,逐次达到所需要的糖化温度, 根据糖化锅兑醪的次数,分为一次、二次和三次糖化法。 29、糖化的工艺条件是什么? ⑴糖化温度(浸:35~40℃,蛋白:45~55℃,糖化:62~70℃,糊化:75~78℃)
⑵糖化时间30~50分钟 ⑶PH 5.2~5.6
⑷糖化用水与洗糟水(14~16% 12%)
⑸糊化加水量与麦芽添加量(1:5)麦芽添加量(1克麦芽可液化8-10克淀粉)
30、影响麦汁过滤的主要因素是什么?
⑴麦芽质量;溶解良好,粉碎适度,容易过滤,反之也然
⑵麦醪浓度
⑶过滤温度: 78~80℃较好 ⑷PH(5.5~5.75) ⑸麦层厚度:30~40cm 31、煮沸的目的是什么?
浓缩,破坏酶活,灭菌,酒花,蛋白凝固,降低PH,氨基化反应,不良气味挥发
32、影响煮沸的主要因素有哪些?
⑴.麦汁煮沸强度:指单位时间内所蒸发的水分的百分含量 ⑵.时间:90~120分钟 ⑶.PH:5.2~5.4
⑷.麦汁翻动情况(使其蛋白凝固) 33、酒花的功用是什么?
香味,苦味,防腐,提高非生物稳定性 34、麦汁冷却的目的是什么? ⑴.冷却到发酵温度:7~9℃
⑵.析出热凝固物和冷凝固物 ⑶.溶一定量的氧
35、麦汁冷却过程中主要有那些变化?
⑴热凝固物的析出和沉淀(蛋白和多酚物质为主的复合物,大于60℃以前析出的)
⑵冷凝固物的析出(小于60℃而析出的) ⑶麦汁吸氧(小于40℃以下有利于吸氧) ⑷蒸发作用(蒸发量3~8%) 36、何为热凝固物,何为冷凝固物?
热凝固物:在麦汁冷却过程中大于60℃以前析出的物质
冷凝固物:在麦汁冷却过程中小于40℃以下析出的物质 37、什么是糖化的目的?
将淀粉酶解成可发酵性糖及后糖化 38、谈谈淀粉的水解机理?
淀粉的酶水解就是要使a-1,4葡萄糖苷键和a-1,6葡萄糖苷键断裂,当淀粉中每一个a-1,4葡萄糖苷键或a-1,6葡萄糖苷键断裂时,在断裂位置一定要有一个水分子与其相结合
39、糖化醪中碳水化合物的组成有哪些?
可溶性淀粉,淀粉糊精,赤色糊精,无色糊精,四糖,三糖,双糖,葡萄糖 40、影响淀粉水解的因素有哪些?
1.酶的浓度:酶的浓度高,水解速度快
2.温度:在最适温度时,水解速率快
3.氢离子浓度:酶作用最适PH值时,酶活性最高,水解快 41、糖化过程中物质是怎么变化的?
⑴碳水化合物:平均分子量,醪液粘度,比旋度逐渐增加
⑵含氮物质:含氮量增加
⑶果胶物质和半纤维素:不同程度水解,产生相应的水解产物 ⑷含磷化合物:磷从有机化合物中释放出来 42、糖化过程中主要控制几个参数? ⑴糖化温度:58℃
⑵糖化时间:30分钟
⑶糖化剂的用量:糖化酶用量100~150单位/克原料 ⑷糖化醪质量检测:测定外观糖和酸度 ⑸糖化设备的清洗和灭菌 43、谈谈糖化工艺的发展趋势?
⑴糖化剂方面的研究①菌种产酶活力提高的潜力还很大②其他糖化剂菌种的开发和研究正在进行
⑵糖化工艺的改革①糖化时间,糖化温度,糖化剂用量需进一步实践阐明②清液发酵是酒精生产的一大改革目标
⑶螺旋板换热器的应用 已经得到比较广泛的应用.防止渗漏是应用该设备时应注意的问题 44、酒精生产对酵母的要求?
1.发酵能力强 2.繁殖速度快 3.耐酒精能力强 4.抗杂菌能力强 5.对培养基适应能力强,耐温、耐盐,耐干物质 45、酒精生产中常用的酵母菌有几种?
拉斯2号,拉斯12号,K字酵母,南阳5号 46、酵母的生长条件有哪些?
⑴温度和PH:温度为-5℃~50℃,在50℃时酵母死亡,繁殖温度29~30℃,PH2~8,最适PH4.8-5.0
⑵酵母对营养物质的要求 ⑶营养来源 ⑷其他因素
47、简单谈谈酒母扩大培养工艺过程?
1实验室扩大培养阶段:原菌-斜面菌种-液体试管-三角瓶培养-大三角瓶
2 酒母罐扩大培养阶段:大三角瓶-小酒母罐-中酒母罐-大酒母罐-成熟酒母醪
48、酒母的质量的指标有几个? ⑴酵母细胞数0.8~1.0亿/mL
⑵出芽率15~30% ⑶酵母死亡率小于1% ⑷耗糖率40~50% ⑸酸度:不增加
49、影响酒母质量的主要因素有哪些?
⑴接种量与成熟酒母细胞数的关系:酵母总数不取决于接种量,但在正常情况下,酵母接种量不应过多,也不要过少,一般以10%
⑵接种量与培养时间的关系:接种量变大,培养时间就缩短。常规接种10%左右,酒母培养时间在10h左右
⑶接种时间(旺盛期):在繁殖旺盛期,酵母的增殖能力特别强,细胞总数达到或接近最高峰
⑷酒母培养温度:在适宜温度范围内,高温比低温反之快,一般培养温度为28~30℃
⑸通风培养酒母:2立方米/小时 ⑹防止杂菌污染注意清洗和灭菌 50、谈谈酒母制备工艺的展望? ⑴液曲酒母
⑵耐高温酒母:常规小于34℃,42℃ ⑶耐酒精酵母:8.5%;高达20% ⑷直接利用淀粉的酵母 ⑸发酵运动单细胞菌 ⑹耐高温活性干酵母
⑺SB742呼吸缺陷型突变株
51、酒精发酵的目的是什么?有什么要求?
目的:进入发酵之前,其中相当一部分已转化成可发酵性糖,进入发酵罐中,加入酵母(酒母),经发酵产生酒精和二氧化碳;而保存下来的糖化酶将继续进行糖化作用这样两者相互配合,最终生成酒精和二氧化碳。
要求:1发酵前期要创造条件让酵母迅速繁殖并占有绝对统治地位
2保持一定量的糖化酶活力 保证后糖化的继续进行 3发酵过程的中期和后期要求厌氧 4要搞好杂菌污染的防治工作 5注意二氧化碳的回收工作 6降低造价成本
52、酒精发酵过程中主要的酶有哪些?
1水解酶类(蔗糖酶,麦芽糖酶,肝糖酶)
2酒化酶(已糖磷酸化酶,氧化还原酶,烯醇化酶,脱羧酶,及磷酸酶等胞内酶)
53、酒精发酵过程中的主要副产物有哪些?
甘油,杂醇油,琥珀酸,乳酸等有机酸的生成。
(注意,杂质类型是4大类:醇类、醛类、酸类和酯类) 、常见的酒精发酵的工艺有几种?
1间歇发酵工艺 2半连续发酵工艺 3连续发酵工艺 55、酒精发酵成熟醪的指标有几个? 1外观糖度0~0.5%以下
2还原糖度0.25~0.3%以下 3残总糖1% 4酸度小于2.0 5挥发性酸:醋酸 6酒精含量8-14%
56、影响酒精发酵的因素有些哪些? 1糖化醪的浓度16~18、8~9%
2发酵温度:27~30℃,34℃ 3发酵醪的酸度:PH4.2-4.5 4接种量和发酵时间:60小时
(酒母的质量和用量;稀释速度;发酵pH的控制;发酵温度控制;发酵醪的滞留和滑漏问题;多级连续发酵中发酵罐数量;发酵醪浓度;缩短发酵时间) 57、啤酒酵母的主要酶类有那些?
1麦芽糖酶 2蔗糖酶 3棉子糖酶 4蜜二糖酶 5酒化酶 6 蛋白酶酶类
58、啤酒发酵过程中的物质变化
1.糖的变化:发酵的顺序:葡萄糖,果糖,蔗糖,麦芽糖
2.含氮物的变化:麦汁中50%的N到酒中,另外50%被酵母同化,其中的三分之一返回到酒中,总N减少了30%多一点
3.高级醇的变化:对啤酒风味有重大影响,与氨基酸代合成有关和碳水化合物合成氨基酸的最后阶段有由酮酸产生的
4.醛与酮的变化:乙醛过高时,酒口感不好,粗糙苦味的感觉 5.有机酸的变化:与酒的风味有关
6.酯的生成:适量的酯,给酒带来好的口感 7.连二酮的生成(双乙酰):馊饭味 59、啤酒影响发酵的几个因素
1酵母添加量 2温度 3 PH 4压力 5有害物质(酒精,重金属等) 60、啤酒锥形发酵罐发酵的主要工艺条件是什么?(发酵时间、浓度、温度、PH、糖度)
温度12度,3-4天,当外观发酵度60%时,加压70-100kPa还原双乙酰,3-4天,5度一天,并回收酵母,0度到-1度一天,再10-15天。一般23-28天。 61、啤酒的过滤的方法
1滤棉过滤法 2硅藻土过滤法 3板式过滤法 4微孔薄膜过滤法 5离心分离过滤法
62、啤酒的化学成分有那些?
1酒精 2.9-4.1% 2浸出物3.4-4.2% 3含氮物质 4矿物质3-4% 5二氧化碳0.35-0.45% 6酒花苦味物质22-27mg/kg 63、构成啤酒质量的主要因素?
1颜色:浅色和浓色.黑色素,氧化单宁,酒花色素,黄色素以用各种有机物的氧化物
2透明度:保持光洁的透明度
3香气:麦芽,酒花,酵母构成了啤酒的香气 4风味与酒体:(爽而不淡,柔和适口) 5泡沫:起泡能力,泡沫的持久性,附着力 6包装容器的质量:瓶装,桶装 、你所知道的特种啤酒有那些? 1淡爽型啤酒和干啤酒
2无醇啤酒(酒精少于0.5%) 3黑啤酒
4白瓶啤酒(小麦主料,色清白) 5纯生啤酒(无菌的)
65、酒精发酵常见的主要杂菌有哪些? 乳酸菌,醋酸菌,丁酸菌,野生酵母 66、酒精发酵都有哪些新技术?
1高效率酒精发酵 2连续发酵系统 3细胞回用发酵系统 4塔式发酵系统 5透析膜发酵系统 6固定化酶发酵系统
7萃取发酵系统 8膜回收酒精发酵系统 9真空发酵工艺 10中空纤维膜发酵系统 11细菌发酵系统 12固体发酵系统 67、发酵成熟醪的化学组成有哪些?
1水:82~90% 2二氧化碳 3干物质 4可溶性物质:糖,糊精,蛋白质,无机盐 5挥发性物质 68、简单谈谈酒精蒸馏的基本原理? 酒精蒸馏是以拉乌尔定律为基础的。由于醪液中各组分挥发性不同,蒸发时液体组分和气体组分是不一样的,气相中含有较多挥发组分,经反复汽化和冷凝,易挥发组分和难挥发组分分开。 69、常见的酒精蒸馏工艺流程有几种?
1单塔酒精蒸馏精馏的工艺流程 2两塔酒精蒸馏精馏的工艺流程 3三塔酒精蒸馏精馏的工艺流程 4多塔酒精蒸馏精馏的工艺流程 70、大麦发芽的目的是什么?
产生相应的酶类,为糖化做准备工作。
71、在酒精双塔蒸馏工艺中的,气相进塔与液相进塔的主要区别是什么?
1、气相进塔系粗馏塔发生的酒精蒸气直接进入精馏塔,即精馏塔是气相进料,此流程节省蒸气和冷却水,生产费用较低,为淀粉质原料酒精工厂所采用。
2、液相进塔则系粗馏塔发生的酒精蒸气先冷凝成液体,然后进入精馏塔,这种方式由于多一次排醛机会,成品质量较好,但消耗较多的蒸气和冷却水,生产费用稍高,适用于糖蜜原料酒精工厂。
或如下作答:
①气相进料两塔蒸馏工艺流程:
特点:粗馏塔发生的酒精蒸汽直接进入精馏塔。 优点:设备简单,投资少,能耗低。 缺点:只经过一次排醛,产品等级差。 成品酒提取处:精塔顶4~6块(液相) 杂醇油提取处:进料板上节2~4块(液相)
②液相进料两塔蒸馏工艺流程
特点:粗馏塔发生的酒精蒸汽冷凝后液相进入精馏塔。最后的冷凝器排醛。
优点:成品酒精中头级杂质含量大大低于气相进料工艺。粗塔与精塔相互影响小。 缺点:增加冷凝设备,蒸汽耗量高。
杂醇油提取处:精塔进料板下上节2~6块(气相) 72、影响曲霉生长和淀粉酶产生的主要因素是什么?曲霉在酒精生产中起什么作用?(10分) (一)、培养基组成
碳源、氮源、无机盐 (二)、培养条件的影响
空气、水分与湿度、PH值、温度
作用:经蒸煮糊化后的醪液,通过曲霉菌的淀粉酶进行糖化作用生成可发酵性糖,供酵母菌利用。曲霉菌是属于好气性的微生物,故在繁殖和生长过程中要给以充分得空气,同时,淀粉酶的形成也取决于所供给的空气量。
73、酒精生产中,酵母菌的最适pH4.0-6.0.而实际生产中一般控制在pH4.0-4.5之间,问为什么?(10分)
主要原因是在pH4.0-4.5之间既可以满足酵母又可以抑制细菌的生长,可以防止杂菌污染。 74、阐述酒精生产与啤酒生产的糖化工艺的主要区别?并说明主要原因?(14分) 不同点:(一)生产条件:
酒精:温度60度,糖化的转化率大约50%,有所谓的后糖化。只有一个糖化设备,叫糖化锅。往往需要酸或酶作为糖化剂。
啤酒:温度60-65度和70-75度,同时还要求有蛋白质的分解温度40-60度。在糖化工段中有糊化锅 、糖化锅、过滤槽、煮沸锅、沉淀槽等五个设备。(二次煮沸法或一次煮出法) (二)具体工艺:
啤酒:大米粉碎 糊化 酒花
对醪
麦芽粉碎 糖化 过滤 煮沸 澄清 成品
酒精:蒸煮醪冷却至糖化温度→ 加糖化剂使蒸煮醪化液→淀粉糖化→物料巴氏灭菌→ 糖化醪冷却到发酵温度→用泵将醪液送往发酵或酒母车间
(三)物质变化
酒精:1.淀粉 在糖化剂中的液化酶和糖化型淀粉酶共同作用下,一部分淀粉被水解为小分子糊精,进而水解为可发酵性糖。 2.含氮物质 在糖化过程中,醪液中的蛋白质在蛋白酶的作用下水解成胨、多肽和氨基酸等,所以糖化时醪液中氨基态氮的含量增加1.5~2.0倍。 3.果胶物质和半纤维素 微生物糖化剂中除了淀粉酶系统外,也含有一定量的果胶酶和半纤维素酶,在糖化过程中,醪液中的果胶质和半纤维素会有不同程度的水解,并生成相应的水解产物。
4.含磷化合物 在磷酸酯酶的作用下,磷从有机化合物中被释放出 来,这对酵母的生长和发酵都有重要的意义。
啤酒:1、蛋白质的水解:麦芽的蛋白质水解情况对麦汁组分具有决定性意义,而麦芽的糖化过 程是可以起到调整麦汁组分的作用。 (1)蛋白质及其水解产物和啤酒的关系:麦汁中氨基酸过多,影响酵母的增殖和发酵;而其中氨基酸过少,则酵母增殖困难,最后导致发酵困难 (2)定型麦汁含氮组分的要求:麦汁中高分子可溶性氮应不超过总 氮的15% (3)麦芽中蛋白酶及其性质:麦芽糖化时,起催化水解作用的蛋白 酶类主要是内切肽酶和羧基肽酶 (4)糖化过程中麦芽蛋白质水解的控制:糖化过程中麦芽蛋白质分解的深度和广度远远不如制麦芽时深刻
2、淀粉的糖化:指辅料的糊化醪和麦芽中淀粉受到麦芽中淀粉酶的分解, 形成低聚糊精和以麦芽糖为主的可发酵性糖的全过程。 (1) 淀粉糖化的要求:糖化时,淀粉受到麦芽中淀粉酶的催化水解,液化和糖化同时进行 (2)糖化过程中的淀粉酶:啤酿造中淀粉的分解全部依赖于淀粉酶的酶促水解反应 (3)影响淀粉水解的因素: ① 麦芽的质量及粉碎度:糖化力强、溶解良好的麦芽,糖化的时间短,形成可发酵性糖多,可采用较低糖化温度作用 ② 非发芽谷物的添加:非发芽谷物的种类,支链、直链淀粉的比例,糊化、液化程度及添加数量,将极大的影响到糖化过程和麦汁的 组成 ③ 糊化温度的影响:糖化温度趋近于63℃可得到最高可发酵性糖 ④ 糖化醪PH的影响:淀粉酶作用最适PH值随温度的变化而变化 糖化醪浓度的影响:实际生产中,糖化醪温度一般以20%-40%为宜
3、其他物质变化:①β—葡聚糖的分解:糖化过程中需促进β—葡聚糖的分解。②麦芽谷皮成分溶解:麦芽皮壳中含有谷皮酸、多酚类物质,它们的溶解会使麦汁色泽加深,并使啤酒具有不愉快苦涩味,降低啤酒的非生物稳定性。
75、酒精是采用蒸馏得到产品,啤酒是通过过滤得到产品的,为什么?二者可以互换操作吗?(14分)
1、酒精是易挥发性物质,沸点78.30度,而酒精的产品是要求得到酒精浓度≥96.6%V近似于纯态的液体溶液。所以可以通过蒸馏的办法提高酒精的浓度,同时又分离与发酵醪中其它的易挥发性的物质(醇、醛、酸、酯)。目前是酒精生产里的唯一的提取分离的方法
2、啤酒产品是一种混合物,主要含有:水、酒精、糖、可溶性氨基氮和氨基酸、维生素、矿物质及二氧化碳。成分复杂使发酵液不具备可蒸馏的条件,且不能破坏营养成分及口味,所以只有通过滤的方法可以除去蛋白的凝固物及酵母菌。
3、二者不能互换的。 76.简述制麦工艺的目的?
1.产生相应的酶
2.麦芽得到适当溶解
3.产生麦芽特有的干燥色香味 77.写出制麦的工艺流程?
贮藏-处理-大麦的浸渍-大麦的发芽-新鲜麦芽的干燥 78.大麦贮藏的方法有几种?
1.地面堆积 2.立仓
79.大麦浸渍的目的是什么?
1.水分:43~48% 2.洗涤,除菌,除尘
3.除浮麦杂质,皮壳中的色素(加石灰乳、甲醛等) 80.发芽过程中主要产生那些酶类?
淀粉酶,蛋白酶,半纤维素酶,糊精酶,磷酸酶等 81.发芽过程中的主要物质是怎么变化的?
⑴各种主要酶的变化:随着植物体呼吸加强,酶总数增加,酶活力加强。
⑵半纤维素的变化:不同程度分解 ⑶淀粉的变化:不同程度分解 ⑷蛋白的变化:不同程度分解 ⑸脂肪的变化:变化微弱
⑹无机盐的变化:主要是Na和P的变化
⑺酸度的变化 :略微产生一定酸度 ⑻多酚的变化 82.干燥的目的如何?
1.终止生长及酶活力 2.水分降为3~5%
3.除生青味,产生色香味 4.除根
83.干燥的工艺条件如何?
⑴上层:12小时,自由水:42-26%降到23% 温度:35℃ ⑵中层:12小时,中间:23-12%.温度:35~55℃
⑶下层:12小时,结合水:12%降到8%-3% 温度:80~85℃,95~105℃ 84.干麦芽的贮藏的目的如何?
1.吸微量水分有利于过滤 2.恢复酶活
3.吸水后有利于浸出物的提高
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