一种啤酒固定化酵母连续后酵生产方法及其装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种实验室规模的新型啤酒连续后酵技术及配套装备，包括主酵单元、热处理单元、连续后酵单元和后熟单元。主酵单元装置包括主酵罐、泵1和嫰酒罐，热处理单元装置包泵2、热处理罐、和缓冲罐，连续后酵单元装置包括泵3、后酵反应罐、泵4和酵母循环罐，后熟单元装置包括冷贮罐。本发明通过调节前处理单元和后酵单元流速连续发酵生产啤酒。本发明能够大幅缩短后酵时间，提高设备利用率及生产效率；同时还可节约能源与清洁用水，减少污水排放。
【专利说明】一种啤酒固定化酵母连续后酵生产方法及其装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种啤酒连续发酵生产的工艺方法，具体是一种啤酒生产中固定化酵 母连续后酵的方法及其所用的装置，属于啤酒酿造领域。
【背景技术】
[0002] 现代酿酒技术的重点发展方向是提高生产效率和设备利用率，降低能耗。对此，国 内外进行了多种尝试与改革，其中，啤酒连续发酵技术具有极强的工业价值和市场前景，被 称为啤酒酿造的第三代技术，关于啤酒连续发酵技术的研究已然成为国内外的研究热点。
[0003] 采用连续发酵方式生产啤酒，发酵液中酵母浓度、底物浓度及代谢产物浓度具有 相对稳定性，酵母细胞在发酵过程中始终维持在稳定状态，麦汁成分能够被瞬间分解利用。 因此能够大幅缩短发酵尤其是后酵时间（间歇工艺总发酵周期12 d，其中后酵6d，连续发 酵工艺主酵2~ 3 d，后酵2~ 3 h)，提高设备利用率，提升生产效率，减少发酵代谢副产物的 积累；同时还可节约能源与清洁用水，减少污水排放。其与酵母固定化技术的结合，更是解 决了早期连续发酵工艺生产灵活性差、菌种衰老的诸多问题。
[0004] 固定化酵母连续发酵在主酵阶段缩短的生产周期有限，且固定在载体内部的酵母 处于氧气局部不足以及酒精浓度局部过高的环境中，会引起酵母繁殖受限，发酵液α -氨 基氮和双乙酰含量过高，对啤酒风味影响较大等问题，因此连续发酵技术缩短生产周期的 优势主要体现在后酵阶段。本发明涉及连续发酵技术在啤酒后酵方面的应用。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种适合于啤酒生产的固定化酵母连续后酵 方法，以替代啤酒传统生产方法中的间歇式后酵，从而大幅缩短后酵时间，提高设备利用率 及生产效率。
[0006] 本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种适用于本发明方法的固定化酵母 连续后酵装置。
[0007] 为实现本发明的目的，本发明设计了一个啤酒固定化酵母连续后酵装置，该装置 包括四个单元。其中主酵单元装置包括主酵罐、泵1和嫩酒罐，热处理单元装置包泵2、热处 理罐、和缓冲罐，连续后酵单元装置包括泵3、后酵反应罐、泵4和酵母循环罐，后熟单元装 置包括冷贮罐。
[0008] 本发明的啤酒固定化酵母连续后酵装置，其特征在于，所述的装置由不锈钢或类 似的材质制作而成。
[0009] 本发明的装置本发明的啤酒固定化酵母连续后酵方法，主酵罐和热处理罐之间安 有嫩酒罐，主酵液由泵1打入嫩酒罐中暂存，嫩酒罐中的发酵液由泵2打入热处理罐。热处 理罐外层包有一层夹层，可通入冷热水对热处理罐中发酵液分别进行热处理和冷却。热处 理罐和后酵罐之间安有缓冲罐，冷却后的热处理发酵液在缓冲罐中暂存。在后酵之前，在后 酵罐中预先放置酵母固定化填料，然后由泵4循环打入酵母液进行固定化，最后缓冲罐中 的发酵液由泵3打入后酵罐进行发酵。
[0010] 本发明的有益效果是缩短了啤酒的发酵周期，传统的啤酒发酵周期一般是10-12 天，采用本发明以后，啤酒的发酵周期小于7天，其中后酵的时间缩短为两天。同时酒的各 项指标符合国家GB4927-2008规定的标准。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 图1啤酒连续后酵装置图。
【具体实施方式】
[0012] 本发明将结合说明书附图对本发明的方法和装置进行进一步说明，本发明的方法 和装置的实施方式不限于以下实施例。
[0013] 实施例1 外层夹套通10°c水进行恒温，麦汁从顶部打入主酵罐，酵母泥从底部打入主酵罐，进行 主发酵。嫩酒罐外层夹套提前通10°c水进行恒温，主发酵结束后，主发酵液从顶部打入嫩酒 罐，剩余的发酵液与酵母泥从底部排出，进行分离回收。
[0014] 热处理罐外层夹套通85°C热水恒温，由泵1从嫩酒罐中打出部分发酵液缓慢注入 热处理罐，恒温lOmin，使酒内α -乙酰乳酸氧化脱羧转变为双乙酰；然后排出热处理罐外 层夹套热水，改通〇°C冰水，将发酵液冷却至1(TC。缓冲罐外层夹套预先通1(TC水进行恒 温，由泵2将冷却的热处理发酵液打入缓冲罐暂存。
[0015] 在后酵罐中预先放置酵母固定化填料，外层夹套通l〇°C水进行恒温，然后由泵4 循环打入酵母液，进行固定化。缓冲罐中的发酵液由泵3打入到已经填充固定化酵母的后 酵罐中进行后酵，啤酒中的双乙酰被酵母的还原酶还原，啤酒成熟。由于由于酒液消糖已近 完全，酵母的生长和发酵接近停止，除双乙酰继续降低外，其他风味物质不再有大的变化。
[0016] 后酵液流入冷贮罐，外层夹套-1. 9°C恒温贮存。
【权利要求】
1. 一种实验室规模的啤酒连续后酵方法，包括主酵和后酵阶段，其特征在于：啤酒在 主酵单元进行主酵以后，经热处理单元进行热处理，然后在连续后酵单元进行连续后酵，最 终在后处理单元进行后熟。
2. -种实验室规模固定化酵母连续后酵装置，其特征在于，所述的主酵单元装置包括 主酵罐、泵1和嫩酒罐，热处理单元装置包泵2、热处理罐、和缓冲罐，连续后酵单元装置包 括泵3、后酵反应罐、泵4和酵母循环罐，后熟单元装置包括冷贮罐。
3. 根据权利要求2所述的的固定化酵母连续后酵装置，其中主酵罐高径比为2. 5:1，顶 部为半球形，底部为圆锥形；顶部有麦汁入口和发酵液出口，发酵液出口连接的管道深入主 酵罐内部至底部圆柱形罐身与圆锥行罐底相交处；底端有酵母回收口，便于酵母泥的回收； 罐外夹层有进水口和出水口，可通水维持罐内恒温。
4. 根据权利要求2所述的的固定化酵母连续后酵装置，其中主酵罐和热处理罐之间安 有嫩酒罐，其高径比为3:1，与主酵罐等体积；顶部为半球形，有通气口维持罐内气压；底部 为圆锥形，侧面与底端分别有主发酵液入口和嫩啤酒出口，嫩酒罐起暂存和缓冲作用；罐外 夹层有进水口和出水口，可通水维持罐内恒温。
5. 根据权利要求2所述的的固定化酵母连续后酵装置，其中热处理罐高径比为4:1，体 积为主酵罐十分之一；顶部为半球形，有嫩啤酒出口，底部为圆锥形，底端有嫩啤酒入口，用 于主酵发酵液的热处理和冷却；罐外夹层有进水口和出水口，可通水对罐内进行加热或冷 却。
6. 根据权利要求2所述的的固定化酵母连续后酵装置，其中热处理罐和后酵罐之间安 有缓冲罐，其高径比为3:1，与主酵罐等体积；顶部为半球形，有通气口维持罐内气压；底部 为圆锥形，侧面与底端分别有主发酵液入口和嫩啤酒出口，嫩酒罐起暂存和缓冲作用；罐外 夹层有进水口和出水口，可通水维持罐内恒温。
7. 根据权利要求2所述的的固定化酵母连续后酵装置，其中后酵罐高径比为2. 5: 1，体 积为主酵罐十分之一；顶部为半球形，有后酵液出口；底部为圆锥形，底端有酵母固定化填 料入口，可以填装固定化酵母以及打入冷却的热处理发酵液；罐外夹层有进水口和出水口， 可通水维持罐内恒温。
8. 根据权利要求2所述的的固定化酵母连续后酵装置，其中酵母循环罐高径比为 1.5:1，体积为主酵罐五分之一；顶部为半球形，有酵母循环液入口；底部为圆锥形，底端有 酵母循环液出口口；罐外夹层有进水口和出水口，可通水维持罐内恒温。
9. 根据权利要求2所述的的固定化酵母连续后酵装置，其中冷贮罐高径比为3:1，与主 酵罐等体积；顶部为半球形，有通气口维持罐内气压；底部为圆锥形，侧面与底端分别有后 发酵液入口和冷贮酒出口；罐外夹层有进水口和出水口，可通水维持罐内恒温。
10. 根据权利要求2-9任一项所述的固定化酵母连续后酵装置，其特征在于所述的装 置由玻璃、不锈钢或类似的材质制作而成。
【文档编号】C12C11/09GK104046538SQ201410325011
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】李红, 刘常姝, 徐朝阳, 王德良 申请人:中国食品发酵工业研究院