一种二次发酵原酒的制备方法、发酵方法和二次保鲜发酵啤酒的制备方法与流程

一种二次发酵原酒的制备方法、发酵方法和二次保鲜发酵啤酒的制备方法
1.本技术是申请日为2020年10月27日、申请号为202011164834.8、发明名称为《一种二次保鲜发酵啤酒的制备方法》的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种二次发酵原酒的制备方法、发酵方法和二次保鲜发酵啤酒的制备方法，属于啤酒酿造技术领域。


背景技术：

3.目前，成品啤酒的储存和销售方式主要有三种：(1)装瓶后进行巴氏杀菌；(2)高温瞬时杀菌然后无菌灌装；(3)以生鲜啤酒方式进行储存和销售。其中，第(1)种方法，啤酒保质期长，可达到6～12个月，但啤酒极易氧化，啤酒的营养和新鲜风味骤然下降，其市场销量和所占比重呈快速下降趋势；第(2)种方法，由于杀菌时间短，明显地降低了啤酒的氧化程度，但与新鲜啤酒相比也有很大差别；第(3)种方法，啤酒不经过高温处理，其风味影响较小，但啤酒的保质期很短，只有5～7天，显然非常不利于市场销售。由此可见，这三种方法都有缺陷。
4.中国专利文献cn106753948a(申请号201710036705.2)公开了一种冷添加酒花的啤酒生产工艺，包括往装有麦汁的第一发酵罐中加入酵母并充入无菌空气或氧气进行发酵获得发酵液、对所述发酵液进行双乙酰还原并将所述发酵液的温度冷却至-1.5℃～-5℃、将所述第一发酵罐中的发酵液倒入第二发酵罐中进行倒罐并分二至四次往第二发酵罐中添加酒花以及贮酒等步骤，该方法由于浸出了部分酒花中α-酸，啤酒的保质期有所延长，但由于α-酸加多了会有苦味，所以限制了酒花添加量，依然无法彻底解决啤酒保质期和贮存的问题。
5.随着啤酒酿酒技术的发展，有一种被称为“二次发酵技术”(也称“二发”)的生产工艺，可以较完美地解决啤酒的新鲜和保质期的问题。这种方法的原理是发酵液在发酵罐进行一次发酵后，向该一次发酵液中再添加第二个菌种和作用底物，然后装瓶进行二次发酵。二次发酵由于菌种优势抑制了少量杂菌的繁殖，避免酸败；同时，由于酵母有氧繁殖消耗了溶解氧，所以保持了新鲜度。
6.上述传统的二次发酵工艺要建设高低温库，啤酒要经过主发酵阶段、高温双乙酰还原和风味成熟阶段，然后进入低温库进行一段时间的后贮，使啤酒中的co2充分饱和，然后才能出厂。这种工艺的局限在于，工厂需建设较大型的中低温库，且啤酒要经过18～22天的贮存，等于是将整个发酵过程重复了一遍。这样就大大增加了工厂投资和生产成本，严重限制了这种啤酒的规模化生产，也大大降低了生产效率；传统的二次发酵技术是将作用底物(糖汁或麦芽汁)直接添加到二次发酵基酒中制成二发原酒。但加糖汁二发的原酒口感单调，醇厚感、协调感较差，而加麦芽汁二发则具有明显的生麦汁味，必须进行一个完整的主发酵和后发酵才能消除这种生麦汁味；传统的二次发酵技术中酵母的代谢会按照emp途径
和三羧酸循环路径继续发酵产生一定数量的双乙酰通常峰值0.3mg/l以上，然后双乙酰进入酵母细胞，通过双乙酰还原酶和乙醇脱氢酶，将双乙酰还原为对啤酒风味影响较小的2,3-丁二酮而排出体外，双乙酰的含量降至国标要求的0.1mg/l以下。这个过程耗时非常长，大约2周；传统的二次发酵溶解氧在8mg/l左右，然后在瓶中几乎重复进行一遍发酵全过程，即主发酵—双乙酰还原—后发酵，产生的双乙酰、硫化物高；传统的二次发酵其主发酵在12℃左右，双乙酰还原温度在14℃左右；所以其高级醇生成量高，容易突破风味阈值安全线；传统的二次发酵技术在一次发酵时酒液不保压，不保留co2，酒中所有饱和co2均来自于二次发酵产生。这样就会使二次发酵液发酵强度太高，副产物也更多。由于上述问题，传统的二次发酵工艺技术一直没有得到大规模普及。


技术实现要素：

7.本发明针对现有技术存在的问题，提供一种二次发酵原酒的制备方法、发酵方法和二次保鲜发酵啤酒的制备方法。
8.本发明主要解决的技术问题是，现有技术中二次发酵生产的啤酒中有生麦汁味；有生青味(如双乙酰、硫化物、醛类等)，并且经常出现双乙酰超标的问题；现有技术中二次发酵生产的啤酒灌装后，需要在中低温库(温度控制在15～20℃)中后储18～22天才可以出库，然后进入运输、储存、正常销售的阶段，因此现有技术中需要建设较大型的中低温库，后储不但延长生产周期，也提高了生产成本；并且现有技术中二次发酵生产的啤酒在后储以及运输过程中容易产生爆瓶漏液的问题。
9.本发明涉及的技术方案：
10.本发明提供了一种二次发酵原酒的制备方法，包括以下步骤：
11.(1)先进行常规啤酒的发酵制备，按照纯生啤酒的严格无菌条件进行纯种发酵，制备一次发酵原浆啤酒；
12.(2)去除步骤(1)制备的一次发酵原浆啤酒中的菌体，制得二次发酵基酒液；
13.(3)向步骤(2)制备的二次发酵基酒液中加入经过低醇酵母预发酵的嫩发酵液作为发酵底物，所述嫩发酵液的加入量按质量分数计为6～10％制得二次发酵原酒。
14.本发明提供了一种利用低产双乙酰菌发酵二次发酵原酒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
15.向二次发酵原酒中接入低产双乙酰菌种制成二发酒液，然后进行灌装；所述灌装之后，将所述二发酒液避光放置，当存储、运输条件≤18℃且》0℃时，自灌装入瓶日起14d之后可正常销售；当存储、运输条件》18℃且≤35℃时，10d之后可正常销售；
16.所述二次发酵原酒为利用上述技术方案所述制备方法制备得到的二次发酵原酒。
17.优选的，所述低产双乙酰菌种的接种量为1.0
×
106～3.0
×
106个/ml。
18.优选的，所述低产双乙酰菌种为市售常规低产双乙酰菌。
19.优选的，所述低产双乙酰菌种为弗曼迪斯公司的safale tm f-2活性干粉酵母和/或拉曼公司的cbc-1干粉酵母。
20.本发明提供了一种二次保鲜发酵啤酒的制备方法，包括如下步骤：
21.(1)先进行常规啤酒的发酵制备，按照纯生啤酒的严格无菌条件进行纯种发酵，制备一次发酵原浆啤酒；
22.(2)去除步骤(1)制备的原浆啤酒中的菌体，制得二次发酵基酒液；
23.(3)向步骤(2)制备的基酒液中加入经过低醇酵母预发酵的嫩发酵液作为发酵底物，所述嫩发酵液的加入量按质量分数计为6-10％制得二次发酵原酒；
24.所述嫩发酵液是啤酒常用术语，指的是已经开始发酵，但没有发酵结束的发酵液；此处指的是经低醇酵母预发酵之后，发酵液中还有没有被该低醇酵母转化利用的麦芽糖、麦芽三糖等底物，故为嫩发酵液。
25.(4)向二次发酵原酒中接入低产双乙酰菌种制成二发酒液，然后进行灌装，并控制后续的储存和运输温度，使之进行缓慢保鲜发酵，制得二次保鲜发酵啤酒。
26.低产双乙酰菌种是啤酒发酵技术中常用的描述性词汇，指的是发酵产生双乙酰含量较低的菌种，常规啤酒酵母菌种发酵过程中的双乙酰峰值在0.3mg/l以上，需要进行一定时间的双乙酰还原使其降低至符合质量要求的0.1mg/l以下，选择低产双乙酰的菌种，使其双乙酰含量在发酵过程始终符合国家质量标准，从而能够较好的控制啤酒中的双乙酰含量。
27.优选的，步骤(2)中将步骤(1)制备的原浆啤酒使用硅藻土过滤机和膜滤机滤除一次发酵酵母菌，制得二次发酵基酒液。
28.优选的，步骤(3)中所述嫩发酵液的制备方法为：先进行常规啤酒的麦汁制备，接种低醇酵母菌种，按照严格无菌条件在10～12℃进行纯种发酵48～72小时，然后使用硅藻土过滤机和膜滤机滤除该发酵液中的低醇酵母菌，制得该嫩发酵液。
29.优选的，步骤(3)中所述低醇酵母为市售常规低醇酵母。
30.优选的，所述低醇酵母为弗曼迪斯公司生产的safbrew tm la-01活性干粉酵母、杜门斯公司的低醇啤酒酵母400、500、501之一或两者以上。
31.优选的，步骤(4)所述低产双乙酰菌种的接种量为1.0
×
106～3.0
×
106个/ml。
32.优选的，步骤(4)所述低产双乙酰菌种为市售常规低产双乙酰菌种。
33.优选的，所述低产双乙酰菌种为弗曼迪斯公司的safale tm f-2活性干粉酵母和/或拉曼公司的cbc-1干粉酵母。
34.优选的，步骤(4)中后续控制条件：灌装之后，将其避光放置，并在35℃以下的条件下存储、运输，自灌装入瓶之日起10-14天之后可正常销售。
35.优选的，灌装之后，将其避光放置，当存储、运输条件≤18℃且》0℃时，自灌装入瓶日起14d之后可正常销售；当存储、运输条件》18℃且≤35℃时，10天之后可正常销售。
36.有益效果
37.1、本发明提供了一种便于实现产业化的二次保鲜发酵啤酒的制备方法，并形成了一套二次发酵的工艺体系，不需要工厂建设较大型的中低温库，啤酒不需要经过18～22天的贮存。
38.2、本发明涉及的二次保鲜发酵啤酒的制备方法，既消除了单纯加糖带来的口感淡薄的缺点，消除了现有技术中二次发酵生产的啤酒中生麦汁味、生青味(如双乙酰、硫化物、醛类等)的特点，又提高了啤酒需要的醇、酯类香味。
39.3、本发明涉及方法制备的二次保鲜发酵啤酒，装瓶后在运输过程中可以进行缓慢发酵，而且不产生爆瓶漏液的问题，有利于市场推广应用。
附图说明
40.图1为实施例1和对比例3装瓶后，同时经过10天运输和存放后的对照图。
具体实施方式
41.下面结合实施例及说明书附图对本发明的技术方案做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于此。
42.材料来源
43.本发明所使用的麦芽、啤酒花均为市售的常规啤酒酿造原料；酵母菌均为常规市售菌种。
44.实施例中未注明具体条件的内容，按照常规条件进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商的，均为普通市售产品。
45.实施例1
46.一种二次保鲜发酵啤酒的制备方法，包括如下步骤：
47.(1)先进行常规啤酒的发酵制备，按照纯生啤酒的严格无菌条件进行纯种发酵，制备一次发酵原浆啤酒；
48.(2)将步骤(1)制备的原浆啤酒进行使用硅藻土过滤机和膜滤机滤除一次发酵酵母菌，制得二次发酵基酒液；
49.(3)向步骤(2)制备的基酒液中加入经过低醇酵母safbrew tm la-01(购自弗曼迪斯公司)预发酵的嫩发酵液作为发酵底物，所述嫩发酵液的加入量按质量分数计为10％，制得二次发酵原酒；
50.所述嫩发酵液的制备方法，包括如下步骤：
51.①
每百升配料如下：大麦芽18kg，酒花30g，safbrew tm la-01低醇酵母菌100g，其余为纯净水；
52.②
麦汁糖化条件如下：麦芽粉碎后，缓慢下料至50℃的糖化用水中，并升温至65℃保温糖化80min，保温结束后升温至78℃过滤，并将麦汁收集至煮沸锅内；麦汁沸腾时间70分钟，并在沸腾10分钟时添加酒花；煮沸结束后依次进行旋沉、薄板降温，最后将麦汁由打入发酵罐，冷麦汁浓度为11
°
p。
53.③
发酵条件：将酵母菌添加至发酵罐内，在10℃下发酵72小时后降温至0℃；
54.④
使用硅藻土过滤机和膜滤机滤除该低醇发酵液中的酵母菌，制得该嫩发酵液。
55.(4)向二次发酵原酒中接入低双乙酰菌种safale tm f-2(购自弗曼迪斯公司)制成二发酒液，接种量为3.0
×
106个/ml，然后灌装入1.5l的pet瓶内，并将其装入外包装纸箱内避光放置，在》18℃且≤35℃的条件下存储、运输，其自灌装入瓶开始即就已经进行缓慢保鲜发酵，制得二次保鲜发酵啤酒，缩短了产品的二发周期。
56.(5)灌装入瓶10天以后，啤酒即可进行销售、饮用。在此期间，无论在储存还是运输环节，都不影响瓶内发酵的进行。
57.实施例2
58.一种二次保鲜发酵啤酒的发酵制备方法，包括如下步骤：
59.(1)先进行常规啤酒的发酵制备，按照纯生啤酒的严格无菌条件进行纯种发酵，制备一次发酵原浆啤酒；
60.(2)将步骤(1)制备的原浆啤酒进行硅藻土过滤机和膜滤机滤除一次发酵酵母菌，制得二次发酵基酒液；
61.(3)向步骤(2)制备的基酒液中加入经过低醇酵母501(购自杜门斯公司)
62.发酵的嫩发酵液作为发酵底物，所述嫩发酵液的加入量按质量分数计为6％，制得二次发酵原酒；
63.所述嫩发酵液的制备方法同实施例1。
64.(4)向二次发酵原酒中接入低双乙酰菌种cbc-1(购自拉曼公司)制成二发酒液，接种量为1.0
×
106个/ml，然后进行灌装入瓶，并将其装入外包装纸箱内避光放置，在0～5℃冷链条件下存储、运输，使之进行缓慢保鲜发酵，制得二次保鲜发酵啤酒，自灌装入瓶之日起14天之后可正常销售。
65.对比例1
66.与实施例1对比，不同之处在于，向步骤(2)制备的基酒液中加入预杀菌的质量分数为11％的白砂糖糖液，所述糖液添加比例为10％，制得二次发酵原酒；其他均相同。
67.对比例2
68.与实施例1相比，不同之处在于，步骤(4)接种常规二发常用菌种safale tm s-33(购自弗曼迪斯公司)制成二发酒液，其他均相同，safale tm s-33酵母菌种是一株二次发酵常用菌种，其发酵度明显低于正常啤酒酵母，高级醇和酯香代谢都属于中等水平，不是低双乙酰菌种。
69.对比例3
70.与实施例1相比，不同之处在于，步骤(3)中嫩发酵液的加入量按质量分数计为15％，制得二次发酵原酒，其他均相同。
71.效果例
72.上述实施例和对比例制备的啤酒理化指标的检测结果，见表1。
73.发酵液中的酵母浓度采用血球计数法进行检测。
74.啤酒中的与原麦汁浓度、酒精、总酸、co2、双乙酰、蔗糖转化酶活性、异戊醇、正丙醇、异丁醇风味物质等指标的含量检测参考国标gb4928中的方法，
75.tba值检测方法：
①
精确称取0.33g硫代巴比妥酸，用50％乙酸溶解并定容至100ml，配成含0.33％tba的50％乙酸溶液(现用现配)。取5ml啤酒样品与2ml含0.33％tba的50％乙酸溶液混合均匀，在60℃的水浴中加热1h，然后迅速冷却至室温，并以5ml啤酒加2ml蒸馏水的混合液作为空白，在530nm波长下测其吸光度，即为tba值。
76.tba值指硫代巴比妥酸值，常用于检测啤酒的老化程度，是反映啤酒新鲜度的代表性量化指标，也直接反映啤酒的口感新鲜度。tba值越低，表示啤酒的新鲜度越高。
77.表1
78.[0079][0080]
表1是对实施例1-2和对比例1-3中，最终获得的啤酒产品进行关键指标检测的结果。
[0081]
图1为实施例1和对比例3装瓶后同时经过10天运输和存放后的对照图。左侧为实施例1，是正常可销售的产品状态，右侧为对比例3，其co2含量过高，瓶内压力过大，导致瓶盖鼓起并严重变形，见箭头指示部位，瓶口已有酒液渗漏，并有爆瓶危险。
[0082]
高级醇是啤酒风味物质的一种，适量的高级醇对提升啤酒的风味强度有一定作用，但是若以异戊醇为代表的高级醇含量较高，如异戊醇含量超过100mg/l时，或者醇酯比按质量计超过6:1的情况下，则会令人在饮后有较强烈的头晕、头痛的不适感；常规的二次发酵技术往往忽略这个问题，使啤酒在经历了2次发酵之后，高级醇累积浓度较高，本发明在二次发酵工艺设计和菌种选择中考虑了该因素。
[0083]
在啤酒发酵过程中，来自麦芽汁的营养成分作为底物经酵母菌发酵后产生酒精和二氧化碳，由于二次发酵是在密闭环境中进行，与外界没有气体交换，产生的co2全部溶解在酒液和瓶内空容中并形成压力，含量越高，压力越大，影响啤酒的口感和质量，而且当压力超过容器的耐压极限时会面临“爆瓶”危险，故需要在二发控制其在合理水平。
[0084]
实施例1和实施例2是利用本发明涉及的制备方法进行的，其最终产品质量均符合预期结果，各项指标均在合理范围内。
[0085]
对比例1与实施例1相对而言，添加了不同的二次发酵底物，其同常规二发技术一样，添加的是糖液，最终制备的啤酒中高级醇含量较高，给酒液带来易令人饮后头晕的特点，并且二氧化碳含量过高容易爆瓶。
[0086]
对比例2的二发菌种未充分考量双乙酰产量方面的因素，这便大大增加了双乙酰超标的风险，不但不符合国家标准，还会令酒液出现明显的双乙酰不良风味，属于具有风味缺陷的产品。
[0087]
对比例3与实施例1相对而言，嫩啤酒的添加量提高至15％，酒精和高级醇产量的提高增加了饮后不适感的程度；co2含量的提高会极大提高装瓶后产品的爆瓶风险，且接近国家标准对co2含量的最高限量，存在产品质量和安全隐患；酵母繁殖代数增加，产品中的酵母数量成倍增加，导致在后储过程中出现明显的酵母自溶味道，产生明显的风味缺陷，产品的综合质量较差。
[0088]
本发明涉及的制备方法的啤酒不需要长时间的贮存，即具有熟化感，可以快速进入市场销售；啤酒中双乙酰含量低，其峰值不高于0.1mg/l，更低于风味阈值0.15mg/l，从而免去了双乙酰还原过程；控制了双乙酰含量就解决了绝大部分的生青味问题。
[0089]
现有技术进行二次发酵时，工厂需建设较大型的中低温库，且啤酒要经过18-22天的贮存，等于将整个发酵过程再重复一遍；这样就大大增加了工厂投资、生产成本，延长了生产周期，严重限制了规模化生产，也大大降低了生产效率；本发明技术中，极大简化了二次发酵的条件，不需要单独建设中低温库，也不需要在专有场地进行二次发酵，产品的仓储、运输环节都不影响酵母在瓶内进行二次发酵，不需要额外投资；二次发酵周期较短，对温度要求不严格，只需要10-14天即可正常销售，且装瓶后在运输过程中可以进行缓慢发酵，并且不产生爆瓶漏液的问题，不必需占用工厂的仓储场地，不需要增加工厂投资，因此生产成本和生产周期都得到了降低，有利于市场推广应用。
[0090]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。