啤酒发酵是一个复杂的生化和物质转化过程。发酵过程中酵母的主要代谢产物和发酵副产物是乙醇和二氧化碳以及醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物等物质。这些发酵产物决定了啤酒的风味、泡沫、色泽和稳定性等各项理化性能,赋予啤酒以典型特色。
啤酒发酵类型因所用酵母不同,可分为上面发酵和下面发酵两种类型。上面发酵型啤酒采用上面酵母和较高的发酵温度16~22℃;下面发酵型啤酒采用下面酵母和较低的发酵温度7~12℃。整个发酵过程可大致分为3个阶段:酵母适应阶段;有氧呼吸阶段;无氧发酵阶段。
酵母在麦汁中吸收营养物质,排泄代谢产物。糖类物质约占麦汁浸出物的90%,其中葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、麦芽三糖和棉子糖称为可发酵性糖,是啤酒酵母的主要碳素营养物质,也是发酵中可利用的物质。麦汁中的糊精、麦芽四糖、麦芽五糖至麦芽九糖等均为不可发酵性糖,又称非糖。
影响糖的转化速度的因素:
1. 麦汁特性:发酵速度首先取决于麦汁中冷凝固物和热凝固物的分离程度、麦汁通氧量以及麦汁的组成。
2. 发酵温度:酒精发酵速度随温度上升明显加快,而低温下发酵速度会减慢。
3. 酵母浓度:酵母细胞和麦汁之间的接触面积对于物质转化非常重要。接触面积随酵母细胞浓度的增加而扩大。
4. 机械作用:机械运动如循环、搅拌等,可加强酵母细胞和麦汁的接触,使发酵剧烈进行。
5. 酵母菌种:发酵速度也是每个酵母菌种的遗传特性,不同酵母菌种的发酵速度也不相同。
6. 压力:在发酵过程中,压力不断上升,这会使发酵、酵母增殖和发酵副产物的形成逐渐停止。原因是溶解在啤酒中的CO2量及压力在不断增加。