啤酒發(fā)酵是一個復雜的生化和物質轉化過程。發(fā)酵過程中酵母的主要代謝產物和發(fā)酵副產物是乙醇和二氧化碳以及醇類、醛類、酸類、酯類、酮類和硫化物等物質。這些發(fā)酵產物決定了啤酒的風味、泡沫、色澤和穩(wěn)定性等各項理化性能,賦予啤酒以典型特色。
啤酒發(fā)酵類型因所用酵母不同,可分為上面發(fā)酵和下面發(fā)酵兩種類型。上面發(fā)酵型啤酒采用上面酵母和較高的發(fā)酵溫度16~22℃;下面發(fā)酵型啤酒采用下面酵母和較低的發(fā)酵溫度7~12℃。整個發(fā)酵過程可大致分為3個階段:酵母適應階段;有氧呼吸階段;無氧發(fā)酵階段。
酵母在麥汁中吸收營養(yǎng)物質,排泄代謝產物。糖類物質約占麥汁浸出物的90%,其中葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽糖、麥芽三糖和棉子糖稱為可發(fā)酵性糖,是啤酒酵母的主要碳素營養(yǎng)物質,也是發(fā)酵中可利用的物質。麥汁中的糊精、麥芽四糖、麥芽五糖至麥芽九糖等均為不可發(fā)酵性糖,又稱非糖。
影響糖的轉化速度的因素:
1. 麥汁特性:發(fā)酵速度首先取決于麥汁中冷凝固物和熱凝固物的分離程度、麥汁通氧量以及麥汁的組成。
2. 發(fā)酵溫度:酒精發(fā)酵速度隨溫度上升明顯加快,而低溫下發(fā)酵速度會減慢。
3. 酵母濃度:酵母細胞和麥汁之間的接觸面積對于物質轉化非常重要。接觸面積隨酵母細胞濃度的增加而擴大。
4. 機械作用:機械運動如循環(huán)、攪拌等,可加強酵母細胞和麥汁的接觸,使發(fā)酵劇烈進行。
5. 酵母菌種:發(fā)酵速度也是每個酵母菌種的遺傳特性,不同酵母菌種的發(fā)酵速度也不相同。
6. 壓力:在發(fā)酵過程中,壓力不斷上升,這會使發(fā)酵、酵母增殖和發(fā)酵副產物的形成逐漸停止。原因是溶解在啤酒中的CO2量及壓力在不斷增加。