专利名称：一种不采用膜过滤除菌系统生产纯生啤酒的方法目前，在啤酒加工生产过程中，为达到纯生啤酒的生物稳定性，行业内普遍采用膜过滤除菌系统，在低温条件下截留酵母及上游环节带来的杂菌，以达到除菌的目的，但上述膜过滤除菌系统还是存在一定的缺点和不足，具体表现在膜过滤生产纯生啤酒导致酒体泡沫蛋白和风味物质等损失严重、品质下降、生产成本提高等缺陷，如果前期各工艺环节的微生物控制水平不严格，即使经膜过滤除菌系统能生产出纯生啤酒，但不能消除杂菌代谢产物对啤酒品质的影响，同时还会损失部分泡沫蛋白和风味物质，造成清洗剂、杀菌剂的大量消耗。 长期以来，由于啤酒行业对微生物认识的局限性，导致啤酒酿造过程中的微生物培养大量出现“零”的结果，特别是受到“有害菌”、“厌氧菌”、“无菌酿造”等概念的影响，逐渐淡化了 “杂菌”的概念。但实际情况是，啤酒酿造过程中始终会受到其他微生物的污染，纯种酿造是相对的，通过我们对杂菌检查方法的改进和检查结果也证明了这一点。多年来对啤酒微生物的研究发现，现有的检验手段不能及时准确地反映杂菌的变化情况和规律。本发明突破了传统的“厌氧菌”、“有害菌”、“无菌酿造”等概念，根据实际情况建立起一套研究杂菌总数的检验方法，从而找到了生产过程中15个关键控制点的杂菌的现状、来源及变化趋势，通过大量数据的总结分析，制定了一套量化可控的杂菌检查控制标准。杂菌的现状、来源及变化趋势包括 Φ酵母培养液在卡氏罐之前就开始受到一定程度的污染； S经过种子罐、增殖罐、扩大培养罐到发酵高泡期，杂菌数量呈上升趋势，回收酵母中的杂菌数是整个啤酒酿造过程中最高的，而且在这些杂菌中90%以上为直径大于O. 22 μ m的微球菌； S酵母回收后的酿造过程杂菌数呈明显下降趋势，清酒、 成品酒中的杂菌数都很低； S成品啤酒在货架期间，根据污染杂菌的不同特性其数量有所回升，但只要控制在 一定水平之下都不会对啤酒的生物和风味稳定性有明显影响。酵母中的杂菌主要来自于扩培过程的污染，酵母泥中的杂菌数是最高的。因此，我们把酵母中杂菌数量作为实现啤酒相对纯种酿造的“核心指标”来检测和控制。研究也证明了酵母中的杂菌数量的变化与酵母使用的代数、死亡率、使用的间隔时间、储存条件及发酵设备的卫生情况、CIP工艺效果均有直接的关系

本发明的目的是提供一种不采用膜过滤除菌系统生产纯生啤酒的方法，该方法通过改进纯生化管理，严格控制微生物水平，制定一套量化的微生物控制体系，取消灌装膜过滤系统，节能减排，实现真正意义上的纯种酿造，确保啤酒的生物稳定性和风味稳定性，为啤酒行业的可持续发展奠定理论基础。本发明的目的是这样实现的，该方法包括以下步骤原辅料处理、糖化、糊化、煮沸、麦汁过滤、沉淀、冷却、酵母扩培、接种发酵、啤酒过滤、灌装、温瓶、贴标和装箱，其特征在于该方法是采用直接镜检法对多个工艺步骤的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，实现不采用膜过滤除菌系统生产纯生啤酒，具体方法如下
①、所述的酵母扩培过程包括试管扩培、三角瓶扩培、卡氏罐扩培、种子罐扩培、增殖罐培养和扩大培养罐培养，其中在上述各步骤进行结束后，取一滴扩培液，采用直接镜检法对每个步骤的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，各步骤的杂菌总数的控制标准范围是
试管扩培的杂菌总数应控制在5 X IO4个/ml以下，
三角瓶扩培的杂菌总数应控制在5 X IO4个/ml以下，
卡氏罐扩培的杂菌总数应控制在15X104个/ml以下，
种子罐扩培的杂菌总数应控制在100X IO4个/ml以下，
增殖罐培养的杂菌总数应控制在125X 104个/ml以下，
扩大培养罐培养的杂菌总数应控制在150 X IO4个/ml以下；
②、所述的冷却过程是指煮沸麦汁通过薄板冷却器迅速冷却至发酵所需温度，同时析出并排除冷凝固物的过程，冷却后要取一滴冷麦汁，采用直接镜检法对冷麦汁中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，冷麦汁中杂菌总数的控制标准范围应在100X IO4个/ml以下；
③、所述的接种发酵是指步骤②完成后，向冷麦汁中接入酵母进行发酵，主要包括接种、满罐、主发酵、酵母回收、低温冷贮,其中
所述的主发酵阶段是指前期经酵母繁殖后溶解氧消耗殆尽进入发酵阶段，快速消耗糖并生成酒精，双乙酰迅速还原，口味快速成熟的过程，在发酵旺盛期取一滴发酵液，采用直接镜检法对发酵液中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，旺盛期发酵液中杂菌总数的控制标准范围应在200 X IO4个/ml以下；
所述的酵母回收是指主发酵结束并达到一定发酵度后，酵母开始聚集沉淀，酒液中悬浮的酵母密度逐步下降，将沉淀的中层质量较好的酵母收集回收再利用的过程，酵母回收后取一滴稀释十倍的回收酵母泥稀释液，经适当稀释处理后，采用直接镜检法对酵母泥中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，酵母泥中杂菌总数的控制标准范围应在500 X IO4 个/ml 以下；
所述的低温冷贮又叫后发酵，是指主发酵结束后，温度逐渐降至(Trc，冷凝固物逐渐沉淀、酒体逐渐澄清的过程，低温冷贮阶段取一滴的冷贮发酵液，采用直接镜检法对冷贮发酵液中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，冷贮发酵液中杂菌总数的控制标准范围应在100 X IO4个/ml以下；④、所述的啤酒过滤过程是指步骤③完成后，将冷贮发酵液经烛式过滤机、预滤机、精滤机、高浓稀释等处理后使酒体澄清透明的过程，取一定量过滤后得到的清酒，采用直接镜检法对清酒中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，清酒中杂菌总数的控制标准范围应在I. 5X IO4个/ml以下；
⑤、所述的灌装过程是指清酒从制酒车间输送到包装车间并灌装成成品酒的过程，灌装前需要将啤酒瓶经过预洗瓶机和生产洗瓶机等多道程序清洗处理，并对空瓶中残留的清洗水进行检测，要求取一滴空瓶残水，采用直接镜检法对空瓶中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，空瓶残水中杂菌总数的控制标准范围应在I X IO4个/ml以下；
⑥、所述的灌装过程结束后，需要对酒机出口至温瓶机之间的成品酒进行检查，取一定量成品酒，采用直接镜检法对成品酒污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，成品酒中杂菌总数的控制标准范围应在I. 5 X IO4个/ml以下；
⑦、所述的温瓶过程是指在灌装结束后不采用巴氏杀菌法杀菌，而是采用温瓶机在3(T37°C进行温瓶处理l(Tl8min，目的只是为了去除酒瓶表面的冷凝水，以达到更好的贴标效果，起不到任何杀菌作用，避免了高温对啤酒口感及风味的破坏。本发明具有以下优点和积极效果
I、本发明是将微生物的工作重心前移，强化啤酒酿造过程中杂菌的控制水平，使产品质量得到严格控制，即使不采用膜过滤除菌系统，生产的纯生啤酒同样可以保证一定的生物稳定性，达到有膜纯生的水平。2、本发明突破了传统的“厌氧菌”、“有害菌”、“无菌酿造”等概念，根据实际情况建立起一套研究杂菌总数的检验方法，从而找到了生产过程中15个关键控制点的杂菌的现状、来源及变化趋势，通过大量数据的总结分析，制定了一套量化可控的杂菌检查控制标准。3、本发明采用膜超滤富集、冷热快速处理和显微成像镜检技术对纯生啤酒酿造过程进行监测，通过对15个关键控制点杂菌的现状、来源及变化趋势的分析和杂菌检查控制标准的实施，提高微生物控制水平，最终实现不采用膜过滤除菌系统生产纯生啤酒的技术。4、由于目前纯生啤酒生产企业均采用培养基培养的方法检测啤酒中的杂菌，一般需要培养:Γ5天才能出结果，往往是“死后验尸”。通过研究发现，该方法无法还原和再现杂菌在啤酒酿造过程中的生存环境和条件，不能真实、快速的反映杂菌的变化情况和生长规律。由于受到方法的局限，样品培养后大量出现“零”结果。本发明根据杂菌细胞形态、大小、数量等基本特点，采用膜超滤富集、冷热快速处理和显微成像技术直接观察并计数，建立了一套“真实准确、快速实用”的杂菌检查方法。杂菌变化规律
应用上述杂菌检查方法，选择啤酒酿造过程中的15个关键控制点进行了跟踪检查，对获得的1300多个数据进行统计分析，找到了杂菌的重要污染源并发现了啤酒酿造过程中杂菌的变化规律
1)、酵母培养液在卡氏罐之前就开始受到一定程度的污染；
2)、经过种子罐、增殖罐、扩大培养罐到发酵高泡期，杂菌数量呈上升趋势，回收酵母中的杂菌数是整个啤酒酿造过程中最高的，而且在这些杂菌中90%以上为直径大于O. 22 μ m的微球菌；3)、酵母回收后的酿造过程 杂菌数呈明显下降趋势，清酒、成品酒中的杂菌数都很低；
4)、成品啤酒在货架期间，根据污染杂菌的不同特性其数量有所回升，但只要控制在一定水平之下都不会对啤酒的生物和风味稳定性有明显影响。酵母中的杂菌主要来自于扩培过程的污染，酵母泥中的杂菌数是最高的。因此，本发明把酵母中杂菌数量作为实现啤酒相对纯种酿造的“核心指标”来检测和控制。研究也证明了酵母中的杂菌数量的变化与酵母使用的代数、死亡率、使用的间隔时间、储存条件及发酵设备的卫生情况、CIP工艺效果均有直接的关系。5、本发明方法对啤酒酿造过程的微生物及时跟踪监测，发现杂菌总数不合格的点，分析前后环节各点关系及时查找问题原因，调整CIP清洗工艺，保证各控制点均达到控制标准的要求，生产真正的不采用膜过滤除菌系统的纯生啤酒。

试管扩培的杂菌总数应控制在5 X IO4个/ml以下，
三角瓶扩培的杂菌总数应控制在5 X IO4个/ml以下，
卡氏罐扩培的杂菌总数应控制在15X104个/ml以下，
种子罐扩培的杂菌总数应控制在100X IO4个/ml以下，
增殖罐培养的杂菌总数应控制在125X 104个/ml以下，
扩大培养罐培养的杂菌总数应控制在150 X IO4个/ml以下；
②、所述的冷却过程是指煮沸麦汁通过薄板冷却器迅速冷却至发酵所需温度，同时析出并排除冷凝固物的过程，冷却后要取一滴冷麦汁，采用直接镜检法对冷麦汁中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，冷麦汁中杂菌总数的控制标准范围应在100X IO4个/ml以下；
③、所述的接种发酵是指步骤②完成后，向冷麦汁中接入酵母进行发酵，主要包括接种、满罐、主发酵、酵母回收、低温冷贮,其中
所述的主发酵阶段是指前期经酵母繁殖后溶解氧消耗殆尽进入发酵阶段，快速消耗糖并生成酒精，双乙酰迅速还原，口味快速成熟的过程，在发酵旺盛期取一滴发酵液，采用直接镜检法对发酵液中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，旺盛期发酵液中杂菌总数的控制标准范围应在200 X IO4个/ml以下；
所述的酵母回收是指主发酵结束并达到一定发酵度后，酵母开始聚集沉淀，酒液中悬浮的酵母密度逐步下降，将沉淀的中层质量较好的酵母收集回收再利用的过程，酵母回收后取一滴稀释十倍的回收酵母泥稀释液，经适当稀释处理后，采用直接镜检法对酵母泥中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，酵母泥中杂菌总数的控制标准范围应在500 X IO4 个/ml 以下； 所述的低温冷贮又叫后发酵，是指主发酵结束后，温度逐渐降至(Trc，冷凝固物逐渐沉淀、酒体逐渐澄清的过程，低温冷贮阶段取一滴的冷贮发酵液，采用直接镜检法对冷贮发酵液中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，冷贮发酵液中杂菌总数的控制标准范围应在100 X IO4个/ml以下；
④、所述的啤酒过滤过程是指步骤③完成后，将冷贮发酵液经烛式过滤机、预滤机、精滤机、高浓稀释等处理后使酒体澄清透明的过程，取一定量过滤后得到的清酒，采用直接镜检法对清酒中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，清酒中杂菌总数的控制标准范围应在I. 5X IO4个/ml以下；
⑤、所述的灌装过程是指清酒从制酒车间输送到包装车间并灌装成成品酒的过程，灌装前需要将啤酒瓶经过预洗瓶机和生产洗瓶机等多道程序清洗处理，并对空瓶中残留的清洗水进行检测，要求取一滴空瓶残水，采用直接镜检法对空瓶中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，空瓶残水中杂菌总数的控制标准范围应在I X IO4个/ml以下；
⑥、所述的灌装过程结束后，需要对酒机出口至温瓶机之间的成品酒进行检查，取一定量成品酒，采用直接镜检法对成品酒污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，成品酒中杂菌总数的控制标准范围应在I. 5 X IO4个/ml以下；
⑦、所述的温瓶过程是指在灌装结束后不采用巴氏杀菌法杀菌，而是采用温瓶机在3(T37°C进行温瓶处理l(Tl8min，目的只是为了去除酒瓶表面的冷凝水，以达到更好的贴标效果，起不到任何杀菌作用，避免了高温对啤酒口感及风味的破坏。生产之前和之后需要对所述的糖化、糊化、煮沸、麦汁过滤、沉淀、冷却、酵母扩培、接种发酵、啤酒过滤、灌装等工序的生产设备进行CIP系统清洗，CIP残液是指上述生产设备的CIP系统清洗的残留液体，要求取一滴CIP残液，采用直接镜检法对残液中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，CIP残液中杂菌总数的控制标准范围应在I X IO4个/ml以下。无菌水是指包括所述啤酒过滤时需要的脱氧水和灌装过程需要的无菌清洗用水在内的所有无菌水，要求取一滴无菌水，采用直接镜检法对无菌水中污染的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，无菌水中杂菌总数的控制范围应在I X IO4个/ml以下。所述的CIP系统清洗步骤中的酸洗和碱洗方法是放弃传统方法中机械的每季度定期酸碱交替清洗，而是采用直接镜检法随时监测CIP系统清洗残液，当杂菌数量有所上升及时改变清洗方法，控制杂菌总数。所述的各步骤中的杂菌检验方法是采用直接镜检法，具体步骤是采用O. 2 μ m无菌过滤膜进行膜超滤富集或/和4°C低温静置沉淀处理和显微成像技术直接观察并计数。


本发明涉及啤酒生产技术领域，具体的说是一种不采用膜过滤除菌系统生产纯生啤酒的方法。该方法包括以下步骤原辅料处理、糖化、糊化、煮沸、麦汁过滤、沉淀、冷却、酵母扩培、接种发酵、啤酒过滤、灌装、温瓶、贴标和装箱，其特征在于该方法是采用直接镜检法对多个工艺步骤的杂菌进行检测，并控制其杂菌总数，实现不采用膜过滤除菌系统生产纯生啤酒， 该方法通过改进纯生化管理，严格控制微生物水平，制定一套量化的微生物控制体系，取消灌装膜过滤系统，节能减排，实现真正意义上的纯种酿造，确保啤酒的生物稳定性和风味稳定性，为啤酒行业的可持续发展奠定理论基础。