最初的纯种啤酒发酵所采用的酵母和发酵技术都属于上面发酵,直到19世纪中叶,德国的科学家才分离出了下面啤酒酵母,并相应产生了下面发酵技术。到目前为止,除英国、美国、德国、加拿大、澳大利亚等国家还保留上面发酵法以外,世界上大多数国家都采用下面发酵方法。上面发酵法采用的是上面啤酒酵母,其性质与下面啤酒酵母有很大的区别(见下表)。
区别内容 | 下面酵母 | 上面酵母 |
细胞形态 | 多成卵圆形,单细胞或几个细胞连接 | 多呈圆形,多数细胞聚在一起形成芽簇 |
孢子形成 | 很难形成孢子 | 较容易形成孢子 |
最高生长温度/℃ | 31~34 | 37~40 |
发酵温度/℃ | 4~12 | 14~25 |
酵母添加量/% | 0.4~0.8 | 0.15~0.3 |
低于5℃生长状况 | 部分生长 | 受到抑制。生长较差 |
实际发酵度/% | 55~60 | 60~65 |
对棉子糖发酵 | 能全部发酵 | 只发酵三分之一 |
呼吸及发酵代谢 | 发酵代谢占优势 | 呼吸代谢占优势 |
发酵终了 | 大部分酵母凝集沉淀 | 大量酵母细胞悬浮液面 |
酵母回收 | 回收量较小 | 回收量较大 |
上面发酵工艺有以下主要特点。
①与下面啤酒酵母相比,上面啤酒酵母对低温较敏感,当温度高于14℃时,酵母的生长繁殖速度加快。所以上面发酵的接种温度(14~16℃)要高于下面发酵,发酵室温也远高于下面发酵,在15℃左右。
②上面发酵是在较高的温度下进行的,酵母的繁殖和发酵速度都比较快,因此上面发酵的酵母接种量应适当降低,一般为0.15%~0.3%。
③接种后约1天发酵温度即可上升到最高发酵温度20~22℃,在此温度下酵母的发酵速度非常快,日降糖可达6.0%,当糖度降至4.5%时封罐,保温保压进行双乙酰还原。主发酵时间一般为4~6天。
④采用发酵池发酵时,上面啤酒酵母在发酵过程中大部分浮在液面上,因此在酵母形成泡盖时应立即撇去。发酵结束后,在发酵液的表面形成一层紧密的酵母层,厚约3~4cm。
⑤上面发酵一般没有后发酵,当双乙酰的含量降至0.12mg/L时,可降温至0~3℃进行后熟,后熟时间一般为1~3周。
⑥在主发酵结束后可添加适当的澄清剂加速酒液的澄清,通常使用鱼胶作为澄清剂,鱼胶与酒内悬浮的母、蛋白质等物质凝集在一起形成大颗粒而沉淀下来,使酒液澄清。
⑦由于上面发酵不采用后发酵,下酒后需人工充CO₂,使其达到饱和。充CO₂时应先降低酒温,边冷却边充CO₂,直至CO₂充分饱和在酒内。
⑧上面发酵的啤酒生产周期短,设备周转快,但啤酒的保存期短。