【正文】 篩號篩孔凈寬/mm分級名稱粉碎度/％大米玉米帶殼大麥101860100皮殼＋粗粒粗粒細(xì)粒細(xì)粉/1060301515403025～30252515～30淀粉在常溫下不溶于水，但當(dāng)水溫至 53℃以上時，淀粉的物理性能發(fā)生明顯變化。淀粉在高溫下溶脹、分裂形成均勻糊狀溶液的特性，稱為淀粉的糊化。糊化后的產(chǎn)物又叫糊精。所謂糖化是指利用麥芽自身的酶（或外加酶制劑代替部分麥芽）將麥芽和輔助原料中不溶性高分子物質(zhì)分解成可溶性低分子物質(zhì)，如：糖類、糊精、氨基酸、肽類等的過程。其大概工藝如下圖：煮沸鍋過濾槽粉碎的麥芽麥汁的糊化糊化鍋麥汁的糖化糖化鍋麥汁的過濾麥汁的煮沸加酒花至發(fā)酵車間 圖11 糖化工藝概況圖糖化是利用糖化酶將糊化產(chǎn)物糊精或低聚糖進(jìn)一步水解轉(zhuǎn)化為麥芽糖的過程。混合醪被泵入煮沸鍋之前需先在過濾槽中去除其中的麥芽皮殼，并加入酒花再二次煮沸。在E線及F線糖化操作間，我知道糖化鍋中的輔料含：氯化鈣、磷酸、β葡聚糖酶、中型蛋白酶、木聚糖酶等。當(dāng)然其中還有其糖化的曲線，如下：44701015068667392溫度 ℃020303550608090100110120125165 175時間/min糊化鍋糖化鍋倒入過濾槽投料時間微沸圖12 糖化工藝曲線圖、煮沸a. 過濾是產(chǎn)品分離的一中方法，在啤酒生產(chǎn)過程中多次用到過濾技術(shù)，其主要原理是根據(jù)各種物質(zhì)分子或顆粒的大小、形狀、酸堿性和其他物化性質(zhì)的不同進(jìn)行分離產(chǎn)物的技術(shù)。b. 煮沸可以使酶鈍化、麥汁滅菌、蒸發(fā)多余水份、蛋白質(zhì)變性和凝聚沉淀以及浸出酒花的成分（這樣就降低PH、還原物質(zhì)的形成、去除惡味、香味、苦味的形成）。麥汁冷卻有3個目的：將麥汁冷卻到定型溫度，適合酵母發(fā)酵的需要；充入一定量的氧氣，以利酵母繁殖；除去麥汁煮沸及冷卻時凝聚的沉淀物，以利發(fā)酵和提高啤酒質(zhì)量。當(dāng)麥汁表面泛起泡沫時，說明酵母已經(jīng)繁殖到了一定的階段，產(chǎn)生了CO2。此時，應(yīng)將麥汁送入發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。冷卻時所用薄板熱冷卻器的工作原理為：回旋沉淀槽——薄板熱交換器——冷麥汁——發(fā)酵（需充氧及添加酵母）。麥汁冷卻過程溫度應(yīng)保持一致，不要忽高忽低，否則會造成酵母的衰老或發(fā)酵不正常。 啤酒酵母 酵母的分類：發(fā)酵度高，沉淀慢而不凝集：發(fā)酵度低，凝集性強(qiáng)，沉淀塊：卡爾斯倍一號，發(fā)酵度高，沉淀慢；卡爾斯倍二號，發(fā)酵度低，沉淀快 酵母的基本結(jié)構(gòu)啤酒酵母在麥汁中25℃培養(yǎng)三天，細(xì)胞為圓形，卵形，橢圓形到臘形。酵母是單細(xì)胞真核生物，外層由厚的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜所包囊；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有許多細(xì)胞器，有核、線粒體、微體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、核糖體等，還存在作為能源的糖原，脂質(zhì)及多磷酸鹽等物質(zhì)。 啤酒酵母的絮凝啤酒酵母的絮凝特性是重要的生產(chǎn)特性，它會影響酵母的回收再利用于發(fā)酵的可能，影響發(fā)酵速率和發(fā)酵度，影響啤酒過濾方法的啤酒風(fēng)味。酵母細(xì)胞不同的絮凝能力受到其自身的基因和外界作用影響，金屬離子對凝聚作用的影響極大，凝聚作用的強(qiáng)度還依賴于基質(zhì)的離子濃度，尤其是鈣離子含量達(dá)到30mg/l以上時的促凝作用相當(dāng)顯著，其他二價離子也能促凝，但是單價離子會因“反離子效應(yīng)”對其產(chǎn)生抑制作用。最終決定啤酒品質(zhì)的因素是啤酒酵母，最終影響釀酒工藝和控制的因素也是啤酒酵母。啤酒工廠從單細(xì)胞分離得到一個酵母細(xì)胞，經(jīng)鑒定確認(rèn)為是本廠生產(chǎn)用的優(yōu)良菌株，然后經(jīng)過若干次擴(kuò)大培養(yǎng)，最后制備成1013—1014個細(xì)胞/ml后供發(fā)酵用。酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)關(guān)鍵在于：①選擇優(yōu)良的單一細(xì)胞發(fā)出菌株；②在整個擴(kuò)大培養(yǎng)中保證酵母品種，強(qiáng)壯，無污染。其過程為：斜面試管（原菌種）→試管培養(yǎng)→小，中，大三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐培養(yǎng)→增殖罐培養(yǎng)→酵母擴(kuò)大培養(yǎng)→發(fā)酵罐。 表13不同麥汁濃度的酵母添加量麥汁濃度酵母泥添加量7～9～10～12～13～15～16～20～在實(shí)際生產(chǎn)中最常用的酵母有兩大類：上面酵母和下面酵母。二者形態(tài)上存在明顯的差別。上面酵母又叫表面酵母，其母細(xì)胞和子細(xì)胞能夠長時間相互連接，形成多枝的牙簇 ，下面酵母又叫底面酵母、貯藏酵母，其母細(xì)胞和子細(xì)胞增殖后彼此分開，幾乎都是單細(xì)胞或幾個細(xì)胞連接。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是經(jīng)典型啤酒，色澤淺，采用的是下面發(fā)酵技術(shù)，故選用下面酵母。　啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制，至今尚未深入到發(fā)酵代謝控制，所謂工藝控制多數(shù)停留在外界影響因素的選擇性（非定量）控制，它包括如下幾方面：1. 啤酒酵母的菌株選擇。2. 麥汁組分。3. 酵母接種量和接種技術(shù)。4. 起酵溫度和發(fā)酵溫度。5. 發(fā)酵設(shè)備和酵母在發(fā)酵中的流態(tài)。6. 后酵（或雙乙酰還原）條件選擇。7. 酵母分離時間和方法。8. 儲酒條件和時間。9. 發(fā)酵中壓力或者CO2濃度。上述諸方面的控制技術(shù)，不但影響發(fā)酵工藝過程，而且深刻影響啤酒風(fēng)味物質(zhì)的代謝。由于發(fā)酵工藝的多變性，造成啤酒風(fēng)味千差萬別。傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過濾，絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)，保持室溫5～6℃，采用開放式或密閉式發(fā)酵容器：①采用下面的酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進(jìn)程比較緩慢。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降容器底部。②下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵期較長，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長。傳統(tǒng)式分批發(fā)酵，每批（一鍋或兩鍋）定型麥汁，經(jīng)過添加酵母，前發(fā)酵（酵母增殖），主發(fā)酵，后發(fā)酵和貯酒等階段。一般為前酵期（～11℃），主酵期（～13℃），后酵和貯酒期（0～1℃）。 前發(fā)酵所謂前發(fā)酵，就是指接種酵母泥處于休眠階段，酵母和麥汁接觸后，有較長（數(shù)小時至十小時）的生長滯緩期，之后才能加入出芽繁殖，當(dāng)酵母克服生長緩滯期，出芽繁殖細(xì)胞濃度達(dá)到20106個/ml，發(fā)酵麥汁表面開始?xì)馀?，此階段即為前發(fā)酵。但由于工藝改進(jìn)，前發(fā)酵時期已縮短至20～30個小時。. 主發(fā)酵主發(fā)酵前期酵母吸收麥汁中氨基酸和營養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)用糖類發(fā)酵合成細(xì)胞并產(chǎn)生熱量。此時糖降比較緩慢，而氨基酸下降迅速。由于有機(jī)酸和麥汁緩沖物質(zhì)減少，PH下降迅速。酵母達(dá)到最高濃度時，糖降最快，～176。P。此階段大量廢熱產(chǎn)生，必須進(jìn)行冷卻。發(fā)酵度達(dá)到酵母凝聚點(diǎn)時（一般發(fā)酵度在35%～45%），酵母開始凝聚，發(fā)酵液中懸浮酵母細(xì)胞數(shù)開始下降，糖降速率隨之降低。為凝聚和保存凝聚酵母的活性，發(fā)酵后期應(yīng)逐步降低溫度，使發(fā)酵溫度趨近后酵母溫度。176。P時，發(fā)酵緩慢，泡沫小時，逐步形成泡蓋。泡蓋是CO2帶至發(fā)酵液面的多酚、酒花樹脂、蛋白質(zhì)等被氧化、聚合形成的。在主發(fā)酵結(jié)束前，撈去泡蓋，即可進(jìn)行后酵和回收凝聚酵母泥。發(fā)酵過程中的主要物質(zhì)變化:①糖類的變化：在發(fā)酵過程中，同等條件下，發(fā)酵度室隨可發(fā)酵性糖與總糖的比例而變化的?？砂l(fā)酵性糖含量愈高，發(fā)酵度愈高；發(fā)酵速度則隨發(fā)酵溫度和酵母添加量而變化，發(fā)酵溫度愈高，酵母添加量愈大，發(fā)酵愈旺，發(fā)酵速度愈快。②含氮物質(zhì)的變化：麥汁中含可同化氮或不可同化氮的成分， 均與啤酒質(zhì)量有關(guān)，前者影響著發(fā)酵進(jìn)程和酵母代謝所產(chǎn)生的風(fēng)味物質(zhì)，后者則關(guān)系到啤酒的物理性能，如啤酒的澄清，非生物穩(wěn)定性和泡沫性能等。③苦味物質(zhì)的變化：在發(fā)酵過程中，麥汁中近1/3的苦味物質(zhì)損失。④二氧化碳的產(chǎn)生:二氧化碳在酒液中的溶解度視發(fā)酵度溫度和罐壓的變化而有增減?！╳/wl左右）⑤PH值的變化:～，隨發(fā)酵進(jìn)程而逐步降低，PH值的下降主要由于發(fā)酵過程中，二氧化碳和有機(jī)酸和二氧化碳的形成。⑥氧與rH值:rH值是表示溶液中氫壓的負(fù)對數(shù)值，是表示溶液氧化還原勢（EH）的一種方法，rH愈高，溶液的氧化力愈高，還原力愈低，反之亦然。rH＝＋2pH（30℃） ⑦色度變化:麥汁色度降低的幅度，隨原麥汁色度深淺而變化，色度深者降低幅度大，色度淺者降低幅度小。．后發(fā)酵和儲酒過濾麥汁經(jīng)主發(fā)酵后的發(fā)酵液較嫩啤酒，又叫新啤酒。此時酒的二氧化碳含量不足，口味不成熟，不適于飲用。啤酒的成熟和澄清均在后發(fā)酵期中完成。后發(fā)酵的作用:①嫩啤酒中殘留的可發(fā)酵性糖性糖繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳在密閉的貯酒容器中，不斷溶解酒內(nèi)，使之達(dá)到飽和狀態(tài)。②后發(fā)酵初期產(chǎn)生的CO2 在排出貯酒罐外時，降去酒內(nèi)所含的一些酒類的揮發(fā)性成分，如乙醛，硫化氧，雙乙酰等同時排出，減少啤酒的不成熟味覺，加快啤酒成熟。③在較長的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母，冷凝固物和酒花樹脂等。在低溫和低PH值的情況下，緩慢沉淀下來，使啤酒逐漸澄清。④在較低的貯酒溫度下，一些易形成混濁的蛋白質(zhì)－單寧復(fù)合物逐漸析出而先行沉淀下來或被過濾除去，改善了啤酒的非生物穩(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存期。貯酒的作用：①嫩啤酒中殘留的可發(fā)酵性糖繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳在密閉的貯酒容器中不斷溶解于酒內(nèi)，使之達(dá)到飽和狀態(tài)。②減少啤酒的不成熟味覺加快啤酒成熟。③使懸浮的酵母冷凝固物和酒花樹脂等，在低溫和低PH值情況下，緩慢的沉淀下來，使啤酒足見澄清，便于過濾。④改善了啤酒的非生物的穩(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存作用。貯酒室一般設(shè)在發(fā)酵室下面，分地下與地下兩種，先采用地上，整個貯酒室應(yīng)分為數(shù)室，以控制同貯酒時間的溫度和便于進(jìn)酒出酒等。貯酒室采用冷風(fēng)冷卻，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)在貯酒樓上，利用冷空氣下降，熱空氣上升的對流方式，以節(jié)省動力消耗。貯酒室的冷耗量，一般為：①排管冷卻：600～800千卡/晝夜/m179。②冷風(fēng)冷卻：1000～1200千卡/晝夜/m179。啤酒的澄清：①啤酒澄清的作用：啤酒澄清時在貯酒期間，是使酒中所含的懸浮物沉淀下來。澄清的目的是使過濾時順利，產(chǎn)量高；濾后的酒透明度好，穩(wěn)定性高。②啤酒中的主要懸浮物質(zhì)：。－多酚氧化物的復(fù)合物質(zhì)。③影響啤酒澄清的因素:。（3℃以上）快于低溫（0℃以下）。 ：酒液度pH在（～）上面發(fā)酵（）。 啤酒發(fā)酵方法的選擇啤酒發(fā)酵方法主要有以下幾種方式：連續(xù)發(fā)酵法，上面發(fā)酵法，下面發(fā)酵法，一罐發(fā)酵法，以下就這幾種發(fā)酵方法進(jìn)行詳細(xì)分析和比較來進(jìn)行取舍。（1）連續(xù)發(fā)酵連續(xù)發(fā)酵主要有多罐式連續(xù)發(fā)酵和塔式連續(xù)發(fā)酵，這種連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)都可大大縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率，降低了投資，減少了酒損，降低了蒸汽、勞動力和洗刷費(fèi)用，提高了酒花利用率，且產(chǎn)生的成品啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。但是這幾種連續(xù)體系也各有不足：多罐式系統(tǒng)需攪拌，動力消耗大。塔式系統(tǒng)對酵母要求高，使用的酵母不僅要求發(fā)酵度高，而且要求凝聚性強(qiáng)。并且塔式觀造價高，不利于小規(guī)模生產(chǎn)。更重要的是，連續(xù)發(fā)酵法啤酒從風(fēng)味上品評與間歇法啤酒差別大，難以被消費(fèi)者接受。八十年代后，錐形罐發(fā)酵取代了傳統(tǒng)發(fā)酵，生產(chǎn)周期得到了縮短，而連續(xù)發(fā)酵由于污染和風(fēng)味（特別是雙乙酰）控制的困難逐步停止了使用。從實(shí)際情況出發(fā)，故本設(shè)計(jì)不采用此法。（2）上面發(fā)酵的工藝特點(diǎn)A、上面發(fā)酵系在較高的溫度（15～20℃）下進(jìn)行的，酵母起發(fā)快，接種量可以減少，因此形成的酵母新細(xì)胞較多。發(fā)酵終了，大部分酵母浮在液面，酵母使用代數(shù)大大增加長久沒有衰退現(xiàn)象，但酵母回收工作較下面發(fā)酵復(fù)雜。B、上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為14～16℃，比較高。發(fā)酵三天左右，當(dāng)酵母升至液面時，為發(fā)酵旺盛階段，此時應(yīng)開始降低液溫，可采用12～14℃冷水冷卻，并在酵母形成泡蓋時立即撇去，發(fā)酵4～6天即行結(jié)束。C、發(fā)酵結(jié)束，酵母成緊密的一層浮在波面上，厚約3～4厘米。優(yōu)良的酵母，其酵母層應(yīng)具有褶皺狀的外觀。D、上面發(fā)酵在發(fā)酵過程中通風(fēng)時間長，目的是使酵母懸浮發(fā)酵液中，對凝聚性強(qiáng)的酵母通風(fēng)尤屬必要。E、上面發(fā)酵一般不采用后發(fā)酵，主發(fā)酵的發(fā)酵度接近發(fā)酵度，下酒后，加膠澄清，貯藏一階段，采用人工充CO2，使達(dá)到飽和。若上面發(fā)酵采用后發(fā)酵工藝，下酒是酒液中應(yīng)保留部分殘?zhí)?，繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生CO2，飽和在酒中。F、上面發(fā)酵配制的啤酒成熟較快，設(shè)備周轉(zhuǎn)快，啤酒有獨(dú)特風(fēng)味，但保存期短。（3）下面發(fā)酵傳統(tǒng)下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過濾、絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)，保持室溫5～6℃，采用開放式或密閉式，圓形或方形的發(fā)酵容器。下面發(fā)酵的特點(diǎn)①采用下面酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進(jìn)程比較緩慢。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降在容器底部。②下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵期較長，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長。（4）一罐法發(fā)酵隨著啤酒工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有啤酒廠普遍采用一罐發(fā)酵工藝，即麥汁的主發(fā)酵，雙乙酰還原、降溫以及貯酒階段在同一個露天發(fā)酵罐中進(jìn)行。一罐法工藝有以下優(yōu)點(diǎn)：清洗消耗少，因?yàn)橹挥幸粋€容器必須清洗；轉(zhuǎn)入空罐時CO2損失少；酒損少，因?yàn)闆]有了管道中殘酒的損失；所需的工作時間少，因此不用倒罐；節(jié)能，因?yàn)椴挥玫构蓿瑳]有氧侵入的危險。故在設(shè)計(jì)中采用此法。故本設(shè)計(jì)選用錐形罐一罐法下面酵母發(fā)酵（即發(fā)酵溫度為5～10℃） 酵母的添加與回收在麥汁進(jìn)行充氧同時添加酵母，為了使酵母均勻分布在發(fā)酵罐中，酵母應(yīng)在整個麥汁流入過程中均勻添加，接種量一般為（）107/mL麥汁。種酵母要求：外觀色澤潔白，凝聚性良好，無黏著現(xiàn)象，無雜質(zhì)，無變異，鏡檢酵母細(xì)胞大小整齊，健壯，無雜菌感染，細(xì)胞活性97%以上，冷水低溫保存時間不超過3天，使用代數(shù)不超過7代。沉降于發(fā)酵罐底的酵母可以分為三類：上層為輕質(zhì)酵母，主要由落下的泡蓋和最后沉降下來的酵母細(xì)胞組成，可做飼料或經(jīng)行其它綜合利用。中層為核心酵母，由健壯、發(fā)酵力強(qiáng)的酵母細(xì)胞組成，其量占65%～70%,可留作下批種酵母用。下層為弱細(xì)胞或死細(xì)胞，由最初沉降下來的顆粒組成，可作飼料或棄置不用。 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制本設(shè)計(jì)采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的露天錐形發(fā)酵罐，酵母在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計(jì)的工藝溫度下進(jìn)行，必須進(jìn)行冷卻。常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法，由于