【正文】 度要求。表12 輔料(大米)的粉碎度要求ABC篩號(hào)篩孔凈寬/mm分級(jí)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(shí)，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(guò)程。其大概工藝如下圖：煮沸鍋過(guò)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(guò)濾麥汁的煮沸加酒花至發(fā)酵車(chē)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(guò)程?；旌硝脖槐萌胫蠓绣佒靶柘仍谶^(guò)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(shí)間/min糊化鍋糖化鍋倒入過(guò)濾槽投料時(shí)間微沸圖12 糖化工藝曲線圖、煮沸a. 過(guò)濾是產(chǎn)品分離的一中方法，在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中多次用到過(guò)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(gè)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(shí)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(shí)，說(shuō)明酵母已經(jīng)繁殖到了一定的階段，產(chǎn)生了CO2。此時(shí)，應(yīng)將麥汁送入發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。冷卻時(shí)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(guò)程溫度應(yīng)保持一致，不要忽高忽低，否則會(huì)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(hào)，發(fā)酵度高，沉淀慢；卡爾斯倍二號(hào)，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(huì)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(guò)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(duì)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(shí)的促凝作用相當(dāng)顯著，其他二價(jià)離子也能促凝，但是單價(jià)離子會(huì)因“反離子效應(yīng)”對(duì)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(gè)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(guò)若干次擴(kuò)大培養(yǎng)，最后制備成1013—1014個(gè)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(gè)擴(kuò)大培養(yǎng)中保證酵母品種，強(qiáng)壯，無(wú)污染。其過(guò)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(zhǎng)時(shí)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(kāi)，幾乎都是單細(xì)胞或幾個(gè)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?！∑【瓢l(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(shí)間和方法。8. 儲(chǔ)酒條件和時(shí)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(guò)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(wàn)別。傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過(guò)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(kāi)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(zhǎng)，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。傳統(tǒng)式分批發(fā)酵，每批（一鍋或兩鍋）定型麥汁，經(jīng)過(guò)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(zhǎng)（數(shù)小時(shí)至十小時(shí)）的生長(zhǎng)滯緩期，之后才能加入出芽繁殖，當(dāng)酵母克服生長(zhǎng)緩滯期，出芽繁殖細(xì)胞濃度達(dá)到20106個(gè)/ml，發(fā)酵麥汁表面開(kāi)始?xì)馀荩穗A段即為前發(fā)酵。但由于工藝改進(jìn)，前發(fā)酵時(shí)期已縮短至20～30個(gè)小時(shí)。. 主發(fā)酵主發(fā)酵前期酵母吸收麥汁中氨基酸和營(yíng)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(shí)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(shí)，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(shí)（一般發(fā)酵度在35%～45%），酵母開(kāi)始凝聚，發(fā)酵液中懸浮酵母細(xì)胞數(shù)開(kāi)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(shí)，發(fā)酵緩慢，泡沫小時(shí)，逐步形成泡蓋。泡蓋是CO2帶至發(fā)酵液面的多酚、酒花樹(shù)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(guò)程中的主要物質(zhì)變化:①糖類的變化：在發(fā)酵過(guò)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(guò)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(guò)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(duì)數(shù)值，是表示溶液氧化還原勢(shì)（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(chǔ)酒過(guò)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(shí)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(shí)，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(shí)排出，減少啤酒的不成熟味覺(jué)，加快啤酒成熟。③在較長(zhǎng)的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母，冷凝固物和酒花樹(shù)脂等。在低溫和低PH值的情況下，緩慢沉淀下來(lái)，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(lái)或被過(guò)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(jué)加快啤酒成熟。③使懸浮的酵母冷凝固物和酒花樹(shù)脂等，在低溫和低PH值情況下，緩慢的沉淀下來(lái)，使啤酒足見(jiàn)澄清，便于過(guò)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(gè)貯酒室應(yīng)分為數(shù)室，以控制同貯酒時(shí)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(duì)流方式，以節(jié)省動(dòng)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(shí)在貯酒期間，是使酒中所含的懸浮物沉淀下來(lái)。澄清的目的是使過(guò)濾時(shí)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(lái)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(dòng)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(dòng)力消耗大。塔式系統(tǒng)對(duì)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(jià)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(píng)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(zhǎng)久沒(méi)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(shí)，為發(fā)酵旺盛階段，此時(shí)應(yīng)開(kāi)始降低液溫，可采用12～14℃冷水冷卻，并在酵母形成泡蓋時(shí)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(guò)程中通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)，目的是使酵母懸浮發(fā)酵液中，對(duì)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)牵^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(guò)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(kāi)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(zhǎng)，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。（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(gè)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€(gè)容器必須清洗；轉(zhuǎn)入空罐時(shí)CO2損失少；酒損少，因?yàn)闆](méi)有了管道中殘酒的損失；所需的工作時(shí)間少，因此不用倒罐；節(jié)能，因?yàn)椴挥玫构?，沒(méi)有氧侵入的危險(xiǎn)。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(shí)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(gè)麥汁流入過(guò)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(wú)黏著現(xiàn)象，無(wú)雜質(zhì)，無(wú)變異，鏡檢酵母細(xì)胞大小整齊，健壯，無(wú)雜菌感染，細(xì)胞活性97%以上，冷水低溫保存時(shí)間不超過(guò)3天，使用代數(shù)不超過(guò)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(lái)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(lái)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(guò)程中會(huì)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