【正文】 啤酒的釀造用水主要包括糖化用水和洗糟用水，由于這兩部水直接參與了啤酒的工藝反應(yīng)，是麥汁和啤酒的組成成分，啤酒釀造用水的性質(zhì)，重要取決于水中溶解鹽類的種類和含量。釀造用水要求無色透明、無懸浮物、無沉淀物，將水加熱到2050℃時(shí)，用口長(zhǎng)有清爽的感覺，無異味、無異臭，如有咸味、苦味、澀味則不能采用，總?cè)芙恹}類在150200mg/L，有機(jī)物含量在3mg/L以下，總硬度在8176。dH以下，，硝酸鹽不得超過5mg/L，氯化物含量在2060mg/L為宜，硅酸鹽要求在30mg/L以下，水中的細(xì)菌總數(shù)和大腸桿菌數(shù)要符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)[4]。 啤酒酵母1. 啤酒酵母的介紹啤酒酵母在分類學(xué)上屬于真菌，為子囊菌亞門、酵母屬[5]。啤酒酵母又稱釀造酵母，細(xì)胞多為圓形、卵圓形或卵形。能發(fā)酵葡萄糖、麥芽糖、半乳糖、蔗糖和1/3棉籽糖，不能發(fā)酵乳糖和蜜二糖，不同化硝酸鹽。[6]根據(jù)發(fā)酵結(jié)束后酵母細(xì)胞在發(fā)酵液中存在的狀態(tài)可分為上面酵母和下面酵母。上面酵母和下面酵母有很大的區(qū)別，上面酵母呈圓形，發(fā)酵過程中酵母容易嗎、凝聚在一起，的最適發(fā)酵溫度為2025℃發(fā)酵時(shí)間為57天，可發(fā)酵1/3棉籽糖，不能發(fā)酵蜜二糖，發(fā)酵度較高。下面酵母呈圓形或卵圓形，一般不形成子囊孢子，最適發(fā)酵溫度為610℃，發(fā)酵時(shí)間為814天，發(fā)酵度較低，可發(fā)酵全部棉籽糖。2. 啤酒酵母的擴(kuò)大培養(yǎng) 啤酒酵母純正與否，對(duì)啤酒發(fā)酵和啤酒質(zhì)量的影響很大。啤酒工廠生產(chǎn)使用的酵母由保存的純種酵母，經(jīng)過擴(kuò)大培養(yǎng)，達(dá)到一定數(shù)量后，供生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用。每個(gè)啤酒廠都應(yīng)保存適合本廠使用的純種酵母，以保證生產(chǎn)的啤酒具有穩(wěn)定的風(fēng)格和特性。酵母擴(kuò)大培養(yǎng)分兩個(gè)階段：由斜面試管到卡氏罐培養(yǎng)為實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大培養(yǎng)階段，漢生罐以后為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大培養(yǎng)階段。啤酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)的順序如下：斜面試管（原菌種）→液體試管培養(yǎng)（23天、2527℃）→巴氏瓶或三角瓶培養(yǎng)（2天、2527℃）→卡氏罐培養(yǎng)（2天、2527℃）→酵母擴(kuò)大培養(yǎng)罐→發(fā)酵罐[7]。3. 接種量表21 不同麥汁濃度的酵母添加量麥汁濃度酵母泥添加量7～9～10～12～13～15～16～20～4．酵母的選擇在實(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，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)淡色啤酒，采用的是下面發(fā)酵技術(shù)，故選用下面酵母。 啤酒發(fā)酵方法的選擇啤酒發(fā)酵的主要方法有以下幾種：傳統(tǒng)發(fā)酵：連續(xù)發(fā)酵法、分批式發(fā)酵法、上面發(fā)酵法、下面發(fā)酵法。錐形罐發(fā)酵：一罐發(fā)酵法、兩罐法發(fā)酵。本設(shè)計(jì)選用的是兩罐式下面發(fā)酵法。以下就對(duì)這幾種發(fā)酵方法進(jìn)行分析和比較。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。啤酒發(fā)酵一開始是以上面發(fā)酵為開始的，而后由于選用的純粹培養(yǎng)酵母不同，劃分為上面發(fā)酵與下面發(fā)酵兩種類型。上面發(fā)酵在技術(shù)操作和發(fā)酵設(shè)備方面與下面發(fā)酵有所不同，但兩者的發(fā)酵機(jī)理是一致的。上面發(fā)酵工藝的特點(diǎn)a．上面發(fā)酵采用上面酵母，是在 15～20℃下進(jìn)行的。酵母起發(fā)快，接種量可以相對(duì)較少，發(fā)酵結(jié)束后，大部分酵母浮在液面，所以酵母回收工作比下面發(fā)酵復(fù)雜，但酵母使用代數(shù)比下面發(fā)酵為多，長(zhǎng)久沒有衰退現(xiàn)象。b． 上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為13～16℃，比較高。發(fā)酵2～3天，當(dāng)酵母升至液面時(shí)，為發(fā)酵旺盛階段，此時(shí)應(yīng)開始降低液溫，在酵母形成泡沫蓋時(shí)應(yīng)立即回收，發(fā)酵46天結(jié)束。c. 發(fā)酵結(jié)束后，酵母緊密的結(jié)合，一浮在液面上，厚度為34cm。d. 上面發(fā)酵在發(fā)酵過程中通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)。e. 上面發(fā)酵一般不采用后發(fā)酵，主發(fā)酵的發(fā)酵度接近最終發(fā)酵度。分離酵母后，加膠處理，貯藏澄清一階段，采用人工充二氧化碳，使其達(dá)到飽和。f． 上面發(fā)酵釀制的啤酒成熟快，設(shè)備周轉(zhuǎn)快，啤酒有獨(dú)特的風(fēng)味，但保存期短。傳統(tǒng)的下面發(fā)酵，室溫保持5～6℃；采用開放式或密閉式、圓形或方形的主發(fā)酵容器。后發(fā)酵則設(shè)置在單獨(dú)的貯酒室內(nèi)，貯酒室溫應(yīng)保持在O～l℃。下面發(fā)酵的工藝特點(diǎn)是：a．采用下面酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵比較緩慢，發(fā)酵產(chǎn)生的副產(chǎn)物相較少。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降在發(fā)酵罐底部。b. 下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵和貯酒期比較長(zhǎng)，酒液澄清良好。二氧化碳飽和穩(wěn)定，酒的泡沫細(xì)微，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。從啤酒的保存與實(shí)際結(jié)合進(jìn)行考慮，本設(shè)計(jì)選用下面酵母發(fā)酵。一罐法發(fā)酵即發(fā)酵貯酒在一個(gè)罐中進(jìn)行。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。一罐法工藝有一定的優(yōu)點(diǎn)：清洗消耗少；轉(zhuǎn)入空罐時(shí)CO2損失少；酒損少；所需的工作時(shí)間少；節(jié)能等。一罐法發(fā)酵工藝簡(jiǎn)單, 便于操作, 能夠節(jié)省投資, 但由于麥汁整個(gè)發(fā)酵過程都在同一個(gè)發(fā)酵罐中進(jìn)行, 使得冷凝物的排放及酵母沉淀效果不十分理想。由于露天發(fā)酵罐一般直徑較大, 若酒液缺少對(duì)流, 就會(huì)使其溫度分布不均勻, 罐中心酒液溫度與罐壁處酒液溫度需長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到平衡, 從而影響啤酒風(fēng)味。同時(shí), 一罐法發(fā)酵工藝發(fā)酵周期較長(zhǎng), 生產(chǎn)旺季難以滿足市場(chǎng)需求。故本設(shè)計(jì)采用兩罐法。最終本設(shè)計(jì)所選的發(fā)酵方法為兩罐法下面發(fā)酵法 啤酒發(fā)酵工藝傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，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。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)。經(jīng)過前發(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（5～8℃），主酵期（～9℃），后酵和貯酒期（0～2℃）。:（1）錐形罐發(fā)酵法特點(diǎn)：，要求采用凝聚性酵母。生產(chǎn)易控制，發(fā)酵周期縮短，不易染菌，啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。，可將罐體置于室外，經(jīng)濟(jì)節(jié)約,便于擴(kuò)建。，便于CO2洗滌與CO2回收。e. 由于存在對(duì)流，使酵母發(fā)酵能力提高，發(fā)酵速度快，發(fā)酵周期短。，操作、管理方便。，同時(shí)也適用于上面發(fā)酵。，清洗方便。i．設(shè)備容量可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)整在本設(shè)計(jì)中選用的是圓筒錐底發(fā)酵罐，詳盡介紹如下：(2) 圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵工藝：采用直接進(jìn)罐法。為了縮短起酵時(shí)間，大多采用較高接種量，%～%，接種后細(xì)胞濃度為（15177。3）106個(gè)/ml。麥汁接種溫度是控制發(fā)酵前期酵母繁殖階段溫度的，一般低于主發(fā)酵溫度2～3℃。本設(shè)計(jì)是11176。P的淡色啤酒，采用低溫發(fā)酵69176。C。在大罐發(fā)酵中，后發(fā)酵一般稱VDK還原階段。雙乙酰還原初期一般不排放酵母，也就是發(fā)酵全部酵母參與雙乙酰還原，這可縮短還原時(shí)間。(3)酵母接種量和添加方法1．酵母接種量：本設(shè)計(jì)分批發(fā)酵采用低溫，緩慢發(fā)酵，因此接種量比較小，接種后細(xì)胞濃度控制在（512）個(gè)/ml。 2. 酵母添加方法：；；；。本設(shè)計(jì)采用干道法添加酵母：在酵母添加器中加入每批麥汁所需的酵母，再加上二倍量的冷麥汁，用無菌壓縮空氣充分混合，壓到前酵池中，再用無菌空氣攪拌均勻即可。 (4)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(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。常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，存在很多危險(xiǎn)因素與不足，同時(shí)對(duì)于發(fā)酵罐的要求很高，故本設(shè)計(jì)采用間接冷卻方式。間接冷卻方式其冷溶劑是乙二醇與水的混合溶液，它在氨制冷的蒸發(fā)器箱中進(jìn)行冷卻，溫度一般控制在5℃左右，它主要用于麥汁冷卻和發(fā)酵罐的降溫，一般情況下，發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)有兩種介質(zhì)循環(huán)，即液氨吸熱蒸發(fā)制冷循環(huán)系統(tǒng)和冷卻