【正文】 設(shè)備利用率。（1）濃醪發(fā)酵1967年開始應(yīng)用于生產(chǎn)。是采用高濃度麥汁進(jìn)行發(fā)酵，然后再稀釋成規(guī)定濃度成品啤酒的方法。它可在不增加或少增加生產(chǎn)設(shè)備的條件下提高產(chǎn)量。原麥汁濃度一般為16176。P左右。（2）快速發(fā)酵快速發(fā)酵是通過控制發(fā)酵條件，在保持原有風(fēng)味的基礎(chǔ)上，縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率，增加產(chǎn)量?？焖侔l(fā)酵法工藝控制條件為：在發(fā)酵過程某階段提高溫度；增加酵母接種量；進(jìn)行攪拌。（3）連續(xù)發(fā)酵1906年已有啤酒連續(xù)發(fā)酵的方案，但直到1967年才得到工業(yè)化的應(yīng)用。主要應(yīng)用國家有新西蘭﹑英國等。由于菌種易變異和雜菌的污染以及啤酒的風(fēng)味等問題，使啤酒連續(xù)發(fā)酵工藝的推廣受到限制。數(shù)據(jù)顯示，今年上半年全國啤酒行業(yè)繼續(xù)保持平穩(wěn)發(fā)展的態(tài)勢，累計(jì)生產(chǎn)啤酒1642萬千升，%，啤酒行業(yè)景氣度上升。從半年報看，上半年很多上市公司業(yè)績表現(xiàn)良好。青島啤酒、%、%。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，消費(fèi)升級時代的到來，啤酒、乳品等以往非主流食品消費(fèi)量得到大幅提升。，年均增長率接近50%。同時，我國還有大量消費(fèi)群體未開發(fā)，巨大的農(nóng)村市場還未充分挖掘，有巨大的潛在消費(fèi)力作保證，啤酒行業(yè)的增長趨勢將會得到延續(xù)。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，二季度內(nèi)，241只基金合計(jì)向食品飲料、批發(fā)與零售貿(mào)易、機(jī)械設(shè)備儀表3個行業(yè)投入350億元，上述三個行業(yè)的市值增長占到基金新增市值的七成，啤酒板塊成為基金熱衷的增持對象。特別的是純生啤酒具有熟啤酒相同的生物穩(wěn)定性和非生物穩(wěn)定性，又有較長時間內(nèi)保持啤酒的新鮮程度（風(fēng)味穩(wěn)定性）和較好的口味、以及良好的酒體外觀和泡沫性能。在目前的發(fā)展趨勢來看，愈發(fā)受到廣大消費(fèi)者的青睞。因此，一個優(yōu)良的生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)是迫不及待的。2 啤酒發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)因?yàn)榧兩【粕a(chǎn)的整個生產(chǎn)過程均要求嚴(yán)格的無菌操作，所以本設(shè)計(jì)中對整個釀造過程要求非常嚴(yán)格的污染控制能力和產(chǎn)品質(zhì)量的管理能力。（1）純種釀造的關(guān)鍵啤酒酵母 純生啤酒的生產(chǎn)是純種釀造和有效控制后期污染的有機(jī)地結(jié)合。任何雜菌的存在都會影響啤酒的質(zhì)量。 （2）選擇良好的酒基 經(jīng)過發(fā)酵、后熟的啤酒，應(yīng)具有良好的質(zhì)量（包括風(fēng)味、泡沫、非生物穩(wěn)定性和滿足理化指標(biāo)要求）。生產(chǎn)中應(yīng)認(rèn)真做到：把好原料關(guān)、選好菌種、嚴(yán)格生產(chǎn)工藝與操作。 （3）保證有可靠的無菌生產(chǎn)條件 純生啤酒生產(chǎn)就是在生產(chǎn)過程中有效控制雜菌的結(jié)果，而不是通過各種手段處理的結(jié)果。生產(chǎn)過程中嚴(yán)格控制雜菌是純生啤酒生產(chǎn)的關(guān)鍵，無菌過濾和無菌灌裝則是生產(chǎn)的輔助手段。因此，啤酒整個生產(chǎn)全過程要盡量做到?jīng)]有或基本沒有雜菌污染，才能保證純生啤酒的質(zhì)量和減少后期處理的工作負(fù)荷量。 （4）在前道工序嚴(yán)格控制微生物污染的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)純生啤酒進(jìn)行的無菌過濾要滿足以下要求：無菌過濾的有效性，對任何微生物除去率要達(dá)到要求，并且不會影響啤酒的口味、泡沫等質(zhì)量要求；選用合理的無菌過濾組合，一般要求應(yīng)按深層過濾表面過濾膜過濾的順序進(jìn)行組合，其孔徑選擇為：深層過濾1～3微米、～1微米、～。應(yīng)配置兩組過濾組合，以保證正常生產(chǎn)；具有獨(dú)立的CIP和膜再生系統(tǒng)； （5）純生啤酒包裝時，要有以下基本要求：包裝容器清洗系統(tǒng)（含瓶、易拉罐、生啤酒桶）應(yīng)保證清潔、無菌；對灌裝車間，灌裝機(jī)可以放在一個密閉的無菌房間內(nèi)，室內(nèi)空氣要進(jìn)行有效的過濾，室內(nèi)對室外保持正壓，～；對輸送啤酒瓶的輸送鏈，在未灌裝啤酒、密封以前的部分應(yīng)使用帶有消毒作用的鏈潤滑劑，同時在灌裝機(jī)前的部分輸送鏈應(yīng)有不斷清洗裝置，確保整個輸送鏈的衛(wèi)生；生啤酒灌裝線的洗瓶機(jī)，應(yīng)采用單端進(jìn)出，防止進(jìn)瓶端的污瓶污染出瓶端的潔凈瓶；洗凈的啤酒瓶在輸送到灌裝機(jī)的過程中，要有密閉的防護(hù)罩，避免灰塵、飛蟲等的污染[1]。本設(shè)計(jì)中選擇的主要原料是大麥，水，酒花，酵母及輔料。大麥?zhǔn)瞧【粕a(chǎn)的重要原料，要先將起制成麥芽，才能再用于釀酒。它不僅淀粉含量高而且還為糖化時提供了各種豐富的酶系和含氮物質(zhì)，這為后發(fā)酵過程提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。水是啤酒含量最多的成分，在釀造的過程中，水中的各種離子的作用是不可低估的，在一定程度上影響酵母的生產(chǎn)和啤酒的質(zhì)量。故設(shè)計(jì)中需要對用水量進(jìn)行衡算。酒花對啤酒的質(zhì)量非常重要，它不僅賦予啤酒特殊的苦味，同時也影響啤酒的苦味與香氣。酒花又稱忽布花、蛇麻花，其學(xué)名為 Hunmulus Lupulus L，屬蕁麻科葎草屬，為多年生蔓性草本植物，雌雄異株，釀酒上均用雌花。酒花的主要化學(xué)成分包括：酒花樹脂、酒花油和多酚物質(zhì)[2]。在啤酒釀造中酒花的作用是： a、賦予啤酒特殊的香氣與清爽的苦味；b、形成啤酒優(yōu)良的泡沫，增加啤酒的泡沫性和穩(wěn)定性；c、使蛋白質(zhì)沉淀，有利于麥汁的澄清；d、酒花有抑菌作用，能增強(qiáng)麥芽汁和啤酒的防腐能力。e、酒花對啤酒釀造的不利影響是，酒花中的花色苷能引起啤酒的非生物性渾濁。根據(jù)酵母的特性不同，可以將酵母分為上面酵母（Saccharomyces cervisiae Hansen）和下面酵母（Saccharomyces Carlsbergensis Hansen）啤酒酵母中幾乎不含脂肪、淀粉和糖，而含有絕佳的蛋白質(zhì)、完整的B族維生素、多種生物態(tài)礦物質(zhì)及優(yōu)質(zhì)膳食纖維。“三低四優(yōu)”是對其營養(yǎng)特點(diǎn)的高度概括：低脂、低糖、低熱量（不含膽固醇），優(yōu)質(zhì)完全蛋白質(zhì)（含人體必需的8種氨基酸）、完整的B族維生素群、14種生命結(jié)合態(tài)的優(yōu)質(zhì)礦物質(zhì)、優(yōu)質(zhì)功能性膳食纖維。營養(yǎng)酵母的特點(diǎn)是均衡營養(yǎng)，其營養(yǎng)成分的構(gòu)成特別適合人體的需求，能夠平衡由于飲食結(jié)構(gòu)不合理而帶來的營養(yǎng)失衡和消除緩解由此而引發(fā)的健康問題[3]。啤酒酵母是一種非常安全、營養(yǎng)豐富、均衡的食用微生物，啤酒酵母是吸收麥芽精華后，通過運(yùn)用現(xiàn)代生物技術(shù)把酵母加工成純天然的營養(yǎng)食品，可以直接食用。對啤酒發(fā)酵而言酵母的作用是至關(guān)重要的，它直接影響著啤酒的口味和特點(diǎn)。因此在進(jìn)行釀造前需要選擇優(yōu)良的酵母。優(yōu)良啤酒酵母的評估包括：細(xì)胞形態(tài)呈圓形或卵圓形；生長繁殖力強(qiáng)；發(fā)酵活力高；凝聚性強(qiáng)；雙乙酰還原能力強(qiáng)；耐壓能力強(qiáng)；有穩(wěn)定的遺傳性能；具有良好的啤酒風(fēng)味和泡沫性能。使用輔料是為了提供廉價的浸出物或糖類，這樣會減少麥芽的使用量，降低啤酒生產(chǎn)的成本。主要的輔料有大米、玉米、小麥、糖和淀粉糖漿。本設(shè)計(jì)所采用的輔料為大米。 粗選、分選a、粗選供生產(chǎn)啤酒用的大麥，由于含有泥土、砂石、草屑、雜谷或金屬等雜質(zhì)物，所以在浸麥前要采用粗選機(jī)將大麥進(jìn)行清理。本設(shè)計(jì)采用三級振動篩進(jìn)行大麥的原料的粗選，篩體往復(fù)運(yùn)動的振幅大小，可調(diào)節(jié)偏重塊的重量來達(dá)到。物料中的輕雜質(zhì)由前后風(fēng)道排出。由于物料在篩上面運(yùn)動，砂石及其他雜質(zhì)按其形狀的不同分級清理出來，使被加工谷物達(dá)到整潔。b、分選分選目的是進(jìn)一步清除大麥中的灰塵、麥芒、雜谷、碎麥等夾雜物，并將大麥按麥粒度進(jìn)行分級[5]。、發(fā)芽a、浸麥?zhǔn)菍⒔?jīng)精選后的大麥置于浸麥槽中浸漬。精選大麥在用水浸漬過程中，由于浸漬水的循環(huán)置換及通入壓縮空氣，使大麥得到進(jìn)一步清洗，并排除二氧化碳。大麥的含水量由原來的13%左右增加至43%～48%，同時麥粒因得到通風(fēng)而增強(qiáng)了發(fā)芽的活力。b、發(fā)芽大麥?zhǔn)轻勗炱【频闹饕?，但首先必須將其制成麥芽方能用于釀酒。大麥在人工控制和外界條件下發(fā)芽，大麥發(fā)芽后成為綠麥芽。 干燥、除根a、干燥大麥經(jīng)過粗選、分選、浸漬、發(fā)芽后制成的綠麥芽還必須經(jīng)過干燥將它制成干麥芽，以利于長期貯藏。干燥的目的是使麥芽的含水量從45%%左右，并通過烘焙而增加麥芽特有的色、香、味，同時使麥根容易脫落。b、除根經(jīng)干燥后的干麥芽不能馬上用于釀酒，因麥根中含有其它雜質(zhì)，而且苦味，會破壞啤酒的味道和改變啤酒的色澤，所以必須用除根機(jī)除去已干燥的麥根，并利用風(fēng)力清除其它雜質(zhì)。 糊化、糖化a、糊化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。b、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?；旌硝脖槐萌胫蠓绣佒靶柘仍谶^濾槽中去除其中的麥芽皮殼，并加入酒花再二次煮沸。 過濾過濾是產(chǎn)品分離的一種方法，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)。、冷卻a、煮沸在煮沸鍋中，混合醪被煮沸以吸取酒花的味道，并起色和消毒。在煮沸后，加入酒花的麥芽汁被泵入酒花分離器和回旋沉淀槽以除去不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白質(zhì)。b、冷卻潔凈的麥芽汁從回旋沉淀槽中泵出后，被送入薄板換熱器冷卻，冷卻至主發(fā)酵溫度6℃。隨后，麥芽汁中被加入酵母，開始進(jìn)入發(fā)酵的程序。 麥芽汁的發(fā)酵廣義的發(fā)酵是指利用生物體（包括微生物、植物細(xì)胞、酵母菌等）的代謝功能，使有機(jī)物分解的生物化學(xué)反應(yīng)過程。狹義的發(fā)酵是指微生物通過無氧氧化將糖類轉(zhuǎn)變成乙醇的過程。發(fā)酵分為有氧發(fā)酵和無氧（厭氧）發(fā)酵。啤酒發(fā)酵屬于無氧發(fā)酵。在啤酒發(fā)酵的過程中，人工培養(yǎng)的酵母將麥芽汁中可發(fā)酵的糖份轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，生產(chǎn)出啤酒。發(fā)酵在八個小時內(nèi)發(fā)生并以加快的速度進(jìn)行，積聚一種被稱作“皺沫”的高密度泡沫。這種泡沫在第3或第4天達(dá)到它的最高階段。從第5天開始，發(fā)酵的速度有所減慢，皺沫開始散布在麥芽汁表面，必須將它撇掉。酵母在發(fā)酵完麥芽汁中所有可供發(fā)酵的物質(zhì)后，就開始在容器底部形成一層稠狀的沉淀物。隨之溫度逐漸降低，在6～10天后主發(fā)酵就完全結(jié)束了。整個過程中，需要對溫度和壓力做嚴(yán)格的控制。主發(fā)酵結(jié)束以后，絕大部分酵母沉淀于罐底。將這部分酵母回收起來以供下一罐使用。除去酵母后，生成物嫩啤酒繼續(xù)在此錐形罐內(nèi)培養(yǎng)，即后發(fā)酵。在此，剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)進(jìn)一步沉淀下來，使啤酒的風(fēng)格逐漸成熟。成熟的時間隨啤酒品種的不同而異，一般在7～21天[4]。 成熟純生啤酒的過濾 過濾方法經(jīng)過后發(fā)酵的成熟酒，大部分蛋白質(zhì)顆粒和酵母已經(jīng)沉淀，少量懸浮于酒中，須濾除方能包裝。對啤酒的分離要求是：產(chǎn)量大，質(zhì)量高（透明度高），勞動條件好，CO2損失小，不易污染，不影響風(fēng)味，啤酒不吸收氧。實(shí)際上不論何種方法要達(dá)到十全十美的效果很困難的。普通成熟啤酒的過濾多采用硅藻土過濾法?；蛘呓?jīng)過高溫滅菌處理的熟啤酒，但這種方法減少了啤酒原有的香醇、新鮮味，存在口味上的不穩(wěn)定性。而本設(shè)計(jì)中純生啤酒由于采用了無菌膜過濾能保證啤酒內(nèi)微生物含量只在每瓶12個之間,所以不需要經(jīng)過巴氏殺菌,由于酒花里面含防腐成分能抑制微生物的繁殖,加上罐裝為無菌罐裝,。在純生啤酒生產(chǎn)中廣泛采用靜態(tài)膜過濾對啤酒除菌，膜過濾具有較好的微生物可靠性、合理的經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)良的品質(zhì)性。其原理是：膜過濾是一種與膜孔徑大小相關(guān)的篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過膜表面時，膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃縮液，因而實(shí)現(xiàn)對原液的分離和濃縮的目的[12]。為了減輕低溫?zé)o菌膜過濾系統(tǒng)的微生物負(fù)荷，因此本設(shè)計(jì)中對純生啤酒需先經(jīng)預(yù)過濾處理，即一般是在硅藻土過濾后搭配無菌過濾紙板精濾或過濾精度為1—2tma的膜過濾，將清酒中的微生物數(shù)量控制在50個／lOOmL以下。在硅藻土過濾機(jī)和精濾機(jī)殺菌時各點(diǎn)的溫度都要求達(dá)到85～90℃，同時過濾用的硅藻土和添加劑用水全部要使用無菌水或脫氧水。清酒輸送系統(tǒng)和管道采用固定管道和自動轉(zhuǎn)罐系統(tǒng)，以減少微生物的污染機(jī)會。建立低溫?zé)o菌膜過濾系統(tǒng)雙座閥、壓力變送器校驗(yàn)和完整性測試異常情況處理等管理制度。由于CIP清洗和過濾過程中的壓力波動會對膜濾芯產(chǎn)生沖擊作用，清洗和過濾過程要嚴(yán)格監(jiān)控壓差波動情況，膜系統(tǒng)壓差偏高時要對成品酒進(jìn)行擴(kuò)大抽樣檢查。膜過濾出口酒液在取瞬時樣的基礎(chǔ)上可增加用全自動取樣閥取連續(xù)樣，每隔一定時間換一次瓶，酒液全部抽濾處理。膜過濾連續(xù)生產(chǎn)時間一般不要超過12小時。濾芯在使用一段時間后，要定期拆開進(jìn)行內(nèi)部檢查和濾芯單支完整性檢測，以確保每支濾芯處于完好狀態(tài)[8]。國內(nèi)空氣質(zhì)量一般都不太令人滿意，因此為保險起見，無菌灌裝應(yīng)考慮在無菌室內(nèi)進(jìn)行。無菌室內(nèi)潔凈度要求達(dá)到一萬級或更高級別，無菌室內(nèi)通入經(jīng)過除塵、除菌過濾處理的空氣，并保持一定的正壓，溫度控制在18—26℃，相對濕度控制50%—65%。每天生產(chǎn)前對無菌室的空氣進(jìn)行一次臭氧滅菌，以保持空氣的無菌潔凈度。 啤酒瓶生產(chǎn)純生啤酒的玻璃瓶最好采用新瓶。瓶子在洗瓶機(jī)中經(jīng)過堿洗和熱水洗后最后采用無菌水噴淋沖洗，使啤酒瓶中保持一定量的二氧化氯含量。另外在沖瓶機(jī)以及灌裝機(jī)中均采用110—130℃的飽和蒸汽殺菌，可使瓶子達(dá)到無菌要求。 純生啤酒所用的瓶蓋要求供應(yīng)商在無菌狀態(tài)下制成并用無菌塑料袋裝好后裝入紙箱，確保蓋在運(yùn)輸和貯存過程中不受到污染。瓶蓋在進(jìn)入無菌問到倒入貯斗時都要在無菌狀態(tài)下進(jìn)行，另外，在封蓋前經(jīng)過紫外線殺菌，以確保無菌。無菌室設(shè)備內(nèi)部和外部清洗用水、擊泡用水、潤滑用水等工藝用水全部采用無菌水。無菌水需先經(jīng)多級袋式過濾或膜過濾除去水中的雜菌后，再添加0．3—1．2mg／L二氧化氯處理。而擊泡水在使用前要再經(jīng)過80～85℃的高溫加熱處理 灌裝設(shè)備灌酒機(jī)應(yīng)采用無死角的電子閥，管道的連接應(yīng)采用最高等級防滲漏帶自清洗的雙座閥、三座閥。灌裝區(qū)域即使配有自動泡沫清洗系統(tǒng)，操作人員也要定期將不容易清洗的部件手動拆開清洗，對灌裝區(qū)域的空間空氣每周用霧化的消毒劑消毒一次。灌裝設(shè)備每灌裝4小時進(jìn)行一次泡沫清洗，能有效抑制微生物在設(shè)備表面的生長[15]。 CIP系統(tǒng)CIP即：Clean I