【正文】 即使 長(zhǎng)時(shí)間放置，酵母也很少下沉。 在發(fā)酵過(guò)程中，發(fā)生一系列的生物化學(xué)反應(yīng)。過(guò)去傳統(tǒng)發(fā)酵均為敞口式發(fā)酵（主），近代不論大罐還是傳統(tǒng)發(fā)酵池均采用密閉式發(fā)酵。近代，啤酒類型崇尚淡爽，因此，比較喜歡采用較高溫度（ 1012℃）發(fā)酵。 酵母接種量 一般根據(jù)酵母性能、代數(shù) 、衰老情況、產(chǎn)品類型等決定。 （ 6）有利于提高經(jīng)濟(jì)效益 據(jù)斯坦尼克公司提供的資料介紹， Merlin 煮沸系統(tǒng)可使麥芽汁預(yù)熱到 93℃至沸騰的溫岔較小，故所需的能耗低，也可適度減少加熱面 ,降低設(shè)備投資。游離 DMS 由滿鍋時(shí)的 372μ g/L 降到 49μ g/L，對(duì)普通煮沸麥芽汁可凝固性氮同滿鍋時(shí)的 47μ g/L 降至 23μ g/L，而 Merlin 煮沸系統(tǒng)麥芽汁可凝固性氮?jiǎng)t升高到 28mg/L,有 利于啤酒的泡持性。 （ 4） .氣提階段 澄清后麥芽汁在送往麥芽汁冷卻 器過(guò)程中將麥芽汁中可揮發(fā)性的有寄存器物質(zhì)排出去，同時(shí)通過(guò)蒸發(fā)排除大量潛熱 ,并將其回收加以利用 .這時(shí)僅開(kāi)一個(gè)加熱帶，蒸汽壓力控制在 10 10 5Pa。 Merlin 的核心結(jié)構(gòu)是對(duì)煮沸鍋的內(nèi)加熱器做了徹底的改造。開(kāi)攪拌器快速攪拌，將第二次煮沸的醪液兌入糖化鍋至 78℃，再泵入過(guò)濾設(shè)備進(jìn)行過(guò)濾。 本設(shè)計(jì)采用的是復(fù)式一次煮出糖化法，其技術(shù)與操作如下： (1)、在糊化鍋內(nèi)先放入 50℃的水，料水比為 1： 5 左右，再加適量石膏粉，快速攪拌。 由于此法改進(jìn)了前幾種方法的缺點(diǎn)，減輕了輥?zhàn)迂?fù)荷，電耗接近干法粉碎，麥芽浸漬時(shí)間基本相等，麥芽溶解性一致。增濕時(shí)可用 50kPa 的干蒸氣處理 30～ 40s，增濕 %～ %。 麥芽－連續(xù)增濕粉碎 麥芽粉碎 麥芽粉碎常采用的干法粉碎、濕法粉碎、回潮粉碎和連續(xù)浸漬增濕粉碎 4種方法。 、麥芽汁的處理 熱凝固物的分離采用回旋槽法； 冷凝固物的分離用硅藻土過(guò)濾法； 麥芽汁的冷卻采用一段式冷卻，冷卻水作為糖化用水，這樣冷耗可節(jié)約 30%左右； 麥芽汁的充氧采用文丘里管進(jìn)行充氧。 年平均氣溫 ， 極端最高氣溫 ， 極端最低氣溫 ， 年平均風(fēng)速 米 /秒 年平均降雨量 ， 常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槠憋L(fēng)，其中九月至次年三月盛行偏北風(fēng)，四月至八月多為偏南風(fēng)。 選擇地區(qū)－佛山三水區(qū) 三水概況 佛山市三水區(qū)位于東經(jīng) 112186。水質(zhì)狀況對(duì)整個(gè)釀造過(guò)程有非常重要的影響，因此，釀造用水首先要符合我 國(guó)飲用水的標(biāo)準(zhǔn) GB5749— 85，然后再根據(jù)釀造啤酒的類型予以調(diào)整。其體積比酒花減少 80%，有效成分利用率比全酒花高 20%。 新疆 1960 年以后，才從青島引入酒花優(yōu)良品種，經(jīng)試種成功，栽培面積迅速擴(kuò)大，至今已達(dá)上萬(wàn)公頃。 法麥主要品種品質(zhì)對(duì)照表 品種 Optic Prisma Nevada Plaisant 蛋白質(zhì)％ db 浸出率％ db 82 庫(kù)值％ 43 46 41 44 糖化力 WK 324 280 300 300 表 2 其它麥芽品種比較 國(guó)家優(yōu)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 優(yōu)級(jí)澳麥 甘啤 3 號(hào) 甘啤 4號(hào) 浸出物含量（％）≥ 79 80 庫(kù)值％ 3944 44 糖化力 WK 250 267 由這三個(gè)主要項(xiàng)目的對(duì)比可以看出法麥為上上之選。旺季一天糖化 3 次，淡季 2次。 3 第一章 總 論 設(shè)計(jì)依據(jù) a、廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院食品與生物工程系生物技術(shù)及應(yīng)用專業(yè)下發(fā)的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書。 2020 年啤酒市場(chǎng)依然是硝煙彌漫，啤酒廠商在品牌、市場(chǎng)以及渠道等方面都展開(kāi)了極為激烈的競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)啤酒市場(chǎng)的格局也在潛移默化中發(fā)生著變革。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，啤酒行業(yè)也正變化。神經(jīng)衰弱者采用 “ 啤酒療法 ” 即飯后半小時(shí)和睡前各飲啤酒半瓶（約 320 毫升）， 30日 為一療程，效果顯著。 啤酒中的礦物鹽，對(duì)人體組織細(xì)胞的代謝起著調(diào)節(jié)作用。現(xiàn)在除伊斯蘭國(guó)家由于宗教原因不生產(chǎn)和飲用酒外，啤酒生產(chǎn)幾乎遍及全球，是世界產(chǎn)量最大的飲料酒。據(jù) 2020/2020 年度世界酒花報(bào)告統(tǒng)計(jì)， 06年全球啤酒產(chǎn)量比上年增長(zhǎng) 6%，達(dá) 億千升，增長(zhǎng)部分的近 50%是在中國(guó)實(shí)現(xiàn)的。本設(shè)計(jì)從麥芽的粉碎開(kāi)始到啤酒成品出來(lái)，做了一個(gè)基本生產(chǎn)論證。淡色啤酒，員工 150～ 180 人，技術(shù)人員25人左右。 （ 2）理化指標(biāo) 按按質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo) 麥芽的釀造性能 通過(guò)對(duì) 麥芽在糖化、釀造過(guò)程的表現(xiàn)以及成品啤酒的品嘗，來(lái)確定麥芽是否適合釀造啤酒，現(xiàn)將麥芽釀造性能的品評(píng)標(biāo)準(zhǔn)如下表列出： 表 1 檔次 品評(píng)得分 樣品評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 接受程度 一檔 ≥ 麥芽香氣突出、無(wú)異雜味、口感純凈、協(xié)調(diào)、清亮 很好 二檔 ≥ 麥芽香氣好、口感純凈、比較協(xié)調(diào)、清亮 好 三檔 ≥ 麥芽香氣一般、輕微異雜味、口感較純凈、輕微混濁 較好 四檔 ≥ 麥芽香氣一般、異雜味、口感不純凈、混濁 可接受 五檔 ＜ 麥芽香氣差、明顯異雜味、口感不純凈、明顯混濁 不可接受 4 現(xiàn)在選 用法國(guó)大麥制成的麥芽為主要原料。所以用量一定要適當(dāng)，現(xiàn)在用量為 25%?，F(xiàn)在， 新疆已被列為我國(guó)酒花生產(chǎn)和出口的主要基地。 公用工程和輔助工程 公用工程 由自來(lái)水公司和本廠自來(lái)水系統(tǒng)共同提供。 廠內(nèi)要設(shè)有能承擔(dān)全廠生產(chǎn)設(shè)備、管道檢修、電器儀表維修、簡(jiǎn)單機(jī)械加工和木工修理的部門。 ，居珠三角通往粵西、粵西北的要沖，區(qū)政府駐 地西南街道距佛山市 24 公里，廣州市 35 公里，香港 230 公里、澳門 195公里，區(qū)位條件十分優(yōu)越。細(xì)一些為宜。 b、罐裝 采用一次抽真空充 CO2的灌裝法，預(yù)抽真空充 CO2灌裝方法可以減少溶解氧的含量，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響較小。 （ 3）回潮粉碎 又叫增濕粉碎，是介于干法、濕法中間的一種方法。 （ 4）連續(xù)浸漬增濕粉碎 此方法是 20 世紀(jì) 80 年代德國(guó) Steineicher 和 Happman等公司推出的改進(jìn)型濕式粉碎機(jī)。 大米－四輥式粉碎 粉碎得細(xì)一些就是了，這有利于糊化和糖化。蛋白分解結(jié)束之后，快速攪拌，將煮沸的糊化醪泵入糖化鍋進(jìn)行糖化，一般采用 65℃或 68℃ ,也有采用 63℃或 70℃的 .現(xiàn)采用63℃ 30 分鐘。 新型麥芽汁煮沸系統(tǒng)實(shí)際是將煮沸鍋和回旋槽串連起來(lái)形成的一個(gè)閉合循環(huán)系統(tǒng)。麥芽汁仍送回旋槽物循環(huán)，煮沸 35min。這樣，不僅 煮沸鍋上升的二次蒸汽得到了回收，而且回旋沉淀槽上升的二次蒸汽也得了回收。 （ 4）有利于節(jié)省能源 Merlin 系統(tǒng)將煮沸鍋和回旋沉淀槽的二次蒸汽全部回收并將熱量貯存在能量貯存罐中，用它來(lái)預(yù)熱麥芽汁，與無(wú)蒸汽冷凝器熱量回收裝置的老系統(tǒng)的總蒸發(fā)率 12%相比，可節(jié)省能源近 72%。 啤酒發(fā)酵工藝條件的控制 發(fā)酵周期 發(fā)酵同時(shí)期由產(chǎn)品類型、質(zhì)量要求、酵母性、接種量、發(fā)酵溫度、季節(jié)等確定，一般 12~14 天。上面啤酒發(fā)酵采用 822℃，下面啤酒發(fā)酵采用 715C。 、罐壓 根據(jù)產(chǎn)品類型、麥芽汁濃度、發(fā)酵溫度和酵母菌種等的不同確定。 、發(fā)酵度 可分為低發(fā)酵度、中發(fā)酵度、高發(fā)酵度和超高發(fā)酵度。 發(fā)酵后的麥汁的濃度。 上面啤酒酵母和下面啤酒酵母 ，兩者在細(xì)胞形態(tài)、對(duì)棉子糖發(fā)酵能力、凝聚性以及啤酒發(fā)酵溫度等方面有明顯差異。便于工作雙乙酰在發(fā)酵溫度 14℃ 4天內(nèi)，就能解決雙乙酰還原問(wèn)題（見(jiàn)表）。僅這項(xiàng)就大有潛力可挖。該菌種適合大型露天錐開(kāi)罐以及傳統(tǒng)發(fā)酵，是一支很有發(fā)展前途的優(yōu)良菌種。接著再重復(fù) 1次，總共活化 3次。 ，分別倒人 4個(gè)盛有 20L滅菌麥芽汁的 卡氏罐 中。培養(yǎng)期間要通入無(wú)菌空氣，以滿足酵母細(xì)胞對(duì)氧氣的需求。酵母種子液與麥芽汁體積比為 1：2。酵母泥存放的時(shí)間不得超過(guò) 3 天，并做到先洗滌的先用。 5~7d 后，當(dāng)麥汁糖度降到~℃ 左右時(shí)，要封罐讓其自升溫至 12℃ ，當(dāng)罐壓升到 ~，糖度降到 ~℃ 時(shí)，要提高罐壓到 ~，并以 ~℃ /h的速度使罐溫降溫到 5℃ ，并保持此罐溫 12~24h，自發(fā)酵的第七至八天開(kāi)始排放酵母。啤酒發(fā)酵過(guò)程中主要涉及糖類和含氮物質(zhì)的轉(zhuǎn)化以及啤酒風(fēng)味物質(zhì)的形成等有關(guān)基本理論。 發(fā)酵主產(chǎn)物――乙醇的合成途徑 麥芽汁中可發(fā)酵性糖主要是麥芽糖，還有少量的葡萄糖、果糖、蔗糖、麥芽三糖等。 （ 1）葡萄糖的磷酸化―― 6磷酸葡萄糖的生成。 磷酸果糖激酶 6磷酸果糖 +ATP 1,6二磷酸果糖 +ADP Mg2+ 第二階段：磷酸己糖分裂為 2個(gè)磷酸丙酮（磷酸二羥丙酮和 3磷酸甘油醛） （ 4） 1,6二磷酸果糖分解生成 2 分子三碳糖。 磷酸丙酮脫氫酶 3磷酸甘油醛 +NAD+H3PO4 1， 3二磷酸甘油酸 +NADH2 脫氫過(guò)程中產(chǎn)生的能量集中在磷酸和羥基結(jié)合成的酸酐鍵上，形成高能磷酸鍵，生物由此反應(yīng)獲 得能量。在烯醇化酶的催化下， 2磷酸甘油酸脫去 1分子水，生成 2磷酸烯醇式丙酮酸。葡萄糖在有氧或無(wú)氧條件下，通過(guò) EMP 途徑生成丙酮。還原型輔酶Ⅰ（ NADP2）是在第（ 6）步反應(yīng)中形成的。此外，麥芽糖滲透酶也受到麥芽糖的阻遏作用，麥芽糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 1%以上時(shí)，麥芽三糖也不能發(fā)酵。酵母對(duì)氨基酸的吸收情況與對(duì)糖的吸收相似，發(fā)酵初期只有 A組 8 種氨基酸（天冬酰氨、絲氨酸、蘇氨酸、賴氨酸、精氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、谷酰氨）很快被吸收，其它氨基酸緩慢或不吸收。另外，啤酒的色度隨著發(fā)酵液 PH 的下降，溶于麥芽汁中的色素物質(zhì)被凝固析出，單寧與蛋白質(zhì)的復(fù)合物以及酒花樹脂等吸附于泡蓋、冷凝固物或酵母細(xì)胞表面，使啤酒的色度也有所下降。在縮短啤酒酒齡的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)酒中雙乙酰含量〈 ~，H2S 含量〈 5ug/L，二甲硫（ CH3SCH3）〈 30 ug/L，乙醛含量 〈 15 mg/L，高級(jí)醇含量〈 75~90 mg/L，乙偶姻含量〈 15 mg/L 時(shí)，啤酒就達(dá)到成熟。 TPP↘ ↗ CO2 CH3COCOOH→ CH3COCOOH~HTPP→ CH3CHO~TPP+CH3COCOOH→ 丙酮酸 活性丙酮酸 活性乙醛 丙酮酸 CH3COCOH（ CH3）→ COOHCH3COCOOCH3→ CH3COCHOHCH3→ a乙酰乳酸 雙乙酰 乙偶姻 CH3CHOHCHOHCH3 23 2,3丁二醇 a乙酰乳酸是酵母合成 纈氨酸的中間產(chǎn)物，當(dāng)麥芽汁中缺乏纈氨酸或纈氨酸被消耗時(shí)，將產(chǎn)生較多的 a乙酰乳酸。麥芽汁中纈氨酸含量高可減少 a乙酰乳酸的生成 ,減少雙乙酸的形成 . 巴氏殺菌前啤酒中 a乙酰乳酸含量高 ,遇到氧和高溫將形成較多的雙乙酰。控制溶解氧含量應(yīng)在 6~9mg/L，有利于控制酵母的增殖。研究發(fā)現(xiàn)， a乙酰乳酸非酶氧速度與雙乙酰還原速度相差 100 倍，只有把發(fā)酵液中的 a乙酰乳酸盡快轉(zhuǎn)化為雙乙酰才能降低啤酒中雙乙酰的含量。 加強(qiáng)清潔衛(wèi)生工作，嚴(yán)格殺菌，定期做好微生物檢查，避免雜菌的污染。 b酮酸脫羧成醛 (失去 1 個(gè)碳原子 )。啤酒釀造 工藝不同，麥芽汁組分也不同；酵母菌株不同，釀制的啤酒異戊醇含量也不同，因此不同地區(qū)生產(chǎn)的啤酒風(fēng)格各異。 菌種的影響。高級(jí)醇是酵母增殖、合成細(xì)胞蛋白質(zhì)時(shí)的副產(chǎn)物，酵母增殖倍數(shù)越大，形成的高級(jí)醇就越多。在同等發(fā)酵 26 條件下，有些酵母菌株產(chǎn)生高級(jí)醇的含量達(dá) 200mg/L,而絮狀酵母高級(jí)醇的生成量在 50~120mg/L,但當(dāng)酵母變異后成為呼吸缺陷型時(shí) ,酵母高級(jí)醇生成量也會(huì)升高。 β 苯乙醇，是一個(gè)芳香族高級(jí)醇，給人有一種郁悶的玫瑰花香。 氨基酸與醇類生物合成的關(guān)系見(jiàn)圖 合成代謝途徑 .由糖類提供生物合成氨基酸的碳骨架在其合成中間階段 ,形成了α 酮酸中間體 ,由此脫羧和還原 ,就可形成相應(yīng)的高級(jí)醇。 高級(jí)醇的形成 高級(jí)醇（俗稱雜醇油）是啤酒發(fā)酵過(guò)程中的主要產(chǎn)物之一，也是啤酒 的主要香味和口味物質(zhì)之一。在主發(fā)酵階段，如果麥芽汁中沒(méi)有足夠的游離纈氨酸，釀造酵母將啟動(dòng)纈氨酸合成機(jī)制。 20mg/L，鋅含量增加也有利于減少啤酒雙乙酰含量。如果生產(chǎn)污染雜菌，雙乙酰含量明顯增加，啤酒質(zhì)量下降或造成啤酒酸敗。在中性（ ）條件下， a乙酰乳酸穩(wěn)定不易氧化，而在 PH過(guò)低時(shí)， a乙酰乳酸則分解成乙偶姻。 雙乙酰在啤酒中的味閾值（用人的感覺(jué)器官所能感受到某種物質(zhì)的最低含量稱為閾值）為 ~ mg/L， 2， 3戊酮的味閾值為 mg/L。從總體來(lái)看， CO2在酒液中的產(chǎn)生、飽和及逸出等變化，對(duì)提高啤酒質(zhì)量是