【正文】 ...... 7 啤酒發(fā)酵工藝設(shè)計(jì)與論證 ............................................................................................ 8 啤酒酵母 ......................................................................................................... 8 酵母的分類(lèi) .................................................................................................. 8 酵母的基本結(jié)構(gòu) ........................................................................................... 8 啤酒酵母的絮凝 ........................................................................................... 8 酵母擴(kuò)大培養(yǎng) ................................................................................................ 8 接種量 .......................................................................................................... 9 酵母的選擇 ................................................................................................... 9 啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制 ................................................................................... 9 啤酒發(fā)酵工藝 ................................................................................................. 10 前發(fā)酵 ....................................................................................................... 10 . 主發(fā)酵 ...................................................................................................... 10 ．后發(fā)酵和儲(chǔ)酒 .................................................................................... 11 啤酒發(fā)酵方法的選擇 ............................................................................. 13 酵母的添加與回收 ................................................................................. 14 發(fā)酵設(shè)備的降溫 控制 ............................................................................. 15 啤酒過(guò)濾 ................................................................................................................ 15 啤酒過(guò)濾理論 .......................................................................................... 15 啤酒過(guò)濾方式的選擇與論證 .................................................................... 15 啤酒的包裝 .............................................................................................................. 16 2 工藝計(jì)算 ........................................................................................................................... 17 物料衡算 ................................................................................................................... 17 100kg 原料（ 75％麥芽， 25％大米）生產(chǎn) 8176。糖化方法采用雙醪浸出糖化法，發(fā)酵方法采用錐形罐單罐發(fā)酵 法。啤酒是以麥芽（包括特種麥芽）為主要原料，以大米或其它谷物為輔助原料，經(jīng)麥芽汁的制備，加酒花煮沸，并經(jīng)酵母發(fā)酵配制而成的，是一種含有二氧化碳、起泡的、低酒精度的飲料酒。 純生啤酒是 20 世紀(jì)末在我國(guó)興起的，起源于 20世紀(jì) 90年代中期，我國(guó)最早的純生啤酒是珠江啤酒廠生產(chǎn)的 ,98 年投放市場(chǎng)。 我國(guó)盛產(chǎn)大米，且大米的淀粉含量高，蛋白質(zhì)含量低。 釀造用水 釀造用水分糖化用水和洗糟用水，由于這兩部分水直接參與啤酒的工藝反應(yīng)，也是麥汁和啤酒的組成部分。 麥芽的粉碎 長(zhǎng)期以來(lái)，麥芽的粉碎采用干法粉碎，直至 60 年代起相繼出現(xiàn)了干法粉碎、濕法粉碎、回潮干法粉碎以及連續(xù)調(diào)濕粉碎。 (1) 干法粉碎機(jī)四輥式粉碎機(jī)有兩對(duì)輥?zhàn)又g的一組篩子組成，麥芽經(jīng)過(guò)第一對(duì)輥的粗粉碎，經(jīng)過(guò)篩子，分離出皮殼和粗粒，再有第二對(duì)輥進(jìn)一步粉碎。如下圖為輔料 (大米 )的粉碎度要求。當(dāng)然其中還有其糖化的曲線，如下： 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 20xx 級(jí)生物工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 7 圖 12 糖化工藝曲線圖 麥汁過(guò)濾、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)。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)。二者形態(tài)上存在明顯的差別。 6. 后酵（或雙乙酰還原）條件選擇。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)。酵母達(dá)到最高濃度時(shí)，糖降最快，每天外觀濃度降可達(dá) ～ 176。在主發(fā)酵20xx 級(jí)生物工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 11 結(jié)束前，撈去泡蓋，即可進(jìn)行后酵和回收凝聚酵母泥。 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。 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。 ②冷風(fēng)冷卻： 1000～ 1200 千卡 /晝夜 /m179。 （ 3℃以上）快于低溫（ 0℃以下） 。并且塔式觀造價(jià)高，不利于小規(guī)模生產(chǎn)。 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。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降在容器底部。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。經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，啤酒外觀清亮透明，富有光澤，使其更富有吸引力，同時(shí)，可賦予啤酒以良好的生物穩(wěn)定性與非生物穩(wěn)定性，使其至少在保質(zhì)期內(nèi)不出現(xiàn)外觀的變化，從而保證了啤酒外觀質(zhì)量的完美。 （ 1）保護(hù)功能。淡色 純生 啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行 80000t/a 啤酒廠糖化車(chē)間的物料衡算計(jì)算。淡色啤酒需耗混合原料量 1000/ 100 = （ 2） 麥芽好用量為： 75％ = （ 3） 大米耗用量為： = 20xx 級(jí)生物工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 18 （ 4） 酒花耗用量，對(duì)于淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為 ％， 故酒花耗用量為： 1000 ％ = （ kg） （ 5）熱麥汁量為 1000 = （ L） （ 6）冷麥汁量為 1000 = （ L） （ 7）濕糖化糟量，設(shè)排出的濕麥糟水分含量為 80％， 則濕麥糟量為：（ ）（ 10079） / （ 100 80） = （ kg） 而濕大米糟量為（ ）（ ） /（ 10080） = （ kg） 故濕糖化糟量為： + = （ kg） （ 8）酒花糟量 ，設(shè)麥汁煮沸過(guò)程干酒花浸出率為 40％，且酒花糟水分含量為 80％，則酒花糟量為：（ 10040） /（ 10080） = （ kg） （ 9）酵母量（以商品干酵母計(jì)） 生產(chǎn) 1000L 啤酒可得 20kg 濕酵母泥，其中一半作生產(chǎn)接種用，一半作商品酵母用，即為 10kg。CO2在 20℃常壓下重 故釋放出的 CO2的 體積為： 247。 P 冷麥汁密度為 ，則 冷麥汁質(zhì)量為： = （ kg） 所以， 8176。麥汁在 20℃時(shí)的相對(duì)密度為 ，而 100176。 （ 3）促銷(xiāo)功能。一瓶啤酒質(zhì)量的好壞，對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，首先看到的是這瓶啤酒的包裝。 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 6 至 9℃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)和冷卻發(fā)酵罐酒液的酒精水循環(huán)系統(tǒng)。故在設(shè)計(jì)中采用此法。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。 （ 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。 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。 。 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。 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)。 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。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。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)。 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。 2. 麥汁組分。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。此時(shí)，應(yīng)將麥汁送入發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。 糖化 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(lèi)、糊精、氨基酸、肽類(lèi)等的過(guò)程。 啤酒工業(yè)常用的分級(jí)篩有三種，這里我例舉一種，如表 11。粉碎機(jī)對(duì)輥之間間距可根據(jù)麥芽腹徑及需要的粉碎度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 在啤酒生產(chǎn)中，不單要考慮物料粉碎操作的經(jīng)濟(jì)性，更應(yīng)考慮啤酒釀造特殊要求： (1) 麥芽皮殼若粉碎過(guò)細(xì)，會(huì)增加皮殼有害物質(zhì)的溶解，影響啤酒風(fēng) 味。當(dāng)酒花成熟時(shí)，前葉和苞葉所分泌的樹(shù)脂和酒花油是釀造啤酒的主要成分，為啤酒提供了芬芳的香味和苦味。 20xx 級(jí)生物工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計(jì)） 2 1 生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)與論證 全廠生產(chǎn)工藝流程概況圖 麥槽 酒花 冷凝固物 ↓ ↑ ↑ 麥芽→粉碎→糖化→過(guò)濾→混合麥汁→煮 沸→沉 淀→冷 卻→充氧→ ↑ ↓ ↓ 大米、麥芽→粉碎→糊化 酒花槽 熱凝固 物 擴(kuò)培酵母 ↓ →麥芽汁→發(fā)酵→貯酒→粗濾→精濾→清酒→裝瓶→卸箱→驗(yàn)瓶→ ↓ 酵母泥 ↓ 剩余酵母 →洗瓶→檢驗(yàn)→灌酒→壓蓋→檢驗(yàn)→ 冷 殺菌→貼標(biāo)→噴碼→