【正文】 酵母對(duì)流獲得強(qiáng)化，可加速發(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)。從實(shí)際出發(fā)，選用下面酵母發(fā)酵法。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降發(fā)酵容器底部。啤酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)的順序如下：斜面試管（原菌種）→富氏瓶或試管培養(yǎng)→巴氏瓶或三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐培養(yǎng)→漢生罐培養(yǎng)→酵母擴(kuò)大培養(yǎng)罐→酵母繁殖罐→發(fā)酵罐。麥汁在高溫下應(yīng)該接觸空氣和應(yīng)該嚴(yán)格禁止接觸空氣，兩種對(duì)立觀點(diǎn)在啤酒節(jié)共存。但實(shí)際生產(chǎn)時(shí)由于酒花品質(zhì)，添加時(shí)間和方法，發(fā)酵條件，酵母品種等條件的不同或變動(dòng)，酒花中有效物質(zhì)損失變化很大，應(yīng)根據(jù)以上情況，在衡算基礎(chǔ)上做一定的調(diào)整。麥芽醪的過(guò)濾工藝基本要求：迅速和較徹底地分解可溶性浸出物，盡可能減少有害于啤酒風(fēng)味的麥殼多酚、色素、苦味物，以及麥芽中高分子蛋白質(zhì)、脂肪、脂肪酸、β葡聚糖等物質(zhì)被萃取，盡可能獲得澄清透明的麥汁。部分麥芽被幾次煮沸即幾次煮出法。麥芽粉碎的方法主要有：干法粉碎，濕法粉碎，回潮干法粉碎，以及連續(xù)調(diào)濕粉碎。Mn2+對(duì)啤酒的影響與二價(jià)鐵離子相似。 酒花制品 我國(guó)啤酒廠目前均把商品壓榨酒花，在使用前用錘式粉碎機(jī)粉碎成顆粒1mm以下的酒花粉。由于大米淀粉含量高（75%82%），無(wú)水浸出率高達(dá)90%93%，無(wú)花色苷，含脂肪低（%%），并含有較多泡持蛋白，用它做輔料釀造啤酒，啤酒的色澤淺、口味純凈，泡沫潔白細(xì)膩，泡持性好，它是優(yōu)良的啤酒輔料。溶解的清蛋白和球蛋白一樣，在90℃以上全部凝固，但是凝固并不完全。2009年至2012年，啤酒行業(yè)面臨著較好的發(fā)展際遇：國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平的提高，給行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大的需求空間；西部大開發(fā)、振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地、促進(jìn)中部崛起和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村等重大發(fā)展戰(zhàn)略，為啤酒行業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇；全球經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，為中國(guó)啤酒行業(yè)在更大范圍內(nèi)配置資源、開拓市場(chǎng)創(chuàng)造了條件。啤酒是酒類中酒精含量最低的飲料酒，而且營(yíng)養(yǎng)豐富，人們適量飲用時(shí)，酒精對(duì)人體的毒害非常小。二、設(shè)計(jì)（論文研究）思路及工作方法，了解啤酒現(xiàn)階段的生產(chǎn)技術(shù)，獲取相關(guān)工藝參數(shù)，對(duì)啤酒廠的設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)論證及工藝參數(shù)的選擇。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì)學(xué) 生：胡娟學(xué) 號(hào)：07041010423專 業(yè)：生物工程班 級(jí)：2007級(jí)4班指導(dǎo)教師：曹新志 四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院二O一一年六月四 川 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目：年產(chǎn)7萬(wàn)噸10176。，發(fā)酵車間帶控制點(diǎn)流程圖和全場(chǎng)工藝流程方塊圖。另一方面，啤酒中含有煙酸，在維生素B1和B6維持心臟正?；顒?dòng)的同時(shí)，煙酸能擴(kuò)張血管，加速新陳代謝，因此啤酒對(duì)心血管系統(tǒng)有益。因此，在本設(shè)計(jì)中選用二棱大麥。 （4）谷蛋白 谷蛋白不溶于中性鹽溶液和純水，溶于稀堿。利用小麥做輔料，麥汁總氮和α氨基氮均比大米高，發(fā)酵快，但過(guò)濾和煮沸麥汁略渾濁，需進(jìn)行處理為好，釀成的啤酒泡沫細(xì)膩、持久。 啤酒釀造用水 啤酒生產(chǎn)用水主要包括加工水及洗滌，冷卻水兩大部分。釀造水中含有20—60mg/L的Cl是必須的。粉碎過(guò)程應(yīng)盡量縮短麥芽在機(jī)器內(nèi)的停留時(shí)間，以防止受到污染。這就是復(fù)式糖化法。通過(guò)比較可知過(guò)濾槽法對(duì)麥芽粉碎度要求嚴(yán)格，過(guò)濾、洗滌時(shí)間長(zhǎng)，并且過(guò)濾速度慢，因此在本設(shè)計(jì)中選用板框式壓濾機(jī)。第二次：煮沸30～40分鐘后，添加總量的55%～60%，主要是萃取α酸，并促進(jìn)異構(gòu)。麥汁濃度增加減少飽和溶氧量。以下就這幾種發(fā)酵方法進(jìn)行分析和比較來(lái)進(jìn)行取舍。啤酒發(fā)酵系以上面發(fā)酵為起源，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)酵兩種啤酒發(fā)酵類型。5. 兩罐法發(fā)酵一罐法發(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(guò)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。由于有機(jī)酸產(chǎn)生和麥汁緩沖物質(zhì)減少，麥汁PH下降迅速。（4）發(fā)酵罐清洗、消毒 ，工藝衛(wèi)生更易得到保證。（2）接種量和起酵溫度麥汁直接進(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。 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（～）10/mL麥汁，～。現(xiàn)在普遍使用的是過(guò)濾設(shè)備是硅藻土過(guò)濾機(jī)、紙板過(guò)濾機(jī)和無(wú)菌膜過(guò)濾機(jī)。P啤酒的物料衡算熱麥汁量根據(jù)表21可得原料收得率分別為：原料麥芽收得率為： (1005)247。100=(kg)： 247。= m3 年產(chǎn)7萬(wàn)噸10176。80%=106（kg）2. 全年麥芽耗用量： 6150247。 所以糊化鍋加水量為：G1=（+）=（kg），（為大米量的20%）。（） =176。[() 95%] =(kg) 糖化小時(shí)最大蒸汽耗用量糖化操作時(shí)，麥芽煮沸時(shí)耗熱量最大，熱效率95%， =247。C =2176。 工藝耗冷量的計(jì)算 麥汁冷卻耗冷量Q1本設(shè)計(jì)采用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法，使用的冷卻介質(zhì)為2℃的冷卻水，出口溫度為85℃，糖化車間送來(lái)的熱麥汁溫度為94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度6℃。3 =1500247。（6247。3）=528000（kJ）相應(yīng)的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為：=/[()] =91624/(8) =（kJ/h） 發(fā)酵車間工藝耗冷量1. 工藝耗冷量為： =+++=+++91624=（kJ/h）2. 全年工藝總耗冷量為：=+++=+109++108=(kJ)3. 單罐工藝耗冷量=+++ =+++528000=(kJ) 非工藝耗冷量 除了上述發(fā)酵過(guò)程工藝好冷外，發(fā)酵罐外壁，運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，維護(hù)結(jié)構(gòu)及管道等均會(huì)耗用或散失冷量，構(gòu)成所謂的非工藝好冷量，現(xiàn)在分別介紹。3= (kJ) 發(fā)酵耗冷量1. 發(fā)酵期間發(fā)酵放熱 假設(shè)麥汁固形物為麥芽糖，而麥芽糖的厭氧發(fā)酵熱發(fā)酵量為q= KJ/kg，設(shè)發(fā)酵度為60%，則1L麥汁放熱量為：q0=10%60%=(kJ)：=3=（kJ）由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時(shí)間為6天，每天糖化6鍋麥汁，并考慮到放熱的不平衡，則發(fā)酵高峰的耗冷量為：=6/（2463） =6/（2463）=（kJ/h）2. 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷主發(fā)酵后期，發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從6℃緩降到1℃。2=10(t) 工藝耗冷量的計(jì)算 發(fā)酵車間工藝流程94℃熱麥汁→冷麥汁（6℃）→錐形罐發(fā)酵→過(guò)冷卻1℃→貯酒→過(guò)濾→清酒罐 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)年產(chǎn)10176。C。100450 =（kg）則=62=（kJ） 麥汁煮沸過(guò)程中耗熱量1. 麥汁升溫至沸點(diǎn)耗熱量由糖化物料衡算表可知，過(guò)濾后麥汁溫度約為70176。（+） =[ kJ/（kg．K）]結(jié)合前面麥醪的比熱容，可算得麥醪米醪混合后的比熱容C混合=（G麥醪C麥醪+G米醪C米醪）247。P啤酒的密度為1010kg/m3，實(shí)際年生產(chǎn)啤酒： 耗熱量的計(jì)算在論證部分，選用二次煮出糖化法生產(chǎn)麥汁，下面就以此工藝為基準(zhǔn)進(jìn)行糖化車間的熱量計(jì)算。=（L）10. 過(guò)濾酒量： 247。P冷麥汁中浸出物量：10%=（kg）設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為80%，則可發(fā)酵的浸出物量：80%=（kg）麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為： C12H22O11+H2O→2C6H12O6 2C6H2O6→4C2H5OH+4CO2+56KJ設(shè)麥芽汁中的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則CO2生成量： 444247。故可得下述結(jié)果： 10176。 物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)表21的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，先進(jìn)行100kg原料生產(chǎn)10176。CO2貯氣柜→超壓裝置→壓縮機(jī)→氧化劑洗滌器→水冷卻器→活性炭過(guò)濾器→壓縮機(jī)→冷卻器→干燥裝置→冷卻器→液態(tài)CO2貯存罐酵母的回收與利用根據(jù)酵母和發(fā)酵液的相對(duì)密度不同，采用離心機(jī)分離酒液和酵母。（7）酵母的排放和收集當(dāng)VDK還原至規(guī)定值，可順利從錐底排放泥狀酵母。（4）隔熱層和防護(hù)層：絕熱材料常用絕熱材料聚酰氨樹脂或自熄式聚苯乙烯泡沫。后發(fā)酵和儲(chǔ)酒的目的是：糖類繼續(xù)發(fā)酵，促進(jìn)啤酒風(fēng)味成熟，增加CO2溶解，促進(jìn)啤酒澄清。 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20個(gè)/ml，發(fā)酵麥汁表面開始?xì)馀?，此階段即為前發(fā)酵。（6） 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。下面發(fā)酵的工藝特點(diǎn)是：（1） 采用下面酵母，主發(fā)酵溫度比較低，發(fā)酵進(jìn)程比較緩慢，發(fā)酵的代謝副產(chǎn)物相對(duì)較少。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。 麥汁的充氧1. 熱麥汁的氧化麥汁在高溫之下接觸氧，此時(shí)氧很少以溶解形式存在，而是和麥汁中糖類、蛋白質(zhì)、酒花樹脂、多酚等發(fā)生氧化反應(yīng)。對(duì)設(shè)計(jì)而言，為便于物料衡算，%酒花。（3） 用熱水洗滌麥糟，洗出麥糟中的可溶性浸出物，得到“二濾、三濾”麥汁。 糖化方法及設(shè)備糖化方法可分為以下幾類：1. 煮出糖化法：煮出糖化法麥芽醪利用酶的生化作用和熱力的物理作用，使有效成分分解和溶解，通過(guò)部分麥芽醪的熱煮沸，并醪，使醪液逐步梯級(jí)升溫至糖化完畢。（3）淀粉等儲(chǔ)藏物質(zhì)的粉碎細(xì)度，不但影響酶促反應(yīng)速率，也影響到反應(yīng)深度即影響到麥汁組成。+,，會(huì)對(duì)啤酒質(zhì)量造成損害，使啤酒泡沫不潔白，加速啤酒的氧化渾濁。 C類：沒有明顯特征的酒花 D類：苦型酒花%%，α酸、。1. 大米：原則上凡大米不論品種均可用于釀造，但從啤酒風(fēng)味而言，米的食感越好，釀造的啤酒風(fēng)味也越好。 （2）球蛋白 球蛋白是種子的儲(chǔ)藏蛋白，占大麥總質(zhì)量的31%，不溶于純水，溶于稀酸和稀堿。因此，對(duì)于啤酒廠的設(shè)計(jì)是有意義的，是很有必要的。 process calculation前 言前 言啤酒是以大麥經(jīng)發(fā)芽制成的大麥芽為主要原料，以大米或其它谷物為輔助原料，以本地主產(chǎn)淀粉物為主，經(jīng)麥芽汁的制備、糖化、添加酒花、煮沸、過(guò)慮、啤酒酵母發(fā)酵等過(guò)程，釀造而成含二氧化碳，低酒精濃度的釀造酒。、步驟和全過(guò)程，充分發(fā)揮個(gè)人的主動(dòng)性和創(chuàng)造性以完成畢業(yè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì)學(xué)院：生物工程 專業(yè)： 生物工程 班級(jí)： 2007級(jí)4班 學(xué)號(hào)：07041010423學(xué)生： 胡娟 指導(dǎo)教師： 曹新志 接受任務(wù)時(shí)間： 20110310 教研室主任： （簽名）　　二級(jí)學(xué)院院長(zhǎng)： （簽名）1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：、工藝參數(shù)的論證與設(shè)計(jì)。三、設(shè)計(jì)（論文研究）任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排。自20世紀(jì)90年代，中國(guó)啤酒行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，行業(yè)發(fā)展至今，中國(guó)的啤酒產(chǎn)量和人均消費(fèi)量均有大幅度提升。 淀粉是大麥的主要貯藏物，存于胚乳細(xì)胞壁內(nèi)。谷蛋白和醇溶蛋白使構(gòu)成麥糟蛋白質(zhì)的主要成分。3. 淀粉：淀粉純度高、雜質(zhì)少、粘度低、無(wú)殘?jiān)?、可生產(chǎn)高濃度啤酒。加工用水中投料水，洗糟水，啤酒稀釋用水直接參與啤酒釀造，是啤酒重要原料之一，在習(xí)慣上稱作釀造水。 麥芽制備麥芽制備工藝決定了麥芽品種和質(zhì)量，從而決定了啤酒的類型，麥芽的質(zhì)量將直接影響釀造工藝和成品啤酒的質(zhì)量。濕法粉碎麥芽皮殼充分吸水變軟，粉碎時(shí)皮殼不易磨碎胚乳帶水研磨均勻，糖化速度快。由于浸出糖化法要求使用溶解良好的麥芽，成本高，原料利用率低，且更適合釀造上面發(fā)酵啤酒，本設(shè)計(jì)不采用。 麥汁的煮沸和酒花的添加1. 麥汁煮沸的設(shè)備分批式麥汁煮沸，在一個(gè)有加熱裝置的特殊容器中進(jìn)行，稱煮沸鍋。第三次：煮沸后80～85分鐘，添加總量的30%～40%，主要是萃取酒花油，提高酒花香味。充氧操作為：麥汁溫度降至6℃以下，空氣通風(fēng)，10176。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。上面發(fā)酵在發(fā)酵外觀、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。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。酵母達(dá)到最高濃度時(shí)，糖降最快，176。（5）該罐具有錐底，主發(fā)酵后回收酵母方便。3）106個(gè)/ml。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。硅藻土過(guò)濾機(jī)作為啤酒的粗濾，紙板過(guò)濾機(jī)作為啤酒的精濾，無(wú)菌膜過(guò)濾機(jī)主要用于生產(chǎn)純生啤酒。100=%原料大米收得率為：(10012)247。100=（L）： 247。P啤酒糖化車間物料衡算生產(chǎn)旺季以150天計(jì)，占總量的80%，則旺季日產(chǎn)量為: 7000080%247。80%=106（kg）3. 全年大米耗用量： 6150247。糖化鍋加水量為：G2==（kg）（kg）, =(kg)。C2. 根據(jù)熱量衡算，且忽視熱損失，米醪與麥醪混合前后的焓不變，則米醪的中間溫度t為：t=（G混合C混合t混合G麥醪C麥醪t麥醪）247。247。C = (kg) =()所以Q=（9510）=（kJ/h） G水=247。根據(jù)物料衡算可知，而相應(yīng)的麥汁密度為1040kg/m