【文章內(nèi)容簡介】 的 苦味 ，影響 啤酒的口 味和香 氣，能 加速 麥汁中 高分子 蛋白 質(zhì)的絮 凝， 能提高 啤酒泡 沫的起泡 性和泡 持性， 能增 加麥汁 和啤酒 的生 物穩(wěn)定 性， 而且有 一定的 防腐和澄清麥汁的能力。 新的酒 花制 品不斷 受到 廠家的 歡迎 。酒花 制品 具有以 下優(yōu) 點(diǎn)：酒 花制品所 含有效 苦味成 分α －酸高 ，在無 氧低 溫下儲(chǔ) 存， α－酸 損失小 ，便于運(yùn) 輸和長 期儲(chǔ)藏 ，費(fèi) 用低； 酒花制 品質(zhì) 量穩(wěn)定 ；使 用酒花 制品可 以提高有效成分利用率；酒花制品可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)量添加。 酒花制品包括酒花粉末、顆粒酒花、顆粒酒花等。 酒花粉 的體 積比整 酒花 的體積 并沒 有縮小 太多 ，使用 不方 便 ，易 損失，故 較少使 用。通 常把 粉狀酒 花加工 成顆 粒酒花 。顆 粒酒花 與粉末 酒2 工藝流程的選擇及論證 7 花相比 ，體積 和質(zhì)量 減少 ，便于 運(yùn)輸和 儲(chǔ)藏 。顆粒 酒花 已成為 世界上 使用最廣泛的酒花制品，其產(chǎn)量已占全部酒花產(chǎn)量的 50％以上。本設(shè)計(jì) 采用顆粒酒花。 酵母 酵母在 麥汁 中起物 質(zhì)轉(zhuǎn) 化作用 。采 用嘉士 伯酵 母，該 酵母 是漢生 氏從丹麥 嘉士伯 啤酒廠 分離 培養(yǎng)出 來。使 用的 酵母為 嘉士 伯一號(hào) ，細(xì)胞 橢圓形，菌體大小為（ 7－ 10）179。（ 3－ 5）微米，發(fā)酵度高。 水 工廠用 水一 部分用 于釀 造啤酒 ，包 括投料 用水 、洗槽 水、 啤酒稀 釋用水等，而大部 分用于沖刷、清洗及冷卻系統(tǒng)用水。 啤酒含 量最多 的成分 是水 。水中 各種離 子在 一定程 度上 影響酵 母的生 產(chǎn)和啤酒的質(zhì)量。 啤酒廠水源選擇的依據(jù)是符合我國生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)（ GB5749 －1985）；水量應(yīng)充足穩(wěn)定；冷卻用水的水溫 越低越好；在符合經(jīng)濟(jì)性的 前提下盡 可能采 用地下 水， 地表水 水質(zhì)不 穩(wěn)定 。地表 水最 大的缺 點(diǎn)是水 中含有鹽很少，水質(zhì)軟，緩沖能力差 ，一般 pH 值 較低，對(duì)鐵制和鋼制設(shè) 備有腐蝕作用。 輔料 啤酒生 產(chǎn)中 的輔料 有大 米、玉 米、 小麥、 糖和 淀粉糖 漿等 。輔料 的質(zhì)量對(duì) 啤酒的 品質(zhì)影 響很 大。麥 芽的價(jià) 格遠(yuǎn) 高于不 發(fā)芽 的大米 、玉米 、小麥等 谷物， 在麥汁 制造 過程中 采用合 適比 例的輔 料， 可提供 廉價(jià)的 浸山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 說明書 8 出物或 糖類， 雖然增 加輔 料加工 設(shè)備， 加大 熱能消 耗， 有時(shí)要 添加酶 制劑等增 大費(fèi)用 ，但減 少麥 芽的使 用量， 總成 本降低 ，所 以使用 輔料具 有經(jīng)濟(jì)性。輔料在糖化時(shí)使用的配比在 20％－ 50％之間。 大部分 輔料 含很少 的可 溶性氮 ，幾 乎沒有 增多 麥汁中 的含 氮成分 ，所以可以降低麥汁總氮，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。 由于本啤酒廠地處南方地區(qū)，盛產(chǎn)大米。而且用大米作輔料生產(chǎn)的啤酒，色度低、口味清爽、泡沫細(xì) 膩、非生物穩(wěn)定性高 ，故采用大米作為輔料 。 生產(chǎn)工藝流程的選擇及論證 啤酒廠的生產(chǎn)工藝主要包括麥汁的制備和啤酒的發(fā)酵。 麥汁的 制備 主要在 糖化 車間進(jìn) 行。 粉碎后 的麥 芽和輔 料和 水混合 進(jìn)入糖化 鍋和糊 化鍋， 原料 中的非 水溶性 物質(zhì) 在酶作 用下 ，經(jīng)過 糖化、 糊化過程 被分解 為水溶 性浸 出物。 濾槽將 麥汁 中的水 溶性 浸出物 和非水 溶性麥槽 等物質(zhì) 分開。 麥汁 經(jīng)煮沸 加入顆 粒酒 花，然 后經(jīng) 迴旋沉 淀槽將 熱麥汁與 熱凝固 物分離 。分 離后的 麥汁進(jìn) 入薄 板冷卻 器冷 卻，再 利用過 濾設(shè)備等分離出麥汁中的冷凝固物。麥芽汁組分直接影響酵母生長、發(fā)酵，進(jìn)而影響啤酒的風(fēng)格和風(fēng)味穩(wěn)定性。處理后的麥汁 進(jìn)入發(fā)酵罐發(fā)酵。 麥汁的制備 熱水 蒸汽 ↓ ↓ 麥槽貯槽 大米粉 ———— → 糊化鍋 ↑ 蒸汽 ↓ 麥槽 75－ 85 ℃ 熱水洗槽 2 工藝流程的選擇及論證 9 ↓ ↓ ↑ ↓ 麥芽粉漿 —— → 糖化鍋 ———————— → 板框式壓濾機(jī) —— → 顆粒 酒花 ↓ —— → 麥汁暫存罐 ———— → 薄板熱交換器 ——— → 煮沸鍋 蒸汽 冰水 供 O2 ↓ ↓ ↓ 煮沸鍋 —— → 迴轉(zhuǎn)沉淀槽 —— → 麥汁冷卻器 —— → 發(fā)酵罐 ↓ ↓ ↓ 二次蒸汽 熱凝固物 80 ℃ 熱水罐 ↓ 冷水 —— → 冷凝器 —— → 90 ℃ 熱水罐 圖 麥汁制備流程圖 原料的粉碎及輸送 原料經(jīng) 過粉碎 后，有 較大 的比表 面積， 物質(zhì) 更容易 溶解 和分散 在水中 ，加速物料的溶解和酶的反應(yīng)。 麥芽→ 麥 芽 立倉 → 精選 篩 → 除鐵 器 → 麥 芽 定 量 秤→ 濕 式粉 碎機(jī) 大米→ 大 米 立倉 → 平面 迴 轉(zhuǎn) 篩 → 除 鐵 器→ 大 米 定量 秤 → 大米粉碎機(jī)→ 大米粉儲(chǔ)箱 大米和 麥芽由 斗式提 升機(jī) 和螺旋 機(jī)送入 立倉 儲(chǔ)藏 ， 然后 經(jīng)過傾 斜輸送 板送至螺旋輸送帶送入平面迴轉(zhuǎn)振篩除雜，再經(jīng)除鐵器除鐵，進(jìn)入定量秤。山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 說明書 10 滿秤后 ，大米 用干法 粉碎 ，要求 盡量細(xì) 。麥 芽用濕 法粉 碎，要 求麥芽 皮裂而不碎。粉碎后，大米粉和麥芽粉分別進(jìn)入糊化和糖化鍋。 目前原料輸送采用機(jī)械輸送和氣流輸送較多，它們的優(yōu)缺點(diǎn)如下： （ 1） 氣流 輸送： 設(shè)備簡 單， 占地面 積少， 費(fèi)用少 ，連 續(xù)化、 自動(dòng)化 程度高， 輸送能 力和距 離有 較大的 變動(dòng)范 圍。 在氣流 輸送 的同時(shí) ，還可 以對(duì)物料 進(jìn)行加 熱、冷 卻、 干燥等 操作。 但氣 流輸送 能耗 大，使 用不當(dāng) 容易堵塞管道，輸送過程麥芽易磨損，故不設(shè)計(jì)不采用。 （ 2） 機(jī)械 輸送： 設(shè)備較 復(fù)雜 ，占地 面積大 ，但斗 式提 升機(jī)和 螺旋機(jī) 輸送機(jī)配 合，可 將原料 送至 所需地 方，功 率小 ，運(yùn)輸 能力 強(qiáng)，操 作連續(xù) ，生產(chǎn)可靠，對(duì)麥芽無磨損，適于短距離輸送。 根據(jù)本 廠的實(shí) 際情況 ，采 用斗式 提升機(jī) 和螺 旋輸送 機(jī)相 配合的 機(jī)械輸 送方式。 麥芽的粉碎有干法、回潮法、濕法和連續(xù)浸漬濕式粉碎等方法。 （ 1） 干法 粉碎 干 法粉碎 是傳統(tǒng) 的粉 碎方法 ，一 般采用 輥式粉 碎機(jī)。該法要求麥芽含水在 5％－ 8％，此時(shí) 麥芽松脆，便于控制粉碎度 。它的不足之處是麥皮易被破碎過細(xì)，影響麥汁過濾和啤酒的口味、色澤，粉碎時(shí)粉塵大， 造成物料損失。 （ 2） 回潮 法 又叫 增濕粉 碎，短 時(shí)間 內(nèi)向麥 芽通 入蒸汽 或熱水 ，使麥殼 增加水 分，使 麥皮 有韌性 而不破 碎， 有利于 過濾 ，減少 不利于 啤酒質(zhì)量 的物質(zhì) 溶出。 但該 法對(duì)麥 殼吸水 量和 粉碎時(shí) 間要 求較高 ，易造 成增濕不均勻，粉碎質(zhì)量難以保證。 （ 3） 濕法粉碎 由于麥殼吸水變軟，粉碎時(shí)麥片不破碎。過濾速度可提高 20％－ 25％或提高槽投料量，麥槽層厚度可達(dá) 500－ 600 mm，但2 工藝流程的選擇及論證 11 不影響 過濾。 由于麥 芽進(jìn) 行了預(yù) 浸漬， 使酶 增強(qiáng)， 從而 使麥芽 浸出率 比干法粉碎提高 ％左右。粉塵減少，麥 汁色度下降。但缺點(diǎn)是：每噸 麥芽粉碎電耗比干法高 20％ — 30％ ；投料后同時(shí)浸泡 ，但粉碎時(shí)間不一致 ，麥芽的溶解性有差異，影響糖化的均勻性。 （ 4） 連續(xù) 浸漬 濕式粉 碎法 麥芽 在進(jìn) 入粉碎 機(jī)前 先連續(xù) 進(jìn)入浸 漬室或斗倉，用溫水浸漬 60 s 使麥芽殼變得 富有彈性后再進(jìn)入粉碎機(jī)邊 噴水邊粉 碎，落 入調(diào)漿 槽中 加入糖 化用水 后用 醪泵泵 入糖 化鍋。 此法改 進(jìn)了前幾種方法的缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用該方法。 大米采用四輥的二級(jí)粉碎機(jī)進(jìn)行干法粉碎，大米的粉碎度越細(xì)越好，以增加原料與水的接觸面積，有利于大米的糊化和糖化。 糖化 糖化方法包括以下 幾種： 煮出糖化法：一次煮出糖化法、二次 煮出糖化法、三次煮出糖化法 ； 浸出糖化法：升溫浸出糖化法、降溫浸出糖化法； 其他方 法： 復(fù)式一 次煮 出糖化 法、 復(fù)式煮 浸糖 化法、 谷皮 分離糖 化法、外加酶制劑糖化法、其他特殊糖化法。 煮出糖化法是指麥芽醪利用酶的生化作用和熱力的物理作用 ，使 其有效成 分分解 和溶解 ，通 過部分 麥芽醪 的熱 煮沸、 并醪 ，使醪 逐步梯 級(jí)升溫至糖化終了。部分麥芽醪被煮沸次數(shù)則稱為幾次煮出法。 浸出糖 化法 是指麥 芽醪 只利用 酶的 生化作 用， 用不斷 加熱 或冷卻 調(diào)節(jié)醪的溫度，使糖化完成 。麥芽醪沒有煮沸。 其他方 法是 由兩種 基本 方法演 變而 來。當(dāng) 使用 大米、 玉米 等不發(fā) 芽山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 說明書 12 谷物作為輔料時(shí)，要對(duì)輔料進(jìn)行糊化和液化，采用復(fù)式糖化法。 由于浸 出糖化 法成本 高， 原料利 用率低 ，且 只適合 釀造 上面啤 酒和低 濃度啤酒 ，本設(shè) 計(jì)不采 用。 而煮出 法糖化 法原 料利用 率高 ，糖化 時(shí)間短 ，麥汁成 份好， 糖與非 糖成 分易控 制，釀 造出 的啤酒 有濃 厚和殺 口感覺 ，該工藝成熟，已被廣泛使用。故本設(shè)計(jì)采用該法。 煮出糖化法，根據(jù)醪液煮沸的次數(shù)，常用的有一次和二次煮出糖化法。 一次煮出糖化法：該法原料利用率不高，對(duì)麥芽質(zhì)量要求高。但此法有 3大顯著 優(yōu) 點(diǎn)： 一是糖 化時(shí) 間短； 二是過 程簡 單，節(jié) 約蒸 汽和動(dòng) 力；三 是煮沸時(shí) 間短， 麥皮浸 出物 少，因 而麥汁 色澤 清而淺 ，啤 酒味醇 。由于 原料供應(yīng)商完全可以保證提供優(yōu)質(zhì)麥芽，故采用一次煮出糖化法。 糖化鍋 糊化鍋 35 ℃ （ 30 min） 45 ℃ （ 20 min） ↓15 min ↓45 min 50 ℃ (30 min) 90 ℃ (20 min) ↓ ↓15 min 68 ℃ （ 50 min） ← ————— 100 ℃ （ 30 min） ↓10 min 76 ℃ ———— → 麥汁過濾 圖 一次煮出糖化流程圖 （ 1） 經(jīng)過連續(xù)浸漬濕式粉碎的麥芽粉漿輸送到糖化鍋中在 35 ℃下保 溫30 min,此時(shí)麥芽中磷酸酯酶將麥芽中的菲汀水解為酸性磷酸鹽， 。再利用糖化鍋夾層把醪液加熱到 50 ℃ 進(jìn)行，在 30 mi n 的蛋白質(zhì)休止里 ，2 工藝流程的選擇及論證 13 酶分解蛋白質(zhì)形成多肽和氨基酸， pH 。 （ 2） 把大米粉及淀粉液化酶制劑一同送入糊化鍋中與定量的熱水混合，在 45 ℃下保溫 20 mi n，持續(xù)加熱 45 mi n,使醪液升溫至 90 ℃，保溫 20 min。在 15 min 內(nèi)把醪液加熱至 100 ℃，煮沸 30 min。 （ 3） 一邊 攪拌， 一邊把 糊化 醪液送 到糖化 鍋，加 熱混 合液到 68 ℃，進(jìn)行糖 化分解 ，淀粉 水解 成可溶 性糊精 和可 發(fā)酵性 糖， 麥芽中 β－淀 粉酶催化形成可發(fā)酵性糖， pH 。 （ 4） 糖化至碘檢反應(yīng)基本完全， 10 mi n 內(nèi)把醪液加熱至 76 ℃使 糖化終了。 （ 5） 把糖化結(jié)束的醪液送入過濾機(jī)，進(jìn)行過濾處理。 麥芽醪的過濾 糖化過 程完 成后， 麥汁 的組分 基本 確定， 必須 采用過 濾方 法將麥 汁與麥糟 盡快分 離，得 到清 亮的麥 汁和較 高的 麥汁收 得率 。要求 麥汁清 亮透明， 無白色 淀粉顆 粒、 麥皮等 雜物， 洗糟 水清亮 ，無 失光混 濁，控 制洗糟次數(shù)。 麥芽醪過濾得到頭道麥汁；然后用 80 ℃熱水洗槽 ，洗出吸附在麥 芽槽中的可溶性浸出物，得到二濾、三濾洗槽麥汁。 根據(jù)不同的設(shè)備配置，過濾的方法主要有以下三種 :（ 1） 依賴于 液柱靜壓力為推動(dòng)力的過濾槽法；（ 2） 依賴 于 泵送醪液的正壓力為推動(dòng)力的壓濾