【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 5) 麥汁的冷卻 麥汁煮沸定型后，必須立即進(jìn)行冷卻，目的在于麥汁冷卻至定型溫度，適合酵母發(fā)酵的需要；充入一定量的氧氣以利酵母繁殖；除去麥汁煮沸及冷卻時(shí)凝聚的沉淀物和酒花，以利發(fā)酵和提高啤酒質(zhì)量。冷卻要求時(shí)間短，麥汁無(wú)細(xì)菌且不渾濁，沉淀?yè)p失少，操作簡(jiǎn)單。 啤酒發(fā)酵 將預(yù)先制備好的啤酒酵母接種于被冷卻的麥汁內(nèi)，啤酒發(fā)酵便開(kāi)始了。 發(fā)酵分前發(fā)酵、 主發(fā)酵和后發(fā)酵。所謂前發(fā)酵，實(shí)際上是接種酵母泥處于休眠階段（芽生率 0％），酵母和麥汁接觸后，有較長(zhǎng)生長(zhǎng)滯緩期，才能進(jìn)入出芽繁殖細(xì)胞濃度達(dá)到 2179。 107 個(gè) /ml 時(shí)，發(fā)酵麥汁表面開(kāi)始起沫，此階段為前發(fā)酵。 主發(fā)酵是啤酒發(fā)酵的主要階段，也是啤酒發(fā)酵的第一階段，主要內(nèi)容是啤酒酵母菌對(duì)以麥芽糖為主的麥汁進(jìn)行發(fā)酵，生成酒精和 CO2 以及其他一些物質(zhì)，以構(gòu)成啤酒的主要成分。主發(fā)酵過(guò)程工藝的控制很重要，重點(diǎn)控制的是溫度、濃度和時(shí)間。三者互相制約，又相輔相成。 后處理及包裝 經(jīng)過(guò)貯藏后的成熟皮具，其殘余酵母和蛋白 質(zhì)凝固物等沉積于貯酒罐底部，少量仍懸浮于酒液中，必須經(jīng)過(guò)過(guò)濾或分離將其除去，以得到清亮透明的啤酒。這樣既可使啤酒的外觀富有吸引力，又可大大改善啤酒的生物穩(wěn)定性與非生物穩(wěn)定性。然后，才可進(jìn) 8 行包裝。啤酒過(guò)濾或分離的方法有：半滲透膜、濾棉法、硅藻土法、板式過(guò)濾法、微孔薄膜過(guò)濾法、離心分離法。單用半滲透膜一次處理可制新啤酒，且能達(dá)到無(wú)菌水平。成熟啤酒經(jīng)過(guò)過(guò)濾以后，即可包裝出廠。啤酒包裝是啤酒生產(chǎn)的最后一道工序，對(duì)啤酒質(zhì)量與外觀有直接的影響。啤酒的包裝方式，根據(jù)銷(xiāo)售需要而分為瓶裝啤酒、罐裝啤酒和桶裝啤酒等幾種。一般在 當(dāng)?shù)劁N(xiāo)售的啤酒以不經(jīng)殺菌的桶裝或瓶裝、罐裝鮮 (生）啤酒為主 ,而運(yùn)至外地銷(xiāo)售的以及出口啤酒，則通常是經(jīng)過(guò)殺菌的瓶裝或罐裝熟啤酒，或經(jīng)無(wú)菌過(guò)濾的純生啤酒，其保質(zhì)期較長(zhǎng)。 啤酒釀造工藝流程 水、蒸汽 麥糟 酒花 ↙ ↘ ↓ ↓ 原料（麥芽、大米）→粉碎機(jī)→糊化鍋→糖化鍋→過(guò)濾槽→煮沸鍋→回旋沉淀槽 ↓ 熟啤←殺菌機(jī)←灌裝機(jī)←清酒罐←啤酒過(guò)濾機(jī)←發(fā)酵罐←麥汁冷卻器 ↓ ↑ ↓ 鮮啤 酵母、 CO2 冷固形物 啤酒生產(chǎn)流線 原材料的粉碎 → 糖化過(guò)濾 → 煮沸 → 冷卻 → 發(fā)酵 → 慮酒 → 驗(yàn)瓶 → 殺菌 → 貼標(biāo) → 噴碼 → 裝箱入 庫(kù) 糖化車(chē)間工藝設(shè)計(jì) 工藝方法的選擇 1) 麥芽粉碎方法 麥芽的粉碎方法隨著時(shí)間的推移先后出現(xiàn)了干法粉碎，浸濕粉碎，回潮干法粉碎，連續(xù)濕法粉碎四種方法。干法粉碎可調(diào)節(jié)麥芽粉碎度，根據(jù)麥芽質(zhì)量來(lái)控制，此法成本較低，可以節(jié)省浸泡這一環(huán)節(jié)，但粉塵污染較大，本設(shè)計(jì)采用干法粉碎。輔料也用同樣的方法。 2) 糖化方法 糖化過(guò)程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的生化反應(yīng)過(guò)程，也是啤酒生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。糖化的目的就是要將原料（包括麥芽和輔助原料）中的可溶性物質(zhì)盡可能多的萃取出來(lái)，并且創(chuàng)造有利于各種酶的作用條件，使很多的不溶性物質(zhì)在 酶的作用下變成可溶性物質(zhì)而溶解出來(lái)，制成符合要求的買(mǎi)麥芽汁收得率。 現(xiàn)今，出于節(jié)省投資成本，使用了大量的輔料代替了原有的部分麥芽，從而出現(xiàn)了一種新的糖化方法，復(fù)式浸出糖化法，它是由這兩種方法演變而來(lái)的方法。它對(duì)于生產(chǎn)色澤極淺（ ～ EBC 左右），高發(fā)酵度，殘余可發(fā)酵性糖少的啤酒有較好的應(yīng)用。它具有加水比大，避免添加過(guò)多的麥芽，再糊化煮沸時(shí)。處進(jìn)皮殼溶解和形成焦糖、類(lèi)糊精的特點(diǎn)。因此本設(shè)計(jì)采用復(fù)式浸出糖化法。生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單，糖化時(shí)間短（一般在 3小時(shí)以?xún)?nèi)）， 9 耗能少，故設(shè)計(jì)中采用的是復(fù)式浸出糖化法。 3) 過(guò)濾方 法 采用過(guò)濾槽法。此法雖然古老，但槽的結(jié)構(gòu)日新月異，可有效的提高過(guò)濾速度，保證分離效果。由于表面積大，過(guò)濾的也較為充分，效率較高。 4) 煮沸設(shè)備 煮沸鍋的種類(lèi)有夾套式，內(nèi)加熱式和外加熱式。夾套式是比較古老的加熱方式，他加熱循環(huán)好，但是煮沸麥汁的量受限制，制作也比較麻煩，實(shí)用于中小型廠。外加熱式在國(guó)內(nèi)不是很常用。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)加熱式，麥汁通過(guò)垂直安裝在煮沸鍋內(nèi)的列管式換熱器的列管而被加熱向上沸騰，同時(shí)蒸汽被冷凝為液體。在加熱器的上方裝有傘型的分布罩，借此使上升的麥汁反射向四周，同時(shí)可避免泡沫的形成，保證麥汁在煮沸鍋 中較好的循環(huán)。 5) 麥汁澄清設(shè)備 采用回旋沉淀槽。熱麥汁由切線方向進(jìn)入回旋沉淀槽，在槽內(nèi)回旋，可產(chǎn)生離心力。由于在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，離心力的和其反作用力的合力把顆粒推向槽底部中央，達(dá)到沉淀的目的。由于該設(shè)備占地面積小，可縮短沉淀時(shí)間，提高麥汁的澄清度，降低了損失。 6) 麥汁暫存槽 麥汁在過(guò)濾后溫度為 78 度左右，經(jīng)薄板換熱器使溫度升至 90 度左右，再進(jìn)入暫存槽，提高了糖化次數(shù)，節(jié)省了投資能耗，在煮沸鍋中加熱時(shí)可縮短到沸騰的時(shí)間。 糖化工藝流程中工藝參數(shù)及操作規(guī)程 1) 大米的比例為 25%，麥芽的比例為 75%。 2) 糊化：糊化 鍋料水比為 1： 5，投料后升溫至 50186。C， 50186。C 是蛋白酶最適溫度，有利于氨基酸的產(chǎn)生，調(diào) PH，加入耐溫α 淀粉酶，保溫 10 分鐘。加熱至 90186。C，然后升溫至 100186。C，保溫 30 分鐘。 3) 糖化：糖化鍋料水比為 1： ，加入 39186。C 的水使其混合后溫度為 37186。C，保持 30分鐘，升溫至 51186。C，保持 75分鐘，進(jìn)行蛋白休止，將換熱后的 88186。C 糊化醪打入糖化鍋，保持在 63186。C，保溫 30分鐘，升溫至 70186。C以碘液檢查為主，直至變色，表示糖化徹底，升溫至 78186。C，保溫 5分鐘，將醪液泵入過(guò)濾槽。由于采用了高輔糖化，所以投料糖化 前應(yīng)加入耐高溫的α 淀粉酶。 4) PH值的調(diào)整：α 淀粉酶最適 PH值是 ～ ，β 葡聚糖酶最適 PH值是 ～ ，則加入磷酸調(diào)節(jié) PH值控制在 。 5) 甲醛的加入：在糖化時(shí)加入 %的甲醛來(lái)降低麥汁中花色苷的含量。 6) 過(guò)濾：過(guò)濾時(shí)醪液的溫度保持不變，（控制在 73～ 76186。C）， PH 值保持在 ～ 之間，洗糟水溫度為 80186。C。當(dāng)洗糟殘液濃度達(dá)到工藝規(guī)定值，過(guò)濾結(jié)束。 7) 酒花的添加：煮沸 90 分鐘，酒花分三次加入 。 第一次：煮沸 5～ 15分鐘，添加總量的 5～ 10%，主要是消除煮沸時(shí)的泡沫 ； 第二次：煮沸 30～ 40 分鐘后，添加總量的55～ 60%，主要是萃取α 酸，促其異構(gòu) ； 第三次：煮沸完成前 15 分鐘，加入 35%， 10 萃取酒花油，提高酒花香 。 糖化工藝流程圖 糖化工藝流程 ： 麥 芽 → 粉 碎 → 糖 化 → 過(guò) 濾 → 煮沸 → 沉淀 → 冷卻 （麥芽汁） ↑ ↑ 大 米 → 粉 碎 → 糊化 酒花 糖化車(chē)間主要設(shè)備選擇 糖化車(chē)間重點(diǎn)設(shè)備一覽表 ： 名稱(chēng) 尺寸 容積 個(gè)數(shù) 材料 糊化鍋 糖化鍋 煮沸鍋 過(guò)濾槽 麥汁暫存罐 回旋沉淀槽 φ 2200*1100 φ 3400*1700 φ 3600*1800 φ 4200*2100 φ 1500*3000 φ 4200*2100 7 24 30 30 21 30 1 1 1 1 1 1 不銹鋼 不銹鋼 不銹鋼 不銹鋼 不銹鋼 不銹鋼 發(fā)酵車(chē)間工藝設(shè)計(jì) 工藝流程的說(shuō)明 1) 麥汁的冷卻過(guò)程：采用薄板冷卻器。冷卻介質(zhì)為 2186。C的冷水，經(jīng)換熱后麥汁的溫度為 8186。C，熱麥汁進(jìn)口溫度為 8186。C，水出口溫度為 80186。C，冷卻時(shí)間為 1 小時(shí)。此流程的優(yōu)點(diǎn)如下： a、 有效解決啤酒生產(chǎn)中生產(chǎn)用水的問(wèn)題 ， 經(jīng)過(guò)一段冷卻 后的本身被加熱到 80186。C 左右 。 b、 可以做為糖化和洗滌用水 。 c、 冷卻面積大 。d、 降低能耗 ， 操作簡(jiǎn)單。 2) 麥汁充氧：麥汁冷卻到發(fā)酵接種溫度后，接觸氧，此時(shí)氧反應(yīng)微弱，氧在麥汁中成溶解狀態(tài)，它是酵母前期發(fā)酵繁殖所必須的。它可使酵母自身的數(shù)量增殖（ 5～ 60）179。 107 個(gè) /ml，保證發(fā)酵順利進(jìn)行。通入無(wú)菌空氣，使麥汁含氧量達(dá)到 8mg/L。 3) 麥汁的發(fā)酵：采用圓筒錐底發(fā)酵罐，它同傳統(tǒng)發(fā)酵罐比有以下優(yōu)點(diǎn)： a、 加速發(fā)酵 。由于發(fā)酵基質(zhì)（麥汁）和酵母對(duì)流獲得強(qiáng)化，可加速發(fā)酵 ； b、 廠房投資節(jié)省 。 發(fā)酵和貯酒可以大部分或全部分在戶外， 而且罐數(shù)、罐總?cè)莘e減少，廠房投資節(jié)省 ； c、冷耗節(jié)省 。 冷卻是直接冷卻發(fā)酵罐和酒液，而且冷卻介質(zhì)再?gòu)?qiáng)制循環(huán)下，傳熱系數(shù)高，比傳統(tǒng)發(fā)酵節(jié)省 40～ 50%的冷耗 。 d、 發(fā)酵罐清洗、消毒 。 依賴(lài) CIP 自動(dòng)化清洗消毒，工藝衛(wèi)生易得到保證 。 4) 麥汁的過(guò)濾 ： 采用硅藻土過(guò)濾機(jī)。通過(guò)不斷的添加助濾劑，使過(guò)濾性能得到更新， 11 補(bǔ)充，具有過(guò)濾性強(qiáng)，對(duì)過(guò)濾很渾濁的酒比棉餅過(guò)濾省氣、省水、省工的特點(diǎn)。 發(fā)酵工藝 1) 麥汁進(jìn)罐溫度，第一鍋 ，第二鍋是 8186。C，第三鍋是 8186。C，滿鍋溫度 8186。C。 2) 冷卻的麥汁用酵母計(jì)量泵定量添加酵母，直接 泵入 發(fā)酵，接種量為 %，接種后細(xì)胞濃度為（ 15177。 3）179。 106個(gè) /L。 3) 麥汁（五鍋）在 20小時(shí)必須滿罐。 4) 滿罐 8186。C，開(kāi)始敞口自然發(fā)酵，維持 8186。C 24 小時(shí)，排冷凝物及死酵母。 5) 進(jìn)冷控制升溫，使溫度在 24小時(shí)升至 ，恒溫發(fā)酵 24 小時(shí)，然后 升 溫，在 24小時(shí)升至 11186。C。 6) 當(dāng)糖度降至 時(shí)封罐保壓， 11186。C恒溫 35 天，進(jìn)行雙乙酰還原。 7) 當(dāng)雙乙酰降至 ，以 ，然后 速度在 12h 降至 5186。C，恒溫發(fā)酵 24h，排第一次酵母 35min。 8) 以 (24h)，恒溫 24h，排第二次酵母 35min。 9) 罐壓保持在 ，如果壓力不夠，可通入其它罐旺盛時(shí)排出的 CO2，使其達(dá)到要求，出酒前排第三次酵母。 發(fā)酵工藝參數(shù)的確定 1) 進(jìn)罐方法 以前采用冷卻麥汁混合酵母后分批進(jìn)入繁殖罐，使酵母克服滯緩期，進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期再泵入 。而現(xiàn)在采用直接進(jìn)罐法 ,即冷卻通風(fēng)后的麥汁用酵母計(jì)量泵定量添加酵母，直接泵入 發(fā)酵 ,操作方便，控制容易。 2) 接種量和起酵溫度 麥汁直接 進(jìn)罐法，為了縮短發(fā)酵時(shí)間，大多采用較高接種量，﹪，接種后細(xì)胞濃度為（ 15177。 3）179。 106 個(gè) / ml,麥汁是分批進(jìn)入 ，為了減少 VDK 前驅(qū)位置，α 乙酰乳酸的生成量，要求滿罐時(shí)間在 1218h 之內(nèi)。麥汁接種溫度是控制發(fā)酵前期酵母繁殖階段溫度的，一般低于主發(fā)酵溫度 23℃，目的是使酵母繁殖在較低溫度下進(jìn)行，減少酵母代謝副產(chǎn)物過(guò)多積累。 3) 主發(fā)酵溫度 大罐發(fā)酵就國(guó)內(nèi)采用的酵母菌株而言，多采用低溫發(fā)酵（ 89℃）和中溫發(fā)酵（ 1012℃），低溫發(fā)酵適用于〈 11 度麥汁濃度。中溫發(fā)酵適用于新菌株，釀造 淡爽啤酒 。 4) VDK 還原 大罐發(fā)酵中，后發(fā)酵一般稱(chēng)做 “ VDK”還原階段。 VDK 還原初期一般均不排放酵母，就是發(fā)酵全部酵母參與 VDK 還原，這樣可縮短還原時(shí)間。 5) 冷卻、降溫 VDK 還原階段的終點(diǎn)，是根據(jù)成品啤酒應(yīng)控制的含量而定，現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)啤酒要求 VDK，可降溫。再降溫、排酵母、貯酒中， VDK有少量下降，則可達(dá)到要求。 6) 罐壓控制 在 傳統(tǒng)式發(fā)酵中，主發(fā)酵是在無(wú)罐壓或微壓下進(jìn)行的。發(fā)酵中酵母的毒物，會(huì)抑制酵母繁殖和發(fā)酵速率。本設(shè)計(jì)選用的 發(fā)酵，主發(fā)酵階段均采用微壓 12 （ — ），主發(fā)酵后期才封罐逐步升高，還原階段 12d才升至最高 值 ，這樣一來(lái)有效的提高了酵母繁殖和發(fā)酵速率。 發(fā)酵車(chē)間主要設(shè)備選擇 發(fā)酵車(chē)間主要設(shè)備一覽表： 名稱(chēng) 規(guī)格 處理物料量 數(shù)量 酵母洗滌槽 V 有效 = 2 發(fā)酵罐 錐形，不銹鋼，最高工作壓力是，套內(nèi)為 4～ 35℃ ，套內(nèi)為 4～ 5℃ V 總 =300m3 10 處理罐 錐形，不銹鋼，最高工作壓力是，套內(nèi)為 4～ 35℃ ，套內(nèi)為 4～ 5℃ 1 發(fā)酵醪泵 80r～ 60A， H=30m， Q=45m3/h 輸送泵 FM=65～ 40 Q=～ H=～ 酵母離心機(jī) Q=20m3/h 1 膠木培養(yǎng)罐 150L 1 一級(jí)擴(kuò)大罐 二級(jí)擴(kuò)大罐 24m3/臺(tái) 1 酵母種子貯存罐 V 有效 =2m3 夾套保溫 1 冰水箱 V 有效 =90m3 1 啤酒過(guò)濾機(jī) 棉式過(guò)濾機(jī) Φ500020 塊 板框過(guò)濾機(jī)（ J） 194 塊棉餅 32879L/h 1 貯酒罐 V 有效 =30m3 11 清酒罐 D=4000mm H==2960mm V 總 =100m3 100 m3 3