【文章內容簡介】 增鮮、調味之功效。 水 水在啤酒中水占 90%左右，釀造用水的質量好壞，直接影響到啤酒的質量與風味，啤酒釀造用水是指糖化用水和洗滌麥槽用水，這兩部分水直接參與工藝反應，它是啤酒的主要成分，在麥汁制備以及發(fā)酵過程中，許多物理變化、酶反應、生物化學和生物學的變化都與水質直接有關，所以釀造用水是決定啤酒質量的重要因素之一。因此，對水的選擇是很重要的工作。 釀造用水質量要求：通常，軟水適于釀造淡色啤酒，碳酸鹽含量高的硬水適于釀制濃色啤酒。淡色啤酒用水要求為：①無色，無臭，透明，無浮游物，味純正，無生物污染；②硬度低；③鐵、錳含量低（含量高對啤酒的色、味有害，而且 能引起噴涌現(xiàn)象）；④不含亞硝酸鹽。 生產工藝流程圖 北京理工大學珠海學院 2020級本科生課程設計 8 圖 21 啤酒生產工藝流程圖 生產工藝要點 啤酒的生產主要包括麥芽制備、麥汁制造、發(fā)酵、后處理及包裝四大 工藝流程 。 麥芽制備 大麥是釀制啤 酒的主要原料 ，釀制過程中需把大麥制成麥芽 ，生產上稱為麥芽制 備 。麥芽制 備 主要有三大步驟：浸麥、發(fā)芽、干燥。 浸麥 使麥芽吸收發(fā)芽所需要的一定量水分的過程，稱為大麥的浸漬，簡稱浸麥。 包括洗麥、浸麥和通風三個過程。 經浸漬后的大麥稱為浸漬大麥。浸麥是為了供給大麥發(fā)芽時所需的水分，給以充足的氧氣，使之開始發(fā)芽。與此同時還可洗滌麥粒，除去浮麥，除北京理工大學珠海學院 2020級本科生課程設計 9 去麥皮中對啤酒有害的物質。浸麥水最好使用中等硬度的飲用水，不得存在有害健康的有機物，應無漂浮物。水中亞硝酸鹽含量達到一定量時，對發(fā)芽有抑制作用。水中含鐵、錳過多， 會使麥芽表面 呈灰白色。堿性的水，會提高皮殼的辦滲透性，增加水的鐵含量， 限制沉降作用，甚至影響色澤。大麥經浸漬后的含水百分率，稱為浸麥度。它既是浸麥效果的最終表現(xiàn)形式 之一，又是大麥發(fā)芽的要素之一，成為制麥工藝關鍵的一個工藝控制點。 發(fā)芽 浸漬大麥在理想控制的條件下發(fā)芽，生成適合啤酒釀造所需要的新鮮麥芽的過程，稱為發(fā)芽。然后送入焙燥系統(tǒng)制成啤酒麥芽。因此，發(fā)芽是一種生理生化過程。大麥發(fā)芽的目的：激活原有的酶；生成新的酶；物質轉變。發(fā)芽工藝條件主要控制浸麥度、發(fā)芽溫度、發(fā)芽時間和通風。 大麥發(fā)芽的方法按設置條件，可分為地板 式、通風式、塔式和連續(xù)式等。 干燥 未干 燥的麥芽稱為綠麥芽，綠麥芽含水分高，不能貯存，也不能進入糖化工序，必須經過干燥。通過干燥，可以使麥芽水分下降至 5%以下，利于貯藏；終止化學 — 生物學變化，固定物質組成；去除綠麥芽的生青味，產生麥芽特 有的色、香、味；容易除去麥根。 除根 根芽對啤酒釀造沒有意義，并影響啤酒質量。根芽吸濕性強，能夠很快吸收環(huán)境的水分，使干燥麥芽含水量重新提高；根芽含有不良的苦味，影響啤酒的口 味；根芽能使啤酒的色度增加。所以麥芽干燥后應將根芽除掉。 麥汁制備 麥汁制備通常在工廠又 稱為糖化。麥芽及輔料必須經過這個過程，制成各種成分含量適宜的麥汁，才能由酵母發(fā)酵釀成啤酒。麥汁制造的全過程，可分為麥芽及輔料的粉碎、醪的糖化、過濾 、 麥汁煮沸、冷卻五道工序。啤酒是發(fā)酵后直接飲用的飲料酒，因此，麥汁的顏色，芬香味、麥汁組成有一些會影響啤酒的風味、有一些影響發(fā)酵、最終也影響啤酒的風味。麥汁組成中影響發(fā)酵的主要因子是：原麥汁濃度、溶氧水平、 PH 值、麥汁可發(fā)酵性糖含量、 α氨基酸、麥汁中不飽和脂肪酸含量等。 麥芽及輔料的粉碎 麥芽及其輔料原料在進行糖化前必須先進行粉碎。粉碎是為了增加原料和水的接觸 面積，使原料及麥芽內可溶物質浸出，促進難溶物質溶解。原料粉碎的程度和糖化制成麥汁的組成及原料利用率的高低有著密切的關系。粉碎時要控制麥芽及其輔料適宜的粉碎度，有助于較好地處理質量較差的麥芽，降低麥皮的浸出物含量，加快糖化過程的物質溶解，縮短糖化時間，提高收率，使糖化過程的自動化操作處于最佳狀態(tài)。 糖化 糖化是麥汁制備的最主要的部分。 糖化是指利用麥芽本身所含有的各種水解酶(或外加酶制劑 )，在適宜的條件 (溫度、 PH值、時間等 )下，將麥芽和輔助原料中的不溶性高分子物質 (淀粉、蛋白質、半纖維素等 )分解成可溶性的低 分子物質 (如糖類、糊精、氨基酸 ,肽類等 )的過程。由此制得的溶液就是麥汁， 此過程稱為 “糖化 ”。糖化過程是原料的分解和萃取過程，它主要是依靠麥芽中各種水解酶的酶促分解，而水和熱力作用是協(xié)助酶促北京理工大學珠海學院 2020級本科生課程設計 10 分解和浸取過程。糖化過程是一個非常復雜的生化過程。 糖化醪過濾 麥芽醪過濾就是要獲得澄清麥汁。麥芽醪的過濾包括如下三個過程：殘留在糖化醪中的耐熱性的 α－淀粉酶，將少量的高分子糊精進一步液化，使之全部轉變成無色糊精和糖類，提高原料浸出物收率；從麥芽醪中分離出 “ 頭號麥汁 ” ； 用熱水洗滌麥糟，洗出吸附于麥糟的可溶性浸出物，得到 “ 二濾、三濾麥汁 ” 。 麥汁的煮沸 麥汁的煮沸主要是為了蒸發(fā)多余水分，使麥汁濃縮到規(guī)定濃度；為了破壞酶的活力，防止淀粉酶等繼續(xù)作用，穩(wěn)定可發(fā)酵性糖與糊精的比例，穩(wěn)定麥汁組成；同時能達到麥汁滅菌，特別是乳酸菌等雜菌，避免發(fā)酵時產生酸敗，以保證最終產品的質量。 冷卻 麥汁煮沸定型后，必須立即進行冷卻，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凝聚的沉淀物和酒花，以利發(fā)酵和提高啤酒質量。冷卻要求時間短，麥汁無細菌且不渾濁，沉淀損失少，操作簡單。 發(fā) 酵 啤酒發(fā)酵 過程是啤酒酵母在一定的條件下，利用麥汁中的可發(fā)酵性物質而進行的正常生命活動，其代謝的產物就是所要的產品 — 啤酒。由于酵母類型的不同，發(fā)酵的條件和產品要求、風味不同，發(fā)酵的方式也不相同。根據(jù)酵母發(fā)酵類型不同可把啤酒分成上面發(fā)酵啤酒和下面發(fā)酵啤酒。一般可以把 啤酒發(fā)酵 技術分為傳統(tǒng)發(fā)酵技術和現(xiàn)代發(fā)酵技術?，F(xiàn)代發(fā)酵主要有圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和高濃稀釋發(fā)酵等方式，目前主要采用圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵。 發(fā)酵分前發(fā)酵、主發(fā)酵和后發(fā)酵。所謂前發(fā)酵，實際上是接種酵母 處于休眠階段 ，酵母和麥汁接觸后，有較長生長 滯緩期，才能進入出芽繁殖細胞濃度，發(fā)酵麥汁表面開始起沫，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，主要內容是啤酒酵母菌對以麥芽糖為主的麥汁進行發(fā)酵，生成酒精和 CO2以及其他一些物質，以構成啤酒的主要成分。主發(fā)酵過程工藝的控制很重要，重點控制的是溫度、濃度和時間。三者互相制約，又相輔相成。 后處理及包裝 經過 發(fā)酵 后的成熟啤酒 液 ，其殘余酵母和蛋白質凝固物等沉積于貯酒罐底部，少量仍懸浮于酒液中，必須經過過濾將其除去，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，才可進行包裝。啤酒過濾或分離的方法有：濾棉法、硅藻土法、板式過濾法、微孔薄膜過濾法、離心分離法。較合理的工藝是聯(lián)合方式處理，硅藻土法與離心分離法常作粗濾，板式過濾法和微孔薄膜過濾法作精濾。單用濾棉過濾法或硅藻土過濾法一次處理可制新啤酒，但不能達到無菌水平。成熟啤酒經過過濾以后，即可包裝出廠。啤酒包裝是啤酒生產的最后一道工序，對啤北京理工大學珠海學院 2020級本科生課程設計 11 酒質量與外觀有直接的影響。啤酒的包裝方式，根據(jù)銷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?shù)劁N售的啤酒以不經殺菌的桶裝或瓶裝、 罐裝鮮 (生）啤酒為主 ,而運至外地銷售的以及出口啤酒，則通常是經過殺菌的瓶裝或罐裝熟啤酒，或經無菌過濾的純生啤酒，其保質期較長。 全場物料衡算 工藝指標 根據(jù)我國啤酒生產情況，有關生產原料配比、工藝指標及生產數(shù)據(jù)如下表： 表 3— 1 基礎工藝指標表 項目 名稱 百分比（ %） 項目 名稱 百分比（ %） 定 額 標 準 無水麥芽浸出率 75 原料配比 麥芽 70 大米 30 無水大米浸出率 95 啤酒損失率（對熱麥汁） 冷卻損失 發(fā)酵損失 1 原料利用率 98 過濾損失 麥芽水分 6 裝瓶損失 大米水分 12 總損失 7 對 100Kg 原料（ 75%麥芽、 25%大米）生產啤酒物料衡算 原料收得率 麥芽收得率為： （ 100－ 6） 247。100 ＝ ％ 大米收 得 率 為 ： （ 100－ 12） 247。100 ＝ ％ 混合原料收 得 率為： （ ％＋ ％） 100 ％＝ ％ 由此， 100kg 混合原料可制得 11176。P 熱麥汁量為： 247。 11100 ＝ 北京理工大學珠海學院 2020級本科生課程設計 12 又知 11176。P 麥汁在 20℃ 時的相對密度為 ，而 100℃ 熱麥汁比 20℃ 時的體積增加 倍，故 100℃ 熱麥汁體積為： 247。 ＝ ： （ 1－ ％）＝ L ： （ 1－ 1％）＝ ： （ 1－ ％）＝ ： （ 1－ ％）＝ ：每 100L 熱麥汁加入酒花量定為 則 100Kg 原料耗用酒花量為 : = ：設排出濕麥糟含水 80％ ， 麥糟 ： 70[ （ 1－ 6％） （ 100－ 75） 247。 （ 100－ 80） ]＝ 大米糟 ： 30[ （ 1－ 12％） （ 100－ 95） 247。 （ 100－ 80） ]＝ 濕糖化糟 ： ＋ ＝ ：設酒花糟在麥汁中浸出率 40％，酒花糟含水量按 80％計算， 酒花糟 （ 1－ 40％） 247。 （ 1－ 80%）＝ (以商品干酵母計 )： 生產 100L啤酒可得商品酵母 1kg，則生產 啤酒可得 干酵母濕酵母含水分 85％，酵母固形物 （ 1－ 85％）＝ kg 含水分 7％的商品干酵母 1 247。 （ 1－ 7％）＝ 生產 100L 啤酒物料衡算 由上面計算可知 100kg 混合原料可生產 11176。P 成品啤酒 100L11176。P 淡色啤酒需耗混合原料為： 100247。 100 ＝ ： 70 ％＝ ： 30 ％＝ ： 100L 麥汁中加入酒花量為 ，則 100L11176。P 啤酒耗用酒花量 ： = ： 247。 100 ＝ ： 247。 100 ＝ ： 247。 100 ＝ 北京理工大學珠海學院 2020級本科生課程設計 13 ： 247。 100＝ ： 247。 100 ＝ 100L ： 設排出的濕麥糟水份含量為 80％，則 濕麥糟量 [（ 1－ ） （ 100－ 75） 247。 （ 100－ 80） ] ＝ kg 濕大米糟量 [（ 1－ ） （ 100－ 95） 247。 （ 100－ 80） ] ＝ 綜上可得濕糖化糟量 ＋ ＝ 11酒花糟量：設麥汁煮沸過程中酒花浸出率為 40％，且酒花糟水份含量為 80％， 則酒花糟量 [（ 100－ 40） 247。 （ 100－ 80） ] ＝ (以商品干酵母計 )： 生產 100L啤酒可得 2kg濕酵母泥，其中一半作生產接種用，一半作商品酵母用即 1kg，濕酵母泥含水分 85％ 酵母固形物量： 1 （ 100－ 85） 247。 100＝ 那么含水分 7％的商品干酵母量為： 100247。 （ 100－ 7）＝ 年產 20 萬噸啤酒 糖化一次 物料衡算 生產旺季每天糖化 7 次，旺季以 170 天計，占年產量 70％，淡季每天糖化 4次， 均留 10 天檢修，以 170 天計。則每年總糖化次數(shù) 7170+4170 ＝ 1870 次（ 11176。P 淡色啤酒密度 kg/L） ： 202000