【文章內(nèi)容簡介】 過濾麥汁經(jīng)主發(fā)酵后的發(fā)酵液 叫 嫩啤酒，又叫新啤酒。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 此時酒的二氧化碳含量不足，口味不成熟，不適于飲用。啤酒的成熟和澄清均在后發(fā)酵期中完成。 后發(fā)酵的作用 : ①嫩啤酒中殘留的可發(fā)酵性糖繼續(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)，使之達到飽和狀態(tài)。 ②后發(fā)酵初期產(chǎn)生的 CO2 在排出貯酒罐外時，降去酒內(nèi)所含的一些酒類的揮發(fā)性成分，如乙醛，硫化氧，雙乙酰等同時排出，減少啤酒的不成熟味覺，加快啤酒成熟。 ③在較長的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母，冷凝固物和酒花樹脂等。在低溫和低 PH 值的情況下，緩慢沉淀下來，使啤酒逐漸澄清。 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或被過濾除去，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。 貯酒的作用： ①嫩啤酒中殘 留的可發(fā)酵性糖繼續(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于酒內(nèi)，使之達到飽和狀態(tài)。 ②減少啤酒的不成熟味覺加快啤酒成熟。 ③使懸浮的酵母冷凝固物和酒花樹脂等，在低溫和低 PH 值情況下，緩慢的沉淀下來，使啤酒澄清，便于過濾。 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。 貯酒室一般設(shè)在發(fā)酵室下面，分地 上 與地下兩種，先采用地上，整個貯酒室應(yīng)分為數(shù)室，以控制同貯酒時間的溫度和便于進酒出酒等。 貯酒室采用冷風(fēng)冷卻，鼓風(fēng)機設(shè)在貯酒樓上，利用冷空氣下降，熱空氣上升的對流方式，以節(jié)省動力消耗。 貯酒 室的冷耗量，一般為： ①排管冷卻： 600～ 800 千卡 /晝夜 /m179。 ②冷風(fēng)冷卻： 1000～ 1200 千卡 /晝夜 /m179。 啤酒的澄清 : ①啤酒澄清的作用：啤酒澄清 是 在貯酒期間，是使酒中所含的懸浮物沉淀下來。 澄清的目的是使過濾時順利，產(chǎn)量高；濾后的酒透明度好，穩(wěn)定性高。 ②啤酒中的主要懸浮物質(zhì) : 。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 。 。 －多酚氧化物的復(fù)合物質(zhì)。 ③影響啤酒澄清的因素 : 。 （ 3℃以上）快于低溫（ 0℃以下） 。 值：酒液度 PH在（ ～ ）上面發(fā)酵（ 以下） 。 。 ； 4．圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵及其工藝 : ①發(fā)酵方法分類：主要分單釀罐發(fā)酵和兩罐法發(fā)酵兩種。本次設(shè)計選擇單釀罐法發(fā)酵。 ②設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點： ⑴設(shè)備的外型特點：外筒體蝶形或拱形蓋，錐形體底，罐筒體壁和錐底有各種形式的冷卻夾套。單釀罐一般的 D： H=1:～ 6。 發(fā)酵罐底角，考慮到發(fā)酵中酵母自然沉降最有利，取排出角 60～ 85176。 ⑵罐材料：大型 均采用碳鋼加涂料或是不銹鋼兩種材料。 ⑶冷卻夾套：國內(nèi) 大多用低溫低壓（ 3℃ ,）液態(tài)冷媒在半圓管，弧形管的夾套，或米勒板式夾套內(nèi)流動換熱。冷卻夾套的單釀罐內(nèi)一般分三段：上段距發(fā)酵液面 15cm 向下排列，中段在筒體的下部距支座 15cm 向上排列，錐底段盡可能接近排酵母口，向上排列。 ⑷隔熱層和防護層：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。外防護層采用 厚的合金鋁板或 的不銹鋼板，特別是瓦楞型板更受歡迎。 ⑸罐主要附件：智能型鉑溫度傳感器，清洗取樣閥，安全閥， IP 執(zhí)行機構(gòu)，視鏡，空氣和二氧化碳排出管，人孔等裝置。 ③圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵工 藝： ⑴進罐方法 采用直接進罐方法。 ⑵接種量和起酵溫度 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 麥汁直接進罐法，為了縮短起酵時間，大多采用較高接種量， %～ %，接種后細胞濃度為（ 15177。 3） 10^6個 /ml。接種溫度是控制發(fā)酵前期酵母繁殖階段的溫度，一般低于主發(fā)酵溫度 2～ 3℃。目的是使酵母繁殖在較低溫度下進行，減少酵母代謝副產(chǎn)物過多積累。 ⑶主發(fā)酵溫度 采用低溫發(fā)酵 ⑷ VDK 還原 在大罐發(fā)酵中，后發(fā)酵一般稱 VDK 還原階段。 VDK 還原初期一般不排放酵母，也就是發(fā)酵全部酵母參與 VDK 還原，這可縮短還原時間。 ⑸冷卻、降溫 VDK 還原終點是根據(jù)成品啤酒應(yīng) VDK的含量而定。 ⑹罐壓控制 利用 N2備壓 ～ 。 ⑺酵母的排放和收集 酵母回收循環(huán)使用五代。 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)酵方法進行詳細分析和比較來進行取舍。 （ 1）連續(xù)發(fā)酵 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、勞動力和洗刷費用，提高了酒花利用率，且產(chǎn)生的成品啤酒質(zhì)量穩(wěn) 定。但是這幾種連續(xù)體系也各有不足：多罐式系統(tǒng)需攪拌，動力消耗大。塔式系統(tǒng)對酵母要求高，使用的酵母不僅要求發(fā)酵度高，而且要求凝聚性強。并且塔式觀造價高，不利于小規(guī)模生產(chǎn)。更重要的是，連續(xù)發(fā)酵法啤酒從風(fēng)味上品評與間歇法啤酒差別大，難以被消費者接受。 八十年代后，錐形罐發(fā)酵取代了傳統(tǒng)發(fā)酵，生產(chǎn)周期得到了縮短，而連續(xù)發(fā)酵由 于污染和風(fēng)味（特別是雙乙酰）控制的困難逐步停止了使用。從實際情況出發(fā)，故本設(shè)計不采用此法。 （ 2）上面發(fā)酵的工藝特點 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 A、上面發(fā)酵系在較高的溫度（ 15— 20℃）下進行的，酵母起發(fā)快，接種量可以減少，因此形成的酵母新細胞較多。發(fā)酵終了，大部分酵母浮在液面，酵母使用代數(shù)大大增加長久沒有衰退現(xiàn)象，但酵母回收工作較下面發(fā)酵復(fù)雜。 B、上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為 14— 16℃，比較高。發(fā)酵三天左右，當(dāng)酵母升至液面時，為發(fā)酵旺盛階段，此時應(yīng)開始降低液溫，可采用 12— 14℃冷水冷卻，并在酵母形成泡蓋時立即撇去，發(fā)酵 4— 6 天即行結(jié)束。 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。優(yōu)良的酵母，其酵母層應(yīng)具有褶皺狀的外觀。 D、上面發(fā)酵在發(fā)酵過程中通風(fēng)時間長，目的是使酵母懸浮發(fā)酵液中，對凝聚性強的酵母通風(fēng)尤 屬必要。 E、上面發(fā)酵一般不采用后發(fā)酵，主發(fā)酵的發(fā)酵度接近發(fā)酵度，下酒后，加膠澄清，貯藏一階段，采用人工充 CO2，使達到飽和。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。 F、上面發(fā)酵配制的啤酒成熟較快，設(shè)備周轉(zhuǎn)快，啤酒有獨特風(fēng)味，但保存期短。 （ 3）下面發(fā)酵 傳統(tǒng)下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過濾、絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)， 保持室溫 5— 6℃，采用開放式或密閉式，圓形或方形的發(fā)酵容器。 下面發(fā)酵的特點 ①采用下面酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進程比較緩慢。主發(fā)酵 完畢后，大部分酵母沉降在容器底部。 ②下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵期較長，酒液澄清良好，酒的泡沫細致，風(fēng)味柔和，保存期較長。 （ 4）一罐法發(fā)酵 隨著啤酒工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有啤酒廠普遍采用一罐發(fā)酵工藝，即麥汁的主發(fā)酵， 雙乙酰還原、降溫以及貯酒階段在同一個露天發(fā)酵罐中進行。一罐法工藝有以下優(yōu)點：清洗消耗少，因為只有一個容器必須清洗；轉(zhuǎn)入空罐時 CO2 損失少；酒損少，因為沒有了管道中殘酒的損失；所需的工作時間少，因此不用倒罐；節(jié)能，因為不用倒罐，沒有氧侵入的危險。故在設(shè)計中采用此法。 故本設(shè)計選用錐形罐一罐法下面酵母發(fā)酵（即 發(fā)酵溫度為 5— 10℃） 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制 本設(shè)計采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的露天錐形發(fā)酵罐，酵母在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計的工藝溫度下進行，必須進行冷卻。 常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，即液氨直接在錐形罐的冷卻夾套中蒸發(fā)并吸熱，在實際生產(chǎn)中需要注意一下幾個方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定條件下可燃可爆，二是液氨工作壓力較高，且滲透性很強，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計采用間接冷卻方式。 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)器箱中進行冷卻，溫度一般控制在 5℃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)。 酵母的添加與回收 在麥汁進行充氧同時添加酵母，為了使酵母均勻分布在發(fā)酵罐中，酵母應(yīng)在整個麥汁流入過程中均勻添加，接種量一般為（ ） 10^7/ml麥汁。種酵母要求：外觀色澤潔白，凝聚性良好，無黏著現(xiàn)象，無雜質(zhì)，無變異，鏡檢酵母細胞大小整齊，健壯，無雜菌感染，細胞活性 97%以上 ，冷水低溫保存時間不超過 3天，使用代數(shù)不超過 7代。沉降于發(fā)酵罐底的酵母可以分為三類：上層為輕質(zhì)酵母，主要由落下的泡蓋和最后沉降下來的酵母細胞組成，可做飼料或經(jīng)行其它綜合利用。中層為核心酵母，由健壯、發(fā)酵力強的酵母細胞組成，其量占 65%70%,可留作下批種酵母用。下層為弱細胞或死細胞，由最初沉降下來的顆粒組成，可作飼料或棄置不用。 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制 本設(shè)計采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的露天錐形發(fā)酵罐，酵母在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計的工藝溫度下進行，必須進行冷卻。 常用的冷卻方式 有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，即液氨直接在錐形罐的冷卻夾套中蒸發(fā)并吸熱，在實際生產(chǎn)中需要注意一下幾個方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定條件下可燃可爆，二是液氨工作壓力較高，且滲透性很強，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計采用間接冷卻方式。 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)器箱中進行冷卻，溫度一般控制在 5℃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)四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 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)。 啤酒過濾 啤酒過濾理論 經(jīng)過發(fā)酵或后處理的成熟啤酒，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，這些物質(zhì)在以后的貯存期間會從啤酒中析出，導(dǎo)致啤酒渾濁。所以，必須經(jīng)過過濾工序?qū)⑵涑ァ? 啤酒過濾式一種物理分離過程，是啤酒生產(chǎn)過程中非常重要的生產(chǎn)工序。經(jīng)過過濾后，啤酒外觀清亮透明，富有光澤，使其更富有吸引力，同時，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。 啤酒過濾方式的選擇與論 證 對于啤酒過濾來說，現(xiàn)在使用較普遍的過濾方法主要有硅藻土過濾法、濾棉過濾機和微孔膜過濾機。 硅澡過濾機易實現(xiàn)自動化，過濾效果好，速度快，雜菌清洗容易，維修方便，過濾能力可通過加減濾板框數(shù)調(diào)節(jié)，故選此法。 啤酒的包裝 啤酒的包裝形式有瓶裝、易拉罐裝和桶裝三種形式，本設(shè)計生產(chǎn)的主要是瓶裝啤酒。一瓶啤酒質(zhì)量的好壞，對消費者來說，首先看到的是這瓶啤酒的包裝。產(chǎn)品包裝既是產(chǎn)品的賣點，又是市場的亮點，新穎獨特的包裝設(shè)計往往最容易打動消費者的心。因此，啤酒企業(yè)不僅要生產(chǎn)合乎標準和品質(zhì)上乘的產(chǎn)品，而且要有端莊 美觀的商標和包裝，如此才能使其產(chǎn)品更具吸引力和競爭力，使其品牌更加深入人心。啤酒包裝的基本功能有以下幾點。 （ 1）保護功能。包裝應(yīng)該保證產(chǎn)品的安全和清潔衛(wèi)生，使其在儲存、運輸和銷售過程中不致散失、損壞和變質(zhì)，這是包裝最基本的作用。 （ 2）美化增值功能。美觀大方的包裝造型、生動形象的圖案和新穎別致的裝潢可以襯托產(chǎn)品形象，提高產(chǎn)品的附加價值。 （ 3）促銷功能。包裝是“無聲的推銷員”消費者通過包裝可以了解產(chǎn)品，引起消四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 17 費興趣，激發(fā)購買動機，從而有利于擴大商品銷售。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 第三章 物料衡算 物料衡算的意義 物料衡算是指理論上進行生產(chǎn)時，所要消耗的物料和可以得到的產(chǎn)品以及副產(chǎn)品的量，物料衡算的準確與否關(guān)系到整個生產(chǎn)工藝的合理性和設(shè)計的可行性，是整個設(shè)計階段的重要一環(huán)。 物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)表 31的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，先進行 100kg 原料生產(chǎn) 10176。 P 啤酒的物料衡算，然后進行100L10176。 P啤酒的物料衡算，最后進行 6 萬噸 /年啤酒廠的物料衡算 表 31 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項目 名稱 百分比﹪ 說明 定 額 指 標 原料利用率 麥芽水分 大米水分 11 無水麥芽浸出率 75 無水大米浸出率 95 原料 配比 麥芽 70 大米 30 損 失 率 冷卻損失 發(fā)酵損失 對熱麥汁而言 過濾損失 裝瓶損失 總損失率 啤酒總損失率 對熱麥汁而言 100kg 原料生產(chǎn) 10176。 P 啤酒的物料衡算 (1)熱麥汁量 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 根據(jù)表 31可得原料收得率分別為： 原料麥芽收得率為： (1005)247。 100=% 原料大米收得率為： (10011)247。 100=% 混合原料收得率為： （ %+ %） %=% 由上述可得 100kg 混合原料可制得的 10176。 P熱麥汁量為： （ 247。 10） 100=(kg) 又知