【正文】 (2) 酵母添加方法： ； ； 割法；。相應(yīng)的設(shè)備是：酵母添加 器，前 發(fā)酵池 ，主 發(fā)酵池 ，后發(fā) 酵罐 和儲酒 罐。 此法的 最大 困難在 于防 止啤 酒和 空氣接 觸， 工廠 應(yīng)有充 足的 二氧化碳回收裝置 。 從實(shí)際出發(fā)，選用下面酵母發(fā)酵法。 （ 5）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 最終發(fā)酵度。 （ 2）上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為 13～ 16℃ ，比較高。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。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降發(fā)酵容器底部。室溫保持 5～ 6℃ ；采用開放式或密閉式、圓形或方形的主發(fā)酵 容器。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(fèi)者接受。 連續(xù)發(fā)酵 第一章 啤酒工藝選擇與論證 23 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(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。 啤酒酵母的擴(kuò)大培養(yǎng) 最能決定啤酒品質(zhì)的是酵母，最能影響啤酒工藝和控制的也是酵母 .啤酒工 廠從單 細(xì)胞分 離出 優(yōu)良酵 母進(jìn)行 擴(kuò)大 培養(yǎng)， 影響 最后結(jié) 果的因 數(shù)四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 有很多 : (1)出發(fā)菌株的選擇 (2)擴(kuò)培過程的無菌操作 (3)優(yōu)良的培養(yǎng)基 (4)恰當(dāng)?shù)臄U(kuò)大比例 (5)恰當(dāng)?shù)囊品N時(shí)間 (6)嚴(yán)格控制培養(yǎng)條件 (7)漢生 培養(yǎng)罐的留種 接種量 表 13 不同麥汁濃度的酵母添加量 麥汁濃度 酵母泥添加量 7～ 9 ～ 10～ 12 ～ 13～ 15 ～ 16～ 20 ～ 啤酒發(fā)酵機(jī)理 啤酒是依賴于純種啤酒酵母，對麥汁某些組分進(jìn)行一系列的代謝過程，產(chǎn)生酒精等各種風(fēng)味物質(zhì)，構(gòu)成有獨(dú)特風(fēng)味的飲料酒。廣義上說，凡是單細(xì)胞、世代 時(shí)間較長的低等真核生物，統(tǒng)稱為 “酵母 ”。 若原料利用率 低于 96%，應(yīng) 分析原因 ，在排除 “跑，冒， 滴，漏 ”這些非正常損失外，其主要原因有： (1) 原料中淀粉沒有全部被糖化； (2) 麥槽洗條不充分。 大罐分 批麥汁 通風(fēng) ，應(yīng)根 據(jù)分 批次數(shù) ，間 隔時(shí)間 ，酵 母類型 ，接種方法，溫度等調(diào)整 。 (3) 冷麥汁通風(fēng)方法 絕大多 數(shù)啤酒 廠采 用壓縮 空氣 通風(fēng)。 (2) 冷卻麥汁的充氧 麥汁冷 卻至發(fā) 酵接 種溫度 以后 ， 接觸 氧， 氧化反 應(yīng)也 較微弱 ，氧在麥汁中呈溶解狀態(tài)，是酵母前期繁殖必需的。 冷凝固 物分離 方法 ：酵母 增殖 法、冷 置沉 降法、 硅藻 土過濾 法、麥四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 汁離心分離法、浮選法。近代 80%90%的工廠均采用回旋沉淀槽法，利用旋轉(zhuǎn)麥汁離心力分離。同 時(shí)會 再次分 散， 將來帶 入啤酒 ，影響啤酒的非生物穩(wěn)定性和風(fēng)味。 我國廣泛使用帶篩孔的酒花分離器。 近代啤 酒生產(chǎn) ，大 大縮短 了發(fā) 酵和儲 酒周 期，大 叫容 器也增 大到數(shù)百到數(shù)千立方米，因此，麥汁處理要求是： (1) 盡可能將引起啤酒非生物混濁的冷、熱凝固物分離。 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)。 麥芽添加酒花后，由于酒花中的苦味物質(zhì)含量不同，麥汁組成不同，添加方 法和時(shí) 間不同 ，發(fā) 酵、工 藝不同 ，酵 母不同 等不 同，酒 花中苦 味物質(zhì)的 損失有 很大區(qū) 別， 所以， 至今還 未取 得酒花 的添 加量和 成品啤 酒Bu 之間的定量關(guān)系式酒花添加量可依據(jù)如下因數(shù)調(diào)節(jié) : (1) 酒花中 a酸含量； (2) 消費(fèi)者嗜好 消費(fèi)者嗜好口味屬清淡型，如我國南方，應(yīng)降低酒花添加量； (3) 啤酒濃度低，色澤淺，淡爽型應(yīng)該少加，反之多加； (4) 敞口發(fā)酵大，粉末 型酵母，儲酒期長，苦味 物質(zhì)損失多，可以適四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 當(dāng)增加酒花量。故本設(shè)計(jì)采用該方法。 其優(yōu)點(diǎn)有： （ 1）設(shè)備投資少，無需維護(hù)，沒有磨損，耗電量低； （ 2）熱輻射損失?。? （ 3）煮沸溫度和蒸發(fā)速率可以調(diào)整； （ 4）設(shè)備簡單，不需外加加熱器和攪拌器。 第一章 啤酒工藝選擇與論證 17 (5)排除麥汁異雜臭氣。 (2)滅酶和殺菌 過濾后麥汁中殘留有少量酶類，為保 證釀造過程中麥汁組分 (主要是糊精 )的一致，需通過加熱使酶鈍化 。 （ 2） 壓濾機(jī)法 板框式壓濾機(jī)是由容納糖化醪的框和分離麥汁的濾布及收集麥汁的濾板各若干組組成過濾原件，再配以頂板、支架、壓緊螺桿或液壓系統(tǒng)組成。 （ 2） 從麥芽醪中分離出 “頭號麥汁 ”。 本設(shè)計(jì)參照 發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論 一書采用二次煮出糖化法 麥芽醪的過濾 糖化結(jié) 束時(shí)， 麥芽 的輔料 中高 分子物 質(zhì)的 分解和 萃取 基本完 成，因此必須在最短時(shí)間內(nèi)將麥汁和麥糟分離，此過程即為麥芽醪的過濾。 (3) 糖化分解 淀粉水解成糖類，麥芽中 β淀粉酶催化形成可發(fā)酵性糖最適溫度為 60～ 65 OC。 第一章 啤酒工藝選擇與論證 15 各種糖 化方法 中物 料的主 要變 化是依 據(jù)麥 芽中各 類水 解酶的 催化，糖化控 制就是 創(chuàng)造適 合酶 作用的 最佳條 件， 各種糖 化方 法中有 幾個(gè)控 制原理是相同的。麥芽醪未經(jīng)煮沸。 糖化方法及設(shè)備 三次煮出糖化法 煮出糖化法 二次煮出糖化法 一次煮出糖化法 升溫浸出糖化法 糖化方法 浸出糖化法 降溫浸出糖化法 復(fù)式一次煮出糖化法 其他方法 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 糖化方 法是指 麥芽 和非發(fā) 芽谷 物原料 中不 溶行固 型物 轉(zhuǎn)化成 可溶性的、有 一定比 例的浸 出物 ，所采 用的工 藝方 法和工 藝條 件：包 括配料 濃度、各物質(zhì)分 解溫度、 pH、熱 能的利用 等，還包 括酶制劑 、添加劑的 選擇使用等。故本設(shè)計(jì)采用該法。 (3) 其他糖化法： 其他糖化法都由以上兩種方法演變而來，以上兩種方法用于 最初的 純麥芽 的糖化 ，當(dāng)采 用不發(fā) 芽谷物 作為輔 料，進(jìn) 行糖化時(shí)必須先進(jìn)行預(yù)輔料的預(yù)處理 即糊化和液化。 糖化中的工藝控制，主要通過下列環(huán)節(jié)來進(jìn)行： (1) 麥芽的 質(zhì)量、輔料的種類及其配料比； (2) 麥芽及非發(fā)芽谷物的粉碎度； (3) 控制麥芽中各水解酶的作用條件 ，如 溫度、 pH、底物濃度 (加水比 )、作用時(shí)間； (4) 加熱的溫度和時(shí)間； (5) 需通過外加酶制劑、酸、無機(jī)鹽進(jìn)行調(diào)節(jié)。麥汁 中浸出物的含量和 原料中干物質(zhì)之比 (質(zhì)量比 )稱 “無水 浸出率 ”。 國內(nèi)不少工廠采用磨盤式磨米機(jī)，它是由兩片金剛砂磨盤（或鑄槽鋼磨盤）進(jìn)行平面磨碎，一次就能將原料粉碎到足夠的細(xì)度，粉碎比可達(dá) 1： 20。 我國廣泛采用四、五、六輥式粉碎機(jī)。粉碎過程應(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 。 因此粉碎雖然屬簡單的物理操作，但在啤酒釀造過程中特別重視麥芽粉碎度的控制，麥芽的粉碎方法也不斷地得到改造。 麥芽與大米的粉碎 麥芽和大米的粉碎是為了使整粒谷物經(jīng)過粉碎后，增大比表面積，使物料中儲藏的物質(zhì)和水、酶的接觸面積增大，加速酶促反應(yīng)及物料的溶 解。在麥汁 制造中 減少溶 解這 些物質(zhì) 或通過 麥汁 處理使 其減 少是提 高啤酒 質(zhì)量的關(guān)鍵之一。 這主要指原料 和輔料中的淀粉轉(zhuǎn)變 成可溶 性無色 糊精 和可發(fā) 酵性糖 類的 過程， 它關(guān) 系到麥 汁的收 得率和原料利用率，和啤酒生產(chǎn)成本直接掛鉤。 Cl 的影響 Cl對啤酒的澄清和膠體穩(wěn)定性有重要作 用，它能賦予啤酒豐滿的 酒體，爽口，柔和的風(fēng)味。 Mg2+在麥芽 中含量約為 130 mg/ 含有 10—15 mg/ L 的 Mg2+已經(jīng)足夠 ，不宜超過 80mg/L。 （ 3）啤酒的穩(wěn)定性降低。 啤酒釀造水的性質(zhì)，重要取決于水中溶解鹽類的種類和含量，水的生物學(xué)純凈度及氣味，釀造水對啤酒生產(chǎn)全過程將產(chǎn)生很大的影響，如糖化時(shí)水解酶 的 活性和穩(wěn)定性，酶促反應(yīng)的速度，麥芽的酒花在不同含鹽水中溶解度的差別，鹽和蛋白質(zhì)及酚類物質(zhì)的絮凝成點(diǎn)，酵母生長，發(fā)酵風(fēng)味物質(zhì)的形成等，最終還將影響到啤酒的風(fēng)味物質(zhì)和穩(wěn)定性。 酒花顆粒 酒花顆粒是把酒花壓榨成直徑 28mm，長約 15 mm 的短棒狀，增加其密度，減少其體積，同時(shí)也降低了它們 的表面積，在惰性氣體中保存 ，酒花不易氧化變質(zhì)，顆粒酒花是世界上使用最為廣泛的酒花制品。 C 類：沒有明顯特征的酒花 D 類：苦型酒花 優(yōu)質(zhì)苦型酒花的 α酸含量為 %%， α酸、 β酸的比值為 。 ③ 在后 酵和 儲酒直 至罐 瓶 以 后， 緩慢和 蛋白 質(zhì)結(jié) 合，形 成氣 霧濁及永久混濁物。 (2) 酒花精油 酒花精油是酒花腺體另一種重要成分，它經(jīng)蒸餾后成黃綠色 油狀物 ，是啤 酒香 氣的重 要來源 ，特 別是它 易揮 發(fā)，是 啤酒開 瓶四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 聞香的 主要成 分。 啤酒花和酒花制品 酒花賦 予啤酒 柔和 優(yōu)美的 芳香 和淡爽 的微 苦味， 能加 速麥汁 中高分子蛋白 的絮凝 ，提高 啤酒 泡沫起 泡性和 泡持 性，也 能增 加麥汁 和啤酒 的生物穩(wěn)定性。小麥發(fā)芽后制成的小麥芽也是釀造啤 酒的 主要 原料 。由 于大米 淀粉含量高（ 75%82%），無水浸出率高達(dá) 90%93%，無花色苷，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。 （ 2）蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)含量一般要求為 9%12%。 （ 6） 感官指標(biāo) 淡黃色，具有光澤，無病斑粒，無霉味和其他異味 (一二三級相同 )。 啤酒釀造對大麥的質(zhì)量要求 感官檢驗(yàn) （ 1）外觀和色澤 收獲良好的大 麥，應(yīng)具有光澤 ，呈純淡黃；不成熟大麥 呈微綠 色；收 割前 后遇雨 受潮大 麥發(fā) 暗，色 澤發(fā) 暗，胚 部呈深 褐色；受霉菌侵蝕的大麥呈灰色或微藍(lán)色。醇溶 蛋白約 占大麥蛋白質(zhì)總量的 38%，是麥糟蛋白質(zhì)的主要成分。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。 ① 清蛋白 清蛋白溶于水和稀的中性鹽溶液及堿溶液中，因此麥汁中含有清蛋白。谷皮 中的半纖維素主 要含戊聚糖 和少量的 ? 葡聚糖及糖 醛。胚 乳細(xì)胞 內(nèi)主 要含淀 粉，發(fā) 芽過 程中只 有 當(dāng) 半纖維 素酶將 細(xì)胞壁分解之后，其他水解酶才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)分解淀粉等大分子物質(zhì)。糊精 是淀粉 水解 的不完 全產(chǎn)物 ，不 能發(fā)酵 生成 醇，其 結(jié)構(gòu)與 淀粉相似，只是相對分子質(zhì)量小一些，含 78 個(gè)以上的葡萄糖基團(tuán)。二棱大麥的小顆粒淀粉數(shù) 占90%，但其質(zhì)量只占 10%左右。 大麥的化學(xué)成分 （ 1） 水分 根 據(jù) 收 獲 季 節(jié) 的 氣 候 情 況 ， 大 麥 的 水 分 含 量 波 動 在11%20%之間，適于貯藏的大麥水分應(yīng)在 13%以下。 大麥之所以適于釀造啤酒，是由于： ① 大麥便于發(fā)芽，并產(chǎn)生大量的水解酶類； ② 大麥種植遍及全球； ③ 大麥的化學(xué)成分適合釀造啤酒； ④ 大麥?zhǔn)欠侨祟愂秤弥骷Z； 大麥按籽粒生長形態(tài)分類，可分為六棱大麥、四棱大麥和二棱大麥 我國華北地區(qū)都種植六 棱大麥 ，南方都種植二棱大麥。我 國的發(fā) 展規(guī) 劃為： 200 0年達(dá)到年產(chǎn) 2100萬噸，人均年占有 量為 15 L，預(yù)計(jì) 到 2020年產(chǎn)量達(dá) 3000～3500 萬噸，人均占有量達(dá)到世界平均水平。中國啤酒消費(fèi)存在著地域分布的不均衡性。 自 20 世紀(jì) 90 年代，中國啤 酒行業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展的階 段，行業(yè)發(fā)展至今，中國的啤酒產(chǎn)量和人均消費(fèi)量 均有大幅度提升。 1979 年產(chǎn)量達(dá)到 510 ML， 1986 年 產(chǎn) 量 達(dá) 到4000ML。 19 世紀(jì)末，啤酒輸入中國。啤酒是根據(jù)英語 Beer 譯成中文 “啤 ”，稱其為 “啤酒 ”，沿用至今 。 P brewery fermentation process design, the production of raw materials for barley malt and rice, production peak season account for 80% of the total production,a year of production days for 300 days, the design of main workshop for fermentation workshop, the main equipment for fermentor. The design thesis is a key part of the process design of the beer production line raw materials, pasting, glycosylated, wort filtration, boiling, fermentation,