【正文】 經(jīng) 過過齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 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。所以， 必須經(jīng)過過濾工序?qū)⑵涑ァ? 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(jìn)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)。 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(jìn)行，必須進(jìn)行冷卻。中層為核心酵母，由 健壯、發(fā)酵力強的酵母 細(xì)胞組成，其量占65%70%,可留作下批種酵母用。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(xì)胞大小 整齊，健壯，無雜菌感染，細(xì)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。一罐法高溫發(fā)酵工藝的總時間為 1215 天。在降溫至 0℃的第 2 天，排放酵母并進(jìn)行回收。 P）；滿罐后大約 79 天，雙乙酰的含量可降至 。 P 時，使罐壓升至 ，并逐步自然升溫至 16℃，繼續(xù)發(fā)酵并還原雙乙酰。麥汁在發(fā)酵罐內(nèi) 1011℃保持 36h，進(jìn)行酵母增 殖，而后使溫度升至 12℃，進(jìn)入主發(fā)酵。工藝方法如下 ：熱麥汁經(jīng)回旋沉淀槽除去冷凝固物和粉碎酒花渣后，以薄板冷卻器冷至 ℃，在以硅藻土過濾除去冷凝固物，并充無菌空氣使溶氧達(dá)到 78mg/L,原麥汁濃度為 12176。本設(shè)計采用一罐法高溫發(fā)酵工藝進(jìn)行發(fā)酵。 一罐法發(fā)酵工藝的論證 一罐法發(fā)酵由于操作簡單，溫度，壓力和風(fēng) 味可以很方便的進(jìn)行 自動控制，回收酵母液比較方便，而且一罐法生產(chǎn)啤酒可以省去兩罐法的 倒灌操 作，較少了接觸 空氣的機會，清洗消耗少，酒損失低。為使空氣溶解至冷麥汁中，必須通入很細(xì)小的空氣泡，并以渦流形式與麥汁進(jìn)行混合 [4]。即先采用氨直冷方式將 釀造用水 冷卻至 34℃，然后與熱麥汁在板式換熱器內(nèi)進(jìn)行一次性熱交換，在麥汁冷卻至發(fā)酵溫度同時，冷水則被加熱至 7580℃，此水可以直接作為洗糟水使用 。要有足夠的冷卻面積，冷卻時間要短，冷凝固物析出的 量多。 麥汁的冷卻 常用的麥汁冷卻器為板式換熱器，換熱效率很高。漩渦沉淀槽是立式柱形槽，麥汁沿切線方向泵入，形成旋轉(zhuǎn) 流動，并使熱凝固物以錐丘狀沉降于槽底中央，清亮麥汁從側(cè)面麥汁出口排出。 表25 煮沸過程中的溫度變化曲線7075808590951001055 15 25 35 45 55 65 75 85 95 105 120時間/min溫度/℃ 麥汁后處理 熱凝固物及冷凝固物的分離 麥汁煮沸后應(yīng)盡快將麥汁中的熱凝固物進(jìn)行有效的分離，以獲得澄清的麥汁，然后將麥汁冷卻至工藝要求的溫度，冷卻的同時，要進(jìn)行通風(fēng)，為酵母繁殖提供足夠的氧氣。 麥汁煮沸工藝 內(nèi)加熱式麥汁煮沸鍋又可分為常壓煮沸和低壓煮沸。內(nèi)加熱式煮沸鍋的特點是：麥汁加熱器垂直安裝在鍋內(nèi)，加熱器為列管式加熱器。煮沸期間將發(fā)生一系列復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，麥汁質(zhì)量也會受 多種因素影響。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 9 表 24過濾操作技術(shù)指標(biāo) 目標(biāo) 理想值 相關(guān)因素 質(zhì)量 麥汁澄清度 30EBC,短期 10EBC(小麥麥汁濁度略高 ) 脂肪酸；口味穩(wěn)定性；苦味質(zhì) 固形物 30mg/L。 過濾槽法過濾麥汁是通過篩分效應(yīng)，濾層效應(yīng)和深層過濾效應(yīng)三方面的作用而進(jìn)行的。我國大多數(shù)啤酒廠均采用過濾槽靜壓過濾法進(jìn)行麥汁過濾。具體技術(shù)指標(biāo)見 表 24。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 圖 21糖化工藝圖解 糖化鍋 糊化鍋 3035℃（ 30min） 50℃（ 20min） 15min 15min 5055℃（ 3060min） 70℃（ 20min） 15min 15min 煮沸（ 30min） 6568℃（ 3060min）（碘液反應(yīng)基本完全） 7678℃（ 10min） 過濾 表23 糖化工藝曲線020406080100120525 55 75 95105 120時間/min溫度℃糖化溫度糊化溫度 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 8 麥汁過濾 麥汁過濾的基本要求及技術(shù)指標(biāo) 麥汁過濾的基本要求是迅速 、徹底地分離糖化醪液中的可溶性浸出物，盡量減少影響啤酒風(fēng)味的麥皮 多酚、色素、苦味質(zhì)以及麥芽中的高分子蛋白質(zhì)、脂肪、脂肪酸和β 葡聚糖等物質(zhì)進(jìn)入麥汁，從而保證麥汁良好的口味和較高的澄清度 [3]。由于只有部分醪液進(jìn)行煮沸，胚乳細(xì)胞壁的高分子麥膠物質(zhì)及其他雜志溶出較少，所制麥汁色澤淺，黏度低，口味柔和，發(fā)酵度高，特別適合釀造淺色淡爽型啤酒；而且操作簡單，糖化時間短，在 3h 內(nèi)即可完成。 生產(chǎn)的啤酒柔和、淡爽，因而，本設(shè)計采用浸出糖化法工藝。 表 21糖化總體目標(biāo)和要求 糖化的總目標(biāo) 糖化的工藝目標(biāo) 數(shù)值目標(biāo) 主要影響因素 最佳的麥汁組分； 較高的浸出率； 提高原料的利用率； 減小能源消耗 ； 具備良好的過濾性； 主發(fā)酵和后發(fā)酵速； 有利于酵母的沉降； 良好的啤酒穩(wěn)定性； 良好的過濾性能 ； 減小最終發(fā)酵度與外觀發(fā)酵度的差值小于 2%； 色度淺； 啤酒的還原能力強； 口味穩(wěn)定性好； 減少發(fā)副產(chǎn)物的量； 減少 DMS、脂肪酸和羰基化合 物的量 ； 麥芽質(zhì)量； 良好的粉碎； 通過對溫度、時間、 PH值和濃度的調(diào)整，優(yōu)化酶的最佳作用條件 ； (1)糖化方法 麥芽的糖化方法通常可分為煮出糖化法和浸出糖化法，煮出糖化法的特點是將糖化醪液分批地加熱到沸點，然后與其余未煮沸的醪液溫度分階段地升溫到不同酶作用所要求的溫度，最后達(dá)到糖化終了的溫度，煮出糖化法設(shè)備復(fù)雜，操作也比較復(fù)雜，工作時間長，生產(chǎn)成本高，設(shè)備多，占地面積大，投資較高。糖化的目的是利于 各種酶的作 用，使不溶性物質(zhì)溶解出來，從而得到盡可能多的溶解物，并且使 麥汁組成適 和發(fā)酵。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 麥汁中浸出物與投料量比值的百分?jǐn)?shù)稱為浸出率。 從麥芽和麥芽輔料中溶解出來的物質(zhì)稱為浸出物。過濾槽單位面積負(fù)荷較大，達(dá) 250~350kg/m ，與糖化室可在同一平面。另外由于麥粒內(nèi)容物預(yù)先吸水，容易磨成漿狀細(xì)粒，這樣，有利于顆粒的糊化。 濕法粉碎包括不少優(yōu)點，由于濕法粉碎對麥芽進(jìn)行了預(yù)浸，使麥殼的韌性有所增加，所以麥殼可以 保持完整。 麥芽的粉碎 麥芽的粉碎大致可分為干法、濕法、回潮增濕和浸潤增濕 4 種，本設(shè)計采用濕法粉碎。 麥汁制備 [2] 麥芽及輔料的粉碎理論 麥芽和谷物原料經(jīng)過粉碎后才能很好的溶解，并且粉碎質(zhì)量對糖化過程中物質(zhì)的生化變化、麥汁組成、麥汁過濾和原料的利用率都有重要作用，從理論上講，麥芽粉碎的越細(xì)，其內(nèi)含物的溶解就越迅速、越完全，化學(xué)和酶促反應(yīng)更容易進(jìn)行，因此就能獲得最佳收得率，然而。上面酵母又叫表面酵母，其母細(xì)胞和子細(xì)胞能夠長 時間相互連接，形成多枝的牙簇 ，下面酵母又叫底面酵母、貯藏酵母，其母細(xì)胞和子細(xì)胞增殖后彼此分開，幾乎都是單細(xì)胞或幾個細(xì)胞連接。 酵母 在實際生產(chǎn)中最常用的酵母有兩大類：上面酵母和下面酵母。 輔料 以價格低廉而富含淀粉的 谷類作為輔料可以提高麥汁收得率，制取廉價麥汁，以達(dá)到降低成本的目的，輔料的蛋白質(zhì)易氧化的多酚物質(zhì)含量明顯低于麥芽，這有利于降低啤酒的色度和改善啤酒的非生物穩(wěn)定性。 酒花 酒花能夠賦予啤酒爽口的苦味和愉快的香味，增加麥汁和啤酒的防腐能力；增加啤酒的泡持性；酒花與麥汁共同煮沸，能促進(jìn)蛋白質(zhì)的凝固，有利于麥汁的澄清，有利于啤酒的非生物穩(wěn)定性。麥芽應(yīng)有特殊的香味。 水的鎂硬小于等于 ，水中含鹽量要求很低。 水的質(zhì)量要求：本設(shè)計為 經(jīng)典啤酒，色澤較淺，水的殘堿度 RA 值要求小于，水中 Ca 至少為 40~50mg/L，另外， Ca 和 Mg 比例要大于 3:1。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 第 2章 啤酒工藝選擇與論證 啤酒原料 釀造用水 [1] 水是啤酒釀造最重要的原料，釀造水被稱為“啤酒的血液”。 設(shè)備的選擇 保證工藝的安全性和可靠性，經(jīng)濟上的合理性，技術(shù)先進(jìn)，投資省，加工方便，運行費低，操 作清洗方便。 工藝選擇 ，先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。年降水量 415 毫米，年均溫 ℃ ，1 月均溫－ ℃ ， 7 月均溫 ℃ 。齊齊哈爾市屬中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。齊齊哈爾市當(dāng)?shù)厥a(chǎn)大米和小麥 ，為啤酒廠的原料供應(yīng)提供了充足的保證。 氣象資料是工廠總平面布置的重要依據(jù)之一。齊齊哈爾市地處 黑龍江省中西部的松嫩平原 ，嫩江穿流而過，有著優(yōu)質(zhì)的水源。在工藝方面，力求合理性和先進(jìn) 性；在設(shè)備方面，采用先進(jìn)技術(shù)及機械化、自動化生產(chǎn)控制，提 高勞動 生產(chǎn)率；在經(jīng)濟上，要做到合理利用資源，降低能耗，減少污染，保護(hù)環(huán)境，減少浪費。 指導(dǎo)思想 設(shè)計出來的啤酒廠要求投資小、技術(shù)高、運行穩(wěn)定、管理方便、環(huán)境好。 P 的啤酒廠，重點設(shè)備發(fā)酵罐，發(fā)酵工段為重點工段。 課題研究內(nèi)容及方法 設(shè)計依據(jù) 本設(shè)計是根據(jù)齊齊哈爾大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院生物工程教研室布置的畢業(yè)設(shè)計大綱要求來進(jìn)行設(shè)計的。在農(nóng)村市場，隨著農(nóng)村經(jīng)濟的快速發(fā)展，啤酒消費出現(xiàn)穩(wěn)步增長趨勢。國有企業(yè)逐漸退出，股份制企業(yè)、多種所有制混合式企業(yè)、民營企業(yè)得到大發(fā)展，新一輪的中外合資企業(yè)也 會增多，不過合資的形式發(fā)生了改變。傳統(tǒng)的普通啤酒依然會是主流，但隨著越來越多個性化產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，功能性保健啤酒、果汁啤酒、無醇啤酒等特色啤酒的消費量會越來越大。在純生技術(shù)進(jìn)一步提高的同時，啤酒企業(yè)會在啤酒保鮮度、延長保鮮期等方面不斷創(chuàng)新?？萍蓟?。一方面加快內(nèi)部信息化建設(shè)，如青啤、珠啤、燕啤、哈啤投資數(shù)千萬元上 ERP 系統(tǒng)，許齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2 多企業(yè)建立內(nèi) 部局域網(wǎng)等；另一方面加快外部信息溝通和利用。信息化。大多數(shù)啤酒企業(yè)集團在把啤酒業(yè)做強的同時依靠自身優(yōu)勢進(jìn)入其他行業(yè)進(jìn)行多元化發(fā)展。珠啤、金星、哈啤等二級集團也會迅速擴張。 中國啤酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢 行業(yè)結(jié)構(gòu)的變化 ： 集團化、規(guī)?；，F(xiàn)代科學(xué)研究表明，啤酒中所含各種成份、既有較高的營養(yǎng)價值又具良好的藥療效果，啤酒中酒精含量較低， 10 度黃啤酒含酒精 3％左右，非但對胃和肝臟無損害，而且可平緩地促進(jìn)人體血液循環(huán)；維生素 B B6 已能維持心臟正?；顒?，而煙酸則能擴張血管，故它們對心血管系統(tǒng)有益，可加速新陳代謝。是根據(jù)教學(xué)的實際需求來選定的。所以，設(shè)計啤酒廠是有意義有必要的。 但是我國人均啤酒的消費還沒有達(dá)到世界平均水平。 第 1 章 緒 論 ........................................................................................................................ 1 設(shè)計選題的目的 ....................................................................................................... 1 設(shè)計工作的意義 ....................................................................................................... 1 中國啤酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢 ....................................................................................... 1 課題研究內(nèi)容及方法 ............................................................................................... 2 設(shè)計依據(jù) ........................................................................................................ 2 設(shè)計范圍 .............................................................................