【正文】 = （ m179。 P 啤酒含 CO2為 ％，酒中含 CO2量為： =（ kg） 則釋放出的 CO2 量為： = （ kg） 而 1m179。 P 冷麥汁中浸出物量： 8％ = （ kg） 設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為 80％，則可發(fā)酵的浸出物量： 80％ = （ kg） 麥芽糖發(fā)酵的化學反應(yīng)式為： C12H22O11+H2O 2C6H12O6 2C6H2O6 4C2H5OH+4CO2+56kJ 設(shè)麥芽汁中的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則 CO2生成量： 4 44247。（ 100 7） = （ kg） （ 10）二氧化碳量 因 8176。濕酵母泥含水分 85％ 酵母含固形物量： 10（ 10085）247。成品啤酒 ，故可得出下述結(jié)果： （ 1） 生產(chǎn) 1000L 8176。熱麥汁比 20℃時的麥汁體積增加 倍，故熱麥汁（ 100℃）體積為 == L （ 2）冷麥汁量為 （ ） = (L) （ 3）發(fā)酵液量為 （ ） =（ L） （ 4）過濾酒量為 （ ） =（ L） （ 5）成品啤酒量為 （ ） =（ L） 1000L 8176。熱麥汁量為： 100= 又知 8176。 100kg 原料（ 75％麥芽， 25％大米）生產(chǎn) 8176。淡色 純生 啤酒的物料計算，然后進行 1000L 8176。包裝是“無聲的推銷員”，消費者通過包裝可以了解產(chǎn)品，引起消費興趣，激發(fā)購買動機，從而有利于擴大商品銷售。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。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。啤酒包裝的基本功能有以下幾點。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。 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。 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20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 16 機和微孔膜過濾機。 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。 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。 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。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。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)20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 15 行其它綜合利用。 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℃） 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（ ） 107/mL 麥汁，即約 濃酵母泥 /hL 麥汁。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。 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，風味柔和，保存期較 長。 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。 F、 上面發(fā)酵配制的啤酒成熟較快，設(shè)備周轉(zhuǎn)快，啤酒有獨特風味，但保存期短。 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。優(yōu)良的酵母，其20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 14 酵母層應(yīng)具有褶皺狀的外觀。發(fā)酵三天左右，當酵母升至液面時，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。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。從實際情況出發(fā)，故本設(shè)計不采用此法。更 重要的是，連續(xù)發(fā)酵法啤酒從風味上品評與間歇法啤酒差別大，難以被消費者接受。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。 （ 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。 。 ：酒液度 pH在（ ～ ）上面發(fā)酵（ 以下） 。 ③影響啤酒澄清的因素 : 。 20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 13 。 ②啤酒中的主要懸浮物質(zhì)： 。 啤酒的澄清： ①啤酒澄清的作用：啤酒澄清時在貯酒期間，是使酒中所含的懸浮物沉淀下來。 貯酒室的冷耗量，一般為： ①排管冷卻： 600～ 800 千卡 /晝夜 /m179。 貯酒室一般設(shè)在發(fā)酵室下面，分地下與地下兩種，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。 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， 使啤酒足見澄清，便于過濾。 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)。在低溫和低 PH值的情況下，緩慢沉淀下來，使啤酒逐漸澄清。 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。啤酒的成熟和澄清均在20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 12 后發(fā)酵期中完成。 ．后發(fā)酵和儲酒 過濾麥汁經(jīng)主發(fā)酵后的發(fā)酵液較嫩啤酒，又叫新啤酒。 ⑥氧與 rH值 : rH值是表示溶液中氫壓的負對數(shù)值，是表示溶液氧化還原勢（ EH）的一種方法，rH愈高，溶液的氧化力愈高，還原力愈低，反之亦然。 ④二氧化碳的產(chǎn)生 : 二氧化碳在酒液中的溶解度視發(fā)酵度溫度和罐壓的變化而有增減。 ②含氮物質(zhì)的變化： 麥汁中含可同化氮或不可同化氮的成分， 均與啤酒質(zhì)量有關(guān)，前者影響著發(fā)酵進程和酵母代謝所產(chǎn)生的風味物質(zhì)，后者則關(guān)系到啤酒的物理性能，如啤酒的澄清，非生物穩(wěn)定性和泡沫性能等。 發(fā)酵過程中的主要物質(zhì)變化 : ①糖類的變化： 在發(fā)酵過程中，同等條件下 ，發(fā)酵度室隨可發(fā)酵性糖與總糖的比例而變化的。泡蓋是 CO2 帶至發(fā)酵液面的多酚、酒花樹脂、蛋白質(zhì)等被氧化、聚合形成的。 主發(fā)酵后期每日糖降小于 176。 發(fā)酵度達到酵母凝聚點時（一般發(fā)酵度在 35%～ 45%），酵母開始凝聚，發(fā)酵液中懸浮酵母細胞數(shù)開始下降，糖降速率隨之降低。 P。由于有機酸和麥汁緩沖物質(zhì)減少， PH下降迅速。 . 主發(fā)酵 主發(fā)酵前期酵母吸收麥汁中氨基酸和營養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)用糖類發(fā)酵合成細胞并產(chǎn)生熱量。 前發(fā)酵 所 謂前發(fā)酵，就是指接種酵母泥處于休眠階段，酵母和麥汁接觸后，有較長（數(shù)小時至十小時）的生長滯緩期，之后才能加入出芽繁殖，當酵母克服生長緩滯期，出芽繁殖細胞濃度達到 20 106 個 /ml，發(fā)酵麥汁表面開始氣泡，此階段即為前發(fā)酵。傳統(tǒng)式分批發(fā)酵，每批（一鍋或兩鍋）定型麥汁，經(jīng)過添加酵母，前發(fā)酵（酵母增殖），主發(fā)酵，后發(fā)酵和貯酒等階段。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降容器底部。由于發(fā)酵工藝的多變性，造成啤酒風味千差萬別。 20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 10 9. 發(fā)酵中壓力或者 CO2濃度。 7. 酵母分離時間和方法。 5. 發(fā)酵設(shè)備和酵母在發(fā)酵中的流態(tài)。 3. 酵母接種量和接種技術(shù)。 啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制 啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制，至今尚未深入到發(fā)酵代謝控制，所謂工藝控制多數(shù)停留在外界影響因素的選擇性（非定量）控制，它包括如下幾方面： 1. 啤酒酵母的菌株選擇。上面酵母又叫表面酵母，其母細胞和子細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，其母細胞和子細胞增殖后彼此分開，幾乎都是單細胞或幾個細胞連接。 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 ～ 酵母的選擇 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。酵母的擴大培養(yǎng)關(guān)鍵在于：①選擇優(yōu)良的單一細胞發(fā)出菌株；②在整個擴大培養(yǎng)中保20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 9 證酵母品種，強壯，無污染。 酵母擴大培養(yǎng) 最終決定啤酒品質(zhì)的因素是啤酒酵母，最終影響釀酒工藝和控制的因素也是啤酒酵母。 啤酒酵母的絮凝 啤酒酵母的絮凝特性是重要的生產(chǎn)特性，它會影響酵母的回收再利用于發(fā)酵的可能，影響發(fā)酵速率和發(fā)酵度，影響啤酒過濾方法的啤酒風味。 44 70 101 50 68 66 73 92 溫度 ℃ 0 20 30 35 50 60 80 90 100 110 120 125 165 175 時間 /min 糊化鍋 糖化鍋 倒入過濾槽 投料時間 微沸 20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 8 啤酒發(fā)酵工藝設(shè)計與論證 啤酒酵母 酵母的分類 ： 發(fā)酵度高，沉淀慢而不凝集 ： 發(fā)酵度低，凝集性強，沉淀塊 ： 卡爾 斯 倍一號，發(fā)酵度高，沉淀慢 ； 卡爾 斯倍 二號，發(fā)酵度低，沉淀快 酵母的基本結(jié)構(gòu) 啤酒酵母在麥汁中 25℃培養(yǎng)三天，細胞為圓形，卵形，橢圓形到臘形。 冷卻時所用薄板熱冷卻器的工作原理為：回旋沉淀槽 —— 薄板熱交換器 —— 冷麥汁 —— 發(fā)酵（需充氧及添加酵母）。當麥汁表面泛起泡沫時，說明酵母已經(jīng)繁殖到了一定的階段，產(chǎn)生了 CO2。 b. 煮沸可以使酶鈍化、麥汁滅菌、蒸發(fā)多余水份、蛋白質(zhì)變性和凝聚沉淀以及浸出酒花的成分（這樣就降低 PH、還原物質(zhì)的形成、去除惡味、香味、苦味的形成）。 在 E 線及 F 線糖化操作間，我知道糖化鍋中的輔料含：氯化鈣、磷酸、 β 葡聚糖酶、中型蛋白酶、木聚糖酶等。其大概工藝如下圖： 圖 11 糖化工藝概況圖 糖化是利用糖化酶將糊化產(chǎn)物糊精或低聚糖進一步水解轉(zhuǎn)化為麥芽糖的過程。糊化后的產(chǎn)物又叫糊精。 表 12 輔料 (大米 )的粉碎度要求 ABC 篩號 篩孔凈寬/mm 分級 名稱 粉碎度 /％ 大米 玉米 帶殼大麥 10 18 60 100 皮殼＋粗粒 粗粒 細粒 細粉 / 10 60 30 15 15 40 30 25～ 30 25 25 15～ 30 20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 6 糖化和糊化工藝設(shè)計與論證 糊化 淀粉在常溫下不溶于水，但當水溫至 53℃以上時，淀粉的物理性能發(fā)生明顯變化。 國內(nèi)不少工廠采用磨盤式磨米機，它是由兩片金剛砂磨盤（或鑄槽鋼磨盤）進行平面磨碎，一次就能將原料粉碎到足夠的細度，粉碎比可達 1： 20。 20xx 級生物工程專業(yè)畢業(yè)論文 （設(shè)計） 5 表 11 EBC， ASBC 標準篩比較表 ESC 標準篩 ASBC 標準篩 麥芽粉碎物分級 篩號 每平方厘米篩孔數(shù) /個 篩孔凈寬 /mm 篩號 篩孔凈寬 /mm / / 10 皮殼 1 36 14 皮殼 2 64 18 粗粒 3 106 30 細粒 1 4 961 60 細粒Ⅱ 5 2704 100 細粉 篩底 / / 篩底 / 細粉 大米的粉碎 由于大米未經(jīng)發(fā)芽，胚乳比較堅硬，磨碎時比麥芽耗能大，原則上大米的粉碎越細越好，以便利于糊化和糖化。 (3) 干法粉碎麥芽粉碎度的判別檢驗麥芽的粉碎度的方法，應(yīng)通過粉碎物的篩析分級量來表示。 (2) 干法粉碎機的調(diào)節(jié)原理 麥芽粉碎后，按物料的顆粒大小，一般可分為：皮殼，粗粒，細 粒，粉及微粉，占各部分的質(zhì)量分數(shù)，謂“碎度” 。我國廣泛采用四、五、六輥式粉碎機。 輥式粉碎機，根據(jù)每臺機的輥數(shù)可分成：對輥式、四輥式、五輥和六輥式多種。 麥芽的干法粉碎大多數(shù)的廠家都采用輥式 (滾筒式 )粉碎機。 在現(xiàn)代中小型酒廠多以干法 粉碎為主。 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。 (2) 皮殼和原料物質(zhì)中