【正文】 麥汁組成。 在啤酒生產(chǎn)中，不單要考慮物料粉碎操作的經(jīng)濟(jì)性，更應(yīng)考慮啤酒釀造特殊要求： (1) 麥芽皮殼若粉碎過細(xì)，會增加皮殼有害物質(zhì)的溶解，影響啤酒風(fēng)味。 （ 4） 在保證上述三點的原則下，縮短生產(chǎn)時間，降低工時和耗能。 （ 3） 制成麥汁的有機(jī)和無機(jī)組分的數(shù)量和配比應(yīng)該符合淡色啤酒的要求。這些物質(zhì)會 影響到啤酒的風(fēng)味和穩(wěn)定性 。 第一章 啤酒工藝選擇與論證 11 （ 2） 原料中無用和有害的成分溶解最少 。 麥汁制造的工藝要求： （ 1） 原料有效成分得到最大限度的萃取。釀造水中含有 20—60 mg/ L 的 Cl是必須的。 Na+ ,K+ 的影響 Na+ ,K+常常在 50—100:300— 淺色啤酒變得粗糙，不柔和。 Mn2+、 Fe2+ 的影響 優(yōu)質(zhì)啤酒含 Fe2+應(yīng)少于 mg/ L,若含量大于 mg/ L，會對啤酒質(zhì)量造成損害 ，使啤 酒泡沫 不潔白 ，加速 啤酒的氧 化渾濁 。麥汁含 Ca2+在 每升 80 到 100 毫克時 ，可促進(jìn)麥汁煮沸時形成 單寧 —蛋 白質(zhì) —鈣 的復(fù) 合物， 促進(jìn) 熱凝 固物 蛋白 質(zhì)的 絮凝 。 （ 4）改變酒花的苦味，使啤酒苦味粗糙。 四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 10 （ 2）麥汁 pH 升高，麥芽皮 殼多酚等有害物質(zhì)溶解度加 大，啤酒色澤和澀味增加。 大自然 的天 然水源 分為 如下 幾種 ：雨 水 ，雪 水， 地表水 ，地 下水，冰水，海水。加工用水中投料水，洗糟水，啤酒稀釋用水直接參與啤酒釀造，是啤酒重要原料之一，在習(xí)慣上稱作釀造水。 酒花浸膏 應(yīng)用有機(jī)溶劑或二氧化碳萃取酒花的有效物質(zhì)，制成濃縮 510 倍有效物質(zhì)的浸膏，在煮沸或發(fā)酵貯酒中使用。 這種粗加工方法也存在缺點，主要是： （ 1）貯藏酒花球果，水分太高，不利于粉碎 （ 2）酒花粉在使用前在常 溫下保存十余小時至幾天 ，酒花的氧化很嚴(yán)重 （ 3）貯存時間太長的酒花，一些有害物 質(zhì) 的溶解加劇，影響啤酒的第一章 啤酒工藝選擇與論證 9 風(fēng)味 因此使用酒花粉，應(yīng)在酒花廠，酒花溫度在 55℃ 以下，干燥至水分為 5%6%然后進(jìn)行粉碎，粉碎后立即包裝于密閉容器中，并沖入惰性氣體。 酒花制品 酒花粉 我國啤酒廠目前均把商品壓榨酒花，在使用前用錘式粉碎機(jī)粉碎成顆粒 1mm 以下的酒花粉。 B 類：香型酒花（兼型） 普通香 型酒花的 α酸含量為 5. 0%%， α酸、 β 酸的比值為 — 酒花精油含量為 %%。 ④ 在麥汁和啤酒中形成色澤物質(zhì)和澀味。 ② 在麥汁冷卻時形成冷凝固物。啤 酒的 酒花香 氣是由 酒花 精油和 苦味 物質(zhì)的 揮發(fā)組 分降解后共同形成的。過去把它們統(tǒng)稱 “軟樹脂 ”。 酒花的主要化學(xué)成分 酒花的化學(xué)組分中，對啤酒釀造有特殊意義的三大成分為酒花精油，苦味物質(zhì)和多酚。但 是由于 淀粉是 原糧 加工產(chǎn) 品，一 般價 格均高 于原 料，在 啤酒中 作為輔料使用和原料相似，因此，淀粉作為輔料使用不如原料經(jīng)濟(jì)。 利 用小 麥做 輔料 ，麥 汁總氮 和 α氨 基氮均 比大 米高，發(fā) 酵快， 但過濾 和煮 沸麥汁 略渾濁 ， 需 進(jìn)行處 理為 好，釀 成的啤 酒泡沫細(xì)膩、持久。 (3)小麥 我國是世界小麥主要生產(chǎn)國。 (2)玉米 作為啤酒輔料的玉米，含脂肪太高，會影響啤酒的風(fēng)味和泡沫。 (1)大米 啤酒釀造用大米，原則上凡大米不論品種均可用于釀造，但從啤酒 風(fēng)味而 言，米 的食 感越好 ，釀造 的啤 酒風(fēng)味 也越 好。 （ 3）浸出物 間接衡量淀粉含量的方法，一般為 72%80%。原 料 大 麥 水 分不 高 于13%，否則不能貯藏，易發(fā)生霉變，呼吸損失大。 物理檢驗 （ 1）千粒重 以無水物計千粒重應(yīng)為 30~40g； （ 2） 麥粒均勻 mm 以上麥粒 占 85%者屬于一級大麥， ~ mm者為二級大麥， 以下為次級大麥； （ 3）胚乳性質(zhì) 胚乳斷面可分為粉狀、玻璃和半玻璃質(zhì)，優(yōu)良大麥粉狀粒為 80%以上。 （ 5）麥 粒形態(tài) 麥粒以短胖者比瘦長者為佳，前者浸出物高，蛋白質(zhì)低，發(fā)芽快。 （ 2）氣味 良好的大麥具新鮮稻草香味，稍升溫，發(fā)出一股麥香味；四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 6 受潮發(fā)霉則有霉臭味，其發(fā)芽能力已遭受損失 （ 3）夾雜物 良好的大麥應(yīng)不含有其他谷粒、草籽、土塊、碎石、破傷粒、石粒及帶病蟲害的麥粒。 谷蛋白 也有 四有組 分組成 ，約占大麥總蛋白量的 29%。 ④ 谷蛋白 谷蛋白不溶于中性鹽溶液和純水，溶于稀堿。某 些醇溶 蛋白是 造成 啤酒渾 濁和氧 化渾 濁主要 成分 。 ? 球蛋白是對啤酒穩(wěn)定性 有害的主要成 分之一。 ② 球蛋白 球蛋白是種子的儲藏蛋白，占大麥總質(zhì)量的 31%，不溶于純水，溶于稀酸和稀堿。加熱時從 52℃ 開始，清 蛋白從這些溶液中凝固析出 ，即隨著 煮沸的 進(jìn)行而 加速 凝固。 按其在 不同 溶劑中 的溶 解度和 沉淀形 狀分為下列四組。胚乳中 的半纖維素主要含 ? 葡聚糖及少量戊聚糖。半 纖維素 不溶于 熱水 ，而溶 于稀 堿溶液 。 半纖維素和麥膠物質(zhì)約占大麥質(zhì)量的 10%11%，二者具有類似的化學(xué)成分。 （ 4） 半纖維 素和 麥膠物 質(zhì) 半纖 維素和 麥膠 物質(zhì)是 胚乳 細(xì)胞壁 的組成部 分。 （ 3） 纖維素 纖維素占大麥干物質(zhì)質(zhì)量的 %%，主要存在于谷皮中，微量存在于胚、果皮和種皮內(nèi)，是細(xì)胞壁的支撐物質(zhì)。 麥芽淀粉酶作用于直鏈淀粉，幾乎全部轉(zhuǎn)化為麥芽糖和葡萄糖，但作用 于直 鏈淀粉 ，除生 成麥 芽糖和 葡萄糖 外， 尚生成 數(shù)量 相當(dāng)?shù)?糊精和 異麥芽糖 。淀粉粒中大約有 97%的化學(xué)純淀粉，%%的含氮化合物， %的無機(jī)鹽， %的高 級脂肪酸。大麥淀粉有大顆粒（ 2040 微米）和小顆粒（ 210 微米）之分。 （ 2） 淀粉 大麥的淀粉含量占其干物質(zhì)的 58%65%,大部分是作為貯藏物質(zhì)存在的。 因此，在本設(shè)計中選用二棱大麥。 二棱大 麥?zhǔn)橇?棱大 麥的 變種， 麥穗 上只有 兩行 籽粒， 粒子 均勻飽 滿且整齊。第一章 啤酒工藝選擇與論證 3 第一章 啤酒工藝選擇與論證 全廠工藝流程圖 圖 11 啤酒全廠工藝流程圖 粉碎 麥芽 濕法粉碎 糊化 蛋白分解 糖化 回旋分離 煮沸 麥糟 過濾 麥汁冷卻 酒花糟 啤酒花 充氧 冷麥汁 主酵 添加酵母 后熟 冷貯 排放酵母 待濾酒 硅膠 緩沖罐 過濾 硅藻土 高濃稀釋 添加劑 自來水 稀釋水 水處理 袋式過濾 精濾 清酒 袋式過濾器 裝酒 壓蓋 殺菌 驗酒 瓶蓋 裝箱 噴碼 貼標(biāo) 成品酒 洗瓶 卸箱上瓶 驗瓶 檢驗 大米 二氧化碳 入庫 四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 4 啤酒原料 大麥 自古以來大麥?zhǔn)轻勗炱【频闹饕希卺勗鞎r先將大麥制成麥芽，再進(jìn)行糖化和發(fā)酵。 此外我 國農(nóng)業(yè) 處于 世界先 列， 農(nóng)作物 產(chǎn)量 位 居世 界第 一，大 麥等啤原料在 國內(nèi)許 多地區(qū) 都有 種植， 且產(chǎn)量 巨大 ，客觀 上發(fā) 展啤酒 工業(yè)的 條件比較成熟。 啤酒生 產(chǎn)年 增長率 在 8％～ 10％左右 。中國啤酒行業(yè)的發(fā)展路徑與世 界啤酒 的發(fā)展 路徑 基本一 致，也 就是 從發(fā)達(dá) 地區(qū) 向不發(fā) 達(dá)地區(qū) 過渡。 從世 界范圍 看， 發(fā)達(dá)國 家啤酒的人均 消費(fèi)量 增長緩 慢， 而在經(jīng) 濟(jì)增長 較快 地區(qū)， 如東 歐和中 國的啤 酒四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 2 需求量 和產(chǎn)量 增長速 度遠(yuǎn) 遠(yuǎn)高于 世 界平 均增 長速度 ，增 速比發(fā) 達(dá)國家 高3%。 20202020 年 5 年間，中國啤酒經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得了一定增長，啤酒產(chǎn)量增加 1426 萬千升，增長 %。 另一 方面， 啤酒 中含有 煙酸， 在維生素 B1 和 B6 維持 心臟正?；顒拥耐瑫r，煙酸能擴(kuò)張血 管，加速新陳代謝，因此啤酒對心血管系統(tǒng)有益。中國 的啤酒于 1954 年開始進(jìn)入 國際市場，當(dāng)時出口僅 ML，到 1980 年已猛增到 26ML。 1949 年后，中國啤酒工業(yè)發(fā)展較快，并逐步擺脫了原料依賴進(jìn)口的落后狀態(tài)。 1900 年俄國人在哈爾濱市首先建立了烏盧布列希夫斯基啤酒廠；但一直到 1935 這期間 生產(chǎn)技術(shù)掌握在外國人手中 ，生產(chǎn)原料麥芽和酒花都依靠進(jìn)口。 啤酒是 以大麥 經(jīng)發(fā) 芽制成 的大 麥芽為 主要 原料， 以大 米或其 它谷物為輔助 原料， 以本地 主產(chǎn) 淀粉物 為主， 經(jīng)麥 芽汁的 制備 、糖化 、添加 酒花、煮 沸、過 慮、啤 酒酵 母發(fā)酵 等過程 ，釀 造而成 含二 氧化碳 ，低酒 精濃度的釀造酒。啤酒是 以麥芽 （包括 特種 麥芽） 為主要 原料 ，以大 米或 其它谷 物為輔 助原料， 經(jīng)麥芽 汁的制 備， 加酒花 煮沸， 并經(jīng) 酵母發(fā) 酵配 制而成 的，是 一種含有 二氧化 碳、起 泡的 、低酒 精度的 飲料 酒。P 啤酒糖化車間物 料衡算 ........... 34 耗熱量的計算 ........................................ 37 第二次煮沸前混合醪液升溫至 70℃的耗熱量 3Q ...... 39 第二次煮沸混合醪液耗熱量 4Q .................... 40 四川理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 II 洗糟水耗熱量 5Q ................................ 41 麥汁煮沸過程中耗熱量 6Q ........................ 41 一次糖化總耗熱量 總Q ............................ 42 一次糖化蒸汽耗用量 D ........................... 42 糖化小時最大蒸汽耗用量 最大D ..................... 42 蒸汽單耗 ..................................... 42 工藝耗水量計 算 ...................................... 43 糖化用水 ...................................... 43 洗糟用水量 .................................... 43 糖化室洗刷用水 ................................ 43 麥汁冷卻器冷卻用水 ............................ 43 澄清槽洗刷用水 ................................ 44 麥芽汁冷卻器清洗用水 .......................... 44 CIP 裝置洗滌用水 ............................... 44 CIP 系統(tǒng)配洗液用水 ............................. 44 過濾冷卻器洗刷用水 ............................ 44 硅藻土過濾機(jī)洗刷用水 ......................... 44 清酒罐洗刷用水 ............................... 44 洗瓶機(jī) 用水 ................................... 44 瓶裝機(jī)洗刷用水 ............................... 45 殺菌機(jī)用水 ................................... 45 包裝車間地面洗刷用水 .......................... 45 發(fā)酵罐洗刷用水 ............................... 45 其他用水 ..................................... 45 工藝耗冷量的 計算 .................................... 45 發(fā)酵車間工藝流程 .............................. 45 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ........................ 45 工藝耗冷量的計算 .............................. 46 發(fā)酵車間工藝耗冷量 tQ........................... 49 非工藝耗冷量 .................................. 49 非工藝總耗冷 量 ................................... 50 總耗冷量 Q ..................................... 50 第三章 發(fā)酵車間設(shè) 備設(shè)計與選型 ............................... 52 發(fā)酵罐的設(shè)計 與選型 .................................. 52 發(fā)酵罐體積的確定