【正文】 酵母繁殖和發(fā)酵速率，大多數(shù)發(fā)酵罐發(fā)酵主發(fā)酵階段均采用微壓（），主發(fā)酵后期才封罐逐步升高，還原階段12天才升至最高值。雙乙酰還原初期一般不排放酵母，也就是發(fā)酵全部酵母參與雙乙酰還原，這可縮短還原時(shí)間。P，所以采用低溫發(fā)酵，910176。③主發(fā)酵溫度 本設(shè)計(jì)是8176。3）106個(gè)/ml。（3）圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵工藝①進(jìn)罐方法 采用直接進(jìn)罐方法。特別是瓦楞型板更受歡迎。冷卻夾套一般分三段：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。②罐材料 目前發(fā)酵罐普遍采用的材質(zhì)是AISI316不銹鋼，大型發(fā)酵罐均采用碳鋼加涂料或是不銹鋼兩種材料。發(fā)酵罐底角，考慮到發(fā)酵中酵母自然沉降最有利，取錐角7375176。（2）設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：①設(shè)備的外型特點(diǎn) 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。（5）圓柱錐形罐具有相當(dāng)?shù)母叨?，凝聚力較強(qiáng)的酵母可以沉淀（6）圓柱錐底發(fā)酵罐適用于下面發(fā)酵，也適用于上面發(fā)酵 圓柱錐底發(fā)酵罐具體情況因此在本設(shè)計(jì)中選用的是圓柱錐底發(fā)酵罐，其具體情況介紹如下：（1）發(fā)酵方法分類 主要分一罐法發(fā)酵和兩罐法發(fā)酵兩種。（3）圓柱錐底罐是密閉罐，可以回收二氧化碳，也可進(jìn)行二氧化碳洗滌，可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐。 圓柱錐底發(fā)酵罐發(fā)酵及其工藝:圓柱錐底發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)有：（1）該罐具有錐底，主發(fā)酵后回收酵母方便。 后酵和貯酒主發(fā)酵結(jié)束后，下酒至密閉式后發(fā)酵罐前期進(jìn)行后發(fā)酵，后期進(jìn)行低溫儲(chǔ)藏。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。為 凝聚和保存凝聚酵母的活性，發(fā)酵后期應(yīng)逐步降低溫度，使發(fā)酵溫度趨近后酵溫度。YDK峰值出現(xiàn)在最高酵母濃度后12～24h。由于有機(jī)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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，利用糖類發(fā)酵釋放自由能（ATP）合成酵母細(xì)胞。 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(zhǎng)（數(shù)小時(shí)至十小時(shí)）的生長(zhǎng)滯緩期，之后才能加入出芽繁殖，當(dāng)酵母克服生長(zhǎng)緩滯期，出芽繁殖細(xì)胞濃度達(dá)到20個(gè)/ml，發(fā)酵麥汁表面開始?xì)馀荩穗A段即為前發(fā)酵。(2) 酵母添加方法：；；；。(1) 酵母接種量：本設(shè)計(jì)分批發(fā)酵采用低溫，緩慢發(fā)酵，因此接種量比較小，接種后細(xì)胞濃度控制在（512）10個(gè)/ml。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(chǔ)酒罐。本次發(fā)酵采用一罐法發(fā)酵。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。一罐法工藝有以下優(yōu)點(diǎn)：清洗消耗少，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)容器必須清洗；轉(zhuǎn)入空罐時(shí)CO2損失少；酒損少，因?yàn)闆]有了管道中殘酒的損失；所需的工作時(shí)間少；節(jié)能，因?yàn)椴挥玫构?，沒有氧侵入的危險(xiǎn)。從實(shí)際出發(fā)，選用下面酵母發(fā)酵法。若上面發(fā)酵采用后發(fā)酵工藝，下酒時(shí)，酒液中保留部分殘?zhí)?，繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧他碳飽和在酒中。（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。（3）發(fā)酵結(jié)束后，酵母成緊密的一層浮在液面上，厚為3～4cm。（2）上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為13～16℃，比較高。酵母起發(fā)快，接種量可以減少，形成的酵母新細(xì)胞較多。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。C02飽和穩(wěn)定，酒的泡沫細(xì)微，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降發(fā)酵容器底部。貯酒室溫保持在O～l℃。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。從實(shí)際情況出發(fā)，故本設(shè)計(jì)不采用此法。更重要的是，連續(xù)發(fā)酵法啤酒從風(fēng)味上品評(píng)與間歇法啤酒差別大，難以被消費(fèi)者接受。塔式系統(tǒng)對(duì)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(qiáng)。 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(dòng)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。這些都是影響因數(shù)的重要次序，受啤酒類型和各工廠釀造強(qiáng)礦而有顯著區(qū)別. 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：傳統(tǒng)發(fā)酵，錐形罐發(fā)酵；連續(xù)發(fā)酵法，分批式發(fā)酵法；上面發(fā)酵法，下面發(fā)酵法；一罐發(fā)酵法，兩罐法發(fā)酵；本設(shè)計(jì)選用的是兩罐式發(fā)酵法。 啤酒酵母的擴(kuò)大培養(yǎng) 最能決定啤酒品質(zhì)的是酵母，影響最后結(jié)果的因數(shù)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～啤酒是依賴于純種啤酒酵母，對(duì)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。 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(huì)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(fēng)味。廣義上說，凡是單細(xì)胞、世代時(shí)間較長(zhǎng)的低等真核生物，統(tǒng)稱為“酵母”。最終麥汁質(zhì)量，因原料質(zhì)量，配料和制造啤酒類型不同而有較大區(qū)別。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。具體計(jì)算方法后面設(shè)計(jì)中有，這里暫不討論。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。大發(fā)酵罐工藝認(rèn)為若分多批(4～5批)進(jìn)罐，冷麥汁通風(fēng)時(shí)間取分批進(jìn)罐，冷宜早不宜晚，最后1～2批進(jìn)罐麥汁不再通風(fēng)。(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)。麥汁濃度增加將減少飽和溶氧量，但影響較小。(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。麥汁在高溫下應(yīng)該接觸空氣和應(yīng)該嚴(yán)格禁止接觸空氣，兩種對(duì)立觀點(diǎn)在啤酒節(jié)共存。冷凝固物分離方法：酵母增殖法、冷置沉降法、硅藻土過濾法、麥汁離心分離法、浮選法。(3) 冷凝固物分離凝固物是分離熱凝后澄清的麥汁，在冷卻到50OC以下，隨著冷卻進(jìn)行，重新出現(xiàn)混濁物質(zhì)并在25OC時(shí)最多。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。糖化醪過濾后得到的麥汁中含有水溶性的清蛋白和部分鹽溶性球蛋白以及水溶性高肽等，這些物質(zhì)在煮沸時(shí)變性和多酚結(jié)合形成熱凝固物。同時(shí)會(huì)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。(2) 熱凝固物的分離糖化醪過濾后得到的麥汁中含有水溶性的清蛋白和少量鹽溶性蛋白質(zhì)以及肽段，這些物質(zhì)在煮沸時(shí)變性和多酚結(jié)合形成熱凝固物，主要成分為：粗蛋白質(zhì)：　50％～60％酒花樹脂：　16％～20％灰　　分：　2％～3％多酚有機(jī)物：20％～30％濕熱凝固物（含揮發(fā)物80％～85％），％～，～。我國(guó)廣泛使用帶篩孔的酒花分離器。(3) 麥汁處理各工序中，嚴(yán)格杜絕有害微生物的污染。近代啤酒生產(chǎn)，大大縮短了發(fā)酵和儲(chǔ)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。 麥汁的處理由煮沸鍋放出的定型熱麥汁，進(jìn)入發(fā)酵以前還需要進(jìn)行一系列處理，包括：酒花糟分離、熱凝固物分離、冷凝固物分離、冷卻、充氧等處理，才能成為發(fā)酵麥汁。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)。 酒花的添加方法，還是以傳統(tǒng)分3～4次添加法為主。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(guó)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(chǔ)酒期長(zhǎng)，苦味物質(zhì)損失多，可以適當(dāng)增加酒花量。淺色啤酒苦味物值為1540（Bu）之間，一般在此范圍內(nèi)選取一個(gè)固定值，生產(chǎn)時(shí)允許在固定值上波動(dòng)177。故本設(shè)計(jì)采用該方法。常壓煮沸：工藝成熟，操作方便，維修費(fèi)用低。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）熱輻射損失小；（3）煮沸溫度和蒸發(fā)速率可以調(diào)整；（4）設(shè)備簡(jiǎn)單，不需外加加熱器和攪拌器。麥汁煮沸鍋具有多種形式，本設(shè)計(jì)選用的是列管式內(nèi)加熱器圓形麥汁煮沸鍋。(5)排除麥汁異雜臭氣。(3)蛋白質(zhì)變形和絮凝 煮沸時(shí)利用蛋白質(zhì)熱變性與單寧結(jié)合等反應(yīng)使麥汁中高分子蛋白質(zhì)變性和絮凝以便除去。(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。因此，在本設(shè)計(jì)中選用過濾槽 麥汁的煮沸和酒花的添加目的：(1)蒸發(fā)水分、濃縮麥汁 過濾后的麥汁其濃度低于需定型濃度（～176。（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。麥芽醪的過濾工藝基本要求：迅速和較徹底地分解可溶性浸出物，盡可能減少有害于啤酒風(fēng)味的麥殼多酚、色素、苦味物，以及麥芽中高分子蛋白質(zhì)、脂肪、脂肪酸、β葡聚糖等物質(zhì)被萃取，盡可能獲得澄清透明的麥汁。（2）從麥芽醪中分離出“頭號(hào)麥汁”。麥芽醪的過濾方法一般有以液柱靜壓為推動(dòng)力的過濾方法；依靠醪泵正壓為推動(dòng)力的過濾方法；以麥汁泵局部抽吸負(fù)壓為動(dòng)力的過濾方法；離心機(jī)過濾法。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。(4) 糖化終止　當(dāng)糖化完成時(shí)，必須使醪液中的酶類（α淀粉酶除外）失活，此溫度為70～80 OC(5) 100 OC煮出　部分糖化醪液加熱至100 OC，促進(jìn)物料的水解，使淀粉徹底糊化、液化。(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。(2) 蛋白質(zhì)休止 利用內(nèi)切酶分解蛋白質(zhì)生成多肽和氨基酸，利用麥芽中肽酶分解多肽形成氨基酸，～，最適溫度。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。這就是復(fù)式糖化法。麥芽醪未經(jīng)煮沸。部分麥芽被幾次煮沸即為幾次煮出法。 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。 二次煮出糖化法：此法靈活性大，適于各種質(zhì)量的麥芽和類型的啤酒，其操作較簡(jiǎn)單，煮沸時(shí)間短，能耗較小，設(shè)備利用率高，生產(chǎn)周期短，成本低。故本設(shè)計(jì)采用該法。由于浸出糖化法要求使用溶解良好的麥芽，成本高，原料利用率低，且更適合釀造上面發(fā)酵啤酒，本設(shè)計(jì)不采用。(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。部分麥芽被幾次煮沸即幾次煮出法。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)。因此糖化過程是啤酒生產(chǎn)中的重要環(huán)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”。表13輔料(大米)的粉碎度要求ABC篩號(hào)篩孔凈寬/mm分級(jí)名稱粉碎度/％大米玉米帶殼大麥10皮殼+粗粒/1525～3018粗粒10152560細(xì)粒604025100細(xì)粉303015～30 糖化原理糖化是將麥芽和輔料中高分子物質(zhì)機(jī)器分解產(chǎn)物（淀粉、蛋白質(zhì)、植酸鹽、半纖維素等機(jī)器分解中間產(chǎn)物）通過麥芽中各種水解酶的作用，以及水和熱能作用，使之分解并溶解于水，此過程稱作“糖化” 。國(guó)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。表12 EBC，ASBC標(biāo)準(zhǔn)篩比較表ESC標(biāo)準(zhǔn)篩ASBC標(biāo)準(zhǔn)篩麥芽粉碎物分級(jí)篩號(hào)每平方厘米篩孔數(shù)/個(gè)篩孔凈寬/mm篩號(hào)篩孔凈寬/mm//10皮殼13614皮殼26418粗粒310630細(xì)粒1496160細(xì)粒252704100細(xì)粉篩底//篩底/細(xì)粉由于大米未經(jīng)發(fā)芽，胚乳比較堅(jiān)硬，磨碎時(shí)比麥芽耗能大，原則上大米的粉碎越細(xì)越好，以便利于糊化和糖化。我國(guó)廣泛采用四、五、六輥式粉碎機(jī)。濕法粉碎可提高過濾速度20%25%或提高投料量，麥糟層厚度可達(dá)500600mm , 但不影響過濾。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。本設(shè)