【正文】 胞器，有核、線粒體、微體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、核糖體等，還存在作為能源的糖原，脂質(zhì)及多磷酸鹽等物質(zhì)。酵母細(xì)胞不同的絮凝能力受到其自身的 基因和外界作用影響，金屬離子對凝聚作用的影響極大，凝聚作用的強度還依賴于基質(zhì)的離子濃度，尤其是鈣離子含量達(dá)到 30mg/l 以上時的促凝作用相當(dāng)顯著，其他二價離子也能促凝，但是單價離子會因“反離子效應(yīng)”對其產(chǎn)生抑制作用。啤酒工廠從單細(xì)胞分離得到一個酵母細(xì)胞，經(jīng)鑒定確認(rèn)為是本廠生產(chǎn)用的優(yōu)良菌株，然后經(jīng)過若干次擴大培養(yǎng)，最后制備成 1013— 1014 個細(xì)胞 /ml 后供發(fā)酵用。 其過程為：斜面試管（原菌種）→試管培養(yǎng)→小，中，大三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐培養(yǎng)→增殖罐培養(yǎng)→酵母擴大培養(yǎng)→發(fā)酵罐。二者形態(tài)上存在明顯的差別。本設(shè)計設(shè)計的是經(jīng)典型啤酒，色澤淺，采用的是下面發(fā)酵技術(shù)，故選用下面酵母。 2. 麥汁組分。 4. 起酵溫度和發(fā)酵溫度。 6. 后酵（或雙乙酰還原）條件選擇 。 8. 儲酒條件和時間。 上述諸方面的控制技術(shù)，不但影響發(fā)酵工藝過程，而且深刻影響啤酒風(fēng)味物質(zhì)的代謝。 9 啤酒發(fā)酵工藝 傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過濾，絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)，保持室溫 5～ 6℃，采用開放式或密閉式發(fā)酵容器：①采用下面的酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進(jìn)程比較緩慢。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(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長。一般為前酵期（ ～ 11℃），主酵期（ ～ 13℃），后酵和貯酒期（ 0～ 1℃）。但由于工藝改進(jìn)，前發(fā)酵時期已縮短至 20～ 30 個小時。此時糖降比較緩慢，而氨基酸下降迅速。酵母達(dá)到最高濃度時，糖降最快，每天外觀濃度降可達(dá) ～ 176。此階段大量廢熱產(chǎn)生，必須進(jìn)行冷卻。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)酵溫度趨近后酵母溫度。 P 時，發(fā)酵緩慢，泡沫小時，逐步形成泡 蓋。在主發(fā)酵結(jié)束前，撈去泡蓋，即可進(jìn)行后酵和回收凝聚酵母泥?？砂l(fā)酵性糖含量愈高，發(fā)酵度愈高；發(fā)酵速度則隨發(fā)酵溫度和酵母添加量而變化，發(fā)酵溫度愈高，酵母添加量愈大，發(fā)酵愈旺，發(fā)酵速度愈快。 ③苦味物質(zhì)的變化： 在發(fā)酵過程中，麥汁中近 1/3 的苦味物質(zhì)損失。二氧化碳含量一般為 ～ （ w/wl 左右） ⑤ PH 值的變化 : 冷麥汁 PH 一般為 ～ ，隨發(fā)酵進(jìn)程而逐步降低， PH 值的下降主要由于發(fā)酵過程中，二氧化碳和有機酸和二氧化碳的形成。 rH＝ ＋ 2pH（ 30℃） ⑦色度變化 : 麥汁色度降低的幅度，隨原麥汁色度深淺而變化，色度深者降低幅度大，色度淺者降低幅度小。 此時酒的二氧化碳含量不足，口味不成熟，不適于飲用。 后發(fā)酵的作用 : ①嫩啤酒中殘留的可發(fā)酵性糖性糖繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳在密閉的貯酒容器中，不斷溶解酒內(nèi)，使之達(dá)到飽和狀態(tài)。 ③在較長的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母，冷凝固物和酒花樹脂等。 ④在較低的貯酒溫度下，一些易形成混濁的蛋白質(zhì)－單寧復(fù)合物逐漸析出而先行沉淀下來或被過濾除去，改善了啤酒的非生物穩(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存期。 ②減少啤酒的不成 熟味覺加快啤酒成熟。 ④改善了啤酒的非生物的穩(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存作用。 貯酒室采用冷風(fēng)冷卻，鼓風(fēng)機設(shè)在貯酒樓上，利用冷空氣下降，熱空氣上升的對流方 11 式，以節(jié)省動力消耗。 ②冷風(fēng)冷卻： 1000～ 1200 千卡 /晝 夜 /m179。 澄清的目的是使過濾時順利，產(chǎn)量高；濾后的酒透明度好，穩(wěn)定性高。 。 －多酚氧化物的復(fù)合物質(zhì)。 （ 3℃以上）快于低溫（ 0℃以下） 。 。本次設(shè)計選擇單釀罐法發(fā)酵。單釀罐一般的 D： H=1:12。 ⑵罐材料：大型 均采用碳鋼加涂料或是不銹鋼兩種材料。冷卻夾套的單釀罐內(nèi)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。外防護(hù)層采用 ，特別是瓦楞型板更受歡迎。 ③圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵工藝： ⑴進(jìn)罐方法 采用直接進(jìn)罐方法。麥汁接種溫度是控制發(fā)酵前期酵母繁殖階段溫度的，一般低于主發(fā)酵溫度 2～ 3℃。 ⑶主發(fā)酵溫度 采用低溫發(fā)酵 ⑷ VDK 還原 在大罐發(fā)酵中，后發(fā)酵一般稱 VDK 還原階段。 ⑸冷卻、降溫 VDK 還原終點是根據(jù)成品啤酒應(yīng) VDK 的含量而定。 ⑺酵母的排放和收集 酵母回收循環(huán)使用五代。 （ 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。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。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，難以被消費者接受。從實際情況出發(fā)，故本設(shè)計不采用此法。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。發(fā)酵三天左右，當(dāng)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 13 立即撇去，發(fā)酵 4~6 天即行結(jié)束。優(yōu)良的酵母，其酵母層應(yīng)具有褶皺狀的外觀。 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(dá)到飽和。 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(fēng)味，但保存期短。 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(jìn)程比較緩慢。 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(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長。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。 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(jìn)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。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(xì)胞組成，可做飼料或經(jīng)行其它綜合利用。下層為弱細(xì)胞或死細(xì)胞，由最初沉降下來的顆粒組成，可作飼料或棄置不用。 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。 酵母的添加與回收 在麥汁進(jìn)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。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(xì)胞組成，可做飼料或經(jīng)行其它綜合利用。下層為弱細(xì)胞或死細(xì)胞，由最初沉降下來的顆粒組成，可作飼料或棄置不用。 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。 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。 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、濾棉過濾機和微孔膜過濾機。 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。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。啤酒包裝的基本功能有以下幾點。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。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。 物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)表 31 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，先進(jìn)行 100kg 原料生產(chǎn) 11176。 P 啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行 10 萬噸 /年 啤酒廠的物料衡算 表 31 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項目 名稱 百分比﹪ 說明 定 額 指 標(biāo) 原料利用率 麥芽水分 大米水分 11 無水麥芽浸出率 75 無水大米浸出率 95 原料 配比 麥芽 70 大米 30 損 失 率 冷卻損失 發(fā)酵損失 對熱麥汁而言 過濾損失 裝瓶損失 總損失率 啤酒總損失率 對熱麥汁而言 100 ㎏原料生產(chǎn) 11176。 100=% 原料大米收得率為： (10011)247。 P 熱麥汁量為： （ 247。 P 麥汁在 20℃時的密度為 ，而 100℃熱麥汁比 20℃時的麥汁體積增加 倍。 ） =(L) (2)冷麥汁量 ()=(L) (3)發(fā)酵液量 ()=(L) (4)過濾酒量 ()=(L) (5)成品啤酒量 ()= (L) 生產(chǎn) 100L 11176。 P 淡色啤酒約 ，故可得下述結(jié)果： (1)生產(chǎn) 100L11176。濕酵母泥含水分 85% 酵母含固形物量 : 851001 ??? 則含水分 7%的商品干酵母量為： ??? (13)二氧化碳量 因 11176。 P 冷麥汁 中浸出物量為： 11% = 設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為 80%，則可發(fā)酵的浸出物量為： 80%= 麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為： C12H22O11+H2O 2C6H12O6 2C6H2O6 4C2H5OH+4CO2+560kJ 設(shè)麥芽汁中的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則 CO2 生成量為： ??? 式中 44— CO2 分子量 342— 麥芽糖（ C12H22O11） 分子量 19 設(shè) 11176。 P 淡色啤酒糖化車間物料衡算 生產(chǎn)旺季以 170 天計，占總產(chǎn)量的 70%，則旺季日產(chǎn)量為： 100000 70%247。 7=（噸 /天） 由此可算出每次投料量和其他項目的物料平衡。（ 11%）247。 70=6746 （ kg） (3) 大米用量： 58789247。 =64100 （ L） (6) 冷麥汁量： 58789247。 =8642（ kg） (8) 濕酒花糟量： 58789247。 =59981 （ L） (10) 過濾酒量： 58789247。 =128 （ kg） 由于生產(chǎn)旺季占到全年產(chǎn)量的 70%，由此可算得全年產(chǎn)量： （ 58789 7 170） /70%= 106 （ L） 年實際產(chǎn)量為： 106 1012=（ 萬 噸） 以單