【正文】 味、潮濕味、酸味、焦苦及煙熏味等。本設(shè)計(jì)選擇淺黃綠色，有光澤，富有濃郁的啤酒花香氣，無異雜氣味， 花體基本完整的顆粒酒花。 大米是啤酒廠最常用的輔料，其特點(diǎn)是價(jià)格低廉，蛋白質(zhì)、多酚物質(zhì)和脂肪含量低于麥芽，而淀粉含量高于麥芽，本設(shè)計(jì)采用大米作為輔料，生產(chǎn)出的啤酒具有色澤淺、口味清爽、泡沫細(xì)膩、酒花香突出，非生物穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。二 者形態(tài)上存在明顯四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 的差別。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)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。粉碎質(zhì)量對(duì)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。 麥芽的粉碎 麥芽的粉碎大致可分為干法粉碎、濕法 粉碎、回潮粉碎和連續(xù)浸漬粉碎 4 種。故本設(shè)計(jì)采用濕法粉碎。粉碎方法為干法粉碎。從麥芽和麥芽輔料中溶解出來的物質(zhì)稱為浸出物。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，從而得到盡可四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 能多的溶解物，并且使麥汁組成適和發(fā)酵。 浸出糖化法：是純粹利用麥芽中酶的生化作用，浸出麥芽中的可溶性物質(zhì)。 適合于優(yōu)質(zhì)麥芽，低濃度發(fā)酵啤酒，故采用 此法 。 二次糖化法對(duì)原料的適應(yīng)性較強(qiáng)，常采用此方法生產(chǎn)淺色啤酒，也可生產(chǎn)其他類型的啤酒。 三次糖化法原料利用率高，利于酶的作用，適用于濃色啤酒，耗熱能多，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，故不采用。由于只有部分醪液進(jìn)行煮沸，胚乳細(xì)胞壁的高 分子物質(zhì)及其他 雜質(zhì) 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(jiǎn)單，糖化時(shí)間短。技術(shù)指標(biāo)應(yīng)保證過濾的麥汁達(dá)到生產(chǎn)所需要的質(zhì)量要求，盡可能多地獲得澄清麥汁，提高生產(chǎn)率，減少對(duì)環(huán)境的污染。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。 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。 麥汁煮沸 麥汁煮沸設(shè)備選擇及優(yōu)缺點(diǎn) 麥 汁過濾結(jié)束后，就要進(jìn)行麥汁煮沸，并在麥汁中添加酒花。 啤酒廠商用的煮沸鍋有內(nèi)加熱式煮沸鍋、外加熱式煮沸鍋、低壓煮沸過和連續(xù)流動(dòng)式麥汁煮沸器，本設(shè)計(jì)采用內(nèi)加熱式煮沸鍋。麥汁煮沸時(shí)，麥汁由下而上穿過加熱器的列管向上沸騰。 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，本設(shè)計(jì)采用常壓煮沸工藝。過濾后的麥汁其濃度低于需定型濃度（約 ～ 176。煮沸的主要作用：⑴滅酶和殺菌；⑵蛋白質(zhì)變形和絮凝；⑶浸出酒花中物質(zhì)；⑷排除麥汁異雜臭氣。漩渦沉淀槽是最常用的熱凝固物分離設(shè)備，與其它設(shè)備相比， 它 的分離效果最佳。 麥汁在冷卻過程中會(huì)形成冷凝固物，并逐漸沉淀下來，去除冷凝固物的方法可以用自然沉降法和浮選法，自然沉降法是待冷凝固物自然沉降后加以除去，浮選法是麥汁在四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 去除熱凝固物后，通入無菌空氣就會(huì)吸附在細(xì)密的小氣泡上，隨氣泡升至液面，并加以除去。麥汁冷卻的基本要求有：麥汁和冷卻水流經(jīng)部位要便于清洗，密封性要好，嚴(yán)防冷卻水和麥汁的滲漏。 麥汁冷卻有一段式和兩段式兩種冷卻方式 .本設(shè)計(jì)采用 一 段式冷卻方式，其優(yōu)點(diǎn)是利于酵母的沉降，溫差有利于醪液的對(duì)流。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。酵母是單細(xì)胞真核生物，外層由厚的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜所包囊；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有許多細(xì)胞器，有細(xì)胞核、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(duì)凝聚作用的影響極大，凝聚作用的強(qiáng)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(shí)的促凝作用相當(dāng)顯著，其他二價(jià)離子也能促凝，但是單價(jià)離子會(huì)因“反離子效應(yīng)”對(duì)其產(chǎn)生抑制作用。啤酒工廠從單細(xì)胞分離得到一個(gè)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(kuò)大培養(yǎng)，最后制備成 10^13— 10^14個(gè)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(kuò)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(jì)設(shè)計(jì)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(chǔ)酒條件和時(shí)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。 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(zhǎng)，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。一般為前酵期（ 5～ 8℃），主酵期（ ～ 9℃），后酵和貯酒期（ 0～ 2℃）。但由于工藝改進(jìn)，前發(fā)酵時(shí)期已縮短至 20～ 30 個(gè)小時(shí)。此時(shí)糖降比較緩慢，而氨基酸下降迅速。酵母達(dá)到最高濃度時(shí)，糖降最快，每天外觀濃度 可 降達(dá) ～ 176。此階段 產(chǎn)生 大量廢熱，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 發(fā) 酵溫度。 P 時(shí)，發(fā)酵緩慢，泡沫小時(shí)，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(jī)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。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 此時(shí)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(zhǎng)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(jī)設(shè)在貯酒樓上，利用冷空氣下降，熱空氣上升的對(duì)流方式，以節(jié)省動(dòng)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(shí)順利，產(chǎn)量高；濾后的酒透明度好，穩(wěn)定性高。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 。 －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(jì)選擇單釀罐法發(fā)酵。單釀罐一般的 D： H=1:～ 6。 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 厚的合金鋁板或 的不銹鋼板，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。 3） 10^6個(gè) /ml。目的是使酵母繁殖在較低溫度下進(jìn)行，減少酵母代謝副產(chǎn)物過多積累。 VDK 還原初期一般不排放酵母，也就是發(fā)酵全部酵母參與 VDK 還原，這可縮短還原時(shí)間。 ⑹罐壓控制 利用 N2備壓 ～ 。 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：連續(xù)發(fā)酵法，上面發(fā)酵法，下面發(fā)酵法，一罐發(fā)酵法，以下就這幾種發(fā)酵方法進(jìn)行詳細(xì)分析和比較來進(jìn)行取舍。但是這幾種連續(xù)體系也各有不足：多罐式系統(tǒng)需攪拌，動(dòng)力消耗大。并且塔式觀造價(jià)高，不利于小規(guī)模生產(chǎn)。 八十年代后，錐形罐發(fā)酵取代了傳統(tǒng)發(fā)酵，生產(chǎn)周期得到了縮短，而連續(xù)發(fā)酵由 于污染和風(fēng)味（特別是雙乙酰）控制的困難逐步停止了使用。 （ 2）上面發(fā)酵的工藝特點(diǎn) 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 A、上面發(fā)酵系在較高的溫度（ 15— 20℃）下進(jìn)行的，酵母起發(fā)快，接種量可以減少，因此形成的酵母新細(xì)胞較多。 B、上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為 14— 16℃，比較高。 C、發(fā)酵結(jié)束，酵母成緊密的一層浮在波面上，厚約 3— 4厘米。 D、上面發(fā)酵在發(fā)酵過程中通風(fēng)時(shí)間長(zhǎng)，目的是使酵母懸浮發(fā)酵液中，對(duì)凝聚性強(qiáng)的酵母通風(fēng)尤 屬必要。若上面發(fā)酵采用后發(fā)酵工藝，下酒是酒液中應(yīng)保留部分殘?zhí)?，繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生 CO2，飽和在酒中。 （ 3）下面發(fā)酵 傳統(tǒng)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，圓形或方形的發(fā)酵容器。主發(fā)酵 完畢后，大部分酵母沉降在容器底部。 （ 4）一罐法發(fā)酵 隨著啤酒工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有啤酒廠普遍采用一罐發(fā)酵工藝，即麥汁的主發(fā)酵， 雙乙酰還原、降溫以及貯酒階段在同一個(gè)露天發(fā)酵罐中進(jìn)行。故在設(shè)計(jì)中采用此法。 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(shí)際生產(chǎn)中需要注意一下幾個(gè)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(qiáng)，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)麥汁流入過程中均勻添加，接種量一般為（ ） 10^7/ml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(shí)際生產(chǎn)中需要注意一下幾個(gè)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(qiáng)，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計(jì)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(huì)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(duì)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(jī)和微孔膜過濾機(jī)。 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(jì)生產(chǎn)的主要是瓶裝啤酒。產(chǎn)品包裝既是產(chǎn)品的賣點(diǎn)，又是市場(chǎng)的亮點(diǎn)，新穎獨(dú)特的包裝設(shè)計(jì)往往最容易打動(dòng)消費(fèi)者的心。啤酒包裝的基本功能有以下幾點(diǎn)。包裝應(yīng)該保證產(chǎn)品的安全和清潔衛(wèi)生，使其在儲(chǔ)存、運(yùn)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(dòng)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(jià)值。包裝是“無聲的推銷員”消費(fèi)者通過包裝可以了解產(chǎn)品，引起消四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 費(fèi)興趣，激發(fā)購買動(dòng)機(jī)，從而有利于擴(kuò)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) 10176。 P啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行 6 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(xiàng)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(duì)熱麥汁而言 過濾損失 裝瓶損失 總損失率 啤酒總損失率 對(duì)熱麥汁而言 100kg 原料生產(chǎn) 10176。 100=% 原料大米收得率為： (10011)247。 P熱麥汁量為： （ 247。 P 麥汁在 20℃時(shí)的密度為 ，而 100℃熱麥汁比 20℃時(shí)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 10176。 P淡色啤酒約 680L，故可得下述結(jié)果： (1)生產(chǎn) 100L10176。 (10080)247。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 10176。 P 冷麥汁 ： 10% = 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 4C2H5