【正文】 ，用它做輔料釀造啤酒，啤酒的色澤淺、口味純凈，泡沫潔白細(xì)膩，泡持性好，它是優(yōu)良的啤酒輔料。小麥發(fā)芽后制成的小麥芽也是釀造啤酒的主要原料。 3. 淀粉：淀粉純度高、雜質(zhì)少、粘度低、無(wú)殘?jiān)?、可生產(chǎn)高濃度啤酒。 目錄 啤酒花和酒花制品 酒花賦予啤酒柔和優(yōu)美的芳香和淡爽的微苦味，能加速麥汁中高分子蛋白的絮凝，提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能增加麥汁和啤酒的生物穩(wěn)定性。 優(yōu)質(zhì)香型酒花的α 酸含量為 %%，α 酸、β酸的比值為 1： 1，酒花精油含量為 %%。 C 類：沒(méi)有明顯特征的酒花 D 類：苦型酒花 優(yōu)質(zhì)苦型酒花的α 酸含量為 %%，α 酸、β酸的比值為 。這種粗加工方法也存在缺點(diǎn)，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。 啤酒釀造用水 啤酒生產(chǎn)用水主要包括加工水及洗滌，冷卻水兩大部分。啤酒釀造水的性質(zhì)，重要取決于水中溶解鹽類的種類和含量，水的生物學(xué)純凈度及氣味，釀造水對(duì)啤酒生產(chǎn)全過(guò)程將產(chǎn)生很大的影響，如糖化時(shí)水解酶是活性和穩(wěn)定性，酶促反應(yīng)的速度，麥芽的酒 花在不同含鹽水中溶解度的差別，鹽和蛋白質(zhì)及酚類物質(zhì)的絮凝成點(diǎn)，酵母生長(zhǎng)，發(fā)酵風(fēng)味物質(zhì)的形成等，最終還將影響到啤酒的風(fēng)味物質(zhì)和穩(wěn)定性。 水中無(wú)機(jī)離子對(duì)啤酒釀造的影響 1. 水中的碳酸鹽和重碳酸鹽有降酸作用： HCO3+H+→ H2O+CO2 大麥籽粒中存在復(fù)合磷酸鹽，發(fā)芽中受到磷酸酯酶的降解，形成游離的 H2PO4_,由于 H2PO4在 K2的作用下分解為 H+，它使麥芽醪呈偏酸性，水中重碳酸鹽的降酸作用，使麥芽醪 PH 升高，引起一系 列的工藝缺點(diǎn)：（ 1）造成過(guò)濾減慢，收得率目錄 下降。（ 3）啤酒的穩(wěn)定性降低。 ，鎂離子的增酸作用： 3Ca+2HPO4→ Ca(PO4)2+2H+。麥汁含 Ca2+在每升80 到 100 毫克時(shí)，可促進(jìn)麥汁煮沸時(shí)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。 Fe2+應(yīng)少于 ,若含量大于 ，會(huì)對(duì)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。 + ,K+常常在 50— 100:300— ，不柔和。釀造水中含有 20— 60mg/L 的 Cl是必須的。 制麥的目的在于使大麥發(fā)芽，產(chǎn)生多種水解酶類。而綠麥芽經(jīng)過(guò)烘干將產(chǎn)生必要的色，香，和風(fēng)味成分。 現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)，工業(yè)化程度越來(lái)越高，啤酒工廠一般不自行生產(chǎn)麥芽，而是從專門的麥芽生產(chǎn)工廠購(gòu)買所需麥芽，以達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。 麥汁制造的工藝要求： 1. 原料中有效成分得到最大限度的萃??； 2. 原料中無(wú)用和有害的成分溶解最少 3. 制成麥汁的有機(jī)或無(wú)機(jī)組分的數(shù)量和配比應(yīng)符合淡色啤酒的品種和類型的要求 4. 保證上述三點(diǎn)原則的前提下，縮短生產(chǎn)時(shí)間，節(jié)省工時(shí)，節(jié)能是本車間的要求。（ 2）皮殼和原料物質(zhì)中不容性物質(zhì)粉碎過(guò)細(xì)，會(huì)增加過(guò)濾阻力。（ 3）淀粉等儲(chǔ)藏物質(zhì)的粉碎細(xì)度，不但影響酶促反應(yīng)速率，也影響到反應(yīng)深度即影響到麥汁組成。 本設(shè)計(jì)采用麥芽濕法粉碎，濕法粉碎全部操作有：浸漬→磨碎→勻漿→泵出。粉碎過(guò)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。濕法粉碎可提高過(guò) 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(guò)濾。 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(guò)麥芽中各種水解酶的作用，以及水和熱能的作用，使之分解并溶解于水，此過(guò)程稱作“糖化”。麥汁中浸出物的含量和原 料中干物質(zhì)的比稱“無(wú)水浸出率”。（ 2）麥芽及非發(fā)芽谷物的粉碎度。（ 4）加熱溫度和時(shí)間。 糖化方法及設(shè)備 糖化方法可分為以下幾類： 1. 煮出糖化法：煮出糖化法麥芽醪利用酶的生化作用和熱力的物理作用，使有效成分分解和溶解，通過(guò)部分麥芽醪的熱煮沸，并醪，使醪液逐步梯級(jí)升溫至糖化完畢。 2. 浸出糖化法：浸出糖化法是指麥芽醪利用酶的生化作用，用不斷加熱或冷卻調(diào)節(jié)醪液的溫度，使糖化完成，麥芽醪未經(jīng)煮沸。這就是復(fù)式糖化法。而煮出法糖化法可以補(bǔ)救一些麥芽溶解不目錄 良的缺點(diǎn)，原料利用率高，糖化時(shí)間短，麥汁成份好， 適合釀造傳統(tǒng)下面發(fā)酵啤酒。 煮出糖化法，根據(jù)醪液煮沸的次數(shù)，常用的有一次、二次和三次煮出糖化法。故本設(shè)計(jì)才用此方法進(jìn)行糖化。 因此，必須在短時(shí)間內(nèi)把麥汁和麥醪分離。 麥芽醪的過(guò)濾過(guò)程包括如下三個(gè)過(guò)程： （ 1） 殘留在糖化醪中的耐熱性的α 淀粉 酶，將少量的高分子糊精進(jìn)一步液化，使之全部轉(zhuǎn)變成無(wú)色糊精或糖類，提高原料浸出物收得率。 （ 3）用熱水洗滌麥糟，洗出麥糟中的可溶性浸出物，得到“二濾、三濾”麥汁。 過(guò)濾方法的選擇 1. 過(guò)濾槽法 過(guò)濾槽是最古老的方法，也是至今采用最普遍的方法，它是以過(guò)濾篩板和麥糟構(gòu)成過(guò)濾介質(zhì)，用醪的液柱高度 產(chǎn)生靜壓力為推動(dòng)力實(shí)現(xiàn)過(guò)濾。 通過(guò)比較可知過(guò)濾槽法對(duì)麥芽粉碎度要求嚴(yán)格，過(guò)濾、洗滌時(shí)間長(zhǎng)，并且過(guò)濾速度慢，因此在本設(shè)計(jì)中選用板框式壓濾機(jī)。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。 2. 麥汁煮沸方法 本設(shè)計(jì)采用采 用傳統(tǒng)的煮沸方法。酒花添加分三次完成，操作如下： 第一次：煮沸 5～ 15 分鐘后，添加總量的 5%～ 10%，主要作用是消除煮沸物得泡沫。第三次：煮沸后 80～ 85分鐘，添加總量的 30%～ 40%，主要是萃取酒花油，提高酒花香味。近代的啤酒生產(chǎn)大大縮短了發(fā)酵和貯酒周期，發(fā)酵容器也增大到數(shù)百至上千立方米，因此，對(duì)麥汁處理要求是： 1. 對(duì)能引起啤酒非生物渾濁的冷，熱凝固物盡可能給予足夠的分離 2. 麥汁處于高溫時(shí)盡可能減少空氣接觸，防止氧化。 3. 麥汁處理各工序中，嚴(yán)格杜絕有害微生物的污染。我國(guó)廣泛使用帶篩孔的酒花分離器。 3. 冷凝固物分離 冷凝固物是分離熱凝固物后澄清的麥汁，在冷卻到 50℃以下，隨著冷卻進(jìn)行，麥汁重新析出的渾濁物質(zhì)，并在 25℃左右析出最多。 麥汁的充氧 1. 熱麥汁的氧化 麥汁在高溫之下接觸氧，此時(shí)氧很少以溶解形式存在，而是和麥汁中糖類、蛋白質(zhì)等發(fā)生氧化反應(yīng)。 2. 冷卻麥汁的充氧 麥汁冷卻至發(fā)酵接種溫度以后，即使與氧接觸，氧化反應(yīng)較微弱，氧在麥汁中呈溶解狀態(tài)。充氧操作為：麥汁溫度降至 6℃以下，空氣通風(fēng)， 10176。 3. 冷麥汁通風(fēng)方法 若采用純氧，溶氧將達(dá)到 40ml/L 以上。本設(shè)計(jì)選用文丘里管。 啤酒發(fā)酵 啤酒酵母 1. 啤酒酵母的分類 能使含糖液體自然發(fā)酵，生成二氧化碳和酒精，液面上形成“膜”，器底形成“沉淀”的生物，統(tǒng)稱為“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(qiáng)，沉淀快 ：卡爾倍一號(hào)，發(fā)酵度高，沉淀慢；卡爾號(hào)二號(hào)，發(fā)酵度低，沉淀快。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。啤酒工廠生產(chǎn)使用的酵母由保存的純種酵母，經(jīng)過(guò)擴(kuò)大培養(yǎng)，達(dá)到一定數(shù)量后，供生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用。 啤酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)的順序如下： 斜面試管（原菌種）→富氏瓶或試管培養(yǎng)→巴氏瓶或三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐培養(yǎng)→漢生罐培養(yǎng)→酵母擴(kuò)大培養(yǎng)罐→酵母繁殖罐→ 發(fā)酵罐。 4. 接種量 表 11 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 ～ 目錄 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。 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。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)。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。從實(shí)際情況出發(fā)，故本設(shè)計(jì)不采用此法。室溫保持 5～ 6℃；采用開(kāi)放式或密閉式、圓形或方形的主發(fā)酵容器。貯酒室溫保持在 O～ l℃。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降發(fā)酵容器底部 。 C02 飽和穩(wěn)定，酒的泡沫細(xì)微，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。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。酵母起發(fā)快，接種量可以減少，形成的酵母新細(xì)胞較多。 （ 2） 上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為 13～ 16℃，比較高。 （ 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。 （ 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。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)牵^續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧他碳飽和在酒中。 從實(shí)際出發(fā)，選用下面酵母發(fā)酵法。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](méi)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(méi)有氧侵入的危險(xiǎn)。由于露天發(fā)酵罐一般直徑較大 , 若酒液缺少對(duì)流 , 就會(huì)使其溫度分布不均勻 , 罐中心酒液溫度與罐壁處酒液溫度需長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到平衡 , 從而影響啤酒風(fēng)味。故不采用一罐法。 啤酒發(fā)酵工藝 傳統(tǒng)式分 批發(fā)酵，每批（一鍋或兩鍋）定型麥汁，經(jīng)過(guò)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。各段發(fā)酵均在有絕熱維護(hù)層，并具有室溫調(diào)節(jié)裝置的的廠房?jī)?nèi)進(jìn)行，一般分為前發(fā)酵室（ 78℃）主發(fā)酵室（ 67℃），后酵和儲(chǔ)酒室（ 20℃）等部分。 10 個(gè) /ml。 10 個(gè) /g，按工藝規(guī)定接種后酵母濃度為： 8179。 10 179。 10 =4g 即接種量為 %。 本設(shè)計(jì)采用干道法添加酵母：在酵母添加器中加入每批麥汁所需的酵母，再加上二倍量的冷麥汁，用無(wú)菌壓縮空氣充分混合，壓到前酵池中，再用無(wú)菌空氣攪拌均勻即可。 個(gè) /ml，發(fā)酵麥汁表面開(kāi)始?xì)馀荩穗A段即為前發(fā)酵。 主發(fā)酵： 主發(fā) 酵前期酵母吸收麥汁中的氨基酸和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) ,應(yīng)用糖類發(fā)酵釋放自由能合成細(xì)胞并產(chǎn)生熱量。由于有機(jī)酸產(chǎn)生和麥汁緩沖物質(zhì)減少，麥汁 PH下降迅速。 P。此階段大量廢熱產(chǎn)生，必須進(jìn)行冷卻以保持最高發(fā)酵溫度。為了促進(jìn)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。 P 時(shí)，發(fā)酵緩慢，泡沫消失，逐步形成泡蓋。在主發(fā)酵結(jié)束前撈去泡蓋，即可下酒至后發(fā)酵和回收沉于池底的凝聚酵母泥。后發(fā)酵和儲(chǔ)酒的目的是：糖類繼續(xù)發(fā)酵，促進(jìn)啤酒風(fēng)味成熟，增加 CO2溶解，促進(jìn)啤酒澄清。 （ 2）廠房投資節(jié)省 發(fā)酵可以大部分或全部在戶外，而且罐數(shù)、罐總?cè)莘e減少，廠房投資節(jié)省。 （ 4）發(fā)酵罐清洗、消毒 發(fā)酵可依賴于 CIP自動(dòng)程序清洗消毒，工藝衛(wèi)生更易得到保證。 目錄 （ 6）罐身具有冷卻夾套，冷卻面積能夠滿足工藝上的降溫要求，一般在圓柱體部分，視罐體高度，可分設(shè) 23段冷卻，錐底部分設(shè)有一段冷卻，有利于酵母沉降和保存。 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： ： 主要分單釀罐發(fā)酵和兩罐法發(fā)酵兩種。 ： （ 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。發(fā)酵罐底角，考慮到發(fā)酵中酵母自然沉降最有利，取排出角 7375176。 （ 3）冷卻夾套：國(guó)內(nèi) 大多用低溫低壓（ 3℃ ,）液態(tài)冷媒在半圓管，弧形管的夾套，或米勒板式夾套內(nèi)流動(dòng)換熱。 （ 4）隔熱層和防護(hù)層：絕熱材料常用絕熱材料聚酰氨樹(shù)脂或自熄式聚苯乙烯泡沫。 （ 5）罐主要附件：智能型鉑溫 度傳感器，清洗取樣閥，安全閥，真空破壞閥，CIP執(zhí)行機(jī)構(gòu)，上視鏡，燈鏡，空氣和二氧化碳排出管裝置。 （ 2）接種量和起酵溫度 麥汁直接進(jìn)罐法，為了縮短起酵時(shí)間，大多采用較高接種量， %～ %，接種后細(xì)胞濃度為（ 15177。 106個(gè) /ml。 （ 3）主發(fā)酵溫度 本設(shè)計(jì)是 10176。 P，所以采用低溫發(fā)酵， 910176。（ 4） VDK 還原 在大罐發(fā)酵中 ，后發(fā)酵一般稱 VDK 還原階段。 （ 5）冷卻、降溫 目錄 VDK 還原終點(diǎn)是根據(jù)成品啤酒應(yīng) VDK 的含量而定，要求 VDK 低于 ，才稱還原階段基本結(jié)束，可降溫。由于罐耐壓強(qiáng)度和實(shí)際需要， 罐壓一般最大控制在 ，以后保持或略有下降至啤酒成熟。收集酵母后，用酵母泥的 （ 12176。 C，每天換一次無(wú)菌水。種酵母要求：外觀色澤潔白，凝聚性良好，無(wú)黏著現(xiàn)象，無(wú)雜質(zhì)，無(wú)變異，鏡檢酵母細(xì)胞大小整齊，健壯，無(wú)雜菌感染， 細(xì)胞活性 97%以上，冷水低溫保存時(shí)間不超過(guò) 3天，使用代數(shù)不超過(guò) 7代。中層為核心酵母，其量占65%～ 70%,可留作下批種酵母用。 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制 本設(shè)計(jì)采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的露天錐形發(fā)酵罐，酵母在發(fā)酵過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計(jì)的工藝溫度下進(jìn)行，必須進(jìn)行冷卻。 啤酒生產(chǎn)副產(chǎn)物的利用 麥槽的利用 麥槽是麥芽和大米在 不發(fā)芽谷物原料在啤酒糖化中不溶解物質(zhì)構(gòu)成的。 二氧化碳的回收 二氧化碳是啤酒發(fā)酵中最主要的副產(chǎn)物，二氧化碳也是重要的原材料。 CO2貯氣柜→超壓裝置→壓縮機(jī)→氧化劑洗滌器→水冷卻器→活性炭過(guò)濾器→壓縮機(jī)→冷卻器→干燥裝置→冷卻器→液態(tài) C