【正文】 色，香，和風味成分。 現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)，工業(yè)化程度越來越高，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)工廠購買所需麥芽，以達到降低生產(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. 原料中無用和有害的成分溶解最少 3. 制成麥汁的有機或無機組分的數(shù)量和配比應符合淡色啤酒的品種和類型的要求4. 保證上述三點原則的前提下，縮短生產(chǎn)時間，節(jié)省工時，節(jié)能是本車間的要求。（2）皮殼和原料物質中不容性物質粉碎過細，會增加過濾阻力。（3）淀粉等儲藏物質的粉碎細度，不但影響酶促反應速率，也影響到反應深度即影響到麥汁組成。本設計采用麥芽濕法粉碎，濕法粉碎全部操作有：浸漬→磨碎→勻漿→泵出。粉碎過程應盡量縮短麥芽在機器內的停留時間，以防止受到污染。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500600mm , 但不影響過濾。 糖化原理糖化是將麥芽和輔料中高分子物質機器分解產(chǎn)物（淀粉，蛋白質，植酸鹽，半纖維素等機器分解中間產(chǎn)物，通過麥芽中各種水解酶的作用，以及水和熱能的作用，使之分解并溶解于水，此過程稱作“糖化”。麥汁中浸出物的含量和原料中干物質的比稱“無水浸出率”。（2）麥芽及非發(fā)芽谷物的粉碎度。（4）加熱溫度和時間。 糖化方法及設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，通過部分麥芽醪的熱煮沸，并醪，使醪液逐步梯級升溫至糖化完畢。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節(jié)醪液的溫度，使糖化完成，麥芽醪未經(jīng)煮沸。這就是復式糖化法。而煮出法糖化法可以補救一些麥芽溶解不良的缺點，原料利用率高，糖化時間短，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。故本設計才用此方法進行糖化。因此，必須在短時間內把麥汁和麥醪分離。 麥芽醪的過濾過程包括如下三個過程：（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一步液化，使之全部轉變成無色糊精或糖類，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。 過濾方法的選擇1. 過濾槽法過濾槽是最古老的方法，也是至今采用最普遍的方法，它是以過濾篩板和麥糟構成過濾介質。通過比較可知過濾槽法對麥芽粉碎度要求嚴格，過濾、洗滌時間長，并且過濾速度慢，因此在本設計中選用板框式壓濾機。麥汁煮沸鍋具有多種形式，本設計選用的是列管式內加熱器圓形麥汁煮沸鍋。其優(yōu)點有：（1）設備投資少，無需維護，沒有磨損，耗電量低；（2）熱輻射損失??；（3）煮沸溫度和蒸發(fā)速率可以調整；（4）設備簡單，不需外加加熱器和攪拌器。常壓煮沸：工藝成熟，操作方便，維修費用低。故本設計采用該方法。淺色啤酒苦味物值為1540（Bu）之間，一般在此范圍內選取一個固定值，生產(chǎn)時允許在固定值上波動177。對設計而言，為便于物料衡算，%酒花。 酒花的添加方法，還是以傳統(tǒng)分3～4次添加法為主。第二次：煮沸30～40分鐘后，添加總量的55%～60%，主要是萃取α酸，并促進異構。 麥汁的處理從煮沸鍋放出的定型熱麥汁，進入發(fā)酵以前還需要進行一系列處理：酒花糟分離，熱凝固物分離，冷凝固物分離，冷卻，充氧等才能成為發(fā)酵麥汁。麥汁冷卻后，在發(fā)酵前，根據(jù)進罐時間，必須補充適量空氣，供酵母前期呼吸。麥汁處理應適用設備的要求不同，流程很多，經(jīng)比較采用以下流程對麥汁進行處理： 煮沸鍋→熱麥汁→泵→回旋沉淀槽→薄板冷卻系統(tǒng)→通風→發(fā)酵 ↓ ↑ （酒花糟+熱凝固物） （無菌空氣） 1. 酒花分離使用酒花球果，并加入到煮沸鍋的工藝，在煮沸結束后應盡快分離出酒花糟，我國廣泛使用帶篩孔的酒花分離器。濕熱凝固物（含揮發(fā)物80%85%），%%。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，隨著冷卻進行，麥汁重新析出的渾濁物質，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，此時氧很少以溶解形式存在，而是和麥汁中糖類、蛋白質、酒花樹脂、多酚等發(fā)生氧化反應。目前我國認為從麥芽粉加水投料至冷卻前，隔氧操作是關鍵措施。麥汁濃度增加減少飽和溶氧量。3. 冷麥汁通風方法若采用純氧，溶氧將達到40ml/L以上。此外麥汁應采取分批進罐，冷麥汁通風時間，宜早不宜晚，最后12批進罐麥汁不再通風。廣義上說，凡是單細胞、世代時間較長的低等真核生物，統(tǒng)稱為“酵母”。2. 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味。3. 啤酒酵母的擴大培養(yǎng) 啤酒酵母純正與否，對啤酒發(fā)酵和啤酒質量的影響很大。每個啤酒廠都應保存適合本廠使用的純種酵母，以保證生產(chǎn)的啤酒具有穩(wěn)定的風格和特性。以上從斜面試管到卡氏罐培養(yǎng)為實驗室擴大培養(yǎng)階段；漢生罐以后為生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段。以下就這幾種發(fā)酵方法進行分析和比較來進行取舍。但是這幾種連續(xù)體系也各有不足：多罐式系統(tǒng)需攪拌，動力消耗大。并且塔式觀造價高，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)酵由于污染和風味（特別是雙乙酰）控制的困難逐步停止了使用。傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，主發(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。后發(fā)酵則設置在單獨的貯酒室內，采用金屬或木制的貯酒罐，作后發(fā)酵和貯酒用。下面發(fā)酵的工藝特點是：（1） 采用下面酵母，主發(fā)酵溫度比較低，發(fā)酵進程比較緩慢，發(fā)酵的代謝副產(chǎn)物相對較少。（2） 下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵和貯酒期比較長，酒液澄清良好。啤酒發(fā)酵系以上面發(fā)酵為起源，而后由于選用的純粹培養(yǎng)酵母不同，劃分為上面發(fā)酵與下面發(fā)酵兩種啤酒發(fā)酵類型。上面發(fā)酵工藝的特點（1） 上面發(fā)酵系采用上面酵母，是在較高的溫度(15～20℃)下進行的。發(fā)酵終了，大部分酵母浮在液面，酵母回收工作雖較下面發(fā)酵復雜，但酵母使用代數(shù)遠較下面發(fā)酵為多，長久沒有衰退現(xiàn)象。發(fā)酵2～3天，當酵母升至液面時，為發(fā)酵旺盛階段，此時應開始降低液溫，可采用12～14℃冷水冷卻，并在酵母形成泡蓋時立即撤去，發(fā)酵4～6天即行結束。（4） 上面發(fā)酵在發(fā)酵過程中通風時間長，目的是使酵母分散懸浮在發(fā)酵液中，對凝集性強的酵母，通風尤屬必要。分離酵母后，加膠處理，貯藏澄清一階段，采用人工充二氧化碳，使達飽和。（6） 上面發(fā)酵釀制的啤酒成熟快，設備周轉快，啤酒有獨特的風味，但保存期短。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露天發(fā)酵罐中進行。5. 兩罐法發(fā)酵一罐法發(fā)酵工藝簡單, 便于操作, 能夠節(jié)省投資, 但由于麥汁整個發(fā)酵過程都在同一個發(fā)酵罐中進行, 使得冷凝物的排放及酵母沉淀效果不十分理想。同時, 一罐法發(fā)酵工藝發(fā)酵周期較長, 生產(chǎn)旺季難以滿足市場需求。故本設計采用兩罐法發(fā)酵。相應的設備是：酵母添加器，前發(fā)酵池，主發(fā)酵池，后發(fā)酵罐和儲酒罐。1．酵母接種量：本設計分批發(fā)酵采用低溫，緩慢發(fā)酵，因此接種量比較小，接種后細胞濃度控制在（512）10個/ml。2. 酵母添加方法：；；；。 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（數(shù)小時至十小時）的生長滯緩期，之后才能加入出芽繁殖，當酵母克服生長緩滯期，出芽繁殖細胞濃度達到20個/ml，發(fā)酵麥汁表面開始氣泡，此階段即為前發(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養(yǎng)物質,應用糖類發(fā)酵釋放自由能合成細胞并產(chǎn)生熱量。由于有機酸產(chǎn)生和麥汁緩沖物質減少，麥汁PH下降迅速。P。此階段大量廢熱產(chǎn)生，必須進行冷卻以保持最高發(fā)酵溫度。為了促進凝聚和保存凝聚酵母的活性，發(fā)酵后期應逐步降低溫度，使發(fā)酵溫度趨近后酵溫度。P時，發(fā)酵緩慢，泡沫消失，逐步形成泡蓋。在主發(fā)酵結束前撈去泡蓋，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)酵和儲酒的目的是：糖類繼續(xù)發(fā)酵，促進啤酒風味成熟，增加CO2溶解，促進啤酒澄清。（2）廠房投資節(jié)省 ，而且罐數(shù)、罐總容積減少，廠房投資節(jié)省。（4）發(fā)酵罐清洗、消毒 ，工藝衛(wèi)生更易得到保證。（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23段冷卻，錐底部分設有一段冷卻，有利于酵母沉降和保存。因此在本設計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）設備的外型特點：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：（3℃,）液態(tài)冷媒在半圓管，弧形管的夾套，或米勒板式夾套內流動換熱。（4）隔熱層和防護層：絕熱材料常用絕熱材料聚酰氨樹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)行機構，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罐法，為了縮短起酵時間，大多采用較高接種量，%～%，接種后細胞濃度為（15177。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℃。P的淡色啤酒，小于11176。C。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，這可縮短還原時間。（6）罐壓控制發(fā)酵液中二氧化碳是酵母的毒物，會抑制酵母繁殖和發(fā)酵速率，（），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。（7）酵母的排放和收集當VDK還原至規(guī)定值，可順利從錐底排放泥狀酵母。C）覆蓋并控制存放溫度不超過2176。 酵母的添加與回收在麥汁進行充氧同時添加酵母，為了使酵母均勻分布在發(fā)酵罐中，酵母應在整個麥汁流入過程中均勻添加，接種量一般為（～）10/mL麥汁，～。沉降于發(fā)酵罐底的酵母可以分為三類：上層為輕質酵母，主要由落下的泡蓋和最后沉降下來的酵母細胞組成，可做飼料或經(jīng)行其它綜合利用。下層為弱細胞或死細胞，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，故本設計采用間接冷卻方式。 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構成的。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→氧化劑洗滌器→水冷卻器→活性炭過濾器→壓縮機→冷卻器→干燥裝置→冷卻器→液態(tài)CO2貯存罐酵母的回收與利用根據(jù)酵母和發(fā)酵液的相對密度不同，采用離心機分離酒液和酵母。近年來用啤酒酵母生產(chǎn)具有肉類鮮味的調料以及生產(chǎn)干酵母粉，有很好的經(jīng)濟和社會效益，故本設計采用一個酵母車間來利用廢酵母生產(chǎn)干酵母，其生產(chǎn)流程如下：啤酒放棄的酵母泥→固液分離→濕酵母→洗滌脫苦→固液分離→水解→固液分離→干燥→干酵母 ↓ 濃縮→調配→調味料 ↓ 酵母膏 成品啤酒 1. 啤酒的過濾發(fā)酵出來的啤酒經(jīng)酵母分離機分離出來后，進入一薄板冷卻器，然后進入啤酒處理罐，進行CO2洗滌，再經(jīng)一次冷卻器，冷卻至1 ℃，經(jīng)粗濾精濾后，送清酒罐然后包裝?，F(xiàn)在普遍使用的是過濾設備是硅藻土過濾機、紙板過濾機和無菌膜過濾機。硅藻土過濾機主要有板框式、燭式、水平圓盤式三種，本設計采用板框式過濾機。啤酒包裝的基本功能有以下幾點。包裝應該保證產(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，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。 物料衡算基礎數(shù)據(jù)根據(jù)表21的基礎數(shù)據(jù)，先進行100kg原料生產(chǎn)10176。P啤酒的物料衡算，最后進行7萬噸/年啤酒廠的物料衡算。P啤酒的物料衡算熱麥汁量根據(jù)表21可得原料收得率分別為：原料麥芽收得率為： (1005)247。100=%混合原料收得率為：（%+%）%=%由上述可得100kg混合原料可制得10176。10）100=（kg）查《啤酒工業(yè)手冊》得10176。而100176。故，（100176。=（L）： （）=(L)： （）=（L）： （）=(L)： （）=（L） 生產(chǎn)100L 10176。故可得下述結果： 10176。100=（kg）： 70%=（kg）： 30%=（kg）： 對淺色啤酒，%，故酒花耗用量為：247。100=(kg)： 247。100=（L）： 247。100=(L)： 247。100=(kg)： 設酒花在麥汁中的浸出率為40%，酒花糟含水分以80%計，則酒花糟量為：同理，100kg原料產(chǎn)生濕酒花糟：247。濕酵母泥含水分85%酵母含固形物量：1（10085）247。（1007）=（kg）： 因10176。P冷麥汁中浸出物量：10%=（kg）設麥汁的真正發(fā)酵度為80%，則可發(fā)酵的浸出物量：80%=（kg）麥芽糖發(fā)酵的化學反應式為： C12H22O11+H2O→2C6H12O6