发布时间 : 星期五 文章大学毕业论文-—年产6万吨11°p啤酒厂发酵车间工艺设计更新完毕开始阅读0608c4190a1c59eef8c75fbfc77da26925c596ce
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下降。（2）啤酒色泽和涩味增加。（3）啤酒的稳定性降低。（4）改变酒花的苦味，使啤酒苦味粗糙。
2.水中钙，镁离子的增酸作用：3Ca+2HPO4-→Ca(PO4)2+2H+。 在啤酒糖化时，Ca2+含量在每升40到70毫克，能保持淀粉液化酶的耐热性。麦汁含Ca2+在每升80到100毫克时，可促进麦汁煮沸时形成单宁—蛋白质—钙的复合物，促进热凝固物蛋白质的絮凝。Mg2+在麦芽中含量约为130mg/L.啤酒酿造用水中含有10—15mg/L的Mg2+已经足够，不宜超过80mg/L。
3.优质啤酒含Fe2+应少于0.1mg/L,若含量大于0.5mg/L，会对啤酒质量造成损害，使啤酒泡沫不洁白，加速啤酒的氧化浑浊。Mn2+对啤酒的影响与二价铁离子相似。
4.Na+ ,K+常常在50—100:300—400.过高常常使浅色啤酒变得粗糙，不柔和。
5.Cl-对啤酒的澄清和胶体稳定性有重要作用，它能赋予啤酒丰满的
酒体，爽口，柔和的风味。酿造水中含有20—60mg/L的Cl-是必须的。
1.2 麦芽制备
麦芽制备工艺决定了麦芽品种和质量，从而决定了啤酒的类型，麦芽的质量将直接影响酿造工艺和成品啤酒的质量。
制麦的目的在于使大麦发芽，产生多种水解酶类。以便通过后续糖化，使大分子淀粉和蛋白质得以分解溶出。而绿麦芽经过烘干将产生必要的色，香，和风味成分。
全制麦过程大体可分为原料分级，浸麦，发芽，干燥、除根等过程。
现代啤酒生产，工业化程度越来越高，啤酒工厂一般不自行生产麦芽，而是从专门的麦芽生产工厂购买所需麦芽，以达到降低生产成本的目的。
1.3 麦芽汁制备工艺
麦汁制造过程包括：原料的粉碎，原料的糊化，糖化，糖化醪的过滤，混合麦汁加酒花煮沸，麦汁处理（澄清，冷却，通氧）等一系列物理学，化学，生物化学的加工过程。
麦汁制造的工艺要求：
1. 原料中有效成分得到最大限度的萃取； 2. 原料中无用和有害的成分溶解最少
3. 制成麦汁的有机或无机组分的数量和配比应符合淡色啤酒的品种和类型的要求
4. 保证上述三点原则的前提下，缩短生产时间，节省工时，节能是本车间的要求。
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1.3.1 麦芽与大米的粉碎
在啤酒生产中，不单要考虑物料粉碎操作的经济性，更应该考虑啤酒酿造的特殊要求：（1）麦芽皮壳若粉碎过细，会增加皮壳有害物质的溶解，影响啤酒风味。（2）皮壳和原料物质中不容性物质粉碎过细，会增加过滤阻力。影响过滤操作。（3）淀粉等储藏物质的粉碎细度，不但影响酶促反应速率，也影响到反应深度即影响到麦汁组成。
1.麦芽的粉碎
麦芽粉碎的方法主要有：干法粉碎，湿法粉碎，回潮干法粉碎，以及连续调湿粉碎。
本设计采用麦芽湿法粉碎，湿法粉碎全部操作有：浸渍→磨碎→匀浆→泵出。在0.5-2小时内完成一批投料，根据日加工量，选择适当的机器台数。粉碎过程应尽量缩短麦芽在机器内的停留时间，以防止受到污染。湿法粉碎麦芽皮壳充分吸水变软，粉碎时皮壳不易磨碎胚乳带水研磨均匀，糖化速度快。湿法粉碎可提高过滤速度20%-25%或提高投料量，麦糟层厚度可达500-600mm , 但不影响过滤。
2.大米的粉碎
大米采用对辊碎机进行干法粉碎，大米的粉碎度越细越好，以增加原料与水的接触面积，有利于大米的糊化和糖化。
1.3.2 糖化原理
糖化是将麦芽和辅料中高分子物质机器分解产物（淀粉，蛋白质，植酸盐，半纤维素等机器分解中间产物，通过麦芽中各种水解酶的作用，以及水和热能的作用，使之分解并溶解于水，此过程称作“糖化”。溶解于水的各种干物质称作“浸出物”，而构成的澄清液称作“麦芽汁”或“麦汁”。麦汁中浸出物的含量和原料中干物质的比称“无水浸出率”。
糖化中的工艺控制，主要通过下列环节来进行：（1）麦芽的质量，辅料的种类及其配料比。（2）麦芽及非发芽谷物的粉碎度。（3）控制麦芽中各种水解酶的作用条件，如（温度，PH，底物浓度，作用时间）。（4）加热温度和时间。（5）需通过外加酶制剂、酸、无机盐进行调节控制。
1.3.3 糖化方法及设备
糖化方法可分为以下几类：
1. 煮出糖化法：煮出糖化法麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用，使有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸，并醪，使醪液逐步梯级升温至糖化完毕。部分麦芽被几次煮沸即几次煮出法。
2. 浸出糖化法：浸出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用，用不断加热或冷却调节醪液的温度，使糖化完成，麦芽醪未经煮沸。
3. 其他糖化法：其他糖化法都由以上两种方法演变而来，以上两种方法用于最初的纯麦芽的糖化，当采用不发芽谷物作为辅料，进行糖化时必须先进行预辅料的预处理--即糊化和液化。这就是复式糖化法。
由于浸出糖化法要求使用溶解良好的麦芽，成本高，原料利用率低，且更适合酿造上面发酵啤酒，本设计不采用。而煮出法糖化法可以补救一些麦芽溶解不
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良的缺点，原料利用率高，糖化时间短，麦汁成份好，适合酿造传统下面发酵啤酒。故本设计采用该法。
煮出糖化法，根据醪液煮沸的次数，常用的有一次、二次和三次煮出糖化法。 二次煮出糖化法：此法灵活性大，适于各种质量的麦芽和类型的啤酒，其操作较简单，煮沸时间短，能耗较小，设备利用率高，生产周期短，成本低。故本设计才用此方法进行糖化。
1.3.4 麦芽醪的过滤
糖化结束时，麦芽的辅助中的高分子物质的分解和萃取基本完成。
因此，必须在短时间内把麦汁和麦醪分离。此分离过程称麦芽醪的过滤。 麦芽醪的过滤过程包括如下三个过程：
（1） 残留在糖化醪中的耐热性的α-淀粉酶，将少量的高分子糊精进一步液化，使之全部转变成无色糊精或糖类，提高原料浸出物收得率。
（2） 从麦芽醪中分离出“头号麦汁”。
（3）用热水洗涤麦糟，洗出麦糟中的可溶性浸出物，得到“二滤、三滤”麦汁。此操作要求为:用时尽量短,防止麦芽皮壳成分
的溶解。
1.3.4.1 过滤方法的选择 1. 过滤槽法
过滤槽是最古老的方法，也是至今采用最普遍的方法，它是以过滤筛板和麦糟构成过滤介质，用醪的液柱高度1.5-2.0m产生静压力为推动力实现过滤。
2. 压滤机法
板框式压滤机是由容纳糖化醪的框和分离麦汁的滤布及收集麦汁的滤板各若干组组成过滤原件，再配以顶板、支架、压紧螺杆或液压系统组成。
通过比较可知过滤槽法对麦芽粉碎度要求严格，过滤、洗涤时间长，并且过滤速度慢，因此在本设计中选用板框式压滤机。
1.3.5 麦汁的煮沸和酒花的添加
1. 麦汁煮沸的设备
分批式麦汁煮沸，在一个有加热装置的特殊容器中进行，称煮沸锅。麦汁煮沸锅具有多种形式，本设计选用的是列管式内加热器圆形麦汁煮沸锅。采用列管加热，管内麦汁受热上升，在加热管上部喷出，底部麦汁不断进入加热管，麦汁形成对流，省去动力和搅拌系统。
2. 麦汁煮沸方法
本设计采用采用传统的煮沸方法。。
3. 酒花的添加方法
以传统分3～4次添加法为主。酒花添加分三次完成，操作如下：
第一次：煮沸5～15分钟后，添加总量的5%～10%，主要作用是消除煮沸物得泡沫。第二次：煮沸30～40分钟后，添加总量的55%～60%，主要是萃取α-酸，并促进异构。第三次：煮沸后80～85分钟，添加总量的30%～40%，主要是萃取酒花油，提高酒花香味。
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1.3.6 麦汁的处理
从煮沸锅放出的定型热麦汁，进入发酵以前还需要进行一系列处理：酒花糟分离，热凝固物分离，冷凝固物分离，冷却，充氧等才能成为发酵麦汁。近代的啤酒生产大大缩短了发酵和贮酒周期，发酵容器也增大到数百至上千立方米，因此，对麦汁处理要求是：
1. 对能引起啤酒非生物浑浊的冷，热凝固物尽可能给予足够的分离
2. 麦汁处于高温时尽可能减少空气接触，防止氧化。麦汁冷却后，在发酵前，根据进罐时间，必须补充适量空气，供酵母前期呼吸。
3. 麦汁处理各工序中，严格杜绝有害微生物的污染。
麦汁处理应适用设备的要求不同，流程很多，经比较采用以下流程对麦汁进行处理：
煮沸锅→热麦汁→泵→回旋沉淀槽→薄板冷却系统→通风→发酵
↓ ↑
（酒花糟+热凝固物） （无菌空气） 1. 酒花分离
使用酒花球果，并加入到煮沸锅的工艺，在煮沸结束后应尽
快分离出酒花糟。我国广泛使用带筛孔的酒花分离器。
2. 热凝固物的分离
本设计中采用回旋沉淀槽沉淀法分离热凝固物，利用麦汁离
心力分离实现分离。
3. 冷凝固物分离
冷凝固物是分离热凝固物后澄清的麦汁，在冷却到50℃以下，随着冷却进行，麦汁重新析出的浑浊物质，并在25℃左右析出最多。若把此麦汁重新加热到60℃以上，麦汁又恢复澄清透明，因此，这是可逆的。
1.3.7 麦汁的充氧
1. 热麦汁的氧化
麦汁在高温之下接触氧，此时氧很少以溶解形式存在，而是和麦汁中糖类、蛋白质等发生氧化反应。麦汁在高温下应该接触空气和应该严格禁止接触空气，从麦芽粉加水投料至冷却前，隔氧操作是关键措施。
2. 冷却麦汁的充氧
麦汁冷却至发酵接种温度以后，即使与氧接触，氧化反应较微弱，氧在麦汁中呈溶解状态。麦汁浓度增加减少饱和溶氧量。充氧操作为：麦汁温度降至6℃以下，空气通风，10°P麦汁饱和溶氧量为10.1ml/L。
3. 冷麦汁通风方法
若采用纯氧，溶氧将达到40ml/L以上。一般只有快速发酵法生产啤酒时采用纯氧，普通啤酒发酵采用压缩空气通风，即将无菌，无油的压缩空气在麦汁冷却的输送线路中，通过文丘里管或