黑啤酒釀造工藝項目設(shè)計書

- 1 - 黑啤酒釀造工藝 項目設(shè)計書 第 1章 緒 論 啤酒既是一種食品飲料，又是一種內(nèi)涵豐富的文化用品，飲酒不僅是一種飲食行為，更是一種文化交際活動。啤酒作為食品飲料不僅代表生產(chǎn)和微生物科學(xué)技術(shù)，飲酒活動又是世界各族傳統(tǒng)文化的重要組成部分，啤酒已有 800 多年的歷史，是公元前巴比倫人記載制作法 1。 19 世紀(jì)末，啤酒傳入我國，但其發(fā)展緩慢，產(chǎn)量不大，但在改革開發(fā)以后，工業(yè)發(fā)展變快，擺脫了原料依賴進(jìn)口的狀態(tài)，現(xiàn)如今我國啤機產(chǎn)量大增，產(chǎn)量位居世界第二，但并沒有達(dá)到啤酒強國的水平，有待我們進(jìn)一步的研究和學(xué)習(xí)。 如今啤酒多采 用濃醪發(fā)酵和快速發(fā)酵，更是開發(fā)出了純生啤酒和黑啤酒，純生啤酒能更好的彰顯啤酒的原汁原味，而黑啤酒也應(yīng)其口味獨特作為啤酒大家族中一枝獨秀，適應(yīng)了消費者追求高檔以及新、奇、異的飲用心理。黑色啤酒又叫濃色啤酒，它是一種源自德國的深色拉格啤酒，最大的特點在于其顏色和焦香味，口味比較淳厚，略帶甜味，酒花的苦味不明顯。一般的黑啤酒的源頭可追溯到明翰啤酒，也就是 19 世紀(jì)下半葉在德國的明翰地區(qū)發(fā)展起來的下面發(fā)酵啤酒，其特征是使用 3 種混合麥芽、減少啤酒花的使用量、采用硬度較高的水釀制，色濃、味香、有著柔和的麥芽香。啤酒的顏色 取決于麥芽，也就是說，黑啤酒的黑色來自于麥芽。黑色麥芽的色與香取決于烘烤和焙干的程度。黑啤酒生產(chǎn)通常會采用淡色啤酒、焦糖麥芽和黑麥芽共同制成麥汁，汽配比為 90:5:5，也有配比 85:10:52,黑麥芽的的配比量一般在 10%左右，過多會給啤酒帶來苦味，影響黑啤酒口感。發(fā)酵溫度 8，接種量 3%，主發(fā)酵 15 天，后發(fā)酵 30 天。黑啤酒黑褐色，口味協(xié)調(diào)具有明顯的焦香味。酒液為咖啡色或黑褐色，原麥芽汁濃度 10 至 20 度，酒精濃度通常為 5%（ V/V） ,該酒主要選用淺色麥芽、焦香麥芽、黑麥芽混合，酒花的用量較少，采用 長時間的濃醪糖化工藝釀成。釀造過程就和其他啤酒一樣，啤酒的顏色來自于烘焙麥芽的過程；其酒液突出麥芽香味和麥芽焦香，口味比較醇厚，略帶苦味酒花的苦味不明顯帶咖啡和巧克力味道。少量添加德國慕尼黑耐壓、黑色焦香麥芽使得它帶上一點面包味正好與它的苦味、輕微的酒花味相配合。有時會使用脫皮的烘烤麥芽，以帶來深棕色和巧克力風(fēng)味，同時又避免過度烘焙帶來的酸味。 此外，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明：啤酒中存在著多類抗氧化性物質(zhì)，如從原料麥芽和酒花中得到的多酚和類黃酮物質(zhì)，在還原過程中形成的還原酮和類黑酮，以及酵母分泌的谷胱甘肽等，都是減 少氧自由基積類的最好的還原性物質(zhì)， 是人們公認(rèn)的延緩衰老的有效物質(zhì)，這對人類健康是非常有利的。但總結(jié)起來啤酒具有七東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 2 - - 2 - 個方面的功效：一是美容，啤酒中營養(yǎng)物質(zhì)豐富，又都溶解于液體中，容易被人體吸收，所以被稱為 液體面包 的啤酒還是美容護(hù)膚佳品。二是解渴，啤酒具有較高的含水量（ 90%）以上，喝起來清火潤喉，夏日一杯啤酒，恰似清涼爽心頭，其感覺美不勝收。三是提神，啤酒中的有機酸具有清新、提神的作用，一方面適量飲用可減少過度興奮和緊張情緒，并能促進(jìn)肌肉松弛；另一方面，能刺激神經(jīng)，促進(jìn)消化。四是幫助消化，生產(chǎn)啤酒用的主要 原料是大麥、醇類、酒花成分和多酚物質(zhì)，能增進(jìn)胃液分泌，興奮胃功能，提高其消化吸收能力。五是利尿，啤酒中低含量的鈉、酒精、核酸能增加大腦血液的供給，擴張冠體的代謝活動。六是減肥，在各種減肥方法中，啤酒能起到很好的減肥效果，這是因為它含有非常少的鈉、蛋白質(zhì)和鈣，不含脂肪和膽固醇。七是防病，可減少得心臟病、潰瘍病的機率，而且可防止得高血壓和其他疾病。 啤酒的生產(chǎn)技術(shù)也在不斷改變。隨著內(nèi)外技術(shù)交流的加快，國外啤酒生產(chǎn)的成熟技術(shù)幾乎都已在中國落戶，某些尚未廣泛應(yīng)用的新技術(shù)也已介紹到中國 ,新世紀(jì)的前幾年，我國的啤酒生產(chǎn) 將會有以下幾方面的技術(shù)得到應(yīng)用和推廣：有純生啤酒生產(chǎn)技術(shù)，膜過濾技術(shù)，微生物監(jiān)測和控制技術(shù)，使用糖漿輔料。 但啤酒發(fā)酵仍存在許多問題，最重要的是在連續(xù)發(fā)酵過程中的染菌、啤酒風(fēng)味變差、雙乙酰含量偏高等，黑啤酒發(fā)酵中的色澤和澄清度，都使啤酒成本偏高，工序復(fù)雜 2。 啤酒在世界上已有很長的歷史，且從俄國人在我國建立的第一個啤酒廠算起，迄今還不到一百年歷史，而且在一個相當(dāng)長的時間里發(fā)展緩慢。據(jù)統(tǒng)計，建國前全國只有七、八家啤酒廠，年產(chǎn)量不足一萬噸；建國后到 1978 年經(jīng)過 30 年的發(fā)展，全國總產(chǎn)量只有 40 萬噸。但隨著黨 的十一屆三中全會以來，隨著改革開放和全黨工作重點的轉(zhuǎn)移，人們生活水平提高，我國啤酒工業(yè)才得以快速發(fā)展，并迅速崛起，成為酒類產(chǎn)品中產(chǎn)量最大，發(fā)展最快，整體水平最高，供需矛盾協(xié)調(diào)較好的新興行業(yè)，到 1994 年全國總產(chǎn)量達(dá) 1430 萬噸，比 1978 年增長了 ，成為世界上僅次于美國的第二啤酒生產(chǎn)大國 3。 宏觀經(jīng)濟增長將拉動行業(yè)增長。講 1980 到 2009 年的人均 速和人均啤酒消費量增速進(jìn)行相關(guān)分析，得出結(jié)論：啤酒消費與宏觀經(jīng)濟之間顯著相關(guān)，它的發(fā)展受益于宏觀經(jīng)濟的增長，隨著未來我國宏觀經(jīng)濟的快速發(fā)展， 城市化進(jìn)程的劍快，人均收入的增長，行業(yè)銷量也會穩(wěn)步增長，據(jù)中國社科院推測， 2010 年到 2015 年間中國 均增長達(dá)到 到 2015 年城市化率達(dá) 53%，這將帶動啤酒消費保持穩(wěn)定增長，預(yù)計到 2015 年，我們啤酒銷量達(dá) 6000 萬千升，未來五年啤酒消費量年均增速將維持在 5%4。 未來五年我國啤酒行業(yè)將呈現(xiàn)總量穩(wěn)定增長，集中度進(jìn)一步提高，盈利水平 - 3 - 逐步提升的變化趨勢。在這一過程中，相關(guān)政府部門及行業(yè)組織放開具有 三高 特征的中小規(guī)模啤酒企業(yè)的保護(hù)，支持啤酒行業(yè)的內(nèi)部整合，同時引導(dǎo)企業(yè)向低碳、環(huán)保、低 排放方向發(fā)展。啤酒企業(yè)自身也應(yīng)借助行業(yè)內(nèi)部整合的契機，鞏固各自的優(yōu)勢區(qū)域，并向三四線城市及農(nóng)村地區(qū)拓展市場，把握未來市場新的盈利點。 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 4 - - 4 - 第 2章 設(shè)計概論 導(dǎo)思想 此設(shè)計是啤酒的生產(chǎn)工藝及流程、設(shè)備選型，結(jié)合了實習(xí)時觀察所得，在工藝上的選擇和設(shè)備的選用上的為準(zhǔn)確工藝穩(wěn)定，可靠和產(chǎn)品質(zhì)量，部分采用傳統(tǒng)式，同時進(jìn)行革新改造，引進(jìn)國外一部分先進(jìn)的設(shè)備，同時確保啤酒質(zhì)量。 業(yè)設(shè)計的目的 畢業(yè)設(shè)計是教學(xué)過程的最后階段采用的一種總結(jié)性的實踐教學(xué)環(huán) 節(jié)，能使學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)的各種理論知識和技能，進(jìn)行全面、系統(tǒng)、嚴(yán)格的技術(shù)及基本能力的練習(xí)。其主要目的是：培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，解決一般工程技術(shù)問題的能力，進(jìn)一步提高和訓(xùn)練學(xué)生的理論分析、設(shè)計計算、機械制圖、計算機應(yīng)用和外文閱讀能力及獨立查找、分析和使用技術(shù)資料，獨立編寫設(shè)計文件，語言表達(dá)、思辨的能力。通過畢業(yè)設(shè)計，使學(xué)生對生物工程工廠設(shè)計有比較全面的了解，熟悉有關(guān)規(guī)范、規(guī)程、手冊和工具書，為今后獨立工作打下基礎(chǔ)。 題研究內(nèi)容 本課題是以麥芽和玉米為原料年產(chǎn) 10 萬噸 12黑啤酒 廠的初步設(shè)計，設(shè)計任務(wù)包括： 產(chǎn)工藝流程和工藝條件，確定技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)； 、汽、冷消耗計算； 制麥工藝流程圖一張、糖化工藝流程圖一張、發(fā)酵工藝流程圖一張、糖化車間平面布置圖一張、全廠總平面布置圖一張 。 第 2 章 設(shè)計概論 - 5 - 計依據(jù) 其具有現(xiàn)實性和先進(jìn)性； 用設(shè)備、工藝 控制和工藝條件先進(jìn)可靠、安全適用； 產(chǎn)損耗和能量消耗低，在經(jīng)濟上具有合理性； 環(huán)境保護(hù)上具有可行性。 料來源、規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn) 來源：自古以來大麥?zhǔn)轻勗炱【频闹饕?，原料大麥購自山東 , 要求顆粒飽滿、皮薄、淀粉含量高和發(fā)芽率高。在釀造時先將大麥制成麥芽，再進(jìn)行糖化和發(fā)酵。大麥按籽粒在麥穗上斷面分配形式，可分為六棱、二棱、四棱大麥。 表 2國啤酒大麥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 項 目 二 棱 多 棱 優(yōu) 級 一 級 二 級 優(yōu) 級 一 級 二 級 水分 /% 13 13 13 13 13 13 千粒重 /g 42 40 36 40 35 30 發(fā)芽勢 /% 95 90 85 96 92 85 發(fā)芽率 /% 97 95 90 97 95 90 大麥浸出物含量 /% 80 76 74 76 72 70 蛋白質(zhì)含量 /% 12 14 選粒試驗（ ） /% 85 80 76 75 70 65 夾雜物含量 /% 損粒含量 /% 要輔料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：淡黃、澄清。具有麥芽與酒花香氣。泡沫潔白細(xì)膩，上升高度與持久性良好。醇厚、無異味、潤滑、爽口、有殺口力。玉米面的脂肪含量在 2%左右，對酒質(zhì)無影響。蛋白質(zhì)分解溫度，在 56 前，增加一段 52 的分解溫度和時間，是適宜的 5。 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 6 - - 6 - 表 2內(nèi)酒花質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 標(biāo)準(zhǔn)名稱 一級花 二級花 三級花 色澤 花體呈黃綠色，有新鮮光澤，變色花片不大于 2%（重量） 花體呈黃綠色，有新鮮光澤，變色 花片不大于 8%（重量） 花體呈黃綠色，變色花片不大于 15%（重量） 香氣 富有濃郁的酒花香味，無異雜味 有明顯酒花香氣，無異雜味 有酒花香氣，無異雜味 花體均勻度 花體完整，大小均勻，散花花片不超過20%（重量） 花體完整，大小均勻，散花花片不超過30%（重量） 散花花片不超過 40%（重量） 的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 來源：啤酒釀造用水時指糖化用水，洗糟用水，啤酒稀釋用水，可以使用地表水和地下水。 其水質(zhì)必須符合釀造用水質(zhì)量要求 :無色，無臭，透明，無漂浮物，味純正，無生物污染，硬度中等，各種鹽類含量不 能太高，特別是硫酸鹽和氯化物的含量要低，殘留堿度可高些。 具體要求見下表 2 表 2質(zhì)要求表 項目 指標(biāo)（ ） 鐵鹽（以 ） 氯化物（以 ） 余氯量（以 ） 硅酸鹽（以 氨態(tài)氮 細(xì)菌（細(xì)菌數(shù) /1 大腸桿菌，八球聯(lián)菌 硬度（德國硬度 10化鈣 /l） 應(yīng)不超過 在 20過 脫氯 應(yīng)不超過 10過 50 引起啤酒膠體渾濁 應(yīng)不超過 中性或微堿 37 培養(yǎng) 24 小時不超過 100 不得檢出 1第 2 章 設(shè)計概論 - 7 - 品品種及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 表 2啤酒的感官指標(biāo) 項目 優(yōu)級 一級 二級 泡沫 酒體有光澤，允許有肉眼可見的微細(xì)懸呈物和沉淀物（非外來物） 形態(tài) 泡沫細(xì)膩掛杯 泡沫較細(xì)膩掛杯 泡沫較細(xì)膩 泡持性 瓶裝 200 170 120 聽裝 170 150 香味和口味 具有明顯的麥芽香氣，口味純正，爽口，酒體醇厚，柔和，殺口，無異味 有較明顯的麥芽香氣，口味純正，較爽口，殺口，無異味 有麥芽香氣，口感較純正，較柔和 對瓶裝的鮮啤酒無要求 對桶裝（鮮、生、熟）的熟啤酒無要求 表 2 啤酒的物理化學(xué)指標(biāo) 原濃 酒度m/m 酒度v/v 真濃 真正發(fā)酵度 外觀濃度 度 苦味 黑啤酒 80 保措施 水處理的原則及方法 原則：革新工藝，減少排污量；考慮回收利用；從全局出發(fā)，對污水妥善處理；采取先進(jìn)技術(shù)；經(jīng)濟合理。 方法：氧化沉淀法：是在微生物固著生長的同時，加以人工曝氣，可以得到很高的生物固體濃度和較高的有機負(fù)荷，因此處理效率高，占地面積也小于活性東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 8 - - 8 - 污泥法。 活性污泥法：中低 濃度有機發(fā)水處理中使用最多，運行最可靠的方法，具有投資者，效果處理好等優(yōu)點。該處理工藝的主要部分是曝氣地和沉淀池。廢水進(jìn) 入曝氣池后與活性污泥混合，在人工充氧條件下。活性污泥吸附并氧化分解廢水中的有機物。而污泥和水的分離則有沉淀池來完成，活性污泥法處理啤酒的缺點是：動力消耗大，處理中廠出現(xiàn)污泥膨脹。 生物膜法：與活性污泥法不同，在處理池內(nèi)加入軟性填料，利用固著生長填料表面的微生物對廢水進(jìn)行處理，不出現(xiàn)污泥膨脹問題。 廢氣處理： 由鍋爐排出煙氣 ,經(jīng)旋風(fēng)除塵器凈化后，每小時除煙塵不高于150kg/h，由 45m 高煙 囪排出，低于工業(yè)三廢的排放標(biāo)準(zhǔn)（ 170kg/h 以下） 廢物處理： 工廠的各種垃圾中，如破損玻璃瓶等特殊廢物一般為個別處理，其它一般垃圾根據(jù)情況變化委托公共衛(wèi)生機構(gòu)運出，燒掉處理。從衛(wèi)生角度講，垃圾堆防蟲手段要完備。沒特定的垃圾貯存場，應(yīng)密閉，并經(jīng)常撒殺蟲劑以防止蟲害的發(fā)生。 產(chǎn)物的綜合利用 （ 1） 動物飼料領(lǐng)域的利用：麥糟飼料；單細(xì)胞蛋白飼料的生產(chǎn)；高蛋白質(zhì)源的轉(zhuǎn)化。 （ 2） 在食品工業(yè)中的應(yīng)用：膳食纖維食品的開發(fā)；麥糟直接制作食品。 （ 3） 麥糟做燃料的綜合 利用：用來發(fā)電、產(chǎn)生蒸汽等。 （ 4）用作建筑行業(yè)制磚過程的填料，生產(chǎn)出的磚塊質(zhì)量很輕，另外還作為建筑行業(yè)用紙板的生產(chǎn)原料。 中 2/3 是主發(fā)酵酵母， 1/3 是后發(fā)酵酵母。啤酒酵母中，人體必需的八種氨基酸含量均很高，尤其是賴氨酸；也幾乎含有各種維生素；其回收利用主要有以下幾個方面： （ 1）啤酒酵母在飼料中的應(yīng)用：啤酒泥經(jīng)加熱、自溶及干燥后制得的酵母粉，可以做飼料的添加劑，也可作為商品直接出售。 （ 2）啤酒酵母在食品工業(yè)中的應(yīng)用：用啤酒酵母生產(chǎn)營養(yǎng)醬油；酵母抽提物的制備；啤酒酵母生產(chǎn)食品添加劑 。 （ 3）啤酒酵母在生物制藥工業(yè)中的應(yīng)用：用啤酒酵母制取核苷酸、核酸、核苷類藥物；制取果糖二磷酸鈉；制取谷胱甘肽等其他生化藥物。廢酵母可以通過滾筒干燥、熱空氣干燥和噴霧干燥獲得酵母粉，也可以通過自溶、分離、去苦、第 2 章 設(shè)計概論 - 9 - 蒸發(fā)四步獲得酵母浸膏。 氧化碳的生成主要集中在主發(fā)酵過程中，在二氧化碳回收過程中必須經(jīng)過洗滌、凈化、壓縮、干燥、冷卻、液化等過程。 址選擇 擇地點 甘肅省慶陽市環(huán)縣 體條件 慶陽市地勢南低北高，海拔在 885 米與 2089 米之間。山、川、塬兼有，溝、峁、梁相間，高原風(fēng)貌雄渾獨特。全境有 10 萬畝以上大塬 12 條，面積 382 萬畝。董志塬平疇沃野，一望無垠，有 700 多平方公里 6，橫跨慶陽市四縣區(qū)，是世界上面積最大、土層最厚、保存最完整的黃土原面，堪稱 天下黃土第一原 。 慶陽市屬大陸性氣候，冬季常吹西北風(fēng)，夏季多行東南風(fēng)，冬冷常睛，夏熱豐雨。降雨量南多北少， 2007 年全市降水量 米，降雨多集中在 7至 9 月間。氣溫南部高于北部，年平均氣溫 ，無霜期 140 180 天。年日照 時，太陽總輻射量 125 145 千卡 /平方米，地面平均蒸發(fā)量為 520 毫米，總體呈干旱、溫和、光富的特點 6。 綜合以上各種因素，由于西峰市，、慶城等地的地形地勢不利于工廠發(fā)展，而且基礎(chǔ)設(shè)施不夠完善，水資源缺，所以初步選擇了寧縣新工業(yè)區(qū)作為啤酒廠的廠址。 （ 1）地質(zhì)狀況：此縣城地處關(guān)山 六盤山褶皺帶移動的鄂爾多斯地臺東南部，地形為東北高，西南低，東西長，南北窄海拔在 860 1760 米之間。 （ 2）氣象條件：寧縣地處大陸內(nèi)部，輸暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，年平均溫度 ，多年平均降水量 雨多集中在 7、 8、 9 月份，降水變化差別明顯，冬季干旱，雨雪稀少。 （ 3）水文條件：流經(jīng)縣內(nèi)的有涇河、馬蓮河、九龍河、城北河等 7 條河流，東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 10 - - 10 - 年入徑流量 其中馬蓮河年平均流量為 s，地下水主要為第四系河砂礫石潛水和白堊系環(huán)河組風(fēng)化裂隙水。 （ 4）交通條件：寧縣東臨黃陵、延安 ;南距咸陽 200距慶陽機場 50道 211、省道 202 線穿境而過，是縣內(nèi)通往蘭州、西安等的主干道。 第 3 章 生產(chǎn)工藝流程和工 藝條件 - 11 - 第 3章 生產(chǎn)工藝流程和工藝條件 酒生產(chǎn)工藝流程的確定 芽制造工藝流程及工藝條件 熱空氣 原大麥 粗選 精選 分級 浸麥 發(fā)芽 干燥 除根 貯藏 商品麥芽 水 調(diào)溫調(diào)濕空氣 麥根 圖 3芽制造工藝流程示意圖 械輸送 斗式提升機 （ 1）目的：除去較大雜質(zhì)，如木塊、麻袋片、石塊、雜草，除去野生植物種子，除去細(xì)小的雜質(zhì)，沙石，塵埃。 （ 2）設(shè)備：粗選、旋風(fēng)分離器。 （ 1）精選的目的：除去非谷物、半粒。 （ 2）精選的設(shè)備：精選機（雜谷分離機）。 （ 3）分級的目的 ：為浸麥均勻，發(fā)芽整齊創(chuàng)造條件；顆粒整齊，麥芽粉碎后得到粗細(xì)均勻麥芽粉，提高麥芽浸出率。 （ 4）分級的設(shè)備：圓筒分級篩。 粗選啤酒大麥 圓筒分級篩小篩孔 圓筒分級篩大篩孔 號啤酒大麥 號啤酒大麥 號啤酒大麥 圖 3麥精選工藝流程示意圖 （ 5）大麥的貯存 貯存條件：低溫貯存；若水分高于 15%則很難貯存，必須事先經(jīng)過通風(fēng)干燥，一般要求水分在 13%以下；溫度控制在 15 以下，立倉貯存。 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 12 - - 12 - （ 1）目的：除去雜質(zhì)、除去灰塵、除去微生物，洗滌；提高麥粒的含水率，水分由 12 14%變?yōu)?43 48%；浸出麥皮中的有害成分，并有一定的殺菌作用，提高發(fā)芽速度。 （ 2）設(shè)備：柱錐形浸麥槽。 （ 3）浸麥操作：水浸 1h水洗 1h打浮麥 添加劑 浸麥 （ 4）條件：添加劑：采用甲醛溶液 1 t 大麥 （ 5）方法：浸水?dāng)嗨惶娣ā?（ 1）目的：產(chǎn)生各種水解酶，并使麥粒中的一部分非活化的酶得到活化和增長；隨著酶系統(tǒng)生成，使麥粒達(dá)到一定溶解度。 （ 2）發(fā)芽條件及控制：根芽和葉芽長度的控制：淺色麥 芽要求 75%的顆粒葉芽長度為顆粒長度的 34；深色麥芽控制 75%的顆粒葉芽長度為顆粒長度的3/4 1。 （ 3）發(fā)芽方式：通風(fēng)式發(fā)芽方法。 （ 4）設(shè)備：薩拉丁發(fā)芽箱。 （ 5）綠麥芽標(biāo)準(zhǔn)：發(fā)芽率 95%。 黑色啤酒釀造成敗與否的關(guān)鍵之一是著色麥芽的制取，它關(guān)系到黑啤酒的外觀色調(diào)及口感、質(zhì)量，這也是目前我國眾多啤酒生產(chǎn)廠家深感棘手的難題。 （ 1）濃色麥芽的制取 先用發(fā)芽率在 95 %以上、蛋白質(zhì)含量為 11 % 左右的大麥 ,控制其浸麥度在45 % 48 % 之 間，發(fā)芽 7 8 天，使其充分溶解后 置于干燥爐中干燥 ,焙焦溫度為 105 110 ，當(dāng)麥粒呈 黃褐色即可。所獲得的濃色麥芽水分 3 %，色度 1314位，它在黑啤酒中起著良好的著色作用，并使之具有強烈的麥芽香味 8。 （ 2）焦糖麥芽的制造 用篩選過的淺色干麥芽，加 20 左右的水浸漬 12h，撈出瀝干，放 入 炒麥機內(nèi)，緩慢升溫至 65 ，保溫 升溫至 110 120 焙焦至麥皮呈深黃色、胚乳呈乳泊色即可。所獲得的焦糖麥芽色度 120 140位 ,具有濃郁的焦香味 ,能增進(jìn)黑色啤酒的醇厚感 ,并產(chǎn)生較強的麥芽香味。 （ 3）黑麥芽的制造 用篩選出的小粒淺色干麥芽，在 2 倍水中浸泡 10h 12h，撈出瀝干，放人炒麥機內(nèi)在 55 65 以保持 2h 3h。升溫至 100 再保溫 1h，然后迅速升溫至160 保溫 1530行焙香。再升溫至 210 保待 1530續(xù)進(jìn)行第 3 章 生產(chǎn)工藝流程和工 藝條件 - 13 - 焙香。最好升溫至 220 維持 1015行著色 ,立即取出冷后密閉保存。所獲得的黑色麥芽色度為 1200 1500位 ,可增加黑啤酒的色度和焦香味 8。 （ 1）目的：停止綠麥芽生長和酶的分解作用；除去麥芽中其他水分， 防止麥芽腐敗變質(zhì)，使麥根干燥便于貯藏，便于脫落除去；除去生麥芽的生腥味，產(chǎn)生干麥芽特有的色香味。 （ 2）設(shè)備：水平式單層高效干燥爐 （ 3）工藝條件：起始溫度 45 55 ；凋萎過程中溫度一般控制在 45 65之間；中間溫度 60 65 ；淺色麥芽焙焦溫度略低 80 85 ，深色麥芽 100105 。 表 3芽干燥過程表 干燥階段 溫度 / 時間 / h 水分 / % 凋萎 40 45 10 12 4510 60 65 106 7 干燥 65 80 3 4 6 75 焙焦 80 85 3 4 4 以下 （ 1）除根的目的：根芽吸濕性強，貯藏時容易腐爛，有不良苦味，破壞啤酒風(fēng)味，容易改變啤酒的色澤。 （ 2）設(shè)備：除根機 （ 3）麥芽干燥后 24h 內(nèi)完成除根，除根后冷卻到 20 以下。 （ 4）貯藏目的：干燥操作不當(dāng)產(chǎn)生的玻璃質(zhì)麥芽，貯藏時會向好的方面轉(zhuǎn)化；酶活力提高；提高麥芽酸度有利于糖化；麥芽貯藏吸水后，麥皮失去原來的脆性，有利于麥汁的過濾。 （ 5）方法：立倉 H 20m，半年。 （ 6）要求：入倉時麥芽溫度 20 ，貯藏麥芽的水分含量 5%，貯藏時間至少一個月以上，盡量縮 小麥芽與空氣接觸面。 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 14 - - 14 - 化工藝流程及工藝條件 洗糟水 酒花 氧氣 酵母 麥芽 粉碎 糖化 過濾 煮沸 漩渦沉淀 薄板冷卻 發(fā)酵 輔料 粉碎 糊化 麥糟 熱凝固物 圖 3化工藝流程示意圖 （ 1）糊化 糊化鍋 (攪拌器可以在底部，先加預(yù)置水，然后進(jìn)玉米漿（玉米 水 =1 5，調(diào)漿槽內(nèi)加水，然后調(diào)成漿狀，攪拌均勻）攪拌器也可在頂部，直接進(jìn)玉米漿。 玉米漿從糊化鍋頂部進(jìn)入， 50 進(jìn)料 73 保溫 503 ，000 ， 100出部分水，鈍化酶。 玉米漿在入糊化鍋時（即打料時），先加磷酸調(diào) 加入氯化鈣，利用其中的鈣離子提高液化酶穩(wěn)定性。糊化時，一般不測 用鹽酸和硫酸，因其腐蝕設(shè)備，而且二氧化硫影響啤酒雙乙酰還原、風(fēng)味等。 兌醪即為將糊化醪打入糖化鍋，分兩次打，也就是兌醪 1 和兌醪 2. 兌醪 1：加磷酸，可以滿足微生物生長需要，具有緩沖作用。 兌醪 2：生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)酒加乳酸，使口味柔和，煮沸 10兌醪。 （ 2）糖化 44 進(jìn)料，料 水 =1 5，進(jìn)料時加入硫酸鈣和磷酸，進(jìn)完料加入糖化酶或復(fù)合酶，復(fù)合酶包括木聚糖酶和 溫 40一次兌醪：兌醪后料液溫度為 48 ， 20行蛋白質(zhì)休止；第二次兌醪：醪后料液溫度為 72 ，若溫度不夠可加汽；加入兌醪酸 3020測碘反應(yīng)，再保持 10 78 時打到過濾槽。升溫速度 1 ，糖化時間共 2 （ 3）過濾（后糖化作用） 溫度升高到 時開泵打醪，之前槽內(nèi)必須有預(yù)置水（上批 次殘?zhí)撬黝A(yù)置水）。排除空氣，同時防止麥糟堵塞篩孔 ,預(yù)置水剛沒過篩板即可 ， 4 6完醪。過濾時注意：排糟孔關(guān)著；回流；耕糟刀降至最底部，盡可能多的回收原汁（即頭號麥汁），過濾時間不超過 1h。然后洗糟，洗糟水溫 76 78 ， 洗 3 次， 3 次洗糟水和原汁都放入麥汁暫存罐，夠滿鍋量后，剩余的洗糟第 3 章 生產(chǎn)工藝流程和工 藝條件 - 15 - 水放入殘?zhí)枪蕖Ｈ蜗丛闼昧?70 7t）、 14070麥汁因原料、濃度不同有區(qū)別，頭號麥汁過濾時間不能超過 1h，過濾總時間不超過 糖一部分做預(yù)置水，一部分加入糊化鍋用來補 水。 過濾槽的耕刀高度控制：濾酒時，耕刀調(diào)高，以免破壞過濾層；布槽和排槽時，耕刀降低。過濾槽回流時通過調(diào)節(jié)閥的開度，控制麥汁回流的速度、流量和澄清度。 （ 4）煮沸 加酒花時間：第一次為煮沸開始 10青島大花（顆粒）；第二次為煮沸開始 20據(jù)苦味物質(zhì)調(diào)節(jié)加量；第三次為煮沸結(jié)束前 10時加單寧、卡拉膠。 表 3同類型啤酒的酒花添加量 啤酒類型 原麥汁濃度 % 酒花添加量 g 100酒花添加量 g 100L 啤酒 淡色啤酒 11 14 170 340 190 380 深色啤酒 11 14 120 180 130 200 （ 5）回旋沉淀 煮沸后的麥汁切線進(jìn)入回旋沉淀槽，位置為液面高度的三分之一，進(jìn)料速度為 7 11m/s，回旋 20置 20 40料時分上排（主要、快），液面高度的三分之二；中排，液面高度的十分之一，順次打開，打料時在槽內(nèi)加酒花油 制酒）；下排。待所有麥汁放完后，槽內(nèi)控一下，然后打開下排收集剩余麥汁，之后由槽上部的小球放入 80 85 的水，將熱凝固物打散，打開下排將熱凝固物放入貯罐，下次過濾槽過濾時送入過濾槽，一般是在第一次洗糟時加 。 酒發(fā)酵工藝流程及工藝條件 酵母 冷卻麥汁 主發(fā)酵 后發(fā)酵 酵母泥 圖 3酵工藝流程示意圖 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 16 - - 16 - 用 冰水冷卻麥汁，麥汁冷卻后溫度為 8 9 。五批冷卻后的麥汁可裝滿一個發(fā)酵罐，前四批麥汁冷卻后充氧氣， 6L。從回旋沉淀槽 冷卻 發(fā)酵罐。70完。精制酒加脯氨酸內(nèi)切酶 除多酚成分（代替甲醛）。 液體試管一天 25 250 三角瓶一天 25 2500 卡氏罐一天 23 20 種子罐兩天 18 5 繁殖罐兩天 16 50 擴培（ 1）兩天 14 27t 擴培（ 2）兩天 12 60t 發(fā)酵罐 10 好氧菌： 3 天，膜濾 m， 100于 5 個 厭氧菌： 5 天 （ 1）溫度控制：接種溫度一般控制在 5 8 ，若酵母的起發(fā)速度越快，酵母添加量較大，可適當(dāng)降低溫度；上面發(fā)酵最高溫度普遍低于下面發(fā)酵，就下面發(fā)酵而言，低溫發(fā)酵控制在 9 ，高溫階段控制在 10 13 ；發(fā)酵結(jié)束溫度一般控制在 4 5 。 （ 2）濃度控制：在保持酵母添加量和麥汁組成的一定情況下 ，麥汁濃度受發(fā)酵溫度和發(fā)酵時間的控制，如果發(fā)酵旺盛，則降糖濃度快，則可適當(dāng)降低溫度和縮短其溫度保持時間，發(fā)酵時間主要取決于發(fā)酵溫度變化，發(fā)酵溫度高，則發(fā)酵時間短，對下面發(fā)酵而言，主發(fā)酵時間一般在 7 14 天。 （ 1）壓力控制：下面發(fā)酵滿罐后，一般敞口發(fā)酵 2 3 天，然后可封罐，罐壓在 第 3 章 生產(chǎn)工藝流程和工 藝條件 - 17 - （ 2）發(fā)酵酒工藝要求 :將發(fā)酵液從貯酒罐下面進(jìn)入，不易起泡，易控制酵母細(xì)胞濃度，一般在每毫升（ 5 10） 106個。 （ 3）溫度控制：后發(fā)酵采用室溫控制酒溫，先高溫后低溫，開始溫度在 3左右，而后逐步降溫至 1 。 （ 4）時間控制：根據(jù)啤酒的種類、原麥汁濃度和貯酒溫度而異來決定時間的控制范圍。 五批麥汁滿一個發(fā)酵罐，滿灌時間 24h 以內(nèi)（ 15h）。先進(jìn)一批麥汁，第二批麥汁與酵母混合（在管線上）后入罐。滿罐溫度 ，保持 7 天，然后自然升溫到 12 ，進(jìn)行主發(fā)酵和雙乙酰還原，保持 4 5 天（ 3 天），常壓，主酵時酵母細(xì)胞數(shù) 雙乙酰降到 L 以下時，先以 h 速度降溫到 3 4 ，再以 h 速度降到 ，此時糖 度降到 度計度計。停止回收 始保壓。冷貯時間 7 天，保罐壓 貯期間保證發(fā)酵液溫度不回升，每天排放一次冷凝固物。 酒齡： 18 天以上（從滿罐開始計，普通酒 16 天） 排冷凝固物： （ 1）滿罐后第 12h、 24h、 36h、 72h 各排一次 （ 2）酵母回收和雙乙酰還原期間，每天排一次冷凝固物和廢酵母 （ 3）貯酒時每天排一次冷凝固物。 糖度測定：滿罐第 1 天、 2 天、 3 天，每 8h 測一次；第 4 天每 2 4h 測一次；第 5 天每 2h 測一次，直到糖度降到 度計，保證降糖速度 3糖度計。 酵母回收：發(fā)酵糖度曲線降到最低且糖度不再變化，要求 24h 以內(nèi)回收酵母，每罐開始 18%酵母排掉。酵母使用代數(shù)不超過 4 代，第 5 代送去干燥。 酵母使用原則：先收先用。酵母回收后和雙乙酰還原期間，每天排一次冷凝固物和廢酵母過濾等排一次廢酵母。廢酵母每隔一天排一次。 酒澄清工藝流程及工藝條件 發(fā)酵罐 排酒頭（冷凝固物） 緩沖罐，加入硅膠防冷混濁 過濾機 在濾框內(nèi)預(yù)涂硅藻土 酒液與硅藻土混合入板式過濾機，當(dāng)壓力大于 ，需要洗機，洗機時間 4 5h。過濾機生 產(chǎn)能力 16 17t/后啤酒濁度 下。袋濾器，除去殘余硅藻土 在管線上加脫氧水稀釋，充入 酒罐， ，至少 4h，但不超過 24h。 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 18 - - 18 - 酒包裝工藝流程及工藝條件 包裝形式：瓶裝、罐裝、桶裝。 瓶子卸箱 洗瓶機：預(yù)浸槽 瓶口朝下 堿 槽 堿噴淋 堿 槽 熱水噴淋 堿 槽 驗瓶 溫水噴淋 酒機 清水噴淋 壓蓋 殺菌 驗酒 貼標(biāo) 裝箱 氣源壓力 作壓力 預(yù)浸槽：自來水 3040 ，潤濕、去標(biāo)、預(yù)熱作用 瓶口朝下：控干 堿 槽：氫氧化鈉 7688 ，過高：霉斑洗不掉，溫差大碎瓶、汽耗大；過低：堿作用不好；洗瓶機包括除垢劑、消泡劑、螯合劑；洗瓶機 堿液 =1 810 只在堿 槽中加氫氧化鈉 堿噴淋：上噴淋洗瓶外面，下噴淋洗瓶內(nèi) 堿 槽：降低溫差，除標(biāo)， 65 熱水噴淋：保證溫差，除標(biāo) 堿 槽：降低溫差，除標(biāo)， 55 溫水噴淋：進(jìn)一步降溫， 3545 清水噴淋：軟化的自來水， 10 ， 23揀去異形瓶、裂紋瓶、破口瓶、臟瓶 第 3 章 生產(chǎn)工藝流程和工 藝條件 - 19 - 抽真空 90% 用二氧化碳排瓶內(nèi)空氣， 氧化碳備壓：通過回風(fēng)管向瓶內(nèi)充二氧化碳，使瓶內(nèi)壓力和酒機壓力相同，即等壓罐裝 灌酒：環(huán)形酒罐， 位 60%左右 酒灌至管口，停滯灌酒，卸壓，瓶托氣缸下落 高壓激泡，排瓶頸空氣，激泡水 8085 ， 徑 升溫快，降溫慢，有八個溫區(qū)。高溫區(qū)：酒溫 ；剛出高溫區(qū)： ；保溫區(qū)： 61 ， 10溫達(dá) 60 即為致死階段。 半瓶：液位不到漏氣：起細(xì)沫臟酒：占 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 20 - - 20 - 第 4章 啤酒生產(chǎn)過程中的物料衡算 麥物料平衡計算 表 4芽生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項目 % 代號 原大麥含水分 13 漬大麥含水分 45 麥芽含水分 43 麥芽含水分 4 浮麥含水分 35 麥 及雜谷分離損失 10 P 分級損失 5 R 浸麥損失 0.8 t 浮麥損失 1 n 發(fā)芽損失 7 m 除根損失 4 q 斤精選大麥生產(chǎn)深色麥芽的物料計算 （ 1）浸漬大麥 100選大麥含干物質(zhì) 87% 100選大麥含干物質(zhì) =100（ 1=100（ 1 =87 浸漬總損失 =n+t=大麥浸漬后含干物質(zhì)量 =87 1 = 浸漬后大麥重量 浸漬后大麥容重以 660kg/以浸漬后大麥容積 V（ 2）綠麥芽 精選大麥浸麥，發(fā)芽過程中的總損失 n t m=(1+)%=100選大麥發(fā)芽后，綠麥芽的干物質(zhì)含量 G 干 =87 （ = 第 4 章 啤酒生產(chǎn)過程中的物料衡算 - 21 - 綠麥芽重量 綠麥芽容重以 410kg/綠麥芽容積 41 0 10 精選大麥容重以 635kg/則 100選大麥容積 由 100選大麥制成綠麥芽時 ，其容積增加倍數(shù)為 倍 （ 3）成品麥芽 根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，干麥芽含水分為 除根損失 q=4% 則 100 精選大麥得麥芽根量： 874%= 除根后成品麥芽干物質(zhì)量為： 則 100 精選大麥制成成品麥芽的重量為： 成品麥芽容重以 500 /成品麥芽容積 （ 4）原大麥 根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，精麥及雜谷分離損失 P=10%，分級損失 R=5% 則 100 精選大麥，需要原大麥量為： 71 0 0)510(1 0 0 1 0 0 原大麥容重為 650 /原大麥容積為： 分級前大麥重量為： 00 % 0 71 0 0%1 0 0% 原大麥量精選大麥量大麥精選率 % 0 01 0 0 0 0% 精選大麥量除根后麥芽量麥芽生成率 成品麥芽對原大麥的生成率為： % 0 7 東北電力大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 - 22 - - 22 - 生產(chǎn) 100 成品麥芽需用原大麥量為： 生產(chǎn) 100 成品麥芽需用精選大麥 量為： （ 5）浮麥 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：浮麥損失 n=1% 則 100 精選大麥中浮麥量為 871%=麥含水分 35% 則 浮麥重量設(shè)浮麥在空氣中干燥后其水分為 13% 則 干浮麥重量干浮麥容重 500kg/ 100選大麥得浮麥容積為 （ 6）麥根 從 中得 100選大麥麥根重 根含水分 10% 100選大麥麥根量為： 麥根容重 350kg/根容積為： 0 03 5 （ 7）精選大麥 精選大麥容重 635 kg/00選大麥容積 （ 8）對 100 成品麥芽進(jìn)行換算 100品麥芽是 100選大麥所產(chǎn)成品麥芽 倍數(shù) n 倍 （ 9）麥芽生產(chǎn)物料衡算 第 4 章 啤酒生產(chǎn)過程中的物料衡算 - 23 - 表 4麥物料衡算表 物料名稱 對 100選大麥 對 100品麥芽 浸漬大麥 麥芽 品麥芽 大麥 麥 根 選大麥 化物料平衡計算 表 4酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項目 名稱 代號 % 說明 額定指標(biāo) 原料利用率 99 麥芽水分 玉米水分 3 無水麥芽浸出率 8 無水玉米浸出率 5 原料配比 麥芽 m 60 玉米 n 40 冷卻損失 熱麥汁 發(fā)酵損失 冷麥汁 損失率 過濾損失 發(fā)酵后啤酒量 包裝損失 過濾后啤酒量 空瓶 瓶蓋 商標(biāo) 啤酒總損失率 100 混合原料，其中麥芽 60 ，玉米占 40 。 混合原料生產(chǎn)