毕业设计啤酒生产工艺设计.doc

成都纺织高等专科学校毕业设计专 业：生物技术及其应用091班指导老师：蒋 旎姓 名：何银银学 号：200906041010 年产8万吨10.1度淡色啤酒生产工艺设计1 原料的选择与论证啤酒是以麦芽为主要原料，以酒花为香料，经过糖化发酵而成的含有二氧化碳气泡性低酒精饮料。啤酒酿造的主要原料有大麦、小麦、玉米、大米、高粱等谷类。玉米和红薯等淀粉蔗糖和淀粉糖浆等。本次设计用大麦为主要原料。1.1 啤酒生产的主要原料-大麦大麦的种植遍及全球，产量高，自古以来大麦是酿造啤酒的主要原料。1.1.1 选择大麦的主要依据（1）大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类；（2）大麦种植遍及全球；（3）大麦的化学成分适合酿造啤酒，能制成啤酒的独特风味；（4）大麦是非人类使用主粮。按用途之别大麦可分为食用、饲料及酿造用三大类。按大麦籽粒在麦穗上断面分配形态，可分为六棱大麦、四棱大麦和二棱大麦。六棱大麦的麦穗断面分配呈六角形，即麦穗上有六行麦粒围绕着一根穗轴。六棱大麦籽粒欠整齐，粒子较小。六棱大麦蛋白质含量高，适合于制高糖化力麦芽，它的淀粉含量相对较低，浸出物稍低。四棱大麦的麦穗不像六棱大麦那么对称，有二对籽粒互相交错，麦穗断面呈四角形，故而得名。二棱大麦是六棱大麦的变种，麦穗上只有两行籽粒，粒子均匀饱满且整齐。二棱大麦的淀粉含量较高，蛋白质的含量相对较低，浸出物手得率亦高于六棱大麦。所以一般都用二棱大麦。根据大麦的播种时间，可将大麦分为春大麦和冬大麦两种。春大麦多在春季惊鸷后清明节前播种，生长期短，只有34个月。冬季在秋后播种，生长周期长达200天左右。成熟较整齐，休眠期较短。1.1.2 适于酿造的大麦品种用于啤酒酿造的大麦应该满足一些基本的要求：（1）感观良好的大麦有光泽，淡黄，不成熟的大麦呈微黄色；具有新鲜稻草香味，优良大麦皮薄有细密纹道，麦粒以短胖者为佳，前者浸出物高，蛋白质低，发芽快，杂谷粒和砂土等应在2%以下。（2）物理检验千粒重 以无水物计千粒重应为3040g。二棱大麦较六棱大麦重。千粒重浸出物相应亦高。麦粒均匀度 按国际通用标准，麦粒腹径可分为2.8mm、2.5mm、2.2mm三级。2.5mm以上麦粒占85%者属一级大麦，2.5mm2.2mm者为二级，2.2mm以下为次级，用作饲料。胚乳性质 胚乳断面可分为分状，玻璃质和半玻璃质三种状态。优良大麦粉状粒为80%以上。（3）化学检验水分 测定水分是计算干物质的基础，原料大麦水分不能高于13%，否则不能贮存。蛋白质 蛋白质含量一般要求为9%12%。蛋白质含量高，制麦不易管理，易生成玻璃质，溶解差，浸出物相应低，成品啤酒易浑浊。进出物 间接衡量淀粉含量的方法，一般为72%80%（干物计）1.1.3 酿造大麦的质量标准轻工业部于1978年制定颁布出标准，至1986年12月经国家啤酒大麦专家组审定，正式制定和通过了啤酒大麦标准，编号为QB-1416-87。内容见表1-1-1.一、感观指标（一、二、三级相同） 淡黄色、具光泽、无病斑粒、无霉味和其它异味 二、理化指标项目 二 棱 多 棱优级一级二级优级一级二级水分% 131313131313千粒重g（无水物）424036403530发芽率% 979590979590发芽势% 959085969285大麦浸出物含水量（无水）%807674767270蛋白质含量（无水）%1212.513.512.513.514选粒试验（2.5mm以上）%858076757065夹杂物含量%0.51.52.00.51.52.0破损粒含量%0.51.02.00.51.02.0表1-1-1 酿造大麦的质量标准大麦必须经过发芽制成麦芽，利用麦芽中的一些酶来制备。制麦的目的在于利用大麦丰富、全面的酶系统，使难溶的大分子物质适度的降解，增加可溶物，除去“生青味”产生“独特香”。 1.1.4 麦芽的制备（1）麦芽的制备工艺麦芽的制备可分为颜料清选分级、浸麦、发芽、干燥、除根等过程。其工艺流程可见图1-1除铁、除芒 空气、碳水 原料大麦粗选分选各种尺寸的大麦可制麦的大麦称量暂贮槽麦水混合槽浸麦槽CO2 细小麦粒 发芽箱 绿麦芽干燥炉除根烘焙贮藏成品 热空气图1-1 麦芽制备工艺流程图（2）制麦工序的说明为了确保麦芽质量，生产过程中应注意一下问题： 温度 通常将浸麦和发芽温度合并称为制麦温度，发芽温度有低温、高温、低高温结合几种方法。低温制麦 一般为1216，低温制麦时大麦的根、叶、芽生长缓慢，生长均匀，呼吸强度减弱。适宜制浅色麦芽。但低温制麦将明显延长时间，相应增加了动力消耗和设备台数。高温制麦 一般为1822，高温制麦时，大麦根、叶、芽生长快速。酶活力形成快，色深。适宜制深色麦芽。但该法在制麦过程中损失大，溶解性较差。低高温结合制麦 前34天用1216，后几天用1820，以保证溶解完全。 浸麦度 通常浅色麦芽用45%46%的浸麦度，深色麦芽高达48%。高水分发芽有利于提高可溶氮和糖化力，但损失大。低水分发芽呼吸损失小，浸出物高。公认的合理浸麦度是取其中，即45%46%。 通风 发芽前期及时通风供氧、排CO2，有利于酶的形成。发芽后期应适当减少通风量。后期为此麦层4%8%的CO2含量，既可以抑制胚芽发育，减少制麦损失，也有利于麦芽溶解。 发芽方法 浸渍后的大麦，进入正式发芽期。发芽势在专用的发芽设备中进行的。传统的老式发芽都是在普通水泥板上进行的。室内只需要适当隔热保潮及避光等条件。 添加剂 在浸麦水中添加各种适当的添加剂能除去有害物质，杀菌。添加石灰1.3kgt能杀菌浸出多酚，苦味物，稳定性高。加H2O21.5kgt能灭菌，促进发芽，促进麦芽溶解，蛋白质分解。添加甲醛。1.31.5m3能杀菌，防腐。降低花色苷提高稳定性。 发芽时间 发芽周期长短取决于其他条件配合，若发芽温度低，则必须适当延长时间，一般发芽周期为68天。如添加GA3，选育优良大麦品种，在发芽箱喷水斗有利于缩短发芽时间。 发芽后处理 干燥，除根，烘焙，贮存。（3）成品麦芽的品质指标与要求 感观指标无霉杂味，麦芽香浓，牙咬发脆且松散，优质浅色麦芽具谈黄色而且有光泽感。着色、黑色麦芽具有麦芽香味和焦香味，无异味无霉粒。 理化指标见表1-1-2所示表1-1-2 啤酒麦芽理化指标级别项目优等品一等品合格品ABCABCABC夹杂物含量/% 0.5  0.8  1.0 出炉水分/% 5.0  5.0  5.0 糖化时间/min 淡色 10  15  20 色度/EBC淡色着色黑色 90-1301302.53-.5  90-1301302.5-4.5  9.-1301302.5-5.0 煮沸色度/EBC 淡色 8.0   10.0  10.0浸出物含量/%(以干重计)淡色着色黑色79.0 60.0 55.0  76.0 60.0 55.0  73.0 60.0 55.0  粗细粉差/% 淡色 2.0   3.0  4.0黏度/Pa.s*103 淡色  1.60  1.65  1.70-氨基酸含量 淡色 150 140  110 库尔巴赫植/%淡色着色黑色39-4425-4620-46   38-4725-4720-47  36-4725-4720-47 糖化力/WK 淡色250  220  200  注:级别一栏内优等品、一等品、合格品指标体系中A表示限制指标,B表示一般指标,C表示参考指标.啤酒酿造主要原料是麦芽，但是为了改善啤酒的口味、色泽，提高起泡性，稳定性，降低成本，提高设备利用率。因此可加入其他原料。包括大米、酒花、水、酵母。1.2 啤酒酿造的其他原料啤酒酿造的辅助原料有大米、玉米、糖（浆）等。啤酒酿造过程中加入大米可以使啤酒的色泽浅，口味纯净，泡沫洁白细腻，持泡性好。因此可在啤酒酿造过程中加入20%的大米。1.2.1 大米与酿造关系大米的化学成分对酿造有较大的影响，特别是不同品种，不同地区大米成分差异较大。其中对酿造影响最大的是蛋白质和淀粉。大米的化学成分见表1-2-1。表1-2-1 大米的化学成分稻谷米糠精米糠精粳米精杂碎米水分10.2811.4611.8813.3813.08.5粗蛋白质7.9515.088.027.187.29.427.0粗脂肪1.6520.071.960.260.21.490.6碳水化合物65.637.6476.0679.3679.188.583.0纤维素10.427.320930.200.30.40.5无机盐4.098.431.150.461.00.31.2.2 啤酒酿造对大米的质量要求酿造用大米的质量标准见表1-2-2。表1-2-2 大米的质量标准项目 色泽洁白，富有新鲜光泽，无黄色、棕色和青绿色，不成熟粒，无霉粒 香味有新鲜粮香，无异味 夹杂物不超过0.2%，不得含有米胚芽浸出物92%以上（无水物计） 蛋白质10%以下（无水物计） 脂肪1%以下 水分12.5%以下啤酒花是啤酒酿造重要的香料物质，它能赋予啤酒柔和又没的芳香和爽口味的微苦味，能加速麦汁中高分子蛋白质的絮凝，能提高啤酒泡沫起泡持泡性，也能增加麦汁和啤酒的生物稳定性。1.3 啤酒花 啤酒花的成分与酿造有较大的关系。啤酒花的成分见表1-3-1成分含量水分8%12%总树脂14%18%挥发油0.3%0.5%多酚物4.0%7.0%果胶1.5%2.5%糖类1.5%2.5%氨基酸0.1%粗蛋白13%16%脂肪和蜡质2.0%4.0%无机盐7.0%9.0%纤维素、木质素35%40%-酸6.5%-酸2.0%对啤酒酿造影响较大的有酒花油、-酸、-酸、多酚。1.3.1 酒花的主要成分对啤酒酿造的影响酒花油酒花油是酒花腺体一种重要成分，它经蒸馏后成黄色油状物，是啤酒重要的香气来源，特别是它易挥发，是啤酒开瓶闻香的主要成分。它的主要成分是但萜烯及少量醇、酯、酮等化合物。-酸又称葎草酮，啤酒中苦味和防腐力主要来自-酸异构物质。-酸是衡量酒花质量的重要标准，国际上常以每公顷地产多少公斤-酸来反映产率。异-酸是啤酒苦味物的主要物质，它比-酸溶解度大，虽然没有-酸苦，但是味更柔和，同时对啤酒的起泡性有好处。-酸又称蛇麻酮，它的苦味不及-酸大(约为19)，但它更易氧化形成-软树脂，-软树脂能赋予啤酒宝贵的苦味。多酚酒花中多酚物质约占总量的4%8%,它们在啤酒中的作用为：（1）在麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物。（2）在麦汁冷却时形成冷凝固物。（3）在后酵和贮酒直至灌瓶以后，缓慢和蛋白质结合，形成气雾浊及永久混浊物。（4）在麦汁和啤酒中形成色泽物质和涩味。酿造用的酒花应当符合以下标准，见表1-3-2表1-3-1 酒花的质量标准指标一级二级三级感官指标色黄绿色，光泽，变色2%黄绿色，光泽，变色8%黄褐色15%香香味浓郁，无异味有明显香味，无异味有酒花香味花体均匀大小均匀、完整，破碎20%大小均匀、完整，破碎30%大小均匀、完整，破碎40%夹杂物0.15%0.7%1%理化指标-酸6.5%5.0%4.5%密度密度12%，包装密度350kg/m3水是啤酒酿造中用量最大的，水是啤酒的灵魂，啤酒酿造用水包括洗涤用水，酿造用水，酵母洗涤用水，冷却用水。1.4 啤酒生产用水1.4.1 大麦浸渍用水大麦浸渍用水应满足一定要求，见表1-4-1表1-4-1 大麦浸渍用水标准项目理想要求极限项目理想要求极限总盐50200500Cu2+3050100总硬度度2820Mg2+105080暂硬度度03812SO42-1050100永久硬度度3515Cl-2080100碱度度0510游离CO203Fe2+00.20.5大肠杆菌03个LMn2+00.10.2细菌总数50个ml大麦浸渍过程中，为了缩短制麦周期，提高质量。可以造浸麦水中加入一些添加剂。常见的添加剂见表1-4-2表1-4-2 浸渍水中常用的添加剂名称用量作用备注石灰12kgt 大麦先配成饱和石灰乳，在洗麦后的第一次浸麦水中添加，有利于杀菌并浸出麦皮中的多酚物质，苦味物质，降低麦芽和成品色泽，改善啤酒风味提和高非生物稳定性注意水的硬度不可过高，否则会产生碳酸盐沉淀而赋予麦皮表面NaOH0.05%0.1%水在第一次浸渍水中添加，有利于浸出麦皮中的多酚物质，苦味物质及蛋白质等酸性物质，改善啤酒风味，色泽，提高啤酒非生物稳定性加入时，用姜黄试纸测定呈碱性反应H2O21.5kgm3 水有强烈的氧化灭菌作用，可使大麦提前萌发有利于休眠及水敏感性大麦，促进麦芽的溶解 价格较高，控制好浓度 漂白粉0.5%1kgt 大麦能杀灭藻类和真菌，浸出麦皮中的色素及多酚物质加量不可过多，否则会影响麦芽中的酶的活性赤霉素GA30.05%0.15gt 大麦能刺激发芽，促进酶的形成缩短发芽周期12天，促进蛋白质的溶解在最后一次浸麦水中加入，搅拌要匀，用量不可过多高锰酸钾0.2kgt 大麦 可杀菌消毒，促进麦粒露头，均匀整齐第一次浸麦水中添加甲醛1.5kgt大麦有杀菌防腐作用，浸出花色苷，提高啤酒非生物稳定性，抑制根芽生长，降低制麦损失不提倡使用1.4.2 设备用水设备用水应注意防止微生物污染，板结，防腐化。 除去悬浮物悬浮杂质多，使得透明度低，可用机械过滤，加凝聚剂过滤。但注意凝聚剂不得过量。 水中 Ca2+ 、Mg2+去除使用离子交换处理啤酒酿造过程中的水，利用离子交换剂（如树脂）中带的离子去交换相同符号的离子。水中微生物的去除微生物去除采取： 砂滤，紫外线消毒。 加氯等方法。1.4.3 麦汁制备用水麦汁的制备用水见表1-4-3表1-4-1 麦汁的制备用水指标我国饮用水标准GB5749-85浅色啤酒酿造水理想要求极限总盐100050-200500总硬度/度252-820暂硬度/度/0-38-12永久硬度/度/3-515碱度/度/0-510Fe2+0.30-0.20.5Mn2+0.10-0.10.2Cu2+1.00-0.10.2Zn2+1.01-3.05.0Ca2+/30-50100Mg2+/10-5080SO42-25010-50100Cl-25020-80100F-1.000.3NO3-（以N计）200-35.0As0.05/0.04Cd2+0.01/0.01CN-0.05/0.05Pb2+0.05/0.1Hg0.001/0Se0.01/0.01阴离子洗涤剂0.3/挥发酚或酚0.002/-放射性0.1Bq/L/-放射性1.0Bq/L/pH6.5-8.56.5-7.58.0Cr6+0.05/NO2-/0-0.010.05NH4+/0-0.050.3游离CO2/03大肠菌群3个/L03个/L细菌总数100个/mL50个/mL/游离余氯管网末端0.0500.01其中对啤酒影响最大的成分是NO2- 、Fe2+ 、Pb2+ 、Cl-。（1）NO2- NO2-是国际公认的强烈的致癌物质，也是酵母的强烈毒素，它会改变酵母的遗传和发酵性状。甚至一直发酵，在糖化时会破坏酶蛋白，抑制糖化。它还能给啤酒带来不愉快的味道。（2）Fe2+ 优质啤酒含Fe2+应少于0.1mgL，若啤酒中含Fe2+0.5mgL会对啤酒质量造成损坏，如使啤酒泡沫不洁白，加速啤酒的氧化浑浊。若啤酒质量中含Fe2+1mgL会使啤酒着色，并形成空洞感，铁腥味。（3）Pb2+ Pb2+为重金属离子，重金属离子是酵母的毒物，会使酶失活，并使啤酒浑浊。（4）Cl- Cl-对啤酒的澄清和交替的稳定性有重要作用，Cl-能赋予啤酒丰满的酒体，爽口柔和的风味，酿造水中含有2060mgL的Cl-是必要的，但若超过100mgL，也非酿造工艺所求。1.4.4 酵母洗涤用水酵母的洗涤用水应满足以下基本要求：（1）要求酵母洗涤用水中严格无菌；（2）Ca2+ 、Mg2+等金属离子含量应严格控制；（3）总盐、渗透压的合理控制；（4）严格控制金属离子含量。1.4.5 冷却用水冷却用水的要求见表1-4-4表1-4-4 冷却用水的质量要求水质内容允许含量（mgL）备注浑浊度500100由冷却器种类而定，浑浊度过高，常赌赛管路碳酸盐硬度60200取决于水温及CO2量，过高英气垢尾Ca2+ 、Mg2+15002000取决于MgSO4和NaSO4含量Fe2+0.1过高引起设备腐蚀H2S0.5过高会引起设备腐蚀水温越低越好影响用水量和电耗水生物越少越好过多会赌赛管路，形成粘膜，引起腐蚀啤酒酵母是属于子囊菌网原子囊菌亚网内孢霉目出芽酵母亚科酵母属，特点是以出芽方式繁殖，酒精发酵和微生物繁殖时同时进行的。啤酒酵母可以分为上面酵母和下面酵母，本次设计采用下面酵母。酵母的作用机制为对麦汁的某些组分进行一系列的代谢过程，产生酒精等风味物质，构成有独特风味的饮料酒。因此酵母对啤酒酿造影响很大。1.5 啤酒酿造选用酵母不同品种的酵母的酒精合成能力，产香能力，副产物生成的差异很大。因此，要选用合适的酵母。1.5.1 啤酒酵母的选择（1）发酵能力 酵母对糖的发酵能力包括：起酵速度，发酵最高降糖能力，啤酒发酵度，酵母对麦汁的极限发酵度。（2）凝聚性 酵母的凝聚性受酵母的遗传和外界条件的影响，我国优选啤酒酵母时应选择凝聚性中等或强的酵母，便于收集酵母，过滤啤酒。（3）产生孢子的能力 为了缩短酵母的扩培时间和发酵前期的酵母增值时间，希望选择产孢子能力强的菌株。（4）发酵度 我国单色型12°啤酒的发酵度，优秀啤酒大多在65%68%,而一些传统发酵酵母酿制的大多在62%63%。低于60%发酵度的啤酒很难成为优质啤酒。1.5.2 啤酒酿造的标准啤酒酿造的标准见图1-5-1表1-5-1 啤酒酿造的标准项目质量要求说明形态感观好的酵母具有均匀的形态和大小，平滑而薄的细胞膜，细胞质透明均匀，物明显血液泡，肝糖染色85%，形态呈圆形或卵圆形年幼少壮的细胞充满细胞质，老熟细胞出现液泡，衰老细胞液泡多，内容物多，颗粒折光性较强凝聚性一般沉淀1.0为强凝聚性，0.5ml为弱凝聚性凝聚性与发酵速度，发酵度有关最终发酵度一般外观发酵度66%80%，真正发酵度55%70%分为低，中，高三种发酵度酵母，根据发酵工艺的规定，选用不同发酵的酵母发酵速度下面酵母：真正降低至（浓度）4.5%，发酵9d高泡期降糖为2.01.2Bxd。上面酵母：真正浓度降至4.5%，发酵6d预测发酵时间细胞大小测定一般为（37）m×（510）m，培养酵母平均45m，年幼细胞较小，代数多的细胞大些。判断酵母种和估计酵母年龄死亡率培养酵母的死亡率1%，生产酵母死亡率3%5%死亡率会影响发酵时间，使啤酒有酵母味死灭温度5253判断酵母纯度。死灭温度升过高，常是酵母变异和污染野生酵母酵母细胞数扩培高泡期最多（510）×107个ml；追加麦汁时5×107个ml；发酵期，漫灌时（1015）×106个ml；高泡期（5070）×106个ml；主发酵结束（1215）×106个ml控制发酵速度海蓉双乙酰还原，有利于提高啤酒风味。扩培时细胞数太低的原因：追加麦芽汁过早，未达增殖最大时追加，追加麦芽汁过迟，酵母沉淀出芽率扩培追加麦芽汁时，出芽率为20%30%,加麦芽汁12h后达90%左右确定麦汁追加之间酵母发酵力300ml麦芽汁失重在12g以上，旺蒸时失重3gd发酵能力检查耐酒精度一般酵母耐酒精10%（质量分数）野生酵母耐酒精14%产酸实验发酵过程中增酸0.7ml100ml测定酵母产算能力产酯实验发酵中酯形成2550mgL影响啤酒风味最适PH酵母发酵最适PH3.07.0。PH2.7或7.0时受产值抑制野生酵母适应PH较宽酵母接种前还必需进行扩大培养。1.5.3 酵母扩大培养（1）酵母扩大培养的工艺流程酵母扩大培养的工艺流程见图1-225L卡式罐250L培养罐（1214，23d）1500L培养罐（1012,3d）20m3繁殖罐（89，78d）零代酵母 图1-2 酵母扩大培养（生产扩大培养阶段实例）（2）扩大培养工艺（要点） 恰当的一种时间 在对数期移种，可获得出芽最多，死亡率最低，最强壮的种细胞，而且缓迟期最短，增殖期最旺盛。可通过培养时间估算法，降糖判别法来判别对数期。 温度 卡尔酵母最适生长温度是31.634，实际生产的扩大培养过程中，还需考虑到减少酵母的死亡率，减少染菌的可能让酵母逐步适应发酵温度。因此，酵母扩大培养采用逐级递降温度培养法。 通风 酵母细胞合成初期需要有酵母甾酵的合成，必须在有氧条件下进行，而且氧是限制性营养物质，即扩培过程中必需有适当通风培养。过度会造成酵母呼吸酶活性太强而酵母酶活性不足，影响发酵。2 原料处理为了使原料中的有效成分最大限度得到利用，有害物质减少，要进行原料处理。原料处理包括麦芽处理，辅料处理，酵母处理等。2.1 麦芽的处理麦芽的粉碎工作虽然简单，但麦芽粉碎度对酿造影响作用深远。因此，要麦芽进行处理。2.1.1 麦芽粉碎的意义麦芽粉碎后可增大比表面，是物料中贮藏物质增加和水、酶的接触面积。加速酶促反应及物料的溶解。但应注意粉碎度，若过细则会使多酚物溶入。2.1.2 麦芽粉碎的方法麦芽粉碎的方法有干法粉碎，回潮粉碎，湿法粉碎，连续浸渍湿式粉碎。其中湿法粉碎能使麦芽表皮比较完整，过滤时间缩短，糖化效果好，麦芽汁清亮。对溶解不良的麦芽可提高浸出率（1%2%）。故此次设计采用湿法粉碎法，麦芽粉碎度以破而不碎为准。2.1.3 麦芽粉碎的标准（1）麦芽粉碎水分要求 仓贮麦芽要求麦粒含水量在5%8%。水分越高麦芽越具有弹性，粉碎越困难，粉碎物越粗糙，麦芽浸出率越低。如果水分过高，则易化成薄片，若水分过低，低于4%，麦芽记忆粉碎成小碎片，造成过滤困难，也不利于洗槽，同样会导致糖化麦芽汁收得率降低，并且影响啤酒的色泽与口味。（2）溶解性要求 麦芽皮壳部分主要由纤维素，半纤维素，木质素，无机盐，色素物质等组成。在糖化时很少溶解，占浸出物的比例低。麦芽粗粒部分是有麦芽中胚乳溶解较差的部分组成（对一粒麦芽常常是麦尖部分胚乳）。在糖化时溶解困难，如这部分比例小，浸出物收率就会降低。麦芽粉和微粉是溶解特别好的胚乳，糖化时极容易被酶分解成麦芽糖。如这部分比例大，浸出物收得率高，但由于蛋白质国都分散可能造成过滤困难或麦芽汁不澄清。（3）粗细粉比例 一般情况粗细粉比例为1:（23）。2.2 辅料粉碎辅料与麦芽最大的区别在于辅料多为未经发芽的谷物，自身酶较少，活力较弱。因此，粉碎要求比麦芽细，便于辅料的溶解。2.2.1 辅料的粉碎方法辅料的粉碎多采用干法粉碎，用三辊式或四辊式的粉碎机或者踵式粉碎机，磨盘式粉碎机。2.2.2 辅料处理的要求辅料处理的要求见表2-2-1表2-2-1 辅料的粉碎度要求ASBC筛号（+筛底）筛孔净宽/mm分级名称粉碎度/%大米玉米带壳大麦102.00皮壳+粗粒/1525-35181.00粗粒101525600.250细粒6040251000.149粉303015-302.3 酒花处理酒花能赋予啤酒柔和优美的芳香和爽口的微苦味，能加速麦汁中高分子蛋白质的凝聚，能提高啤酒泡沫性和持泡性，也能增加麦汁和啤酒的生物稳定性。本才设计采用酒花颗粒替代酒花。使用酒花颗粒也有一定的要求：浅黄色，富有弄浓郁的啤酒花香气，无异杂气味，颗粒均匀，散碎粒4.0%，硬度60Ncm2，崩解时间10s，水分在1012%，-酸含量（干态计）7.0%。2.3.2 酒花的添加量酒花添加应遵照先苦后香，先陈后新，分批投入的原则。第一次：煮沸515min加入总量的5%10%主要是消除煮沸物的泡沫。第二次：煮沸3040min后添加总量的55%60%，主要是萃取-酸，并促进异构。第三次：煮沸后8085min加入总量的30%40%，主要是萃取酒花油，提高酒花香。2.3.2 酒花颗粒的贮藏条件颗粒酒花是把酒花粉压成直径为2.8mm，长约15mm的短棒状，增加其密度，减少其体积，同时也降低了它的比表面积，在充满惰性气体下保藏，冲氮包装酒花可在常温下（20）运输贮存。2.4 酵母扩培与酵母洗涤酵母的扩大培养关键在于：第一，选择优良的单一细胞出发菌株；第二，在整个扩大培养中保证酵母品强壮、无污染。传统酿造啤酒，比较粗放的酵母扩培也在最后一、二级比较粗放（开口培养）。2.4.1 酵母扩培（1）酵母扩培的必要性啤酒酵母纯正与否，对啤酒发酵和啤酒质量的影响很大，啤酒工厂生产使用的酵母由保存的纯种酵母经过扩大培养，达到一定数量后供生产现场使用。最能决定啤酒品是的因素是啤酒酵母，最能影响酿酒工艺和控制的因素也是啤酒酵母啤酒工厂从单细胞分离得到一个酵母细胞，经鉴定确认是本厂生产用的优良菌株，然后经过若干次扩大培养，最后制备成10131014个细胞ml后供发酵用。（2）酵母扩培的工艺路线实验室扩大培养阶段斜面原菌种斜面活化（25,34d）10ml液体试管（25,2436h）100ml培养瓶（25,24h）1L培养瓶（20,2436h）5L（1618,2436h）25L卡氏罐（1418,3648h）。生产现场扩大培养阶段75L卡氏罐250L汉生罐1500培养罐（1012,3d）100hl培养罐（911,3d）20m3繁殖罐（89,78d）零代酵母。2.4.2 酵母洗涤必要性在啤酒生产中，从主发酵液回收酵母泥（可使用56次）作种酵母，由于发酵染菌，回收种酵母泥必然带菌，种酵母带菌常常是导致发酵失败的一个主要原因。所以一定要进行酵母的洗涤。洗涤方法用食用级H3PO4，无菌水稀释至5%浓度，添加至酵母泥中。调节酵母泥PH为2.22.5（每升酵母泥添加5% H3PO4约50ml）搅拌后放置34h。弃去上层酸水，立即用大量麦汁中和后即可作为种酵母立即使用，此法可杀灭大量污染细菌。2.4.3 酵母扩培要求一般均需要进行单细胞分离，并通过一系列测定，鉴定后确定是工厂生产需要的优良纯种后才允许投入扩大培养。扩培过程严格无菌操作。无论那级扩培均需优良的培养基即麦芽汁。要求需恰当的扩大比例。培养条件：温度不要超过35，酵母扩大培养采用逐级递降温度培养法。例如：液体试管（28）小锥形瓶（25）大锥形瓶（23）卡尔罐（20）汉生罐（1315）一级繁殖罐（1213）二级繁殖罐（1113）发酵（10）。2.5 水处理啤酒生产的水处理包括以下几个方面。机械过滤除去水中悬浮杂物，改善水的色度和透明度。水的软化降低水的硬度。除碱除尘消除水的碱度和吸附掉水中的杂尘。吸附改善水的色度，减少有机杂质和微生物。消毒灭菌杀死和减少水中微生物。啤酒酿造水处理方法具体见表2-4-1表2-4-1 啤酒酿造水处理方法水质主要缺点处理方法选择意见悬浮杂质多，透明度低机械过滤，加凝聚剂过滤凝聚剂不得过量单纯暂度和碱度大（8度）煮沸法，加石膏改良，加酸改良前者热能浪费大，后两者可结合使用单纯暂度太高，碱度太大（8度）加石灰处理经济，费时，处理后pH升高离子交换法或电渗析法电渗析法经济，但浪费水，处理后还需离子调整总含盐量（500mg/L），某些有害离子超标，总硬度20度（多级处理），石灰法-机械过滤-活性炭过滤-电渗析-离子交换-反渗透 根据水质选择其中几组组合单纯有机物多或余氯或耗氧量大活性炭过滤处理前水质应透明，无太多悬浮杂质及胶体杂质细菌总数超标砂滤，紫外线消毒，加氯常用于洗酵母水及稀释用水，使用前应脱氯单纯Fe2+Mn2+超标0.8mg/L,1.0 mg /L活性炭过滤，石灰处理可单独使用暴气法处理，硼砂过滤可结合其他处理暴气法处理，硼砂过滤可结合其他处理3 主要工艺选择与论证啤酒生产主要涉及“麦汁制备工艺”“发酵工艺”啤酒过滤、包装等工艺。31 麦汁制备工艺麦汁制备时将固态的麦芽，非发芽谷物。酒花用水调制加工成澄清透明的麦芽汁的过程。制成的麦汁供酵母发酵，加工制成啤酒。麦汁制备包括：原料的粉碎，原料的糊化、糖化、煮沸，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，生物学的加工过程。总的来说，麦汁制备糖化可以分为五个阶段。3.1.1 糖化工艺酸休止 利用麦芽中磷酸酶对麦芽中菲汀的水解，产生酸性磷酸盐，有时还利用乳酸菌繁殖产乳酸。此工艺条件是：温度是3537，PH 5.25.4 ，时间3090min。蛋白质休止 利用麦芽中羧基肽形成氨基酸（-氨基酸）和利用内切肽酶分解蛋白质形成多肽和氨基酸。蛋白质休止最佳PH为5.25.3。最适温度：形成-氨基酸为4550，形成可溶性多肽5055，作用时间为1020min。糖化休止 淀粉水解可溶性糊精和可发酵性糖，对麦芽中-淀粉酶催化形成可发酵性糖。最适温度为6065（62.5），-淀粉酶最适活性温度为70。这两个酶共同作用，最适PH为5.55.6。作用时间为30120min。糖化终了 无论那一种糖化方法，糖化终了必须是醪中除了-淀粉酶以外其他水解酶均失活（钝化）。此温度为7280。在此温度范围内主要依据需保留-淀粉酶的量及考虑到过滤的需要。采用上限温度，醪粘度小，过滤加快，有害物质溶解多，-淀粉酶残留少。麦汁整体煮沸 部分糖化醪加热至100，主要利用热作用，促进物料的水解，特别是使淀粉彻底糊化，液化，提高浸出物收率。糖化工艺根据糖化过程中是否煮沸可分为煮出糖化法，浸出糖化法，复式糖化法等。3.1.2 复式一次煮出糖化工艺复式一次煮出糖化工艺的工艺曲线见图3-1-1 图3-1-1 复式一次煮出糖化工艺曲线该糖化工艺在操作过程中应注意一下几点：（1）辅料的添加情况，一般大米辅料占总投料的20%。（2）PH：在辅料糊化醪倒入时调整PH至5.3（用乳酸或磷酸）。（3）料水比在1:6以上。（4）酸休止的温度为37，蛋白质休止的温度为50，糖化休止的温度为6568，糖化终了的温度为6078，整体煮沸的温度为100。在后期进行麦汁煮沸时，要添加酒花。31.3 麦汁煮沸与酒花添加麦汁煮沸的意义麦汁煮沸的意义包括:蒸发水分，浓缩麦汁，通过煮沸蒸发浓缩，可达到规定浓度，破坏酶