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1、 摘要: 啤酒既是一种食品饮料,又是一种内涵丰富的文化用品。饮酒不仅是一种饮食行为,又是一种文化交际活动。啤酒作为食品饮料产品不仅代表生产力和微生物科学技术，饮酒活动又是世界各民族独特传统文化重要组成部分。啤酒虽不是人类生存的必需品，但在社会生活中具有无法替代的功能。如今，啤酒的产量在我国酿造酒生产中产量最高，已超过3000万吨仅次于美国。啤酒的主要原料是大麦，大米，玉米等。而中国是一个粮食大国，它为啤酒厂的建立提供了良好的原料来源。本设计中把产品定位为市场比较普遍的淡色啤酒，年产量5万吨。根据设计任务书，设计生产工艺流程并进行工艺计算并对重点设备和能量消耗进行计算。产品的广阔市场为工厂的生存
2、和发展提供了良好的保证。1工艺选取和论证1.1原料的选择1.1.1大麦大麦之所以适于酿造啤酒，是由于：大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类。大麦种植遍及全球。化学成分适合酿造啤酒。非人类食用主粮。大麦按麦粒在麦橞上断面分配形态，可分为六棱大麦，四棱大麦和二楞大麦。大麦的形态一大麦的形态（1）胚: 大麦的最主要部分。大麦的生命力部分，发芽时产生各种酶类。（2）胚乳：胚的营养仓库，主要成分为淀粉和脂肪。是一切生化反应的场所。（3）皮层：皮壳、果皮、种皮组成。果皮外表的蜡质层对赤霉酸和氧不透性，与休眠有关。种皮半透性皮壳有害成分多，麦汁过滤时作为过滤层二大麦的化学成分1淀粉大麦的主要贮藏物，存于胚乳细
3、胞壁内 大麦淀粉有大颗粒(20-40um)和小颗粒(2-10um) 。麦芽淀粉酶作用于直链淀粉，几乎全部转化为麦芽糖和葡萄糖，但作用于支链淀粉，除生成麦芽糖和葡萄糖外，尚生成相当数量的糊精和异麦芽糖。糊精是淀粉水解的不完全产物，不能发酵生成醇2半纤维素和麦胶物质是胚乳细胞壁的组成部分。半纤维素和麦胶物质约占大麦质量的10-11%，二者具有类似的化学成分。麦胶物质包括：(1)以葡萄糖单位构成的-葡聚糖(2)以阿拉伯糖和木糖构成的戊聚糖(3)微量半乳糖、甘露糖和糖醛酸3、蛋白质清蛋白：是唯一能溶于水的高分子蛋白质，煮沸时凝固沉淀它可能是与多糖结合的物质，对啤酒泡持性起重要作用。球蛋白：球蛋白可分为
4、四组，相对分子质量依次递增。组等电点的PH较低，为49，在麦汁煮沸时不可能全部沉淀除去，以至残存于麦汁及啤酒中。 球蛋白含活性-SH基，具有氧化趋势，在空气存在下，-SH基氧化生成-S-S键，形成更难溶解的氧化物，使啤酒混浊，因此， 球蛋白是对啤酒稳定性有害的主要成分之一。醇溶蛋白 ：是麦糟蛋白质的主要成分。按谷氨酸含量之不同将醇溶蛋白区分为 五组，其中和两组是造成啤酒冷混浊和氧化混浊的主要成分。谷蛋白：谷蛋白和醇溶蛋白是构成麦糟蛋白质的主要成分。 谷蛋白也由四个组分组成，约占大麦总蛋白量的29。4、多酚类物质：在浸麦过程中加石灰、碱或甲醛能使酚类物质浸出一部分，有利于大麦发芽，可提高啤酒的稳
5、定性。对啤酒质量危害最大的是多酚类物质，如花色素原，或称原花色素及儿茶酸等。这些物质经聚合和氧化，具有单宁的性质，易和蛋白质通过共价键起交联作用而沉淀析出。如果这一反应发生于麦汁制备、麦汁煮沸或发酵过程中，则可将某些凝固性蛋白质沉淀而除去，有利于提高啤酒稳定性。5、其他在浸麦过程中加石灰、碱或甲醛能使酚类物质浸出一部分，有利于大麦发芽，可提高啤酒的稳定性。对啤酒质量危害最大的是多酚类物质，如花色素原，或称原花色素及儿茶酸等。这些物质经聚合和氧化，具有单宁的性质，易和蛋白质通过共价键起交联作用而沉淀析出。如果这一反应发生于麦汁制备、麦汁煮沸或发酵过程中，则可将某些凝固性蛋白质沉淀而除去，有利于提
6、高啤酒稳定性。三、啤酒酿造对大麦的质量要求1、感观(1)色泽淡黄色、具光泽、无病斑粒 (2) 气味：无霉味和其他异味 (3) 谷皮：优良大麦麦皮薄。(4) 麦粒形态：以短胖者比瘦长者为佳。 (5)夹杂物：杂谷粒和沙土等应在2%以下。2.物理检验(1)千粒重 以无水物计千粒重应为30一40g。二棱大麦较六棱大麦重。千粒重高浸出物亦高。 (2)麦粒均匀度 按国际通用标准麦粒腹径可分为2.8、2.5、2.2mm三级。2.5mm以上一级大麦，2.5-2.2mm者为二级，2.2mm以下为次大麦，用作饲料 (3)胚乳性质 胚乳断面可分为粉状、玻璃质和半玻璃质三种状态。优良大麦粉状粒80以上。 （4）发芽率
7、要求不得低于96%，发芽力要求达到85%以上。 3、化学检验B淀粉含量在65%以上含水量在12%13%在15浸泡48h，大麦含水不低于42%蛋白质含量为9%12%，其中1/31/2的蛋白质可溶解到麦芽汁中。注：1)已正式定名的芳香型啤酒花制成的颗粒啤酒花，其-酸含量不受此要求限制。2)-酸2.0%为推荐值。1.1.2 大米大米是最常用的辅助原料。添加大米的啤酒，色泽浅、口味清爽、泡沫细腻、酒花香味突出、非生物性好。大米淀粉含量高，蛋白质、多酚类物质、脂肪含量较麦芽低。化学成分：水分1l13，淀粉7685，浸出物9095，蛋白质611，脂肪0.21.0。国内一般添加量为2550。大米用量过大时，
8、会造成麦汁-氨基氮含量过低，影响酵母的繁殖和发酵。1.1.3水一啤酒生产用水主要包括加工水及洗涤、冷却水两大部分。 加工用水中投料水、洗糟水、啤酒稀释用水直接参于啤酒酿造，是啤酒的重要原料之一，在习惯上称酿造水，为离子交换用水。洗酵母水、啤酒过滤用水等也或多或少地会进入啤酒。啤酒酿造水的性质，主要取决于水中溶解盐类的种类和含量、水的生物学纯净度及气味。它们将对啤酒酿造全过程产生很大的影响 如糖化时水解酶的活性和稳定性、酶促反应的速度、麦芽和酒花在不同含盐水中溶解度的差别、盐和单宁-蛋白质的絮凝沉淀、发酵风味物质的形成等，最终还将影响到啤酒的风味和稳定性。 二啤酒酿造用水有哪些基本要求 要求酿造
9、用水无色透明,无悬浮物、无沉淀物。否则将影响麦汁透明度,啤酒容易浑浊沉淀。 将水加热到2050时,用口尝应有清爽的感觉,气味、口味都是中性的,无异味、无异臭,如有咸味、苦味、涩味则不能采用。 水中总溶解盐类应在1502OOmg/l之间,含盐过高会导致酿造的啤酒口味粗糙、苦涩。水的pH应在6.87.2之间,偏碱或偏酸都会造成糖化困难,使啤酒口味不佳。 水中的有机物以高锰酸钾耗氧量来计算,有机物的含量应在3mg/L以下,若超过10mg/L则说明水已经被严重污染。 生产淡色啤酒用水的总硬度应在80dH相当于5.706mmol/L的水硬度)以下,若生产浓色啤酒,水的总硬度可适当提高。 水中铁含量应在0
10、.3mg/L以下。水中不应有铵盐存在,有铵盐存在说明水不清洁,以不超过0.5mg/L为限。水中氯化物含量以206Omg/L为宜。水中硅酸盐含量要求在30mg/L以下,若超过5Omg/L则麦汁不清,发酵时易形成胶团,影响酵母菌发酵和啤酒过滤,还能引起啤酒胶体浑浊,使啤酒口味粗糙。水中的细菌总数和大肠杆菌数应符合生活饮用水标准。三、啤酒酿造用水的处理方法(1)煮沸法 采用煮沸的方法可使部分可溶性的碳酸氢盐分解为不溶性的碳酸盐和二氧化碳,以降低水的暂时硬度。(2)加石灰法 加石灰法可有效去除水中的暂时硬度、铁离子和锰离子及某些有机物,但只能去除60%左右的镁硬度,而且不能改变非碳酸盐硬度。另外加石灰
11、法还可用作离子交换法的预处理。(3）加酸法 用酸改善水质是一种简单方便、行之有效的方法,生产中经常采用。（4)加石膏改良法 添加石膏或氯化钙,对于改善水质、降低RA值具有显著作用,合理使用对啤酒质量无影响,而且成本远低于加酸法,是在啤酒生产中应用极为广泛的水处理方法。(5)离子交换法 (6)电渗析法1.1.4 啤酒花啤酒生产中使用酒花的目的：利用其苦味、香味、防腐力和澄清麦汁的能力。一有效成分：酒花油、酒花苦味物质，多酚类物质。酒花油：主要成分是萜烯类碳氢化合物、含氧化合物和微量的含硫化合物等。酒花油不易溶于水和麦汁，大部分酒花油在麦汁煮沸或热、冷凝固物分离过程中被分离出去。 尽管酒花油在啤酒
12、中保存下来的很少，但却是啤酒中酒花香味的主要来源。酒花苦味物质： -酸又称葎草酮本身具有苦味和防腐能力，在弱碱溶液中易异构化转变成异-酸(异构化率可为4060)。异-酸在麦汁中的溶解度比-酸大得多，具有强烈的苦味，防腐能力也高于-酸，是啤酒苦味的主要来源。 -酸又称蛇麻酮溶解度小，苦味和防腐能力不如-酸，-酸有一定的抑制革兰氏阳性菌和阴性菌的能力。 -酸和-酸容易氧化转变成软树脂和硬树脂，硬树脂在啤酒酿造中无任何价值。多酚类物质：酒花中的多酚含量比大麦中多酚含量要高得多，是影响啤酒风味和引起啤酒混浊的主要成分。酒花中的多酚在麦汁煮沸时有沉淀蛋白质的作用，但这种沉淀作用在麦汁冷却、发酵、甚至过滤
13、装瓶后仍在继续进行，从而会导致啤酒混浊。因此酒花多酚对啤酒既有有利的一面，也有不利的一面，需要在生产中很好地控制。 酒花制品二酒花制品1、酒花粉 欲加工酒花粉,要将酒花的水分干燥至7%-9%,再将其粉碎成15mm的粉末,粉碎后的酒花在混合罐中进行均质处理,才能进行包装。 普通酒花粉的-酸含量与压缩片状酒花没有多大区别,而富集酒花粉的-酸含量可高达10%以上(香型酒花10%,苦型酒花14%) 酒花粉比压缩片状酒花苦味物质利用好,节约-酸达15%,并易于储藏2、颗粒酒花颗粒酒花是在酒花粉末的基础上添加约20%的膨润土,然后用造粒机将粉末酒花加工成颗粒状(造粒），颗粒直径2-8mm, 长约15mm。
14、 最普通的是90型颗粒酒花,仅去掉了10%的杂味物质,苦味物质等内含物的含量与原酒花区别不是太大。 与压缩片状酒花相比,颗粒酒花体积小,可真空包装,便于运输和储藏。 缺点是造粒时损失-酸3、异构颗粒酒花 酒花中所含的-酸必须在麦汁煮沸过程中异构化为异-酸才能赋予啤酒苦味,而这种转变需要合适的温度、时间及适宜pH,并且异构率仅在33%左右。同时随着煮沸时间的延长,酒花香气成分易挥发。 采用异构颗粒酒花能提高苦味物质的利用率,酿造出的啤酒各项指标均正常,并且酒花香味突出3、酒花浸膏酒花浸膏的优点 1） 提高了-酸的利用率,节约苦味物质达20%左右 2）可以比较准确地控制使用量,保证成品啤酒苦味值的
15、一致性； 3）体积较小,质量降低,便于运输和储藏 世界酒花产量的25%30%加工成了浸膏,目前生产酒花浸膏主要采用有机溶剂萃取和C02萃取两种方法4、-酸酒花油-酸酒花油是用液态C02萃取酒花中的-酸和精油成分,含有70%的-酸及其衍生物以及20%的酒花精油(主要是叶烯、葎草烯、石竹烯等)。 - 酸酒花油又可用于改善苦型酒花的风味,取代部分酒花或标准型酒花浸膏。 除上述酒花制品外,还有多种酒花制品用于改善啤酒口味,从而改变啤酒风味单一的局面,使啤酒质量得到进一步的提高1.2麦芽的制备1.2.1 浸麦方式一常用的方法有间歇浸麦法、喷淋浸麦法（1）湿浸法 将大麦单纯用水浸泡，不通风供氧，只是定时换水。此法吸水较慢，发芽率不高。由于不通
