索秀艳10万吨年8度纯生啤酒厂生产工艺初步设计文献综述

文献综述课题名称：10万吨/年8度纯生啤酒厂生产工艺初步设计班级：1101学号：1132050137姓名：索秀艳指导教师：韩秋菊2015年3月26日1一、文献综述前言纯生啤酒作为一种口味更加纯正的饮料酒深受消费者的欢迎，其市场需求已经越来越大。该文献综述是根据辽宁石油化工大学辽宁石油化工学院的课程设计任务书要求来整理的。综合运用了大学期间所学的各个学科针对年产10万吨8度纯生啤酒厂生产工艺进行设计，通过参阅大量的国内外文献来确定设计的内容包括麦芽汁的制备工段，糖化，发酵工段和啤酒的包装四个部分。本设计采用以酵母菌为菌种的下面发酵法和一罐发酵法（即发酵和后熟在一个罐子中进行）。同时对年产值为10万吨纯生啤酒的生产工艺进行初步设计。以确定其物料，热量，水以及耗冷的衡算，并确定设备的选用数量与尺寸。1.纯生啤酒简介纯生啤酒起源于20年代90世纪中期，我国最早的纯生啤酒是珠江啤酒厂生产的，在20世纪末在我国开始兴起纯生啤酒的酿造是啤酒界的一次革命。纯生啤酒是指不经巴氏消毒或瞬时高温灭菌，而采用其他物理方法除菌，达到一定生物稳定性的啤酒（GB4927-2008)。纯生啤酒的发酵工艺流程：来自糖化车间的麦汁经过冷却、充氧和酵母添加后送入发酵罐，按照设定的工艺曲线控制发酵温度和压力，然后经过贮酒、硅藻土过滤、修饰剂添加和微孔膜过滤等工序，最后送入清酒罐等待罐装。与普通啤酒生产的主要区别是多了微孔膜过滤过程，而在无菌罐装后不经过巴氏杀菌]1[。从而使啤酒中的营养组分得到了更多的保留，抗氧化能力得到了大幅度的提高，因此纯生啤酒的口感比热法杀菌啤酒更干净、更新鲜。2.纯生啤酒的生产条件一般啤酒工厂如要生产纯生啤酒,既要进行一定的市场调查以确定合2适的销售价格和市场定位,又要对工厂现有的生产条件有一个基本估计,是否具备生产纯生啤酒的技术基础和装备基础,特别是对整个酿造过程的污染控制能力和对现有产品质量的管理能力,不能盲目地生产所谓“纯生啤酒”,更不应该盲目地进行纯生啤酒生产条件的投入。要生产纯生啤酒,必须满足以下基本条件]2[:①首先要具有生产良好的、纯正爽口酒基的装备和技术水平,同时啤酒要具有良好的非生物稳定性。②能有效地控制啤酒生产过程中在制品及产品的一次污染和二次污染,并最终保持产品的无菌状态,具有良好的生物稳定性。③对一切与物料接触的气源、水源、添加剂、辅助材料和包装材料,都能从供应商及自身的条件获得良好的无菌条件或具有良好的消毒灭菌条件。④具有先进的微生物监测条件,能有效地对生产过程进行适时检测,保证不出现假阳性和假阴性的检测结果。⑤工人和技术人员应具有一定的文化素质和技术素质,特别是具有明确的无菌操作意识。3.纯生啤酒的国内现状以及发展趋势目前，我国居民的餐饮和消费习惯发生转变，促使国内社会消费结构的升级，也对啤酒行业的产品结构升级和产品创新提出更高的要求。在今天的酝酿市场销售工作的重点是保持低价格尽管原材料价格的增加,同时保持利润]3[。目前酶在酿酒的主要目标是专注于获得更高的提取收益率,提高衰减控制,延长啤酒过滤周期运行,缩短蒸煮周期,减少啤酒损失和成熟时间]4[。当80后、90后新生消费群体成为新的消费主力，他们的消费理念与习惯也更多的得到人们的关注。强调“感官型”消费，追求时尚、健康以及个性化、差异化是他们最为突出的特征，而近年来顺应发展的啤酒企3业也不断创新，以改变行业内同质化竞争的局面。纯生啤酒采用无菌膜过滤技术除去酵母菌和杂菌，同普通啤酒热杀菌相比，不仅能够延长保质期，而且最大程度地保持了啤酒的风味和营养物质。我国目前有20多条纯生啤酒生产线，许多酒企将纯生啤酒作为竞争的有力武器，纷纷推出高端新品。在2012年该项目在在中食院酿酒部张五九院长的带领下，在王德良、王异静、李红等同志的参与努力下，解决了困扰我国纯生啤酒质量的关键共性技术难题，实现了纯生啤酒品质、效率的大幅提升。目前该项目成果已在广州珠江啤酒股份有限公司得到应用。该项目科技创新点主要体现在以下几点：(1)建立了纯生啤酒生产全过程微生物预警控制体系，使产品质量更加稳定；(2)首创建立一套高效低蛋白酶A菌种选育模式，解决了我国纯生啤酒普遍存在的泡持差问题。(3)建立了啤酒感官品评和酿造过程控制相结合模式，使纯生啤酒风味稳定性达5个月以上，与国际先进水平同步；(4)建立了纯生啤酒生产过程资源高效利用技术转化系统，实现了纯生啤酒生产综合能耗下降20％以上，资源利用达到国际先进水平；(5)建立了年产2O万kL纯生啤酒生产示范线，自主开发了系列啤酒糖化设备和全自动无菌纯生啤酒灌装线，实现了纯生啤酒全套生产设备国产化。该项目成果目前达到国际先进水平，为国内推广及带动国内啤酒行业技术、装备及技术管理水平迈上新台阶发挥了重要作用。]5[4.纯生啤酒生产背景纯生生产线从开始的糖化、发酵一直到最后的灌装，都在封闭隔氧的设备中完成。其所有设备都达到了酿造纯生啤酒的标准。生产流程采用高4精度的电脑自动化控制，以确保在最佳的温度、最佳的时间和最完美状态下来完成整个发酵以及后序处理过程。它采用了当今世界上最先进的全自动膜过滤的技术，充分的保留了啤酒中的营养成分，呈现出了原汁原味的品质，把啤酒酿造推向了原汁化、本质化及健康化最高境界。]6[近年（文章来源华夏酒报）来纯生啤酒在广东地区发展很快，并逐步向周边地区辐射。2010年我国纯生啤酒销量达到300万千升，占整个啤酒市场份额从2009年的5%提升至7%，但相比国外水平还有较大差距。未来随着消费水平的提升、行业整合的初见成效、以及主导品牌话语权的提高，纯生啤酒较高的盈利能力以及其纯正的口感都将使其成为未来啤酒行业的重点产品。中国酒业协会提出“到2015年将纯生啤酒提高到占国内啤酒总产量的20%”，根据其对“十二五”期间啤酒的总产量的规划（啤酒产量达到5450万千升），则纯生啤酒要达到1090万千升，较2010年增长363%。]7[项目特点纯生啤酒项目的特点是：摒弃了传统的高温杀菌通过无菌膜的过滤技术来滤除酵母及杂菌，最后无菌灌装而成。所以，纯生啤酒中的各种营养成分没有被破坏，且风味稳定性要更好，甚至比熟啤酒更新鲜、纯正且更有营养。纯生啤酒，通过微孔膜的过滤、除菌，达到保质的要求，因此纯生啤酒又称为冷过滤啤酒。大多数的化学元素的反应都会随温度升高加剧。一般熟啤酒在60-65℃高温灭菌的时，蛋白质和多酚就被氧化了；可溶性蛋白则部分变性；各种水解酶类已失活，使得啤酒在口味、澄清度、色泽及营养等方面都会发生变化。最明显的变化就是新鲜度变差，出现不同程度5的氧化、老化。纯生啤酒因为没有热灭菌的工艺，只在0℃左右时，用0.4-0.6微米的进行过滤,所以无上述劣性变化。]8[5.纯生啤酒在生产过程中遇到的问题纯生啤酒已代表了我国啤酒行业的发展方向,并凭借其口味纯正、营养丰富的特点而成为深受广大消费者所青睐的健康饮品。啤酒的主要成分是醇类、维生素、矿物质、碳水化合物、蛋白质和风味化合物。这些化学物质的共同作用决定了啤酒的感官性状]9[。啤酒是将唯一的微生物酵母添加到大麦汁中，利用传统的冷却盘方法可以用来制作酸啤酒]10[。对于纯生啤酒生产，更应重点考虑非酿造微生物污染对啤酒风味的影响。在发酵前期大麦汁的制备也是非常重要的，麦芽汁破坏者是革兰氏阴性肠道菌,特别是物种克雷伯氏菌、柠檬酸杆菌属、肠杆菌属。在麦芽汁,这些细菌产生大量的DMS和有机酸,让啤酒产生不愉快的水果或植物香气]11[。啤酒发酵过程受到微生物污染，除影响啤酒无菌过滤的有效性，导致无菌过滤失败之外，污染微生物的代谢产物会造成啤酒出现口感不协调，乙醛、高级醇、酯类、硫化物等风味组分不合理，严重降低啤酒口味干净度，并使啤酒风味一致性变差，造成成品酒质量波动]12[。经过大量的文献资料证实，不同的啤酒酵母呈现出不同的酵母蛋白组织，从而生产出了不同口味的啤酒，所以在啤酒生产时我们对啤酒酵母的挑选也是极为重要的]13[。纯生啤酒在泡沫稳定性方面也存在明显的缺陷,即泡沫稳定性随着货架时间的延长而逐渐下降,啤酒酵母自身分泌的蛋白酶A可能是导致其泡沫衰减的主要因素]14[。另外纯生啤酒中所含有的活性蛋白酶A、蛋白质、类黑素、多糖、二氧化碳、异-α-酸、金属离子、水、酒精等成分对泡沫均有影响。]15[6纯生啤酒的酿造从最初的自然发酵到相对的纯种发酵，一直到现在的纯生啤酒生产，是一个逐步摆脱野生酵母和细菌的污染，只靠纯培养的啤酒酵母发酵的过程。纯生啤酒的生产是建立在整个酿造、过滤、包装全过程对污染微生物严格控制的基础上，其特点体现在纯和生这两个字上。纯生啤酒的生产从原料、工艺、设备、均与传统酿造啤酒有着巨大的区别，突出的特点就是无菌酿造、设备价值昂贵、生产成本加大，仅检测费用比普通啤酒高20倍，可以说纯生啤酒是高科技产品，因此它的价格较高。我国年生产啤酒近5000万吨，而纯生啤酒产量还不足200万吨，在日本纯生啤酒产量占啤酒总产量的95%，德国占50%，而我国还不到5%，但是，纯生啤酒已代表中国啤酒市场的发展方向，是啤酒业的一次革命，它符合消费潮流，前景广阔。因此，以实现无菌酿造为目标的技术开发是提高纯生啤酒质量的重要任务之一]16[。6.评定啤酒好坏的标准结合查找到的文献资料可以了解到一种好的啤酒应该具备以下几个方面：①色泽好，透明澄清，无悬浮物和沉淀物；②泡沫洁白，细腻，挂杯，泡沫高，持久性好；③口味纯正爽口，醇厚，杀口；④有明显的酒花芳香，无异香。]17[根据以往的文献参考从实际情况出发，生产出好品质的纯生啤酒一定要进行多方面考虑：①纯生啤酒酿造过程的污染微生物及关键控制点;②纯生啤酒无菌酿造技术;③提高纯生啤酒泡沫稳定性的相关技术。]9[除此之外，7啤酒酵母的挑选，酒花的品质以及酒瓶的颜色也对啤酒的品质起着不可小觑的作用。]18[啤酒行业不断发展啤酒废弃物作为啤酒工业中的副产物,它的开发利用前景十分广阔。利用啤酒工业中的副产物开发各种生物活性物质,如膳食纤维、低聚糖、生物药品、酶制剂、活性肽等,已成为目前国内外对啤酒糟资源化研究的主要方向。这样既可生产出高科技产品,同时也可防止三废污染,从而明显提高了经济效益和环境效益。随着自然资源紧缺,市场需求增加和新型生物技术的应用,啤酒废弃物的应用将又更大的市场前景。]2019[参考文献[1].边绍辉,周泽魁,杨丽明,张光新,肖杰.纯生啤酒生产过程PLC自控系统的设计与应用[J].工业控制计算机.2013,11.[2].徐斌.纯生啤酒的生产与主要技术问题.啤酒科技.2000,1.[3].王宇.中国啤酒生产企业现状及发展对策研究[D].长春理工大学.2006,5.[4].MayaPPiddocke,AlessandroFazio,WanwipaVongsangnak,ManLWong,HansPHeldt-Hansen,ChrisWorkman,JensNielsen,LisbethOlsson.Revealingthebeneficialeffectofproteasesupplementationtohighgravitybeerfermentationsusing-omicstechniques.MicrobCellFact.2011.[5].张五九,王德良,王异静,李红.优质纯生啤酒生产关键技术的开发与创新.食品与发酵工业.2012年第38卷第6期11-11.[6]吴思方.发酵工厂工艺设计概论[M].北京：中国轻工业出版社,2006：231-250.[7].姜珊，杜金华.纯生啤酒泡沫衰减问题及优化措施[D].山东农业大学.2014,6.[8].徐钰倩.H啤酒公司纯生啤酒项目技术人才培训体系研究[D].中国海洋大学.2012,6.[9].贾凤超.纯生啤酒关键技术的研究.江南大学，2006[10].NicholasABokulich,JordynBergsveinson,BarryZiola,DavidAMills.Mappingmicrobialecosystemsandspoilage-geneflowinbrewerieshighlightsp