啤酒生产工艺

姓名：张义龙班级：食品09-1学号：200920516016一、啤酒概述1、定义啤酒以大麦芽、酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种。啤酒是根据英语Beer译成中文“啤”，称其为“啤酒”，沿用至今。2、分类根据啤酒色泽划分（1）淡色啤酒(PaleBeers)淡色啤酒是各类啤酒中产量最多的一种，按色薄泽的深浅，淡色啤酒又可分为以下三种。①淡黄色啤酒此种啤酒大多采用色泽极浅，溶解度不高的麦芽为原料，糖化周期短，因此啤酒色泽浅。其口味多属淡爽型，酒花香味浓郁。②金黄色啤酒此种啤酒所采用的麦芽，溶解度较淡黄色啤酒略高，因此色泽呈金黄色，其产品商标上通常标注Gold一词，以便消费者辨认。口味醇和，酒花香味突出。③棕黄色啤酒此类酒采用溶解度高的麦芽，烘烙麦芽温度较高，因此麦芽色泽深，酒液黄中带棕色，实际上已接近浓色啤酒。其口味较粗重、浓稠。(2）浓色啤酒（BrownBeer）(3）黑啤（stoutBeer)根据啤酒杀菌处理情况划分(1)鲜啤酒(DraughtBeer)(2)熟啤酒(PasteurimdBeer)根据原麦汁浓度划分(1)低浓度啤酒(SmallBeer)(2)中浓度啤酒(lightBeer)(3)高浓度啤酒(StrongBeer)根据发酵性质划分(1）顶部发酵（TopFermentating）。使用该酵母发酵的啤酒在发酵过程中，液体表面大量聚集泡沫发酵。这种方式发酵的啤酒适合温度高的环境16-24°C，在装瓶后啤酒会在瓶内继续发酵。这类啤酒偏甜，酒精含量高，其代表就是各种不同的爱尔啤酒（Ale）。(2）底部发酵（Bottomfermenting）。顾名思义，该啤酒酵母在底部发酵，发酵温度要求较低，酒精含量较低，味道偏酸。这类啤酒的代表就是国内常喝的窖藏啤酒（Larger）。二、啤酒生产工艺1、生产原料啤酒原料，即酿造啤酒所使用的原料。主要原料有麦芽、酒花、酵母、水。辅料有玉米、大麦、高粱、大米、小麦、着色唐、糖等。（1）麦芽麦芽由大麦制成。大麦是一种坚硬的谷物，成熟比其他谷物快得多，正因为用大麦制成麦芽比小麦、黑麦、燕麦快，所以才被选作酿造的主要原料。没有壳的小麦很难发出麦芽，而且也很不适合酿酒之用。（2）酒花酒花（蛇麻葎草酮，HumulusLuppulusL.)为多年生雌雄异株的攀缘植物，它属于荨麻植物组和荨麻植物族。啤酒厂仅用雌性酒花，他含有苦味树脂和芳香油，这些成分赋予啤酒苦味和香味。生产啤酒用的是雌性酒花植物的干燥花朵以及由他制成的、仅含酒花组分的酒花制品。酒花的主要成分有苦味物质（18.5%）、酒花油（0.5%）、多酚物质（3.5%）、蛋白质（20.0%）、矿物质（8/0%），此外还有纤维素和其他物质。他们对于啤酒酿造没有多大意义。对啤酒酿造具有重要意义的成分是苦味物质和酒花油。人们把商业酒花分为香型酒花和苦型酒花。（3）水每瓶啤酒90%以上的成份是水，水在啤酒酿造的过程中起着非常重要的作用。尤其是糖化用水。啤酒酿造所需要的水质的洁净外，还必须去除水中所含的矿物盐成为软水。其要求一般如下：铁离子在0.2～0.5毫克/升以下；氯化物以Cl-计在20～60毫克/升范围内；余氯量在0.3毫克/升以下；硅酸盐以Si2O3计，一般10～30毫克/升以下；氨态氮不超过0.5毫克/升。因而早先的啤酒厂建造选址得要求非常高，必须是有洁净水源的地方。随着科技的发展，水过滤和处理技术的成熟，使得现代的啤酒厂地点选择的要求大为降低，完全可以通过对自来水、地下水等经过过滤和处理，使其达到近乎纯水的程度再用来酿造啤酒。（7）糖类糖类大都在产糖地区应用，一般使用量为原料的10～20%。添加的种类主要有蔗糖、葡萄糖、转化糖、糖浆等。在啤酒的质量控制中，对啤酒原料的用料考究是十分重要的。想要酿造出营养丰富、口味新鲜、外观怡人的啤酒，选择上乘的啤酒原料是目前各大酿酒商所经过的一道必然工序。（4）酵母酵母是真菌类的一种微生物。在啤酒酿造过程中，酵母是魔术师，是发酵的灵魂，它把麦芽和大米中的糖分发酵成啤酒，产生酒精、二氧化碳和其他微量发酵产物。这些微量但种类繁多的发酵产物与其它那些直接来自于麦芽、酒花的风味物质一起，组成了成品啤酒诱人而独特的感官特征。（5）大米大米大米淀粉含量高于其他谷类，蛋白质含量低。用大米代替部分麦芽，不仅麦汁的浸出率高，而且可以改善啤酒风味、降低啤酒的色泽。我国啤酒厂用大米的数量一般在1/3~1/5，若采用外加酶糖化的工厂，大米的用量可达50%左右。（6）玉米玉米淀粉的性质与大麦淀粉大致相同。但玉米胚芽含油质较多，影响啤酒的泡持性和风味。除去胚芽，就能除去大部分的玉米油。脱胚玉米的脂肪含量不应超过1%。以玉米为辅助原料酿造的啤酒，口味醇厚。玉米为国际上用量最多的辅助原料。2、工艺流程工艺流程图本次试验设计的是年产100万吨的工艺设备。啤酒生产工艺流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装四个工序。现代化的啤酒厂一般已经不再设立麦芽车间，因此制麦部分也将逐步从啤酒生产工艺流程中剥离。制麦过程：选麦－浸麦－发芽－干燥与培焦－除根糖化过程：原料的粉碎－糖化（糊化）－麦汁过滤－麦汁煮沸（加酒花）－冷却发酵过程：发酵（除酵母）－滤酒包装过程：洗瓶－验瓶－灌酒－杀菌－贴标喷码－装箱入库一、制麦制麦的主要目的是使大麦吸收一定的水分后，在适当的条件下发芽，产生一系列的酶，以便在后续处理过程中使大分子物质（如淀粉、蛋白质）溶解和分解。绿麦芽通过干燥会产生啤酒所必需的色、香、味等成分。二、粉碎麦芽粉碎方法分为三种，即干法粉碎、增湿粉碎和湿法粉碎。干法粉碎是一种传统的并且一直延用至今的粉碎方法，而增湿粉碎和湿法粉碎被越来越多的厂家采用。三、糊化淀粉粒在一定温度下吸水膨胀而破裂，淀粉分子溶出，呈胶体状态分布于水中，形成糊状物，这个过程称为糊化，为物理作用。糊化步骤：加水→升温至30度→搅拌→糊化锅投麦芽及大米粉→升温至70度保持20min→升温至100度→糊化液的排出→冲洗糊化锅四、糖化糖化是麦芽内含物在酶的作用下继续溶解和分解的过程。麦芽及辅料粉碎物加水混合后，在不同的温度段保持一定的时间，使麦芽中的酶在最适的条件下充分作用相应的底物，使之分解并→溶于水。原料及辅料粉碎物与水混合后的混合液称为“醪”（液），糖化后的醪液称为“糖化醪”，溶解于水的各种干物质（溶质）称为“浸出物”。浸出物由可发酵性和不可发酵性物质两部分组成，糖化过程应尽可能多地将麦芽干物质浸出来，并在酶的作用下进行适度的分解。糖化步骤：加水→升温至37度→搅拌→投料→升温至50度→糊化锅醪液的兑入→糖化液的排出→冲洗糖化锅五、过滤糖化结束后，必须将糖化醪尽快地进行固液分离，即过滤，从而得到清亮的麦汁。固体部分称为“麦糟”，液体部分为麦汁，是啤酒酵母发酵的基质。糖化醪过滤是以大麦皮壳为自然滤层，采用重力过滤器或加压过滤器将麦汁分离。过滤步骤：进料→回流→醪液的排出→洗糟→出糟→清洗筛板六、煮沸煮沸的目的蒸发多余的水分；破坏酶的活性，终止生物化学变化，固定麦汁组成；麦汁灭菌；浸出酒花中的有效成分；使蛋白质变性凝固。添加酒花啤酒花可以赋予啤酒爽口的苦味和特有的香味，促进蛋白质凝固，提高啤酒的非生物稳定性，此外还有利于啤酒泡沫和起到抑菌作用。煮沸步骤：进料→加水→煮沸→加酒花→排液→喷淋冲洗七、旋沉发酵前必须除掉热凝固物。热凝固物主要是蛋白质与多酚物质的复合物，另外吸附一些酒花树脂和无机物，若带入发酵醪中，可能会黏附在酵母细胞表面，将影响酵母的正常发酵，影响啤酒色度、泡沫性质、苦味和口感稳定性。旋沉步骤：进料→排液→喷淋冲八、冷却迅速冷却，降低麦汁温度，使达到适合酵母发酵的要求，析出和分离麦汁中的热、冷凝固物，以改善发酵条件和提高啤酒质量九、发酵在发酵的过程中，人工培养的酵母将麦芽汁中可发酵的糖份转化为酒精和二氧化碳，生产出啤酒。在发酵的过程中，人工培养的酵母将麦芽汁中可发酵的糖份转化为酒精和二氧化碳，生产出啤酒。发酵在八个小时内发生并以加快的速度进行，积聚一种被称作“皱沫”的高密度泡沫。这种泡沫在第3或第4天达到它的最高阶段。从第5天开始，发酵的速度有所减慢，皱沫开始散布在麦芽汁表面，必须将它撇掉。酵母在发酵完麦芽汁中所有可供发酵的物质后，就开始在容器底部形成一层稠状的沉淀物。随之温度逐渐降低，在8~10天后发酵就完全结束了。整个过程中，需要对温度和压力做严格的控制。当然啤酒的不同、生产工艺的不同，导致发酵的时间也不同。通常，贮藏啤酒的发酵过程需要大约6天，淡色啤酒为5天左右。十、成熟发酵结束以后，绝大部分酵母沉淀于罐底。酿酒师们将这部分酵母回收起来以供下一罐使用。除去酵母后，生成物“嫩啤酒”被泵入后发酵罐（或者被称为熟化罐中）。在此，剩余的酵母和不溶性蛋白质进一步沉淀下来，使啤酒的风格逐渐成熟。成熟的时间随啤酒品种的不同而异，一般在7~21天。十一、过滤啤酒过滤是一个纯物理分离过程，利用过滤前后的压差将待过滤液体从一端推向另一端，穿过过滤介质，发酵液中悬浮的微小粒子被截留下来，滤出的啤酒透明且有光泽。过滤介质将微小粒子甚至比介质孔隙小的粒子截留下来主要是通过筛分效应、深层效应和吸附效应实现的。十二、包装每一批啤酒在包装前，还会通过严格的理化检验和品酒师感官评定合格后才能送到包装流水线。成品啤酒的包装常有瓶装、听装和桶装几种包装形式。再加上瓶子形状、容量的不同，标签、颈套和瓶盖的不同以及外包装的多样化，从而构成了市场中琳琅满目的啤酒产品。十三、分销越是离生产日期近的啤酒，即越是新鲜越是好喝。从酿酒厂生产出来的啤酒，通过运输到分销商处，再从分销商处到零售商处，最后到消费者手中，高效及通畅的分销渠道是确保消费者饮用到新鲜啤酒的保证。三、生产设备1、粉碎设备啤酒厂最常见的粉碎机为干法粉碎机，这类粉碎机中安装着几对干法粉碎辊筒。根据辊筒数可分为：对辊粉碎机、四棍粉碎机、五辊粉碎机、六辊粉碎机。其中六辊粉碎机是最好最常见的干法粉碎机。型号：SFSP56x40普通锤片粉碎机参数：电机功率：1500W电压：220V主轴转速：2850r/min成品细度：60-200mm生产能力：10-30kg/h外形尺寸：500*170*550mm选择理由：生产能力符合要求。2、糖化设备糖化的主要设备是糖化锅。糖化需要两个容器，因为在煮出法工艺中，要分出部分醪液在一个容器中煮沸，而剩余醪液仍留在原容器中，也就是说，两个容器中至少一个能加热，现代化糊化车间的两个容器均能加热。设备型号：QBT1846-1993糖化锅选择理由：该设备节能。3、过滤设备糖化过程结束后的醪液中含有水溶性和分水溶性物质。浸出物的水溶液称为“麦汁”，非水溶性物质被称为“麦糟”，麦糟中主要含有麦皮、叶芽和其他物质，这些物质不溶于溶液中。啤酒生产只需要麦汁，因此必须尽最大可能是麦汁与麦糟完全分离，这一分离过程称为“麦汁过滤”，此过程中用到的设备称为过滤设备。主要用过滤槽。过滤槽既是较老的，又是应用最广泛的一种麦汁过滤设备，过滤槽是一圆柱形容器，槽中安装着有有开孔的筛板，筛板支撑麦糟，麦汁则被过滤。选择理由：构造简单、易于清洗4、煮沸设备麦汁煮沸的设备是煮沸锅，麦汁在煮沸锅中强烈煮沸60—70min，因此煮沸锅必须具有加热装置，根据加热方式的不同煮沸锅可分为：直火加热式煮沸锅和蒸汽加热式煮沸锅。本实验用蒸汽加热式煮沸锅。选择市场上一般的煮沸锅就可以，这个要求不高，能满足生产量就可以了。5、沉淀设备麦汁煮沸后会有热凝固物，这些热凝固物对以后的啤酒酿造不但没有任何价值，而且会损害啤酒质量，所以必须除去。有效的方法就是让这些热凝固物变成沉淀然后除去，这就要用回旋沉淀槽。6、冷却设备酵母只能在低温下发酵，所以热麦汁必须尽快冷却到5—6摄氏度。冷却在冷室中进行。为了使热麦汁快速冷却需用冷却设备，现在用于麦汁冷却的设备主要是板式热交换器，在薄板冷却器中麦汁被冷水冷却，热交换通过铬镍钢薄板进行。7、发酵后熟设备啤酒的发酵主要是在发酵池或