啤酒工艺设计

目录

一、绪论 (1)

二、淡色啤酒的酿造工艺流程 (2)

1、原料的选择 (2)

2、麦芽制造 (2)

3、麦汁的制备 (3)

4、发酵 (6)

5、过滤、包装与灭菌 (7)

三、评述语 (8)

四、参考文献 (9)

五、附图 (10)

绪论

课程设计的目的是使我们通过设计能进行设备选型组成生产线，其中对非标准设备进行设计，对通用标准设备进行选型，掌握设备流程、设备结构、工作原理、类型、用途、优缺点等。学会分析设备故障原因，掌握排除故障方法。在此次设计中我掌握了啤酒酿造的基本工序及所需设备和控制参数，巩固并提高了理论知识。

啤酒生产过程分为麦芽制造、麦芽汁制备、发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。

啤酒是以麦芽为主要原料，先制成麦汁，添加酒花，再用啤酒酵母发酵而制成的一种酿造酒。啤酒营养丰富，酒精含量较低，素有“液体面包”之称，在第九次世界营养食品会议上被确定为营养食品之一。

啤酒深受人们的喜爱，它已成为世界上产量最大的酒种。我国啤酒生产历史较短，但发展十分迅速。

二、淡色啤酒的酿造工艺流程

（一）原料的选择

酿造啤酒的主要原料是大麦、水、酵母、酒花、辅助原料。

1.大麦：二棱大麦

2.辅助原料：大米

3.酿造水：啤酒的主要成分就是水，所以水的好坏对啤酒的影响很大，水质选择见下表：

4.酵母：下面发酵啤酒酵母

啤酒酿造中酵母主要起的作用就是降糖，产生二氧化碳和酒精

5.啤酒花：酒花粉

啤酒花（简称：酒花）作为啤酒工业的原料开始使用于德国。使用的主要目的是利用其苦味，香味，防腐力和澄清麦汁的能力。

酒花的主要成分有：a-酸（学名HUmulone)和B-酸（学名Lupulone)及未定性的B-组分(B-Fraction),以及酒花油和多酚物质。

（二）麦芽制造

大麦在人工控制和外界条件下发芽和干燥的过程，即称为麦芽制造。大麦发芽后称绿麦芽，干燥后叫麦芽。

麦芽的制造主要分为四个阶段：

其工艺流程如下：

原料大麦→粗选（除去糠灰、杂质、铁）→谷物分离（分出杂谷类）→分级(<2.2mm 大麦)→2.2mm以上大麦→称量贮藏→浸麦（添加石灰水、空气等）→湿大麦（含水量

43%～48%）→发芽（注入空气）→绿麦芽→干燥（通入热空气）→除根（麦根和破皮）→贮藏→成品麦芽

1、精选后的大麦浸泡在水中，使大麦吸收水分，达到能发芽的要求，此阶段称为浸麦。

浸麦方法：喷雾浸麦法

喷雾浸麦法的特点是耗水量较少（只为一般浸麦方法的1/4），供氧充足，发芽速度快。国内操作方法的一例为：①投麦后，洗麦和浸麦6h左右，通风搅拌，捞浮麦，每小时通风20min。②断水喷淋18h左右。每隔1～2h通风10～20min。③浸渍2h，进水后通风搅拌20min。④断水喷淋10h左右，每隔1～2h通风10～20min。⑤浸麦2h，进水后通风搅拌20min。⑥断水喷淋8h，每隔1h通风20min。⑦停止喷淋，空水2h后出槽。

2、然后在人工控制的条件下进行发芽，利用发芽过程中形成的酶系，使大麦的内容物质进行分解，变为麦芽。

大麦发芽的主要目的：胚乳细胞壁的部分或全部降解，是干燥后的麦芽变得疏松，更易粉碎，内容物质更容易溶出。

3、发芽完毕的成为绿麦芽，利用热空气进行干燥。

干燥的主要目的：使绿麦芽停止生长和酶的分解作用，除区多余的水分，防止腐烂，便于运输。使根部干燥便于初去，增加麦芽的色，香，味。

4、然后经过机械原理将麦芽的根除去。

绿麦芽干燥过程可大体分为凋萎期、焙燥期、焙焦期三个别阶段，这三个阶段控制的技术条件如下：

①凋萎期一般从35～40℃起温，每小时升温2℃，最高温度达成60～65℃，需时15～24h（视设备和工艺条件而异）。些期间要求风量大，每2～4h翻麦一次。麦芽干燥程度为含水量10%以下。但必须注意的是，麦芽水分还没降到10%以前，温度不得超过65℃。

②焙燥期麦芽凋萎后，继续每小升温2～2.5℃，最高难度达75～80℃，约需5h，使麦芽水分降至5%左右。此期中每3～4h翻动一次。

③焙焦期进一步提高温度至85℃，使麦芽含水量降至5%以下。深色麦芽可增高焙焦温度到100～105℃。整个干燥过程约约24～36h。

（三）麦汁的制备

主要过程有原料粉碎，糖化，醪液过滤，麦汁煮沸和添加酒花，麦汁后处理等几个过程。

1、原料的粉碎

麦芽粉碎：麦芽粉碎的目的主要在于，使表皮破裂，增加麦芽本身的表面积，使其内容物质更容易溶解，利于糖化。粉碎方法选用干粉碎法。

值得注意的是，对于表皮的粉碎要求破而不碎，原因是表皮主要组成是各种纤维组织，其中有很多物质会影响啤酒的口味，如果将其粉碎，在糖化的过程中，会使其更容易溶解，从而影响啤酒的质量，其次使是因为，在糖化过后的过滤中，可以将其更容易的过滤掉，而且可以让其充当过滤层，达到更好的过滤效果。

大米的粉碎：对于大米来说，粉碎的越细越好，越利于糊化。玉米要求先脱胚和壳，粉碎度不能超过要求。两种辅料粉碎后的时间不能超过24小时，防止发热结块。

2、糖化

所谓糖化就是利用麦芽所含的各种水解酶，在适宜的条件下，将麦芽中不溶性高分子物质（淀粉，蛋白质，半纤维素及其中间分解产物），逐步分解成低分子可溶性物质，这个分解过程叫做糖化。

整个过程主要包括：淀粉分解，蛋白质分解， B-葡聚糖分解，酸的形成和多酚物质的变化。

（1）糖化工艺技术条件

①料水比（醪液浓度）：淡色啤酒料水比为1:4～5，从醪液浓度看，淡色啤酒的第一麦汁浓度以控制在14%～16%为宜。醪液过稀或过浓对浸出物收得率都有影响。

分开在糊化锅内进行糊化和液化的谷物辅料，投料时料水比一般控制在1:5左右。

②糖化温度：糖化时的温度一般几个阶段进行控制，每个阶段的作用是不同的，见下表：

糖化温度的阶段控制

③pH：控制在5.6左右

④糖化时间：随不同的糖化方法而异

（2）糖化方法：双醪一次煮出糖化法

双醪一次糖化法的特点是将辅助原料和部分麦芽粉在糊化锅中与45～50℃温水混合，并升温煮沸糊化(第一次煮沸)。与此同时，麦芽粉与温水在糖化锅中混合并以50℃保温，进行蛋白质休止(即蛋白质分解过程)，时间在30～120 min。接着将糊化锅中已煮沸的糊化醪泵入糖化锅，使混合醪温达到糖化温度(65～68℃)，保温进行糖化，直到与碘液不起呈色反应为止。然后从糖化锅中取出部分醪液(一般取底部占总量二分之一的浓醪)泵人糊化锅煮沸(第二次煮沸)，再泵回糖化锅，使醪液升温至76～78℃，静止l0 min后进行过滤。

3、醪液过滤

过滤目的：糖化工序结束后，应在最短的时间内，将糖化醪液中的原料溶出物质和非溶性的麦糟分离，以得到澄清的麦汁和良好的浸出物收得率。

过滤步骤：以麦糟为滤层，利用过滤方法提取麦汁，叫做第一麦汁或者过滤麦汁。然后利用热水洗涤过滤后的麦糟，叫做第二麦汁或者洗涤麦汁。

过滤方法：快速渗出槽法(Strainmaster)。

4、麦汁煮沸和添加酒花

淡色啤酒的麦汁煮沸时间一般控制在90min左右，煮沸强度控制在每小时8%～12%为佳。煮沸时麦汁的pH控制在5.2～5.4范围内较为适宜。

（1）煮沸设备：麦汁煮沸锅

（2）酒花的使用：酒花粉，用量为0.8～1.0kg/m3麦汁。

（3）酒花的加入方法：采用传统3～4次添加法为主。以三次法为例：第一次在煮沸5～10min后添加总量的5%～10%，第二次、在煮沸30～40min后添加总量的55%～60%，第三次在煮沸终了前10min加入剩余的酒花天酒地。这最后一闪添加的就是香型酒花或质量较好的酒花，以赋予啤洒较好的酒花香味。

5、麦汁后处理

麦汁后处理主要是通过物理方法将热凝物质与麦汁分离，和将麦汁冷却。

分离：回旋槽法

冷却：密闭式（薄板冷却器、列管式冷却）冷却。

（四）啤酒的发酵

1、酵母的扩大培养

啤酒厂生产使用的酵母，由保存的纯种酵母经扩大培养，达到一定数量后，供生产现场使用。

斜面啤酒酵母原菌→10ml麦芽汁试管4支(每支装10～12度麦汁5ml)→250ml麦芽汁三角瓶4支（每支装10～12度麦汁50ml）→3L麦芽汁三角瓶4支（每支装10～12度麦汁500ml）→20L卡氏罐(内装10～12度酒花麦汁10L)→200L密闭铅桶(内装10～12度酒花麦汁100L)→1.5～2.0m3酵母繁殖槽→发酵

2、发酵工艺

运用单罐发酵法进行发酵。

单罐高温发酵：在11℃的麦汁中添加0.6%～0.8%的酵母，入罐后保温36h，升温到10℃保持2d，开始旺盛发酵。自然升温到14℃，保持4d，罐压升到0.125MPa。大约在第7天时降温到5℃，保持1d，排出沉淀酵母。继续降温至0℃左右，保持5～7d，过滤。整个发酵期约14d。

5.啤酒的过滤、包装与灭菌

（1）啤酒的过滤：发酵后的啤酒，从理论上讲一定口味成熟，二氧化碳饱和，但是其内还仍然存在一定量的固体小颗粒，必须将其过滤掉，方可包装出售。

过滤可分粗滤和精滤两步进行。可先用硅藻土过滤机进行粗滤，以除去啤酒中的较大颗粒物质和酵母，再用板式过滤机精滤。经粗滤和精滤的啤酒，澄清度较高，非生物

稳性较好。

过滤的方法：硅藻土过滤、板式过滤机过滤。

（2）包装与灭菌

流程：瓶子→选瓶→浸瓶→洗瓶→控水→验瓶→装酒→压盖→验酒→杀菌（生啤酒无需此步骤）→贴标→装箱

①灭菌：采用巴氏灭菌。基本过程分预热、灭菌和冷却三个过程，一般以30～35℃起温，缓慢慢地（约25min）升到灭菌温度60～62℃，维持30～30min,又缓慢慢地冷却到30～35℃。

②包装：瓶装。经检验、贴标签最后装箱入库。

（五）成品啤酒

1、色泽：良好的淡色啤酒，色泽光洁醒目，可以用次方法来辨别啤酒的质量。

2、透明度：良好的啤酒应该有着很好的透明度，不应该带有浑浊的现象。

3、泡沫：泡沫是啤酒的主要特征之一，良好的啤酒，泡沫细腻洁白，有一定的持久性。

5、二氧化碳含量：一般啤酒的二氧化碳含量应该在5.2%～5.8%质量百分比

6、啤酒的风味：由于酒花的作用，使啤酒带有很明显的酒花香味和酒花苦味，但是这种苦味，苦而不长。

三、评述语

本次课程设计涉及到啤酒酿造的工艺流程即各个工序中涉及到的原料(种类及处理)、设备、操作流程及操作要点说明、工艺控制参数及注意事项等。

生产啤酒的主要原料是水、麦芽、酒花及酵母。要确保啤酒的风味稳定，必须做到：①采用优质稳定的原料，如麦芽、酒花、酿造用水、酵母菌种；②制订科学合理的糖化、过滤和煮沸等工艺和指标；③严格生产操作。

此次设计内容为淡色啤酒的工艺流程。在设计中遇到诸多问题，许多内容来自于网上和课本。本次设计的各个工序基本上是合理的，但由于此次课程设计是第一次设计，在设计方面存在有不足之处，请老师多多指正。

通过本次课程设计，我学会了很多。特别是在涉及到啤酒酿造工艺流程各种操作工序，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握啤酒酿造基本工序及所需设备和控制参数，通过所学的理论知识来解决实际工艺流程设计、改进等工程问题，并进一步巩固和提高理论知识。

四、参考文献

1、《食品发酵与酿造工艺学》何国庆中国农业出版社

2、《啤酒工艺实用技术》 Wolfgang kunze 中国轻工业出版社

3、《酿造酒工艺学（第二版）》顾国贤中国轻工业出版社

4、《啤酒生产工艺》王文甫中国轻工业出版社

五、附图可以手绘，也可以用电脑绘制。