啤酒灌装过程中溶解氧增幅分析和控制
啤酒中溶解氧的控制解读
74 酿酒科技·2009年第2期（总第176期）LIQUOR －MAKING SCIENCE ＆TECHNOLOGY 2009No ．2(Tol ．176 啤酒中溶解氧的控制 王劲松 (南京金星啤酒有限公司技术质量部, 江苏 摘要：关键词： 南京 210039 啤酒生产过程中除发酵初期氧有利于酵母细胞合成外，其他工序均应严格控制氧的摄入量，防止啤酒中啤酒；溶解氧；控制 文献标识码：B 文章编号：1001－9286（2009）02－0074－03 的还原物质被氧化而影响啤酒质量。溶解氧含量的高低是决定啤酒非生物稳定性和风味稳定性的主要因素之一。中图分类号：TS262.5；TS261.4 Analysis of the Control of Dissolved Oxygen in Beer WANG Jin-song (Technique&Quality Department of Jinxing Beer Co.Ltd., Nanjing, Jiangsu 210039, China
Abstract :Oxygen is helpful for the synthesis of barm cells in early fermentation period in beer production. However, in other production proce-dures, oxygen absorption should be under strict control to prevent the oxidation of reducing substances in beer which would further damage beer quality. The content of dissolved oxygen is the main factor influencing non-biological stability and flavor stability of beer. (Tran.by YUE Yang Key words :beer; dissolved oxygen; control 成品啤酒中溶解氧的含量应控制在0.1mg/L左右，过高易导致啤酒产生类似脂肪氧化后的臭味，影响啤酒的爽快、醇厚性，且使啤酒的后苦味增强，甚至由于成品啤酒中过多氧的存在造成本已还原的双乙酰再次生成，使啤酒产生“生青味”，并氧化啤酒中的一些风味物质，使啤酒风味变差。氧能与蛋白质、多酚化合物反应形成永久性浑浊，降低啤酒的非生物稳定性。啤酒摄入氧主要在过滤与灌装工序，过滤工序中如果能够把清酒的溶解氧水平控制在0.1mg/L以下，就可以有效地提高啤酒的稳定性，延长啤酒贮藏。 发酵液中溶解氧含量很低，经过硅藻土过滤后，清酒溶解氧含量明显增高, 一般用CO 2背压，可达到0.3～ 0.5mg/L,如果用压缩空气背压，清酒中的溶解氧含量可 达1.0mg/L,由于氧的存在，使啤酒中残留的α-乙酰乳酸氧化脱羧而使双乙酰的含量增高。 1.3影响啤酒的风味 啤酒的风味组成包括双乙酰及其前体、醛类、酯类、 高级醇、含硫化合物、挥发性酒花组分等。这些风味组成成分所含有的醛基、羟基、巯基、烯或烯醇基等, 都可以被氧化或进行加氧反应, 结果可能会使啤酒中原来感觉不到的风味成分转化为能感觉到的风味成分, 或改变原有风味成分的呈味性质从而产生异杂味, 并且导致啤酒口感粗劣。例如，多酚物质受到氧化聚合会使啤酒产生涩味、后苦味、辛辣味；酒花中A2酸和不饱和萜烯化合物受到氧化, 会使
啤酒发酵温度过程控制
PLC在啤酒发酵温度控制中的应用 概述 啤酒的发酵过程是在啤酒酵母的参与下，对麦汁的某些组成进行一系列代谢，从而将麦汁风味转变为啤酒风味的过程。啤酒发酵是啤酒生产工艺流程中关键环节之一，也是一个极其复杂的在发酵罐内发生并释放大量热量的生化放热反应过程。由于这一过程中不仅麦汁中的可酵糖和氨基酸等营养物质被酵母细胞酶分解为乙醇（C2H5OH）和二氧化碳（CO2），同时还产生一系列的发酵副产物，如：双乙酰，高级醇、醛、酸、酯等。这些代谢产物的含量虽然极少，但它们对啤酒质量和口味的影响很大，而这些中间代谢产物的生成取决于发酵温度。因此发酵过程是否正常和顺利，将直接影响到最终啤酒成品的质量。比如，发酵过程的温度若发生剧烈变化，不仅会使酵母早期沉淀、衰老、死亡、自溶，造成发酵异常，还直接影响到酵母代谢副产物组成，从而对啤酒酒体与风味，及啤酒胶体稳定性造成危害。所以发酵过程工艺条件的控制历来都受到酿酒工作者的高度重视。 过去啤酒发酵过程中各种工艺参数的控制，多用常规表显示，人工现场操作调节，手工记录来实现。然而随着啤酒产量的不断增大，发酵罐数量逐步增多（有的厂已达30～40个），倘若仍然沿用常规办法，不仅会因仪表众多，给工人的生产操作造成极大的不便，而且还会因疏忽、错漏等人为原因，造成生产质量的不稳定，甚至发生生产事故。因此，设计用可编程控制器（PLC）自动控制啤酒的发酵温度。 一啤酒发酵过程控制 1 被控对象 啤酒发酵是在发酵罐中静态进行的，它是由罐体、冷却带、保温层等部件组成。发酵罐的形状一般为圆锥状，容积较大，大部分在100m3（我国的啤酒发酵罐容积在120m3～500m3）以上。啤酒发酵要严格的按着工艺曲线进行，否则就会影响啤酒质量。为了有利于热量的散发，在发酵罐的外壁设置了上、中、下三段冷却套，相应设立上、中、下三个测温点和三个偏心气动阀，通过阀门开度调节冷却套内的冰水流量以实现对酒体温度的控制。以阀门开度为控制量，酒体温度为被控量，相应有3个冷媒阀门，通过控制流过冷却带的冷媒流量，控制发酵罐的温度。在发酵的过程中，温度在不断的升高，当达到上限温度时，要打开制冷设备，通过酒精在冷却管内循环使罐内的温度降下来。当发酵温度低于工艺要求的温度时，关闭冷媒，则啤酒按工艺要求继续发酵，整个发酵过程大约20多天完成。因此，控制好啤酒发酵过程中温度及其升降速率是决定啤酒质量和生产效率的关键。 2 啤酒发酵温度曲线 啤酒发酵工艺曲线如图1所示，包括自然升温、高温恒温控制、降温及低温恒温控制等三个阶段。在前期的自然升温阶段基本上不需要加以控制，这是由于啤酒罐发酵过程中，升温是靠发酵本身产生的热量进行的，任其自然升温；在恒温阶段，通过控制冷媒开关阀，保持发酵罐内温度恒定；在降温阶段，通过控制冷媒开关阀，以指定速率降温。
溶解氧对发酵的影响及其控制
溶解氧对发酵的影响及其控制 1 溶解氧对发酵的影响 溶氧是需氧发酵控制最重要的参数之一。由于氧在水中的溶解度很小，在发酵液中的溶解度亦如此，因此，需要不断通风和搅拌，才能满足不同发酵过程对氧的需求。溶氧的大小对菌体生长和产物的形成及产量都会产生不同的影响。如谷氨酸发酵，供氧不足时，谷氨酸积累就会明显降低，产生大量乳酸和琥珀酸。 1.1 溶氧量在发酵的各个过程中对微生物的生长的影响是不同的 改变通气速率发酵前期菌丝体大量繁殖，需氧量大于供氧，溶氧出现一个低峰。在生长阶段，产物合成期，需氧量减少，溶氧稳定，但受补料、加油等条件大影响。补糖后，摄氧率就会增加，引起溶氧浓度的下降，经过一段时间以后又逐步回升并接近原来的溶解氧浓度。如继续补糖，又会继续下降，甚至引起生产受到限制。发酵后期，由于菌体衰老，呼吸减弱，溶氧浓度上升，一旦菌体自溶，溶氧浓度会明显上升。 1.2 溶氧对发酵产物的影响 对于好氧发酵来说，溶解氧通常既是营养因素，又是环境因素。特别是对于具有一定氧化还原性质的代谢产物的生产来说，DO的改变势必会影响到菌株培养体系的氧化还原电位，同时也会对细胞生长和产物的形成产生影响。 在黄原胶发酵中，虽然发酵液中的溶氧浓度对菌体生长速率影响不大,但是对菌体浓度达到最大之后的菌体的稳定期的长短及产品质量却有着明显的影响。
需氧微生物酶的活性对氧有着很强的依赖性。谷氨酸发酵中，高溶氧条件下乳酸脱氢酶(LDH)活性明显比低溶氧条件下的LDH酶活要低，产酸中后期谷氨酸脱氢酶(GDH)的酶活下降很快,这可能是由于在高溶氧条件下,剧烈的通气和搅拌加剧了菌体的死亡速度和发酵活性的衰减。 DO值的高低还会改变微生物代谢途径，以致改变发酵环境甚至使目标产物发生偏离。研究表明，L-异亮氨酸的代谢流量与溶氧浓度有密切关系，可以通过控制不同时期的溶氧来改变发酵过程中的代谢流分布,从而改变Ile等氨基酸合成的代谢流量。 2 溶氧量的控制 对溶解氧进行控制的目的是把溶解氧浓度值稳定控制在一定的期望值或范围内。在微生物发酵过程中,溶解氧浓度与其它过程参数的关系极为复杂,受到生物反应器中多种物理、化学和微生物因素的影响和制约。从氧的传递速率方程也可看出，对DO值的控制主要集中在氧的溶解和传递两个方面。 2.1 控制溶氧量(C*-CL)是氧溶解的推动力，控制溶氧量首要因素是控制氧分压（C*）。高密度培养往往采用通入纯氧的方式提高氧分压，而厌氧发酵则采用各种方式将氧分压控制在较低水平。如啤酒发酵，麦汁充氧和酵母接种阶段，一般要求氧含量达到8～10PPM；而啤酒发酵阶段，一般啤酒中的含氧量不得超过2PPM。 2.2控制氧传递速率氧传递速率主要考虑KLa的影响因素。从一定意义上讲，KLa愈大，好氧生物反应器的传质性能愈好。控制KLa的途径可分为操作变量、反应液的理化性质和反应器的
啤酒发酵论文
啤酒发酵过程的研究 专业班级： 作者： 学号： 指导老师：
啤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。 啤酒一般典型特征表现在多方面。在色泽方面﹐大致分为淡色﹑浓色和 黑色3种﹐不管色泽深浅﹐均应清亮﹑透明无浑浊现象﹔注入杯中时形成泡 显﹐且酒体爽而不淡﹐柔和适口﹐而浓色啤酒苦味较轻﹐具有浓郁的麦芽香 味﹐酒体较醇厚﹔含有饱和溶解的CO2﹐有利于啤酒的起泡性﹐饮用後有一 种舒适的刺激感觉﹔应长时间保持其光洁的透明度﹐在规定的保存期内﹐不 应有明显的悬浮物。 啤酒发酵过程是指啤酒酵母在一定条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而 进行的正常生命活动，而啤酒就是啤酒酵母在生命活动之中所产生的产物。由 于酵母菌类型的不同，发酵的条件和产品要求、风味等的不同，造成发酵方式 也不相同。 1、啤酒发酵的过程方法和注意事项 1．1 酵母扩大培养的目的 啤酒酵母扩大培养是指从斜面种子到生产所用的种子的培养过程。酵母扩培 的目的是及时向生产中提供足够量的优良、强壮的酵母菌种，以保证正常生产 的进行和获得良好的啤酒质量。一般把酵母扩大培养过程分为二个阶段：实验 室扩大培养阶段（由斜面试管逐步扩大到卡氏罐菌种）和生产现场扩大培养阶 段（由卡氏罐逐步扩大到酵母繁殖罐中的零代酵母）。扩培过程中要求严格无 菌操作，避免污染杂菌，接种量要适当。 1.2 啤酒酵母扩大培养的方法 1.2.1实验室扩大培养阶段 斜面原菌种 --→斜面活化 --→ 10ml液体试管 --→ 100ml培养 瓶 --→ 1L培养瓶 25℃，3～4天25℃，24～36h 25℃， 24h 20℃,24～36h --→ 5L培养瓶 --→ 25L卡氏罐 16～18℃,24～36h 14～16℃，36～48h ⑵生产现场扩大培养阶段 25L卡氏罐→ 250L汉生罐→ 1500L培养罐→ 100hL培养 罐→ 20m3繁殖罐 12～14℃，2～3天 10～12℃，3天 9～11℃，3 天 8～9℃，7～8天 --→0代酵母 1.2.2酵母扩培要求： 酵母扩培是基础，只有培养出来高质量的酵母，才能生产出好的啤酒。扩培必须保
啤酒发酵操作程序和注意事项
啤酒发酵操作程序和注意事项 1．酵母扩大培养的目的 啤酒酵母扩大培养是指从斜面种子到生产所用的种子的培养过程。酵母扩培的目的是 及时向生产中提供足够量的优良、强壮的酵母菌种，以保证正常生产的进行和获得良好的啤 酒质量。一般把酵母扩大培养过程分为二个阶段：实验室扩大培养阶段（由斜面试管逐步扩 大到卡氏罐菌种）和生产现场扩大培养阶段（由卡氏罐逐步扩大到酵母繁殖罐中的零代酵母）。 扩培过程中要求严格无菌操作，避免污染杂菌，接种量要适当。 2．啤酒酵母扩大培养的方法 ⑴实验室扩大培养阶段（示例） 斜面原菌种 --→斜面活化 --→ 10ml液体试管 --→ 100ml培养 瓶 --→ 1L培养瓶 25℃，3～4天25℃，24～36h 25℃， 24h 20℃,24～36h --→ 5L培养瓶 --→ 25L卡氏罐 16～18℃,24～36h 14～16℃，36～48h ⑵生产现场扩大培养阶段 25L卡氏罐→ 250L汉生罐→ 1500L培养罐→ 100hL培养 罐→ 20m3繁殖罐 12～14℃，2～3天 10～12℃，3天 9～11℃，3天 8～ 9℃，7～8天 --→0代酵母 （2）酵母扩培要求： 酵母扩培是基础，只有培养出来高质量的酵母，才能生产出好的啤酒。扩培必须保证两点： ①原菌种的性状要优良； ②扩培出来的酵母要强壮无污染。扩培在实验室阶段，由于采用无菌操作，只要能遵守操作技术和工艺规定，很少出现杂菌污染现象。进入车间后，如卫生条件控制不好，往往会出现染菌现象，所以扩培人员首先无菌意识要强，凡是接种、麦汁追加过程所要经过的管路、阀门必须用热水或蒸汽彻底灭菌，室内的空气、地面、墙壁也要定期消毒或杀菌，通风供氧用的压缩空气也必须经过0.2μm的膜过滤之后才能使用。同时充氧量要适量，充氧不足酵母生长缓慢，充氧过度会造成酵母细胞呼吸酶活性太强，酵母繁殖量过大对后期的发酵不利的。一般扩培酵母在进入培养罐前每天要通氧三次，每次20分钟。发酵后的培养，要求麦汁中溶解氧9mg/L左右。最后，每一批扩培的同时还应对酵母的发酵度、发酵力、双乙酰峰值、死灭温度等指标进行检测，以便及时、正确掌握酵母在使用过程中的各种性状是否有新的变化。 （3）酵母的添加：酵母添加前麦汁的冷却温度非常重要。各批麦汁冷却温度要求必须呈阶梯式升高，满罐温度控制在7.5℃～7.8℃之间，严禁有先高后低现象，否则将会对酵母活力和以后的双乙酰还原产生不利的影响。同时要准确控制酵母添加量，如果添加量太小，则酵母增长缓慢，对抑制杂菌不利，一旦染菌，无论从口味还是双乙酰还原都将受到影响。添加量太小会因酵母增值倍数过大而产生较多的高级醇等副产物；添加量过大，酵母易衰老、自溶等，添加量控制在7‰左右。 （4）温度控制：在发酵过程中，温度的控制十分关键。根据菌种特性，采用低温发酵，高温还原。既有利于保持酵母的优良性状，又减少了有害副产物的生成，确保了酒体口味比较纯净、爽口。如果发酵温度过高，虽然可缩短发酵周期，加速双乙酰还原，但过高的发酵温度会使啤酒口味比较淡泊，
啤酒发酵机制及工艺控制
啤酒发酵机制及工艺控制 【本课程教学目标】 1、通过本节内容的学习，明白啤酒发酵的原理及如何控制发酵中的各种条件。 2、引导学生了解啤酒发酵的流程，感悟如何保证啤酒质量、提高啤酒产量。 3、让学生明白啤酒等食品的来之不易，学会珍惜一粥一饭。【本课程教学难点】 1、啤酒发酵过程中温度、时间、罐压等工艺条件的控制 2、啤酒发酵的操作步骤 【本课程教学重点】 1、啤酒发酵机制 2、啤酒发酵工艺条件控制 【本课程教学方法】 阅读、提问、讨论、总结分析 【本课程课时安排】2课时 【本课程教学过程】 一、导入 通过前面内容的学习，我们学习了酿造啤酒的原料及对原料的处理，还了解了酿造啤酒酵母的特性。今天，咱们一起学习一个很有意思的内容———如何酿造啤酒。
二、正课 1、啤酒发酵代谢主产物的形成 ①、提问：啤酒的主要成分是什么呢？ 讨论并归纳：酒精也叫乙醇 ②、提问：在课本中找出啤酒酵母是如何利用冷却的麦芽汁发酵生产啤酒的？ 讨论并归纳：麦芽汁的主要成分为C6H12O6 啤酒酵母利用C6H12O6在有氧条件下获得生命活动所需的能量，在无氧条件下生成啤酒主要成分C2H5OH。 反应式如下：有氧下C6H12O6+O2+ADP+Pi→H2O+CO2+ATP 无氧下C6H12O6+H2O→C2H5OH+CO2 2、啤酒发酵代谢副产物的形成 提问：找出啤酒发酵过程中产生的副产物及其对啤酒品质的影响 讨论并归纳： 代谢副产物含量过高对啤酒品质影响 双乙醇出现馊饭味 高级醇使啤酒有“后苦味”，出现“上头”现象 酯类使啤酒有不愉快的香味 醛类使啤酒有强烈的刺激性和辛辣感及腐败性气味含硫化合物对啤酒风味影响很大 总结：代谢副产物对啤酒品质有不良的影响，所以发酵过程中要严格控制代谢副产物的生产量。
啤酒理化检验方法
总则基本要求 1、总则 1.1 本方法中所采用的名词术语，计量单位符合国家规定的标准。 1.2 本标准中所采用的各种仪器（如:分析天平，分光光度计等）要按时检定，所用比重瓶、移液管、容量瓶等器具按有关鉴定规定定期校正。 1.3 本方法中所用水，在没注明其他要求时，均为蒸馏水。 1.4 本方法中所用试剂，在未说明其他要求时，均为分析纯。 1.5 试验方法中“溶液，在未注明溶剂外，均指水溶液。 1.6 理化指标的实测数据报告及实验结果，有效数字要与技术要求相一致。 2、基本要求 2.1 试验中所用玻璃仪器，用前须视洁污程度分别以铬酸洗涤液浸泡或以洗涤剂清洗，然后用自来水洗，再用蒸馏水洗干净。 2.2 试验方法中的有效数字，表示吸取或称量时要求达到精密度。
成品酒的检测方法 1、泡沫的检测方法 原理：使用同一构造的器具，在同一温度、固定条件下，用目视测定啤酒泡沫消失的速度，以秒表示。 仪器： A 秒表 B 无色透明玻璃杯必须预先彻底清洗其表面油污，严防灰尘污染，干燥后再使用。试验前，置于试验房间内放置10min. 操作： 将原瓶啤酒置于15℃水浴中保持至等温后启盖，立刻将啤酒从距离玻璃杯口约3cm处注入容量为200-300mL的清洁玻璃杯中，观察泡沫升起情况，记录泡沫的色泽和粗细。等泡沫稳定后，测量泡沫高度，记录以cm表示，并进一步记录从泡沫稳定后至泡沫消失，露出酒面的时间，以秒表示。最后观察泡沫挂杯情况。所得结果取整数。 根据观察到的现象进行记录，如洁白、白、发黄、灰；细腻、较细腻、较细、较粗、粗大；挂杯、尚挂杯、不挂杯等。 注意事项 试验时严禁空气流通现象，测定前样品瓶避免振摇。 2、净含量的检测方法 2.1 仪器①量筒②记号笔 2.2 操作 将瓶装酒样置于（20±10）℃水浴中恒温30min。取出，擦干瓶外
溶氧对发酵的影响及其控制
溶氧对发酵的影响及其控制 摘要：发酵液中的溶氧浓度（Dissolved Oxygen，简称DO）是影响发酵的关键因素，对微生物的生长和产物形成有重要的影响。要根据氧的溶解特性及微生物对氧的需求，分析溶氧对发酵的影响及对发酵产物的影响，进而确定溶氧量的控制及在发酵液中的传递，使生产效益最大化。 关键词：溶氧发酵代谢溶氧量控制传递 Abstrac t: The dissolved oxygen concentration in the fermentation broth (Dissolved Oxygen, referred to as DO) is the key factor to influence the fermentation, has an important influence on microbial growth and product formation. According to the demand of dissolution characteristics and microbial oxygen on oxygen, analysis of the effects of dissolved oxygen on the fermentation and the effect on fermentation, and then determine the control of dissolved oxygen in the fermentation broth and transfer, the maximum production efficiency. Key words: dissolved oxygen; fermentation; metabolism;Dissolved oxygen control transfer 溶氧浓度（DO）作为发酵控制中的一个关键参数，直接影响着发酵生产的稳定性和生产成本，受到工业生产和实验室研究的重视，无论是厌氧还是需氧发酵，研究发酵液中溶氧对发酵的影响都有重要意义。 一·氧的溶解特性 溶解氧（Dissolved Oxygen）是指溶解于水中分子状态的氧，用DO 表示。氧是一种难溶气体，在常压、25℃的条件下，空气中的氧在纯水中的溶解度仅约为0.25mmol/L，在发酵液中，由于各种溶解的营养成分、无机盐和微生物[3] 的代谢产物存在，会明显降低氧的溶解度。此外，溶氧浓度会随着温度、气压、盐分的变化而变化。一般说来，温度越高，溶解的盐分越大，水中的溶解氧越低；气压越高，水中的溶解氧越高。其中就提到一个临界溶氧浓度的确定。 临界溶氧浓度的确定，如右图：[2] 在发酵过程中停止供气，通过观察发酵体系 中DOT的变化可以大致确定细胞生长的临界
如何控制溶解氧
一、原辅材料的控制 1. 糖化生产时应根据每批进厂麦芽的指标，及时调整生产工艺，如下料温度、蛋白分解温度和时间。糖化温度和时间要根据麦芽质量加以调整，以保证投入原料的相对稳定。从源头上控制溶解氧的上升，以便有效地保证麦汁组分的相对稳定性，避免因啤酒口味差异，导致发酵液合流过滤时溶解氧的上升。 2. 应尽可能使用新鲜的辅料大米，因为随着陈化时间的延长，其游离脂肪的含量会逐渐增多，容易产生脂肪氧化的臭味。 二、糖化过程的控制 1. 为了尽可能避免在糖化过程中麦汁过多地吸氧，糖化醪应使用脱氧水兑制；糖化时尽量减少搅拌，以降低搅拌翻滚时空气溶入其中；糖化和麦汁过滤时最好采用惰性气体覆盖醪液表面，以隔绝空气，避免麦汁吸氧。另外还要根据糖化生产工艺要求，往糖化锅中加入乳酸或磷酸，保证醪液的pH值在5.4～5.8之间，如麦芽中β—葡聚糖的含量高于150mg/L时，应适量加入含β—葡聚糖酶高的复合酶，以降低麦汁黏度，保证醪液的液化效果，减少因麦汁过滤时耕糟、回流次数过多而吸氧。 2. 糊化锅、糖化锅、煮沸锅的人孔在生产时一定要关闭。从糊化锅进入糖化锅、过滤槽和煮沸锅的物料管最好设计为底部进料，以减少醪液和麦汁在输送过程中与氧气的接触机会。煮沸时间应严格控制在90分钟之内。缩短麦汁在回旋沉淀槽中停留的时间。麦汁冷却采用一段薄板冷却，缩短麦汁入罐时间并严格控制麦汁的充氧量。麦汁充氧量过少不利于酵母的繁殖，还会导致双乙酰还原发生困难。充氧量过多会使酵母前期发酵过于旺盛，形成过量的α—乙酰乳酸，还会消耗多量的快速还原物质，阻碍部分风味物质的还原，导致发酵后期双乙酰还原较慢，破坏啤酒香气，诱发异常气味同时副产物增多，高级醇含量高会使啤酒饮用后有“上头”的感觉，所以冷麦汁充氧量应控制在8ppm～10ppm之间。 三、发酵液的控制 1. 酵母发酵阶段如吸入过多氧气，会破坏发酵液中还原物质的平衡，大量消耗发酵液中的还原物质，降低成品啤酒的抗氧化能力。 2. 发酵大罐的备压气体：滤酒前，发酵液用CO2备压。 3. 发酵液压力要求：备压时CO2压力为0.10 Mpa～0.12Mpa，且CO2纯度为99.8%以上。 4. 由于市场竞争激烈，导致企业生产的酒品种较多，有时一种酒的库存较大，另一种酒已告急，需开另一罐酒，导致排土次数增加，未滤完酒的大罐上方空气进入发酵液，引起发酵液溶解氧升高。为了杜绝此类现象，发酵液开罐后原则上要求一次滤完，特殊情况不能一次滤完的，开罐时间不得超过3天。 四、滤酒管路的控制 滤酒的管路要采用不锈钢，且管路内壁光滑，接缝处平整，无凹凸不平的现象。还要保证滤酒的管路、泵、阀门密封良好。
啤酒发酵
1发酵过程中麦汁的变化 pH值的下降（ph下降，一般在酵母对数生长期，前快后慢麦汁的pH值一般在5.2－5.6，发酵液的pH值一般在4.2－4.4），含氮物的减少，氧化还原势RH的下降，啤酒色泽变浅，苦味物质和多酚物质的析出，酵母的凝聚（发酵代谢产物使啤酒pH值下降，接近酵母蛋白质的等电点，使酵母带电也趋于零，不能使酵母相互排斥分开，从而产生凝聚。），啤酒清亮度的增加（浊度下降），啤酒中的CO2溶解，草酸钙的形成（草酸是糖代谢的中间产物，与Ca2+结合后形成草酸钙）。2pH值下降的影响 蛋白质和多酚物质的析出，苦味物质的析出，色度，后熟速度加快，啤酒泡沫特性，啤酒口味细腻，生物稳定性提高，有利于酵母凝聚 3pH值下降的原因 挥发性及不挥发性有机酸的形成，CO2的形成，一级磷酸盐被酵母消耗，释放出H离子，NH2离子被酵母吸收，钾离子被酵母吸收，并释放出H离子 4影响pH值下降的因素 麦汁的性质，酵母的种类，酵母添加量和通风强度，发酵状况，微生物状况酵母自溶。 5含氮物减少的原因 酵母吸收麦汁中的可同化氮，高分子蛋白质物质的沉降析出，吸附于酵母细胞表面，被CO2带于泡盖中 6RH值：麦汁、发酵液、啤酒中许多的氧化性和还原性物质相互作用，达到平衡时，反映在电极电位上的数值称rH值。rH是表示溶液的氧化还原电势 rH值大，氧化性强，还原性弱；rH值小，还原性强，氧化性弱 麦汁的rH值为20－26麦汁通氧后，氧含量较多，rH值较高，发酵液的rH值为8－10（随着酵母的繁殖，氧很快被酵母消耗，因而rH值逐渐降低，RH值大小，影响酵母的生理活动，能改变酵母的发酵产物。对啤酒质量的影响，rH值越小，啤酒质量越好，啤酒色泽越浅、氧化感越小。 7色泽变浅（一般浅色啤酒下降：1.5－2.5EBC） 原因：随着发酵温度、pH值的变化，麦汁中色素物质析出进入泡盖。通过酵母细胞壁的吸附作用，色素物质被沉淀物吸附后一起沉降 8苦味物质和多酚物质析出的原因（发酵后约1/3的苦味物质损失，多酚物质约减少25%，对啤酒苦味的纯正性和非生物稳定性有利。） pH值的下降，CO2带入泡盖，酵母吸附 9影响啤酒澄清的因素 混浊物的特性和数量，澄清时的酒液温度，酒液的运动情况，啤酒的pH值 后酵贮酒设备的形状和酒液高度，澄清时间，酒液的粘度 传统发酵方式的发酵技术 10主发酵操作（主要的发酵过程，70%的糖在此阶段发酵） 酵母添加，酵母的繁殖和倒池，发酵过程，下酒，酵母的回收，清洗和杀菌 11酵母添加：酵母添加的原则：确保（在添加温度5－6℃时）添加酵母12－16小时后起发酵开始。 酵母添加量：酵母泥：0.5升浓酵母泥/hl 12°P麦汁；酵母数：12－15×106个/ml麦汁 决定酵母添加量的因素：酵母的生理状态,酵母泥的稠度,麦汁浓度,麦汁中FAN 量,发酵时间,添加温度,麦汁溶氧量
啤酒中溶解氧的控制
酿酒科技2009年第2期（总第176期）·LIQUOR－MAKING SCIENCE＆TECHNOLOGY2009No．2(Tol．176) 啤酒中溶解氧的控制 王劲松 (南京金星啤酒有限公司技术质量部,江苏南京210039) 摘要：啤酒生产过程中除发酵初期氧有利于酵母细胞合成外，其他工序均应严格控制氧的摄入量，防止啤酒中 的还原物质被氧化而影响啤酒质量。溶解氧含量的高低是决定啤酒非生物稳定性和风味稳定性的主要因素之一。 关键词：啤酒；溶解氧；控制 中图分类号：TS262.5；TS261.4文献标识码：B文章编号：1001－9286（2009）02－0074－03 Analysis of the Control of Dissolved Oxygen in Beer WANG Jin-song (Technique&Quality Department of Jinxing Beer Co.Ltd.,Nanjing,Jiangsu210039,China) Abstract:Oxygen is helpful for the synthesis of barm cells in early fermentation period in beer production.However,in other production proce-dures,oxygen absorption should be under strict control to prevent the oxidation of reducing substances in beer which would further damage beer quality.The content of dissolved oxygen is the main factor influencing non-biological stability and flavor stability of beer.(Tran.by YUE Yang) Key words:beer;dissolved oxygen;control 成品啤酒中溶解氧的含量应控制在0.1mg/L左右，过高易导致啤酒产生类似脂肪氧化后的臭味，影响啤酒的爽快、醇厚性，且使啤酒的后苦味增强，甚至由于成品啤酒中过多氧的存在造成本已还原的双乙酰再次生成，使啤酒产生“生青味”，并氧化啤酒中的一些风味物质，使啤酒风味变差。氧能与蛋白质、多酚化合物反应形成永久性浑浊，降低啤酒的非生物稳定性。啤酒摄入氧主要在过滤与灌装工序，过滤工序中如果能够把清酒的溶解氧水平控制在0.1mg/L以下，就可以有效地提高啤酒的稳定性，延长啤酒贮藏。 1氧对啤酒的危害 1.1啤酒产生胶体浑浊的主要因素 啤酒中含有大量的巯基的蛋白质和多肽,受到氧化后形成双硫键,促进了蛋白质和多肽聚合，形成浑浊物质。啤酒中多酚物质在一定条件下可以氧化聚合为多聚体，啤酒中有较多的溶解氧存在，加上有二价金属离子的催化与结合，多酚加速聚合的同时又可以氢键和共价键的形式与多肽(大多为醇溶蛋白的分解产物)相结合，呈现雾状浑浊，称为“冷浑浊”。由于氧化聚合继续进行，形成许多牢固的共价键结合物，呈絮状或片状混合物，称为“永久浑浊”。由此可知，氧对啤酒浑浊的形成具有极大的影响。 1.2使啤酒中双乙酰含量升高 发酵液中溶解氧含量很低，经过硅藻土过滤后，清酒溶解氧含量明显增高,一般用CO2背压，可达到0.3～0.5mg/L,如果用压缩空气背压，清酒中的溶解氧含量可达1.0mg/L,由于氧的存在，使啤酒中残留的α-乙酰乳酸氧化脱羧而使双乙酰的含量增高。 1.3影响啤酒的风味 啤酒的风味组成包括双乙酰及其前体、醛类、酯类、高级醇、含硫化合物、挥发性酒花组分等。这些风味组成成分所含有的醛基、羟基、巯基、烯或烯醇基等,都可以被氧化或进行加氧反应,结果可能会使啤酒中原来感觉不到的风味成分转化为能感觉到的风味成分,或改变原有风味成分的呈味性质从而产生异杂味,并且导致啤酒口感粗劣。例如，多酚物质受到氧化聚合会使啤酒产生涩味、后苦味、辛辣味；酒花中A2酸和不饱和萜烯化合物受到氧化,会使啤酒产生烷烃臭、粗糙的苦味和后苦味；包装啤酒中的氧能促进A2乙酰乳酸的氧化脱羧反应,使VDK回升,从而使啤酒产生馊饭味。 1.4加深啤酒色泽 啤酒中含有的一些糖类和氨基酸在灭菌温度下的缓慢氧化,是加深啤酒色泽的重要原因，而多酚类氧化聚合形成的鞣酐,会使啤酒呈现暗红色。 1.5破坏酒花香味和苦味 氧能促进酒花不饱和萜烯化合物氧化,形成饱和烃, 收稿日期：2008－09－17 作者简介：王劲松，男，河南鹿邑人，大专。74
基于PLC的啤酒发酵自动控制系统设计
辽宁工业大学PLC技术及应用课程设计（论文）题目：啤酒发酵过程中温度的PLC控制 院（系）：电气工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：（签字） 起止时间：2013.12.9-2013.12.18
辽宁工业大学课程设计说明书（论文） 课程设计（论文）报告的内容及其文本格式 1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括： ①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等） ②设计(论文)任务及评语 ③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字） ④目录 ⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等） ⑥参考文献 2、课程设计（论文）正文参考字数：2000字周数。 3、封面格式 4、设计（论文）任务及评语格式 5、目录格式 ①标题“目录”（小二号、黑体、居中） ②章标题（四号字、黑体、居左） ③节标题（小四号字、宋体） ④页码（小四号字、宋体、居右） 6、正文格式 ①页边距：上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订； ②字体：一级标题，小二号字、黑体、居中；二级标题，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体； ③行距：20磅行距； ④页码：底部居中，五号、黑体； 7、参考文献格式 ①标题：“参考文献”，小二，黑体，居中。 ②示例：（五号宋体） 期刊类：[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:页次. 图书类：[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:出版社，出版年:页次.
啤酒工艺计算案例
糖化工艺糖化工艺基础性计算：以12B×麦汁为例：热麦汁为580HL（合计为60吨）；热麦汁浓度12％；第一麦汁浓浓15％；配料比：麦芽75％，大米25％；麦芽绝干浸出率82％，水分％，比热g?C；大米绝干浸出率98％，水分15％，比热J/g?C；原料利用率98％。原料浸出率计算：1.原料浸出率＝麦芽绝干浸出率（1－麦芽含水量）×麦芽配料比＋大米绝干浸出率×（1－大米含水量）×大米配料比＝82％×(1－％)×75％＋93％(1－15％)×25％＝％2.每吨煮沸后麦汁量＝(原料浸出率×原料利用率)/煮沸终了麦汁浓度=%×98%/12%=吨3.投料量计算：煮沸麦汁量580HL（合计为60吨）时，投料量为60／＝吨，麦芽用量为×75％＝吨，大米用量为吨4.糖化用水量计算：糖化用水量＝总投料量×总浸出率×原料利用率×（1－第一麦汁浓度）／第一麦浓度－原料总含水量＝×％×98％（1－15％）／15％－（×％＋×15％）＝吨设糖化锅用水为W，则糊化锅为－W，合醪时根据热平衡原理，糖化锅吸热＝糊化锅放热，即糖化锅用水量为吨，糊化锅用水量为吨；糖化锅料水比1：，糊化锅料水比1：5.洗糟水量计算：洗糟水量＝热麦汁／（1－煮沸强度）－总浸出量－糖化总用水量－原料总含水量＝60／（1－9％）－60×％×98％－－（×％＋×15％）＝27吨6.糖化锅投料及添加剂量计算：麦芽：7100Kg，水：吨，35－55℃下料，，50－55℃蛋白质分解休止时间为30分钟，下料温度、蛋白质分解温度和时间根据麦汁最终分析结果作相应的调整。蛋白质分解时间要用慢搅拌，酿造水用硫酸钙调整适当的硬度，用乳酸来调节PH值，甲醛（36％要求纯度含量在200－250PPM之间），如加入过多，对酒体抗氧化性差，一般添加量为200ML／吨麦汁，用量＝7200／36％＝。7.糊化锅投料及添加剂量计算：大米：2350Kg，水：吨，下料时加入液化酶／吨大米，8.酿造水调整计算：硫酸钙加入要求下料液含钙离子120PPM，冷麦汁中含钙离子浓度为50PPM以上，硫酸钙浓度>85％，糊化适当按料比稍多加一点，一般钙离子浓度为20－30PPM 左右即可，硫酸钙添加应考滤洗糟水在内，如可能一小部分在煮沸锅中加入，乳酸（80％）调整糖化醪PH值为－（以合醪后麦汁为准，尽量满足糖化醪PH值－，最终麦汁PH值为－糖化作业条件：糖化温度在62－68℃；糖化时间确定，实际糖化过程用慢搅，用碘检；糖化温度、时间按麦汁分析结果相应调整，以达到更有效的糖化工艺；糖化期间用慢搅。麦汁过滤：加热到75℃，醪液进入过滤槽中，过滤加热水到筛板平为准，倒醪时间<10分钟，尽量避免有氧气摄入；在热麦汁过滤回流6分钟，当浊度<14EBC为止才可过滤；第一麦汁浓度控制在－，洗糟水温76℃,残糖～。麦汁煮沸条件：酒花：20～30％初次压泡分解苦味基础；40～50％第二次在煮沸后40分钟加入，主要是为了增苦味；30～40％煮沸终了前7分钟，主要是为了增香。必须用乳酸调最终麦汁PH值为～，PH值在煮沸前调整；煮沸时间90分钟；煮沸强度9%. 麦汁浓度调整作业: 浓度计算-糖化收得率=最终麦汁量煮沸强度密度/投料量；麦汁终前满锅麦计算，及加水所计算（略）；最终麦汁总量580HL。回旋沉淀糟：除热凝固物，沉淀30分钟；必要时加锌～；麦汁冷却60分钟，麦汁充氧发酵工艺(简略) 熟化稳定化作业：外观糖度4P以下，熟化温度8℃，酵母细胞数20106个／ML以下，封罐：熟化阶段13P发酵液糖度需降到以下时封罐，14P需降到以下封罐压力≤，熟化时间10天以内，冷却温度0～－2℃，稳定时间7天以上，感观检查，为了除去酵母而进行离心分离15分钟，经过30分钟60℃加热的啤酒不得有VDK气味和味道（每代酵母检测一次），熟化工序接近结束时，双乙酰的量应在／L以下，熟化结束后，以达到下列3个项目为准，对冷却开始进行判断：熟化时间达到规定的7天以上，双乙酰分析值在以下，除去酵母后的加热啤酒中感官上无VDK 的气味和味道贮酒酵母排放作业：封罐后，每周排放酵母两次，在贮酒罐冷却开始后达到2～3℃的当天及过滤前排放贮酒罐底酵母，温度降到－℃后，每周排放酵母一次，直至滤酒前过滤作业：只对符合生啤味的特性的，完全熟化的啤酒进行过滤稳定剂添加：作为啤酒的稳定剂，可以使用必要量的硅胶，添加量300～500g/Kl，添加量必须满足物理耐久性，反应时间在10分钟以上，添加设备：硅胶添加罐；抗氧化剂：可以添加18～22PPM的亚硫酸氢钠，其它的稳定剂经过批准后可以使用；啤酒温度：在硅藻土过滤机出口啤酒的温
溶解氧和造成溶氧不足地原因
溶解氧和造成溶氧不足的原因 内容摘要：水质对养殖的水生动物起着至关重要的作用。正常的养殖水体（未被工业污染），影响水质的主要指标是pH值（酸碱度）、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等5项指标。重金属、农药、化工污水等污染的水源，如超出《渔业水质标准》，则不能用于水产养殖生产。对养殖用水，必须定期进行全面科学检测。如果片面检测或仅凭经验主观判断，可能招致灾难性的后果。 一、养鱼先养水，好水养好鱼 俗话说：“养鱼先养水，好水养好鱼”。水是鱼、虾、蟹、鳖、龟、蛙等水产养殖动物的生活环境，水质的好坏直接影响到水产养殖生物的生长和发育，从而影响到产量和经济效益。每一种水产动物都需要有适合其生存的水质条件，水质若能满足要求，养殖动物就能顺利生长发育。如果水质的一些基本指标超出生物的适应和忍耐范围，轻者养殖动物生长速度缓慢，成活率降低，饲料系数提高，经济效益下降。重者可能造成养殖动物的大批死亡，引起严重的经济损失。 恶化的水质不仅有害于动物机体的健康，甚至还危及它们的生命。众所周知水是一种优良的溶剂和悬浮剂，它可溶解各种气体，如氧气、二氧化碳、氨和硫化氢等，也可溶解各种盐类，如亚硝酸盐、磷酸盐、碳酸盐、硫酸盐等，还可悬浮尘埃、有机碎屑、细菌、藻类、小型的原生动物以及各种虫卵等。水体中溶解和悬浮的种种有形或无形的物质和成分，其中一部分对水产动物的生长、发育是必需的，有一些是无益的，而另一部分则是有害的，或者在含量较多时有害，同样，它们对水体中的其他生物，也有有利和不利的方面，特别是某些成分对养殖动物生长和健康不利，而对一些病原体（如病原菌、寄生原生动物）的繁殖、滋生以及产生毒力等是必需的，就容易导致疾病的发生。 水质对养殖的水生动物起着至关重要的作用。正常的养殖水体（未被工业污染），影响水质的主要指标是pH值（酸碱度）、溶解氧、氨氮、亚硝酸盐、硫化氢等5项指标。重金属、农药、化工污水等污染的水源，如超出《渔业水质标准》，则不能用于水产养殖生产。对养殖用水，必须定期进行全面科学检测。如果片面检测或仅凭经验主观判断，可能招致灾难性的后果。 科学的检测的可得出正确的数据。这些数据可以告诉养殖者水质的状况，从而判断水质是否满足水产动物生长的要求，以及是否会引起动物发病。水质检测的另一个作用是为改善水质、鱼病用药提供依据，减少因施肥、投饵、用药等日常管理造成的鱼类死亡损失。因此，水质检测是保证水质健康的必要，也是水产健康养殖的基础。 二、溶解氧——水产动物生命要素 同人一样，水产动物也必须在有氧的条件下生存，不同的是人呼吸空气中的氧气，而水产动物呼吸的是水体中的溶解氧。水体缺氧可使其浮头，严重时泛塘致死。 1. 养殖（育苗）水体溶氧要求 一般来说，养殖（育苗）水体的溶解氧应保持在5~8mg/l（ppm），至少应保持3mg/l 以上。各种鱼、虾类的需要溶解氧条件如表1。 表1 各种鱼、虾类所需溶氧范围（mg/l）
发酵过程的工艺控制
第十章发酵过程的工艺控制 ●知识要点和教学要求 （1）、理解微生物发酵的动力学 （2）、掌握补料分批培养 （3）、掌握连续培养 （4）、掌握发酵工艺控制最优化 （5）、掌握温度对发酵过程的影响及其控制 （6）、掌握PH值对发酵过程的影响和控制 （7）、掌握泡沫对发酵过程的影响和控制 ●能力培养要求 通过本章节的学习，学生能理解微生物发酵的分类及温度、PH值、泡沫等对发酵过程的影响和控制。 ●教案内容 10.1 微生物发酵的动力学 一般来说，微生物学的生长和培养方式可以分为分批培养、连续培养和补料分批培养等三种类型。 1. 分批培养 分批培养又称分批发酵，是指在一个密闭系统内投入有限数量的营养物质后，接入少量的微生物菌种进行培养，使微生物生长繁殖，在特定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法。 在分批培养过程中，随着微生长细胞和底物、代谢物的浓度等的不断变化，微生物垢生长可分为停滞期、对数生长期、稳定期和死亡期等四个阶段，图10-1为典型的细胞菌生长曲线。 2. 停滞期 停滞期是微生物细胞适应新环境的过程。
实际上，接种物的生理状态和浓度是停滞期长短的关键。如果接种物处于对数生长期，那么就很有可能不存在停滞期，微生物细胞立即开始生长。反过来，如果接种物本身已经停止生长，那么微生物细胞就需要有更长的停滞期，以适应新的环境。 3. 对数生长期 处于对数生长期的微生物细胞的生长速度大大加快，单位时间内细胞的数目或重量的增加维持恒定，并达到最大值。其生长速度可用数学方程表示： 式中，x---细胞浓度（g/l）；t---培养时间（hr）；---细胞的比生长速度（1/h）。如果当t=0时，细胞的浓度为x0(g/l)，上式积分后就为：于是，用微生物细胞浓度的自然对数对时间作图，就可得到一条直线，该直线的斜率就等于。 微生物的生长有时也可用“倍增时间”(td)来表示，“倍增时间”(td)定义为微生物细胞浓度增加一倍所需要的时间，即： 3. 稳定期 由于细胞的溶解作用，一些新的营养物质，诸如细胞内的一些糖类、蛋白质等被释放出来，又作为细胞的营养物质，从而使存活的细胞继续缓慢地生长，出现通常所称的二次或隐性生长。 4. 死亡期 当发酵过程处惊天动地死亡期时，微生物细胞内所储存的能量已经基本耗尽，细胞开始在自身所含的酶的作用下死亡。 5. 微生物分批培养生长速度的动力学方程
过程控制课程设计——啤酒发酵罐温度控制系统
内蒙古科技大学信息工程学院过程控制课程设计报告 题目：啤酒发酵罐的温度控制系统设计 学生姓名：赵晓红 学号：0967112235 专业：测控技术及仪器 班级：09测控2班 指导教师：左鸿飞
前言 啤酒生产是一个利用生物加工进行生产的过程，生产周期长，过程参数分散性大，传统操作方式难以保证产品的质量。近年来，国外的各大啤酒生产厂家纷纷进军中国市场，凭借技术优势与国内的啤酒生产厂家争夺市场份额。国内的啤酒行业迫切要求进行技术改造，提高生产率，保证产品质量，以确保在激烈的市场竞争中立于不败之地。 啤酒的发酵过程是一个微生物代谢过程。它通过多种酵母的多种酶解作用，将可发酵的糖类转化为酒精和CO2,以及其他一些影响质量和口味的代谢物。在发酵期间，工艺上主要控制的变量是温度、糖度和时间。 啤酒发酵对象的时变性、时滞性及其不确定性，决定了发酵罐控制必须采用特殊的控制算法。由于每个发酵罐都存在个体的差异，而且在不同的工艺条件下，不同的发酵菌种下，对象特性也不尽相同。因此很难找到或建立某一确切的数学模型来进行模拟和预测控制我国大部分啤酒生产厂家目前仍然采用常规仪表进行控制，人工监控各种参数，人为因素较多。这种人工控制方式很难保证生产工艺的正确执行，导致啤酒质量不稳定，波动性大且不利于扩大再生产规模。 在啤酒生产过程中，糖度的控制是由控制发酵的温度来完成的，而在一定麦芽汁浓度、酵母数量和活性的条件下时间的控制也取决于发酵的温度。因此控制好啤酒发酵过程的温度及其升降速率是解决啤酒质量和生产效率的关键。 在本次啤酒发酵温度控制系统设计过程中各种工艺参数的控制采用串级控制系统实现，主要控制锥形发酵罐的中部温度，采用常规自动化仪表及装置来实现温度及其他参数的检测与控制、显示。