控制啤酒溶解氧的生产实践

珠江碑酒厂生产实习报告 学校： 班级： 姓名： 学号：

一、实习地点：广州珠江啤酒集团有限公司 二、实习时间：2014年12月29日 三、公司概况：广州珠江啤酒集团有限公司（以下简称珠啤集团）于1985年 建成投产，是一家以啤酒业为主体，以啤酒配套和相关产业为辅助的大 型现代化啤酒企业，是全国企业500强之一，是广州市国有资产授权经 营企业集团，拥有国家级技术中心，珠江啤酒是全国三大啤酒品牌之一，单一品牌销量居全国同行第二位，在中国啤酒行业中享有“南有珠江” 的美誉。 四、实习内容：参观珠江啤酒博物馆及珠江啤酒厂生产线 五、生产流程：珠江啤酒的大致制作工艺为：第一步选择原料，制作啤酒的 原料为水、酒花、酵母等；第二步，制麦；第三步，发酵，将糖转化为 二氧化碳、酒精、风味物质等，形成啤酒的风味；第四步，灌装，全自 动生产线包装。 六、实习过程： 首先我们观看了一个关于啤酒诞生、酿造、发展历史的视频，通过视频我了解了很多关于啤酒的相关知识，比如啤酒的起源、啤酒的生产原 料、啤酒的生产工艺流程、辨别啤酒的真假、啤酒的品尝等知识；然后 在馆内博物馆讲解人员的带领下在展厅里参展，在展馆里，各种介绍啤 酒知识的图片满目玲琅，清楚地为观众呈现出啤酒的酿造过程、啤酒品 牌、啤酒原料等。在参观过程中，讲解人员现场为我们介绍了生产啤酒 的原料、原始的啤酒生产工艺、近代及现代啤酒的生产工艺和设备、珠 江啤酒的生产及生产线等，最后我们参观了珠江啤酒的生产线，了解啤 酒的现代化自动化生产过程，这个环节让我们亲身体会到了科学技术在 工厂生产中所发挥的重要作用。 流水线展示区是在3楼，顺着参观走廊绕着车间走了一圈，清晰地看到了啤酒从进入生产线到分装到箱的所有流程。接待员带我们前往啤酒 灌装车间参观啤酒的灌装过程。在厂房中，我们可以看见卫生的环境，

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

纯生啤酒生产的工艺条件 Ⅰ、严格做好上游的清洁生产，减少一次污染，提供合格的清酒清洁生产要做的工作很多，这里不去详细论述它要做的具体工作，只是提出减少一次污染最终的标志就是最终提供给膜过滤的清酒液要求达到以下微生物指标，即： 细菌总数≤100个/100ml；酵母数≤10个/100ml；啤酒有害菌≤10个/100ml。 麦汁经过糖化的高温煮沸，它是不染菌的，一次污染是从麦汁冷却开始。因此严格的微生物处理从麦汁冷却开始，除了日常生产的工艺要求之外，要注意做好以下工作。 (一)、三大能源（水、CO2、压缩空气）的无菌管理工作 三大能源在整个酿造过程及灌装过程中直接与酒液接触，由它们带来的污染也最多，这些污染如果不是很严重，生产巴氏灭菌啤酒一般都不会形成致命要害，但是生产纯生啤酒就不行了，如果忽视或不认识到它的危害，并采取相应的措施，就会造成酒液污染过多，膜过滤不能承担过度的重负而导致质量波动甚至失败，因此生产纯生啤酒对三大能源应有更严格的要求。 1、水 此处指的水主要是指发酵工艺用水及无菌过滤、无菌灌装用水，不同用途的水要求也不同。发酵工艺用水（包括CIP用水），从麦汁进罐到过滤，与酒液接触机会最多，用于水引酒、水顶酒；排酵母时的顶水操作使水和酵母大量接触；发酵容器、物料管CIP洗涤要用水清洗。如果这些工艺用水必须经过除杂质和除菌处理才能使用。一般采用以下方法： (1)、过滤法：去除杂粗质； (2)、紫外线法灭菌； (3)、ClO2灭菌。 经过处理的水要求其微生物批标达到以下要求： 细菌总数≤50个/100ml；酵母数≤2个/100ml；啤酒有害菌不得检出/100ml。

2、CO2 CO2有工厂回收及外购两种来源，一般CO2中含有的杂菌主要是厌氧菌，污染的危害性很大，因此供应车间使用的CO2必须经过预过滤和终过滤（无菌过滤），在其终端，膜过滤法取样10分钟，CO2气必须达到以下要求： 细菌总数≤1个/10分钟；酵母菌不得检出/10分钟；啤酒有害菌不得检出/10分钟。 对于CO2回收管路中及供出管路，一般啤酒厂的设计都没有考虑CIP清洗，特别是回收管路往往很随便。个别厂在旺季为了多生产啤酒，发酵罐容量超过容器利用系数，造成CO2排气管中带有大量啤酒泡沫、酵母、酒液等。常年沉积在CO2回收管中的沉积物是细菌繁殖的温床、CO2染菌的来源，CO2回收系统中虽然有水洗，也无法全部除去，特别是近年来一些厂把CO2回收设备中的KMnO4溶液洗涤部分取消了，这样的CO2本身就是一个带菌体。它用于啤酒液过滤、下酒灌装备压、啤酒补充CO2等，都会造成严重的污染。因此除了在供出的CO2管道上采用无菌过滤措施外，新建或技术改造的厂应该考虑完善CO2回收系统的CIP清洗措施。 3、压缩空气 压缩空气用于麦汁充氧、酵母扩陪充氧等。如它本身杂菌多也是严重的 污染源，因此对工艺用的压缩空气必须经过三级处理： (1)压缩机出口的脱水、脱油及粗滤； (2)生产车间入口的中间过滤； (3)使用点的无菌过滤（膜过滤） 经过意识处理的终端出口压缩空气应达到以下要求： 细菌总数≤5个/10分钟；酵母菌不得检出/10分钟；啤酒有害菌不得检出/10分钟。 (二)、酿造过程的微生物控制 1、冷麦汁：无菌 2、酵母扩大培养：一般酵母扩大培养在3M3之前（含3M3）所

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

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.

第一章西门子PCS7啤酒厂生产控制系统 引言 包括具体介绍啤酒的工艺和项目中西门子PCS7控制系统大体结构 １　啤酒生产工艺 啤酒酿造需要大麦水和酵母四种基本原料 常常还采用大米糖等辅料 发酵清酒其他辅助工序还有ＣＯ２回收 热水制备空气压缩等等 麦汁制备：　采用大麦水及辅料进行麦汁制备；　 得到啤酒；　 啤酒处理：　对发酵成熟的啤酒进行过滤高浓稀释等处理；　 等待灌装；　 这是啤酒生产的最后一道工序；

头酒尾等待灌装　 　 图１－１　啤酒厂生产过程图　 1.1.1 糖化过程 整个糖化生产过程就是一个麦汁制备和处理过程 特别是可发酵性糖 　 啤酒糖化生产过程是啤酒生产的第一个关键性环节 质量糖化过程工艺指标控制的好坏口感 整个糖化过程主要包括原料粉碎糖化 煮沸冷却等生产工序 １ 粉碎设备主要由料仓粉碎机等单元设备组成 湿法粉碎锤式粉碎四种 大米等千粉碎物直接进入粉碎机进行粉碎：湿法粉碎是将麦芽 麦芽等粉碎物在进入粉碎机之前的蒸气或水雾喷湿 对麦芽等粉碎物进行细粉碎　不同的粉碎方式其粉碎工艺各有不同 其操作流程可以简单归纳为：由储仓运来的麦芽

先进入分离筛 大米分别进入粉碎机进行粉碎形成麦芽浆大米浆分别送入糖化锅及糊化锅 除了实现料仓控制原料计量等一般测控要求以外温度以及ＰＨ值控制 ２ 它是由糖发酵而来的 糊化水分子大量进入淀粉分子中破裂在这一膨胀过程中没有发生物质的分解　通过淀粉酶的作用 在糖化过程中主要产生下列可被啤酒酵母发酵和不可发酵的淀粉分解产物：　 （ａ）糊精：不可发酵；　 （ｂ）麦芽三糖：能被所有高发酵度酵母发酵酵母才能分解它（在后酵储存时分解 称为主发酵性糖；　 （ｄ）葡萄糖：最先被酵母发酵　 为保证啤酒质量这个过程也是麦汁制备中最重要的过程 为了使该过程能够尽最大可能形成更多酶必须工作在最佳温度及ＰＨ值范围内 　 麦汁中的各种糖分和糊精共同影响着啤酒的质量 这些主要因素有：　 （ａ）糖化过程中的温度：６２＾－６３可以得到最大量的麦芽糖和最高的最终发酵度各阶段的休止温度蛋白休止麦芽糖形成休止７８ 浸出物溶液的浓度最终发

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 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

啤酒生产工艺流程 啤酒生产工艺流程包括制麦和酿造两部分。二者均有冷却水产生，约占啤酒厂总排水量的65% ，水质较好，可循环用于浸洗麦工序。中、高污染负荷的废水主要来自制麦中的浸麦工序和酿造中的糖化、发酵、过滤、包装工序，其化学需氧量在500～40000 mg/L之间，除了包装工序的废水连续排放以外，其它废水均以间歇方式排放。啤酒工业中、高污染负荷废水的来源与浓度工序废水中CODcr 浓度 /（mg.L-1）排放方式浸麦工序 500～800 间歇排放糖化工序 20000～40000 间歇排放发酵工序 2000～3000 间歇排放包装工序 500～800 连续排放啤酒厂总排水属于中、高浓度的有机废水，呈酸性，pH值为4.5～6.5,其中的主要污染因子是化学需氧量（CODcr）、生化需氧量（BOD5）和悬浮物（SS），浓度分别为1000～1500，500～1000和220～440 mg/L.啤酒废水的可生化性（BOD5/CODcr）较大，为0.4～0.6，因此很多治理技术的主体部分是生化处 （一）按原麦汁浓度分： 1、营养啤酒：糖度：2.5～5BX° 酒精度：0.5～1.8%

2、佐餐啤酒：糖度：4～9BX° 酒精度：1.2～2.5% 3、储藏啤酒：糖度：10～14BX°酒精度：2.9～4.2% 4、高浓度啤酒：糖度：13～22BX°酒精度：3.5～5.5% （二）按啤酒的色泽分： 1、浅色啤酒：以捷克的比尔森啤酒为典型代表。 2、浓色啤酒：棕啤，红啤。 3、黑啤酒：以德国的慕尼黑啤酒为代表。 4、绿啤酒：因添加螺旋藻而呈绿色。 5、小麦啤酒，又称白啤酒，颜色浅黄，有脂香味。 （三）以成品啤酒杀菌与否分： 1、鲜啤酒：未经巴氏杀菌即销售。 2、熟啤酒：经过巴氏杀菌后销售。 3、纯生啤酒：成品啤酒经过超滤等方法进行无菌过滤，而不经过巴氏杀菌 制麦工序 啤酒的种类很多，其生产工艺也不尽相同。从大麦制成啤酒是一个比较 复杂的过程。其基本流程是：一是先制作麦芽。大麦必须通过发芽过程将内含的难溶性淀粉转变为用于

啤酒生产过程自动控制系统的优化设计 啤酒生产是我国的一个传统产业，随着我国经济的发展以及人们生活水平的提高，啤酒企业得到了空前的发展。在啤酒的生产过程中，其自动控制系统的优劣，对于啤酒生产企业的经济效益会产生直接影响。具体表现为啤酒的生产成本、啤酒生产的控制精度以及企业的生产效率等因素。为了保障啤酒生产企业能够降低生产成本、提高啤酒的质量、扩大市场份额，就需要对啤酒生产过程中的自动控制系统进行优化设计。 标签：工业自动化；自动化系统；工业电气 引言 随着我国科技水平的不断提高，在我国的啤酒行业中，电气自动化技术得到了空前地发展。当前，我国的啤酒行业在应用自动控制技术的前提下，正朝着规模化、集团化的方面发展。尽管如此，我国的啤酒生产企业仍存在需要改进的地方。其一，啤酒的档次低，品种少。其二，部分企业自动控制水平较差，主要以人工控制为主。其三，啤酒生产过程中对于能源以及原材料的消耗比较大。因此，如何提高啤酒的质量与市场占有率，优化啤酒生产过程中的自动控制系统，成为啤酒生产企业亟待解决的问题。 1 自动控制系统的组成及功能 自动控制系统主要是对啤酒生产过程进行控制、检测以及管理。该系统主要包括两个组成部分。其一，连续调节控制系统；其二，逻辑连锁控制系统。根据啤酒生产的特点及要求，可以采用分散就地控制、集中调度管理的方式，形成一套完整的自动控制系统。该系统主要包括以下几方面的功能。 1.1 糖化过程控制 在自动控制系统中，对于糖化过程进行控制具体表现为以下几点。其一，对浸渍水、调浆水、洗槽水、麦汁冷却温度的控制。其二，对糊化锅、糖化锅、煮沸锅等温度的控制。其三，对过滤槽、澄清槽、防溢锅的自动控制。对于糖化过程进行控制是比较复杂的，主要包括糊化、糖化、过滤、煮沸以及澄清等工序。在实际生产过程中，各工序是间歇进行的，并且各个工序在时间上需要进行交叉作业。糖化过程的自动控制涉及的设备较多，因此对于自动控制系统提出了更为严格的要求。 1.2 发酵过程控制 在自动控制系统中，对于发酵过程进行控制主要包括：温度、压力、液位、酵母扩培、清酒过滤等工序。通过对个工序的参数进行全方位的检测，不仅能够对啤酒的发酵过程进行控制，还能保证啤酒的质量能够达到标准，最终提高企业

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。

啤酒包装自动生产线 解决方案

啤酒包装自动生产线解决方案 1．工艺流程及平面布局 (1)啤酒包装自动生产线工艺流程 如图1所示是生产能力为36000瓶/h啤酒灌装生产线流程示意图。其主要组成单机有：卸箱机、洗瓶机、验瓶机、灌装压盖机、杀菌机、贴标机、装箱机或热收缩薄膜包装机等。 图1 啤酒包装自动生产线工艺流程图 (2)啤酒包装自动生产线车间平面布局 ①平面布局依据的条件 进行车间的平面布局设计，需要提供以下资料： ·生产线的规模及生产工艺要求； ·车间建筑平面图；

·啤酒瓶及瓶箱规格，配套设备情况及相关资料； ·用户要求。 ②平面布局应该注意以下几点 ·设备分布间隔要合理、场地使用要合理、布局要紧凑； ·各台设备的操作者位置应该尽量考虑集中在一个公共的操作场地，形成一个操作中心，达到一人操作两台机器，减少操作工数量； ·操作者通道畅通，位置宽松，有良好的通风采光及安全设施，充分体现以人为本的企业管理理念； ·输送系统有较大的缓冲时间和贮存能力，使瓶子运送畅通； ·车间内要有一定的空箱和木板堆放空间； ·车间内或设备间有一定的维修场地； ·预留以后扩大生产的余地。 ③啤酒包装自动生产线平面布局形式 可分为如下两大类：直线布局形式、U形布局形式。 U形布局方式： 啤酒包装生产线U形布局方式 优缺点：

·脏瓶区与成品区分隔在车间的两端，二者相距较远，更符合水平卫生条件； ·潮湿区与干燥区分开较远，使得贴标后的成品不容易受潮； ·车间区域地面有利于成品堆放，工作环境较好； ·卸垛机与码垛机分隔距离较长，使得木板输送线路拉长，投资较大。 直线布局形式： 啤酒包装生产线直线布局方式 优缺点： ·卸垛机与码垛机之间的木板输送线路较短，节省投资； ·卸垛机与码垛机布置在车间的同一端，铲车可以交替使用，提高利用率； ·布局比较紧凑，中间有一个公共场地可作设备维修使用； ·脏瓶区与成品区在车间的同一端，二者相距较近，有可能使得成品酒受到卸脏瓶时的尘埃污染。 2．单机生产能力的选配 啤酒生产线通常以杀菌机（或灌装压盖机）为基准，其前后设备的生产能力逐级递增5%～10%，如图2所示。

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

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

啤酒生产的基本原理和流程 一、概述 啤酒：是以优质大麦为主要原料，啤酒花为香料，经糖化发酵酿造而成的含CO2和少量酒精的饮料。 世界上产量最大的酒种：全世界产量约为1.4亿吨，我国年产量在1，000万吨左右。 营养丰富：“液体面包” 二、酿造啤酒的原料 大麦酿造水酵母啤酒花辅料：大米、玉米、小麦、淀粉等 大麦适于酿造啤酒的原因：大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类；大麦种植遍及全球；大麦的化学成分适合酿造啤酒；大麦非人类食用主粮。 （一）大麦 1.分类 六棱大麦：籽粒不整齐，蛋白质含量↑，淀粉含量↓；酶活力↑，尤适于辅料用量增加的情况，但浸出率较低，麦芽溶解度不太稳定。 四棱大麦：六棱大麦的变种。 二棱大麦：籽粒整齐，蛋白质含量↓，淀粉含量↑，浸出率高，溶解度较好，是酿造啤酒的最好原料。 2.大麦的主要成分：淀粉、蛋白质、纤维素、半纤维素和麦胶物质 （二）酿造水 1、软水适于酿造淡色啤酒，碳酸盐含量高的硬水适于酿制浓色啤酒。 2、淡色啤酒用水的要求： 无色无臭、透明，无浮游物，味纯正，无生物污染； 铁、锰含量低（含量高对啤酒的色、味有害，而且能引起喷涌现象）； 硬度低、不含亚硝酸盐。 3、水处理 （三）酵母 上面发酵酵母下面发酵酵母 下面发酵酵母发酵法：出现较晚，但比上面酵母更盛行，世界上多数国家采用下面发酵酵母发酵啤酒，我国也是全部采用下面发酵酵母发酵啤酒。

1、上面发酵酵母与下面发酵酵母的主要区别 2、传统下面发酵酵母的几种主要菌株 （四）啤酒花 酒花的主要有效成分及其在酿造上的作用 1.酒花油（0.5～ 2.0％） 组成成分很复杂，主要成分是萜烯类碳氢化合物、含氧化合物和微量含硫化合物等。 不易溶于水和麦汁，大部分酒花油在凝固物分离过程中被分离出去。尽管酒花油在啤酒中保存下来的很少，但却是啤酒中酒花香味的主要来源。

啤酒厂发酵控制系统 应用行业：食品工业 一、项目名称：啤酒厂发酵控制系统 (TCS for Yeastiness Control) 二、背景 发酵生产过程控制是酿造业技术进步的有效 措施，它可以在不增加原材料及动力消耗的前提 下，增加产品产量、提高产品质量，同时还可以 减轻劳动强度、改善工作条件、提高发酵工艺水 平及生产管理水平。因此，工业发酵控制控制具 有很大的应用价值，通常，酿造业的发酵是在密 闭的容器(罐)中进行的，每个罐的IO点相对集中但数量不多，而一个酿造厂通常有许多罐，这些罐一般分布又比较广，这种情形，用DCS虽然能够完成，但由于DCS的控制规模适应较大和较为集中的情形，所以用DCS存在着较大的系统资源浪费，用户在DCS上的投资往往要很长时间(有时是遥遥无期)才能回收。而这种情形正是TECHWAYSON公司的TCS系统最有用武之地的地方。下面，以某啤酒厂为例，介绍由TCS完成的啤酒厂发酵控制系统。 三、工艺概况 某地区啤酒厂"一改三"工程，年产啤酒三万吨，其中发酵工段新增十六个110立方米发酵罐，三个51立方米清酒罐。工艺采用先进的露天锥形发酵罐"一罐法"发酵，同时引进德维森公司(TECHWAYSON)的TCS系统对发酵过程中温度、压力、液位、周期等工艺参数进行全方位检测控制。 为了使罐内酒液循环并有利于不同发酵期的酵母沉淀，一般采用分三段间冷方式，控制罐内酒液温度，使之形成自上而下的温度梯度。在上、中、下分别设有温度检测点。实践证明，三段冷媒入口装设分配阀，并适当调节分配比，只以中段温度为被控参数，并控制冷媒于管入口总流量可以达到工艺提出的控制要求。 按啤酒发酵工艺要求，整个发酵过程的温度控制在不同发酵时期是不同的，一般为7~8段折线。其中从12℃保温向50C下降的转折点取决于酒液残糖量而不取决于发酵时间。但目前国内尚无适合啤酒发酵生产的在线分析仪一-糖度计，此系统具有时间坐标可移动的功能，与取样分析相结合，实现糖度控制的要求。 为了保证贮酒在不同阶段的温度设定值，我们设有温度的上下限报警，为了保证罐内压力在不同阶段的压力，设有压力的上下限报警。每个罐设有液位指示，可以作为装酒和成品计量用，还可以了解整个发酵过程的液位变化。整个系统还设有仪表断线报警、电源掉电报警，系统异常报警使与子自动切换。 四、系统的硬件 全套硬件设施采用德维森（TECHWAYSON）公司的TCS控制装置，主机采用的TECHWAYSON 的IOS、20""的CRT显示器，测量的参数中模拟量输入点有53个温度参量，19个液位参量，16个气压参量，模拟量输出点16个，DO点20个，DI点2个。

· 本科毕业设计（论文） 题目啤酒自动灌装生产流水线 操纵系统的设计 学生姓名崔译丹学号201433070001 教学院系电气信息学院 专业年级电气工程及其自动化2014级(双) 指导教师方玮职称讲师 单位西南石油大学 辅导教师职称 单位

完成日期2016 年05 月19 日Southwest Petroleum University Graduation Thesis The Design of Automatic Beer Filling Production Line Control System

Grade: 2014 Name: Cui yidan Speciality: Electrical Engineering and Automation Instructor: Fang wei School of Electrical Engineering and Information 2016-5 3 / 91

摘要 本文要紧介绍的是基于三菱FX2N-64MR PLC的啤酒自动灌装生产流水线的设计。该系统的设计包括硬件设计和软件设计，其中硬件设计包括三菱FX2N-64MR PLC外部电路的设计；软件部分包括程序的设计与调试。 在本设计中，包括自动操纵和手动操纵，选择适当的清洗机，灌装机，封盖机，包装机以及光电传感器实现了清洗、灌装、封盖、包装、检测等功能。形成快速一体的自动灌装系统。本设计中使用了计数器分不对合格品与不合格品进行检测，并设置了红灯绿灯便于操作者观看，另外，为了保证系统在出现意外故障时，能够得到专门好的解决，系统还配置了急停开关等。关于检查出的不合格产品采纳推出装置将其移走。并运用组态王软件实现了对整个自动灌装系统的实时监控，能够更好的了解和调整生产工艺及操纵程序。 关键词：啤酒灌装；三菱FX2N-64MR PLC；组态王； I / 91