啤酒厂生产控制系统

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

酵度也在不断的提高

５．６时形成较多的可发酵性糖；　

（ｄ）　醪液浓度：在稀醪中但浓醪可以更好的保护酶

前者首先在糊化锅中把大米浆按温度曲线进行糊化

然后将混合醪液的一部分分到糊化锅加热到沸点再与其余醪液混合

和煮出法比较没有分醒煮沸的步骤

图１－２　添加大米糖化工艺示范　

为使生产出的啤酒达到期望值

促进酶反应完全

并避免高速搅拌；　

（ｃ）醒液的ＰＨ值；　

（ｄ）避免醛液吸氧；　

（ｅ）糊化锅防溢锅控制等等

糊化与糖化的温度控制是关键这是一个生化反应过程

各种分解酶都需要在各自特定的温度下才能发挥其最佳作用；另一方面如何在自动运行过程中尽可能降低能耗　

（３）　过滤　

糖化过程结束后的醪液中含有水溶性物质和非水溶性物质

麦汁非水溶性物质叫叶芽和其他物质

啤酒生产仅把麦汁作为原料送到发酵环节进行生产发酵就必须尽最大可能完全使麦汁与麦糟分离过滤　

麦汁过滤有过滤槽过滤及过滤机过滤两种方式：采用过滤槽方式过滤时

麦糟则不作为过滤介质我国的多数生产厂家采用过滤槽的过滤方式

泵入醪液混浊麦汁回流洗糟和洗糟麦汁过滤　

煮沸　

麦汁煮沸是一项复杂的物理化学过程麦汁煮沸主要作用有：　

（ａ）酶的钝化使其失去作用

稳定麦汁中可发酵性糖和糊精的比例

（ｂ）麦汁灭菌消灭麦汁中存在的各种菌类

以保证最终产品的质量

　煮沸过程中析出某些受热变性及絮凝沉淀的蛋白质　

（ｄ）蒸发水分使麦汁浓缩到要求的浓度

　在煮沸过程中添加酒花赋予啤酒独特的苦味和香味

　包括：降低麦汁的ＰＨ值蒸出不良的挥发性成分等等

　也就是温度的控制（滞后时间约为ｌｍｉｎ），煮沸的蒸发过程可以分为两个阶段：小蒸发阶段和大蒸发阶段

大蒸发阶段即从沸腾开始到煮沸结束关蒸汽的过程需要根据麦汁浓度控制蒸发强度以达到控制定型麦汁浓度的目的

（ｃ）煮沸锅防溢锅控制　（５）澄清

打出麦汁中总是含有冷冷

会损坏啤酒质量　麦汁冷却与凝固物的分离一般分两步进行：（ａ）麦汁预冷却与热凝固物的分离：降低麦汁温度

最后达到发酵要求的温度

并将其排除通常用冰水作为冷媒将热麦汁从９５－９８的接种温度

整个糖化环节基本结束

这个过程可以理解为把麦汁转化为啤酒的过程例如：麦汁充氧发酵修饰以及酵母培养等等

麦汁中需要加入适量的酵母

Ｈ２０及其它产物的过程

首先需要进行繁殖为了酵母的繁殖因此必须给酵母提供足够的氧气

麦汁充氧是唯一一次给酵母提供氧气的机会

对麦汁质量无损害

使酵母和氧气均匀地加入和溶入麦汁之中这个过程我们需要在一定时间内对二者进行量的控制

这是啤酒生产过程中耗时最长的一个环节

的过程同时在发酵过程中还会产生种类繁多的中间代谢产物（发酵副产物）但它们同酒花成份一起对啤酒的质量和口味起着决定性的影响

也能对啤酒口味

通常发酵副产物可以分为两类：　

（ａ）生青味物质醛这些物质赋予啤酒不纯正不协调的口味和气味

这是啤酒后酵的目的

　例如：高级醇这些物质主要决定啤酒的香味

它们的存在是优质啤酒的前提条件

　这个阶段又称为前酵

麦汁糖度下降反应热的释放使整个罐内的温度逐渐上升再过２＾－３天

糖度很低进行封罐发酵前酵基本结束普通啤酒在前酵时的工艺要求控制在１２从前酵进入后酵的降温过程

　当罐内温度从前酵的１２左右时这一阶段最主要的目的是进行双乙酞还原后酵阶段还完成了残糖发酵

降低氧含量一旦双乙酸指标合格

约以０．１５０Ｃ／ｈ的速率把罐内发酵温度从５

左右进行贮酒经过一段时间的贮酒