啤酒发酵工艺设计.doc

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1、啤酒发酵工艺设计一．啤酒发酵概述啤酒，是夏季人们钟爱的饮品之一，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。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。现在国际上的啤酒大部分均添加辅助原料。有的国家规定辅助原料的用量总计不超过麦芽用量的50％。在德国，除出口啤酒外，德国国内销售啤酒一概不使用辅助原料。在2009年，亚洲的啤酒产量约5867万升，首次超越欧洲，成为全球最大的啤酒生产地。我国第一家现代化啤酒厂是1903年在青岛由德国酿

2、造师建立的英德啤酒厂(青岛啤酒厂前身)。此后，1915年在北京由中国人出资建立了双合盛五星啤酒厂。   我国小型啤酒酿造设备近十年的迅猛发展，在某种程度上标志了我国啤酒装备从数量到质量的快速转变。我国小型啤酒酿造设备经过上个世纪的快速发展之后，现已进入平缓发展阶段。啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动，其代谢的产物就是所要的产品--啤酒。由于酵母类型的不同，发酵的条件和产品要求、风味不同，发酵的方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥

3、形发酵罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式，目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵二．啤酒发酵材料与设备啤酒以大麦芽、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。为了提高啤酒的口味，还添加了啤酒花等。小型啤酒发酵主要的设备有过滤槽，糖化锅，热交换器，发酵罐，冰水罐，制冷机，消毒车和充满氧气与热氧化碳的气罐。其中发酵罐参数：型号：HD-ST-100L容积：有效100L规格：总高；1780mm，内径；500mm，外径；660mm,内胆；2mm,外包:1.5mm，sus304,喷金刚砂处理，，0.4um内壁抛光。加热方式：电加热或蒸汽加热。保温：80mm聚氨酯发泡。耕刀：配

4、置摆线针减速机，速比；1：23。搅拌：配置摆线针减速机，速比；1：43.三，啤酒发酵的工艺设计1.传统的发酵工艺分前酵（发酵池）和后酵两个阶段，发酵周期长（42-90天，甚至更长）已逐渐被淘汰，现在一般采用露天锥形发酵罐工艺，分一罐法，二罐法两种。一罐法是麦汁在锥形发酵罐内完成发酵全部过程的工艺；二罐法是麦汁在锥形发酵罐内进行主发酵和双乙酰还原，然后转入另一锥形罐或贮酒罐中贮酒的工艺。两种方法控制原理基本相同，比传统发酵工艺更容易用自动控制系统对发酵温度、压力等参数进行控制，酿制出淡、清、爽的啤酒风格，发酵周期大大缩短（21-28天）。2.发酵过程是放热反应，利用夹套中的冷媒（酒精水、液氨

5、等）将多余热量带走。发酵的各阶段（主酵、双酰还原、降温、贮酒等）温度控制要求各不相同，不同的发酵大罐，不同的发酵工艺控制要求也有所不同，为此，对发酵温度设置了以模糊控制理论为基础、以控制经验作参考的专家智能控制系统，一般采用三段温度检测三段控制的方式（也可采用三段温度检测四段控制，小容量发酵罐也可采用二段甚至一段温度控制，具体根据用户要求），将上、中、下三个温度及其温差模糊量化为多个值，根据不同阶段的控制规则综合对上、中、下三个冷媒开关阀进行控制。由于发酵罐是一个大时滞对象（滞后时间长达十几分钟，甚至更长），控制中本着“调一调、停一停、看一看”“少量多次”的原则进行控制，以免控制量变化大引

6、起超调，避免发生结冰或大温差现象。3、啤酒的发酵过程包含以下几个阶段：满罐升温、主发酵期、自然升温、还原期、快速降温、后酵期、缓慢降温、贮酒期。主发酵期：发酵旺盛期，产生大量CO2，并且随着发酵的深入，麦汁比重逐渐减少，在发酵罐内形成浓度梯度，发酵液由下向上形成对流。这一期间以控制发酵罐上部温度为主，使发酵温度形成上部温度T1<中部温度T2<底部T3的温度梯度，以加快对流使酵母充分悬浮到酒液中参与发酵，发酵是放热过程，随着发酵进行罐内温度不断上升，多余热量用夹套冷某带走。主发酵期的控制：发酵开始，自然升温阶段，温度不加控制，上、中、下冷媒阀全关，只对三段温度上、中、下进行检测指示，计时

7、进行时间控制。当升高温度接近保温给定值时，进入发酵保温及双乙酰还原阶段，专家控制系统自动进行各项参数比较、判断、分析，对上、中、下温度进行控制，优先开上部阀门，周期性开启中部阀门，一般情况下不开下部阀门。降温后酵阶段及控制：降温速度一定要缓慢、均匀，严防酒液出现结冰现象。此阶段以控制发酵罐下部温度为主，形成下部温度T3<中部温度T2<上部温度T1的温度梯度，以有利于酵母及杂质沉降，促使酒液稳定，定期排出酵母，以保证底部