啤酒发酵行业的清洁生产和绿色化学技术

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1、班级：化工091学号：17姓名：王静啤酒发酵技术的绿色化学与清洁生产一、绿色化学与清洁生产的概述1、绿色化学：又称“环境无害化学”、“环境友好化学”、“清洁化学”，其核心是利用化学原理从源头上减少和消除工业生产对环境的污染；反应物的原子全部转化为期望的最终产物。绿色化学的最大特点是在始端就采用预防污染的科学手段,因而过程和终端均为零排放或零污染。2、清洁生产：指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境污染的风险性。即从产品设计、原材料选择、工艺路线、设备采用、副产物利用各个环节入手，通过不断地加强管

2、理和技术进步，提高资源利用率，减少污染物排放量，把污染尽可能地消除在生产过程中。二、啤酒发酵过程的概述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。1、锥形发酵罐法工作原

3、理：　　锥形罐发酵法发酵周期短、发酵速度快的原因是由于锥形罐内发酵液的流体力学特性和现代啤酒发酵技术采用的结果。　　接种酵母后，由于酵母的凝聚作用，使得罐底部酵母的细胞密度增大，导致发酵速度加快，发酵过程中产生的二氧化碳量增多，同时由于发酵液的液柱高度产生的静压作用，也使二氧化碳含量随液层变化呈梯度变化，因此罐内发酵液的密度也呈现梯度变化，此外，由于锥形罐体外设有冷却装置，可以人为控制发酵各阶段温度。在静压差、发酵液密度差、二氧化碳的释放作用以及罐上部降温产生的温差（1～2℃）这些推动力的作用下，罐内发酵液产生了强烈的自然对流，

4、增强了酵母与发酵液的接触，促进了酵母的代谢，使啤酒发酵速度大大加快，啤酒发酵周期显著缩短。另外，由于提高了接种温度、啤酒主发酵温度、双乙酰还原温度和酵母接种量也利于加快酵母的发酵速度，从而使发酵能够快速进行。2、锥形罐发酵生产工艺组合形式有以下几种：　　①发酵－贮酒式：此种方式，两个罐要求不一样，耐压也不同，对于现代酿造来说，此方式意义不大。　　②发酵－后处理式：即一个罐进行发酵，另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言，将可发酵性成分一次完成，基本不保留可发酵性成分，发酵产生的CO2全部回收并贮存备用，然后转入后处理罐进行后熟处理。其

5、过程为将发酵结束的发酵液经离心分离，去除酵母和冷凝固物，再经薄板换热器冷却到贮酒温度，进行1～2天的低温贮存后开始过滤。　　③发酵-后调整式：即前一个发酵罐类似一罐法进行发酵、贮酒，完成可发酵性成分的发酵，回收CO2、回收酵母，进行CO2洗涤，经适当的低温贮存后，在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2含量等指标进行调整，再经适当稳定后即可开始过滤操作。三、啤酒发酵过程的绿色化学与清洁生产1、概述（1）首先从源头抓起，减少制麦过程的排污量，从有利于清洁生产的角度来考虑，目前宜采用大麦代替部分麦芽生产啤酒技术。（2）其次在啤酒生产过程中

6、，对啤酒废酵母进行回收利用。（3）最后通过加强工艺设备管理，最大限度地减少麦汁、啤酒等的损失。2、具体方案（1）大麦代替部分麦芽生产啤酒技术研究表明，采用大麦代替部分麦芽生产啤酒工艺较之于传统工艺，万吨啤酒可减少水耗2223t，减少COD负荷2580㎏，污水排放量也相应减少，同时节省了部分制麦过程，降低能耗，减少人力物力的投入（COD，化学需氧量，表示水污染程度的指标，其值越小说明污染程度越轻）（2）啤酒废酵母回收利用技术啤酒生产过程中，每产生1万吨啤酒约有15t剩余酵母产生，其中2/3是主酵酵母，这部分酵母质量较好，活性高，杂

7、质少，回收之后约有1/5即2t用作接种酵母。其他1/3是后酵酵母，在储酒过程中，与其他杂质共同沉淀于储酒罐底，一般弃置不用，排放于下水道内，造成了很大的污染。啤酒酵母内含有丰富的氨基酸、核苷酸及其他营养成分，经深度处理加工后的产物可应用于食品、调味品、医疗和啤酒酿造，可制成酵母抽提物、核苷酸、蛋白粉、酱油等。（3）改进工艺技术、降低各个环节的啤酒生产损失通过采用热凝固回收装置，将螺旋沉淀槽底的热凝固物和酒花槽中夹带的麦汁回收，课降低啤酒生产总损失的1.5%-2.0%。加强酵母泥中酒液回收，可使总损失下降0.5%左右。改善麦汁过滤

8、和洗槽效果，尽可能控制最低残糖浓度，可降低总损失的0.5%左右。安装次酒回收罐，回收可能回收的次酒，将次酒在每次麦汁煮沸结束前打入煮沸锅中，进行杀菌处理，此项可降低总损失的1.2%以上。加强啤酒的过滤管理，采用硅藻土过滤技术，严格按照操作规程操作，根据硅藻土过滤