啤酒工厂毕业设计说明书年产15万kl-啤酒工厂的初步设计

啤酒工厂毕业设计说明书年产15万kl-啤酒工厂的初步设计内容摘要：

（ 6~8） 11 106个 /ml； 0度左右贮酒时为（ ~） 106个 /ml。 、发酵温度 发酵温度是指主发酵阶段的最高发酵温度。 由于传统的原因，啤酒发酵温度远远低于啤酒酵母的最适温度。 上面啤酒发酵采用 822℃，下面啤酒发酵采用 715C。 因为，采用低温发酵可以防止或减少细菌的污染，代射副产物减少，有利于啤酒的风味。 发酵温度较高，酵母增殖浓度，氨基酸同化率高， PH 值降低迅速，高分子蛋白质、多酚和酒花树脂沉淀较多，不但易酿成 淡爽型啤酒，而且在相同储酒期可以酿成非生物稳定性好的啤酒。 近代，啤酒类型崇尚淡爽，因此，比较喜欢采用较高温度（ 1012℃）发酵。 很多学者认为，啤酒副产物主要在酵母增殖阶段大量形成，为了使啤酒风味保持原有风味，应该采用较低的接种温度（ 89℃）主发酵最高温度不宜超过 12℃。 这里确定为 10℃。 这是由菌种的特性确定的。 详细见重点车间论证章。 、罐压 根据产品类型、麦芽汁浓度、发酵温度和酵母菌种等的不同确定。 一般发酵时最高罐压控制在 ~。 一般最高罐压为发酵最高温度值除以 100（ 单位 MPa）。 过去传统发酵均为敞口式发酵（主），近代不论大罐还是传统发酵池均采用密闭式发酵。 为了回收 CO2，主发酵采用带压发酵，人们发现绝大多数酵母菌株，在有罐压下发酵，均发现酵母增殖浓度减少，发酵滞缓，减少由于升温所造成的代谢副产物过多的现象，防止产生过量的高级醇、酯类，同时有利于双乙酰的还原，并可以保证酒足饭饱中二氧化碳的含量。 啤酒中 CO2含量和罐压、温度的关系为： CO2（ %，质量分数） =+－ 式中： p――罐压（压力表读数）（ MPa） t――啤酒品温（℃）。 、满罐时间 从第一批麦芽汁进罐到最后一批麦芽汁进罐所需时间称为满罐时间。 满罐时间长，酵母增殖量大，产生代谢副产物 a乙酸乳酸多，双乙酸峰值高，一般在 12~24h，最好在 20h以内。 、发酵度 可分为低发酵度、中发酵度、高发酵度和超高发酵度。 对于淡色啤酒发酵度的划分为：低发酵度啤酒，其真正发酵度 48%~56%；中发酵度啤酒，其真正发酵度 59%~63%；高发酵度啤酒，其真正发酵度 65%以上，超高发酵度啤酒（干啤酒）其真正发酵度在 75%以上。 目前国内比较流行发酵度高的淡爽性啤酒。 在发酵过程 中，发生一系列的生物化学反应。 由于酵母的作用，麦汁中的可发酵性糖降低，其降低的程度可用发酵度表示。 发酵度是指随着发酵的进行，麦汁中的比重逐渐下降，亦即浸出物浓度逐渐下降，下降的百分率称为发酵度。 发酵度 =[ (E ─ E39。 ) / E ] 100 % 式中 E 发酵前麦汁的浓度； E39。 发酵后的麦汁的浓度。 一般主酵结束，糖度 ─ ， PH=─ ； 中等发酵度的啤酒，发酵度为 62%─ 64%。 第三章 发酵车间工艺论证 12 啤酒酵母 根据酵母在啤酒发酵液中的性状，可将它们分成两大类：上面啤酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 和下面啤酒酵母 (Saccharomyces carlsbergensis)。 上 面 啤 酒 酵 母(Saccharomyces cerevisiae)在发酵时，酵母细胞随 CO2浮在发酵液面上，发酵终了形成酵母泡盖，即使长时间放置，酵母也很少下沉。 下面啤酒酵母 (Saccharomyces carlsbergensis)在发酵时，酵母悬浮在发酵液内，在发酵终了时酵母细胞很快凝聚成块并沉积在发酵罐底。 按照凝聚力大小，把发酵终了细胞迅速凝聚的酵母，称为凝聚性酵母；而细胞不易凝聚的下面啤酒酵母，称为粉未性酵母。 影响细胞凝聚力的因素，除了酵母细胞的细胞壁结构外，外界环境 (例如麦芽汁成分、发酵液 pH 值、酵母排出到发酵液中的 CO2量等 )也起着十分重要的作用。 国内啤酒厂一般都使用下面啤酒酵母生产啤酒。 上面啤酒酵母和下面啤酒酵母，两者在细胞形态、对棉子糖发酵能力、凝聚性以及啤酒发酵温度等方面有明显差异。 但当培养组 分和培养条件改变时，两种酵母各自的特性也会发生变化。 用于生产上的啤酒酵母，种类繁多。 不同的菌株，在形态和生理特性上不一样，在形成双乙酰高峰值和双乙酰还原速度上都有明显差别，造成啤酒风味各异。 ――西德 DX1酵母 西德 DX1菌种的形态：细胞较小 ,呈圆形、卵圆形，细胞膜薄，无空泡，细胞核明显，菌落呈乳白色，边缘整齐，表面光滑，湿润，菌落厚大，生长快。 下面是应用西德 DX1酵母的一些数据。 关于发酵曲线的确定。 1． 用于中试的麦芽汁的成分分析表，如下： 项目 单位 第一锅 第二锅 第三一锅 第四锅 第五锅 原麦汁浓度 % 色度 100ml 消耗 总酸 100ml消耗 1N NaOHml数 麦芽糖 g/100g 13 糖比非糖 1： 1： 1： 1： 1： PH aN Mg/l 187 190 190 194 191 糖化时间 日 21 22 23 24 25 2．双乙酰检验跟踪结果 时间 双乙酰 mg/L 温度 ℃ 0 0 0 0 3．糖度的测定 时间 糖度（ BX） 温度 (℃ ) 满罐 4．酵母数的测定 时间 酵母数(万 /mL) 出牙 率（ %） 死亡率（ %） 2300 37 ＜１ 3600 42 ＜１ 4300 24 ＜１ 6000 18 ＜１ 2500 13 ＜１ 1900 7 ＜１ 1900 7 ＜１ 1700 7 ＜１ 1200 5 ＜１ 900 5 ＜１ 700 不出牙 ＜１ 700 不出牙 ＜１ 600 不出牙 ＜１ 5．半成品与成品酒的分析 测定时间及酒令 12月 4日（ 13天） 12月 5日测 项目 名称 半成品 成品 酒精（ w/w， %） 实际浓度（ w/w， %） 原麦汁浓度（ w/w， %） 真正发酵度 (%) 总酸 (100ml所消耗 1N NaOH ml数 ) 色度 (EBC单位 ) PH 苦味质 (BU) 双乙酰 (mg/L) CO2(w/w， %) 30 30 西德 DX1酵母试验生产结论。 便于工作双乙酰在发 酵温度 14℃ 4天内，就能解决双乙酰还原问题（见表）。 双乙酰峰值最高才在 ,已经达到了轻工业标准的 （以下）。 特别是 DX1酵母在 0℃保温其间还能尽快还原双乙酰，所以这种酵母在国内是少见的。 在中试期间，最高发酵温度达 16~17℃，但只要控制好糖度，是不会有什么影响的，而且 DX1不受酵母增殖池底部温度低的影响，照样扩培不影响生产。 14 .从 1～７代酵母的使用情况看，经检查未发现有死酵母，生命力极强。 从表可以看出，平均原麦汁浓 度 %，面最后成品浓度为。 仅这项就大有潜力可挖。 最高发酵温度 14℃ 4～ 5天，发酵度达 65％以上，特别是成品啤酒发酵度，都能达到麦汁极限发酵度。 ６．酵母凝集性强，洒液清，酵母回收最大，使用代数高，锥罐可使用 1～ 9代。 ７．啤酒生产周期短，由于酵母代谢能力强，双乙酰还原快，所以发酵期 12天足够，设备利用率提高 45～ 50％。 ８．啤酒成熟早，口味好。 入口利索，给人以舒服感。 经生产试验，啤酒质量稳定，且有提高，各项技术理化指标均超过国家标准。 该菌种适合大型露天锥开罐以及 传统发酵，是一支很有发展前途的优良菌种。 所以选用该菌种作为发酵菌种发酵啤酒。 其发酵期 12天。 扩大培养是将实验室保存的纯种酵母，逐步增殖，使酵母数量由少到多，直至达到一定数量后，供生产需要的酵母培养过程。 西德 DX1酵母扩培流程 菌管斜面 5mL 麦汁管 8 支 (2527℃ 3 天 ) 50mL 麦汁三角瓶 (25℃ 2 天 ) 250mL 麦汁三角瓶 4 支 (25℃ 2 天 ) 20 升卡氏罐 (14℃ 2 天 ) 200 升种子罐(14℃ 2 天 ) 720 升麦汁增殖罐三个 (12℃ 2 天 ) 15 吨酵母增殖池 (1012℃ 2 天 ) 82m3锥形罐 15吨，温度 12℃， 3天内追满至 68 吨。 啤酒酵母扩大培养工艺 在无菌室打开原菌试管，挑取 1菌耳酵母菌菌落，接 入 己灭菌的盛有 5ml麦芽汁的试管中，共 8支试管，每支接 1菌耳。 接种后塞好棉塞，置 25℃ 恒温箱中培养 24h。 8支已活化 1次的酵母试管中，分别挑取菌液 8~10菌耳，接种到盛有 5ml已灭菌麦芽汁的另外 8支试管中，于 25℃ 可培养 24h。 接着再重复 1次，总共活化 3次。 8支试管经 3次活化的试管酵母，分别倒入 8支盛有 50ml灭菌麦芽汁的 三角瓶 中。 接种后， 瓶 口用火焰灭菌，再放入 25℃ 恒温箱中培养 24h。 用于接种的酵母培养液与麦芽汁体积之比为 1:5。 ，分别倒入 8个盛有 500ml灭菌麦芽汁的 1000ml三角瓶中。 接种后瓶口用火焰灭菌，然后放入 25℃ 恒温箱中培养 24h。 酵母种液与麦芽汁体积之比为1:10。 培养期间要经常振荡容器，以增加溶解氧。 ，分别倒人 4个盛有 20L灭菌麦芽汁的 卡氏罐 中。 接种后瓶口用火焰灭菌，然后将三角瓶置于灭菌室在常温下培养 24h。 酵母 菌 种液与麦芽汁体积之比为 1:10。 培养温度比上一次培养要低，目的是让酵母逐步适应低温发酵的要求，但降温幅度不能太大，否则会影响酵母活性。 培养期间要经常振荡大三角瓶。 ，将上述 4个 卡氏罐 的酵母种液一次倒入 1个己灭菌的铝桶内，加入冷麦芽汁 160L。 酵母种液与麦芽汁体积之比为 1： 2。 在 13~14℃ 下培养 24~36h。 培养期间要通入无菌空气，以满足酵母细胞对氧气的需求。 240L铝桶 酵母培养液中，加入 480L冷麦芽汁，于 12~13℃ 下继续培养 24~36h。 酵母种液与麦芽汁体积之比为 1:2。 720L酵母种液等量倒入 3只 酵母增殖池 内，每缸一次性加麦芽汁到满量 480L。 培养温度为 10~12℃ ，培养时间 24~36h。 种液与麦芽汁体积之比为 1： 2。 培养期间要通入无菌空气。 3只 酵母增殖池 酵母 2180L酵母种子液倒入 15T容积的增殖槽中，加入冷麦芽汁 4200L，在 12℃ 下培养 24h。 酵母种子液与麦芽汁体积比为 1： 2。 培养期间要通入无菌空气。 83T发酵槽内，加入冷麦芽汁 9600L，达到酵母种子液与麦芽汁体积之比为 1： 2，在 7~℃ 下培养 24h，期间通入无菌空气。 之后追加冷麦芽汁至满量83T。 满槽后转入正常发酵。 冷麦芽汁的量与酵母种子液体积之比为 1:。 主发酵 (也称前发酵 )6~7 天。 主发酵结束后，即将发酵液 (俗称嫩啤酒 )从酒液排出口引入后发酵罐，并 15 完成后发酵，待嫩啤酒排完，应及时回收发酵槽底部的酵母，经过筛和漂洗，得到零代酵母，这种酵母泥即可供生产使用。 酵母泥存放的时间不得超过 3天，并做到先洗涤的先用。 扩大培 养后，经过车间生产周转过来的第 1次沉淀酵母，称为第一代种子。 在正确洗涤和正常发酵条件下，酵母使用代数一般为 7~8代。 将酵母泥与麦芽汁按 1： 1进行混合，通入无菌空气，使酵母细胞悬浮并压送到酵母增殖池的麦芽汁中，使麦芽汁与酵母细胞充分地混匀，待满池后再放置 12~24h。 在长出新酵母细胞和分离去凝固物后，将酵母培养液和新麦芽汁同时添加到发酵罐。 然后采用下部顶 CO2泵入大罐，由于其容量较大，常需分批送入麦汁，一般要求在 10~18h内装满罐，品温以 9℃ 为宜。 装满罐后麦汁即进入发酵阶 段。 24h 后要在锥罐底排放一次冷凝固物和酵母死细胞。 5~7d 后，当麦汁糖度降到 ~℃ 左右时，要封罐让其自升温至12℃。