只经过无菌过滤和无菌包装,越来越受到人们的重视,无菌包装比无菌过滤还要复杂。他的要求除涉及到罐酒机和封盖机本身需要高度的无菌状态,还包括包装容器(酒瓶和铝罐,瓶盖和罐盖)的灭菌,和从滤酒到装酒,从装酒到封盖着两段输送过程中的无菌条件(包括输送链带和输送管道),以及公用设施包括二氧化碳、压缩空气、引沫水、洗涤用水的无菌和操作过程的清洁灭菌工作等。
(1) 无菌密封间的设置 为了和周围的环境隔绝,创造装酒和封盖时的无菌条件,装酒机和封盖即应设置在单独的无菌密封间内。此密封间应有空调设施,向室内输送高效扑灭菌的无菌空气,每小时换风20∽30次,并保证室内正压。操作人员每班都需要更换工作服,手套和鞋帽,进出密封间都要经过盛漂白粉或季胺化合物溶液的水池进行‘鞋浴’灭菌。
(2) 无菌罐装机
最新有KRONES,KHS等公司生产的灌酒机,进风,进酒和回风在不同的通道内进行,其本身具有蒸汽灭菌的通道,位于装酒阀和酒液通道的上面,每一装酒阀均与蒸汽通道连通,有自动控制阀进行控制。灌酒前,先以饱和蒸汽(110℃)在瞬间(2~3秒)内经过装酒灌颈瓶子内部彻底的灭菌,同时装酒管本身也达到灭菌。此装酒灌与传统的装酒灌使用者也不相同,其回风口安置在罐装液位的上面。在重新开启气体回风道时,瓶颈压力调节到0.1Mpa,避免了气体喷射到酒内引起啤酒的搅动和损失。开机之前,灌酒机和封盖即内外下先行灭菌。内部先用碱洗,再用85℃热水灭菌,最后用无菌冷水冷却。外部先以泡沫洗涤剂洗涤,再用热水淋洗,并在每天的生产过程中多次进行,以排除溅漏的酒液,防止污染杂菌。
(3) 包装容器的无菌处理
包装容器是污染的主要来源,必须在罐装前进行彻底的灭菌。采用新瓶,除以碱洗和以无菌水最后淋洗外,罐装前还要更可靠的杀菌剂,如次氯酸进行灭菌,但不能有多量的次氯酸残留瓶内,以防啤酒产生氯酚味道。新型的无菌灌酒机在装酒之前,灌酒机先以饱和蒸汽对瓶子进行瞬间处理,达到无菌状态,然后罐装。用此法灭菌,瓶子在进入灌酒机之前,须先经过设在灌酒机的热水淋洗机进行预热(40℃),以减少蒸汽灭菌使得冷凝。铝罐在罐装前采用85℃热水灭菌是有效的。
(4) 输送带的灭菌
用于输送带的润滑剂需含有灭菌剂,输送带及其导板和边框,在操作的前后,需以泡沫灭菌剂清洗和灭菌。
其它方面,凡与皮具接触的管道和阀门、二氧化碳、空气以及洗涤用水均须进行严格灭菌。从无菌过滤出口到灌酒机入口的管道距离越短越好,阀门越少越好,并且要易于清洗和灭菌。
第二节 啤酒的包装工艺
啤酒包装是生产啤酒的最后一道工序,对啤酒质量和外观有直接影响. 啤酒包装是根据市场的需求而采取的不同包装形式,一般当地产销啤酒以瓶装,罐装或桶装的新鲜啤酒为主(不经过巴式杀菌);外销或者出口啤酒则多用瓶装或者听装的杀菌啤酒。
啤酒在包装过程应当做到以下几点:
(1) 严格的无菌要求,包抓案后的啤酒应符合卫生标准。
(2) 在包装过程中以尽量减少二氧化碳损失,以保证啤酒口味和泡沫性能。
(3) 在包装过程中应尽量避免与空气接触,防止氧化作用而影响啤酒的风味稳定性
和非生物稳定性。
1、 瓶装啤酒的包装工序的生产流程
瓶子——〉选瓶——〉浸瓶——〉洗瓶——〉控水——〉验瓶——〉装酒〈——滤过啤酒
瓶装鲜啤酒〈——装箱〈——贴标〈——验酒〈——压盖〈——瓶盖 酒箱 商标
瓶装熟酒精〈——装箱〈——贴标〈——验酒〈——杀菌
由于瓶装啤酒在生产及实际生活中很常见,人们已经很熟悉,所以就不多加描述。
2、罐装啤酒的包装工艺生产流程
罐装啤酒工艺流程如下:
空罐卸箱托盘机—〉链式输送机—〉洗涤机—〉罐装机—〉封罐机—〉自动定量仪—〉分到器—〉杀菌机—〉风干机—〉喷码—〉装箱机—〉侧重仪—〉垛装
第三节 成品啤酒工段工艺设计
1.工艺设计计算
在成品啤酒阶段,啤酒经过过滤进行澄清,澄清后的啤酒又进行稳定性处理,充气,进入清酒罐,贮存三天后,进入罐装机进行罐装,再经过罐封,贴标签,装箱。啤酒就可以运出生产车间了。
由于在本车间内,各种设备都是机械化,所以工艺中的计算可以不计。 2.设备设计与选型
本次设计采用硅藻土过滤机生产普通罐装啤酒。由于本次设计要生产两个不同档次的啤酒,利用不同的过滤方法。纯生啤酒要采用膜过滤得无菌过滤方法,利用薄膜滤芯或者深层滤芯,制出人们喜爱的口感新鲜又澄清透明的冷过滤啤酒。由于存在两种产品,所以要有两条生产线,一条生产11度普通啤酒,一条生产8度纯生啤酒。 3.车间布置
成品啤酒的车间布局,由于其设备的特殊性,多采用一体化流程,即整个生产过程在一个生产车间里的布局是根据整个生产过程来的,且出成品啤酒口在门口附近。 4.车间消耗费用的计算
清洗设备每天用水约为200吨,费用为200*2.5=500元。 包装每瓶花费为0.2元,那么每次的花费为250万。
包装中采用功率为750瓦的洗瓶机,那么每天用电约为1500*0.6=900
第六章 综合利用
麦芽制造和啤酒酿造生产过程中,产生很多副产物,主要有:麦芽的糟和废酒花糟、冷却的沉淀蛋白质、发酵的剩余酵母和二氧化碳等。 麦糟和沉淀蛋白质是很有价值的饲料;麦根、废酒花糟及酵母,可以利用其所含的有效成分,制造出有价值的药品,二氧化碳可以回收再利用与啤酒生产,用以改进工艺,提高质量和缩短啤酒生产周期,多余的部分还可制成液体二氧化碳,供应有关部门。合理的利用这些副产物,能有效地降低生产成本,减少污染,有一定的经济和社会效益。因此新厂的基建,老厂的改造和扩建,都应考虑副产物的利用问题。
第一节 麦糟的综合利用
麦糟又称啤酒糟或酒糟,使啤酒厂最大量的副产物。每投入100㎏原料麦芽,约产湿麦糟110-130㎏(根据麦芽及辅料配比不同而异),含水80%左右,以干物质计为25-30㎏.麦糟由于生产工艺和使用原料不同,尚含有一定数量的可洗出浸出物0.3%-3.0%和可溶出物0.6%-3.0%。
麦糟的营养价值很高,作为饲料是比较理想的。如果将从麦汁回收的沉淀蛋白质和废酵母掺入其中,则营养价值更高。湿麦糟水分大,营养丰富,易染菌腐败,不宜久放。一般啤酒厂都是及时将是糟出售给畜牧场,防止微生物大量繁殖,降低其营养价值并污染环境卫生。夏季大量做酒,麦糟的量是很大的,麦糟的处理就会严重起来。为防止麦糟腐败,可先进行干燥,易干糟出售,可耐贮藏。
麦糟干燥需小心进行,避免破坏麦糟中的营养物质,以采取低温干燥为宜。麦糟干燥机有间接加热(蒸汽、热水)形式的列管干燥机或转鼓干燥机;也可采用热气流干燥机,在干燥之前,先将湿糟通过锥形螺旋输送机进行压榨,将水分降至60%,以减轻干燥负担,但同时也损失了部分营养成分。应将此压出的压榨液,进行沉淀,仍加入麦糟中,避免增加废水的污染程度。干燥后的麦糟,可放入铁仓或钢筋水泥仓中贮存,或直接装袋出售。也可将其粉碎,制成颗粒饲料出售。
也有人采取青贮法,将湿麦糟至于地窖中,用纯粹培养的乳酸菌接种,使之进行乳酸发酵。目前国内啤酒厂大都以湿态出售,个别厂有麦糟干燥车间。随着啤酒产量日益扩大,环境卫生的要求也愈来愈高,酒糟处理问题应予以重视。
第二节 酵母的综合利用
在啤酒生产过程中,每生产1000t啤酒,有1-1.5t剩余酵母产生,其中2/3是主发酵酵母,这部分酵母质量比较好,活性高,杂质少,是酵母可利用的主要部分。回收之后,部分做接种酵母用,多余部分经低温干燥后,作为制药的原料。其他1/3时候发酵酵母,在贮酒过程中,与其他杂质共同沉淀于贮酒罐底,质量比较差,颜色比较深,过去一直弃置不用,排放下水道内,造成环境污染.近年已经被逐渐利用了,利用滚筒干燥机干燥后,做饲料用。
酵母含有丰富的蛋白质,以干物质计,其含量约为50%。这些蛋白质有各种氨基酸组成,主要的氨基酸有:丙氨酸、苯丙氨酸、腕氨酸、色氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、脯氨酸、精氨酸、组氨酸、赖氨酸、天冬氨酸及谷氨酸等,这些氨基酸绝大多数部分是人体和动物所需要的氨基酸。因此,酵母不仅作为人类食品或动物饲料都是有价值的。另外,酵母含有丰富的B族维生素,其含量之多和全面被认为是食品中独一无二的。酵母含有丰富的有机磷,其含量占总灰分的40%以上,这些有机磷是组成核酸和其他有机含磷化合物的必需成分。
啤酒酵母目前主要用于生产干酵母粉、酵母浸膏、核酸及其树生物生化制剂所需的酶源。 1. 干酵母粉的制备
酵母粉系直接利用酵母菌体干燥而制得。有三种方法:
(1) 滚筒干燥:这是最长拥而又简单的方法。两蒸汽加热滚0.254—2.54mm,并向
相相反方向转动,酵母浆经过滚筒间隙,加热成片状,然后研磨成粉,质量不够均匀,颜色深,有时候出现焦味,后发酵酵母多用此法干燥。
(2) 热空气干燥:酵母泥经过100目细铜丝筛过滤,去除杂质;加10℃以下水洗涤
数次,每次洗涤,待酵母沉降后,防去上部清水,再洗涤2遍。直到洗净为止。
(3) 喷雾干燥法:酵母浆从喷雾干燥器上部的喷雾嘴喷出成雾状,利于对流的热空
气干燥。因为酵母成雾状的表面积大,迅速失去水分,虽热空气和蒸发的水分一同排出,经过一组旋风分离器而分离之。
2. 酵母膏的制备
本设计所采用的酵母全部是主发酵酵母,其制造过程可分为4步: (1) 自容——细胞物质的溶解
(2) 分离——酵母菌体与酵母分解物的分离 (3) 去苦——去除不良成份
(4) 蒸发——排出抽取物中的水分:蒸发的关键问题在于不使酵母抽取物的风味改变,
酵母抽取物的浓度越高,对热的敏感性越强,很易导致风味改变,因此,酵母抽取物的蒸发应采用多小真空蒸发罐,使蒸发的沸点逐步降低。每制取1kg酵母膏需蒸发水分15kg。
第三节 二氧化碳的综合利用
二氧化碳是啤酒发酵的一项重要副产物。在主发酵过程中,二氧化碳大量地、集中的排放出来,不仅量大,而且质量好。在封闭的发酵条件下,二氧化碳一般都要进行净化回收,用于后面工序排氧、背压、二氧化碳洗涤、二氧化碳充气、滤酒、罐装和压送酒液之用,不仅减少酒液和氧的接触,同时也减轻了环境污染。
在发酵过程中释放的二氧化碳,含有嫩啤酒中一些挥发性杂质,如醇、醛、酯、酮、胺、硫化物等。这些杂质应在二氧化碳回收过程中,被压缩之前,应尽量排除干净。二氧化碳回收时间,应在发酵开始24h后,即罐内所有空气基本被二氧化碳排除之后,知道主发酵接近完毕时,停止回收。回收的二氧化碳纯度之少应达到99.9%以上(体积),方可用于后面的工序。
1t直接从发酵罐排出的二氧化碳,约占体积530m3,无法通过压缩、干燥和液化,使其体积缩小99%以上,即1t气体二氧化碳液化为不足1 m3的液态二氧化碳,才便于贮存和运输及外销。
1. 制备液态二氧化碳的工艺流程 2. 二氧化碳回收过程
3. 不同二氧化碳纯度充气时的吸氧量 4. 二氧化碳的可回收量
第七章 安全措施
1.原料的选择必须符合《食品卫生标准》,它的采购,运输,贮存必须是在没有污染的,清洁干燥的条件下进行的。
2. 厂房的选址必须是在地势高,交通方便,水源充足,无有害气体,烟雾,粉尘和其他危害食品安全卫生的物质的地区。
3.生产用水:水质必须符合《生活饮用水卫生标准》的规定。厂内应有贮水设施及其防污染措施,并定期清洗,消毒。非生产水:制冷,冷却,消防等非饮用水,必须用单独管道
输流,决不能与饮用水交叉连接,并有明显的颜色区别。
4.废弃物临时存放实施应在远离生产车间的适当地点,分别设置麦根,酒糟,酒花糟,废硅藻土,垃圾等废弃物临时存放设施。
5. 凡与啤酒接触的机械设备,容器,管路等,应采用无度,不吸水,易清洗,无异味及不与啤酒起化学反应的材料制作,如不锈钢,铜,玻璃,食用级橡胶等。需涂刷材料时必须采用无毒,无异味,不影响啤酒卫生质量的涂料。
6. 电器设备及设施只允许由电工专业的人员设置,改变和维护。非电工专业人员不能从事电器设备相关工作,不允许对设备做任何的改变。
第八章 废水处理
随着人民生活水平的提高,我国啤酒工业得到了长足发展,其产量逐年上升.1988年全国有 啤酒厂800多家,年产啤酒663万t,位居世界第三;经过近十年的发展,目前已 达到1000多家,年产啤酒2400多万t,成为世界第一大啤酒生产国.但是在啤酒 产量大幅度提高的同时,也向环境中排放了大量的有机废水.据统计,每生产1 t啤酒需要10 ~30 t新鲜水,相应地产生10~20 t废水.我国现在每年排放的啤酒废水已达1. 5亿t.由于这种废水含有较高浓度的蛋白质、脂肪、纤维、碳水化合物、废酵母 .酒花残渣等有机无毒成分,排入天然水体后将消耗水中的溶解氧,既造成水体缺氧,还 能促使水底沉积化合物的厌氧分解,产生臭气,恶化水质.另外,上述成分多来 自啤酒生产原料,弃之不用不仅造成资源的巨大浪费,也降低了啤酒生产的原料利用率.因 此,在粮食缺乏,水和资源供应紧张的今天,如何既有效地处理啤酒废水又充分利用其中的 有用资源,已成为环境保护的一项重要研究内容.本文根据前人的研究结果综述了啤酒废水 的处理和利用现状,以便为进一步探讨效益资源型处理技术提供借鉴.
1. 啤酒废水的产生与特点
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-1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..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理. 2.啤酒废水处理技术 目前,国内外普遍采用生化法处理啤酒废水.根据处理过程中是否需要曝气,可把生物处理 法分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类. 好氧生物处理是在氧气充足的条件下,利用好氧微生物的生命活动氧化啤酒废水中的有机物,其产物是二氧化碳、水及能量(释放于水中).这类方法没有考虑到废水中有机物的利用问题,因此处理成本较高.活性污泥法、生物膜法、深井曝气法是较有代表性的好氧生物处理方法.
常用的几种处理方法: 一、活性污泥法 活性污泥法是中、低浓度有机废水处理中使用最多 、运行最可靠的方 法,具有投资省、