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设备投资少，无需维护，没有磨损，耗电量低；（2）热辐射损失小；（3）煮沸温度和蒸发速率可以调整；（4）设备简单，不需外加加热器和搅拌器。
2. 麦汁煮沸方法
传统煮沸锅均采用常压煮沸，近代较多采用密闭煮沸、加压煮沸，特别是低压煮沸更受到普遍欢迎。常压煮沸：工艺成熟，操作方便，维修费用低。酒花浸出率高，所得麦汁质量好。故本设计采用该方法。
3. 酒花的添加
酒花添加量应依据酒花质量（含α-酸的量），消费者习惯，啤酒品种，浓度等不同而不同。浅色啤酒苦味物值为15-40（Bu）之间，一般在此范围内选取一个固定值，生产时允许在固定值上波动±5 Bu。对设计而言，为便于物料衡算，酒花添加量定为每100mL热麦汁添加0.2%酒花。但实际生产时由于酒花品质，添加时间和方法，发酵条件，酵母品种等条件的不同或变动，酒花中有效物质损失变化很大，应根据以上情况，在衡算基础上做一定的调整。
酒花的添加方法，还是以传统分3～4次添加法为主。酒花添加分三次完成，操作如下：
第一次：煮沸5～15分钟后，添加总量的5%～10%，主要作用是消除煮沸物得泡沫。第二次：煮沸30～40分钟后，添加总量的55%～60%，主要是萃取α-酸，并促进异构。第三次：煮沸后80～85分钟，添加总量的30%～40%，主要是萃取酒花油，提高酒花香味。
1.3.6 麦汁的处理
从煮沸锅放出的定型热麦汁，进入发酵以前还需要进行一系列处理：酒花糟分离，热凝固物分离，冷凝固物分离，冷却，充氧等才能成为发酵麦汁。近代的啤酒生产大大缩短了发酵和贮酒周期，发酵容器也增大到数百至上千立方米，因此，对麦汁处理要求是：
1. 对能引起啤酒非生物浑浊的冷，热凝固物尽可能给予足够的分离 2. 麦汁处于高温时尽可能减少空气接触，防止氧化。麦汁冷却后，在发酵前，根据进罐时间，必须补充适量空气，供酵母前期呼吸。
3. 麦汁处理各工序中，严格杜绝有害微生物的污染。
麦汁处理应适用设备的要求不同，流程很多，经比较采用以下流程对麦汁进行处理：
↓ ↑
（酒花糟+热凝固物） （无菌空气）
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煮沸锅→热麦汁→泵→回旋沉淀槽→薄板冷却系统→通风→发酵
第一章 啤酒工艺选择与论证
1. 酒花分离
使用酒花球果，并加入到煮沸锅的工艺，在煮沸结束后应尽快分离出酒花糟，我国广泛使用带筛孔的酒花分离器。
2. 热凝固物的分离
糖化醪过滤后得到的麦汁中含有水溶性的清蛋白和部分盐溶性球蛋白以及水溶性高肽等，这些物质在煮沸时变性和多酚结合形成热凝固物。
湿热凝固物（含挥发物80%-85%），占麦汁量的0.3%-0.7%，每立方米麦汁约得绝干热凝固物0.5-1.0Kg。近代80%-90%的工厂均采用回旋沉淀槽法，利用旋转麦汁离心力分离。
3. 冷凝固物分离
冷凝固物是分离热凝固物后澄清的麦汁，在冷却到50℃以下，随着冷却进行，麦汁重新析出的浑浊物质，并在25℃左右析出最多。若把此麦汁重新加热到60℃以上，麦汁又恢复澄清透明，因此，这是可逆的。
1.3.7 麦汁的充氧
1. 热麦汁的氧化
麦汁在高温之下接触氧，此时氧很少以溶解形式存在，而是和麦汁中糖类、蛋白质、酒花树脂、多酚等发生氧化反应。麦汁在高温下应该接触空气和应该严格禁止接触空气，两种对立观点在啤酒节共存。目前我国认为从麦芽粉加水投料至冷却前，隔氧操作是关键措施。
2. 冷却麦汁的充氧
麦汁冷却至发酵接种温度以后，即使与氧接触，氧化反应较微弱，氧在麦汁中呈溶解状态，是酵母前期繁殖必须的。麦汁浓度增加减少饱和溶氧量。充氧操作为：麦汁温度降至6℃以下，空气通风，10°P麦汁饱和溶氧量为10.1ml/L。
3. 冷麦汁通风方法
若采用纯氧，溶氧将达到40ml/L以上。一般只有快速发酵法生产啤酒时采用纯氧，普通啤酒发酵采用压缩空气通风，即将无菌，无油的压缩空气在麦汁冷却的输送线路中，通过文丘里管或不锈钢舌片混合器，肽管混合器，在线上充氧。此外麦汁应采取分批进罐，冷麦汁通风时间，宜早不宜晚，最后1-2批进罐麦汁不再通风。
1.4 啤酒发酵
1.4.1 啤酒酵母
1. 啤酒酵母的分类
能使含糖液体自然发酵，生成二氧化碳和酒精，液面上形成“膜”，器底形成“沉淀”的生物，统称为“酵母”。广义上说，凡是单细胞、世
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代时间较长的低等真核生物，统称为“酵母”。
酵母的分类：a.夫罗贝尔酵母：发酵度高，沉淀慢而不凝集b.薛士酵母：发酵度低，凝集性强，沉淀快c.卡尔斯贝酵母：卡尔倍一号，发酵度高，沉淀慢；卡尔号二号，发酵度低，沉淀快。
2. 啤酒酵母的絮凝
啤酒酵母的絮凝特性是重要的生产特性，它会影响酵母的回收再利用于发酵的可能，影响发酵速率和发酵度，影响啤酒过滤方法的啤酒风味。酵母细胞不同的絮凝能力受到其自身的基因和外界作用影响，金属离子对凝聚作用的影响极大，凝聚作用的强度还依赖于基质的离子浓度，尤其是钙离子含量达到30mg/l以上时的促凝作用相当显著，其他二价离子也能促凝，但是单价离子会因“反离子效应”对其产生抑制作用。
3. 啤酒酵母的扩大培养
啤酒酵母纯正与否，对啤酒发酵和啤酒质量的影响很大。啤酒工厂生产使用的酵母由保存的纯种酵母，经过扩大培养，达到一定数量后，供生产现场使用。每个啤酒厂都应保存适合本厂使用的纯种酵母，以保证生产的啤酒具有稳定的风格和特性。
啤酒酵母扩大培养的顺序如下：
斜面试管（原菌种）→富氏瓶或试管培养→巴氏瓶或三角瓶培养→卡氏罐培养→汉生罐培养→酵母扩大培养罐→酵母繁殖罐→发酵罐。
以上从斜面试管到卡氏罐培养为实验室扩大培养阶段；汉生罐以后为生产现场扩大培养阶段。
4. 接种量
表2-1 不同麦汁浓度的酵母添加量 麦汁浓度 7～9 10～12 13～15 16～20
酵母泥添加量 0.3～0.4 0.4～0.6 0.5～0.7 0.6～1.0
1.4.2 啤酒发酵方法的选择
啤酒发酵方法主要有以下几种方式：传统发酵，锥形罐发酵；连续发酵法，分批式发酵法；上面发酵法，下面发酵法；一罐发酵法，两罐法发酵；本设计选用的是两罐式发酵法。以下就这几种发酵方法进行分
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第一章 啤酒工艺选择与论证
析和比较来进行取舍。
1.连续发酵
连续发酵主要有多罐式连续发酵和塔式连续发酵，这种连续发酵系统都可大大缩短发酵周期，提高设备利用率，降低了投资，减少了酒损，降低了蒸汽、劳动力和洗刷费用，提高了酒花利用率，且产生的成品啤酒质量稳定。但是这几种连续体系也各有不足：多罐式系统需搅拌，动力消耗大。塔式系统对酵母要求高，使用的酵母不仅要求发酵度高，而且要求凝聚性强。并且塔式观造价高，不利于小规模生产。更重要的是，连续发酵法啤酒从风味上品评与间歇法啤酒差别大，难以被消费者接受。
八十年代后，锥形罐发酵取代了传统发酵，生产周期得到了缩短，而连续发酵由于污染和风味（特别是双乙酰）控制的困难逐步停止了使用。从实际情况出发，故本设计不采用此法。
2.下面发酵
传统的下面发酵法，主发酵容器安置在空气过滤，绝热良好和清洁卫生的发酵室内。室温保持5～6℃；采用开放式或密闭式、圆形或方形的主发酵容器。后发酵则设置在单独的贮酒室内，采用金属或木制的贮酒罐，作后发酵和贮酒用。贮酒室温保持在O～l℃。
下面发酵的工艺特点是：
（1） 采用下面酵母，主发酵温度比较低，发酵进程比较缓慢，发酵的代谢副产物相对较少。主发酵完毕后，大部分酵母沉降发酵容器底部。
（2） 下面发酵啤酒的后发酵和贮酒期比较长，酒液澄清良好。C02饱和稳定，酒的泡沫细微，风味柔和，保存期较长。
3.上面发酵
啤酒发酵系以上面发酵为起源，而后由于选用的纯粹培养酵母不同，划分为上面发酵与下面发酵两种啤酒发酵类型。上面发酵在发酵外观、技术操作和发酵设备方面与下面发酵有所不同，但两者的发酵机理是一致的。
上面发酵工艺的特点
（1） 上面发酵系采用上面酵母，是在较高的温度(15～20℃)下进行的。酵母起发快，接种量可以减少，形成的酵母新细胞较多。发酵终了，大部分酵母浮在液面，酵母回收工作虽较下面发酵复杂，但酵母使用代数远较下面发酵为多，长久没有衰退现象。
（2） 上面发酵的麦汁接种温度为13～16℃，比较高。发酵2～3天，当酵母升至液面时，为发酵旺盛阶段，此时应开始降低液温，可采
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用12～14℃冷水冷却，并在酵母形成泡盖时立即撤去，发酵4～6天即行结束。
（3） 发酵结束后，酵母成紧密的一层浮在液面上，厚为3～4cm。 （4） 上面发酵在发酵过程中通风时间长，目的是使酵母分散悬浮在发酵液中，对凝集性强的酵母，通风尤属必要。
（5） 上面发酵一般不采用后发酵，主发酵的发酵度接近最终发酵度。分离酵母后，加胶处理，贮藏澄清一阶段，采用人工充二氧化碳，使达饱和。若上面发酵采用后发酵工艺，下酒时，酒液中保留部分残糖，继续发酵，产生的二氧他碳饱和在酒中。
（6） 上面发酵酿制的啤酒成熟快，设备周转快，啤酒有独特的风味，但保存期短。
从实际出发，选用下面酵母发酵法。
4.一罐法发酵
随着啤酒工业的发展，现有啤酒厂普遍采用一罐发酵工艺，即麦汁的主发酵，双乙酰还原、降温以及贮酒阶段在同一个露天发酵罐中进行。一罐法工艺有以下优点：清洗消耗少，因为只有一个容器必须清洗；转入空罐时CO2损失少；酒损少，因为没有了管道中残酒的损失；所需的工作时间少；节能，因为不用倒罐，没有氧侵入的危险。
5. 两罐法发酵
一罐法发酵工艺简单, 便于操作, 能够节省投资, 但由于麦汁整个发酵过程都在同一个发酵罐中进行, 使得冷凝物的排放及酵母沉淀效果不十分理想。由于露天发酵罐一般直径较大, 若酒液缺少对流, 就会使其温度分布不均匀, 罐中心酒液温度与罐壁处酒液温度需长时间才能达到平衡, 从而影响啤酒风味。同时, 一罐法发酵工艺发酵周期较长, 生产旺季难以满足市场需求。故不采用一罐法。
故本设计采用两罐法发酵。
1.4.3 啤酒发酵工艺
传统式分批发酵，每批（一锅或两锅）定型麦汁，经过添加酵母，前发酵（酵母增殖），主发酵，后发酵和贮酒等阶段。相应的设备是：酵母添加器，前发酵池，主发酵池，后发酵罐和储酒罐。各段发酵均在有绝热维护层，并具有室温调节装置的的厂房内进行，一般分为前发酵室（7-8℃）主发酵室（6-7℃），后酵和储酒室（2-0℃）等部分。 1.4.3.1酵母接种量和添加方法
1．酵母接种量：本设计分批发酵采用低温，缓慢发酵，因此接种量
比较小，接种后细胞浓度控制在（5-12）3106个/ml。
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