第一章 啤酒工艺选择与论证
设酵母泥的浓度为203108个/g，按工艺规定接种后酵母浓度为： 83106个/ml则每千克麦汁接种酵母泥克数（n）：
n=8310631000/203108=4g 即接种量为0.4%。
2. 酵母添加方法：a.干道和湿道添加法；b.倍量添加法；c.分割法；d.递加法。
本设计采用干道法添加酵母：在酵母添加器中加入每批麦汁所需的酵母，再加上二倍量的冷麦汁，用无菌压缩空气充分混合，压到前酵池中，再用无菌空气搅拌均匀即可。 1.4.3.2 前发酵:
所谓前发酵，就是指接种酵母泥处于休眠阶段，酵母和麦汁接触后，有较长（数小时至十小时）的生长滞缓期，之后才能加入出芽繁殖，当酵母克服生长缓滞期，出芽繁殖细胞浓度达到203106个/ml，发酵麦汁表面开始气泡，此阶段即为前发酵。但由于工艺改进，前发酵时期已缩短至20～30个小时。 1.4.3.3 主发酵：
主发酵前期酵母吸收麦汁中的氨基酸和营养物质,应用糖类发酵释放自由能合成细胞并产生热量。此时糖降比较缓慢，而α-氨基氮下降迅速。由于有机酸产生和麦汁缓冲物质减少，麦汁PH下降迅速。酵母达到最高浓度时，糖降最快，每天外观糖浓度降可达1.5-2.0°P。VDK峰值出现在最高酵母浓度后12-24h。此阶段大量废热产生，必须进行冷却以保持最高发酵温度。
当发酵度达到酵母凝聚点时（一般酵度在35%-45%），酵母开始凝聚，发酵液中悬浮酵母细胞数开始下降，糖降速率开始降低。为了促进凝聚和保存凝聚酵母的活性，发酵后期应逐步降低温度，使发酵温度趋近后酵温度。
主发酵后期每日糖降小于0.3°P时，发酵缓慢，泡沫消失，逐步形成泡盖。泡盖是CO2带至发酵液面的多酚、酒花树脂、高分子蛋白质等接触空气氧化，聚合形成的。在主发酵结束前捞去泡盖，即可下酒至后发酵和回收沉于池底的凝聚酵母泥。 1.4.3.4 后酵和贮酒
主发酵结束后，下酒至密闭室后发酵罐，前期进行后发酵，后期进行低温储酒。后发酵和储酒的目的是：糖类继续发酵，促进啤酒风味成熟，增加CO2溶解，促进啤酒澄清。
1.4.3.5圆筒体锥底发酵罐发酵及其工艺:
圆柱锥底发酵罐的优点有：
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（1）加速发酵 C.C.T由于发酵基质（麦汁）和酵母对流获得强化，可加速发酵。
（2）厂房投资节省 C.C.T发酵可以大部分或全部在户外，而且罐数、罐总容积减少，厂房投资节省。
（3）冷耗节省 C.C.T发酵冷却是直接冷却发酵罐和酒液，而且冷却介质在强制循环下，传热系数高。
（4）发酵罐清洗、消毒 C.C.T发酵可依赖于CIP自动程序清洗消毒，工艺卫生更易得到保证。
（5）该罐具有锥底，主发酵后回收酵母方便。
（6）罐身具有冷却夹套，冷却面积能够满足工艺上的降温要求，一般在圆柱体部分，视罐体高度，可分设2-3段冷却，锥底部分设有一段冷却，有利于酵母沉降和保存。
（7）圆柱锥底罐是密闭罐，可以回收二氧化碳，也可进行二氧化碳洗涤，可做发酵罐，也可做贮酒罐。
因此在本设计中选用的是圆柱锥底发酵罐，其具体情况介绍如下： 1.发酵方法分类：
主要分单酿罐发酵和两罐法发酵两种。本次设计选择两罐法发酵。2.设备的结构特点：
（1）设备的外型特点：外筒体蝶形或拱形盖，锥形体底，罐筒体壁和锥底有各种形式的冷却夹套。两罐法发酵罐D：H=1:3-4。发酵罐底角，考虑到发酵中酵母自然沉降最有利，取排出角73-75°。
（2）罐材料：大型C.C.T均采用碳钢加涂料或是不锈钢两种材料。 （3）冷却夹套：国内C.C.T大多用低温低压（-3℃,0.03MPa）液态冷媒在半圆管，弧形管的夹套，或米勒板式夹套内流动换热。冷却夹套一般分三段：上段距发酵液面15cm向下排列，中段在筒体的下部距支座15cm向上排列，锥底段尽可能接近排酵母口，向上排列。
（4）隔热层和防护层：绝热材料常用绝热材料聚酰氨树脂或自熄式聚苯乙烯泡沫。外防护层采用0.7-1.5mm厚的合金铝板或0.5-0.7mm的不锈钢板，特别是瓦楞型板更受欢迎。
（5）罐主要附件：智能型铂温度传感器，清洗取样阀，安全阀，真空破坏阀，CIP执行机构，上视镜，灯镜，空气和二氧化碳排出管装置。
3. 圆筒体锥底发酵罐发酵工艺： （1）进罐方法 采用直接进罐方法。 （2）接种量和起酵温度
麦汁直接进罐法，为了缩短起酵时间，大多采用较高接种量，0.6%～
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0.8%，接种后细胞浓度为（15±3）3106个/ml。麦汁接种温度是控制发酵前期酵母繁殖阶段温度的，一般低于主发酵温度2～3℃。
（3）主发酵温度
本设计是10°P的淡色啤酒，小于11°P，所以采用低温发酵，9-10°C。
（4）VDK还原
在大罐发酵中，后发酵一般称VDK还原阶段。VDK还原初期一般不排放酵母，也就是发酵全部酵母参与VDK还原，这可缩短还原时间。
（5）冷却、降温
VDK还原终点是根据成品啤酒应VDK的含量而定，要求VDK低于0.1mg/L，才称还原阶段基本结束，可降温。
（6）罐压控制
发酵液中二氧化碳是酵母的毒物，会抑制酵母繁殖和发酵速率，大多数C.C.T发酵主发酵阶段均采用微压（小于0.01Mpa-0.02Mpa），主发酵后期才封罐逐步升高，还原阶段1-2天才升至最高值。由于罐耐压强度和实际需要，C.C.T罐压一般最大控制在0.07-0.08Mpa，以后保持或略有下降至啤酒成熟。
（7）酵母的排放和收集
当VDK还原至规定值，可顺利从锥底排放泥状酵母。收集酵母后，用酵母泥的1-1.5倍无菌低温酿造水（1-2°C）覆盖并控制存放温度不超过2°C，每天换一次无菌水。
1.4.4 酵母的添加与回收
在麦汁进行充氧同时添加酵母，为了使酵母均匀分布在发酵罐中，酵母应在整个麦汁流入过程中均匀添加，接种量一般为（1.5～1.8）3107/mL麦汁，即约0.6～0.8L浓酵母泥/hL麦汁。种酵母要求：外观色泽洁白，凝聚性良好，无黏着现象，无杂质，无变异，镜检酵母细胞大小整齐，健壮，无杂菌感染，细胞活性97%以上，冷水低温保存时间不超过3天，使用代数不超过7代。沉降于发酵罐底的酵母可以分为三类：上层为轻质酵母，主要由落下的泡盖和最后沉降下来的酵母细胞组成，可做饲料或经行其它综合利用。中层为核心酵母，由健壮、发酵力强的酵母细胞组成，其量占65%～70%,可留作下批种酵母用。下层为弱细胞或死细胞，由最初沉降下来的颗粒组成，可作饲料或弃置不用。
1.4.5 发酵设备的降温控制
本设计采用的发酵设备为应用极为广泛的露天锥形发酵罐，酵母在发酵过程中会产生热量，为使发酵和后熟在设计的工艺温度下进行，必须进行冷却。
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常用的冷却方式有两种：间接冷却法和直接冷却法，由于直接冷却的冷却介质是液氨，即液氨直接在锥形罐的冷却夹套中蒸发并吸热，在实际生产中需要注意一下几个方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定条件下可燃可爆，二是液氨工作压力较高，且渗透性很强，因而发酵罐的夹套焊接要求也较高，故本设计采用间接冷却方式。
间接冷却方式其冷溶剂是乙二醇与水的混合溶液，它在氨制冷的蒸发器箱中进行冷却，温度一般控制在-5℃左右，它主要用于麦汁冷却和发酵罐的降温，一般情况下，发酵罐冷却系统有两种介质循环，即液氨吸热蒸发制冷循环系统和冷却发酵罐酒液的酒精水循环系统。
1.4.6 啤酒生产副产物的利用
1、麦槽的利用
麦槽是麦芽和大米在不发芽谷物原料在啤酒糖化中不溶解物质构成的。麦槽是有价值的饲料，有较高的蛋白质，并受到适度分解。
2、二氧化碳的回收
二氧化碳是啤酒发酵中最主要的副产物，二氧化碳也是重要的原材料。在过滤后的清酒中，直接充入二氧化碳，使啤酒在短时间内溶解和过饱和，简单而有效地控制成品啤酒中二氧化碳的含量。
CO2贮气柜→超压装置→压缩机→氧化剂洗涤器→水冷却器→活性炭过滤器→压缩机→冷却器→干燥装置→冷却器→液态CO2贮存罐
3、酵母的回收与利用
根据酵母和发酵液的相对密度不同，采用离心机分离酒液和酵母。 每生产100吨啤酒可得含水分75%～80%的剩余酵母泥1.5t，可制成含水8.5%～10%的干酵母约0.35t。近年来用啤酒酵母生产具有肉类鲜味的调料以及生产干酵母粉，有很好的经济和社会效益，故本设计采用一个酵母车间来利用废酵母生产干酵母，其生产流程如下：
啤酒放弃的酵母泥→固液分离→湿酵母→洗涤脱苦→固液分离→水解→固液分离→干燥→干酵母
↓
浓缩→调配→调味料 ↓ 酵母膏
1.4.7 成品啤酒
1. 啤酒的过滤
发酵出来的啤酒经酵母分离机分离出来后，进入一薄板冷却器，然后进入啤酒处理罐，进行CO2洗涤，再经一次冷却器，冷却至-1 ℃，经
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第一章 啤酒工艺选择与论证
粗滤精滤后，送清酒罐然后包装。
啤酒过滤的主要方式有棉饼过滤机、硅藻土过滤机、纸板过滤机、双流过滤机、错流过滤机、无菌膜过滤机。现在普遍使用的是过滤设备是硅藻土过滤机、纸板过滤机和无菌膜过滤机。硅藻土过滤机作为啤酒的粗滤，纸板过滤机作为啤酒的精滤，无菌膜过滤机主要用于生产纯生啤酒。
硅藻土过滤机主要有板框式、烛式、水平圆盘式三种，本设计采用板框式过滤机。
2．啤酒包装
啤酒的包装形式有瓶装、易拉罐装和桶装三种形式，本设计生产的主要是瓶装啤酒。啤酒包装的基本功能有以下几点。
1. 保护功能。包装应该保证产品的安全和清洁卫生，使其在储存、运输和销售过程中不致散失、损坏和变质，这是包装最基本的作用。
2. 美化增值功能。美观大方的包装造型、生动形象的图案和新颖别致的装潢可以衬托产品形象，提高产品的附加价值。
3. 促销功能。包装是“无声的推销员”，消费者通过包装可以了解产品，引起消费兴趣，激发购买动机，从而有利于扩大商品销售。
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