1. 啤酒发酵生产工艺设计论文
啤酒有着人类文明一样悠久的历史,它先于其他酒类而最早出现在人类的生活之中,所以学者把啤酒成为"酒类之父"。考古学家在今伊拉克美索不达米亚(Mesopotamia)出土的文物发现,啤酒自发明至今已有约6000年甚至更长的历史了。可以推断,啤酒的发明者是公元前6000年前后繁衍生息于扎格罗斯山区的苏美尔人的祖先。美索不达米亚地区在4000多年前已经开始批量种植大麦,很有可能为了酿制啤酒。啤酒是基于早期游牧民族面对不断增加的谷物产量而诞生的产物,是对早期原始农业的一种特殊贡献。所以历史学家认为,人类从狩猎、采摘到建立农耕生活方式的变革,顺应啤酒酿造的需要更甚于顺应食物生产的需要,在此基础上,我们可以说啤酒推动了人类文明的脚步。
原始啤酒的诞生
美国宾夕法尼亚大学人类学家卡兹曾在一篇论文中写道:"已经发现的新石器时期的狭颈陶制容器,就是为酿造啤酒而制成的"。卡兹认为原始啤酒的诞生,应该在公元前8000年左右的新石器时代。他还提出了原始啤酒诞生过程的猜想:某些游牧部落的原始人偶然发现,将野生的大麦或者小麦浸泡在水里,会变成黏糊状,如果置于外部空气中,它不会腐烂,空气中的酵母菌使它自然发酵,颜色逐渐变深,从而酿出了一种带泡沫的饮料。原始人发现这种饮料富含丰富的营养还能调剂精神,于是广为传播,使它成为仅次于动物肉制品的自然食物。
啤酒发源地
迄今为止最古老的啤酒考古证据,是由美国宾夕法尼亚大学和加拿大多伦多大学的三位研究人员,在距今6000多年前苏美尔人的贸易遗址站里发现的双柄啤酒陶罐。这一证据说明在6000年前,啤酒酿造技术及制陶技艺在两河流域已经发展到相当高的程度。他们在1992年11月5日出版的《自然》周刊上发表了关于这一重大发现的论文。此外,有关啤酒发源地的证据也曾经在苏格兰的拉姆岛(Rhum)上有所发现,那些文物至今也都有4000多年的历史了。还有在中国距今3500多年的商代遗址里,也发现了中国啤酒“醴”即蘖法酿醴的证据。
啤酒花的引入
古代的啤酒由于添加了药草、枯茗、香桃木和枣椰子等香料,品尝起来和现代的啤酒相比显得有些怪异,尽管古代酿造啤酒的过程和现代十分相似。真正的现代啤酒是以啤酒花的引用作为标志的。正是啤酒花所赋予啤酒这种特有的苦味才使得啤酒变得爽口、解渴,这也正是掺啤酒花酿造的啤酒在整个中世纪十分流行的原因。在啤酒中使用啤酒花的最早记录是斯洛伐克人。据公园448年的文献记载,当时的斯洛伐克人用来宽带拜占庭国王使节的啤酒,就是加啤酒花酿造出来的啤酒,带有一种清香的苦味。在德国的巴伐利亚(Bavaria),威尔海姆公爵四世于1516年制定了历史上最重要的啤酒法规之一《纯粹法》,该法规定啤酒只能使用大麦、啤酒花和水酿造。尽管现在不少啤酒酿造公司并没有严格执行此法,但该法至今还受到德国政府的保护。
现代啤酒的发展
在19世纪以前,下发酵型的储藏啤酒(LagerBeers)并不普及,只能在德国的巴伐利亚和捷克的波希米亚(Bohemia)发现他们的身影。这是一种多泡并相当爽口的啤酒类型,是今天市场上最普遍的商业啤酒。19世纪后由于工业冷藏箱的诞生使得大规模生产储藏式啤酒成为可能。储藏啤酒比上发酵型的艾尔啤酒(ALeBees)清澈、清淡,苦味也那么重。大规模投入市场以后,逐渐成为了市场上的主流啤酒类型。然而在现今的英国、比利时和部分德国城市,人们还是十分抵制储藏式啤酒而钟情于艾尔型啤酒。
公元前1300年左右,埃及的啤酒作为国家管理下的优秀产业得到高度发展。拿破仑的埃及远征军在埃及发现的罗塞塔石碑上的象形文字表明,在公元前196年左右当地已盛行啤酒酒宴。啤酒的酿造技术是由埃及通过希腊传到西欧的。
1881年,E.汉森发明了酵母纯粹培养法,使啤酒酿造科学得到飞跃的进步,由神秘化、经验主义走向科学化。蒸汽机的应用,1874年林德冷冻机的发明,使啤酒的工业化大生产成为现实。全世界啤酒年产量已居各种酒类之首,已突破100000Ml。1986年全世界生产啤酒101588.7Ml。
2. 啤酒发酵工艺总结
发酵和后熟按以下工艺进行: 可在一个锥形罐中进行,既“一罐法工艺”;发酵在锥形发酵罐中进行,冷贮藏在锥形贮酒罐中进行,这就是两罐法工艺。
同样可行的方法还有:发酵在锥形罐中进行,而后熟和贮藏则在传统贮酒罐中进行。一罐法工艺有以下优点:清洗消耗少,因只有一个容器必须清洗;转入空罐时CO2损失少;酒损少,因没有了管道中残酒的损失;所需的工作时间少,因不用倒罐;节约能源,因不用倒泵。没有氧侵入的危险。
从经济角度和环境保护角度出发,必须回收CO2,只有在高温后熟工艺中和较低压力下才需要CO2(碳酸化处理)。每个罐子基本上都需要冷却装置。
3. 啤酒发酵车间工艺设计
黑啤酒,又叫浓色啤酒,酒液一般为咖啡色或黑褐色,原麦芽汁浓度12至20度,酒精含量在3.5%以上,其酒液突出麦芽香味和麦芽焦香味,口味比较醇厚,略带甜味,酒花的苦味不明显.该酒主要选用焦麦芽,黑麦芽为原料,酒花的用量较少,采用长时间的浓糖化工艺而酿成。黑啤酒的营养成份相当丰富,除含有一定量的低分子糖和氨基酸外,还含有维生素C,维生素H,维生素G等。其氨基酸含量比其它啤酒要高3至4倍,而且发热量很高。每100毫升黑啤酒的发热量大约100千卡。因此,人们称它是饮料佳晶,享有黑牛奶的美誉。起源于德国,以慕尼黑啤酒最为著名萊垍頭條
4. 啤酒发酵工艺的研究进展论文
啤酒发酵一般发酵5~10日为一个周期。啤酒在酿造过程中主要是糖化、发酵、贮酒后熟3个过程。其中发酵过程是将冷却后的麦汁添加酵母送入发酵池或圆柱锥底发酵罐中进行发酵,用蛇管或夹套冷却并控制温度。进行下面发酵时,最高温度控制在8~13℃,发酵过程分为起泡期、高泡期、低泡期,一般发酵5~10日
5. 啤酒发酵生产工艺设计论文题目
生产工艺流程:
充氧冷麦汁→发酵→前发酵→主发酵→后发酵→贮酒→鲜啤酒
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菌种
锥形罐发酵工艺
(1)锥形罐发酵的组合形式
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。
(2)发酵主要工艺参数的确定
①发酵周期
由产品类型、质量要求、酵母性能、接种量、发酵温度、季节等确定,一般12~24天。通常,夏季普通啤酒发酵周期较短,优质啤酒发酵周期较长,淡季发酵周期适当延长。
②酵母接种量
一般根据酵母性能、代数、衰老情况、产品类型等决定。接种量大小由添加酵母后的酵母数确定。发酵开始时:10~20×10个/ml;发酵旺盛时:6~7×10个/ml;排酵母后:6~8×10个/ml;0℃左右贮酒时:1.5~3.5×10个/ml。
③发酵最高温度和双乙酰还原温度
啤酒旺盛发酵时的温度称为发酵最高温度,一般啤酒发酵可分为三种类型:低温发酵、中温发酵和高温发酵。低温发酵:旺盛发酵温度8℃左右;中温发酵:旺盛发酵温度10~12℃;高温发酵:旺盛发酵温度15~18℃。国内一般发酵温度为:9~12℃。双乙酰还原温度是指旺盛发酵结束后啤酒后熟阶段(主要是消除双乙酰)时的温度,一般双乙酰还原温度等于或高于发酵温度,这样既能保证啤酒质量又利于缩短发酵周期。发酵温度提高,发酵周期缩短,但代谢副产物量增加将影响啤酒风味且容易染菌;双乙酰还原温度增加,啤酒后熟时间缩短,但容易染菌又不利于酵母沉淀和啤酒澄清。温度低,发酵周期延长。
④罐压
根据产品类型、麦汁浓度、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0.07~0.08MPa。一般最高罐压为发酵最高温度值除以100(单位MPa)。采用带压发酵,可以抑制酵母的增殖,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,并可以保证酒中二氧化碳的含量。啤酒中CO2含量和罐压、温度的关系为:
CO2(%,m/m)=0.298+0.04p-0.008t
其中 p --罐压(压力表读数)(MPa)
t --啤酒品温(℃)
⑤满罐时间
从第一批麦汁进罐到最后一批麦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α-乙酰乳酸多,双乙酰峰值高,一般在12~24h,最好在20h以内。
⑥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较高的淡爽性啤酒。
锥形发酵罐工艺要求
①应有效的控制原料质量和糖化效果,每批次麦汁组成应均匀,如果各批麦汁组成相差太大,将会影响到酵母的繁殖与发酵。如10ºP麦汁成分要求为:浓度%(m/m)10±0.2,色度(EBC单位)5.0~8.0,pH5.4±0.2,α-氨基氮(mg/L)140~180。
②大罐的容量应与每次糖化的冷麦汁量以及每天的糖化次数相适应,要求在16h内装满一罐,最多不能超过24h,进罐冷麦汁对热凝固物要尽量去除,如能尽量分离冷凝固物则更好。
③冷麦汁的温度控制要考虑每次麦汁进罐的时间间隔和满罐的次数,如果间隔时间长次数多,可以考虑逐批提高麦汁的温度,也可以考虑前一、二批不加酵母,之后的几批将全量酵母按一定比例加入,添加比例由小到大,但应注意避免麦汁染菌。也有采用前几批麦汁添加酵母,最后一批麦汁不加酵母的办法。
④冷麦汁溶解氧的控制可以根据酵母添加量和酵母繁殖情况而定,一般要求每批冷麦汁应按要求充氧,混合冷麦汁溶解氧不低于8mg/L。
⑤控制发酵温度应保持相对稳定,避免忽高忽低。温度控制以采用自动控制为好。
⑥应尽量进行CO2回收,以便于进行CO2洗涤、补充酒中CO2和以CO2背压等。
⑦发酵罐最好采用不锈钢材料制作,以便于清洗和杀菌,当使用碳钢制作发酵罐时,应保持涂料层的均匀与牢固,不能出现表面凹凸不平的现象,使用过程中涂料不能脱落。发酵罐要装有高压喷洗装置,喷洗压力应控制在0.39~0.49MPa或更高。
6. 啤酒发酵生产工艺设计论文参考文献
啤酒发酵为厌氧型生物发酵,发酵周期长、随机干扰多、控制难度大,技术要求高。中控可以实现包括酵母扩培、麦汁冲氧、酵母添加、酵母回收、发酵罐、硅藻土过滤、啤酒修饰、清酒、CIP以及脱氧水制备、集中取样等整个发酵过程的全自动控制。中控研发的过滤槽人工智能模糊控制软件包,可根据糟层差压或平衡柱液位控制麦汁过滤,保证过滤槽在最短时间内被有效地优化至预定目标,实现快速高效过滤的自动控制。
7. 发酵工程啤酒酿造工艺
第一步,清洗所有设备。酿造啤酒必须是在无菌的环境下。
第二步,糖化。将发芽谷物浸泡到热水中,就可以将其中的淀粉转化为发酵糖,从而生产出一种叫麦牙汁的甜味液体。
第三步,洗槽。将水喷射到谷物表面,发酵糖被冲洗下来,从而将麦芽汁转移到煮沸桶中。
第四步,煮沸。将麦芽汁煮沸一小时或者更长时间。要多次加入酒花,酒花会释放出苦味儿和香气。
第五步,冷却。将煮沸过的麦芽汁快速冷却到合适的温度,一般是20°。
第五步,发酵。将冷却后的麦芽汁转移到发酵桶内,投入酵母。约一周,期间麦芽汁中的糖会转化成酒精。
第六步,倒入发酵糖,并倒灌。发酵结束后倒入发酵糖。然后转移至存储器内,等待啤酒后熟。
第七步,后熟。根据不同的啤酒风格和特定的配方,选择啤酒在不同的温度下后熟,时间大约两周。
8. 啤酒发酵工艺流程论文
啤酒发酵方式很多,有一罐法、两罐法(发酵、贮酒分别进行)、倒罐后处理法等等多种,需要分别按照不同的方法确定工艺。
啤酒发酵原料
水:对啤酒而言为较重要的成分,它必须是纯净无色无味;
麦芽:啤酒麦芽分大麦小麦,餐厅里的麦芽主要来自北方;
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。