齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 第2章 啤酒工艺选择与论证
2.1 啤酒原料
2.1.1 小麦芽
白啤酒的主要原料是小麦芽,制作小麦芽的小麦应选择蛋白质含量较低的白小麦。小麦因没有皮壳，所以浸麦度不宜太高、浸麦时间不宜太高（浸麦时间根据水温而定，以40-50小时为宜[4]。一般浸泡24小时左右，麦粒就开始露出白点，浸麦度达36-38%时，即可发芽）。因小麦蛋白质含量比大麦高，容易发热，所以采用薄层低温发芽，翻麦次数比大麦芽少，发芽5-6天，就可达到溶解度要求。制备好的绿小麦芽不需经过干燥就可直接用于糖化。
2.1.2 大麦芽
大麦芽是白啤酿造过程中的辅料，采用浅色且色泽淡黄有光泽（色泽≤4.0EBC）的麦芽。麦芽外观短胖，除根干净，不应含有杂草、枯芽、杂谷粒、半粒、霉粒、损伤残粒、砂土等杂质。应有新鲜稻草香味，不应有潮湿味、烟熏味、酸味、焦苦及霉味等。其无水浸出率大于等于79%，α-N的含量大于等于160mg/100g无水麦芽。
2.1.3 大米
大米作为白啤酿造过程中的辅料，对其的要求为洁白整齐，无霉粒且无异味[5]。
2.1.4 酒花
酿造用的酒花需采用新鲜一级酒花和香型酒花，加适量的酒花油可以提高白啤酒的香气。
2.1.5 酵母
在实际生产中最常用的酵母有两大类：上面酵母和下面酵母。二者形态上存在明显的差别。上面酵母又叫表面酵母，其母细胞和子细胞能够长时间相互连接，形成多枝的牙簇，下面酵母又叫底面酵母、贮藏酵母，其母细胞和子细胞增殖后彼此分开，几乎都是单细胞或几个细胞连接。本设计设计的是白啤酒，色泽浅，采用的是下面发酵技术，故选用下面酵母。
2.1.6 酿造用水
水是啤酒酿造中最重要的原料。水质的好坏不仅决定成品啤酒的质量和风味，还对
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齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 酿造的全过程有着很大的影响。一般啤酒酿造采用中等硬度的水即可,即：6一10°dH。水的残碱度RA值要求在-5~+5度之间；水中Ca至少为40~50mg/L。另外，Ca和Mg比例要大于3:1。啤酒酿造用水中含有10~15 mg/L Mg已经足够，过高会使啤酒变的干，苦味重。水中含盐量要求很低。
2.2 麦汁制备
2.2.1 麦芽及辅料的粉碎理论
麦芽和谷物原料的粉碎目的是使整粒谷物经过粉碎后，比表面积相对增大，增加原料和水的接触面积，加快酶促反应及物料的溶解。原料粉碎的程度和糖化制成麦汁的组成及原料利用率的高低有着密切的关系。理论上麦芽粉碎的越细，其内含物的溶解就越迅速、越完全，化学和酶促反应更容易进行，从而获得最佳收得率。然而，在实际生产中，不能只考虑经济性，还需要考虑特殊性。如果将麦芽粉碎的太细，会增加皮壳有害物质的溶解，影响啤酒的风味；皮壳和原料中不溶性物质粉碎过细，又会增加过滤阻力，影响过滤操作；淀粉等贮藏物质粉碎过细，不仅影响酶促反应速度，也还影响反应深度即影响到麦汁组成，所以粉碎达到一定的程度即可[6]。
2.2.2 麦芽的粉碎
麦芽的粉碎目的是为了让麦皮从麦粒表面分离，以便是它的胚乳有效的被酶分解。麦汁粉碎不仅减少胚乳变成粉状的程度（即颗粒太小），以增加它们吸收水分的有效表面积，而且还有效的保持麦皮的完整，以便使麦芽糖化后使麦汁的过滤顺利。减少了细粉量，这些细粉糖化后会变成糊状，从而影响过滤效果。麦汁粉碎后便可从原料中获得最高的收得率。
2.2.3 辅料的粉碎
粉碎方法大致可分为干法粉碎和湿法粉碎，白啤酒酿造过程中对辅料大米的粉碎要求比较大，为了糖化和糊化能够达到更好的效果要求粉碎的越细越好。粉碎方法为干法粉碎，采用三辊或四辊的二级粉碎机。
2.2.4 糖化工艺的选择与论证
麦汁的糖化方法可分为煮出糖化法和浸出糖化法，其他的各种糖化方法也皆这两种方法演变而来。其中煮出糖化法又可分为一次煮出糖化法、二次煮出糖化法和三次煮出糖化法，本设计中我选用的是二次煮出糖化法。
煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用使其有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸，并醪，使醪逐步梯级升温至糖化终了。之所以选用二
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齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 次糖化法是因为其对原料的适应性强，本设计中需设计的是白啤酒的生产工艺，而二次糖化法更适于淡色啤酒的生产，且其灵活性大，适用于多种类型啤酒的生产，经济且利用率高，因此成为了本设计的不二选择。
2.3 麦汁过滤
2.3.1 麦汁过滤理论的基本要求和技术指标
麦汁过滤是一种物理分离过程，是啤酒生产过程中非常重要的生产工序。麦汁过滤的基本要求是迅速、彻底地分离糖化醪液中的可溶性浸出物，尽量减少影响啤酒风味的麦皮多酚、色素、苦味质以及麦芽中的高分子蛋白质、脂肪、脂肪酸和β-葡聚糖等物质进入麦汁，从而保证麦汁良好的口味和较高的澄清度[7]。技术指标应保证过滤的麦汁达到生产所需要的质量要求，尽可能多地获得澄清麦汁，提高生产率，减少对环境的污染。具体技术指标见表2-1。
表2-1过滤操作技术指标
目标
质量
麦汁澄清度
理想值
<30EBC,短期<10EBC(小麦
麦汁浊度略高)
相关因素
脂肪酸；口味稳定性；苦味
质
脂肪酸；口味稳定性；碘值；
固形物
<30mg/L;最佳值为0
苦味质；回旋沉淀槽凝固物
的数量
碘值 氧含值
<0.2E,煮沸后<0.3E
<0.05mg/L
实验室值<1%；过滤槽的收得率不大于实验室值的0.5%
每天8-14锅 达到标准 残糟剩余量<400g/m2 在封闭系统进行
饲料 下次糖化时使用
过滤性；生物活性 色度；单宁；苦味质；口味；
口味稳定性 麦芽成本 个体；贷款；投资 其它辅助设备；人员投入；
质量；废水；成本 小型过滤槽出糟困难；废水
废水；气味 成本；垃圾堆放场 废水；成本
生产率
环保要求
收得率高 速度快（过滤槽） 无洗糟残水 出糟 麦糟压榨汁 麦糟的排放 筛本底部的冲洗
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齐齐哈尔大学毕业设计（论文） 2.3.2 麦汁过滤方法及影响因素
大多数啤酒厂经常采用过滤槽作为麦汁过滤的设备。在啤酒生产中，麦汁过滤方法大致可以分为四类：过滤槽静压过滤法，过滤槽正压过滤法，过滤槽抽吸是负压过滤法，压滤机过滤法。我国大多数啤酒厂均采用过滤槽静压过滤法进行麦汁过滤。本设计采用过滤槽静压过滤法进行麦汁过滤。
过滤槽法过滤麦汁是通过筛分效应，滤层效应和深层过滤效应三方面的作用而进行的。麦汁的过滤速度受滤层阻力、滤层渗透性、滤层厚度、麦汁黏度和滤层面积等诸多因素影响。
2.4 麦汁煮沸
2.4.1 麦汁煮沸设备选择及优缺点
过滤后的麦汁需要经过煮沸，并且在添加酒花。煮沸是个复杂而重要的过程，其质量影响因素也较多。煮沸锅分为很多种，有内加热式煮沸锅、外加热式煮沸锅、低压煮沸锅和连续流动式麦汁煮沸器。考虑到内加热式煮沸锅的加热器安装在煮沸锅的内部，且具有设备投资少，无需维护，没有磨损，耗电量低；热辐射损失小；煮沸温度和蒸发速率可以调整；设备简单，不需外加加热器和搅拌器等优点，因为选用内加热式煮沸锅。
2.4.2 麦汁煮沸工艺
麦汁煮沸的工艺选择可有常压煮沸和低压煮沸两种。本设计中我所选用的常压煮沸工艺，因为麦汁煮沸的目的是蒸发水分、浓缩麦汁，常压煮沸就可满足其工艺要求，况且若采用低压煮沸不仅对能源的需求量变大而且还会给麦汁煮沸的设备仪器增加不必要的压力从而增加了成本。
2.5 麦汁后处理
2.5.1 热凝固物及冷凝固物的分离
麦汁煮沸后处理过程中首先应该先将麦汁中的热凝固物分离出来，得到澄清的麦汁后通风冷却达到发酵温度。至于分离设备的选择我选择的是漩涡沉淀槽，最终凝固物沉淀于槽底，清亮麦汁从侧面排出。
对于麦汁冷却过程中的冷凝沉淀物采用自然沉降法即可，以最低的生产成本又可达到沉淀的目的，为两全其美的办法。
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