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啤酒生产工艺流程 1 Beer不是英语 乃是德语Bier的转化 虽然德国的慕尼黑有 啤酒 之乡的美称 然而啤酒起源于古埃及和巴比伦 早在几千年前便已开始用大麦酿酒 后来经由希腊人和罗马人传入欧洲 大概在公元纪元前不久 在现属法国的地方 出现了 塞尔瓦兹酒 它是用大麦 燕麦或稞麦酿造而成 酒精的度数比现代啤酒高得多 但它是今天啤酒的远祖 啤酒含有丰富的营养和二氧化碳及少量乙醇 属低酒精度饮料 酒液呈浅黄色 清澈透明 味道纯正爽口 苦中带甜 具有明显的酒花和麦芽香味 它除了含有原料中的营养成分之外 原料经过糖化 发酵后 大大提高了营养价值 其中含人体必需的8种氨基酸 啤酒中的酒花浸出物和鲜啤酒中的酵母等都有健胃 助消化和利尿作用 酒液中的二氧化碳和酒花所产生的爽口的苦味相互配合 还有增进食欲的功效 啤酒作为一种好喝而又不贵的饮用酒 已被大众化所接受 1升啤酒所产生的热能相当于250克面包或800毫升牛奶所产生的热量 所以啤酒有 液体面包 的美称 啤酒的特点 a 啤酒是一种低酒精度的饮料 每100g啤酒中仅含酒精3 5g 一般不超过8g b 含有一定量的二氧化碳 可以形成洁白细腻的泡沫 c 有特殊的啤酒花清香和适口的苦味 d 有较高的营养价值 即有较高的发热量和含有丰富的营养成分 啤酒与其他发酵酒的主要不同点 a 使用的原料不同 啤酒以大麦芽和啤酒花为主要原料 b 使用的酿造方式和酵母菌种不同 啤酒有特殊的或专用的酿造方法 发酵用的酵母菌适经纯粹分离和专门培养的啤酒酵母菌种 c 啤酒的生产周期不固定 可根据品种 工艺和设备条件而变化 短的仅14天 长的达40天以上 啤酒的种类a 不同原麦汁浓度的啤酒 8 18 Pb 不同色泽的啤酒 浅色啤酒 深色啤酒 黑啤酒等c 不同工艺条件的啤酒 如冰啤酒 干啤酒 纯生啤酒等冰啤酒 经过一个冰晶化处理的工艺过程 强化冷凝物的去除和降低参与浸出物 干啤酒 特点是发酵度高 达72 以上 纯生啤酒 不用热杀菌工艺 无菌滤膜过滤 各种营养成分未被破坏 口味更鲜 更纯 更营养 2 1 麦芽制造 大麦提供啤酒酿造所必需的浸出物和适量的蛋白质 大麦含水12 20 含干物质80 88 大麦的化学组成 1 麦芽由大麦制成 大麦是一种坚硬的谷物 成熟比其他谷物快得多 正因为用大麦制成麦芽比小麦 黑麦 燕麦快化 所以才被选作酿造的主要原料 2 没有壳的小麦很难发出麦芽 而且也很不适合酿酒之用 3 大麦必须通过发麦芽过程将内含地难溶性淀粉转变为用于酿造工序的可溶性糖类 除了一般的麦芽 还使用结晶麦芽或烘烤的麦芽作为各种酿造类型的成份 3 制麦过程制麦的主要目的是使大麦吸收一定的水分后 在适当的条件下发芽 产生一系列的酶 如 淀粉酶 蛋白分解酶 以便在后续处理过程中使大分子物质 如淀粉 蛋白质 溶解和分解 绿麦芽通过干燥会产生啤酒所必需的色 香 味等成分 图 制麦过程 粗选主要是除去一些大杂和小杂 精选精选之前先对大麦进行分级 浸麦是为了使大麦吸收充足的水分 25 35 达到发芽的要求 即可达到均匀的发芽效果 绿麦芽不能贮藏 糖化 必须经干燥终止酶作用方能进入糖化 发芽达到标准后应立即进行烘干 大麦根味苦 吸湿度高 而且会加深啤酒的色度 必须除去 4 2 麦汁制备 1 麦芽粉碎方法分为三种 即干法粉碎 增湿粉碎和湿法粉碎 干法粉碎是一种传统的并且一直延用至今的粉碎方法 而湿法粉碎和回潮 增湿 粉碎被越来越多的厂家采用 干法粉碎采用锟式粉碎机 缺点 粉尘较大 麦皮易碎 容易影响麦汁过滤和啤酒的口味和色泽 图 粉碎辊 5 湿法粉碎 回潮粉碎 6 2 糊化 淀粉粒在一定温度下吸水膨胀而破裂 淀粉分子溶出 呈胶体状态分布于水中 形成糊状物 这个过程称为糊化 为物理用作 糊化后的淀粉较易被淀粉酶分解 且糊化后的淀粉不再聚结成固体淀粉颗粒 因此在液体中含有的酶可以直接将它们很快分解 相反 未糊化淀粉的分解则需要很多天 7 糊化步骤1 加水糊化步骤2 升温至30度糊化步骤3 搅拌糊化步骤4 糊化锅投麦芽及大米粉糊化步骤5 升温至70度保持20min糊化步骤6 升温至100度糊化步骤7 糊化液的排出糊化步骤8 冲洗糊化锅 8 3 糖化 糖化是麦芽内含物在酶的作用下继续溶解和分解的过程 麦芽及辅料粉碎物加水混合后 在不同的温度段保持一定的时间 使麦芽中的酶在最适的条件下充分作用相应的底物 使之分解并溶于水 原料及辅料粉碎物与水混合后的混合液称为 醪 糖化后的醪液称为 糖化醪 溶解于水的各种干物质称为 浸出物 浸出物由可发酵性和不可发酵性物质两部分组成 糖化过程应尽可能多地将麦芽干物质浸出来 并在酶的作用下进行适度的分解 9 糖化方法根据是否分出部分糖化醪进行蒸煮来分 将糖化方法分为煮出糖化法和浸出糖化法 使用辅助原料时 要将辅助原料配成醪液 与麦芽醪一起糖化 称为双醪糖化法 按双醪混合后是否分出部分浓醪进行蒸煮又分为双醪煮出糖化法和双醪浸出糖化法 10 11 12 糖化步骤1 加水糖化步骤2 升温至37 糖化步骤3 搅拌糖化步骤4 投料糖化步骤5 升温至50 糖化步骤6 糊化锅醪液的兑入糖化步骤7 糖化液的排出糖化步骤8 冲洗糖化锅 13 4 过滤 糖化结束后 必须将糖化醪尽快地进行固液分离 固体部分称为 麦糟 液体部分为麦汁 是啤酒酵母发酵的基质 通过过滤得到清亮的麦汁 避免影响半成品麦汁的色香味 糖化醪过滤是以大麦皮壳为自然滤层 采用重力过滤器或加压过滤器 麦芽汁过滤分为两个阶段 首先对糖化醪过滤得到头号麦汁 其次对麦糟进行洗涤 用78 80 的热水分2 3次将吸附在麦糟中的可溶性浸出物洗出 得到二滤和三滤洗涤麦汁 14 过滤槽为圆柱形 扁平 其原理是用大麦的麦皮等固体原料附着在筛板表面从而形成一麦皮层 醪液就从麦皮层的缝隙中流出 而固体原料就被麦皮层档住 老式过滤槽 15 压滤机是一种间歇性固液分离设备 是由滤板 滤框 板框式 或由滤板 厢式 排列构成滤室 在输料泵的压力作用下 将料液送进各滤室 通过过滤介质 将固体和液体分离 板框压滤机作为固液分离设备 应用于工业生产已有悠久历史 它具有分离效果好 适应性广 特别对于粘细物料的分离 有其独特的优越性 膜式压滤机 板框压滤机 16 过滤步骤1 进料过滤步骤2 提升耕刀 形成过滤层过滤步骤3 回流过滤步骤4 醪液的排出过滤步骤5 洗糟过滤步骤6 出糟过滤步骤7 清洗筛板 17 5 煮沸 煮沸的目的 蒸发多余的水分 使蛋白质变性凝固 破坏酶的活性 终止生物化学变化 固定麦汁组成 麦汁灭菌 降低麦汁的pH值 浸出酒花中的有效成分 添加酒花 啤酒花可以赋予啤酒爽口的苦味和特有的香味 促进蛋白质凝固 提高啤酒的非生物稳定性 此外还有利于啤酒泡沫和起到抑菌作用 18 19 间歇常压煮沸锅 内加热式煮沸锅 20 煮沸步骤1 进料煮沸步骤2 加水煮沸步骤3 煮沸煮沸步骤4 1 加酒花 沸腾10min后加苦型酒花煮沸步骤4 2 加酒花 沸腾30min后加苦型酒花煮沸步骤4 3 加酒花 沸腾终止前10min后加香型酒花煮沸步骤5 排液煮沸步骤6 喷淋冲洗 21 6 沉淀 发酵前必须除掉热凝固物 热凝固物主要是蛋白质与多酚物质的复合物 另外吸附一些酒花树脂和无机物 若带入发酵醪中 可能会黏附在酵母细胞表面 将影响酵母的正常发酵 影响啤酒色度 泡沫性质 苦味和口感稳定性 在煮沸后 加入酒花的麦芽汁被泵入回旋沉淀槽以去处不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白质 22 煮沸结束后的麦汁以不低于10m s的速度泵入回旋沉淀槽 进料结束 静止麦汁30 40min 测麦汁浓度和容量 检视浊度 冷却开始先开上部出口阀流出麦汁 再后开下部出口阀至结束 槽底中心热凝固物用水冲入凝固物回收罐 在过滤槽第二次洗糟时开耕刀 将回收罐中热凝固物全部送入过滤槽 用水冲洗回收罐 清洗煮沸锅 用CIP系统清洗回旋沉淀槽 回旋沉淀槽 23 旋沉步骤1 进料旋沉步骤2 静置旋沉步骤3 出料旋沉步骤4 洗糟旋沉步骤5 出糟旋沉步骤6 清洗 煮沸结束后的麦汁以不低于10m s的速度泵入回旋沉淀槽 进料结束 静止麦汁30 40min 冷却开始先开上部出口阀流出麦汁 再后开下部出口阀至结束 槽底中心热凝固物用水冲入凝固物回收罐 在过滤槽第二次洗糟时开耕刀 将回收罐中热凝固物全部送入过滤槽 用水冲洗回收罐 清洗煮沸锅 用CIP系统清洗回旋沉淀槽 24 7 冷却 洁净的麦芽汁从回旋沉淀槽中泵出后 被送入热交换器冷却 随后 麦芽汁中被加入酵母 开始进入发酵的程序 25 26 27 28 目的去除悬浮物 改善啤酒的外观 提高啤酒的胶体稳定性 提高生物稳定性 啤酒过滤后的变化 色度 0 5 1 0EBC 苦味质 0 5 1 5BU 蛋白质 4 CO2 0 02 含氧量 含氧量增加 与操作方式有关 浓度 略有些下降 29 硅藻土过滤机 1 常用设备预涂板框式过滤机预涂烛式过滤机预涂式叶片式过滤机 30 预涂烛式过滤机 1 罐体 2 烛棒 3 孔洞板 4 机盖 5 未滤液进口 6 已滤液出口 7 废渣出品 8 排气管道 31 过滤工作过程 1 罐体2 烛棒3 计量添加器4 啤酒进口5 输酒泵6 预涂泵7 计量添加泵8 啤酒出口9 排气管10 过滤机排气管11 废土出口12 碱罐13 酸罐14 加热器 32 2 操作 一般先进行硅藻土预涂 再进行过滤 在过滤时不断添加硅藻土起到连续更换滤层的作用 以保证过滤的快速进行 分3次添加硅藻土 清洗杀菌用80 90C的高温水杀菌20 30min 杀菌后用冷水顶出热水 冷却过滤机 第一次预涂200 300kPa压力下 将脱氧水或清酒与一定数量的粗循环土混合 循环预涂 粗土用量 700 800g m2 占总量的70 左右 33 2 操作 第二次预涂基本方法同上 采用细土 用量 1000g m2 预涂层1 5 3mm厚 时间10 15min 连续补加硅藻土补土 中土2 3 细土1 3 用量 60 120g 100升啤酒 过滤结束用脱氧水将啤酒从下部顶出 清洗采用与过滤相反的方向清洗干净后 用80 90C的高温水杀菌20 30min 34 3 操作特点 不断更新滤床 过滤速度快 产量大 表面积大 吸附力强 能过滤0 1 1 0 m以下的微粒 酒损低 35 3 板式过滤机 精滤 过滤介质纸滤板 纤维 强度 石棉 吸附 硅藻土 渗透性 等过滤操作要点过滤压差不超过0 13MPa 36 4 微孔薄膜过滤机 微孔薄膜是指用生物和化学稳定性很强的合成纤维或塑料制成的多孔膜 膜材料聚氨酯 聚丙烯 聚酰胺 聚乙烯 聚碳酸酯 醋酸纤维等 膜厚度为0 02 1 m 多被固定在具有很大孔径的介质上使用 啤酒过滤时 一般先经离心机或硅藻土过滤机粗滤 再用膜滤除菌 37 4 微孔薄膜过滤机 膜材料特点柔韧性好 成膜性好 适应范围广 机械强度不好 稳定性差 不耐高温 酸碱等 清洗条件苛刻 微孔薄膜过滤法的特点1 过滤性能好 产品生物稳定性好 可以实现无菌过滤 主要用于无菌鲜啤酒 2 有利于啤酒的泡沫稳定性 成品无过滤介质污染 3 产品损失率少 38 膜过滤操作要点 膜孔径 0 8 3 0nm 步骤 1 杀菌 95C热水杀菌20min 杀菌水应先用0 45nm膜过滤后用 2 用无菌水顶出杀菌水 并加压检验 压差 孔径 3 0nm 压差 0 071MPa1 2nm 0 085MPa0 8nm 0 114MPa3 过滤4 结束并杀菌 39 膜过滤机的工作原理示意图 1 暂存罐2 添加泵3 预过滤机4 循环泵5 热交换器6 膜过滤机7 循环管道8 滤液出口 40 无菌过滤流程 P277图5 1 1 待滤啤酒 硅藻土过滤机 PVPP过滤机 纸板过滤机 膜过滤 缓冲罐 清酒罐 41 5 离心分离机 原理利用不同的物质密度差异 在离心力场下离心力不同 将不同的物质分离 特点酒损降至最低限度 无酒水混合之误 产品无污染 无风味损失 无过滤介质的排污 运转费用低 高速转动与空气磨擦生热 出口酒升温3 5C 酒液易产生冷混浊 设备易受泥浆阻塞 须停机清洗 42 四 清酒罐 基本要求能补CIP过程完全清洗干净 彻底检查清洗效果 有光滑的内表面 用CO2预压可达到绝对无氧 操作要点清酒存放存放期 3d 温度 0 夹套冷却 充填系数 90 95 装前CO2背压 洗涤每周酸洗1次 每隔1 2个月CIP清洗1次 43 6 2啤酒的灌装 工艺过程 过滤好的啤酒从清酒罐分别装入瓶 罐或桶中 经过压盖 生物稳定处理 贴标 装箱成为成品啤酒或直接作为成品啤酒出售 熟啤酒 经过巴氏灭菌处理的啤酒 鲜啤酒 未经巴氏灭菌的啤酒 纯生啤酒 不经过巴氏灭菌 但经过无菌过滤等处理的啤酒 44 一 灌装的基本原则 1 包装过程的基本原则 尽量减少氧的接触 应 0 02 0 04mg L 尽量减少CO2损失 严格无菌操作 45 2 啤酒包装应符合以下要求 1 包装过程中应尽量避免与空气接触 防止因氧化作用而影响啤酒的风味稳定性和非生物稳定性 2 包装中应尽量减少酒中二氧化碳的损失 以保证啤酒口味和泡沫性能 3 严格无菌操作 防止啤酒污染 确保啤酒符合卫生标准 46 3 对包装容器的质量要求 耐压能承受一定的压力 包装熟啤酒的容器应承受1 76MPa以上的压力 包装生啤酒的容器应承受0 294MPa以上的压力 易密封 耐酸能耐一定的酸度 不能含有与啤酒发生反应的碱性物质 遮光性强一般应具有较强的遮光性 避免光对啤酒质量的影响 一般选择绿色 棕色玻璃瓶或塑料容器 或采用金属容器 47 二 灌装的形式与方法 包装类型 瓶装桶装罐装 48 1 瓶装啤酒的包装流程 为了保持啤酒质量 减少紫外线的影响 一般采用棕色或深绿色的玻璃瓶 空瓶经浸瓶槽 碱液2 5 40 70 浸泡 然后通过洗瓶机洗净 再经灌装机灌入啤酒 压盖机压上瓶盖 经杀菌机巴氏杀菌后 检查合格即可装箱出厂 49 1 啤酒瓶 玻璃瓶特点 能够清楚地看到内容物的透明性 外界的光线也很容易透过容器 导致内容物质变 劣化 如产生异味和褪色现象 国外实验现实 光线波长为406nm 500nm时 啤酒就会褪色直至发臭 50 1 啤酒瓶 PET瓶 聚对苯二甲酸乙二酯 优点高度透明 重量轻 启封后可再次密封 价格合理 缺点 保气性差 在存放过程中 CO2逐渐减少 增添涂层能改善保气性 但贮存时间也不能太长 不能预先抽空或巴氏杀菌 需采用特殊的灌装程序 以避免摄入空气和污染杂菌 51 2 包装流程 CO2瓶盖商标 啤酒瓶 选瓶 洗瓶机 验瓶 灌装机 压盖机 验酒 杀菌机 验酒 贴标机 装 滤清啤酒箱机 瓶装熟啤酒 52 3 操作步骤 空瓶的洗涤 洗瓶工艺要求 洗瓶工艺要求 瓶内外无残存物 瓶内无菌 瓶内滴出的残水不得呈碱性反应 洗涤剂要求无毒性 53 洗涤剂要求P280表5 2 1 洗瓶机的类型 单端机双端机 54 空瓶的洗涤 洗瓶机的主要结构进瓶和出瓶装置 载瓶架及载瓶盒 预浸泡槽 后浸泡槽 除标装置 清洗剂储槽和储水槽 主要工艺条件预热预浸泡 35 40C 再浸泡 55 60C 清洗剂 75 85C 热水 35 40C 冷水 20 25C 温差应逐步变化 相邻温差应小于25C 以防瓶子破裂 空瓶检验 55 装酒 要求装瓶要严格无菌操作主要工艺要求啤酒中C02控制在0 45 0 55 之间 溶解氧含量小于0 3mg L 56 灌酒机 灌酒机的操作 57 压盖 工艺要求灌装好的啤酒应尽快压盖 瓶盖要通过无菌空气除尘处理 58 杀菌 常用杀菌设备隧道式喷淋杀菌机步移式巴氏杀菌机杀菌剂量习惯上把60 经过1min处理所达到的杀菌效果称为1个巴氏杀菌单位 用Pu表示 以Pu为单位杀菌效果 T 1 393 t 60 式中T为时间 min t为温度 生产上一般控制在15 30Pu 59 杀菌 热杀菌方式多采用巴氏杀菌 杀菌操作待杀菌的装瓶啤酒从杀菌机一端进入 在移动过程中瓶内温度逐步上升 达到62 左右 最高杀菌温度 后 保持一定时间 然后瓶内温度又随着瓶的移动逐步下降至接近常温 从出口端进入相邻的贴标机贴标 整个杀菌过程需要1h左右 60 杀菌 主要工艺条件 15 30 45 62 54 35 工艺要求 1 瓶颈体积占3 4 2 喷淋水分布要均匀 主杀菌区61 62C 杀菌效果 15 30Pu 操作要点 1 严格控制各温区的温度与时间 各区温差 35C 瓶升温速度在2 3C min为宜 2 各区内温差在1C以内 3 严格清洗机体 喷嘴 管路 喷淋水压0 2 0 3MPa 61 贴标 使用的商标必须与产品一致 生产日期必须表示清楚 商标应整齐美观 不歪斜 不脱落 无缺陷 贴标后经人工或机械装箱即可销售 62 4 灌装的方法 加压灌装法抽真空充CO2灌装法二次抽真空灌装法CO2抗压灌装法热灌装法无菌灌装法等 63 带导管的灌装阀灌装操作 一 64 带导管的灌装阀灌装操作 二 65 带导管的灌装阀灌装操作 三 66 无导管的灌装阀 67 灌装1 68 灌装2 69 灌装3 70 瓶装啤酒灌装生产线 71 2 罐装啤酒包装工艺 1 包装工艺流程 72 2 操作步骤 1 空罐要经清洗 紫外线灭菌 2 灌装啤酒应清亮透明 浅满一致 封口后 易拉罐不变形 不允许泄漏 保持产品正常外观 3 杀菌装罐封口后 罐倒置进入巴氏杀菌机 杀菌温度一般为61 62 时间10min以上 杀菌后 经鼓风机吹除罐底及罐身的残水 73 2 操作步骤 4 液位检查 当液位不符合要求时 自动剔除 5 打印日期 自动喷墨机在易拉罐底部喷上生产日期或批号 打印后 罐装啤酒倒正 然后装箱 74 3 桶装啤酒 桶装啤酒包装简便 成本低 口味新鲜 近年来受到企业的重视 桶装啤酒的包装容器一般采用不锈钢桶或不锈钢内胆 带保温层的保鲜桶 桶的规格有50L 30L 8L等 包装前 啤酒要经瞬间杀菌处理或经无菌过滤处理 75 三 灌装系统的工艺要求及注意事项 1 要保证清洁 容器 设备 长袖善舞 压缩空气或CO2 环境等 2 防止氧的进入 3 低温灌装 灌装前 1 2 水进行设备降温 灌装温度2 4 4 灭菌 控制好温度和时间 灭菌后尽快冷却至35 以下 76 五 啤酒无菌包装工艺及卫生要求 近年来 我国啤酒业引进了纯生啤酒的生产 它是采用低温膜过滤技术 去除啤酒中残留的酵母等微生物 使其具有清爽 新鲜的口味 纯生啤酒生产经无菌酿造 无茵过滤 无茵包装 整个生产过程中均需严格无菌 1 无菌包装的基本思想1 认识微生物管理及卫生管理的重要性 建立元菌意识 2 在已除菌的啤酒中微生物应为零 3 防止二次污染的发生 做好周围环境的微生物检测 77 2 无菌包装的具体方案 包装内环境的清洁及灭菌 内环境包括 低温膜过滤系统管路及阀门灌酒机洗瓶机 78 包装内环境的清洁及灭菌 1 低温膜过滤 准备 用CIP酸碱程序对膜过滤系统清洗 然后进行完整性测试井记录测试压差 确保过滤的安全性 杀菌 采用85一95 热水顺过滤方向循环杀茵30分钟 再用85 热水将其注满保压备用 过滤 用CO2将过滤器排空并用CO2加压 进行啤酒过滤 过滤后的再生和养护 过滤后用CIP酸碱程序进行清洗 然后将过滤器排空并充人CO2 79 包装内环境的清洁及灭菌 2 输酒管路及阀门管路和阀门都是不锈钢材料 易于清洗 用CIP酸碱进行清