本篇文章給大家談談《啤酒哪些環節可以節水呢》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
生活中啤酒的妙用有哪些?
1、啤酒更夠使花卉更加茁壯、茂盛。種植花卉的土壤為堿性,而日常所喝的啤酒屬于微酸性,將少量的啤酒倒進土壤中可以調節土壤酸堿度,讓植物長得更加茂盛。有軟布蘸上啤酒擦拭花卉的葉子,還會讓葉子更加富有光澤。若往平常花瓶里的插花倒入進少量啤酒,可以作為營養液讓花開得更久。
2、啤酒也可以用來驅蟲。啤酒特有的味道會吸引小蟲子的注意,讓它們向往著迷。將啤酒倒進容器里,放在小蟲子們經常出沒的地方,它們就會自動送上門來,死于啤酒之下。這樣可以省下買殺蟲劑的費用。
3、啤酒可以另衣服色澤亮麗鮮艷,更持久。人有新陳代謝,漂亮的衣服也會隨著時間褪色,不再如初。在洗那些褪色衣服的時候,可以往洗衣機里或盆里倒入適量啤酒浸泡15分鐘再清洗,如此可以讓衣服變得柔軟且恢復原來的顏色,使衣服光鮮亮麗。新衣服也可以用這種方法,讓衣服的色澤度保持得更加持久。
4、清潔冰箱的時候用上啤酒不僅可以去污、殺菌,還可以去除異味。冰箱里放的東西各種各樣,難免會有異味彌漫,所以要經常重視冰箱的清潔。清洗冰箱的時候,往水里加適量的啤酒,用布擦拭冰箱,多擦幾遍。此種方法不僅能把冰箱清洗得干干凈凈,還能夠起到殺菌的效果。
5、用啤酒可以把玻璃擦洗得更加干凈。將啤酒倒入準備擦窗戶的水中,用專門擦窗戶的布蘸水擦拭,啤酒所含的酒精就會揮發掉,如此玻璃會變得更加干凈透亮。平時可以把沒有喝完的啤酒收集起來用來擦拭窗戶,這樣更加經濟。
啤酒廠都哪些環節需要用水
啤酒的釀造工序:麥子-麥牙-榨汁-加入啤酒花-發酵-殺菌(熟啤酒,鮮啤酒沒有殺菌的過程)-裝瓶
白酒的釀造工序:谷物-榨汁-發酵-蒸餾-發酵裝瓶
2.1.1原料加工處理;啤酒釀造需要四種原料:大麥、酒花、水和酵母。這些原料的質量決定著所生產啤酒的質量。了解這四種原料的特性及其對工藝的影響,是對起進行加工處理的前提,只有這樣才能有針對性地進行工藝控制。
2.1.1.1麥芽的制備大麥為啤酒釀造提供必需的淀粉,這些淀粉在啤酒廠的糖化車間被轉變成可發酵性浸出物。種植適合釀造啤酒的大麥品種非常重要,因為這些這些大麥制成的麥芽,浸出物含量很高。麥芽有大麥制成,制麥芽的目的是在大麥顆粒中形成酶并使大麥顆粒中的某些物質發生轉化。因此大麥需要發芽并只能發芽一段時間。有大麥制成的麥芽,其外表幾乎和大麥一樣。麥芽的制造包括如下幾個步驟:大麥進廠接受,清選,分級和輸送;大麥的干燥與儲存;大麥浸泡;發芽;麥芽干燥;干燥后的麥芽處理;
2.1.1.2原料的稱量本設計的投料量比較大,所以用傳統的傾翻計量稱就不再適用,本設計里面使用的是電子計量稱,該稱為了能夠準確的稱量,投料過程不能太快,它分為:前容器,稱重容器和后容器。
2.1.1.3麥芽的粉碎糖化是為使麥芽中的酶盡可能作用并分解麥芽中的內容物,麥芽必須粉碎。粉碎是一個機械破碎過程。在這一過程中,必須保護麥皮,因為麥皮將作為過濾槽中的過濾介質。糖化是要盡可能是酶與麥芽內容物接觸并分解。對此需將麥芽粉碎,粉碎的越細,則酶的作用面就越大,也能更好地對內容物進行分解。麥芽粉碎越細,麥糟體積就越小;麥芽粉碎越細,麥糟層的滲透性就越差,麥糟就越快被吸緊,過濾時間就越長。所以麥芽的粉碎不可以過細。粉碎大體上可分為干法粉碎和濕法粉碎,本設計采用的是濕法粉碎,麥芽粉碎前,若對麥芽進行浸泡處理,那么麥皮以及麥芽內容物就會吸水分,變得有彈性,麥芽內容物也能從麥皮中被分離出來并被粉碎,而麥皮幾乎沒有損傷,使過濾能力得以改善,粉碎得很細的麥芽內容物能更好地被分解。濕法粉碎機的上部有一個出口為錐型的麥芽倉,在麥倉中進行浸泡。粉碎質量的好壞會影響:糖化工藝,碘檢時間,麥汁過濾,糖化車間收得率,發酵,啤酒的可濾性,啤酒的色澤、口味和總體風味。
2.2糖化糖化是麥汁制備中最重要的過程。在糖化過程中,水與麥芽粉碎無進行混合,由此使麥芽的內容物溶出,獲得浸出物。
2.2.1糖化過程中的物質變化
2.2.1.1糖化的目的`麥芽粉碎物中的內容物大多是非水溶性的,而進入啤酒中的物質,只能是水溶性的物質,因此我們必須通過糖化,使粉碎物的不溶物轉變為水溶性物質。我們把所有進入溶液的物質稱為浸出物。糖化的目的就是,盡最大的可能形成多的、質量好的浸出物。而浸出物的主要數量只能在糖化中通過酶的作用產生。酶在其最佳溫度范圍內發揮作用。
2.2.1.2酶的特性酶的在重要特性是它分解底物時的活力。這種活力取決于各種因素:
1.溫度:酶的活力取決于溫度。在一定溫度下酶的活力是可以改變的。在低溫下,酶活力幾乎可以無限度地保持,但隨著溫度的上升,酶的活力迅速下降。
2.PH值:因為隨著PH值的變化,酶的卷曲結構也會發生改變,所以酶的活力也取決于PH值。以下物質的分解過程對釀造來講十分重要:淀粉分解;β—葡聚糖(麥膠物質)的分解;蛋白質的分解。
2.2.1.3淀粉的分解
2.2.1.3.1淀粉必須徹底分解成糖以及不使碘液變色的糊精。淀粉的徹底分解,不僅僅是因為經濟原因,而且不可分解的殘余淀粉還會導致啤酒出現糊化渾濁。淀粉分解分為三個過程:糊化,液化,糖化。
1.糊化:就是指淀粉顆粒在熱水溶液中膨脹、破裂。在這種粘性溶液中的游離淀粉分子相對未糊化的淀粉來說,淀粉酶可較好的將其分解。糊化后的淀粉不再聚結成固體淀粉顆粒,因此在液體中含有的酶可以直接將它們很快分解。相反,未糊化淀粉的分解則需要很多天。
2.液化:液化就是通過α—淀粉酶的作用,使已糊化過的淀粉液粘度降低。
3.糖化:含義是通過淀粉酶的作用,把已液化的淀粉分解成麥芽糖和糊精。它的檢查是通過“碘檢”進行的。檢查淀粉分解可借助于0.02mol/L的碘液(碘和碘化鉀的酒精溶液)進行,稱為“碘檢”。碘檢時,一定要先將醪液樣冷卻后才能進行。碘檢原理:在室溫下,碘液遇到淀粉分子和較大的糊精時,呈藍色至紅色,而所有堂分子和較小分子的糊精則不能使碘液變色。碘液遇到高分子和中分子的分支糊精后還會呈現紫色至紅色。這一變色過程并不很容易辨認,但能表明麥汁碘檢不正常。
在糖化過程中,重要產生以下可被啤酒酵母發酵和不可被啤酒酵母發酵的淀粉分解物:
1糊精:不可發酵;
2.麥芽三糖:能被所有高發酵度酵母發酵。只有當麥芽糖發酵完后,酵母才能分解它,即只有在后酵儲存時分解(后發酵性糖);
3.麥芽糖及其他雙糖:能被酵母又好又快地發酵(主發酵性糖);
4.葡萄糖:最先被酵母分解(起發酵性糖);
2.2.1.3.2各種因素對淀粉分解的影響
1.溫度:在62~64℃長時間的糖化,可以得到最終發酵度較高的啤酒;若超過此溫度,在72~75℃長時間糖化,則得到最終發酵度低、含糊精豐富的啤酒。糖化溫度的影響是非常大的,所以糖化時在各種淀粉酶的最佳作用溫度下進行休止,即:形成麥芽糖的休止溫度在62~65℃β—淀粉酶的最佳作用溫度;糖化休止溫度在72~75℃α—淀粉酶的最佳作用溫度;糖化終止并醪溫度在76~78℃。
2.時間:在糖化過程中,酶的作用并不是均勻的。可將酶的活力劃分為兩個時間階段:
(1)10~20min后達到酶的最大活力。在溫度62~68℃之間,酶的最高活力較大。
(2)40~60min后,酶的活力下降較快,然后下降變慢。
1.PH值:醪液的PH值在5.5~5.6時,可以看作是兩種淀粉酶的最佳PH值范圍。與較高的醪液Ph值相比較,在此PH值下可提高浸出物濃度。形成叫多的可發酵性糖,提高最終發酵度。
2.2.1.4淀粉分解的檢查糖化時,必須將淀粉徹底分解致碘檢正常狀態;糖化終了時,借助碘檢檢查淀粉分解情況。由于碘液遇到淀粉和較大的糊精僅在冷醪中顯色,因此必須將碘檢醪液樣品冷卻。將冷醪液放在白瓷盆上或石膏棒上,然后滴入一滴0.02mol/L的黃色碘液。糖化終了的醪液,碘檢時絕對不能出現變色;在麥汁煮沸終了,還必須進行碘檢(后糖化)。如果碘檢是出現變色現象,則說明此麥汁碘檢不正常。人們稱此為“藍色糖化”。那么由此生產的啤酒會出現“糊化渾濁”,因為較大分子的糊精是非溶性的。采取的不久措施是:取麥芽浸出液或頭道麥汁添加到發酵中的麥汁里。
2.2.1.5β—葡聚糖的分解β—葡聚糖在啤酒釀造中有重要意義,因為它導致過濾困難。而高分子的β—葡聚糖凝膠具有舉足輕重的意義,糖化過程中出現的各種剪切力會將β—葡聚糖分子擴展開來彼此聯結在一起,通過氫鍵形成β—葡聚糖螺旋體,此螺旋體具有形成凝膠的趨勢,導致過濾困難。β—葡聚糖通過β—葡聚糖酶分解,最佳作用溫度為45~50℃。在60~65℃下通過β—葡聚糖溶解酶的作用仍能形成β—葡聚糖。β—葡聚糖溶解酶十分耐熱,在麥芽干燥時受損不大,在65~70℃時,β—葡聚糖不能再分解,此時β—葡聚糖酶已經失活,未分解的β—葡聚糖會給糖化過程帶來問題。
2.2.1.6生物酸化醪液的PH值是酶促反應的一個重要參數。將醪的PH降至5.5~5.6會有以下好處:較高的最終發酵度;蛋白溶解完全,由此形成更多的高分子蛋白分解物和低分子蛋白分解物;黏度降低;加速麥汁的過濾;減輕麥汁煮沸時的升色。醪液和麥汁酸化的優點:縮短或優化糖化時間;麥汁過濾快、迅速;麥汁制備過程中色度上升較少;糖化收得率較高,不過苦味物質收得率會降低;醪液中的鋅離子穩定性有所提高;主酵和后酵迅速;起泡性和泡持性好;啤酒口味柔和;口味穩定性好。降低PH的方法:對釀造用水進行脫CO2處理;添加“酸麥芽”;生物酸化。
2.2.2糖化容器本設計的糖化車間所需要的容器是,糖化鍋兩個,糊化鍋兩個,壓率機一個,煮沸鍋兩個,回旋沉淀槽兩個,待槽一個。各個容器的計算如下:
2.2.3糖化下料糖化下料是指盡最大可能使麥芽粉碎物,在預定溫度下與糖化用水強烈混合。2.2.3.1糖化用水麥芽粉碎物與糖化用水的混合比例非常重要,它決定頭道麥汁的濃度。100kg糖化投料加上300L糖化用水,可得到濃度為20%的頭道麥汁。生產淺色啤酒:應選擇較多的糖化用水,料水比為1:4~1:5。由此是酶促反應加快。
2.2.3.2投料溫度原則上可在任何溫度下投料。但是,由于酶有最佳溫度的特性,投料溫度也就顯得很重要,以使酶能充分發揮作用。
2.2.3.3糖化用水和麥芽粉碎物的混合糖化投料時,糖化用水必須和麥芽粉充分混合,決不能結塊。為使糖化用水與麥芽粉充分混合,應在下料管在中安裝麥水混合器。在麥水混合器中,投料溫度下的糖化用水以水霧形式噴出,而麥芽粉從上向下穿過此水霧區,兩者得到均勻混合,沒有結塊產生。無結塊的糖化投料及攪拌器的工作好對此具有重意義。
2.2.4糖化工藝
2.2.4.1糖化就是將醪液的溫度提高到酶的最佳作用溫度休止,使酶充分發揮作用。休止溫度階段如下:50℃蛋白休止;62℃~65℃麥芽糖形成休止;70℃~75℃糖化休止;78℃并醪糖化終止。根據升溫的方式不同,人們把糖化的工藝劃分為兩類:浸出法和煮出法。在浸出法工藝中,就是把總醪液加熱至幾個溫度休止階段進行休止,最后達到并醪糖化終止溫度。在此工藝中沒有分醪煮費過程。在煮出法工藝中,通過分出一部分醪液,并煮費,然后把煮費的醪液重新泵入到余下的未煮費醪液中,這樣使混合醪液的溫度達到下一步較高的休止溫度。
2.4.2糖化工作的幾個要點選擇糖化工藝時,為使生產出的醪液,麥汁在組成上要達到所期望的啤酒類型要求,這樣就要注意以下幾點:
2.4.3麥芽質量特別是用新大麥品種制成的麥芽,起蛋白溶解度常常很高。如果將這樣的麥芽在50℃進行長時間的休止,就回導致過多的高分子蛋白質別分解,啤酒口味將過于淡薄,且泡持性能差。若麥芽的細胞溶解很好,那么就不要在45℃~50℃度休止,而選擇58℃~62℃度的糖化投料溫度。如果麥芽細胞壁溶解不足,在糖化是欲促進其繼續分解,而又不使蛋白質分解繼續進行,則糖化下料溫度應選在35℃。應為在此溫度下對溫度敏感的β-葡聚糖酶可以作用,是胚乳得到很好的分解,而蛋白質去不被分解。
2.4.4添加熱水升溫在制作淺色啤酒時,料水比為1:4~1:5。如果在35℃(或50)進行濃醪投料(麥芽:水=1:2.5),然后在醪液中加入82~85度的熱水,使醪液溫度升到下一次的休止溫度50度(或63度),分解過程,特別是蛋白質分解過程,也因此而受到抑制。添加熱水后,也就達到了正常的料水比例。對于本設計是年產30萬噸的啤酒廠,往往過剩的熱水比較多,采取這樣的升溫方式可以節約能源。
2.4.5酶與麥芽組分的最佳接觸良好的糖化工作是使麥芽組成部分與溶入水中的酶保持最佳接觸,以使酶的分解作用得以充分發揮,這一點十分重要,為使酶促反應完全,糖化下料時應使麥芽粉和水充分混合。攪拌器在糖化中起著重要的作用:本設計不再使用強烈攪拌,而是根據鍋內容積通過變速(頻率調節)電動機以分級方式或無級方式提高攪拌器轉速。為能分出濃醪,攪拌器要先停止運行5~10分鐘,以使未溶解的麥芽組分沉降到鍋底。合醪后攪拌器以中速再攪拌30min。強烈的攪拌總會將空氣帶入醪液中,另外會產生剪切力。剪切力在此的含義是:在醪液、麥汁和啤酒中,含有許多由高分子化合物組成的物質,或者像結構復雜的酵母細胞之類的物質。通過較大的壓差,這些小顆粒別擠壓,導致結構改變或完全消失。
2.5麥汁過濾糖化過程結束后的醪液中含有水溶性和非水溶性的物質。浸出物的水溶液叫“麥汁”。非水溶性的物質被稱為“麥糟”。啤酒廠生產僅用麥汁。為達到此目的,就必須盡最大可能是麥汁完全與麥糟分離,此分離過程叫做“麥汁過濾”。、麥汁過濾是要盡最大可能獲取浸出物,麥汁過濾是一個過濾過程,在這個過程中,麥糟起著過濾介質的作用。麥汁過濾可分為兩個階段:頭道麥汁過濾和洗糟。
2.5.1糖化用水和洗糟用水從麥糟中流出的麥汁叫“頭道麥汁”。頭道麥汁過濾后,在麥糟中仍滯留有浸出物。為了提高經濟效益,必須提取這些浸出物。也就是說,頭道麥汁過濾完后必須洗糟。洗糟時麥汁的濃度越來越稀。為了保證過濾終了的麥汁濃度,頭道麥汁濃度必須高于將要發酵的麥汁濃度,大約高出4%~8%。用熱水溶出滯留在麥糟中的浸出物的過程稱為洗糟。洗糟過程中過濾出的低濃度麥汁叫“洗糟麥汁”。洗糟麥汁濃度剛開始時迅速下降,后來則緩慢下降,因為從麥糟中越來越難洗出浸出物。洗糟水量越多,則麥糟中浸出物的洗出量就越多,浸出物的收得率就越高。但是,洗糟用水量越多,則煮沸時必須蒸發掉的水分就越多。因此,必須在以下因素中找到一個折中點:過濾時間和浸出物收得率;麥汁煮費時間和能源費用頭道麥汁濃度越高,則頭道麥汁就越少,因而洗糟就必須越多。而頭道麥汁濃度越高,則浸出物收得率就越高。對此過濾溫度有極大的意義;過濾溫度越高,則麥汁黏度就越低:這意味著在100℃過濾時,速度最快。但必須考慮到在洗糟時,仍有未溶解的淀粉會從麥糟中溶出,只要溫度沒超過80℃,α—淀粉酶就沒有失活,還可以繼續進行后糖化。所以100℃的過濾總會導致形成所謂的“藍色糖化”;因為α—淀粉酶在80℃以上被破壞,所以過濾溫度必須保持在80℃以下。
2.6洗糟殘水洗糟一直要進行到達滿鍋麥汁的濃度為止。最后濾出的低度麥汁,被稱為“洗糟殘水”。生產“全啤酒”時,洗糟殘水的濃度仍有0.5%~0.6%。有時可將洗糟殘水作為下次投料的糖化用水。不過長時間的洗糟,以及洗糟殘水的重新利用,可以提高浸出率,但對啤酒的質量不利。利用未處理的洗糟殘水時,除了要考慮質量外,還要考慮不斷增長的能源費用。只有當浸出物的增加所帶來的經濟效益高于蒸發水分所消耗能源費用時,才能體現起經濟性。
啤酒釀造用水有哪些處理方法
啤酒釀造用水首先應符合《生活飲用水衛生標準》 (GB5749-2006) ,其中某些項目還應符合啤 酒釀造水的要求,具體的處理方法有以下幾種。 (1)煮沸法 采用煮沸的方法可使部分可溶性的碳酸氫鹽分解為不溶性的碳酸鹽和二氧化碳,以 降低水的暫時硬度。 (2)加石灰法 加石灰法可有效地去除水中的暫時硬度、鐵和錳離子及某些有機物,但只能去除 60%左右的鎂硬度,而且不能改變非碳酸鹽硬度。另外加石灰法還可以用作離子交換法的預處理。 (3)加酸法 用酸改善水質是一種簡單方便、行之有效的方法,生產中經常采用。加酸雖然不能 改變水的硬度,但可將碳酸鹽硬度轉變為非碳酸鹽硬度,達到降低 RA 值(殘堿度) 、改善水質的目 的。 (4)加石膏改良法 添加石膏或氯化鈣,對于改善水質、降低 RA 值具有顯著的作用,合理使用 對啤酒質量無影響,而且成本遠低于加酸法,是啤酒生產中應用極為廣泛的水處理方法。 (5) 離子交換法 離子交換法是利用離子交換樹脂中所帶的離子與水中溶解的一些帶相同電荷的 離子之間發生的交換作用,除去水中過高和不利于啤酒釀造的離子,是啤酒生產中應用最廣泛的一 種水處理方法。 離子交換樹脂的選擇原則是:選擇容量大的樹脂,一般同性樹脂中弱性比強性交換量大。在處 理啤酒釀造用水時采用游離酸型或堿型而不采用鈉型和氯型。采用離子交換樹脂處理水并不是對水 中離子除去越徹底越好,釀造用水應保留一定的硬度。因為水中的離子濃度對麥汁中的離子組成和 濃度有一定影響,而麥汁中的離子濃度直接影響酵母的生長。所以對離子交換法處理后的水應作進 一步改良處理,例如可以在水中加入碳酸鈣或氯化鈣,也可以加入一定量的原水,調配成含一定量 離子的釀造用水。 (6)電滲析法 這是一種基于滲析原理的除鹽方法,這種水處理裝置使用特殊的、內部阻力極低 的強酸和強堿性離子交換樹脂,除離子運動的物理性質外,還存在著離子交換樹脂的交換和吸附。
釀造啤酒一共有幾大步驟
錐形罐工作原理與罐體結構 (1)錐形發酵罐工作原理 錐形罐發酵法發酵周期短、發酵速度快的原因是由于錐形罐內發酵液的流體力學特性和現代啤酒發酵技術采用的結果。 接種酵母后,由于酵母的凝聚作用,使得罐底部酵母的細胞密度增大,導致發酵速度加快,發酵過程中產生的二氧化碳量增多,同時由于發酵液的液柱高度產生的靜壓作用,也使二氧化碳含量隨液層變化呈梯度變化(見表4-3-1),因此罐內發酵液的密度也呈現梯度變化,此外,由于錐形罐體外設有冷卻裝置,可以人為控制發酵各階段溫度。在靜壓差、發酵液密度差、二氧化碳的釋放作用以及罐上部降溫產生的溫差(1~2℃)這些推動力的作用下,罐內發酵液產生了強烈的自然對流,增強了酵母與發酵液的接觸,促進了酵母的代謝,使啤酒發酵速度大大加快,啤酒發酵周期顯著縮短。另外,由于提高了接種溫度、啤酒主發酵溫度、雙乙酰還原溫度和酵母接種量也利于加快酵母的發酵速度,從而使發酵能夠快速進行。 (2)錐形發酵罐基本結構 ①罐頂部分 罐頂為一圓拱形結構,中央開孔用于放置可拆卸的大直徑法蘭,以安裝CO2和CIP管道及其連接件,罐頂還安裝防真空閥、過壓閥和壓力傳感器等,罐內側裝有洗滌裝置,也安裝有供罐頂操作的平臺和通道。 ②罐體部分 罐體為圓柱體,是罐的主體部分。發酵罐的高度取決于圓柱體的直徑與高度。由于罐直徑大耐壓低,一般錐形罐的直徑不超過6m。罐體的加工比罐頂要容易,罐體外部用于安裝冷卻裝置和保溫層,并留一定的位置安裝測溫、測壓元件。罐體部分的冷卻層有各種各樣的形式,如盤管、米勒扳、夾套式,并分成2~3段,用管道引出與冷卻介質進管相連,冷卻層外覆以聚氨酯發泡塑料等保溫材料,保溫層外再包一層鋁合金或不銹鋼板,也有使用彩色鋼板作保護層。 ③圓錐底部分 圓錐底的夾角一般為60o~80o,也有90o~110o,但這多用于大容量的發酵罐。發酵罐的圓錐底高度與夾角有關,夾角越小錐底部分越高。一般罐的錐底高度占總高度的1/4左右,不要超過1/3。圓錐底的外壁應設冷卻層,以冷卻錐底沉淀的酵母。錐底還應安裝進出管道、閥門、視鏡、測溫、測壓得傳感元件等。 此外,罐的直徑與高度比通常為1:2~1:4,總高度最好不要超過16m,以免引起強烈對流,影響酵母和凝固物的沉降。制罐材料可用不銹鋼或碳鋼,若使用碳鋼,罐內壁必須涂以對啤酒口味沒有影響的且無毒的涂料。發酵罐工作壓力可根據罐的工作性質確定,一般發酵罐的工作壓力控制在0.2~0.3MPa。罐內壁必須光滑平整,不銹鋼罐內壁要進行拋光處理,碳鋼罐內壁涂料要均勻,無凹凸面,無顆粒狀凸起。 (3)錐形發酵罐主要尺寸的確定 ①徑高比 錐形罐呈圓柱錐底形,圓筒體的直徑與高度之比為1:1~4。一般徑高比越大,發酵時自然對流越強烈,酵母發酵速度快,但酵母不容易沉降,啤酒澄清困難。一般直徑與麥汁液位總高度之比應為1:2,直徑與柱形部分麥汁高度之比應為1:1~1.5。 ②罐容量 罐容量越大,麥汁滿罐時間越長,發酵增殖次數多、時間長,會造成雙乙酰前驅物質形成量增大,雙乙酰產生量大、還原時間長。此外,還會造成出酒、清洗、重新進麥汁等非生產時間延長,且用冷高峰期峰值高,造成供冷緊張。由于二氧化碳的釋放和泡沫的產生,罐有效容積一般為罐總量的80%左右。 ③錐角 一般在60°~90°之間, 常用60°~75°(不銹鋼罐常用錐角60°,內有涂料的鋼罐錐角為75°),以利于酵母的沉降與分離。 ④冷卻夾套和冷卻面積 錐形發酵罐冷卻常采用間接冷卻。國內一般采用半圓管、槽鋼、弧形管夾套,或米勒板氏夾套在低溫低壓(-3℃、0.03MPa)下用液態二次冷媒冷卻,國外多采用換熱片式(爆炸成型)一次性冷媒直接蒸發式冷卻。一次性冷酶(如液氨蒸發溫度為-3~-4℃)蒸發后的壓力為1.0MPa~1.2MPa,對夾套耐壓性要求較高。由于啤酒冰點溫度一般為-2.0~-2.7℃,為防止啤酒在罐內局部結冰,冷媒溫度應在-3℃左右。國內常采用20%~30%的酒精水溶液,或20%丙二醇水溶液作為冷媒。 根據罐的容量不同,冷卻可采用二段式或三段式。冷卻面積根據罐體的材料而定,不銹鋼材料一般為0.35~0.4m/m發酵液,碳鋼罐為0.5~0.62m/m發酵液。錐底冷卻面積不宜過大,防止貯酒期啤酒的結冰。 ⑤隔熱層和防護層 絕熱層材料要求導熱系數小、體積質量低、吸水少、不易燃等特性。常用絕熱材料有聚酰胺樹脂、自熄式聚苯乙烯塑料、聚氨基甲酸乙酯、膨脹珍珠巖粉和礦渣棉等。絕熱層厚度一般為150~200mm。外保護層一般采用0.7~1.5mm厚的鋁合金板、馬口鐵板或0.5~0.7mm的不銹鋼板,近來瓦楞型板比較受歡迎。 ⑥罐體的耐壓 發酵產生一定的二氧化碳形成罐頂壓力(罐壓),應設有二氧化碳調節閥,罐頂設有安全閥。當二氧化碳排出、下酒速度過快、發酵罐洗滌時二氧化碳溶解等都會造成罐內出現負壓,因此必須安裝真空閥。下酒前要用二氧化碳或壓縮空氣背壓,避免罐內負壓的產生,造成發酵罐"癟罐"。 3.錐形罐發酵工藝 (1)錐形罐發酵的組合形式 錐形罐發酵生產工藝組合形式有以下幾種: ①發酵-貯酒式 此種方式,兩個罐要求不一樣,耐壓也不同,對于現代釀造來說,此方式意義不大。 ②發酵-后處理式 即一個罐進行發酵,另一個罐為后熟處理。對發酵罐而言,將可發酵性成分一次完成,基本不保留可發酵性成分,發酵產生的CO2全部回收并貯存備用,然后轉入后處理罐進行后熟處理。其過程為將發酵結束的發酵液經離心分離,去除酵母和冷凝固物,再經薄板換熱器冷卻到貯酒溫度,進行1~2天的低溫貯存后開始過濾。 ③發酵-后調整式 即前一個發酵罐類似一罐法進行發酵、貯酒,完成可發酵性成分的發酵,回收CO2、回收酵母,進行CO2洗滌,經適當的低溫貯存后,在后調整罐內對色澤、穩定性、CO2含量等指標進行調整,再經適當穩定后即可開始過濾操作。 (2)發酵主要工藝參數的確定 ①發酵周期 由產品類型、質量要求、酵母性能、接種量、發酵溫度、季節等確定,一般12~24天。通常,夏季普通啤酒發酵周期較短,優質啤酒發酵周期較長,淡季發酵周期適當延長。 ②酵母接種量 一般根據酵母性能、代數、衰老情況、產品類型等決定。接種量大小由添加酵母后的酵母數確定。發酵開始時:10~20×10個/ml;發酵旺盛時:6~7×10個/ml;排酵母后:6~8×10個/ml;0℃左右貯酒時:1.5~3.5×10個/ml。 ③發酵最高溫度和雙乙酰還原溫度 啤酒旺盛發酵時的溫度稱為發酵最高溫度,一般啤酒發酵可分為三種類型:低溫發酵、中溫發酵和高溫發酵。低溫發酵:旺盛發酵溫度8℃左右;中溫發酵:旺盛發酵溫度10~12℃;高溫發酵:旺盛發酵溫度15~18℃。國內一般發酵溫度為:9~12℃。雙乙酰還原溫度是指旺盛發酵結束后啤酒后熟階段(主要是消除雙乙酰)時的溫度,一般雙乙酰還原溫度等于或高于發酵溫度,這樣既能保證啤酒質量又利于縮短發酵周期。發酵溫度提高,發酵周期縮短,但代謝副產物量增加將影響啤酒風味且容易染菌;雙乙酰還原溫度增加,啤酒后熟時間縮短,但容易染菌又不利于酵母沉淀和啤酒澄清。溫度低,發酵周期延長。 ④罐壓 根據產品類型、麥汁濃度、發酵溫度和酵母菌種等的不同確定。一般發酵時最高罐壓控制在0.07~0.08MPa。一般最高罐壓為發酵最高溫度值除以100(單位MPa)。采用帶壓發酵,可以抑制酵母的增殖,減少由于升溫所造成的代謝副產物過多的現象,防止產生過量的高級醇、酯類,同時有利于雙乙酰的還原,并可以保證酒中二氧化碳的含量。啤酒中CO2含量和罐壓、溫度的關系為: CO2(%,m/m)=0.298+0.04p-0.008t 其中 p --罐壓(壓力表讀數)(MPa) t --啤酒品溫(℃) ⑤滿罐時間 從第一批麥汁進罐到最后一批麥汁進罐所需時間稱為滿罐時間。滿罐時間長,酵母增殖量大,產生代謝副產物α-乙酰乳酸多,雙乙酰峰值高,一般在12~24h,最好在20h以內。 ⑥發酵度 可分為低發酵度、中發酵度、高發酵度和超高發酵度。對于淡色啤酒發酵度的劃分為:低發酵度啤酒,其真正發酵度48%~56%;中發酵度啤酒,其真正發酵度59%~63%;高發酵度啤酒,其真正發酵度65%以上,超高發酵度啤酒(干啤酒)其真正發酵度在75%以上。目前國內比較流行發酵度較高的淡爽性啤酒。 (4)錐形發酵罐工藝要求 ①應有效的控制原料質量和糖化效果,每批次麥汁組成應均勻,如果各批麥汁組成相差太大,將會影響到酵母的繁殖與發酵。如10oP麥汁成分要求為:濃度%(m/m)10±0.2,色度(EBC單位)5.0~8.0,pH5.4±0.2,α-氨基氮(mg/L)140~180。 ②大罐的容量應與每次糖化的冷麥汁量以及每天的糖化次數相適應,要求在16h內裝滿一罐,最多不能超過24h,進罐冷麥汁對熱凝固物要盡量去除,如能盡量分離冷凝固物則更好。 ③冷麥汁的溫度控制要考慮每次麥汁進罐的時間間隔和滿罐的次數,如果間隔時間長次數多,可以考慮逐批提高麥汁的溫度,也可以考慮前一、二批不加酵母,之后的幾批將全量酵母按一定比例加入,添加比例由小到大,但應注意避免麥汁染菌。也有采用前幾批麥汁添加酵母,最后一批麥汁不加酵母的辦法。 ④冷麥汁溶解氧的控制可以根據酵母添加量和酵母繁殖情況而定,一般要求每批冷麥汁應按要求充氧,混合冷麥汁溶解氧不低于8mg/L。 ⑤控制發酵溫度應保持相對穩定,避免忽高忽低。溫度控制以采用自動控制為好。 ⑥應盡量進行CO2回收,以便于進行CO2洗滌、補充酒中CO2和以CO2背壓等。 ⑦發酵罐最好采用不銹鋼材料制作,以便于清洗和殺菌,當使用碳鋼制作發酵罐時,應保持涂料層的均勻與牢固,不能出現表面凹凸不平的現象,使用過程中涂料不能脫落。發酵罐要裝有高壓噴洗裝置,噴洗壓力應控制在0.39~0.49MPa或更高。 (5)操作步驟(一罐法發酵) ①接種 選擇已培養好的0代酵母或生產中發酵降糖正常,雙乙酰還原快、微生物指標合格的發酵罐酵母作為種子,后者可采用罐-罐的方式進行串種。接種量以滿罐后酵母數在(1.2~1.5)×10個/ml為準。 ②滿罐時間 正常情況下,要求滿罐時間不超過24h,擴培時可根據啟發情況而定。滿罐后每隔1天排放一次冷凝固物,共排3次。 ③主發酵 溫度10℃,普通酒10±0.5℃,優質酒9±0.5℃,旺季可以升高0.5℃。當外觀糖度降至3.8%~4.2%時可封罐升壓。發酵罐壓力控制在0.10~0.15MPa。 ④雙乙酰還原 主發酵結束后,關閉冷媒升溫至12℃進行雙乙酰還原。雙乙酰含量降至0.10mg/L以下時,開始降溫。 ⑤降溫 雙乙酰還原結束后降溫,24h內使溫度由12℃降至5℃,停留1天進行酵母回收。亦可在12℃發酵過程中回收酵母,以保證更多的高活性酵母。旺季或酵母不夠用時可在主發酵結束后直接回收酵母。 ⑥貯酒 回收酵母后,錐形罐繼續降溫,24h內使溫度降至-1℃~-1.5℃,并在此溫度下貯酒。貯酒時間:淡季7天以上,旺季3天以上。 4.酵母的回收 錐形罐發酵法酵母的回收方法不同于傳統發酵,主要區別有:回收時間不定,可以在啤酒降溫到6~7℃以后隨時排放酵母,而傳統發酵只能在發酵結束后才能進行;回收的溫度不固定,可以在6~7℃下進行,也可以在3~4℃或0~1℃下進行;回收的次數不固定,錐形罐回收酵母可分幾次進行,主要是根據實際需要多次進行回收;回收的方式不同,一般采用酵母回收泵和計量裝置、加壓與充氧裝置,同時配備酵母罐且體積較大,可容納幾個罐回收的酵母(相同或相近代數);貯存方式不同,錐形罐一般不進行酵母洗滌,貯存溫度可以調節,貯存條件較好。 一般情況下,發酵結束溫度降到6~7℃以下時應及時回收酵母。若酵母回收不及時,錐底的酵母將很快出現"自溶"。回收酵母前錐底閥門要用75%(v/v)的酒精溶液棉球滅菌,回收或添加酵母的管路要定期用85℃的NaOH(俗稱火堿)溶液洗滌20分鐘;管路每次使用前先通85℃的熱水30分鐘、0.25%的消毒液(H2O2等)10分鐘;管路使用后,先用清水沖洗5分鐘,再用85℃熱水滅菌20分鐘。 酵母使用代數越多,厭氧菌的污染一般都會增加,酵母使用代數最好不要超過4代。對厭氧菌污染的酵母不要回收,最好做滅菌處理后再排放。 回收酵母時注意:要緩慢回收,防止酵母在壓力突然降低造成酵母細胞破裂,最好適當備壓;要除去上、下層酵母,回收中層強壯酵母;酵母回收后貯存溫度2~4℃,貯存時間不要超過3天。 酵母泥回收后,要及時添加2~3倍的0.5~2.0℃的無菌水稀釋,經80~100目的酵母篩過濾除去雜質,每天洗滌2~2.5次。 若回收酵母泥污染雜菌可以進行酸洗:食用級磷酸,用無菌水稀釋至5%(m/m),加入回收的酵母泥中,調制pH2.2~2.5,攪拌均勻后靜置3h以上,傾去上層酸水即可投入使用。經過酸洗后,可以殺滅99%以上的細菌。 酵母使用代數:有人研究發現,在同樣的條件下,2代酵母的發酵周期較長,但降糖、還原雙乙酰的能力較好;3代酵母在發酵周期、降糖、還原雙乙酰能力等方面最好,酵母活性最強;4代酵母以后,發酵周期逐漸延長,酵母的降糖能力和雙乙酰還原能力也逐漸下降,產品質量將變差。 如果麥汁的營養豐富(α-氨基氮含量高,大于180mg/L),回收酵母的活性高,而麥汁營養缺乏時,回收的酵母活性很差,對下一輪發酵和啤酒質量有明顯影響。 回收酵母泥時用0.01%的美藍染色測定酵母死亡率,若死亡率超過10%就不能再使用,一般回收酵母死亡率應在5%以下。 5.CO2的回收 CO2是啤酒生產的重要副產物,根據理論計算,每1kg麥芽糖發酵后可以產生0.514kg的CO2,,每1kg葡萄糖可以產生0.489kg的CO2,實際發酵時前1~2天的CO2不純,不能回收,CO2的實際回收率僅為理論值的45%~70%。經驗數據為,啤酒生產過程中每百升麥汁實際可以回收CO2約為2~2.2kg。 CO2回收和使用工藝流程為: CO2收集→洗滌→壓縮→干燥→凈化→液化和貯存→氣化→使用 ①收集CO2 發酵1天后,檢查排出CO2的純度為99%~99.5%以上,CO2的壓力為100~150kPa,經過泡沫捕集器和水洗塔除去泡沫和微量酒精及發酵副產物,不斷送入橡皮氣囊,使CO2回收設備連續均衡運轉。 ②洗滌 CO2進入水洗塔逆流而上,水則由上噴淋而下。有些還配備高錳酸鉀洗滌器,能除去氣體中的有機雜質。 ③壓縮 水洗后的CO2氣體被無油潤滑CO2壓縮機2級壓縮。第1級壓縮到0.3MPa(表壓),冷凝到45℃;第2級壓縮到1.5~1.8MPa(表壓),冷凝到45℃。 ④干燥 經過2級壓縮后的CO2氣體(約1.8MPa),進入1臺干燥器,器內裝有硅膠或分子篩,可以去除CO2中的水蒸汽,防止結冰。也有把干燥放在凈化操作后。 ⑤凈化 經過干燥的CO2,再經過1臺活性碳過濾器凈化。器內裝有活性炭,清除CO2氣體中的微細雜質和異味。要求2臺并聯,其中1臺再生備用,內有電熱裝置,有的用蒸汽再生,要求應在37h內再生1次。 ⑥液化和貯存 CO2氣體被干燥和凈化后,通過列管式CO2凈化器。列管內流動的CO2氣體冷凝到-15℃以下時,轉變成-27℃、1.5MPa的液體CO2,進入貯罐,列管外流動的冷媒R22蒸發后吸入致冷機。 ⑦氣化 液態CO2的貯罐壓力為1.45MPa(1.4~1.5之間),通過蒸汽加熱蒸發裝置,使液體CO2轉變為氣體CO2,輸送到各個用氣電。 回收的CO2純度要大于99.8%(v/v),其中水的的最高含量為0.05%,油的最高含量為5mg/L,硫的最高含量為0.5mg/L,殘余氣體的最高含量為0.2%,將CO2溶于不能出現不愉快的味道和氣味。 6.錐形罐的清洗與消毒 在啤酒生產中,衛生管理至關重要。生產環節中清洗和消毒殺菌不嚴格所帶來的直接后果是:輕度污染使啤酒口感差,保鮮期短,質量低劣;嚴重污染可使啤酒酸敗和報廢。 (1)發酵大罐的微生物控制 啤酒發酵是純粹啤酒酵母發酵,發酵過程中的有害微生物的污染是通過麥汁冷卻操作、輸送管道、閥門、接種酵母、發酵空罐等途徑傳播的,而發酵空罐則是最大的污染源。因此,必須對啤酒發酵罐進行洗滌及消毒殺菌。 (2)殺菌劑的選擇 設備、方法、殺菌劑對大罐洗滌質量起著決定作用,而選擇經濟、高效、安全的消毒殺菌劑則是關鍵。我國大多數啤酒廠所采用的殺菌劑大致有CIO2、雙氧水、過氧乙酸、甲醛等,使用效果最好的是CIO2。
啤酒廢水的處理方法有哪些
鑒于啤酒廢水具有良好的生物可降解性,處理方法主要以生物法為主。由于廢水中含有大量的懸浮物,進入生物處理單元之前需要進行預處理。目前啤酒廢水的生物處理技術只要有接觸氧化法、SBR法、厭氧-好氧聯合處理技術等。
1
接觸氧化法
接觸氧化法是20世紀80年代國內處理啤酒廢水的主要工藝,由于進水的COD濃度高,一般采用兩級接觸氧化工藝。采用接觸氧化法可以防止高糖含量廢水引起污泥膨脹現象,并且不用投配N、P營養和污泥回流。
2
SBR法
SBR法運行方式靈活,可以根據水質水量的變化調整一個周期的的各個工段的運行時間。由于整個處理過程中缺氧、充氧交替發生,限制了絲狀菌過度繁殖,同時采用限制曝氣方式,增大反應過程中的傳質梯度,故處理效果較為理想。
關于《啤酒哪些環節可以節水呢》的介紹到此就結束了。