啤酒生产

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啤酒生产 麦芽与大米的浸泡与粉碎

       

    麦芽壳粉碎成谷皮、粗粉及细粉 3 部分。一般要求粗粉与细分的比例为 1 : 2.5 以上。麦芽粉碎,要求谷皮破而不碎,这样,在麦芽汁过滤是谷皮能形成过滤性能良好的过滤层,麦芽的含水量高低影响这粉碎效果,适当的水分含量在 5%-8 %。本设计采用湿法粉碎,麦芽现在 50 ℃ 温水中浸泡 15-20min ,使含水量达到 30 %左右。浸渍后的麦芽进入粉碎机,边粉碎边加入 3 倍的水调浆。两辊的间隙为 0.35-0.45mm 。最后打入糖化锅,此时加入辅料。

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    大米使制成麦芽汁的辅助原料,麦芽与大米的比例大约为 6.5 : 3.5 ,大米用干法粉碎机粉碎,然后调浆打入糊化锅,此时加入辅料。

啤酒生产 糊化与糖化

       

    将粉碎后的麦芽粒和水在糖化锅中拌匀,两者用量比例为 1 : 5 ,在 35-37 ℃ 下浸渍 30min ,让β - 葡聚糖酶作用,将大麦胚乳细胞壁分解。接着在 30min 内升温到 50 ℃ ,保温 40-120min ,使蛋白质分解,并等候投入糊化醪。

    在糊化锅中将大米细粉与麦芽粒用 45 ℃ 温水拌匀,大米用量为麦芽粒总用量的 30 %,糊化使麦芽粒的用量为大米用量的 20 %,原料与水的用量比为 1 : 5 。拌匀后,保温 20min 使蛋白质分解。接着在 10min 内升温至 70 ℃ ,让糊化、液化和糖化同时进行,作用时间为 20min 。最后在 10min 内升温至 100 ℃ ,煮沸 40min ,得糊化醪,醪液得黏度在 0.01Pa · s 左右。

    将煮沸的糊化醪从糊化锅泵入糖化锅,使混合醪的温度达到 63-70 ℃ ,维持 30-70min ,完成糖化,在此期间每隔 5min 用碘液检查糖化情况,直至反应液呈黄色,说明糖化基本已接近终点。在基本完成后,将大约总量 1/3 的糖化醪液泵入糊化锅,在 10-20min 内加热至沸,然后立即泵回糖化锅,使混合醪的温度达到 76-78 ℃ ,保温 10min 进行彻底糖化,随之各种酶活力都丧失。

啤酒生产  糖化醪的过滤

       

    本设计采用过滤槽法,糖化结束后,从过滤槽槽底通入 76-78 ℃ 的热水,以浸没滤板为度,其目的使排除滤板下的空气,防止醪液中小颗粒堵塞滤孔而影响过滤,同时对过滤槽起预热作用 。

    过滤操作如下:将糖化醪充分交办,并尽快泵入过滤槽后,使用耕糟机翻拌均匀,再静置 20min 左右,让醪糟自然沉降,形成过滤层。最先沉下的是谷皮之类,随后是未分解的淀粉和蛋白质,滤层厚度要求再 30-45cm ,如果糖化效果较好,醪糟表面的黏稠物就少,且醪糟上面的糖化液清亮。糖化醪温度控制再 55-70 ℃ 。滤层形成后开始过滤操作:先将原麦芽汁导出管的阀门打开,排出管内的空气后立即关闭,再顺次打开原麦汁 各流出阀。起始流出的麦芽汁混浊不清,必须用泵泵回过滤槽再次过滤,直至得到的是澄清原麦芽汁,然后将原麦芽汁泵入煮沸锅。自正式过滤开始后 15-30min 起检查原麦芽汁的糖度、澄清度以及色、香、味。糖化醪过滤期间,一般可不翻动麦糟层,但若过滤速度太慢,则应使用耕糟机进行耕糟,从上至下将醪糟层耕松,注意不要在同一深度反复翻耕,以免压实糟层。

    糖化液一流完立即进行洗糟,目的是回收醪糟中残留的浸出物。同时醪糟是很好的猪饲料,可回收。

啤酒生产 原麦汁的煮沸及酒花的添加

       

    蒸汽常压煮沸法。从过滤槽流出的原麦芽汁进入煮沸锅。为提高蒸发强度,原麦芽汁和洗糟水组成的混合麦芽汁应装足一定量。当麦芽汁盖满煮沸锅的加热器后,为缩短煮沸造作时间即开始加热,并在 80 ℃ 保持 30min ,让α - 淀粉酶将残存的淀粉分解完全。接着升温至沸,在全部混合麦芽汁沸腾后,继续煮沸 60-90min ,并始终保持强烈的翻腾状态,此期间按时添加酒花并经常取样检查煮沸质量,在亮处检查样品液透明度,应一次比一次清亮。当达到预定的煮沸时间后,停止加热,测定并按啤酒标准固定麦芽汁的浓度。煮沸时间不宜超过 120min 。

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酒花是啤酒重要的生产原料。添加酒花都在麦芽汁煮沸过程中进行,因为沸腾状态的原麦芽汁不仅可加强酒花的分散和有效成分的浸出,而且会将α - 酸异构为异α - 酸。添加酒花是,不同的添加时间和不同的添加量会有不同的结果,因此掌握好添加时间和各次添加量是十分重要的。

 

啤酒生产 麦芽汁热凝固物的去除,冷却及去除冷凝固物

       

    用麦芽汁泵将使用粉碎酒花或颗粒酒花的煮沸麦芽汁,以较高的线速度沿回旋沉淀槽的槽壁切线方向泵入槽内,使形成一个快速旋转的漩涡,任何颗粒物质都会快速沉淀于槽底中央,使固液分离,得到清麦芽汁。

    麦芽汁冷却使用薄板冷却器,它是由许多片两面有波纹的不锈钢组成,每一片薄板的两面分别引入需冷却的麦芽汁和冷却剂。冷却时间通常为 1-2h 。麦芽汁冷却结束后,可用无菌压缩空气将薄板冷却器中的麦芽汁顶出。整个冷却操作,要防止外界杂酒污染。

    对于冷凝固物的去除,本设计采用自然沉降法,这种沉降从添加酵母开始,经发酵直至贮酒结束,分段依靠冷凝固物的自然析出和沉淀,而将冷凝固物分离除去。其中大量的冷凝固物是在酵母添加槽中被除去的。

 

啤酒生产 麦芽汁通氧

       

在啤酒发酵过程中,前期是有氧呼吸,主要是酵母细胞的增殖,后期则是厌氧发酵,酵母细胞利用麦芽汁中的营养成分生成酒精、杂醇油和有机酸等。

6以下,对12°P冷麦芽汁通入无菌空气使之饱和溶解,在通常情况下,溶解氧达到8mg/L就可满足酵母增殖需要。溶解氧不足,会阻滞酵母的增殖,导致发酵缓慢,发酵不完全;溶解氧量太高,发酵过于旺盛,会消耗大量的还原性物质。使用薄板冷却器冷却麦芽汁的,需在麦芽汁出口管道中安装文丘里管,用来对麦芽汁充氧。用于充氧的空气必须经过无菌处理。

 

 

啤酒生产 啤酒酵母的扩大培养

       

 

①实验室扩大培养阶段

1)斜面试管  一般为工厂自己保藏的纯粹原菌或由科研机构和菌种保藏单位提供。

2)富氏瓶(或试管)培养  富氏瓶或试管装入10mL优级麦汁,灭菌、冷却备用。接入纯种酵母在2527℃保温箱中培养23天,每天定时摇动。平行培养24瓶,供扩大时选择。

3)巴氏瓶培养  5001000mL的巴氏瓶(也可用大三角瓶或平底烧瓶),加入250500mL优级麦汁,加热煮沸30min,冷却备用。在无菌室中将富氏瓶中的酵母液接入,在20保温箱中培养23天。

4)卡氏罐培养  卡氏罐容量一般为1020L,放入约半量的优级麦汁,加热灭菌30min后,在麦汁中加入1L无菌水,补充水分的蒸发,冷却备用。再在卡氏罐中接入12个巴氏瓶的酵母液,摇动均匀后,置于1520℃下保温35天,即可进行扩大培养,或可供1000L麦汁发酵用。

②生产现场扩大培养阶段

卡氏罐培养结束后,酵母进入现场扩大培养。啤酒厂一般都用汉生罐、酵母罐等设备来进行生产现场扩大培养。

1)麦汁杀菌  取麦汁200300L加入杀菌罐,通入蒸汽,在0.080.10MPa汽压下保温灭菌60min,然后在夹套和蛇管中通入冰水冷却,并以无菌压缩空气保压。待麦汁冷却至1012℃时,先从麦汁杀菌罐出口排出部分沉淀物,再用无菌压缩空气将麦汁压入汉生罐内。

2)汉生罐空罐灭菌  在麦汁杀菌的同时,用高压蒸汽对汉生罐进行空罐灭菌1h,再通无菌压缩空气保压,并在夹套内通冷却水冷却备用。

3)汉生罐初期培养   将卡氏罐内酵母培养液以无菌压缩空气压入汉生罐,通无菌空气510min。然后加入杀菌冷却后的麦汁,再通无菌空气10min,保持品温1013℃,室温维持13。培养3648h左右,在此期间,每隔数小时通风10min

4)汉生罐旺盛期培养  当汉生罐培养液进入旺盛期时,一边搅拌,一边将85%左右的酵母培养液移植到已灭菌的一级酵母扩大培养罐,最后逐级扩大到一定数量,供现场发酵使用。

5)汉生罐留种再扩培  在汉生罐留下的约15%左右的酵母培养液中,加入灭菌冷却后的麦汁,待起发后,准备下次扩大培养用。保存种酵母的室温一般控制在23℃,罐内保持正压(0.020.03MPa),以防空气进入污染。在下次再扩培时,汉生罐的留种酵母最好按上述培养过程先培养一次后再移植,使酵母恢复活性。
  汉生罐保存的种酵母,应每月换一次麦汁,并检查酵母是否正常,是否有污染、变异等不正常现象。正常情况下此种酵母可连续使用半年左右。

附图

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