1. 研究目的与意义

毕业设计，完成年产冰啤酒计。

理论与实践相结合、以大学中所学的各种专业课知识为基础，从而锻炼解决问题的能力，培养并提高自己的工厂设计能力，为今后的实际工作道路打好基础。

2. 国内外研究现状分析

一.冰啤酒概述：

冰啤既不是冰冻后的啤酒，也不是啤酒加冰块，而是在生产该啤酒的工艺当中采用了一道特殊的工艺将发酵后的啤酒经过深层冷冻，这样冷冻过程中结成的冰晶吸附了啤酒当中的大部分苦、涩等不良物质，从而使生产的啤酒口味更加纯正、鲜美，因此命名为冰啤酒。普通啤酒的酒精含量在34%，而冰啤则在5.6%以上，高者可达10%。青制冰啤色泽特别清亮，口味柔和、醇厚、爽口，尤其适合年轻人饮用。

冰啤主要具有下列特点：

3. 研究的基本内容与计划

三：冰啤酒的生产:

经浸泡的大麦和米通过斗式提升机输送进入贮料斗后，由喂料口将麦芽和大米送入辊式粉碎机。粉碎后的麦芽和大米分别被送入糊化锅和糖化锅中。经过一段时间后，通过泵将醪液送入过滤槽中，经过过滤后，将滤渣送入贮缸中，滤液通过泵送入煮沸锅中。在煮沸的过程中加入一些酒花。加入酒花，现在工厂常采用先少后多，先差后好的添加方法，经过煮沸后，用泵将溶液送入回旋沉淀槽中，去掉热凝固物后，液体经泵送入薄板换热器，去除掉冷凝固物后，将液体通过泵送入发酵罐中，发酵持续10天。在这期间，往发酵罐中添加酵母。发酵期满后，通过泵将发酵液送入啤酒过滤机中，除去滤渣后，将滤液送到灌装机处去灌装。

啤酒生产工艺流程可以分为制麦、糖化、发酵、包装四个工序。现代化的啤酒厂一般已经不再设立麦芽车间，因此制麦部分也将逐步从啤酒生产工艺流程中剥离）

四：研究方法：

1.工艺流程：

原料粉碎糖化发酵粗滤冰啤冷冻系统精滤罐装成品

糖化锅:

糊化锅:

煮沸锅:

糊化锅50℃下料→90℃→100℃

↓

糖化锅45℃下料→63~65℃→68℃→76~78℃

↓

发酵罐←冷却器←沉淀槽←煮沸锅←过滤槽

2.冰啤酒的指标

a.工艺指标：

b.糖化工艺：

c.发酵工艺：

冷麦汁（10℃～12℃）（接种酵母）→（16h）→满罐（24h）→排冷凝固物（48h）

→封口（升压）→主发酵（13℃）（大罐发酵压力0.11MPa）→（144h）→双乙酵还原（13℃）（＜0.07mg/L）→降温→（48h）→排酵母（24h）→降零（酒精质量分数大于等于3.8%）→冰啤冷冻系统（粗滤→刮板冷却器→重结晶罐→精滤）→后贮（0℃）（240h）

d.冷却工艺：

结晶工艺大致有3 种途径。将传统生产的嫩啤酒(酒基, 酒温- 1～2℃) , 均匀地送入板式热交换器(采用机械方法刮去热交器表面结晶的冰块) , 使啤酒冷却至-4℃, 此时热交换器内壁出现结晶。然后将此啤酒在-3.5～-4 ℃温度下送入重结晶罐(重结晶罐是冷冻浓缩设备,带有搅拌器,以使冰晶与啤酒均匀混合,并使罐内保持一定比例冰晶。冰晶量一般控制在罐有效容积的15 %～20 %) , 使冰晶增大。最后除去冰晶,送入后贮存罐。同时用CO2 将重结晶罐中残余啤酒顶出。第二种工艺共分3 步。首先, 将啤酒缓慢发酵至高发酵度。第二步将嫩啤酒贮存于冷冻室,使之形成冰晶。最后经低温过滤除去冷混浊物,冷精滤得以最终完成。将嫩啤酒流经特制的冷冻室, 形成冰晶。然后低温下贮存, 最后经冷精滤、灌装。此工艺特点是不除去冰晶,所以,它的原浓、酒精含量变化较小。其主要流程大致如下: 先用硅藻土过滤机对嫩啤酒进行过滤, 浊度控制在0.5EBC。过滤的啤酒进入结晶阶段。结晶化处理啤酒温度为-3.5℃～-4℃。经低温精滤除去冰晶,进入清酒罐贮存,待灌装。

e.感官指标：

3.冰晶冷处理技术

冰晶冷处理技术是冰啤酒制造过程中一个相当重要的环节。

在一般的情况下，冰晶冷处理不会增加啤酒的酒精浓度。在进行冰晶冷处理之前，首先将已完成前发酵的发酵液中的大多数酵母排出，然后将发酵液泵送入冰晶冷冻系统中。在这里，产品会先被送到刮板式热交换器中，然后再进入重结晶器;重结晶器始终保持有20"/0的冰。发酵液在重结晶器中保持一段时间后，便在冰点的温度下通过过滤网离开，所有的冰则仍保留在重结晶器中。发酵液在离开冰晶冷冻设备后，便可被泵送到后发酵贮罐中，保持在冰点的温度下，其后产品便被过滤并稀释到所需的浓度。

3.1生产能力

目前，可供选择的冰啤生产能力为5,000一95,000升/小时，要决定所需的生产能力，必须预先设定两个重要的生产系数，即每天的操作时间和产品喂入时的温度。

操作时间:系统可以间歇式或连续式操作，其启动时间大约为2小时，故以间歇式操作时，每天的有效生产时间约为6一10小时;以连续式操作则较为经济，因其在生产过程中毋须进行清洗，所以每天可连续运转24小时。

产品喂入时的温度:基本上，系统可处理任何温度的产品，但当喂入产品的温度高于0时，使用标准热交换器先对其进行预冷，是比较经济的。

3.2 操作特点

该冰啤生产系统在操作上的特点包括:经过低温处理，大大缩短了后发酵的时间;冰点处理，使多酚物质析出，再经过滤除去这些多酚物质，改善啤酒混浊稳定性，可以取代PVPP过滤机;在达到理想的冷冻效果的同时，热交换器不会结冰;能够调节冰的百分比，准确控制啤酒的滞留时间。并将冰完全分离，所以从设备中出来的啤酒可以用泵输送，并在没有冰的情况下在冰点贮存;改善了啤酒的苦味质量(降低了金属味)并使口感更柔和。

3.3 注意事项

a.选用的麦芽、辅料应为高质量。不能用没有经过82～85℃焙 焦的麦芽。

b.糖化全过程应密闭操作,尽量缩短各阶段时间。

c.选用2～3 代强壮、性能优良的酵母, 低温发酵,保证高发酵度。

d.回收发酵过程CO2 , 并用CO2 取代压缩空气全程备压。

e.冷媒应保证应需的温度。重结晶罐要保温, 维持冰点温度。其搅拌速度不宜太快或太慢,否则将影响冰晶颗粒大小。同时重结晶罐应保持15 %～20 %比例的冰晶。

f.硅藻土调浆应用脱氧水,并用CO2 保护。

g.添加抗氧化剂Vc25mg/ L 或偏重亚硫酸钾15～25mg/ L。

h.灌装时应对瓶抽空充CO2 。灌装机及管路用CO备压,激沫排空。瓶颈空气含量 2ml/ 瓶。

4. 研究创新点

目前我国的冰啤酒结晶工艺大致有3 种途径。将传统生产的嫩啤酒(酒基, 酒温- 1～2℃) , 均匀地送入板式热交换器(采用机械方法刮去热交器表面结晶的冰块) , 使啤酒冷却至-4℃, 此时热交换器内壁出现结晶。然后将此啤酒在-3.5～-4 ℃温度下送入重结晶罐(重结晶罐是冷冻浓缩设备,带有搅拌器,以使冰晶与啤酒均匀混合,并使罐内保持一定比例冰晶。冰晶量一般控制在罐有效容积的15 %～20 %) , 使冰晶增大。最后除去冰晶,送入后贮存罐。同时用CO₂将重结晶罐中残余啤酒顶出。第二种工艺共分3 步。首先, 将啤酒缓慢发酵至高发酵度。第二步将嫩啤酒贮存于冷冻室,使之形成冰晶。最后经低温过滤除去冷混浊物,冷精滤得以最终完成。将嫩啤酒流经特制的冷冻室, 形成冰晶。然后低温下贮存, 最后经冷精滤、灌装。此工艺特点是不除去冰晶,所以,它的原浓、酒精含量变化较小。目前我国冰啤酒生产工艺基本属于第一类。流程大致如下: 先用硅藻土过滤机对嫩啤酒进行过滤, 浊度控制在0.5EBC。过滤的啤酒进入结晶阶段。结晶化处理啤酒温度为-3.5℃～-4℃。经低温精滤除去冰晶,进入清酒罐贮存,待灌装。此次，我们将使用这种方法。