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啤酒工业中环境因素的识别
§ 1 . 1
啤酒行业简介
啤酒是以大麦和其它谷物为原料,并加少量酒花,采用制
麦芽、糖化、
发酵等其它工艺
酿制而成的。是一种含有少量酒精和充足二氧化碳、具有酒花香和爽口的苦味、营养丰富、
风味独特的低度酿造酒。
但
啤酒生产也产生了大量的工业废水,给环境带来了污染。
世界上有许多年产百万吨以上的大厂,一些大厂每天都要集中地排出大量废水,容易造
成水源的污染。根据国外统计,废水不经处理的
啤酒厂,每生产 100 吨
啤酒所排出废水的生
物需氧量(BOD 值),相当于 14000 人生活污水 BOD 值,悬浮固体(SS 值)相当于 8000
人生活污水 SS 值,其污染程度是相当严重的。因此, 六十年代后期,关于
啤酒厂的工业
废水处理问题,开始被重视。在国外,一般新建厂都要根据当地市政要求,设置一定的废水
处理措施,或自建废水处理场。在我国,对
啤酒工业废水的治理发展比较晚,在技术上、管
理上尚存在一定的差距。但是,近年来,随着我国
啤酒工业的发展,
啤酒工业废水处理问题,
已被提到日程上来,一些
啤酒厂在扩建或新建工厂时,对废水的处理问题都予以了高度的重
视。
§ 1 . 2
啤酒生产工艺流程
啤酒的生产过程大体可以分为四大工序:
麦芽制造;麦汁制备;
啤酒发酵;
啤酒包装与
成品
啤酒。
一
麦芽制造
大麦是酿制
啤酒的主要原料,是先将其制成
麦芽,再用于酿酒。大麦在人工控制的外界
条件下进行
发芽和干燥的过程,即为
麦芽制造,简称“制麦”。
发芽后的新鲜
麦芽称绿
麦芽。
绿
麦芽经干燥后称干
麦芽。传统的制麦过程分为三个阶段:(1)精选后的大麦,浸渍水中,
使达到
发芽所需要的水分,此阶段为大麦浸渍。(2)浸渍后的大麦,在人工控制的条件下进
行
发芽,利用
发芽过程形成的酶系,使大麦的内容物质进行分解,变为
麦芽,此阶段为人工
发芽。(3)
发芽完毕的绿
麦芽,利用热空气进行干燥和焙焦此阶段为
麦芽焙燥。 新型
的制麦方法,常运用浸渍时充分供氧的理论,使大麦在浸渍吸水过程中,即开始萌芽。边浸
渍,边
发芽,使浸渍和
发芽合为一个生产阶段,大大缩短了生产时间。大麦
发芽的目的是使
麦粒内部产生一定数量的水解酶,并利用这些水解酶,分解胚乳的贮藏物质,使其进行合理
的降解。(1)胚乳细胞壁的部分或全部降解,使焙燥后的麦粒变得疏松,更易粉碎,内容物
质更易溶出。(2)麦粒的胶质聚糖物质充分降解,使
麦芽浸出物的粘度大大降低。(3)胚乳
的部分淀粉和蛋白质进行合理降解,形成一部分低分子水溶性物质,这些物质是组成麦汁的
主要成分。
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麦芽焙燥的作用是使绿
麦芽的水分降低,
发芽停止,便于去根和贮藏。但
麦芽焙燥并不
只是一个简单的水分蒸发过程,它还同时进行了复杂的生化变化,使焙燥后的
麦芽具有独特
的香味和色泽。
麦芽焙燥系根据制造不同的
麦芽类型,采取不同的焙燥方法,以适应酿制不
同类型的
啤酒。
麦芽制造的过程可以归纳为:
大麦 → 精选→浸麦→
发芽→ 干燥→ 干燥
麦芽→ 除根 → 贮藏
麦芽制备工艺流程图
二 麦汁制备
麦汁制备通常在工厂又称为糖化。
麦芽及辅料必须经过这个过程,制成各种成分含量适
宜的麦汁,才能由
酵母发酵酿成
啤酒。麦汁制造的全过程,可分为
麦芽及辅料的粉碎、醪的
糖化、过滤,以及麦汁煮沸、冷却五道工序。其工艺过程如下:
麦汁制备工艺流程图
三
啤酒发酵
冷
麦芽汁添加
酵母后,开始营
发酵作用。
啤酒发酵是一项非常复杂的生化变化过程,在
啤酒酵母所含酶系的作用下,其主要变化产物是酒精和二氧化碳,另外还有一系列的
发酵副
产物,如醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物等。这些
发酵产物决定了
啤酒的风味、泡
沫、色泽和稳定性等各项理化性能,使
啤酒具有其独特的典型性。
不同的酿造者,由于采用了不同的
酵母菌株,从而衍生出不同的
发酵工艺和生产出不同
类型的
啤酒。传统的
啤酒发酵方法,可分为上面
发酵和下面
发酵两种类型。前者采用上面酵
母和较高的
发酵温度;后者采用
酵母和较低的
发酵温度。这两种
啤酒风味不同,各具特点。
啤酒发酵过程分主
发酵(又名前
发酵)和后
发酵两个阶段。
酵母繁殖和大部分可
发酵性
糖类的分解以及
酵母的一些主要代谢产物,均在主
发酵阶段完成。后
发酵是前
发酵的延续,
必须在密闭容器中进行,使残留糖分分解所形成的二氧化碳溶于酒内,达到饱和;并使
啤酒
在低温下陈酿,促进酒的成熟和澄清。
由于科学技术的不断发展,
啤酒发酵过程中的一些变化机制,正逐步为人们所掌握。为
了缩短
发酵周期,提高
发酵设备利用率,人们在传统的
发酵技术上,又创造了许多新型
发酵
方法,如搅拌
发酵、高温
发酵、加压
发酵、连续
发酵等,并且创造了多种新型
发酵容器。但
是
发酵工艺流程可以概括为:
部分干
麦芽粉 干
麦芽粉 加水洗槽
麦槽
辅料粉、水
糊化锅
糖化锅
糖化醪过滤槽
煮沸锅
酒花
水
酒花槽及热凝固物
回旋沉淀槽
薄板冷却器
冷麦汁
酵母
冷麦汁 主
发酵罐或槽
后
发酵罐
酵母泥
剩余
酵母