一、实验目的(预期学习成果)
1.学习和掌握啤酒制作原理、工艺流程、仪器设备、操作要点和品质鉴定方法;
2.根据啤酒的生产工艺流程,在虚拟仿真教学资源平台上进行可视化仿真实验,了解影响啤酒加工、品质和安全的主要技术因素和关键问题;
3.提高实验设计、数据处理分析以及实验报告撰写能力。
二、课程思政教学内容与设计
思政点:向学生介绍广州珠江啤酒有限公司研制和生产纯生啤酒的成功经验。
教学方法:教师讲授、视频资源。
思政育人预期成效:让学生体会勇于创新、敢为人先、力争卓越的工匠精神对推动食品企业发展的重要作用。
三、啤酒发酵生产工艺流程
图1 啤酒发酵生产的工艺流程图
四、啤酒发酵生产中的关键仪器设备和操作条件
表1 啤酒发酵生产中的关键仪器设备
表2 啤酒发酵生产中关键设备的操作条件及工艺指标
五、啤酒发酵生产工艺仿真软件操作规程中的关键仪器设备和操作条件
5.1 糊化锅操作
1) 设备检查:检查阀门、仪表及水、电、汽供应是否正常。
2) 打开阀V2,在糊化锅内加水;待加水90kg 后关闭阀V2,停止加水。
3) 打开阀V8,给糊化锅加热;待加热至30℃,关闭阀V8,停止加热,糊化锅处于保温状态。
4) 启动搅拌;打开进料阀,选择进料量,投入麦芽及大米粉;然后关闭进 料阀。
5) 打开V8,给糊化锅加热;待加热至70℃,关闭阀V8,停止加热,并保温20min。
6) 打开阀V8,给糊化锅加热;待加热至100℃,关闭阀V8,并保温40min。
7) 糊化锅空出后,打开阀V2,用水冲洗。
5.2 糖化锅操作
1) 打开阀V12,在糖化锅内加水;待加水96kg 后,关闭阀V12,停止加水。
2) 打开蒸汽阀V13,给糖化锅加热;待加热至37℃,关闭阀V13,停止加热,糊化锅处于保温状态。
3) 启动搅拌;打开进料阀,选择进料量,进料;待进料完毕后,关闭进料阀。
4) 停止搅拌,静置20min。
5) 启动搅拌,打开蒸汽阀V13,给糖化锅加热;待加热至50℃,关闭阀V13,停止加热,糊化锅处于保温状态。
6) 停止搅拌,保温40min;打开阀V4;启动泵P1;打开阀V6、V7,将糊化锅醪液泵入糖化锅。
7) 停止搅拌,静置70min。
8) 打开蒸汽阀V13,给糖化锅加热;待加热至78℃,关闭阀V13,停止加热,糊化锅处于保温状态。
9) 糖化锅空出后,打开阀V12,用水冲洗。
5.3 过滤槽操作
1) 过滤槽顶热水,浸没滤板;打开阀V3;启动泵P1;打开阀V23,将糖化锅醪液排入过滤槽。
2) 启动耕刀旋转,使麦糟分布均匀;醪液全部泵入后,关闭阀V3、泵P1、阀V23。
3) 停止耕刀转动,并使耕刀上升,静止20min。
4) 打开阀V25;启动回流泵P2,打开阀V24,进行回流。
5) 加水清洗过滤槽。
5.4 煮沸锅操作
1) 待过滤槽滤液澄清后,打开阀V25;启动倒醪泵P2;打开阀V26,将过滤槽醪液排入煮沸锅。
2) 待醪液全部倒入后,关闭阀 V25、V26、泵P2。
3) 打开蒸汽阀V35(加热前打开废气阀VD9),加热煮沸。
4) 麦汁煮沸开锅10min,添加苦型酒花。
5) 麦汁煮沸开锅30min,添加香型酒花。
6) 麦汁煮沸终前10min,添加苦型酒花。
7) 待麦汁达到一定浓度,关闭蒸汽阀V35,煮沸锅处于保温状态。
5.5 旋沉槽操作
1) 打开阀 V32,启动泵 P3,打开阀V33,将醪液倒入旋沉槽。
2) 待醪液全部倒入后,关闭阀V32、V33,泵P2;静止30min。
3) 醪液排完后,冲洗旋沉槽。
5.6 发酵罐操作
1) 进行4步法洗涤发酵罐(水洗—火碱洗—水洗—双氧水洗)。
2) 接种,添加酵母(接种前先设定发酵时间、压控上下限和发酵温度)。
3) 打开自来水阀V41。
4) 打开冰水进口阀VD17,出口阀V42。
5) 打开阀V38,启动泵P3,打开阀V34,进行麦汁冷却。
6) 启动万能泵,打开阀VD20,向发酵罐进料。
7) 打开充氧阀,充氧。
8) 保证溶氧量为6~8mg/L,关闭充氧阀。
9) 进料完毕后,关闭旋沉槽出口阀、泵P3及发酵罐进料阀、万能泵。
10) 糖度降至4.2±0.2BX,关闭阀V51 封罐,重新设定压控上下限及发酵温度。
11) 后发酵期间,设定温度使降温至0℃(还原结束后,应当在24h内降温至 0℃,并保持;同时保持罐内压力位0.14MPa),打开排液阀,将酵母排出。
12) 打开出酒阀VD19,启动万能泵,打开阀VD22,将物料排至清酒罐。
六、啤酒发酵生产工艺仿真软件操作界面
6.1 啤酒生产工艺总貌图
6.2 准备工作界面
(1)麦芽制备及粉碎界面
(2)大麦的化学组分设定界面
(3)预处理界面
(4)浸渍、发芽界面
(5)干燥、除根界面
6.3 糊化锅界面
6.4 糖化锅界面
6.5 过滤槽界面
6.6 煮沸锅界面
6.7 旋沉槽界面
6.8 发酵罐界面
6.9 清酒罐界面
6.10 显示系统界面
6.11 检测分析界面
七、思考题
1. 糖化醪经过过滤所得到的麦汁要进行煮沸,煮沸的目的是什么?
2. 提高麦汁中-氨基氮的含量的措施有哪些?
3. 麦汁澄清较差的原因有哪些?