啤酒的生产工艺概述.docx
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啤酒的生产工艺概述
啤酒的生产工艺概述
但在德国则禁止使用辅料，所以典型的德国啤酒，只利用大麦芽、啤酒花、酵母和水酿制而成。
小麦啤酒则是以小麦为主要原料酿制而成的。
1.1.2广义说法
啤酒是以发芽的大麦或小麦，有时添加生大麦或其它谷物，利用酶工程制取谷物提取液，加入啤酒花进行煮沸，并添加酵母发酵而制成的一种含有二氧化碳、低酒精度的饮料。
1.2啤酒工业简史及发展状况
啤酒工业的发展与人类的文化和生活有着密切关系，具有悠久的历史。
大约起源于古代的巴比伦和亚述地带，幼发拉底河，底格里斯河流域，尼罗河下游和九曲黄河之滨。
以后传入欧美及东亚等地。
最原始的啤酒可能出自居住于两河流域的苏美尔人之手，在法国巴黎罗浮沸尔宫博物馆保存的“蓝色纪念牌”上，记载着古代居民苏美尔人在梅斯波塔茵用啤酒祭祈女神的故事，距今至少已有9000 多年的历史。
当初就是用大麦或小麦为原料，以肉桂为香料，利用原始的自然发酵酿制而成。
当然与现在的啤酒有很大差别，随着科学技术和生产实践的进步，啤酒的酿造技术日趋完善，尤其是公元九世纪日耳曼人以酒花代替香料用于啤酒酿造，使啤酒质量向前跨越了一大步。
古代的啤酒生产纯属家庭作坊式，它是微生物工业起源之一。
著名的科学家路易·巴斯德（Louis Pasteur）和汉逊（Hansen）都长期从事过啤酒生产的实践工作，对啤酒工业作出了极大贡献。
尤其路易·巴斯德发明了灭菌技术，为啤酒生产技术工业化奠定了基础。
1878年汉逊及耶尔逊确立了酵母的纯粹培养和分离技术后，对控制啤酒生产的质量和保证工业化生产作出了极大贡献。
十八世纪后期，因欧洲资产阶级的兴起和收产业革命的影响，科学技术得到了迅速发展，啤酒工业从手工业生产方式跨进了大规模机械化生产的轨道。
我国古代的原始啤酒可能也有4000至5000年的历史, 但是市场消费的啤酒是到十九世纪末随着帝国主义的经济侵略而进入的，在中国建立最早的啤酒厂是1900年由沙皇俄国在哈尔滨八王子建立的乌卢布列夫斯基啤酒厂，即现在的哈尔滨啤酒有限公司的前身；此后五年时间里, 俄国、德国、捷克分别在哈尔滨建立另外三家啤酒厂；1903年英国和德国商人在青岛开办英德酿酒有限公司，生产能力为2000吨，就是现在青岛啤酒有限公司的前身；1904年又在哈尔滨出现了中国人自己开办的啤酒厂——东北三省啤酒厂；1910年在上海建立了啤酒生产厂，即上海啤酒厂的前身；1914年哈尔滨又建起了五洲啤酒汽水厂；同年又在北京建立了双合盛五星啤酒厂；1920年在山东烟台建立了胶东醴泉啤酒工厂（烟台啤酒厂的前身），同年，上海又建立了奈维亚啤酒厂；1934年广州出现了五羊啤酒厂（广州啤酒厂的前身）。
1935年，日本又在沈阳建厂，即现在沈阳华润雪花啤酒有限公司的前身；1941年在北京又建起了北京啤酒厂。
至新中国成立前期，我国啤酒工业属于萌芽时期，啤酒工厂主要分布沿海、沿江地区，规模又非常狭小，原料依赖进口，生产技术又完全掌握在外国专家手中，发展及其缓慢，啤酒总产量只有7，000吨。
到1979年, 我国的啤酒工业仍处于恢复时期，全国啤酒厂总数达到90多家, 啤酒产量为51.59万吨。
然而，我们啤酒工业高速发展真正发生在1979年至1988年这十年间，我国的啤酒工业每年以30%以上的速度持续增长。
进入80年代， 我国的啤酒厂如雨后春笋般不断涌现，遍及神州大地。
到1988年我国大陆啤酒厂家已发展到813个，总产量达662.77万吨, 仅次于美国、德国，排名世界第三。
20世纪90年代，中国啤酒工业进入飞跃发展的巩固阶段。
啤酒产量持续增长，1993年达到1225.6万吨，占当时世界啤酒总产量（1.2亿吨）的1/10，居世界啤酒生产国产量排名的第二位。
1999年首次达到2,080万吨的顶峰，同时，啤酒业的发展速度已经从1992年的21.8%逐渐减慢到1997年的12%，1998年衰退到5.2%。
自此，啤酒工业进入一个低速增长期，2001年，啤酒产量达到2273.8万吨，年增长率进一步降低到1.9%；2002年开始回升，啤酒业产量为2,386.83万吨，已超过美国的2200多万吨，居世界第一。
其中生产能力超过200，000吨的啤酒厂有21家，其产量之和占全国总产量的42%；生产能力超过100，000吨的有26家，其产量之和占全国总产量的15%。
2003年，全国啤酒总产量再创历史新高，达到2540.48万吨，增长率为6.97%，真正成为世界最大的啤酒生产国和啤酒消费市场。
2啤酒工业现状及发展趋势
2.1啤酒工业现状
综观仅有百年历史的中国啤酒工业，可以发现在改革开放以后涌现出了一大批具有品牌、技术、装备、管理等综合优势的优秀企业，如“青啤”、“燕京”、“华润”、“哈啤”、“珠江”、“重啤”、“惠泉”、“金星”等国际和国内的知名企业。
由于啤酒的运输、保鲜等行业特点，加之地方保护主义作崇，使中国啤酒工业形成了诸侯割据、各自为政的"春秋战国"局面。
纵然中国啤酒产量已突破2500万吨，位居世界第一；纵然已有四家中国啤酒集团的年产量超过100万吨，但与国际啤酒大国及啤酒发达国家相比，在集团化、规模化、质量、效益、品牌等方面我们均还比较落后。
虽然“青啤”、“华润”、“燕京”等已开始踏上集团化、规模化道路，但在质量、效益等方面与国际品牌尚有一定差距。
2.1.1我国啤酒厂的企业规模普遍偏小，经济效益十分不理想。
不合理企业规模偏多，达不到啤酒生产应有的经济规模。
通过对国内外技术经济指标的数据分析得出，年产10万吨以上规模的啤酒厂才会有较好的技术效益。
我国现有啤酒生产厂500多家，按2001年啤酒产量2273.8万吨计算，平均单厂产量约5.3万吨。
而目前，我国还有200余家年产3万吨以下的小型啤酒厂和若干中型啤酒厂，由于这类啤酒厂的规模太小，投资低，装备水平较为落后，再加上管理不善、产品质量不稳定，这类企业大多处于被淘汰的边缘。
2.1.2技术经济指标同世界先进技术相比，还存在一定差距。
在防止跑、冒、滴、漏、废水再循环使用、煮沸二次蒸汽的回收、热能回收、改蒸汽发生炉为高压热水炉、全厂计算机控制等方面与世界啤酒发达国家相比均具有较大的差距，对技术经济指标必然要产生一定影响。
虽然我国引进了不少先进设备，学习了不少国外的管理技术，为提高技术经济指标创造了一定条件，但由于管理体制、管理水平、人员素质等各方面的原因，还未能有效提高技术经济指标。
2.1.3机械装备水平不高。
一些啤酒生产企业由于建厂时条件所限，设备陈旧、老化，生产能力不足，自动化程度不高，工艺落后。
又由于缺乏资金，不能添置新的仪器与设备，更无法进行扩建。
啤酒行业又不属于国家的基本建设范畴，因而得不到政策上的支持，多数啤酒企业只能依靠自身的力量和地方政府的支援筹集资金改变现状。
所以发展较慢，与先进的啤酒生产企业相比，尚有较大的差距。
2.1.4科研水平不高。
随着啤酒工业的发展，我国啤酒生产技术水平显著提高，国内大多数啤酒生产企业都能掌握和应用，但是研究水平和技术储备水平较低，新的超前课题很少，这同科研经费短缺和国家安排科研项目投入计划有关，而企业在这方面的投入也非常少，因而严重影响了高水平较长远课题的研究工作。
这一现象虽说是符合我国啤酒生产发展的特定时期，但对啤酒的稳定与良性发展不利。
2.1.5环保问题急待解决。
目前在国内，对废气、废渣以及噪声的污染还没有引起人们足够的重视，如煮沸时排放废气，工厂瓶装车间、压缩机等产生噪声，碎瓶、废瓶再制瓶等的有效治理还未得到重视和应用。
而国外一些啤酒厂则对公众开放，让公众监督啤酒厂的环境、卫生管理，认识到环保是为了企业更好地发展，明确界定环保问题已成为人们生活中迫切需要解决的重要问题。
现在，我国大、中型啤酒企业也开始治理污染，主要进行废水污染的处理，但与国际水平相比仍有很大差距。
中国啤酒业的"春秋战国"之后，按照历史发展规律，必将是天下统一。
或者形成三足鼎立的新局面。
中国啤酒市场正在经历从完全竞争市场到寡头竞争市场，从分散市场到统一市场的变化。
上述的转化在美国用了30年的时间，在中国预计要用10～20年的时间来完成，这一进程的长短取决于各方面的配合，如基础设施建设，运输状况，啤酒口味的统一，全国性的品牌的形成和行业的集中度的提高。
2.2发展趋势
目前，中国大陆地区的城市居民的年人均啤酒消费量为32公升，全国人均啤酒消费量不足18.5公升，约为德国的10%，美国的17%。
作为影响啤酒市场规模的因素有两个：
一个是人均啤酒消费量，另一个就是人口数量。
我国农村居民占全国人口总数的69.6%，据此推算，农村居民每年人均啤酒消费量约10公升。
随着工业化进程的加快，农村居民的生活水平将不断提高，城乡差距将进一步缩小，啤酒消费量将进一步提高，我国又是世界上人口最多的国家，并且人口仍在继续增长。
因此市场空间很大。
未来几年里，我国啤酒行业的发展趋势为：
2.2.1我国啤酒市场竞争会更加激烈；市场竞争趋于规范化，市场竞争由价格竞争转向品牌竞争和服务竞争。
效益成为企业最终的追求目标。
2.2.2整个行业逐步进入成熟期，行业内的整合速度进一步加快，整合过程规范化。
企业向集团化、规模化发展，股份制优势更加明显。
啤酒企业以收购、兼并等不同方式进行规模扩张。
目前国内较有实力、年产量40万吨以上的啤酒集团有12个（包括中外合资外方控股集团），其产量已占全国总产量的40%以上。
这些集团将主导中国啤酒行业的发展。
大啤酒企业集团的地位进一步巩固，有望出现寡头垄断的局面。
2.2.3啤酒企业的品牌意识增强，更加注重品牌战略的实施，市场对名牌产品的需求增加。
企业的市场竞争能力增强，重视企业内部核心能力的培养。
2.2.4在市场营销中，广告的投入量加大，包装形式多样化，营销方式多样化。
2.2.5产品特点：
首先，啤酒品种更加多样化、功能更加齐全。
新品趋向特色型、风味型、轻快型、保健型、清爽型等。
具备不同功能的啤酒将满足不同年龄阶段、不同层次、不同类别的消费者需要。
其次，消费需求转向低度化、清爽型的啤酒，以淡味、淡色啤酒为主体的基础上，将培育浓醇型啤酒、高浓度啤酒和真正的特殊风味啤酒等。
纯生啤酒具有较大的发展空间。
2.2.6先进的技术和设备在啤酒生产中被广泛应用，随着国内外技术交流的加快，国外啤酒生产中应用的成熟技术几乎都在中国落户。
纯生啤酒生产技术、膜过滤技术、微生物检测和控制技术、糖浆辅料的使用、PET包装的应用、啤酒错流过滤技术及ISO管理模式将在啤酒生产中继续应用推广，啤酒质量将得到明显提高。
3啤酒工艺过程
我国啤酒的正规化生产源于十九世纪末。
五六十年代，随着国家的经济的复苏和人民生活的改善，政府斥资兴建了一批啤酒厂，使我国的啤酒生产业初具规模。
至八十年代，我国经济快速增长，啤酒产业也得了空前的发展，并迅速成为了一个啤酒大国。
早期的啤酒生产，设备落后，且监控过程大多采用人工方式，再加上啤酒生产的长时性特点，使人工任务量过大，很容易出现质量问题。
后期虽然开始启用一些控制设备，但多数存在控制过程简单，可视性差，生产过程数据不能进行有效地保存分析，控制精度和灵活性也欠佳。
随着近些年来计算机的迅速普及，监控组态软件技术的日益成熟，人们开始运用组态软件进行啤酒生产过程自动化控制，避免了人为操作的失误，具有足够的灵活性，控制过程精度也有了很大的进步。
生产过程历史数据的有效保存，也为厂家进行控制过程分析，控制曲线改进，进一步提高产品质量，提供了良好的原始数据参考。
3.1麦芽制造
大麦的化学组成 ：
大麦提供啤酒酿造所必需的浸出物和适量的蛋白质，大麦含水12%~20%，含干物质80%~88%。
制麦的主要过程为：
大麦进入浸麦槽洗麦、吸水后，进入发芽箱发芽，成为绿麦芽。
绿麦芽进入干燥塔/炉烘干，经除根机去根，制成成品麦芽。
从大麦到制成麦芽需要10天左右时间。
制麦的主要目的是使大麦吸收一定的水分后，在适当的条件下发芽，产生一系列的酶，以便在后续处理过程中使大分子物质（如淀粉、蛋白质）溶解和分解。
绿麦芽通过干燥会产生啤酒所必需的色、香、味等成分。
3.2 麦汁制备
原料粉碎 ：
麦芽粉碎方法分为三种，即干法粉碎、增湿粉碎和湿法粉碎。
干法粉碎是一种传统的并且一直延用至今的粉碎方法，而增湿粉碎和湿法粉碎被越来越多的厂家采用。
干法粉碎采用锟式粉碎机。
3.3 糊化
淀粉粒在一定温度下吸水膨胀而破裂，淀粉分子溶出，呈胶体状态分布于水中，形成糊状物，这个过程称为糊化，为物理用作。
糊化步骤1：
加水 在糊化锅中加入一定量的水
糊化步骤2：
升温至30度 加热至30℃，有利于各种淀粉酶的浸出
糊化步骤3：
搅拌 在靠近锅底处设有浆式搅拌器，搅拌可以防止物料沾锅和提高传热效果。
糊化步骤4：
糊化锅投麦芽及大米粉
大米是我国啤酒酿造广泛采用的一种辅助原料。
其最大特点是淀粉含量高，可达75%~82%，无水浸出率高达90%~93%，而蛋白质含量较低，只有8%~9%，多酚类物质和脂肪的含量较低。
因此用大米作辅料，酿造的啤酒色泽浅，口味爽净，泡沫细腻，酒花香味突出，非生物稳定性较高。
为防止糊化醪稠厚和粘结锅底，改善糊化效果，一般掺加15%~20%的麦芽。
糊化步骤5：
升温至70度保持20min 辅料醪的煮沸称为预煮，预煮可进一步使淀粉充分糊化，提高浸出率，同时可提供混合糖化醪升温所需要的热量。
糊化步骤6：
升温至100度 辅料醪的煮沸称为预煮，预煮可进一步使淀粉充分糊化，提高浸出率，同时可提供混合糖化醪升温所需要的热量。
糊化步骤7：
糊化液的排出
糊化步骤8：
冲洗糊化锅
3.4糖化
糖化是麦芽内含物在酶的作用下继续溶解和分解的过程。
麦芽及辅料粉碎物加水混合后，在不同的温度段保持一定的时间，使麦芽中的酶在最适的条件下充分作用相应的底物，使之分解并溶于水。
原料及辅料粉碎物与水混合后的混合液称为“醪”（液），糖化后的醪液称为“糖化醪”，溶解于水的各种干物质（溶质）称为“浸出物”。
浸出物由可发酵性和不可发酵性物质两部分组成，糖化过程应尽可能多地将麦芽干物质浸出来，并在酶的作用下进行适度的分解。
糖化方法：
根据是否分出部分糖化醪进行蒸煮来分，将糖化方法分为煮出糖化法和浸出糖化法；使用辅助原料时，要将辅助原料配成醪液，与麦芽醪一起糖化，称为双醪糖化法，按双醪混合后是否分出部分浓醪进行蒸煮又分为双醪煮出糖化法和双醪浸出糖化法。
糖化步骤1：
加水
糖化步骤2：
升温至37℃
糖化步骤3：
搅拌
糖化步骤4：
投料
糖化步骤5：
升温至50℃
糖化步骤6：
糊化锅醪液的兑入
糖化步骤7：
糖化液的排出
糖化步骤8：
冲洗糖化锅
3.5过滤
糖化结束后，必须将糖化醪尽快地进行固液分离，即过滤，从而得到清亮的麦汁。
固体部分称为“麦糟”，液体部分为麦汁，是啤酒酵母发酵的基质。
糖化醪过滤是以大麦皮壳为自然滤层，采用重力过滤器或加压过滤器将麦汁分离。
过滤步骤1：
进料
过滤步骤2：
回流
过滤步骤3：
醪液的排出
过滤步骤4：
洗糟 过滤步骤5：
出糟
过滤步骤6：
清洗筛板
3.6煮沸
煮沸的目的：
蒸发多余的水分； 破坏酶的活性，终止生物化学变化，固定麦汁组成； 麦汁灭菌； 浸出酒花中的有效成分； 使蛋白质变性凝固。
添加酒花：
啤酒花可以赋予啤酒爽口的苦味和特有的香味，促进蛋白质凝固，提高啤酒的非生物稳定性，此外还有利于啤酒泡沫和起到抑菌作用
在酒花的化学组分中，对啤酒酿造具有重要意义的三大主要成分是酒花树脂、酒花油和多酚物质。
煮沸步骤1：
进料
煮沸步骤2：
加水
煮沸步骤3：
煮沸
煮沸步骤4：
加酒花 沸腾10分钟后加入苦型酒花
煮沸步骤4：
加酒花 沸腾30分钟后加入苦型酒花
煮沸步骤4：
加酒花 沸腾终止前10分钟后加入香型酒花
煮沸步骤5：
排液
煮沸步骤6：
喷淋冲洗
3.7沉淀
发酵前必须除掉热凝固物。
热凝固物主要是蛋白质与多酚物质的复合物，另外吸附一些酒花树脂和无机物，若带入发酵醪中，可能会黏附在酵母细胞表面，将影响酵母的正常发酵，影响啤酒色度、泡沫性质、苦味和口感稳定性。
旋沉步骤1：
进料
旋沉步骤2：
排液
旋沉步骤3：
喷淋冲洗
3.8发酵
3.8.1啤酒酵母
啤酒酵母属真核生物，细胞结构类似高等生物，包括细胞比、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡、线粒体以及各种贮藏物质。
啤酒酵母的化学成分
啤酒酵母的细胞以含水分为主，为75%~85%。
干物质只占15%~25%，主要由碳、氢、氧、氮和少量矿物质组成，其中碳占49.8%，氢占6.17%，氧占31.1%，氮占12.7%，这些元素组成了酵母细胞内各种有机物质和无机物质。
啤酒酵母的菌落
啤酒酵母的菌落特征与细菌相似，但比细菌菌落大而厚，菌落表面光滑、湿润、粘稠，菌落质地均匀，正反面和边缘、中央部位的颜色都和均一，啤酒酵母的菌落为乳白色。
啤酒酵母的繁殖：
酵母菌的繁殖方式可分为无性繁殖和有性繁殖两大类：
无性繁殖包括芽殖、裂殖和产生无性孢子：
有性繁殖主要是产生子囊孢子。
在正常的营养状态下，啤酒酵母都是无性繁殖。
主要以芽殖为主。
啤酒酵母的生活史：
啤酒酵母的生活史是单双倍体型，，单倍体及双倍体营养细胞都是可以进行芽殖繁殖。
通常双倍体营养细胞大，生活能力强，在一个群体内的单倍体随时间的推移而逐渐减少，啤酒酵母发酵都利用培养的双倍体细胞。
3.9 罐装
装瓶、装罐机：
酿造好的啤酒先被装到啤酒瓶或啤酒罐里。
然后经过目测和液体检验机等严格的检查后，再被装到啤酒箱里出厂。
洗瓶机：
洗净回收的啤酒瓶。
空瓶检验机：
极其细小的伤痕也不会放过。
感官检查：
每天新酿制的啤酒，由专门的负责人员进行实际品尝。
只有在确保其品质后，才将鲜美可口的啤酒呈送给您。
每一批啤酒在包装前，还会通过严格的理化检验和品酒师感官评定合格后才能送到包装流水线。
成品啤酒的包装常有瓶装、听装和桶装几种包装形式。
再加上瓶子形状、容量的不同，标签、颈套和瓶盖的不同以及外包装的多样化，从而构成了市场中琳琅满目的啤酒产品。
瓶装啤酒是最为大众化的包装形式，也具有最典型的包装工艺流程，即洗瓶、灌酒、封口、杀菌、贴标和装箱。
4啤酒行业的展望
4.1啤酒消费量仍将保持增长
目前世界啤酒总消费量约为1600亿升左右,每年微有增长。
我国啤酒市场尚未饱和,随着人民生活水平的提高和农村市场的扩大,啤酒消费量也将增大。
未来几年,预计每年增加产量80~100万吨以上,增长率逐步下降。
4.2技术及装备水平继续提高
世界啤酒工业的技术装备水平仍在不断提高,国际先进水平已实现生产工艺参数计算机实时监控,操作实现程控。
装备水平对啤酒质量的影响越来越明显,生产企业在技术改造上的投资会不断加大。
国内外啤酒品种都在朝多样化发展,啤酒口味向淡爽、饮料化发展,包装形式更加丰富。
我国未来几年啤酒技术发展方向将是:
酿造过程的无菌管理;降低啤酒溶解氧;提高啤酒风味稳定性;高浓稀释生产多品种酒。
产品发展方向是:
高档啤酒、纯生啤酒和淡爽啤酒等。
4.3啤酒进出口形势趋好
世界啤酒进出口量有扩大趋势,我国进入世贸组织后市场进一步开放,2003年国家对啤酒等酒精饮料不同程度的降低税率,其中麦芽酿造的啤酒税率由2002年的28%下降到2003年的14%。
2002年我国啤酒出口131046万千升,同比增长56%;金额6813万美元,同比增长68%。
进口41359万千升,同比下降19%;金额5426万美元,同比下降24%。
目前我国5万吨以上的啤酒企业80%都与国内外啤酒企业合资。
可见,我国啤酒行业是开放度较高的行业。
以青岛、燕京、珠江、哈啤等为代表的八个中国名牌啤酒,在国家的大力扶植下迅速成长,竞争力不断提高。
多年以来我国啤酒产品的进出口贸易一直是顺差,啤酒出口量和出口额大大高于进口量和进口额。
随着啤酒进口关税的逐步降低,啤酒进口量将逐步增加。
从国外进口的原装啤酒会有所增加,但因进口啤酒多数品牌知名度较高,价格比一般啤酒高得多,其进口总量不会太大,对啤酒行业发展影响不大。
因此,我国啤酒行业在国内市场面对外国品牌啤酒已具备较强的竞争优势。
4.4啤酒企业集约化经营是其未来发展趋势
从世界啤酒业的现状来看,啤酒生产向大集团集中是一个特点。
未来啤酒价格仍会受到压力,市场需求有所显著放缓。
中低档啤酒市场的厂家合并将会持续,高档市场的竞争则仍然激烈。
会有更多外国啤酒商参与中国市场或组成联盟。
中国的啤酒竞争将更趋激烈,强者更强,弱者愈弱,两极分化将更加突出。
我国啤酒企业的生产规模扩大。
目前已形成几个有明显优势的啤酒集团,分区域各自形成优势,产品互相渗透。
随着质量的提高,民族名牌啤酒会有较好发展。
国内啤酒产品供大于求的形势仍将持续,目前的啤酒市场主要由价格主导,一瓶630mL的啤酒平均销售价格在3元以下的,销售量占总销售量的70%以上,价格竞争激烈,虽然价格下降及利润率收窄,但价格竞争仍无减缓迹象。
由于大部分啤酒厂规模较小,难以获利,受经济环境所迫,数年前啤酒厂已开始进行合并,虽然合并步伐缓慢,但由于竞争剧烈,合并进程仍将会持续。
从我国啤酒行业整体来看,在近几年内出现的富者愈富、穷者愈穷的“马太效应”将进一步延续,这是在国家现有政策及啤酒业自身形势下发展的必然选择。
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