论文总字数：23856字

摘 要

本设计主要是年生产10万吨的浅色高膳食纤维啤酒。啤酒的发酵方法采用一罐式下层发酵法，按照传统的生产方法进行生产。不同的是在酿造前，在发酵罐内加入了一定浓度量的菊粉作为辅料，用于提高啤酒的膳食纤维含量,同时可以更稳定啤酒的理化性质。在发酵前，为了获得理想的膳食纤维啤酒,先做一系列浓度梯度的实验。利用实验室的发酵设备模拟工厂生产流程。用公认的膳食纤维测量标准AOAC985.29测量啤酒的膳食纤维含量并记录数值，进行对比结果得出最适浓度，有一定的现实意义。

本设计的内容主要有对发酵流程的分析设计、生产所需物料及耗量的衡算、主要生产设备的选型论证和副产物利用三废处理等。按照此设计流程生产，可达到年产10万吨高膳食纤维啤酒设计目的的同时，也给企业降低成本，取得良好的经济和社会效益。

关键词:菊粉、膳食纤维、酶-重量法、生产工艺设计

Abstract：This design mainly produces 100,000 tons of light color high dietary fiber beer annually. The fermentation method of beer is one-pot bottom fermentation, which is produced according to the traditional production method. The difference is that before brewing, a certain amount of inulin is added to the fermenter as an adjunct to improve the dietary fiber content of beer and stabilize the physical and chemical properties of beer. Before fermentation, in order to obtain ideal dietary fiber beer, a series of concentration gradient experiments were conducted. The laboratory fermentation equipment was used to simulate the factory production process. It is of practical significance to measure the content of dietary fiber in beer by using the accepted standard AOAC 985.29 and record the value. The optimum concentration of dietary fiber can be obtained by comparing the results.

The main contents of this design are the analysis and design of fermentation process, the balance of material and consumption required for production, the selection and demonstration of main production equipment, and the utilization of three wastes by-products. According to this design process, the production can achieve the design purpose of producing 100,000 tons of high dietary fiber beer per year, at the same time, it also reduces the cost of enterprises, and achieves good economic and social benefits.

Keyword：Inulin、Dietary fiber、Enzymatic-gravimetric Method、Production process design

目 录

1 前言 3

1.1 我国啤酒产业的现状与问题 3

1.2 开发高膳食纤维啤酒的目的及意义 3

1.3 设计研究的内容与方法 4

1.4 实验基本原理 5

1.5 仪器与试剂 5

1.6 测定过程 5

1.7 测定结果及结论 7

2 啤酒的发酵流程设计 7

2.1 发酵总流程的设计 7

2.2 原辅料选择 7

2.3 麦芽/大米的处理 9

2.4 麦芽汁处理 10

2.5 啤酒的发酵 12

2.6 啤酒过滤与包装 14

3 物料、耗量衡算 14

3.1 以100 kg原料（70 kg麦芽和30 kg大米）生产12°淡色啤酒物料衡算 15

3.2 生产100 L的12°啤酒的物料衡算 16

3.3 糖化一次定额量 17

3.4 耗水衡算 18

3.5 冷却衡算 19

4 主要设备的选型与论证^[12] 20

4.1 大米/麦芽粉碎机 20

4.2 糊化/糖化锅 20

4.3 硅藻土过滤机 21

4.4 迴旋沉淀槽 21

4.5 薄板换热器 22

4.6 酵母培养罐 22

4.7 发酵罐 22

4.8 清酒罐 24

5 副产物的利用及三废处理 24

5.1 麦糟利用 24

5.2 CO₂的利用 24

5.3 酵母的回收与利用 25

5.4 三废处理 25

结论 27

参考文献 28

致谢 29

前言

我国是全世界啤酒生产及消费的大国之一。啤酒作为一款含酒精性的风味饮品，在炎热的夏季因其优秀的解暑解渴能力而尤其畅销，深受我国各地人民的喜欢。啤酒含有的营养成分非常丰富，且容易被人体吸收，如含有大量镁、钾、磷等微量元素和维生素B族等，也含有较多的酚类抗氧化物质。这些抗氧化物可以减少人体内氧自由基的堆积，从而延缓机体的衰老。因此啤酒素有“上等的液体食品”之称。

适量饮用啤酒可以起到提神、利尿和帮助消化起到减肥等作用。啤酒虽然富含人体所需要的营养物质，但是由于经由混合原料的发酵，使其具有很高的热量，也有“液体面包”之称。以原麦汁浓度为5°P的啤酒为例，其每升含有的热量就高达440 kcal。在现代社会高强度快节奏的生活下，人们难以控制自己的对酒精的成瘾性。如果不理性喝酒，长期过量饮用不仅会带来肥胖啤酒肚等外观问题，而且人体易于吸收的营养会不断在人体内堆积，形成更多的内脏疾病，例如脂肪肝。过度饮用会导致细胞功能被破坏，肝脏来不及分解酒精，轻则酒精中毒神志不清，重则造成肝硬化等内脏疾病，给生命带来严重的危害。

为了使啤酒更符合现代人注重的健康饮食观念与需求，本设计通过添加一定比例的菊粉进行实验设计，利用膳食纤维具有的理化特性和生理功能，对啤酒进行降低机体吸收高热量的处理，且给出一个合理的年产10万吨高膳食纤维啤酒厂的设计。

我国啤酒产业的现状与问题

随着人均收入和生活品质的逐步提升，人们越来越注重低脂低糖高膳食的饮食需求，对啤酒的需求也渐渐转变成“少喝酒，喝好酒”。据中商研究院的相关数据进行比较不难得出，我国的啤酒产量销量由2014年即呈现出逐年双下滑的事态。酿造成本的提升，进口中高端啤酒的市场冲击，让国内的啤酒市场遇冷，导致一些产能较分散的小企业低端啤酒品牌逐渐退出地方市场，大企业的市场投资和生产也渐趋于理性。中高端啤酒开始拉动产品结构升级转型，人们对中高端啤酒的需求也稳步上升。

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