束后立即过滤,除去麦糟,麦汁经煮沸定型后除去酒花糟,然后冷却与澄清。澄清的麦汁冷却 至6.5~8.0℃,接种酵母,进行发酵。发酵分主发酵(亦称前发酵)和后发酵(即贮酒)。主发酵 是将糖转化成乙醇和二氧化碳;后发酵是将主酵嫩酒送至后酵罐,长期低温贮藏,以完成残糖 的最后发酵,澄清啤酒,促进成熟。经过后发酵的成熟酒,需经过滤或分离去除残余酵母和蛋 白质。过滤后的成品酒,若作为鲜(生)啤酒出售,可直接装桶(散装)就地销售。外运的或 出口的啤酒,必须经杀菌,以保证其生物稳定性,杀菌后的啤酒称熟啤酒。 大麦一[选一浸麦一[发芽一干爆一成品麦芽一→贮藏 排水 图1-1-1制麦工艺过程图示 二、啤酒厂废水主要来源 从图11-2可见啤酒厂废水主要来源有:麦芽生产过程的洗麦水、浸麦水、发芽降温喷 雾水、麦槽水、洗涤水、凝固物洗涤水;糖化过程的糖化、过滤洗涤水;发酵过程的发酵罐 洗涤、过滤洗涤水;罐装过程洗瓶、灭菌及破瓶啤酒;冷却水和成品车间洗涤水;以及来自 办公楼、食堂、单身宿舍和浴室的生活污水。 麦芽—化 过滤—麦汁煮沸 大米一化 废汁冷却 外运 发酵 排水至处理场 杀藺 过滤 洗瓶 排水 {灌 清酒 图112啤酒工艺生产过程及相关排水情况 三、啤酒生产废水的特点 啤酒生产过程用水量很大,特别是酿造、罐装工序过程,由于大量使用新鲜水,相应产 生大量废水。由于啤酒的生产工序较多,不同啤酒厂生产过程中吨酒耗水量和水质相差较 大。管理和技术水平较高的啤酒厂吨酒耗水量为8~12t,我国啤酒厂的吨酒耗水量一般大 于该数值。国内每吨啤酒从糖化到灌装总耗水10~20m3。啤酒工业废水可分为以下几类 (参见图1-12和表1-11) 表11-1北京某啤酒厂废水量突测值 废水排水量麦芽车间 (糖化发酵)」灌装车间厕所厂区生活污 酿造车间 水(澡堂)」CO2国收冷却水溢全厂总 流跑水 排水量 月排水量/mn370 26549 3000 日平均/m3)236 104.53567.5 (1)清洁废水冷冻机、麦汁和发酵冷却水等。这类废水基本上未受污染。 (2)清洗废水如大麦浸渍废水、大麦发芽降温喷雾水、清洗生产装置废水、漂洗酵母 水、洗瓶机初期洗涤水、酒罐消毒废液、巴斯德杀菌喷淋水和地面冲洗水等。这类废水受到 不同程度的有机污染。 (3)冲渣废水如麦糟液、冷热凝固物、酒花糟、剩余酵母、酒泥、滤酒渣和残碱性洗 涤液等。这类废水中含有大量的悬浮性固体有机物。工段中将产生麦汁冷却水、装置洗涤
水、麦糟、热凝固物和酒花糟。装置洗涤水主要是糖化锅洗涤水、过滤槽和沉淀槽洗涤水, 此外,糖化过程还要排出酒花糟、热凝固物等大量悬浮固体。 (4)装酒废水在灌装酒时,机器的跑冒滴漏时有发生,还经常出现冒酒。废水中掺入 大量残酒。另外喷淋时由于用热水喷淋,啤酒升温引起瓶内压力上升,“炸瓶”现象时有发 生,因此大量啤酒洒散在喷淋水中。循环使用喷淋水为防止生物污染而加入防腐剂,因此被 更换下来的废喷淋水含防腐剂成分。 (5)洗瓶废水清洗瓶子时先用碱性洗涤剂浸泡,然后用压力水初洗和终洗。瓶子清洗 水中含有残余碱性洗涤剂、纸浆、染料、浆糊、残酒和泥砂等。碱性洗涤剂定期更换,更换 时著直接排入下水道可使啤酒废水呈碱性。因此废碱性洗涤剂应先进入调节、沉淀装置进行 单独处理。所以可以考虑将洗瓶废水的排出液经处理后储存起来,用来调节废水的pH值 (啤酒废水平时呈弱酸性),这可以节省污水处理的药剂用量 四、单位排水量 表112是国内相关厂家的生产情况,经过统计平均吨酒耗水量为17~30m3。 表1-1-2啤酒厂耗水量统计表(1983) 单位年用水量仂m啤酒产量/万t/)耗水量(吨酒)/(m3/)麦芽产量/(t/)耗水量(吨麦芽)/(m2A 青岛啤酒厂 19.17 8890 22.6 上海啤酒厂 113.4 .8 410 上海华儿啤酒厂 71.7 17.45 29,41 杭州啤酒厂 2.0 北京啤酒厂 143 2.5 I0(新设备 3300 23(老设备) 北京五星啤酒厂 118 4384 京燕京啤酒厂6 0.0 从表1-1-2可以看出,睥酒生产的废水排放量,厂与厂之间差距很大,同时对于同一个 厂不同时间的排水量也有较大差异,这是由于季节不同生产量不同所造成的。表1-13所列 为热水和冷水耗用量,是指国内较先进的年产万吨啤酒、每日糖化六次的生产厂日耗水量 可作为参考。根据季节废水流量可能会有波动,一般夏季生产量大于冬季,水量也因此变 化,甚至每周也有水量的变化。有的工厂啤酒生产每周七天日夜进行,但装瓶工序在周末停 止两天,因此到周-时,废水排放出现峰值。对间隙排放方式的啤酒废水的水质逐时变化范 围也较大,最大值为平均值的近2倍。 袁113年产万吨啤酒厂日热水和冷水耗水量 冷水用量m3 温度 麦汁冷却 热水用量/m3 麦芽、辅料混合 洗涤筛蓖底 测定桶容积 洗辖 80 洗发酵 洗酒花糟 80 洗后酵槽 2.5 洗清酒罐 洗麦汁管路 15.12 水力除麦槽 洗麦汁冷却设备 水力陈酒花槍 洗酒糟贮槽 0.62 糖化设备 7.2 洗压榨机 洗麦汁冷却设备 3.6 洗酵母贮槽 洗生酒桶 3.0 9 洗啤酒过滤设备 9.6 洗其他设备 洗地面 总量 量
4 五、废水水质 从麦芽制备开始,直到成品酒出厂,每一道工序都有酒损产生。酒损率与生产厂的设备 先进性、完好性和管理水平有关。酒损率越高,造成的环境污染越严重。先进厂的酒损率约 在6%~8%,一般水平啤酒厂的酒损率在10%~12%。与废水排放量一样,废水的水质在 不同季节也有一定的差别,尤其是处于髙峰流量时的啤酒废水,其有机物含量也处于高峰。 按全国平均水平,每制成品酒1t,排出CODc污染物约25kg,或BOD污染物15kg,悬浮 性固体约15kg。 国内部分啤酒厂其他废水特性参见表11-4。国内啤酒厂进水CODe含量多在1000 2500mg之间,BOD5含量在600~1500mg兀之间。从以上各表可以看出,啤酒废水 BODs与COD的比例高达0.5左右,说明这种废水具有较高的生物可降解性。啤酒废水中 也含有一定量的凯氏氮和磷。 衰1-1-4国内几家啤酒厂污水处理工程进水指标 厂别 值sm) ODo/(mg/) BODA/(mg/L)污水量/mh) 济南白马山啤酒厂 进65 1950 福州第一家啤酒厂 进6~9 200 8000 进6-9 15000 1000-110 00~800 800-1200 上海啤酒厂 桂林 5-8 1000~1100 常州酸酒总 杭州啤酒 岛啤酒厂 500~1000 ①表头中,SS代表SS的含量COD代表COD的含量,等等。全书同。 第二节啤酒行业的综合利用 、啤酒生产的副产物 啤酒生产的主要原料是大麦和酒花、大米,但并不是利用这些原料的全部,而只是利用 其中的淀粉,大部分蛋白质留在麦糟及凝固物中。同时,啤酒生产还排出废酵母、废酒花、 废啤酒、二氧化碳等副产品。 年生产12万t啤酒厂,每年可回收的主要副产品的数量及经济效益如表1-15所示。 表115年产12万t啤酒厂主要副产物 副产品 「醒基质■xa)含水*%干圈物(h)单价/元小)总价/万元A 24000~36000 )85400-7200 84-132 化碳 144(湿基) 这些副产物有两个特点,一是含有许多营养成分,且无毒,适合于生产饲料和食品;二
是含水分高,因而贮存运输不方便。目前大部分厂尚未进行回收利用和处理,直接外排,既 污染了环境,又浪费了大量宝贵资源。啤酒生产的副产品的来源与数量可见表116 衰1-16障酒厂耐产品的数量(吨啤酒)和来源 删产品 数量/(kg) 含水率/% 于固物/(kg) 来源区段 谷物粉尘 谷料的粉碎与输送 200~300 过滤 淡麦麦汁 1.34 与过滤 后洗出液 酒花分离 热凝固物 3~35 1.00 麦汁瘦清 酵酵母 3.5-5.5 0.76-1.10 20~33 0.3~0.5 剩余啤酒 酵与贮酒 硅藻土 1.5-2.0 氧化碳 溢出啤酒 过滤与灌装 稀碱液 、碑酒废酵母生产饲料酵母 1.啤酒酵母产生和成分 传统啤酒工艺中,啤酒酵母约为啤酒产量的0.1%-0.2%(干基);而露天发酵大罐, 由于选择的酵母菌种不同,啤酒酵母约为啤酒产量的02%~0.3%(于基)。目前,啤酒厂 除将小部分酵母泥留作种子使用外,大部分连同其中的残留啤酒直接排入下水道,严重污染 环境(酵母泥的生物耗氧量、化学耗氧量均高达100g以上)。 实际上,啤酒酵母中含有丰富的蛋白质(约占啤酒酵母的50%,见表117),而蛋白质由各 种氨基酸组成,如丙氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸、结氨酸、脯氨酸、组氨酸、赖氨酸 天门冬氨酸及谷氨酸等(详见表1-18),这些氨基酸绝大部分是人和家禽所必须的氨基酸,因 此,啤酒酵母作为人类食品和家禽饲料添加剂都具有很高的营养价值(详见表119)。 襄11-7牌酒酵母中的主要成分 酵母粉主要成分/% 酵母粉主要成分/% 醉母粉主要成分/% 粗蛋白 47.3 钙 水分 9.0 脂肪 粗纤维 灰分 盐分 0,49 118啤酒母氨基酸组成/% 名称 分干物质湘蛋氨阶色氨汉复购氨破苏氦瞬早亮氨氢映天们冬破氨 酸情氨酸苯丙氨酸谷氨酸 酵母粉93045.0340.81.00.5252.21.32.4322.21.91.7 衰1-1-9啤酒酵母雏生素及微量元 成分 维生素/(mg/kg) 名称 干物质胡萝卜硫胺素⊥核黄素工烟酸 酸胆确 醉母粉93% 叶 维生素E 94638547014.04800 成分 微量元素/〔mgkg) 名称 酵母粉 5.7
2.啤酒废酵母生产饲料酵母工艺流程 (1)生产工艺啤酒废酵母→亠贮存一成浆→泵送·干燥→粉碎→产品→装袋。 (2)生产成本 ①lt饲料酵母耗蒸汽6.5t(165元计); ②1t饲料酵母耗电400kwh(度)(1kWh0.40元计); ③lt饲料酵母耗水10t(1t0.50元计); ④年产3万t啤酒厂,同时生产40t饲料酵母,需2人及管理人员6人,每人每月工资 奖金550元 ⑤设备折旧及维修费用,每年为08万; ⑥其他费用,每年为0.5万。 (3)经济效益估算 ①年产3万t啤酒厂,生产40t饲料酵母,每吨饲料酵母,销售价为3100 00元(1994年 二季度价格),全年销售总收入为124万元; ②年产3万t啤酒厂,生产40t饲料酵母,总支出(能耗、人工设备折旧、其他费等) 为7.8万元。 综合上述销售收人与总支出,每年可盈利4.6万元。同时将啤酒废酵母生产饲料酵母 后,酵母泥基本不再排放,大大减轻了污水排放和处理的污染负荷。 (4)主要设备介绍酵母泥采用单滚筒的烘缸进行干燥,干燥后的酵母成片状,含水率 为9%以下,色质淡黄,酵母香味浓郁。为便于包装出售,可增加一台(或二台)粮食粉碎 机将其粉碎成粉。酵母干燥主要由烘缸、左与右支架、传动系统刮刀装置、预热装置、料 槽、螺旋输送器及汽路系统构成 啤酒废酵母泥制取超鲜调味剂 1.概述 利用唪酒酵母泥制取超鲜调味剂的技术,可以为啤酒酵母泥的综合利用开辟一条新途 径。该技术是以啤酒厂的副产物废酵母泥为主原料,既解决了啤酒厂的排污问题,减少了排 污费用,同时又合理地解决了啤酒废酵母泥的综合治理问题。突出优点是由于原料的改变, 使之投资少;工艺过程的缩短,减少了生产周期,降低了劳动强度;设备简单;操作方便, 技术可靠,这些都有利于产品质量的提高。应用传统工艺使用豆粕酿造酱油,只含有十几种 氨基酸;而该技术由于原料的改变,研制出来酱油可含有三十多种氨基酸和维生素,其中赖 氨酸是酱油的主要成分。鸟苷酸号称“强力味精”,其鲜度是普通味精的6倍以上,使新酱 油味道更鲜美,具有浓郁的肉香味。故普通酱油的综合营养指标很难与新产品相比。而传统 工艺中发霉大豆所产生的黄曲莓难以完全消除,加之漫长的酿造周期、敞开式的作业,都制 约了其取得较好的卫生指标。 2.基本原理 该技术采用生物技术,结合物理方法,使酵母菡细胞破壁,将酵母菌中含有的蛋白质 核酸水解转化为氨基酸和呈味核苷酸,然后提取水解产物,制成富含多种氨基酸和呈味核苷 酸、B族维生素等物质,营养丰富、色香味具佳的调味品酱油和醋。 3.工艺流程 工艺流程为:酵母泥→洗涤→水解反应→·一次灭菌→半成品→二次灭菌→成品→化验指 标→包装→检验→入库