[摘 要]发酵是啤酒生产工艺中最重要的一个环节，对啤酒的品质有着非常重要的影响，

发酵的效果关键在于温度控制。为此本文针对国内外啤酒发酵温度控制系统的发展现状进行
了探讨，并对国内啤酒发酵温度控制系统发展现状进行了分析。

 

　　

[关键词]发酵 温度 控制系统 发展现状 

　　啤酒已经是我们人类生活中不可或缺的一类饮品，市场的需求量很大。啤酒酿造过程中，
主要是发酵过程最长、是香味物质生产最重要的阶段。发酵主要对生产率和产品质产生影响。
在最近的五十年中，通过对各种单元操作的良好控制可以提高酿造过程的生产率。在啤酒酿
造过程中，通过提高发酵温度来缩短发酵时间

 (从 8

℃升至 13℃~14℃)，但是为了保持啤

酒的风味特性，需要对发酵过程进行保压发酵。温度普遍提高反应速度，温度和压力联合作
用主要控制香味物质的合成。因此发酵温度的严格控制在整个啤酒生产过程中是至关重要的。
目前，国内外啤酒生产厂家所采用的温度控制方法各不相同。

 

　　一、国内外温度控制系统发展

 

　　在啤酒发酵过程中，工艺操作的控制主要是对温度、糖度、双乙酰、压力和时间变化的控
制，而这些参数又是相互耦台的。糖度、双乙酰的控制是通过调节温度来完成的，而时间和
压力的控制，在一定浓度、酵母数量和活性条件下，也取决于发酵的温度。因此，啤酒发酵
过程控制主要是对发酵温度的控制，发酵温度是决定啤酒口感、风味等的个重要指标，但现
场温度的控制比较困难，在现代化生产的今天，为保证啤酒风味的一致性，满足生产的连
续化、自动化的需要。根据现场的要求，采用先进的智能控制策略来对啤酒发酵过程进行控
制是必然的，在其发展过程中，主要经历丁以下几种控制方式：

 

　　

1.完全手动操作方式 

　　操作人员在现场或集中操作盘上控制主要设备的启停，阀门由工人到现场操作。这种方
式下啤酒生产的控制完争由人工操作，生产工艺参数得不到可靠执行，一致性比较差，啤
洒质量受人为因素影响较大，因此啤酒口味稳定性较差．而且工人的操作劳动强度很大，
主要生产设备与装置不能工作在虽佳状态，原材料利用率低，产品能耗大。

 

　　

2.半自动控制方式 

　　半自动控制方式又称集中手动控制方式，采取诸如数据采集器等手段采集各种过程量
并送入控制室，控制室设有模拟屏或上位机，在模拟屏或

E 位机上显示各种温度、流量、压

力和液位等过程参数和电机、阀门的开启状态，对生产过程进行监控。

 

　　

3.常规的单变量 PID 控制策略 

　　在啤酒发酵罐的温度控制系统中，常规的单变量

PID 是以大罐的中部温度为被控制量，

中部冷却带阀门开度为控制量，阀门的开度在不同的发酵阶段具有相应的比例系数，比例
系数主要依赖人的经验，是典型的单变量控制策略。但是，经过分析，啤酒发酵过程是多变
量控制系统，因此，该单变量控制策略无法解决发酵罐上、中和下

3 个冷却带的耦合问题，

因此比例系数依赖于人的经验，所以严重影响控制精度。

 

　　

4.模糊控制策略 

　　采用模糊控制策略虽然能充分利用其非线性结构、不需要建立被控对象的精确数学模型，
在一定程度上提高了系统的鲁棒性，基本满足实际生产的需要，但是离线建立的模糊控制
规则表不能在线修改。

 

　　

5.多变量控制 

　　对现有单变量控制器进行改进的一个有效的措施就是对发酵罐实施多变量控制策略，
薛福珍等人对系统进行

Smith 预补偿和多变量解耦之后，对控制量进行了约束优化调节，

并成功用于对啤酒发酵的温度控制，取得了比较满意的控制效果。

 

　　综上所述，各种控制策略都有其优缺点，从长远的角度来看，现代控制理论与智能控
制理论有广阔的发展前景，具有较高的研究和使用价值。