【正文】 1915年在北京由中國(guó)人出資建立了雙合盛啤酒廠。大麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植最早的谷物之 一，幾乎世界上所有地區(qū)都可種植，它的產(chǎn)量在谷物排名上，在小麥、玉米、稻谷之下，居第四位，而且大麥不是人類(lèi)主要的糧食，習(xí)慣上作飼料。 1 目 錄 第一章 緒 論 ................................................. 2 第二章 設(shè)計(jì)概論 .............................................. 2 設(shè)計(jì)目的 ............................................... 2 設(shè)計(jì)依據(jù) ............................................... 3 原料、輔料等物料的選擇標(biāo)準(zhǔn) ............................. 3 第三章 生產(chǎn)工藝的選擇及論證 .................................. 4 全廠工藝的選擇及論證 ................................... 4 糖化工藝的選擇及論證 ................................... 4 發(fā)酵工藝及設(shè)備的 選擇及論證 ............................. 6 第四章 工藝計(jì)算 .............................................. 8 物料平衡計(jì)算 ........................................... 8 熱量衡算 .............................................. 10 耗水量的計(jì)算 .......................................... 11 第五章 相關(guān)設(shè)備計(jì)算與選型 ................................... 15 重點(diǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)選型 .................................... 15 第六章 設(shè)計(jì)感想 ............................................. 22 第七章 參考文獻(xiàn) ............................................. 23 2 第一章 緒 論 啤酒是以麥芽為主要原料，添加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的，是一種含二氧化碳、起泡、低酒精度的飲料酒。釀酒后的麥糟中，蛋白質(zhì)含量得到相對(duì)富集，更適宜于做飼料，于是，用大麥制啤酒得到發(fā)展。從 1905年到 1949年的 40多年中，中國(guó)只有在青島、北京、哈爾濱、上海、煙臺(tái)、廣州等地建立了不 到 10年工廠，年產(chǎn)啤酒近一萬(wàn)噸，從 1949年到 1993年，我們用 43年的時(shí)間，發(fā)展成為世界啤酒第二生產(chǎn)大國(guó)，這樣的發(fā)展速度舉世矚目。相信不久的將來(lái)，中國(guó)的啤酒業(yè)將以嶄新的面貌躋身于世界啤 酒先進(jìn)領(lǐng)域。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 10萬(wàn)噸 12186。 。經(jīng)濟(jì)上合理，因地制宜，管理方便，合理降低能耗，保護(hù)環(huán)境。對(duì)于其選用要經(jīng)過(guò)質(zhì)量判斷，達(dá)標(biāo)后才能選用，質(zhì)量判斷包括：感官判斷，物理分析，化學(xué)分析，生理檢驗(yàn)。 3．酵母 酵母是單細(xì)胞微生物，在麥汁中起著物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用。糖化麥芽汁收得率提高，成本降低，又可改善啤酒的風(fēng)味和色澤，啤酒泡沫細(xì)膩，酒花香氣突出，非生物穩(wěn)定性比較好，特別適宜制造下面發(fā)酵 4 的淡色啤酒。 ，可通過(guò)降低蛋白質(zhì)休止溫度或加入中性蛋白酶等方法彌補(bǔ)以上不足，若仍達(dá)不到擬定的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)考慮降低輔料的比例。輔料也用同樣的方法。它對(duì)于生產(chǎn)色澤極淺（ ～ EBC 左右），高發(fā)酵度（ 12186。因此本設(shè)計(jì)采用復(fù)式浸出糖化法。由于表面積大，過(guò)濾的也較為充分，效率較高。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)加熱式，麥汁通過(guò)垂直安裝在煮沸鍋內(nèi)的列管式換熱器的列管而被加熱向上沸騰，同時(shí)蒸汽被冷凝為液體。由于在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，離心力的和其反作用力的合力把顆粒推向槽底部中央，達(dá)到沉淀的目的。 ：糊化鍋料水比為 1： 5，投料 后升溫至 50186。C，然后升溫至 100186。C，保持 30分鐘，升溫至 51186。C 以碘液檢查為主，直至變色，表示糖化徹底，升溫至 78186。 ：在糖化時(shí)加入 %的甲醛來(lái)降低麥汁中花色苷的含量。當(dāng)洗糟殘液濃度達(dá)到工藝規(guī)定值，過(guò)濾結(jié)束。C， PH 在 ～ ，時(shí)間為 30～ 90分鐘 ，利用麥芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸（ ? 氨基酸）和利用內(nèi)切肽酶分解蛋白質(zhì)形成多肽和氨基酸為 45～ 50186。C， ? 淀粉酶最適活性溫度為 70186。采用上限溫度，醪黏度小，過(guò)濾加快，有害物質(zhì)溶解多， ? 淀粉酶殘留少。而本設(shè)計(jì)選用的復(fù)式浸出糖化法，能很好的完成輔料的酶和煮沸處理。 7 發(fā)酵工藝及設(shè)備的選擇及論證 ：采用薄板冷卻器。C，水出口溫度為 80186。C左右 。操作簡(jiǎn)單。通入無(wú)菌空氣，使麥汁含氧量達(dá)到 8mg/L麥汁 。C，第三鍋是 8186。3 ） 179。C，開(kāi)始敞口自然發(fā)酵，維持 8186。 ～ 時(shí)封罐保壓， 11186。 以前采用冷卻麥汁混合酵母后分批進(jìn)入繁殖罐，使酵母克服滯緩期，進(jìn)入對(duì)數(shù)生長(zhǎng) 8 期再泵入 。 麥汁直接進(jìn)罐法，為了縮短發(fā)酵時(shí)間，大多采用較高接種量， ～ ﹪，接種后細(xì)胞濃度為（ 15177。 大罐發(fā)酵就國(guó)內(nèi)采用的酵母菌株而言，多采用低溫發(fā)酵（ 8～ 9℃ ）和中溫發(fā)酵（ 10～12℃ ），低溫發(fā)酵適用于〈 11度麥汁濃度。 、降溫 VDK 還原階段的終點(diǎn)，是根據(jù)成品啤酒應(yīng)控制的含量而定，現(xiàn)代優(yōu)質(zhì)啤酒要求VDK，可降溫。發(fā)酵中是酵母的毒物，會(huì)抑制酵母繁殖和發(fā)酵速率。(1 Wm)179。(1 Wn)179。n為 100Kg 混合原料中大米的質(zhì)量 Wm 為麥芽的含水量 :Em 為麥芽的污水浸出率 。100 247。(1 )= 發(fā)酵液量 =179。 ） 179。 )= 麥芽耗用量 =179。 %= kg 熱麥汁量 =100179。 = 成品酒量 =100L 10萬(wàn) 噸 12度淡色啤酒的物料計(jì)算 每年生產(chǎn) 300天，旺季 170天，每天糖化 6次， 占生產(chǎn)任務(wù)的 70%。 6=（噸 /天） 麥芽耗量 =179。 =64266L 濕 酒花 糟 32133247。 =7022L 冷麥汁量 =32133179。 =65906L 濾過(guò)酒量 =32133247。 度淡色啤酒 糖化一次定額量 10萬(wàn)噸每年啤酒生產(chǎn) 混合原料 Kg 100 5943 179。 105 熱麥汁 L 35211 179。 107 成品啤酒 L 5407 32133 179。 ＝ 式中： 為糖化一次糖化鍋投入的麥芽量，即： 4016－ ＝ 綜上所述，糖化總用水量為： Gw＝ G1＋ G2＝ ＋ = 自來(lái)水平均溫度取 t′＝ 18℃，而糖化配料用水溫度 t″＝ 50℃，比熱容 Cw＝ 故耗熱量 Q1＝ GwCw(t″－ t′ )＝ 179。 ＋ 179。 11]＝ kJ/ C 米醪 ＝ (G 大米 C 大米 ＋ G 麥芽 C 麥芽 ＋ G1Cw)/(G 大米 ＋ G 麥芽 ＋ G1) 12 ＝ (1783179。 （ 1783＋ ＋ ） ＝ (2)米醪的初溫 t0 設(shè)原料初溫為 18℃，而熱水為 50℃，則 G 米醪 ＝ G 大米 ＋ G 麥芽 ＋ G1 ＝ 1783＋ ＋ ＝ t0＝ [(G 大米 C 大米 ＋ G 麥芽 C 麥芽 )179。 )179。 11767 179。 5％179。 40/60＝ 故， Q2″＝ V1I＝ 179。 50） /G 麥醪 C 麥醪 其中， G 麥醪 ＝ ＋ ＝ 麥醪 ＝（ G 麥芽 C 麥芽 ＋ G2Cw） /（ G 麥芽 ＋ G2） ＝（ 179。 179。 247。 ＝ kJ/ 根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪合并前后的焓不變，則米醪中間溫度為： t＝（ G 混合 C 混合 t 混合 G 麥醪 C 麥醪 t 麥醪 ）／ G 米醪 ′ C 米醪 ＝（ 179。 ） 247。 179。 30 ＝ 851381kJ Q4″ 煮沸時(shí)間為 10min，蒸發(fā)強(qiáng)度為 5%，則蒸發(fā)水分量為： V2＝ %G 混合179。 ＝ 145059kJ 式中， I 為煮沸溫度下飽和蒸汽的焓（ kJ/kg） Q4″′ 據(jù)經(jīng)驗(yàn)： Q4″′＝ 15%(Q4′ +Q4″ ) ： Q4＝ (Q4′ +Q4″ )＝ 179。 179。 100＝ 36704kg 此時(shí)麥汁比熱容為 : C 麥汁 ＝（ 4160179。 ） 247。 30 = 2．煮沸過(guò)程蒸發(fā)耗熱量 Q6 ″ 煮沸強(qiáng)度 10%，時(shí)間 90min，則蒸發(fā)水分為： V3＝ 36704179。 ＝ 12427240 kJ Q6″′ : Q6″′＝ 15%(Q6′ +Q6″ ) 4. 綜上可得麥汁煮沸總耗熱量 Q6 ″′＝ 15%(Q6 ′ +Q6 ″ ) ＝ 179。 32133247。 糖化用水量＝ 179。 洗糟用水量 100kg 混合原料約用洗糟水 450kg，則需水量為： 5943179。 ＝ 17829kg/h 糖化室洗刷用水量 一般糖化室及設(shè)備每糖化一次洗刷用水約 20 用水時(shí)間約 2h 故：洗刷最大用水量為 20247。 (100－ 55)＝ 名稱(chēng) 規(guī)格 MPa 每噸產(chǎn)品消 耗定額 kg 每小時(shí)最大 用量 kg/h 每天耗量 kg/d 年耗 kg/a 蒸汽 5962 89376 21705600 15 G＝ 247。 ＝ 8 噸 /h 酵母洗滌用水 (無(wú)菌水 ) 在計(jì)工藝耗冷量時(shí)得無(wú)菌水 ,冷卻操作 1h內(nèi) 完成 則 無(wú)菌水耗用量為 發(fā)酵室洗刷用水 每天洗刷二個(gè)發(fā)酵室 ,每個(gè)用水 1t洗刷地面共用 1 噸 .每天用水 2179。 ＝ 3t/h 清酒罐洗刷用水 每天用 4桶 ,沖洗一次 .共用水 4t, 時(shí)間 40分鐘，則最大用水量 4179。則用水量為 :1500179。 1＝ 1500L/h 1500179。在加壓 MPa 條件下煮沸，時(shí)間可縮短一半左右。因此合理的煮沸時(shí)間是很重要的。1000C 預(yù)煮沸 l0min 左右 。在 100℃ 后煮沸 IOmin. 采用圓筒球底內(nèi)加熱式煮沸鍋 進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量 = V 有效 = 取充滿(mǎn)系數(shù)為 ,所以 V 鍋 = V 有效 ＝ 247。 ＝ R=, h1=1/2D h2= 又 V 有效 ＝ ＝ ＝ ＝ 圓整取 D＝ 4600mm R=,h1=,h2= ：排氣管的截面積與鍋底面積