【正文】 5 mg L 為不潔水。質(zhì)量較好的泉水硬度在 8 186。 ， 186。 12 186。 4 186。各種酶的特異性表明，酶的活動中心只能結(jié)合帶某種電荷的離子，包括正電、負(fù)電或兩性電荷。凡是有異雜味的水必須經(jīng)過處理才能使用。 （ 3 ）純堿 碳酸鈉 ，化學(xué)式為 Na2CO3 ，俗名 純堿 ，又稱蘇打、堿灰，一種重要的化工基本原料 ，是發(fā)酵設(shè)備清洗除菌不可少的化學(xué)清洗劑和消毒劑。 （ 2 ）活性干酵母 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 4 活性干酵母 : 采用釀酒酵母生產(chǎn)的含水分 8 ％左右、顆粒狀、具有發(fā)面能力的干酵母產(chǎn)品。 輔料 輔助原料主要有酶制劑、活性干酵母、純堿等。淀粉是大米的主要成分，含量占大米總量的 80% 左右。米糠就 是由谷皮和糊粉層組成。在一些地區(qū) , 也有用玉米、黍米等作釀酒原料的 。 工藝選擇 1. 保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國家的標(biāo)準(zhǔn) ； 2. 盡量采用成熟的，先進的技術(shù)和設(shè)備 ； 3. 選擇生產(chǎn)方法主要依據(jù)原料的來源，種類和性質(zhì)。畢業(yè)設(shè)計中很多數(shù)值、公式、計算方法都需要我們?nèi)ツ托牡夭殚啎?，瀏覽資料，設(shè)計中需要用到輔助設(shè)計軟件的地方，也需要我們耐心的學(xué)習(xí)，可以幫助我們更加清楚的認(rèn)識自我，這會為我們?nèi)蘸蟮墓ぷ骱蜕顜砗艽蟮膸椭?本設(shè)計的目的是 為了提高料酒的產(chǎn)量和質(zhì)量，減低生產(chǎn)上的成本，我們應(yīng)利用現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，減少工藝過程中的熱量、水、原料的損失，設(shè)備合理的安裝利用、廠區(qū)合理的布置、廠址合理的選擇，工藝點的合理控制。發(fā)酵 120h后進行過濾出清酒，然后經(jīng)過調(diào)配、煎酒、冷 卻、檢驗、膜過濾、暫儲存、灌裝，完成料酒的生產(chǎn)工藝的全過程。料酒生產(chǎn)其他工藝及工藝參數(shù)的選擇，料酒糖化車間設(shè)備布置設(shè)計；全廠物料衡算、熱量衡算及耗水量計算；繪制料酒糖化車間設(shè)備平面 布置圖、糖化車間帶控制點流程圖和全廠工藝流程方塊圖。料酒生產(chǎn)其他工藝及工藝參數(shù)的選擇 ； 算、熱量衡算及耗水量計算； 布置圖、糖化車間帶控制點流程圖和全廠工藝流程方塊圖； 基礎(chǔ)參數(shù)：全年生產(chǎn)天數(shù) 300 天。原料為大米，大米含淀粉 78% 水分 % 。 此次設(shè)計的主要內(nèi)容是糖化過程。 關(guān)鍵詞 ： 料酒，糖化工藝，車間設(shè)計 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 II ABSTRACT This design is an annual output of 20200 tons of wine9mashing and workshop of the preliminary design, including wine, process parameters of saccharification process argumentation and design. Wine production process and process parameter selection, cooking wine saccharification workshop equipment layout design?？梢?，提高原料的利用率、生產(chǎn)設(shè)備的擴大、利用現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)來提高料酒的生產(chǎn)效率是很有必要的。 課 題 研 究 內(nèi) 容 及 方 法 設(shè)計依據(jù) 1. 我國普遍使用的相關(guān)設(shè)備的技術(shù)規(guī)范； 2. 我國 料 酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) SB/T 104162020等國家 料 酒生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定； 3. 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書。 設(shè) 備 的 選 擇 保證工藝的安全性和可靠性，經(jīng)濟上的合理性，技術(shù)先進，投資省，加工方便，運行費低，操作清洗方便。 大米可以釀造料酒，但是用粳米、秈米作原料 , 一般難以達到糯米酒的質(zhì)量水平，但是本題目以大米為主要原料，糙米含淀粉約 78%,精白米含淀粉約 80%,大米 的淀粉含量隨精白度提高而增加。糊粉層含有纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)和維生素。胚乳的硬度因大米品種的不同而異，一般說，粳米硬度高于秈米，晚稻又高于早稻。 （ 1 ）酶制劑 酶制劑種類很多，生產(chǎn) 常用酶制劑有耐高溫α 淀粉酶、糖化酶等。采用具有耐干燥能力、發(fā)酵力穩(wěn)定的醇母經(jīng)培養(yǎng)得到鮮酵母，再經(jīng)擠壓成型和干燥而制成。 料 酒 釀 造 用 水 料酒生產(chǎn)用水包括釀造水、冷卻水、洗滌水、鍋爐水等。 ( 2)pH 在中性附近氫離子濃度（ pH值）對微生物生命活動的影響，是由于氫離子濃度影響細(xì)胞原生質(zhì)膜的電荷。 ( 3)水的硬度是指水中存在鈣、鎂等金屬鹽的 總量，鐵質(zhì)量濃度 0. 5 mg L。為最軟水， 186。 為普通硬水， 186。 30 186。以下，釀造水一般在硬水以下的硬度均可使用。不能用作釀酒。 . 原料預(yù)處理 大米淀粉質(zhì)原料在正式進入過 程前，必須進行預(yù)處理，以保證生產(chǎn)的正常進行 提高生產(chǎn)的效益。石塊和金屬雜質(zhì)會使粉碎機的篩板磨損或損傷，造成生產(chǎn)的中斷；機械設(shè)備的運轉(zhuǎn)部位。凡是厚度和寬度或空氣動力學(xué)性質(zhì)與所用谷物不同的雜質(zhì)，都可以用氣流 篩選分離器將其分離。原料進行水 熱處理的目的是要使包含在原料細(xì)胞中的淀粉顆粒能從細(xì)胞中游離出來，充分吸水膨脹，糊化乃至溶解，為隨后的淀粉酶系統(tǒng)作用，并為淀粉轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖創(chuàng)造條件。 原料粉碎方法 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 干式 ：干式粉碎應(yīng)采用粗碎和細(xì)碎。 濕式 ：濕式粉碎是指粉碎將拌料用水與原料一起加到粉碎機中去進行粉碎。舉例：甘薯和玉米進入接料器，它就被吸料管中的上升氣流帶動，從低位運送到高位，原料中的金屬，泥土和石塊等雜質(zhì)，則因相對密度較大，不能為氣流所帶走而留在接料器底部或直接落在地上。 （ 3） 采用氣流 輸送后。另外，不溶解狀態(tài)的淀粉被常規(guī)糖化酶糖化的速度非產(chǎn)的緩慢，水解程度也不高。一般來說，含水分高，蛋白質(zhì)少的植物其淀粉顆粒較大，形狀也比較整齊，大多數(shù)呈圓形或卵形，如甘薯的淀粉。根據(jù)淀粉分子鏈結(jié)構(gòu)的不同，淀粉可分成直鏈和支鏈淀粉兩類。它也是由葡萄糖基團組成。 C 開始，膨脹的速度就明顯加快。與此相應(yīng)的溫度叫做糊化溫度。冷到 60176。 液化 大米 淀粉中含淀粉 78％， 水分 10％，淀粉漿的液化是將淀粉鏈打斷，淀粉的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞，從而使淀粉漿的粘度降低，使淀粉水解為糖和糊精。液化過程中廣泛使用液化酶(α 淀粉酶 ) 對原料進行液化處理。 具體工藝要求：采用間歇式兩次噴射兩次液化工藝，每天 8 小時，分為 16批次進行液化。糖化酶在 大米料酒 發(fā)酵中有很大的作用，它將 大米 中的淀粉分解成可發(fā)酵性糖，以利于酵母料酒發(fā)酵。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，反應(yīng)溫度高于適宜溫度時，酶蛋白會逐漸產(chǎn)生變性而作用減弱，甚至喪失其催化活性，溫度過低于適宜溫度容易染菌，所以糖化溫度的控制是非常重要的 。 糖化 劑的定義 用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)料酒時，在進行料酒發(fā)酵前，一定要事先將淀粉全部或部分轉(zhuǎn)化成葡萄糖等可發(fā)酵性糖，這一淀粉轉(zhuǎn)化為糖的過程稱為“糖化 ”， 而促使淀粉轉(zhuǎn)化成糖的生物催化劑稱為“糖化劑 ”。主要目的還是將淀粉酶解成發(fā)酵性糖。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 （ 2 ）溫度 隨著溫度的升高，基質(zhì)分子反應(yīng)能力提高，因為動能增加了，同時電子也處于能量較高軌道上。每一個酶都有一個最合 適的作用 PH值，這就是酶作用的最適 PH。 （ 3 ）果膠物質(zhì)和半纖維素 在糖化過程中，醪液中的果膠質(zhì)和半纖維素會有不同程度的水解，并生成相應(yīng)的水解產(chǎn)物。 先用間歇操作方法制備一鍋 60℃糖化醪，在開動攪拌器和開大冷卻水前提下，從蒸汽分離器送入蒸煮醪。 糖化過程的控制 （ 1） 糖化溫度 : 在蒸煮醪時，不宜采用糖化酶的最適作用溫度，因為酶穩(wěn) 第二章 料酒生產(chǎn)工藝選擇與論證 11 定的最適溫度比其他作用的最適溫度低。另外，糖化時間過長會降低糖化設(shè)備的利用率。噴淋冷卻器等設(shè)備結(jié)構(gòu)要能排污和沒有死角。糖化的效果不僅取決于糖化酶的添加量，而且與糖化時間有很大的關(guān)系，糖化時間不足，造成糖化不完全，不利于提高原料出酒率；糖化時間過長，會延長生產(chǎn)周期 , 降低設(shè)備的利用率。 綜上所述，本設(shè)計糖化工藝為： 每天 8 小時，分為 16批次進行糖化。 料 酒 發(fā) 酵 發(fā)酵的基本原理與其他飲料酒的發(fā)酵一樣 , 主要是酵母的糖代謝過程 : 酵母四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 消耗還原糖 , 一部分通過異化和同化作用 , 合成酵母本身物質(zhì) , 而大部分通過代謝后釋放出能量 , 作為酵母生命活動的原動力 , 并排出二氧化碳、乙醇等代謝產(chǎn)物。耐料酒能力強，對本身代謝產(chǎn)物的穩(wěn)定性高。薩士酵母發(fā)酵度低，凝聚性強，沉淀快。 （ 3） 使用方便靈活隨時可作新菌種補充，省去了陪菌室投資，減少了菌種管理程序，建華路工序，提高了勞動生產(chǎn)率。 （ 7） 發(fā)酵速度快，周期短，提高生產(chǎn)效率，使料酒生產(chǎn)調(diào)整更靈活。如果活性干酵母的用量稍大些，達到主發(fā)酵階段時間長些，就要活化。酵母菌就是以這種方式進行發(fā)酵的。 在發(fā)酵后期，醪液中的糖分含量降低到一定水平以下，而液體中的 CO2 已經(jīng)飽和，這時 CO2 不再能排除細(xì)胞，因而對發(fā)酵形成阻礙。 發(fā)酵工藝 發(fā)酵方法的選擇 間歇發(fā)酵是傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝。連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)勢有： （ 1） 設(shè)備運行穩(wěn)定并提高其利用率。 由于連續(xù)發(fā)酵工藝操作較間歇發(fā)酵復(fù)雜，而且設(shè)備成本也變高，加上本次設(shè)計年產(chǎn) 2 萬噸 9 度料酒，全年 300 天生產(chǎn)，日產(chǎn)量為 ，產(chǎn)量不高，故采用間歇發(fā)酵法。 ②減少發(fā)酵過程中雜菌污染的方法 對容易產(chǎn)生滯留物的地方加強沖洗等滅菌措施，規(guī)劃改造不合理管線夏季高溫季節(jié)或出現(xiàn)嚴(yán)重染菌的情況，可加入青霉素控制。過濾前 , 應(yīng)檢測后發(fā)酵酒醅是否成熟。硅藻土過濾機主要有板框式、燭式、加壓葉片式三種，本設(shè)計采用過濾面積 60㎡板框式硅藻土過濾機（ BMY60/81025 ）。 每批酒液出空后 , 必須徹底清洗滅菌 , 避免發(fā)生上、下批酒之間的雜菌感染。 把澄清后的生酒加熱煮沸片刻 , 殺滅其中所有的微生物 , 破壞酶的活性 , 改善酒質(zhì) , 提高了料酒穩(wěn)定性 , 便于貯存、保管 , 這一操作過程稱滅菌 , 俗稱煎酒。因此在保證微生物被殺滅的前提下應(yīng)適當(dāng)降低煎酒溫度 , 采用兩級薄板換四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 熱器將酒液加熱至 100 ℃，進入維持罐保溫 30分鐘 。料酒灌裝前 , 要做好空酒壇的挑選和清洗工作。 ( 二 ) 料酒的貯存 新酒成分的分子排列紊亂 , 料酒分子活度 較大 , 很不穩(wěn)定 , 因此必須經(jīng)過貯存。 (2) 貯存的條件 料酒是低度酒 , 長期貯酒的倉庫溫度最好保持在 5 ～ 20 ℃ ,不宜過冷或過熱。 料酒全廠工藝流程如下 ： 大米粉儲箱 → 電子皮帶秤 → 螺旋輸送器 → 粉漿罐 → 噴射液化 → 層流罐 → 汽液分離器 → 液化罐 → 真空冷卻器 → 糖化罐 → 螺旋板換熱器 → 發(fā)酵罐 → 過濾 → 清酒 → 調(diào)配 → 煎酒 → 凝絮→上清酒→精濾→滅菌→調(diào)酒第二章 料酒生產(chǎn)工藝選擇與論證 17 →儲存→滅菌→灌裝 第 三 章 工 藝 計 算 物料衡算 生 產(chǎn) 工 藝 技 術(shù) 指 標(biāo) 生產(chǎn)規(guī)模： 20200T/ 年 生產(chǎn)方法：雙酶糖化、間歇發(fā)酵 生產(chǎn)天數(shù)： 300 天 / 年 9度料酒年產(chǎn)量： 20200T 9 度料酒日產(chǎn)量： 通過推算大概 16批次 / 天，生產(chǎn)時間 8h/ 天 生產(chǎn)原料：原料為大米，大米含淀粉 78% ，水分 % 。 2020（ u/g ） = 糖化酶的消耗量 蒸煮醪所需輔料的計算 。為簡化起見，設(shè)此比熱在整個蒸煮過程中維持不變。解得 X= 根據(jù)要求實際原料耗算一覽表 因計算方便，上面計算的是生產(chǎn) 1000kg 9度料酒的相關(guān)數(shù)據(jù)，實際生產(chǎn)20200t料酒則進行放大，因取的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（如比熱容）都一樣，所以對結(jié)果沒有影響，下表則是 1000kg料酒和放大后 20200t料酒相關(guān)數(shù)據(jù)一覽表： 計算結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)和放大數(shù)據(jù)一覽表 1000kg 9度料酒應(yīng)用量 每批次用量 每日用量 20200t 9度料酒應(yīng)用量 生產(chǎn) 9%（ v/v ）成品料酒所需淀粉總量 (kg) 生產(chǎn)成品料酒需要淀粉量（計淀粉損后） (kg) 需要大米原料為 α 淀粉酶的消耗量 糖化酶的消耗量 粉漿量 14376t 經(jīng)一次噴射液化過后的醪液量 776kg 15528t 經(jīng)二次噴射液化過 815kg 16308t 第三章 ：工藝計算 21 后的醪液量 經(jīng)真空冷卻器后最終蒸煮醪量 850kg 16800t 經(jīng)冷卻后糖化醪量 795kg 15908t 計洗罐用水需過濾的成熟發(fā)酵醪量 19445t 過濾的混合成熟醪的乙醇濃度