【正文】 化糟量： 58789247。 =58789 （ L） (2) 麥芽用量： 58789247。 170=412(噸 /天 ) 設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化 7 次，旺季總糖化次數(shù)為 1190 次（淡季根據(jù)需要酌情調(diào)整糖化次數(shù)），可算得每次糖化可產(chǎn)成品啤酒量（灌裝后）為： 412247。 P 冷麥汁密度為 ，則 冷麥汁質(zhì)量為： = 所以 ， 11176。 P 啤酒的物料衡算 根據(jù)上述衡算結(jié)果知， 100kg 混合原料可生產(chǎn) 11176。 11） 100=(kg) 17 又知 11176。 P 啤酒的物料衡算 (1)熱麥汁量 根據(jù)表 31 可得原料收得率分別為： 原料麥 芽收得率為： (1005)247。 16 第三章 物料衡算 物料衡算的意義 物料衡算是指理論上進(jìn)行生產(chǎn)時，所要消耗的物料和可以得到的產(chǎn)品以及副產(chǎn)品的量，物料衡算的準(zhǔn)確與否關(guān)系到整個生產(chǎn)工藝的合理性和設(shè)計(jì)的可行性，是整個設(shè)計(jì)階段的重要一環(huán)。 （ 2）美化增值功能。因此，啤酒企業(yè)不僅要生產(chǎn)合乎標(biāo)準(zhǔn)和品質(zhì)上乘的產(chǎn)品，而且要有端莊美觀的商標(biāo)和包裝，如此才能使其產(chǎn)品更具吸引力和競爭力，使其品牌更加深入人心。 硅澡過濾機(jī)易實(shí)現(xiàn)自動化，過濾效果好，速度快，雜菌清洗容易，維修方便，過濾能力可通過加減濾板框數(shù)調(diào)節(jié)，故選此法。所以，必須經(jīng)過過濾工序?qū)⑵涑ァ? 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制 本設(shè)計(jì)采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的 露天錐形發(fā)酵罐，酵母在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計(jì)的工藝溫度下進(jìn)行，必須進(jìn)行冷卻。種酵母要求： 外觀色澤潔白，凝聚性良好，無黏著現(xiàn)象，無雜質(zhì)，無變異，鏡檢酵母細(xì)胞大小整齊，健壯，無雜菌感染，細(xì)胞活性 97%以上，冷水低溫保存時間不超過 3 天，使用代數(shù)不超過 7 代。 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制 本設(shè)計(jì)采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的露天錐形發(fā)酵罐，酵母在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生 14 熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計(jì)的工藝溫度下進(jìn)行，必須進(jìn)行冷卻。種酵母要求：外觀色澤潔白，凝聚性良好，無黏著現(xiàn)象，無雜質(zhì)，無變異，鏡檢酵母細(xì)胞大小整齊，健壯，無雜菌感染，細(xì)胞活性 97%以上，冷水低溫保存時間不超過 3 天，使用代數(shù)不超過 7 代。 （ 4）一罐法發(fā)酵 隨著啤酒工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有啤酒廠普遍采用一罐發(fā)酵工藝，即麥汁的主發(fā)酵， 雙乙酰還原、降溫以及貯酒階段在同一個露天發(fā)酵罐中進(jìn)行。 （ 3） 下面發(fā)酵 傳統(tǒng)下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過濾、絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)， 保持室溫 5~6℃，采用開放式或密閉式，圓形或方形的發(fā)酵容器。 D、 上面發(fā)酵在發(fā)酵過程中通風(fēng)時間長，目的是使酵母懸浮發(fā)酵液中，對凝聚性強(qiáng)的酵母通風(fēng)尤屬必要。 B、上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為 14~16℃，比較高。 八十年代后，錐形罐發(fā)酵取代了傳統(tǒng)發(fā)酵，生產(chǎn)周期得到了縮短，而連續(xù)發(fā)酵由 于污染和風(fēng)味（特別是雙乙酰）控制的困難逐步停止了使用。但是這幾種連續(xù)體系也各有不足：多罐式系統(tǒng)需攪拌，動力消耗大。 ⑹罐壓控制 利用 N2 備壓 ～ 。目的是使酵母繁殖在較低溫度下進(jìn)行，減少酵母代謝副產(chǎn)物過多積累。 ⑸罐主要附件：智能型鉑溫度傳感器，清洗取樣閥，安全閥，真空破壞閥， CIP 執(zhí)行機(jī)構(gòu)，上視鏡，燈鏡，空氣和二氧化碳排出管裝置。 ⑶冷卻夾套：國內(nèi) 大多用低溫低壓（ 3℃ ,）液態(tài)冷媒在半圓管，弧形管的夾套，或米勒板式夾套內(nèi)流動換熱。 ②設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： ⑴設(shè)備的外型特點(diǎn)：外筒體蝶形或拱形蓋，錐形體底，罐筒體壁和錐底有各種形式的冷卻夾套。 值：酒液度 PH 在（ ～ ）上面發(fā)酵（ 以下） 。 。 啤酒的澄清 : ①啤酒澄清的作用：啤酒澄清時在貯酒期間，是使酒中所含的懸浮物沉淀下來。 貯酒室一般設(shè)在發(fā)酵室下面，分地下與地下兩種，先采用地上，整個貯酒室應(yīng)分為數(shù)室，以控制同貯酒時間的溫度和便于進(jìn)酒出酒等。 貯酒的作用： ①嫩啤酒中殘留的可發(fā)酵性糖繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳在密閉的貯酒容器中不斷溶解于酒內(nèi)，使之達(dá)到飽和狀態(tài)。 ②后發(fā)酵初期產(chǎn)生的 CO2 在排出貯酒 罐外時，降去酒內(nèi)所含的一些酒類的揮發(fā)性成分，如乙醛，硫化氧，雙乙酰等同時排出，減少啤酒的不成熟味覺，加快啤酒成熟。 3． 后發(fā)酵和儲酒 : 過濾麥汁經(jīng)主發(fā)酵后的發(fā)酵液較嫩啤酒，又叫新啤酒。 ④二氧化碳的產(chǎn)生 : 10 二氧化碳在酒液中的溶解度視發(fā)酵度溫度和罐壓的變化而有增減。 發(fā)酵過程中的主要物質(zhì)變化 : ①糖類的變化： 在發(fā)酵過程中，同等條件下，發(fā)酵度室隨可發(fā)酵性糖與總糖的比例而變化的。 主發(fā)酵后期每日糖降小于 176。 P。 2. 主發(fā)酵： 主發(fā)酵前期 酵母吸收麥汁中氨基酸和營養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)用糖類發(fā)酵合成細(xì)胞并產(chǎn)生熱量。傳統(tǒng)式 分批發(fā)酵，每批（一鍋或兩鍋）定型麥汁，經(jīng)過添加酵母，前發(fā)酵（酵母增殖），主發(fā)酵，后發(fā)酵和貯酒等階段。由于發(fā)酵工藝的多變性，造成啤酒風(fēng)味千差萬別。 7. 酵母分離時間和方法。 3. 酵母接種量和接種技術(shù)。上面酵母又叫表面酵母，其母細(xì)胞和子 細(xì)胞能夠長時間相互連接，形成多枝的牙簇 ，下面酵母又叫底面酵母、貯藏酵母，其母細(xì)胞和子細(xì)胞增殖后彼此分開，幾乎都是單細(xì)胞或幾個細(xì)胞連接。酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)關(guān)鍵在于：①選擇優(yōu)良的單一細(xì)胞發(fā) 出菌株；②在整個擴(kuò)大培養(yǎng)中保證酵母品種，強(qiáng)壯，無污染。 3． 啤酒酵母的絮凝： 啤酒酵母的絮凝特性是重要的生產(chǎn)特性，它會影響酵母的回收再利用于發(fā)酵的可能，影響發(fā)酵速率和發(fā)酵度，影響啤酒過濾方法的啤酒風(fēng)味。 麥汁的充氧 發(fā)酵需要大量的酵母，而酵母繁殖需要氧氣，以利于酵母增殖并同時進(jìn)入發(fā)酵階段。 麥汁的冷卻 常用的麥汁冷卻器為板式換熱器，換熱效率很高。 麥汁后處理 7 熱凝固物及冷凝固物的分離 麥汁煮沸后應(yīng)盡快將麥汁中的熱凝固物進(jìn)行有效的分離，以獲得澄清的麥汁，然后將麥汁冷卻至工藝要求的溫度，冷卻的同時，要進(jìn)行通風(fēng)，為酵母繁殖提供足夠的氧氣。 通過麥芽汁 的煮沸可達(dá)到蒸發(fā)水分、濃縮麥汁的目的。 內(nèi)加熱式煮沸鍋的特點(diǎn)是：麥汁加熱器垂直安裝在鍋內(nèi)，加熱器為列管式加熱器。麥汁的過濾速度受濾層阻力、濾層滲透性、濾層厚度、麥汁黏度和濾層面積等諸多因素影響。 麥汁過濾方法及影響因素 過濾槽是大多數(shù)啤酒廠經(jīng)常采用的麥汁過濾設(shè)備，在啤酒生產(chǎn)中，麥汁過濾方法大致可以分為四 類：過濾槽靜壓過濾法，過濾槽正壓過濾法，過濾槽抽吸是負(fù)壓過濾法，壓濾機(jī)過濾法。 2． 糖化的具體過程 : 6 糖化醪與糊化醪兌醪后，醪液不再煮沸，而是直接在糖化鍋內(nèi)升溫，達(dá)到糖化各階 段所要求的溫度。 一次糖化法適于蛋白質(zhì)分解良好，糖化能力高的麥芽，原料利用率低，故不采用。 1． 糖化方法 麥芽的糖化方法通?？煞譃橹蟪鎏腔ê徒鎏腔?，其中煮出糖化法又分為一次、二次和三次煮出糖化法。 糖化工藝的選擇與論證 利用麥芽所含的各種水解酶，在適宜的條件（溫度、 pH 值、時間）下，將麥芽和麥芽輔料中的不溶性高分子物質(zhì)逐步分解為可溶性低分子物質(zhì)，這個分解過程稱為糖化。 麥芽的粉碎 麥芽的粉碎大致可分為干法粉碎、濕法粉碎、回潮粉碎和連續(xù)浸漬粉碎 4 種。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是經(jīng)典型啤酒，色澤淺，采用的是下面發(fā)酵技 術(shù)，故選用下面酵母。 大米是啤酒廠最 常用的輔料，其特點(diǎn)是價格低廉，蛋白質(zhì)、多酚物質(zhì)和脂肪含量低于麥芽，而淀粉含量高于麥芽，本設(shè)計(jì)采用大米作為輔料，生產(chǎn)出的啤酒具有色澤淺、口味清爽、泡沫細(xì)膩、酒花香突出，非生物穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。麥芽還應(yīng)有新鮮稻草 香味，不應(yīng)有霉味、潮濕味、酸味、焦苦及煙熏味等。啤酒釀造用水中含有10~15 mg/L Mg 已經(jīng)足夠，過高會使啤酒變的干，苦味重。 4 第 2 章 啤酒工藝選擇與論證 啤酒原料 釀造用水 水是啤酒釀造最重要的原料，釀造水被稱為“啤酒的血液”。 工藝選擇 3 ，先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備。 課題研究內(nèi)容及方法 設(shè)計(jì)依據(jù) 本設(shè)計(jì)是根據(jù)四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院生物工程教研室布置的課程設(shè)計(jì)任務(wù)書要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。是根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需求來選定的。但是我國人均啤酒的消費(fèi)還沒有達(dá)到世界平均水平。本 文對啤酒生產(chǎn) 線工藝設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵部分 — 原料的糊化、糖化、麥汁過濾、煮沸、 啤酒過濾 及其設(shè)備選型 進(jìn)行了 粗略 研究。發(fā)酵設(shè)備采用圓筒體錐底發(fā)酵罐，發(fā)酵周期是 17 天。 設(shè)計(jì)題目為年產(chǎn) 10 萬噸 11 度淡色啤酒廠發(fā)酵罐設(shè)計(jì)， 此啤酒的釀造方法采用 70%的麥芽， 30%的大米，經(jīng)過糊化，糖化，煮沸，過濾，冷卻，發(fā)酵而成。本設(shè)計(jì)的圖紙主要 為發(fā)酵罐裝配圖 。因而，很有必要將這方面得計(jì)書加以科學(xué)地總結(jié)和分析以推動啤酒產(chǎn)品多樣化在廣度和深度上的健康發(fā)展，隨著人們生活水平的提高，飲食消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不斷改變，啤酒已進(jìn)入了千 家萬戶。另外，此次選題是教研室下達(dá)的任務(wù)。 通過這次的選題，查閱資料，使我們在設(shè)計(jì)中進(jìn)一步掌握了啤酒的工藝方法為今后走上工作崗位打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 指導(dǎo)思想 根據(jù)原料的特性，參考工業(yè)生產(chǎn)中的成功經(jīng)驗(yàn)，對所收集得文獻(xiàn)資料，進(jìn)行分析比較，設(shè)計(jì)適合的工藝流程和操作條件，選擇適合的生產(chǎn)設(shè)備，并進(jìn)行科學(xué)、合理的配置；設(shè)計(jì)適用的廠房結(jié)構(gòu)，確保生產(chǎn)的正常進(jìn)行，配備必要的勞動人員，滿足正常生產(chǎn)需要。 主要方法： ，確定工藝方法以及流程 （如物料衡算） 。另外， Ca 和 Mg 比例要大于 3:1。麥芽外觀短胖，除根干凈，不含雜草、雜谷粒、砂土、枯芽、半粒、霉粒、損傷殘粒等雜質(zhì)。 輔料 啤酒生產(chǎn)中適用輔助原料有重大意義，可以降低啤酒生產(chǎn)成本，具有經(jīng)濟(jì)性；可以降低麥汁總氮相對減少麥汁中高分子含氮化合物的比例，可以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性；調(diào)整麥汁組分，提高啤酒某些特性。上面酵母又叫表面酵母，其母細(xì)胞和子細(xì)胞能夠長時間相互連接，形成多枝的牙簇 ，下面酵母又叫底面酵母、貯藏酵母，其母細(xì)胞和子細(xì)胞增殖后彼此分開，幾乎都是單細(xì)胞或幾個細(xì)胞連接。然而，在實(shí)際生產(chǎn)中，不能將麥芽粉碎的太細(xì)，因?yàn)榭紤]到啤酒釀造的特殊性：麥芽皮殼若粉碎過細(xì)，會增加皮殼有害物質(zhì)的 溶解，影響啤酒的風(fēng)味；皮殼和原料中不溶性物質(zhì)粉碎過細(xì)，造成過濾阻力增加，影響過濾操作；淀粉等貯藏物質(zhì)的粉碎細(xì)度，不但影響酶促反應(yīng)速度，也影響反應(yīng)深度即影響到麥汁組成，所以麥芽的粉碎只需達(dá)到一定的程度即可。粉碎方法為干法粉碎。糖化的目的是利于各種酶的作用，使不溶性物質(zhì)溶解出來，從而得到盡可能多的溶解物，并且使麥汁組成適和發(fā)酵 。只適合使用麥芽，釀制上面發(fā)酵啤酒和低濃度發(fā)酵啤酒，糖化時間長，必須采用質(zhì)量很好的麥芽，故不采用。 三次糖化法原料利用率高，利于酶的作用，適用于濃色啤酒，耗熱能多，生產(chǎn)周期長，故不采用。技術(shù)指標(biāo)應(yīng)保證過濾的麥汁達(dá)到生產(chǎn)所需要的質(zhì)量要求，盡可能多地獲得澄清麥汁，提高生產(chǎn)率，減少對環(huán)境的污染。 過濾槽法過濾麥汁是通過篩分效應(yīng)，濾層效應(yīng)和深層過濾效應(yīng)三方面的作用而進(jìn)行的。 啤酒廠商用的煮沸鍋有內(nèi)加熱式煮沸鍋、外加熱式煮沸鍋、低壓煮沸過和連續(xù)流動式麥汁煮沸器，本設(shè)計(jì)采用內(nèi)加熱式煮沸鍋。 麥汁煮沸工藝 內(nèi)加熱式麥汁煮沸鍋又可分為常壓煮沸和低壓煮沸，本設(shè)計(jì)采用常壓煮沸工藝。煮沸的主要作用：⑴滅酶和殺菌；⑵蛋白質(zhì)變形和絮凝；⑶浸出酒花中物質(zhì)；⑷排除麥汁異雜臭氣。 麥汁在冷卻過程中會形成冷凝固物，并逐漸沉淀下來，去除冷凝固物的方法可以用自然沉降法和浮選法，自然沉降法是待冷凝固物自然沉降后加以除去，浮選法是麥汁在去除熱凝固物后，通入無菌空氣就會吸附在細(xì)密的小氣泡上，隨氣泡升至液面，并加