【正文】 D=3V糖化鍋π/4==所以 H===糖化鍋升氣管直徑為D1，一般糖化鍋升氣管直徑：鍋圓筒面積=1:50[10]。本章主要介紹設(shè)備的工藝設(shè)計與選型。通常這部分冷量散失可有經(jīng)驗數(shù)據(jù)求取。冷卻前無菌水溫度為30℃，用8℃的酒精液作冷卻介質(zhì)。=(4） 每罐發(fā)酵耗冷量Q0Q0=Q039?！?﹞工藝要求在1小時內(nèi)完成冷卻過程，則所消耗冷量為：Q1=Gc1（t1t2）/τ =128364(946)/1 =4350091kJ/h式中 t1和t2——分別為麥汁前后的溫度（℃）τ——冷卻操作過程時間（ｈ）根據(jù)設(shè)計結(jié)果，每個錐形發(fā)酵罐裝4鍋麥汁，則麥汁每罐耗冷量為：Qf=4Q1=44350091=174320364kJ相應(yīng)的冷凍介質(zhì)（2℃的冷凍水）用量為：M1=Q1cw（t2‘t1’‘）=（852）=式中 tt2——分別為冷凍水的初溫、終溫（℃） Cw——水的比熱容，cw=﹝kJ/(kg使用的冷卻介質(zhì)為2℃的冷凍水?！?﹞水的比熱容cw=﹝kJ/(kg通過耗冷量的計算，結(jié)合冷凍工藝要求，選定制冷系統(tǒng)的類型和冷凍機的型號、規(guī)格進而完成制冷系統(tǒng)的設(shè)計。無論菌種培養(yǎng)、發(fā)酵、產(chǎn)品提取精制等過程，都可能要求在室溫以下的溫度進行。[13]對于發(fā)酵生產(chǎn)，水的平衡計算是十分重要的設(shè)計步驟，因為水衡算與物料衡算、熱衡算等工藝計算以及設(shè)備的計算和選型、產(chǎn)品成本、技術(shù)經(jīng)濟等均有密切關(guān)系。缺水則酶無法被激活，微生物便不能生長繁殖。年耗蒸汽總量為：DT=1800D=1800=每噸成品啤酒耗蒸汽（對糖化）：Ds=DT198237 = =每晝夜耗蒸汽量（以生產(chǎn)旺季計算）：Dd=8D =8 =4．3糖化車間總熱量衡算表把上述結(jié)果得出本設(shè)計中熱量消耗綜合表，見表41。G混合100%=（7870）10070247。米醪c米醪+G麥醪c麥醪G混合 =33360+ =[kJ（kg ℃）] C米醪=G大米 c大米+G麥芽 c麥芽+ G1cwG大米+G麥芽+G1 =++++ = kJ/kg?℃（2）米醪的初溫t0 設(shè)原料的初溫為18℃，而熱水溫度為50℃，則 t0=G大米 c大米+ G麥芽c麥芽 18+ G1cw 50 G米醪c米醪 =+18+=℃（3）把上述結(jié)果把上述結(jié)果代回上式得Q2′= G米醪c米醪（100t0）=（）=煮沸過程中蒸汽帶出的熱量Q2′′設(shè)煮沸時間40min，蒸發(fā)量為每小時5%，則蒸發(fā)水分量為：V1= G米醪5%4060=5%4060=故 Q2′′=V1I==式中 I——煮沸溫度（約100℃））下水的汽化潛熱，取I= kJ/kg 熱損失Q2′′′米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前二次耗熱量的15%，即Q2′′′=15%（Q2′+Q2′′）第一次米醪煮沸耗熱量Q2把上述計算結(jié)果代入式，得Q2= Q2′+Q2′′+Q2′′′ =(Q2′+Q2′′)=(+)=c、 第二次煮沸前混合醪升溫至70℃的耗熱量Q3按糖化工藝，來自糊化鍋煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應(yīng)為63℃?！妫b、第一次米醪煮沸耗熱量Q2由糖化工藝流程圖可知Q2=Q2′+ Q2′′+ Q2′′′ 式中 Q2′——糊化鍋內(nèi)米醪由初溫t0加熱至100℃耗熱量（kJ）Q2′′——煮沸過程蒸汽帶走的熱量(kJ)Q2′′′——熱損失（kJ）糊化鍋內(nèi)米醪由初溫t0加熱至100℃耗熱量Q2′ Q2′=G米醪c米醪（100t0）式中 G米醪——糊化鍋內(nèi)大米粉、麥芽粉和水的總量，G米醪——G大米+G麥芽+G1=++=c米醪——米醪的比熱容 [kJ（kg b、熱量衡算是設(shè)備類型的選擇及確定其尺寸、臺數(shù)的依據(jù)。圖41 糖化工藝流程注：其中t℃℃ [20]。每糖化一次生產(chǎn)的成品啤酒量為：=10176。(1000)1000=(L)(2) 冷麥汁量為：V冷麥汁= V熱麥汁（1冷卻損失）=()=(L)(3) 發(fā)酵液量為：V發(fā)酵液= V冷麥汁（1發(fā)酵損失）=()=(L)(4) 過濾酒量為：V過濾酒= V發(fā)酵液（1過濾損失） =()=(L)(5) 成品啤酒量為： V成品= V過濾酒（1裝瓶損失）=()=(L)根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)10176。表31 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表項目名稱百分比（%）定額指標(biāo)原料利用率98麥芽水分6大米水分12無水麥芽浸出率78無水大米浸出率90原料配比麥芽70大米30啤酒損失率冷卻損失7發(fā)酵損失2過濾損失1裝瓶損失2總損失12 100kg原料生產(chǎn)10度純生啤酒的物料衡算（1）熱麥汁計算 可得原料的收率分別為：麥芽汁收率： 無水麥芽浸出率(1?麥芽水分)= 78%(1006)%=%大米收率為：無水大米浸出率(1?大米水分)=90%(10012)%=%混合原料收率為：（麥芽比例麥芽收率+大米比例大米收率)原料利用率=（%+%）98%= %由上可得 100kg 混合原料可制得10176。圖21 啤酒生產(chǎn)工藝流程圖3 物料衡算物料衡算是工藝計算的基礎(chǔ)，在整個工藝計算中開始得最早，并且是最先完成的項目。 人員無菌室工作人員資格：具用廣泛的技術(shù)知識，工作負責(zé)，對衛(wèi)生問題有敏銳觸角。 CIP系統(tǒng)是釀造工序的重點系統(tǒng)，在日常工作中技術(shù)人員和操作人員要加強檢查，注意檢查清洗液濃度和溫度、殺菌劑的添加程序和濃度，以及清洗時間(要求回流溫度達到工藝要求時才開始計時)等操作是否符合工藝要求。而擊泡水在使用前要再經(jīng)過80～85℃的高溫加熱處理 灌裝設(shè)備灌酒機應(yīng)采用無死角的電子閥，管道的連接應(yīng)采用最高等級防滲漏帶自清洗的雙座閥、三座閥。 純生啤酒所用的瓶蓋要求供應(yīng)商在無菌狀態(tài)下制成并用無菌塑料袋裝好后裝入紙箱，確保蓋在運輸和貯存過程中不受到污染。每天生產(chǎn)前對無菌室的空氣進行一次臭氧滅菌，以保持空氣的無菌潔凈度。膜過濾連續(xù)生產(chǎn)時間一般不要超過12小時。清酒輸送系統(tǒng)和管道采用固定管道和自動轉(zhuǎn)罐系統(tǒng)，以減少微生物的污染機會。在純生啤酒生產(chǎn)中廣泛采用靜態(tài)膜過濾對啤酒除菌，膜過濾具有較好的微生物可靠性、合理的經(jīng)濟性和優(yōu)良的品質(zhì)性。實際上不論何種方法要達到十全十美的效果很困難的。在此，剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)進一步沉淀下來，使啤酒的風(fēng)格逐漸成熟。整個過程中，需要對溫度和壓力做嚴(yán)格的控制。這種泡沫在第3或第4天達到它的最高階段。發(fā)酵分為有氧發(fā)酵和無氧（厭氧）發(fā)酵。b、冷卻潔凈的麥芽汁從回旋沉淀槽中泵出后，被送入薄板換熱器冷卻，冷卻至主發(fā)酵溫度6℃?；旌硝脖槐萌胫蠓绣佒靶柘仍谶^濾槽中去除其中的麥芽皮殼，并加入酒花再二次煮沸。 糊化、糖化a、糊化淀粉在常溫下不溶于水，但當(dāng)水溫至53℃以上時，淀粉的物理性能發(fā)生明顯變化。大麥在人工控制和外界條件下發(fā)芽，大麥發(fā)芽后成為綠麥芽。、發(fā)芽a、浸麥?zhǔn)菍⒔?jīng)精選后的大麥置于浸麥槽中浸漬。本設(shè)計采用三級振動篩進行大麥的原料的粗選，篩體往復(fù)運動的振幅大小，可調(diào)節(jié)偏重塊的重量來達到。使用輔料是為了提供廉價的浸出物或糖類，這樣會減少麥芽的使用量，降低啤酒生產(chǎn)的成本。啤酒酵母是一種非常安全、營養(yǎng)豐富、均衡的食用微生物，啤酒酵母是吸收麥芽精華后，通過運用現(xiàn)代生物技術(shù)把酵母加工成純天然的營養(yǎng)食品，可以直接食用。e、酒花對啤酒釀造的不利影響是，酒花中的花色苷能引起啤酒的非生物性渾濁。酒花對啤酒的質(zhì)量非常重要，它不僅賦予啤酒特殊的苦味，同時也影響啤酒的苦味與香氣。大麥?zhǔn)瞧【粕a(chǎn)的重要原料，要先將起制成麥芽，才能再用于釀酒。因此，啤酒整個生產(chǎn)全過程要盡量做到?jīng)]有或基本沒有雜菌污染，才能保證純生啤酒的質(zhì)量和減少后期處理的工作負荷量。 （2）選擇良好的酒基 經(jīng)過發(fā)酵、后熟的啤酒，應(yīng)具有良好的質(zhì)量（包括風(fēng)味、泡沫、非生物穩(wěn)定性和滿足理化指標(biāo)要求）。因此，一個優(yōu)良的生產(chǎn)工藝的設(shè)計是迫不及待的。同時，我國還有大量消費群體未開發(fā)，巨大的農(nóng)村市場還未充分挖掘，有巨大的潛在消費力作保證，啤酒行業(yè)的增長趨勢將會得到延續(xù)。從半年報看，上半年很多上市公司業(yè)績表現(xiàn)良好。（3）連續(xù)發(fā)酵1906年已有啤酒連續(xù)發(fā)酵的方案，但直到1967年才得到工業(yè)化的應(yīng)用。原麥汁濃度一般為16176。發(fā)酵時罐的裝量達96%，提高設(shè)備利用率。朝日罐與錐底罐具有相同的功能，但生產(chǎn)工藝不同。由帶人孔的薄殼垂直圓柱體，拱形頂有足夠斜度的除去酵母的錐底所組成。如圖12所示。目前國內(nèi)外啤酒廠使用較多的是錐形罐。（1）圓筒體錐底立式發(fā)酵罐（簡稱錐形罐 ）這種發(fā)酵罐目前已廣泛用于上面或下面發(fā)酵啤酒后生產(chǎn)。純生啤酒是20世紀(jì)末在我國興起的，起源于20世紀(jì)90年代中期，我國最早的純生啤酒是珠江啤酒廠生產(chǎn)的,98年投放市場。1949年以前，全國啤酒廠不到十家，總產(chǎn)量不足萬噸。蒸汽機的應(yīng)用，1874年林德冷凍機的發(fā)明，使啤酒的工業(yè)化大生產(chǎn)成為現(xiàn)實。使用啤酒花作苦味劑的德國啤酒也已輸往國外，不來梅﹑漢堡等城市均因此而繁榮起來。公元前3000年起開始使用苦味劑。啤酒的起源與谷物的起源密切相關(guān)。而純生啤酒的生產(chǎn)不經(jīng)高溫殺菌，采用無菌膜過濾技術(shù)濾除酵母菌、雜菌，使啤酒避免了熱損傷，保持了原有的新鮮口味，其口感新鮮，酒香清醇，口味柔和。其生產(chǎn)是建立在整個釀造、過濾、包裝全過程對污染微生物嚴(yán)格控制的基礎(chǔ)上，其特點體現(xiàn)在純和生這兩個字上。啤酒的香味柔和。啤酒的香味突出?？梢源娣泡^長時間，可用于外地銷售，優(yōu)級啤酒保質(zhì)期為120天。這種啤酒非常新鮮、可口，保質(zhì)期達半年以上。濃色啤酒麥芽香味突出、口味醇厚、酒花苦味較清。淡色啤酒又分為淺黃色啤酒、金黃色啤酒。黑色啤酒即屬此類型。(2)中濃度啤酒(light Beer)原麥汁濃度在11%～l4%之間，%～% 之間的屬中濃度啤酒。此外，啤酒還有一定的藥理作用。啤酒素有“液體面包”的雅稱，其營養(yǎng)豐富，發(fā)熱量高。啤酒是根據(jù)英語Beer譯成中文“啤”，稱其為“啤酒”，沿用至今。 從經(jīng)濟角度和環(huán)境保護角度出發(fā)，必須回收CO2，只有在高溫后熟工藝中和較低壓力下才需要CO2（碳酸化處理）。其過程為將發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液經(jīng)離心分離，去除酵母和冷凝固物，再經(jīng)薄板換熱器冷卻到貯酒溫度，進行1～2天的低溫貯存后開始過濾。（10）設(shè)備容量可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)整。（6）發(fā)酵罐可采用儀表或微機控制，操作、管理方便。即可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐，也可將發(fā)酵和貯酒合二為一，稱為一罐發(fā)酵法。（2）罐本身具有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制。根據(jù)酵母發(fā)酵類型不同可把啤酒分成上面發(fā)酵啤酒和下面發(fā)酵啤酒。同時對年產(chǎn)值為20萬噸純生啤酒的生產(chǎn)工藝進行初步設(shè)計。年產(chǎn)20萬噸10度純生啤酒廠工藝初步設(shè)計畢業(yè)設(shè)計目錄1 前言 1 啤酒發(fā)酵方法簡介 1 啤酒概述與發(fā)展史 2 純生啤酒生產(chǎn)基本工藝介紹 6 啤酒的市場前景 82 啤酒發(fā)酵工藝設(shè)計 10 純生啤酒的釀造基本要求 10 原料的選擇 11 原料的制備 12 麥芽的糖化 13 麥芽汁的發(fā)酵 14 成熟純生啤酒的過濾 15 無菌灌裝 16 CIP系統(tǒng) 17 人員 18 183 物料衡算 20 啤酒糖化車間工藝流程示意圖 20 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 20 100kg原料生產(chǎn)10度純生啤酒的物料衡算 21 生產(chǎn)100L度純生啤酒的物料衡算 22 年產(chǎn)20萬噸10度純生啤酒釀造車間物料衡算表 234 熱量衡算 25 糖化工藝流程示意圖 25 糖化車間的熱量衡算 26 糖化車間總熱量衡算表 355 水衡算 36 啤酒廠全廠用水工藝流程示意圖 36 水衡算 37 年產(chǎn)20萬噸10度純生啤全廠用水衡算表 436 發(fā)酵車間耗冷計算 44 發(fā)酵工藝流程示意圖 44 年產(chǎn)20萬噸10度純生啤酒廠發(fā)酵車間耗冷量計算 44 年產(chǎn)20萬噸10度純生啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表 487 設(shè)備與選型計算 49 糖化鍋的設(shè)計與選型 49 發(fā)酵罐的設(shè)計與選型 50 發(fā)酵罐換熱器的設(shè)計 52總結(jié) 55致謝 56參考文獻 57附錄 581 前言隨著經(jīng)