【正文】 ................... 33 剛度校核 ................................................... 33 冷卻面積的計算 .................................................. 34 部分附件設計選型 ................................................ 34 人孔 ....................................................... 34 視鏡 ....................................................... 34 洗滌液接管 ................................................. 34 CO2回收壓縮空氣接管 ........................................ 34 冷卻劑進出接管 ............................................. 34 出酒管 ..................................................... 34 支座 ....................................................... 34 第 6 章 啤酒三廢的處理 ................................................... 36 啤酒廠廢 水的治理 ................................................ 36 好氧處理工藝 ............................................... 36 厭氧 — 好氧聯(lián)合處理技術(shù) ..................................... 38 副產(chǎn)物的利用 .................................................... 38 冷熱凝固沉淀中麥汁和凝固蛋白的回收 ......................... 38 麥糟處理 ................................................... 38 二氧化碳的回收 ............................................. 39 廢酵母回收生產(chǎn)飼料酵母 ..................................... 39 參考文獻 ................................................................. 40 附錄 ..................................................................... 41 致謝 ..................................................................... 43 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 1 第 1 章 緒論 選題的依據(jù)、意義和理論或?qū)嶋H應用方面的價值 80 年代末，我國已有稀釋啤酒問世，并且 促進 了啤酒稀釋水脫氧裝置 的研制。啤酒濃度逐步淡化和多樣化。 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀 高濃度啤酒稀釋技術(shù)是國際上 80 年代初產(chǎn)生的先進技術(shù)。到目前為止，除北京啤酒廠、青島啤酒廠、廣州啤酒廠和重慶啤酒廠等少數(shù)廠家使用國外設備，其它廠家 均采用國產(chǎn)設備。包括全廠、各工段的物料和能源衡算，以及設備選型和尺寸的計算，同時對重點 設備（發(fā)酵罐）進行詳細的計算，并對工藝流程和車間布置作詳細規(guī)劃 .熟悉高濃度稀釋啤酒的釀造流程，確定釀造過程中的工藝參數(shù)。采用此項技術(shù)的目的，就是在不增加上述齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 2 設備的條件下提高產(chǎn)量。 此項技 術(shù)首先在北美應用，目前在世界范圍內(nèi)已得到廣泛采用。但過高的麥汁濃度經(jīng)發(fā)酵后，其代謝產(chǎn)物與正常低濃度麥汁發(fā)酵的代謝產(chǎn)物有較大變化，由于高濃度麥汁發(fā)酵，酵母增值率降低，酯的形成會顯著增加，稀釋后與正常低濃度啤酒的風味也會有較大差異。 麥汁過濾與殘?zhí)菨舛? 如果按常規(guī)生產(chǎn)方法制備高濃度麥汁，必將導致麥汁過濾時間和煮沸時間的延長。 煮沸鍋中加糖或糖漿 在麥汁煮沸鍋中添加部分糖或糖漿，以提高麥汁濃度。 增加酒花用量 麥汁濃度愈高，酒花利用率愈低。 二氧化碳置換法脫氧 亨利定律：在一定溫度下，溶解在一定溶劑中的氣體質(zhì)量（ m）與壓力（ p）成正比。此法雖可降低水中溶解氧含量至 ，但二氧化碳的耗量很大。用 15%～ 16%的高濃度麥汁，稀釋為 11%～ 12%原麥汁濃度的啤酒，設備利用率提高 25%～ 50%；若稀釋為 10%原麥汁濃度的啤酒，設備利用率可進一步提高為 60%。 。在利用殘?zhí)撬鳛橄洛佁腔蛳丛阌盟畻l件下，可以縮小此項差距，但應注意不得降低質(zhì)量。 。當企業(yè)產(chǎn)量不是要求大幅度增長時，采用此項技術(shù)應全面衡量其優(yōu)缺點 [7]。近年來，啤酒消費的個性化趨勢創(chuàng)造了多樣化的市場需求，促進了啤酒企業(yè)產(chǎn)品多樣化步伐，市場上啤酒產(chǎn)品越來越多，啤酒品種從以前單一的淡色啤酒發(fā)展到目前的純生啤酒、無醇啤酒、小麥啤酒、黑啤酒、干啤酒，還有 具有營養(yǎng)、保健作用的果味啤酒、蘆薈啤酒、苦瓜啤酒、菊花啤酒等等。 二棱大麥 的浸出率高 ， 溶解度較好 ； 六棱大麥的農(nóng)業(yè)單產(chǎn)較高 ， 活力 高， 但浸出率較低 ，麥芽 溶解度不太穩(wěn)定。大麥在人 工控制和外界條件下發(fā)芽和干燥的過程，即稱為麥芽制造。大麥發(fā)芽的主要目的：胚乳細胞壁的部分或全部降解，是干燥后的麥芽變得疏松，更易粉碎，內(nèi)容物質(zhì)更容易溶出。 （ 4） 然后經(jīng)過機械原理將麥芽的根除去 [9]。作為啤酒工業(yè)的原料開始使用于德國。它 能賦予啤酒柔和優(yōu)美的芳香和爽口的微苦味，能加速麥汁中高分子蛋白質(zhì)的絮凝，能提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能增加麥汁和啤酒的生物穩(wěn)定性。啤酒釀造中酵母主要起的作用就是降糖，產(chǎn)生二氧化碳和酒精。一般來講， Ale,Stout這些種類的啤酒大多采用此種酵母。 干法粉碎是 傳統(tǒng)的粉碎方法，要求麥芽水 分在 6～ 8%為宜，此時麥粒松脆，便于控制浸麥度，其缺點是粉塵較大，麥皮易碎，容易影響麥汁過濾和啤酒的 口味和色澤。其優(yōu)點是齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 8 麥皮比較完整，過濾時間縮短，糖化效果好，麥汁清亮，對溶解不良的麥芽，可提高浸出率（ 1～ 2%）；缺點是動力消耗大，每噸麥芽粉碎的電耗比干 法高 20%～ 30%；另外，由于每次投料麥芽同時浸泡，而粉碎時間不一，使其溶解性產(chǎn)生差異，糖化也不均一。增濕時可用 50KPa的干蒸汽處理 30～40s，增濕 %～ %。 增濕粉碎 是 60年代推出的粉碎方法，由于其控制方法及操作比較困難，所以此法并未普及。 由于此法改進了前幾種方法的缺點，減輕了輥子負荷，電耗接近干法粉碎，麥芽浸漬時間基本相等，麥芽溶解性一致，所以此法是采用過濾槽法過濾最好的麥芽粉碎方法。對粉碎的要求是有較大的粉碎度，粉碎得細一些，有利于輔料的糊化和糖化。 糖化的目的就是要將原料 (包括麥芽和輔助原料 )中可溶性物質(zhì)盡可能多的萃取出來，并且創(chuàng)造有利于各種酶的作用條件，使很多不溶性物質(zhì)在酶的作用下變成可溶性物質(zhì)而溶解出來，制成符合要求的麥芽汁，得到較高的 麥芽汁收得率 [13]。并醪后不再進行煮沸，而是在糖化鍋中升溫達到糖化各階段所需要的溫度。糊化鍋中物料煮沸 20min后 ，降低溫度至 88℃。 本次設計中物料的粉碎采用的是 連續(xù)浸漬增濕粉碎 ，這種粉碎方法最時候過濾槽法，因此，麥汁過濾采用過濾槽。起始流出的原麥芽汁混濁不清，必須用泵泵回過濾槽再次過濾，直至得到的是澄清原麥芽汁，然后將原麥芽汁泵入煮沸鍋。 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 11 常用間歇常壓煮沸，原麥汁過濾期間，當麥汁已將加熱層蓋滿后，開始加熱保持 80℃左右，讓酶繼續(xù)對殘存淀粉分解，洗槽結(jié)束時加熱至沸，煮沸時間一般為 1～ 2小時。最后一次添加酒花是為獲得酒花香氣，因此應選用優(yōu)質(zhì)的新鮮酒花。整冷卻操作，要防止外界雜菌污染。這些發(fā)酵產(chǎn)物影響到啤酒的風味、泡沫性能、色澤、非生物穩(wěn)定性等理化指標，并形成了啤酒的典型性。 高濃度稀釋啤酒發(fā)酵 ，用于高濃度麥汁發(fā)酵后，其回收酵母的 活力比較低，需選用耐高酒精度和高滲透壓的啤酒酵母，以適應高濃度麥汁發(fā)酵。 ，仍按各廠常規(guī)方法控制之。 發(fā)酵工藝 曲線 發(fā)酵工藝論證 本設計采用高溫發(fā)酵、高溫后熟工藝。此法適合釀制 淡爽啤酒，而且在相同的貯酒期可以釀成非生物穩(wěn)定性好的啤酒。 30′ — 121176。海岸曲折，岬灣相間。春季氣溫回升緩慢，較內(nèi)陸遲 1個月；夏季濕熱多雨，但無酷暑；秋季天高氣爽，降水少，蒸發(fā)強；冬季風大溫低，持續(xù)時間較長。降水量 年平均為 毫米，春、夏、秋、冬四季雨量分別占全年降水量的 14％、 57％、 22％和 7％。青島海霧多頻，濃霧年平均 天，輕霧 天。 水文 青島市 共有大小河流 224條， 均為季風區(qū)雨源型 ，其中大沽河是青島市最大的河流。大沽河多年平均徑流量為 億立方米。 工藝技術(shù)指標及 基礎數(shù)據(jù) 根據(jù)表 31的基礎數(shù)據(jù)，首先進行 100kg 原料生產(chǎn) 10176。 100=% 原料大米收得率為： (10013)247。麥汁在 20℃時的相對密度為 ，而 100℃熱麥汁比 20℃時的麥汁體積增加 倍，故熱麥汁（ 100℃）體積為： （ 247。的冷麥汁 中浸出物量為： 16% =（ kg） 設麥汁的真正發(fā)酵度為 65%， 則可發(fā)酵的浸出物量為： 65%= （ kg） 麥芽糖發(fā)酵的化學反應式為： C12H22O11 + H2O → 2 C6H12O6 2 C6H12O6 → 4C2H5OH + 4CO2 +56 千卡 設麥芽汁中的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則 CO2生成量為： （ 4 44） /342 =（ kg） 式中 44— CO2 的分子量 342— 麥芽糖分子量。 ） 耐高溫 α 淀粉酶量 大米淀 粉含量為 80%， α 淀粉酶使用量為 ～ ， 所以， α 淀粉酶量為 ： 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 17 80%（ ） = 蔗糖量 12% 100+W=16% （ 100+） W=設生產(chǎn)日為 300天，旺季 150 天，每天糖化 7 次，而淡季 150 天，每天糖化 5 次，則總的糖化次數(shù)為 1800 次每年。式中 W為含水百分率； C0為絕對谷物比熱容，取 C0=(kg K) C 米醪 =（ G 大米 C 大米 +G 麥芽 C 麥芽 +G1Cw） /(G 大米 +G 麥芽 +G1) =(1062 +213 +6375 )/(1062+213+6375) =(kg K 故 Q5′ = G 麥汁 C 麥汁 （ 10070） =2202585(kJ) Q5″ 煮沸強度 10%，時間 ，則蒸發(fā)水分為 V2= G 麥汁 10% =19070 10% =(kg) 故 Q5″ =IV2= =6456721(kJ) Q5″′ =15%（ Q5′ +Q5″ ） （ 35） Q5=(Q5′ + Q5″ )=(2202585 +6456721 )=9958202(kJ) 糖化一次總耗熱量 Q 總 Q 總 =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5=19955277 (kJ) 糖化一次耗用蒸汽量 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 20 使用表壓 03MPa 的飽和蒸汽， I=則： D= Q 總 /(Ii)η =9708 式中 i 為相應冷凝水的焓（ ）； η 為蒸汽的熱效率，取 η =95%。 回旋沉淀槽洗涮用水 每次洗刷用水 3噸，沖洗時間設為 。下面以目前我國應用最普遍的錐形罐發(fā)酵工藝進行 50000t/a 啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量計算。麥汁比熱容 kJ/()，工藝要求在 1h 內(nèi)完成冷卻過程。 設發(fā)酵度為65%，則 1L麥汁放熱量為： q0= 16% 65%=(kJ) 根據(jù)物料衡算，每鍋麥汁的冷麥汁量為 17965L,則每錐形缺罐發(fā)酵放熱量為： Q0ˊ = 17965 5=5732128(kJ) 由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時間為 6 天，每天糖化 7 鍋麥汁（旺季），并考慮到發(fā)酵放熱不平衡，取系數(shù) ,忽略主發(fā)酵的升溫，則發(fā)酵高溫時期耗冷量為： Q2ˊ =（ Q0ˊ 7） /(24 6 5) =(5732128 7)/(24 6 5)] =83594(kJ/h) 齊齊哈爾大學畢業(yè)設計（論文） 23 (2) 發(fā)酵后 期發(fā)酵液降溫耗 冷 Q2″ 主發(fā)酵后期，