【正文】 循環(huán)，不斷提供冷量。兩者相比，后者冷凍機耗能顯著降低。兩段冷卻需麥汁 2 倍以上的水進行冷卻，采用一段冷卻工藝，冷卻水耗量為麥汁的 倍，節(jié)約用水 40％。 (四 )麥汁的充氧 高濃釀造由于麥汁濃度提高，麥汁溶氧水平降低。 本設(shè)計采用無油、無菌的壓縮空氣和部分純氧，在冷卻麥汁的輸送過程中，通過文丘里管在線上通風充氧 ,麥汁充氧量控制在 8~10ppm，若充氧量不足（ 6ppm），前期發(fā)酵尚可，后期降糖慢，麥汁發(fā)酵不完全，發(fā)酵度低；若麥汁充氧量過大（ 10ppm），酵母增殖過多，降低乙醇含量。 １３ 擴大培養(yǎng)的關(guān)鍵在于： 1． 選擇優(yōu)良的單一細胞出發(fā)菌株。 2． 一切培養(yǎng)用具，包括容器，器皿，操作器械，培養(yǎng)基等，都必須嚴格消毒滅菌。 本設(shè)計中采用 G03 酵母菌株 作為啤酒生產(chǎn)用菌株，由于采用高濃釀造技術(shù)，因此在進行工廠放大之前，應(yīng)對 G03 菌株進行小型試驗，測定該菌株在高濃麥汁中所需要的發(fā)酵溫度和溶解氧含量。 ⑵前發(fā)酵，主發(fā) 酵，后發(fā)酵在發(fā)酵罐 １４ 中完成貯酒在另一貯酒罐完成。 4． 罐內(nèi)的發(fā)酵液，由于罐體高度而產(chǎn)生的二氧化碳梯度，以及冷卻方位的控制，可以形成自下而上或自上而下的自然對流。 因此本設(shè)計采用圓柱錐底發(fā)酵罐的單罐發(fā)酵法。因本設(shè)計采用高濃發(fā)酵技術(shù)，故酵母的添加量約為(14?18) 106個 /ml 麥汁。故此在本設(shè)計中，作者采用同溫還原的方式進行雙乙酰的還原。 (一 )麥汁從沉淀槽 薄板換熱器 發(fā)酵罐罐路清洗體系 每批次：進麥汁前用 85℃熱水清洗 20min，無菌空氣頂出清洗水走麥汁。 2．停 5min，排走熱水。 6． 泵回消毒劑 5min。 其中堿性消毒劑為： 3％ ～ 5％ NaOH＋ ％ EDTA 圖 發(fā)酵工藝曲線02468101214160 4 8 12 16發(fā)酵時間／d發(fā)酵溫度／℃ １６ 十、過濾前高濃啤酒的稀釋 (一 ) 高濃釀造 高濃釀造指生產(chǎn)比正常濃度高的麥汁，然后在糖化以后的生產(chǎn)工序中加水稀釋，使啤酒仍然保持原有正常原麥汁濃度的方法。 4． 啤酒非生物穩(wěn)定性提高。 2． 酒花 ?酸 的利用率下降。 2． 前稀釋：主發(fā)酵用高濃度，后發(fā)酵 (雙乙酰還原 )時稀釋，此法對稀釋水脫氧要求低。另外，由有關(guān)資料表明，在整個高濃度釀造過程中，稀釋工序越向后推 (即高濃度的形式保持的時間長些 )，則啤酒的穩(wěn)定性相對地要好些。 (3) 如果此水含有消毒的余氯，必須經(jīng)過嚴格的脫氯處理。當稀釋度更大時，要求小于 。 (四 ) 定比混合 定比混合指將高濃釀造的成熟啤酒按比例和脫氧過飽和 CO2 的稀釋用水均勻混合。 目前用于啤酒廠的過濾機有如下幾種： 1． 預(yù)涂式過濾機 2． 板式過濾機 3． 框式過濾機 4． 濾盤式過濾機 5． 膜過濾機 預(yù)涂式過濾機具有如下優(yōu)點： 1． 可以不斷地添加助濾劑，使過濾性能得到更新、補充。 為了達到完美的過濾效果，必須分 3 次添加過濾介質(zhì)： 1． 第一次預(yù)涂層：在 200?300KPa 的壓力下，將脫氧水或已濾酒與一定數(shù)量的粗土混合，以循環(huán)的方式進行預(yù)涂，由此形成壓力穩(wěn)定的基礎(chǔ)預(yù)涂層，第一次預(yù)涂用量為 700?800g/m2,大約為整個預(yù)涂量的 70％左右。 十二、包裝 啤酒包裝是啤酒生產(chǎn)的最后一道工序，對啤酒質(zhì)量和外觀有直接影響，包裝容器可分為瓶裝、聽裝和桶裝。 (二 ) 裝瓶 裝酒必須做到嚴格的無菌，盡量減少酒損失，防止二氧化碳泄漏，盡量避免酒液與空氣接觸，防止酒液吸收氧氣。 本設(shè)計采用雙層軌道滅菌，用水為低硬度水，以防鈣鎂鹽沉積噴咀，為防止破瓶中的酒液降低殺菌水的 pH，以致腐蝕瓶蓋，可在水中加適量堿液，使 pH保持在 。 (1) 熱麥汁量： 麥芽 收率為： (1006)/100=% 大米收率為： (10014)/100=% 高麥芽糖漿收率為： 1 (10020)/100=80% 混 和 原 料 收 得 率 ： ( % %+ %+ 80%) ２１ 98%=% 由上述可得 100kg 混和原料可得 熱麥汁量為： % 100/%= 麥汁在 20℃時的相對密度為 ，且 100℃熱麥汁比 20℃的麥汁體積增加 倍，故熱 麥汁體積為： (L) (2) 冷麥汁量為： ()=(L) (3) 發(fā)酵液量為： ()=(L) (4) 過濾酒量為： ()=(L) (5) 成品啤酒量為： ()=(L) 3．生產(chǎn) 100L 啤酒的物料衡算： (1) 生產(chǎn) 100L 啤酒需要混和原 料量為： 100 100／ =(kg) (2)麥芽耗用量： 60%=(kg) (3)大米耗用量： 20%=(kg) (4)糖漿耗用量： 20%=(kg) (5)酒花耗用量： 100L 熱麥汁中加入酒花量定為 ，則： 100 %/=(kg) (6)熱麥汁量為： 100/=(L) (7)冷麥汁量為： 100/=(L) (8)發(fā)酵液量為： 100/=(L) (9)過濾酒量為： 100/=(L) (10)濕糖化糟量為： 設(shè)排出的濕麥糟水份含量為 80％，則 濕麥糟量為： (10080) (10080)=(kg) 濕大米糟量為： (10092) (10080)=(kg) 濕糖化糟量為： +=(kg) (11)酒花糟量： 設(shè)酒花在麥汁中浸出率為 40％，酒花糟含水量以 80％計，則 ２２ (10040)/(10080)=(kg) (12)酵母量 (以商品干酵母計 ) 生產(chǎn) 100L 啤酒可得 2kg 濕酵母泥，其中一半作生產(chǎn)接種用，另一半作商品酵母用，即 1kg 濕酵母泥含水分 85％，則酵母含固形物量為： 1 (10085)/100＝ (kg) (13)二氧化碳量： 的冷麥汁 中浸出物為： % =(kg) 設(shè)麥汁真正發(fā)酵度為 55%，則可發(fā)酵的浸出物量為： 55%=(kg) 麥芽糖發(fā)酵的化學反應(yīng)式為： C12H22O11＋ H2O—— 2C6H12O6 2C6H12O6—— 4C2H5OH＋ 4CO2＋ 452KJ 設(shè)麥芽汁中浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則 CO2生成量為： ( 4 44)/342=(kg) 設(shè) 啤酒含 CO2為 %，酒中含 CO2量為： %=(kg) 1m3 CO2在 20℃，常壓下，其質(zhì)量為 ，故釋放出的 CO2量為： =(kg) 放出的 CO2體積為 ： (m3) (14)空瓶需用量： (100/) =157(個 ) (15)瓶蓋需用量： 100 (個 ) (16)商標需用量： 100 (張 ) 4． 20 萬噸 /年 11oP 淡型啤酒糖化車間物料衡算： 一般 4?10 月份為生產(chǎn)旺季， 210 天產(chǎn) 70％啤酒，設(shè)每批糖化 60 噸麥汁，每天糖化 9 批次，則 全年麥汁產(chǎn)量為 9 60 210/=162020 噸麥汁 設(shè)淡季 135 天生產(chǎn)全年的 30%,每天糖化批次數(shù)為 162020 (13560)=6(次 ) 全年 176。 (3) 每年瓶 ,易拉罐及桶用量： 90%為瓶裝啤酒， 5%為桶裝啤酒， 5%為罐裝啤酒，瓶容量為 640ml/只，桶裝為30L/只，易拉罐為 355ml/只 瓶量 (全年 )=(193483 103 90% ( )= 108(個 ) ２４ 桶量 (全年 )=(193483 103 5% ( 30)= 105(個 ) 罐量 (全年 )=(193483 103 5% ( )= 107(個 ) (4) 瓶蓋用量為： 158 193483 103/ 100= 108(個 ) (5) 商標用量為： 193483 103/ 100= 108(張 ) 物料衡算表 物料名稱 單位 100 kg 原料 100L 啤酒 糖化一次 全年 混合原料 kg 100 103 106 麥芽 kg 60 103 106 大米 kg 20 103 106 糖漿 kg 20 103 106 酒花 kg 103 105 煮沸前的 熱麥汁 L 102 105 煮沸后的 熱麥汁 L 102 105 冷麥汁 L 102 105 麥糟 kg 103 106 發(fā)酵液 L 102 105 過濾酒 L 102 105 成品酒 L 100 102 105 商標 個 105 108 CO2 kg 102 105 瓶數(shù) 個 157 105 108 瓶蓋 個 158 105 108 桶數(shù) 個 102 105 易拉罐 個 104 107 ２５ 二、耗水量計算 1． 糖化用水量 (以 100kg 混合原料計 ) 啤酒的頭號麥汁大約比成品啤酒高 2?3oP，即約為 16oP，原料利用率為98%，原料含水量及糖化水分蒸發(fā)量忽略不計： W1=35010/=300kg 2． 洗糟水用量 (一般為投料量的 2?3 倍 ) (1) 過濾槽排出麥汁帶出水 W4 Wx=Wx 3%+ 解得 Wx= kg Wx為煮沸前麥汁重 W4= 98%= kg (2) 麥糟帶出水量 W5 W5= 80%/100= (3) 原料含水量為 W3 W3=() 6%+20 14%+20 20%= kg (4) 洗糟水用量 W2 W2=+(300+)= kg 3． 糖化室洗涮用水 糖化室設(shè)備洗涮用水，每糖化一次用水約 6 噸。 7． 清酒罐洗涮用水： 每次洗涮用水 16 噸?！?) (2) C 米 = (114%)+1 14%=(kg℃ ) (6) C 混合 =(6990 4 +2340 7)/(6990 4+2340 7)=(kg℃ ) Q6=Wx (9975) = 24 = 106(kcal) 12．麥汁煮沸時溫度由 99℃升至 105℃，且有 4％麥汁蒸發(fā)共耗熱 Q7 Q7= (10599)+ 4% 533= 105(kcal) 13．麥汁放熱 Q8 采用 2℃釀造用水升至 80℃ Q8= 102 (946)= 105(kcal) 其能量用于 CIP 用水， 設(shè) CIP 用水中的 X1由剩余 能量提供，設(shè)傳熱效率仍為 98％，則； X1 1 (802)+ 105+ 106= 105 解得： X1= 103kg 14．用于煮沸鍋加熱的新鮮蒸汽提供的熱量： 提供的熱量： Q= 106 (kcal) 15． CIP 用水為 24 噸 /次，其中 噸由麥汁冷卻提供，剩余 噸由冷凝水提供。 CIP 清洗用熱水罐 25 噸，冷卻水罐 65 噸。 過濾后的麥汁直接流入回旋槽并被收集起來，利用循環(huán)泵將麥汁連續(xù)循環(huán)地送入到安裝在回旋槽上方的煮沸鍋內(nèi)。 回旋槽既可以做麥汁暫貯罐又可以做回旋沉淀槽。 2．新型麥汁煮沸系統(tǒng)的特點 ★ 確保煮沸強度的前提下，將煮沸蒸發(fā)率降低為 4%。 ２９ ★ 有利于酒花異構(gòu)化。將二次蒸汽回收并通過熱交換器將水加熱做為能量儲存加以利用，可將麥汁先進行預(yù)熱至 93℃ 。錐形加熱面分成兩個區(qū)域，一個加熱面占三分之一，另一個加熱面占三分之二。π D3/24 =π 52 +tg30176。ρ /μ 式中 uS主流區(qū)內(nèi)麥汁流速， m/s L – 錐體加熱面錐線長度， m ρ 麥汁密度，一般取 10491056 kg/m3 μ 麥汁粘度， 100℃ 時麥汁粘度近似可取μ =5 104 Pa1