【正文】 5 車間布置車間布置設(shè)計(jì)的目的是對(duì)廠房的配置和設(shè)備的排列做出合理的安排，并決定車間、工段的長(zhǎng)度、寬度、高度和建筑結(jié)構(gòu)形式，以及各車間之間與工段之間的相互聯(lián)系。表44 管法蘭連接公稱直徑DN32DKLThn1209014M124（7）發(fā)酵罐夾套的選取F=Q/Kt由于發(fā)酵時(shí)產(chǎn)熱高峰為 [kJ/(Lh)]，則每罐放熱高峰為：Q = V有= 1000 = （kJ/h）采用夾套安裝罐外壁，用間接冷卻法冷卻，冷卻介質(zhì)為酒精，分三段冷卻，冷卻介質(zhì)進(jìn)出口溫度為﹣8℃和0℃。/s,查《化工原理》，酒精屬于低粘度流體，～,則冷媒進(jìn)出口管徑：D =取D =50 mm查《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》表26,管子規(guī)格選用Ф57，其內(nèi)徑Di=50mm。（4）進(jìn)料管及排酒管的直徑與選型本設(shè)計(jì)采用直型接管及進(jìn)料與過酒為同一管道，與配酵母也為同一管道，對(duì)進(jìn)料管與排酒管流量相差不大，可選用統(tǒng)一管徑的管子。S=Sd+ C2=+2= 查《化工設(shè)備基礎(chǔ)》表49得C1=所以：Sn=+= 。這里選用60176。 麥汁殺菌罐酵母擴(kuò)培一共需要麥汁量為：V有效 = = 45+ 9+ + = m179。V總 = = ，D = 圓整后取 Dg =1200mm ，H= 2Dg= 2400mm 查《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論》表15得有表32 橢圓封頭尺寸 （mm）公稱直徑曲面高度直邊高度內(nèi)表面積容積Dg（mm）h1hF（㎡）V（m179。故V = 2 = ，則V總=（2）基本尺寸取直徑與高之比為1：3，圓形封頭高為h=D/4, 則 得D=，取D=3500mm,則高H= 硅藻土過濾機(jī)糖化一次產(chǎn)酒45000L，相應(yīng)質(zhì)量：45000103=，一天糖化8次，相應(yīng)質(zhì)量：8=每天有效工作時(shí)間為20h，則過濾機(jī)工作能力為：選用型號(hào)為J2LS1型號(hào)的燭式硅藻土過濾機(jī) 擴(kuò)大培養(yǎng)罐選型各級(jí)培養(yǎng)罐的選型尺寸如下，其擴(kuò)大比遵循的原則：在漢生罐以前的各級(jí)，由于采用較高的培養(yǎng)溫度，酵母倍增時(shí)間短。(3)升氣管取糊化鍋升氣管面積為料液面積的1/40,設(shè)升氣管直徑為d則 得d=，取d=500mm 糖化鍋（1）容積的確定投料： = kg則糖化醪量: G = + = kg糊化鍋中干物質(zhì)百分?jǐn)?shù)：，則（2）基本尺寸采用圓柱形鍋身，直徑D是柱高H的2倍，鍋底為半球形，鍋底高位D/4,則：得D=，H=，h=，取D=3500mm，H=1800mm，h=900mm。4 =（kJ）冷媒（﹣8℃）稀酒精用量：M6 = kg/h 80000t/a 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表表23 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表耗冷分類耗冷項(xiàng)目每小時(shí)耗冷量/(kJ/h)每罐耗冷量/kJ年耗冷量/kJ工藝耗冷量麥汁冷卻Q1發(fā)酵耗冷量Q2無菌水冷卻Q3酵母培養(yǎng)Q4工藝總耗冷Qt非工藝耗冷量錐形罐冷損Q5管道等冷損Q6非工藝總耗冷Qnt合計(jì)總耗冷Q單耗 耗水衡算 糖化用水根據(jù)熱量衡算可知，則每小時(shí)最大用水量為W1= / = （kg /h） 洗槽用水據(jù)前面有關(guān)計(jì)算結(jié)果，洗槽用水為22032kg，則每小時(shí)最大用水量W2 = 22032/ = 14688（kg /h）糖化室及糖化設(shè)備洗刷用水：每糖化一鍋水，用水1000kg，時(shí)間為2h。由上述條件，可得無菌水用量為: —— 糖化一次的冷麥汁量（kg）每班無菌水用量： 假定無菌水冷卻操作在2h內(nèi)完成，則無菌水冷卻耗冷量為： 所耗冷凍介質(zhì)量為：M3 = /[cm（t2﹣t1）] = = （kg/h）式中：tt1為冷凍酒精液熱交換前后的溫度0℃和﹣8℃。由物料衡算表，,故熱麥汁為M = = (kg)又知8176。表22 80000 t/a啤酒廠糖化車間總熱量衡算表（耗蒸汽量）名稱壓力/MPa每噸產(chǎn)品消耗定額/kg每小時(shí)最大用量/(kg/h)每晝夜消耗量/(kg/d)年消耗量/(kg/a)備注蒸汽（表壓） 80000t/a 啤酒廠發(fā)酵車間耗冷量衡算 發(fā)酵車間工藝流程94℃熱麥汁 → 冷麥汁（9℃）→ 錐形罐發(fā)酵 → 過冷卻﹣1℃ → 貯酒 → 過濾 →清酒罐 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)年產(chǎn)8176。K)C大米 = [()+] = KJ/(KgCO2在20℃故釋放出的CO2的體積為：247。淡色啤酒需耗混合原料量1000/100 = （2） 麥芽好用量為：75％ = （3） 大米耗用量為： = （4） 酒花耗用量，對(duì)于淺色啤酒，％，故酒花耗用量為： 1000 ％ = （kg）（5）熱麥汁量為 1000 = （L）（6）冷麥汁量為 1000 = （L）（7）濕糖化糟量，設(shè)排出的濕麥糟水分含量為80％，則濕麥糟量為：（）（10079）/ （100 80） = （kg）而濕大米糟量為（）（）/（10080） = （kg）故濕糖化糟量為：+ = （kg）（8）酒花糟量 ，設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸出率為40％，且酒花糟水分含量為80％，則酒花糟量為：（10040）/（10080） = （kg）（9）酵母量（以商品干酵母計(jì)）生產(chǎn)1000L啤酒可得20kg濕酵母泥，其中一半作生產(chǎn)接種用，一半作商品酵母用，即為10kg。淡色純生啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行80000t/a啤酒廠糖化車間的物料衡算計(jì)算。（1）保護(hù)功能。經(jīng)過過濾后，啤酒外觀清亮透明，富有光澤，使其更富有吸引力，同時(shí)，可賦予啤酒以良好的生物穩(wěn)定性與非生物穩(wěn)定性，使其至少在保質(zhì)期內(nèi)不出現(xiàn)外觀的變化，從而保證了啤酒外觀質(zhì)量的完美。中層為核心酵母，由健壯、發(fā)酵力強(qiáng)的酵母細(xì)胞組成，其量占65%～70%,可留作下批種酵母用。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降在容器底部。C、發(fā)酵結(jié)束，酵母成緊密的一層浮在波面上，厚約3～4厘米。并且塔式觀造價(jià)高，不利于小規(guī)模生產(chǎn)。（3℃以上）快于低溫（0℃以下）。②冷風(fēng)冷卻：1000～1200千卡/晝夜/m179。④在較低的貯酒溫度下，一些易形成混濁的蛋白質(zhì)－單寧復(fù)合物逐漸析出而先行沉淀下來或被過濾除去，改善了啤酒的非生物穩(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存期。rH＝＋2pH（30℃） ⑦色度變化:麥汁色度降低的幅度，隨原麥汁色度深淺而變化，色度深者降低幅度大，色度淺者降低幅度小。在主發(fā)酵結(jié)束前，撈去泡蓋，即可進(jìn)行后酵和回收凝聚酵母泥。酵母達(dá)到最高濃度時(shí)，糖降最快，～176。②下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵期較長(zhǎng)，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。6. 后酵（或雙乙酰還原）條件選擇。二者形態(tài)上存在明顯的差別。酵母是單細(xì)胞真核生物，外層由厚的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜所包囊；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有許多細(xì)胞器，有核、線粒體、微體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、核糖體等，還存在作為能源的糖原，脂質(zhì)及多磷酸鹽等物質(zhì)。當(dāng)然其中還有其糖化的曲線，如下：44701015068667392溫度 ℃020303550608090100110120125165 175時(shí)間/min糊化鍋糖化鍋倒入過濾槽投料時(shí)間微沸圖12 糖化工藝曲線圖、煮沸a. 過濾是產(chǎn)品分離的一中方法，在啤酒生產(chǎn)過程中多次用到過濾技術(shù)，其主要原理是根據(jù)各種物質(zhì)分子或顆粒的大小、形狀、酸堿性和其他物化性質(zhì)的不同進(jìn)行分離產(chǎn)物的技術(shù)。如下圖為輔料(大米)的粉碎度要求。(1) 干法粉碎機(jī)四輥式粉碎機(jī)有兩對(duì)輥?zhàn)又g的一組篩子組成，麥芽經(jīng)過第一對(duì)輥的粗粉碎，經(jīng)過篩子，分離出皮殼和粗粒，再有第二對(duì)輥進(jìn)一步粉碎。長(zhǎng)期以來，麥芽的粉碎采用干法粉碎，直至60年代起相繼出現(xiàn)了干法粉碎、濕法粉碎、回潮干法粉碎以及連續(xù)調(diào)濕粉碎。釀造用水分糖化用水和洗糟用水，由于這兩部分水直接參與啤酒的工藝反應(yīng)，也是麥汁和啤酒的組成部分。我國(guó)盛產(chǎn)大米，且大米的淀粉含量高，蛋白質(zhì)含量低。純生啤酒是20世紀(jì)末在我國(guó)興起的，起源于20世紀(jì)90年代中期，我國(guó)最早的純生啤酒是珠江啤酒廠生產(chǎn)的,98年投放市場(chǎng)。啤酒是以麥芽（包括特種麥芽）為主要原料，以大米或其它谷物為輔助原料，經(jīng)麥芽汁的制備，加酒花煮沸，并經(jīng)酵母發(fā)酵配制而成的，是一種含有二氧化碳、起泡的、低酒精度的飲料酒。糖化方法采用雙醪浸出糖化法，發(fā)酵方法采用錐形罐單罐發(fā)酵法。生物工程專業(yè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）本科畢業(yè)論文BACHELOR DISSERTATION論文題目： 年產(chǎn)8萬噸純生啤酒工廠發(fā)酵車間初步設(shè)計(jì) 學(xué)位類別： 工學(xué)學(xué)士 學(xué)科專業(yè)： 生物工程 __ 作者姓名：___________ 導(dǎo)師姓名：___________ _ 完成時(shí)間：__________ __ __目錄摘 要 IIIAbstract III前言 31 生產(chǎn)工藝流程的設(shè)計(jì)與論證 3 全廠生產(chǎn)工藝流程概況圖 3 3（麥芽） 3 大米 3 3 3 3 3 3 3 3 3 煮沸 3 3 3 啤酒酵母 3 酵母的分類 3 酵母的基本結(jié)構(gòu) 3 啤酒酵母的絮凝 3 3 3 3　啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制 3 3 前發(fā)酵 3. 主發(fā)酵 3．后發(fā)酵和儲(chǔ)酒 3 啤酒發(fā)酵方法的選擇 3 酵母的添加與回收 3 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制 3 啤酒過濾 3 3 啤酒過濾方式的選擇與論證 3 啤酒的包裝 32 工藝計(jì)算 3 3 100kg原料（75％麥芽，25％大米）生產(chǎn)8176。本設(shè)計(jì)的圖紙主要包括全廠總工藝流程圖、發(fā)酵車間設(shè)備布置圖的平立面圖及重點(diǎn)設(shè)備的裝配圖(發(fā)酵罐)。由于其具有獨(dú)特的苦味和香味，營(yíng)養(yǎng)成分豐富，含有各種人體所需的氨基酸及多量維生素、泛酸以及礦物質(zhì)，當(dāng)前市場(chǎng)需量越來越大，人們的要求也不斷地提高。純生啤酒的釀造是啤酒界的一次革命，從原料、工藝、設(shè)備、均與傳統(tǒng)釀造啤酒有著巨大的區(qū)別，突出的特點(diǎn)就是無菌釀造、設(shè)備價(jià)值昂貴、生產(chǎn)成本加大，僅檢測(cè)費(fèi)用比普通啤酒高20倍，可以說純生啤酒是高科技產(chǎn)品，因此它的價(jià)格較高。用它做輔料，釀造的啤酒色澤淺，口味爽凈，泡沫細(xì)膩，酒花香味突出，非生物穩(wěn)定性好。在啤酒釀造過程中，許多物理變化、酶反應(yīng)、生化反應(yīng)都直接與水質(zhì)有關(guān)，所以，釀造用水的好壞也是決定啤酒質(zhì)量的重要因素之一。在現(xiàn)代中小型酒廠多以干法粉碎為主。(2) 干法粉碎機(jī)的調(diào)節(jié)原理 麥芽粉碎后，按物料的顆粒大小，一般可分為：皮殼，粗粒，細(xì)粒，粉及微粉，占各部分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，謂“碎度” 。表12 輔料(大米)的粉碎度要求ABC篩號(hào)篩孔凈寬/mm分級(jí)名稱粉碎度/％大米玉米帶殼大麥101860100皮殼＋粗粒粗粒細(xì)粒細(xì)粉/1060301515403025～30252515～30淀粉在常溫下不溶于水，但當(dāng)水溫至 53℃以上時(shí)，淀粉的物理性能發(fā)生明顯變化。b. 煮沸可以使酶鈍化、麥汁滅菌、蒸發(fā)多余水份、蛋白質(zhì)變性和凝聚沉淀以及浸出酒花的成分（這樣就降低PH、還原物質(zhì)的形成、去除惡味、香味、苦味的形成）。 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(huì)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。上面酵母又叫表面酵母，其母細(xì)胞和子細(xì)胞能夠長(zhǎng)時(shí)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(gè)細(xì)胞連接。7. 酵母分離時(shí)間和方法。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。P。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。．后發(fā)酵和儲(chǔ)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。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)。啤酒的澄清：①啤酒澄清的作用：啤酒澄清時(shí)在貯酒期間，是使酒中所含的懸浮物沉淀下來。 ：酒液度pH在（～）上面發(fā)酵（）。更重要的是，連續(xù)發(fā)酵法啤酒從風(fēng)味上品評(píng)與間歇法啤酒差別大，難以被消費(fèi)者接受。優(yōu)良的酵母，其酵母層應(yīng)具有褶皺狀的外觀。②下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵期較長(zhǎng)，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。下層為弱細(xì)胞或死細(xì)胞，由最初沉降下來的顆粒組成，可作飼料或棄置不用。 啤酒過濾方式的選擇與論證對(duì)于啤酒過濾來說，現(xiàn)在使用較普遍的過濾方法主要有硅藻土過濾法、濾棉過濾機(jī)和微孔膜過濾機(jī)。包裝應(yīng)該保證產(chǎn)品的安全和清