【正文】 設(shè)錐形發(fā)酵罐的發(fā)酵周期為17天，所以對(duì)發(fā)酵罐個(gè)數(shù)的最低要求：發(fā)酵罐的個(gè)數(shù)： N=64417/（）=25 （個(gè)）實(shí)際產(chǎn)量驗(yàn)算：25170/ （17） = m3富裕量： （—103）/ 103 =﹪ 因?yàn)楦辉Ａ繛?﹪～10﹪才能滿足要求。錐角60—85176。2 =1070247。 錐形啤酒發(fā)酵工廠幾乎都是把發(fā)酵罐置于露天，由于太陽(yáng)輻射，對(duì)流傳熱和熱傳導(dǎo)等造成冷量散失，可根據(jù)低溫設(shè)備，管道的冷量損失公式計(jì)算，通常這部分的冷量散失可由經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)求取。每罐用于酵母洗滌的耗冷量為：= （）/2=(301)/2 =(KJ) 式中：2為每班裝罐2罐。每天單罐降溫耗冷量為：=2[6(1)]=2698537 =3794415(kJ)工藝要求此過(guò)程在2天內(nèi)完成，則耗冷量為（麥汁每天裝2個(gè)發(fā)酵罐）：=2/(242) =23794415/（242）=158101（kJ/h）3. 發(fā)酵總耗冷量=+=112887+158101=270988(kJ/h)4. 每酵用冷媒耗量= += 5147631+3794415= 8942046(kJ)5. 發(fā)酵用冷媒耗量（循環(huán)量）發(fā)酵過(guò)程冷卻用稀酒精做冷卻介質(zhì)，進(jìn)出口溫度為8176。C和6176。P淡色啤酒6萬(wàn)噸旺季每天糖化4次，170天，產(chǎn)量占全年總產(chǎn)量70%，3鍋可裝滿一個(gè)錐形發(fā)酵罐，主發(fā)酵時(shí)間為6天。1000=2(t/h)。 冷卻用水量 =Q/（） 麥汁放出熱量 Q=G麥汁（） 式中： =95176。60600= (kg/t)每晝夜蒸汽消耗量(按旺季算）：D,最大=4=（kg/d）表23 6萬(wàn)噸啤酒廠糖化車間總熱量衡算表名稱規(guī)格（MPa）噸酒消耗/kg小時(shí)最大消耗/kg每晝夜消耗/kg年消耗量/kg蒸汽（表壓） 工藝耗水量計(jì)算 糖化用水糖化鍋加水比為1:，糊化鍋加水比為1:，混合原料每次加入量為9969kg，, 糖化鍋加料量為 .則每次糖化鍋中用水量為： = （kg）每次糊化鍋中用水量為： （2991+2991）= 16 （kg）單次糖化用水總量為： + = 38 （kg），因此： 每小時(shí)最大用水量： 38 247。C，則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為：G麥汁=（2991++ ）247。C，抽取混合醪的溫度為70176。（G麥醪+G米醪）G麥醪= +=（kg）C混合=（ +）247。公式中W為含水量，C0為絕對(duì)谷物比熱容，取C0=（kg．K）C麥芽=[(1005) +5]=[ kJ/（kg．K）]C大米=[(10012) +11]=[ kJ/（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） =（2991++ 16 ） /（2991++ 16 ） =[ kJ/（kg．K）](2)米醪初溫t0t0= [（G大米C大米+ G麥芽C麥芽）18+ G1CW50]/(G米醪C米醪) =[（2991+）18+ 16 50]/ [（2991++ 16 ）] =176。工藝流程示意圖如下圖所示：投料為糖化一次所需原料。70%=106（kg）(8)全年濕酒花糟量：4170247。=62287（L）(11) 酒花量：61664247。=61664（L）(2) 麥芽用量：61664247。： =所以，11176。11）100=(kg)又知11176。第二章 工藝計(jì)算 物料衡算物料衡算是指理論上進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，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(gè)生產(chǎn)工藝的合理性和設(shè)計(jì)的可行性，是整個(gè)設(shè)計(jì)階段的重要一環(huán)。硅藻土過(guò)濾機(jī)主要有板框式、燭式、水平圓盤式三種，本設(shè)計(jì)采用板框式過(guò)濾機(jī)。二氧化碳的回收二氧化碳是啤酒發(fā)酵中最主要的副產(chǎn)物，二氧化碳也是重要的原材料。種酵母要求：外觀色澤潔白，凝聚性良好，無(wú)黏著現(xiàn)象，無(wú)雜質(zhì)，無(wú)變異，鏡檢酵母細(xì)胞大小整齊，健壯，無(wú)雜菌感染，細(xì)胞活性97%以上，冷水低溫保存時(shí)間不超過(guò)3天，使用代數(shù)不超過(guò)7代。（5）冷卻、降溫VDK還原終點(diǎn)是根據(jù)成品啤酒應(yīng)VDK的含量而定，才稱還原階段基本結(jié)束，可降溫。3）106個(gè)/ml。（2）罐材料：。（5）該罐具有錐底，主發(fā)酵后回收酵母方便。泡蓋是CO2帶至發(fā)酵液面的多酚、酒花樹脂、高分子蛋白質(zhì)等接觸空氣氧化，聚合形成的。酵母達(dá)到最高濃度時(shí)，糖降最快，176。 設(shè)酵母泥的濃度為2010個(gè)/g，按工藝規(guī)定接種后酵母濃度為：810個(gè)/ml則每千克麥汁接種酵母泥克數(shù)（n）：n=8101000/2010=4g %。由于露天發(fā)酵罐一般直徑較大, 若酒液缺少對(duì)流, 就會(huì)使其溫度分布不均勻, 罐中心酒液溫度與罐壁處酒液溫度需長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到平衡, 從而影響啤酒風(fēng)味。（5） 上面發(fā)酵一般不采用后發(fā)酵，主發(fā)酵的發(fā)酵度接近最終發(fā)酵度。上面發(fā)酵在發(fā)酵外觀、技術(shù)操作和發(fā)酵設(shè)備方面與下面發(fā)酵有所不同，但兩者的發(fā)酵機(jī)理是一致的。室溫保持5～6℃；采用開放式或密閉式、圓形或方形的主發(fā)酵容器。連續(xù)發(fā)酵主要有多罐式連續(xù)發(fā)酵和塔式連續(xù)發(fā)酵，這種連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)都可大大縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率，降低了投資，減少了酒損，降低了蒸汽、勞動(dòng)力和洗刷費(fèi)用，提高了酒花利用率，且產(chǎn)生的成品啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。酵母細(xì)胞不同的絮凝能力受到其自身的基因和外界作用影響，金屬離子對(duì)凝聚作用的影響極大，凝聚作用的強(qiáng)度還依賴于基質(zhì)的離子濃度，尤其是鈣離子含量達(dá)到30mg/l以上時(shí)的促凝作用相當(dāng)顯著，其他二價(jià)離子也能促凝，但是單價(jià)離子會(huì)因“反離子效應(yīng)”對(duì)其產(chǎn)生抑制作用。3. 冷麥汁通風(fēng)方法若采用純氧，溶氧將達(dá)到40ml/L以上。2. 熱凝固物的分離本設(shè)計(jì)中采用回旋沉淀槽沉淀法分離熱凝固物，利用麥汁離心力分離實(shí)現(xiàn)分離。第二次：煮沸30～40分鐘后，添加總量的55%～60%，主要是萃取α酸，并促進(jìn)異構(gòu)。2. 壓濾機(jī)法板框式壓濾機(jī)是由容納糖化醪的框和分離麥汁的濾布及收集麥汁的濾板各若干組組成過(guò)濾原件，再配以頂板、支架、壓緊螺桿或液壓系統(tǒng)組成。 麥芽醪的過(guò)濾糖化結(jié)束時(shí)，麥芽的輔助中的高分子物質(zhì)的分解和萃取基本完成。3. 其他糖化法：其他糖化法都由以上兩種方法演變而來(lái)，以上兩種方法用于最初的純麥芽的糖化，當(dāng)采用不發(fā)芽谷物作為輔料，進(jìn)行糖化時(shí)必須先進(jìn)行預(yù)輔料的預(yù)處理即糊化和液化。糖化中的工藝控制，主要通過(guò)下列環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行：（1）麥芽的質(zhì)量，輔料的種類及其配料比。根據(jù)日加工量，選擇適當(dāng)?shù)臋C(jī)器臺(tái)數(shù)。 麥芽汁制備工藝麥汁制造過(guò)程包括：原料的粉碎，原料的糊化，糖化，糖化醪的過(guò)濾，混合麥汁加酒花煮沸，麥汁處理（澄清，冷卻，通氧）等一系列物理學(xué)，化學(xué)，生物化學(xué)的加工過(guò)程。，它能賦予啤酒豐滿的酒體，爽口，柔和的風(fēng)味。（4）改變酒花的苦味，使啤酒苦味粗糙。2. 酒花顆粒酒花顆粒是把酒花壓榨成直徑28mm，長(zhǎng)約15mm的短棒狀，增加其密度，減少其體積，同時(shí)也降低了它們的表面積，在惰性氣體中保存，酒花不易氧化變質(zhì)，顆粒酒花是世界上使用最為廣泛的酒花制品。但是由于淀粉是原糧加工產(chǎn)品，一般價(jià)格均高于原料，在啤酒中作為輔料使用和原料相似，因此，淀粉作為輔料使用不如原料經(jīng)濟(jì)。 （2）蛋白質(zhì) 蛋白質(zhì)含量一般要求為9%12%。1. 感官 （1） 色澤 良好的大麥有光澤，淡黃，不成熟大麥呈微綠色；受潮大麥發(fā)暗，胚部呈深褐色；受霉菌侵蝕的大麥呈灰色或微藍(lán)色。設(shè)計(jì)過(guò)程中難免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，和設(shè)計(jì)不足的地方。本次設(shè)計(jì)年產(chǎn)6萬(wàn)噸淡色啤酒廠，屬于中型啤酒生產(chǎn)廠的規(guī)模。據(jù)研究顯示，啤酒里所含的各種組成成份不但有非常高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且還具有良好的醫(yī)藥療效，具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面，啤酒中酒精含量較低（10度黃啤酒含酒精3％左右），不僅對(duì)胃和肝臟沒(méi)有損害，還可以平緩地促進(jìn)人體血液循環(huán)。首先對(duì)原料、制備、糖化、發(fā)酵工藝進(jìn)行選擇及論證，再通過(guò)物料和熱量衡算確定糖化車間主要設(shè)備的容量和數(shù)量，對(duì)發(fā)酵車間附屬設(shè)備進(jìn)行選型，對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)主體設(shè)備發(fā)酵罐進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，最后繪制出發(fā)酵車間設(shè)備平立面布置圖，發(fā)酵車間帶控制點(diǎn)流程圖和全廠工藝流程方塊圖。、步驟和全過(guò)程，充分發(fā)揮個(gè)人的主動(dòng)性和創(chuàng)造性以完成畢業(yè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì) 四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院二O一三年六月四 川 理 工 學(xué) 院四 川 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（論文）題目： 年產(chǎn)6萬(wàn)噸11度淡色啤酒廠發(fā)酵車間設(shè)計(jì) 系：生物工程系 專業(yè)：生物工程 班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 09041010323 學(xué)生： 蔣 薇 指導(dǎo)教師： 張 靜 接受任務(wù)時(shí)間 ： 教研室主任： （簽名）　　系主任 ： （簽名）1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主要內(nèi)容及基本要求產(chǎn) 品：11186。從1903年啤酒進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)到今天，我國(guó)啤酒產(chǎn)量逐年增加，已成為世界啤酒產(chǎn)量最大的國(guó)家，由此可見啤酒在我國(guó)的發(fā)展速度之迅猛。三、設(shè)計(jì)（論文研究）任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排。 process calculation前 言啤酒是以大麥經(jīng)發(fā)芽制成的大麥芽為主要原料，以大米或其它谷物為輔助原料，以本地主產(chǎn)淀粉物為主，經(jīng)麥芽汁的制備、糖化、添加酒花、煮沸、過(guò)慮、啤酒酵母發(fā)酵等過(guò)程，釀造而成含二氧化碳，低酒精濃度的釀造酒。中國(guó)啤酒行業(yè)的發(fā)展路徑與世界啤酒的發(fā)展路徑基本一致，也就是從發(fā)達(dá)地區(qū)向不發(fā)達(dá)地區(qū)過(guò)渡。適合構(gòu)建節(jié)約型社會(huì)的發(fā)展理念。P淡色啤酒的生產(chǎn)，以大米粉和麥芽粉為原料，設(shè)計(jì)工藝流程如下： 麥槽 酒花 ↑ ↑麥芽→粉碎→糖化→過(guò)濾→混合麥汁→煮沸→沉淀→冷 卻→充氧→ ↑ ↓ ↓ ↓大米、麥芽→粉碎→糊化 酒花糟 熱凝固 冷凝固物擴(kuò)培酵母↓→麥芽汁→發(fā)酵→貯酒→粗濾→精濾→清酒→裝瓶→卸箱→驗(yàn)瓶→ ↓ 酵母泥 ↓剩余酵母→洗瓶→檢驗(yàn)→罐酒→壓蓋→檢驗(yàn)→殺菌→貼標(biāo)→噴碼→檢驗(yàn)→裝箱圖21 全廠工藝流程圖 大麥自古以來(lái)大麥?zhǔn)轻勗炱【频闹饕?，在釀造時(shí)先將大麥制成麥芽，再進(jìn)行糖化和發(fā)酵。%者屬于一級(jí)大麥。小麥發(fā)芽后制成的小麥芽也是釀造啤酒的主要原料。 C類：沒(méi)有明顯特征的酒花 D類：苦型酒花%%，α酸、。 水中無(wú)機(jī)離子對(duì)啤酒釀造的影響1. 水中的碳酸鹽和重碳酸鹽有降酸作用：HCO3+H+→H2O+CO2大麥籽粒中存在復(fù)合磷酸鹽，發(fā)芽中受到磷酸酯酶的降解，形成游離的H2PO4_,由于H2PO4在K2的作用下分解為H+，它使麥芽醪呈偏酸性，水中重碳酸鹽的降酸作用，使麥芽醪PH升高，引起一系列的工藝缺點(diǎn)：（1）造成過(guò)濾減慢，收得率下降。+,，會(huì)對(duì)啤酒質(zhì)量造成損害，使啤酒泡沫不潔白，加速啤酒的氧化渾濁。而綠麥芽經(jīng)過(guò)烘干將產(chǎn)生必要的色，香，和風(fēng)味成分。（3）淀粉等儲(chǔ)藏物質(zhì)的粉碎細(xì)度，不但影響酶促反應(yīng)速率，也影響到反應(yīng)深度即影響到麥汁組成。 糖化原理糖化是將麥芽和輔料中高分子物質(zhì)機(jī)器分解產(chǎn)物（淀粉，蛋白質(zhì)，植酸鹽，半纖維素等機(jī)器分解中間產(chǎn)物，通過(guò)麥芽中各種水解酶的作用，以及水和熱能的作用，使之分解并溶解于水，此過(guò)程稱作“糖化”。 糖化方法及設(shè)備糖化方法可分為以下幾類：1. 煮出糖化法：煮出糖化法麥芽醪利用酶的生化作用和熱力的物理作用，使有效成分分解和溶解，通過(guò)部分麥芽醪的熱煮沸，并醪，使醪液逐步梯級(jí)升溫至糖化完畢。煮出糖化法，根據(jù)醪液煮沸的次數(shù)，常用的有一次、二次和三次煮出糖化法。（3）用熱水洗滌麥糟，洗出麥糟中的可溶性浸出物，得到“二濾、三濾”麥汁。2. 麥汁煮沸方法本設(shè)計(jì)采用采用傳統(tǒng)的煮沸方法。3. 麥汁處理各工序中，嚴(yán)格杜絕有害微生物的污染。2. 冷卻麥汁的充氧麥汁冷卻至發(fā)酵接種溫度以后，即使與氧接觸，氧化反應(yīng)較微弱，氧在麥汁中呈溶解狀態(tài)。廣義上說(shuō)，凡是單細(xì)胞、世代時(shí)間較長(zhǎng)的低等真核生物，統(tǒng)稱為“酵母”。以上從斜面試管到卡氏罐培養(yǎng)為實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大培養(yǎng)階段；漢生罐以后為生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大培養(yǎng)階段。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。（2） 下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵和貯酒期比較長(zhǎng)，酒液澄清良好。發(fā)酵2～3天，當(dāng)酵母升至液面時(shí)，為發(fā)酵旺盛階段，此時(shí)應(yīng)開始降低液溫，可采用12～14℃冷水冷卻，并在酵母形成泡蓋時(shí)立即撤去，發(fā)酵4～6天即行結(jié)束。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