【正文】 由于受能力所限，文章有諸多不足之處，愿老師們見諒！ 致謝 在王新廣、張德拉等老師的熱心指導(dǎo)和關(guān)心下，我們組成員通力合作，積極奮進(jìn)，終于按時(shí)完成了我們的課程設(shè)計(jì)。保障了啤酒口味的純正風(fēng)味，確證了整個(gè)工藝的科學(xué)性和可行性。 H＝ D/2，則： HDV ?? 4 2?有效 ??? 3 859?D 故取直徑 ?D 5400 mm ；鍋身 ?H D/2＝ 2700 mm 因此，得到糊化鍋的實(shí)際主要尺寸 ：有效容積 58m3，直徑 D＝ 5400mm,柱高 H＝ 2400 mm，底高 h＝ 2100 mm(球底 ) 則實(shí)際總?cè)萘?)3/2/(4 22 hDhHDV －＋ ππ ?? )3/22/()2( )( 22 －＋ ππ ???? ＝ m3 容量系數(shù) ，則： 有效V ＝ ＝ 67 m3 升氣管直徑 升氣管面積為料液面積的 1/50~1/30，取 1/40 則： V＝ 1/40＝ 得出 d＝ ， 圓整后 取 d＝ 860mm 回旋沉淀槽 技術(shù)參數(shù)：麥芽汁進(jìn)口速度 8m/s，進(jìn)料時(shí)間 20min，麥汁停留時(shí)間 40min，麥汁轉(zhuǎn)速 10 轉(zhuǎn) /分。則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為： 麥汁G == (kg) 又由表 2 可知： 麥汁c =(kg K)。 設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化 8 次，而淡季則糖化 6 次，每年總糖化次數(shù)為 2200 次。麥汁在 20℃ 時(shí)相對(duì)密度為 ，而 100℃ 熱麥芽汁比 20℃ 時(shí)的麥汁體積增加 倍。 表 2 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表 項(xiàng)目 名稱 % 定額指標(biāo) 原料利用率 99 麥芽水分 6 大米水分 12 15 無水麥芽浸出率 75 無水大米浸出率 95 原料配 比 麥芽 75 大米 25 損失率 冷卻損失 7 發(fā)酵損失 過濾損失 裝瓶損失 2 總損失率 啤酒總損失率 表 3 啤酒生產(chǎn)過程參數(shù)表 項(xiàng)目 數(shù)值 12176。由于回旋效應(yīng)，使熱凝固物顆粒沿著重力和向心力所形成的合力的方向，以較堅(jiān)實(shí)的丘狀沉積于槽底中央，達(dá)到固、液分離的目的，清亮麥芽汁則從側(cè)面麥汁出口排出。糖化過濾期間，一般可不翻動(dòng)麥槽層，但若過濾速度太慢，則可用耕槽機(jī)進(jìn)行耕槽，從上至下將醪槽層耕松，注意不要在同一深度反復(fù)翻耕，以免壓實(shí)槽層。目前國(guó)內(nèi)的啤酒廠多采用過濾槽法。其特點(diǎn)是將糖化醪逐漸升溫至酶活力的最適溫度，而不進(jìn)行醪液煮沸。根據(jù)煮沸的次數(shù)，分為一次、二次、三次煮出法。又糊狀淀粉變成可流動(dòng)的糊精的過程，稱為液化。 原料輸送設(shè)備的選擇 [8] 在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，輸送的方式有兩種：一種是機(jī)械輸送，利用機(jī)械運(yùn)動(dòng)輸送物料；另一種是氣力輸送，借助風(fēng)力輸送物料。原料經(jīng)第一對(duì)輥筒粉碎后，由篩選裝置分離出 皮殼排出，粉碎再進(jìn)入第二對(duì)輥筒粉碎。 所以，本設(shè)計(jì)采用干法粉碎。 原料粉碎 方法 麥芽在進(jìn)行糖化前，必須 粉碎 ， 粉碎 后的麥芽，可 溶 性物質(zhì)容易浸出，也有利于酶的作用，使麥芽的不 溶性 物質(zhì)進(jìn)一步溶解。國(guó)內(nèi)外的著名啤酒之所以質(zhì)量較好，其釀造用水的水質(zhì)優(yōu)良是原因之一，同時(shí)水也要用于洗滌、冷卻、消防和生活等各個(gè)方面。其一般的工藝流程 [2]如下： 8 圖 1 啤酒生產(chǎn)總體工藝流程示意圖 啤酒生產(chǎn)首先要經(jīng)過預(yù)處理、糖化、過濾、煮沸，才能供酒母發(fā)酵所用，這段工藝的水準(zhǔn)將直接影響到糖化收得率、過濾時(shí)間、麥汁澄清度、發(fā)酵進(jìn)程、雙乙酰還原速度、啤酒澄清狀況等質(zhì)量參數(shù)，因此這是關(guān)系到啤酒質(zhì)量的一個(gè)重要工藝流程。所以也看到了啤酒工業(yè)的發(fā)展前景。 啤酒的歷史悠久，大約起源于 9000 年前的地中海南岸地區(qū)，以后逐漸傳入歐美及東亞地區(qū)。同時(shí)使用 CAD 繪制了糖化工段工藝流程圖、糖化 鍋的設(shè)備圖以及過濾槽的示意圖。 1 XX 大學(xué)材料與化工學(xué)院 生物工程課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)說明書 題 目： 年產(chǎn) 萬噸啤酒糖化 工藝初步設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： XXXX 姓 名： XXX 年 級(jí)： XXX 學(xué) 院： XX 學(xué)院 專 業(yè)： 生物工程 設(shè)計(jì)小組： XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 指導(dǎo)教師： XXXXXXXXXXX 完成日期： XXXXXXXXXXXX 2 目 錄 摘 要 ........................................................................................................................ 1 前言 ................................................................................................................................ 3 1 緒論 ............................................................................................................................ 3 設(shè)計(jì) 目的 .......................................................................................................... 3 設(shè)計(jì)思想 ........................................................................................................... 3 設(shè)計(jì)依據(jù) .......................................................................................................... 4 設(shè)計(jì)內(nèi)容 .......................................................................................................... 4 2 啤酒生產(chǎn)工藝總體流程與說明 ................................................................................ 4 3 糖化工藝流程選擇和論證 ........................................................................................ 5 啤酒糖化的流程與說明 ................................................................................... 5 原輔料預(yù)處理 .................................................................................................. 6 麥 芽汁的制備 ................................................................................................... 8 糊化 ........................................................................................................8 糖化 ........................................................................................................9 過濾 ......................................................................................................10 麥汁 煮沸與酒花的添加 ..................................................................... 10 麥汁熱凝固物的沉淀 ......................................................................... 11 麥芽汁 冷 ............................................................................................. 11 4 物料衡算 .................................................................................................................. 11 計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ................................................................................................. 11 100kg 原料生產(chǎn) 12176。 關(guān)鍵詞： 啤酒糖化；工藝設(shè)計(jì)；物料衡算；熱量衡算；設(shè)備選型 Abstract In the paper, it designs a beer saccharification process which products 114,000 tons of light beer that is 12176。我國(guó)的啤酒生產(chǎn)只有 100 年的歷史。這時(shí)候建立一個(gè)啤酒工廠的話，產(chǎn)品的廣闊市場(chǎng)為工廠的生存和發(fā)展提供了良好的保證。 3 糖化工藝流程選擇和論證 啤酒糖化的流程 與說明 麥芽汁制備俗稱糖化，就是指麥芽及輔料的粉碎，醪 的糖化、過濾，以及麥汁煮沸、冷卻的過程。 釀造用水是指糖化用水、酵母洗滌用水以及高濃度釀造時(shí)的稀釋用水。 目前國(guó)內(nèi)啤酒廠麥芽和大米的粉碎方法有干法、濕法，都是為了增加原料的表面積，提高熱處理效果；增加物料流動(dòng)性，提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度。 粉碎機(jī)的選擇 11 啤酒廠粉碎麥芽和大米的方法有輥式粉碎機(jī)和濕式粉碎機(jī)。 五輥式粉碎機(jī)前三個(gè)是光棍，組成兩個(gè)磨碎單元；后兩個(gè)輥筒是絲輥，單獨(dú)成一磨碎單元。我們選擇機(jī)械輸送，因?yàn)闅饬斔团c機(jī)械輸送相比要求動(dòng)力較大，且不適合間歇操作。在糊化大米時(shí)，可按 100kg 大米加入 20kg 的麥芽，利用麥芽中的酶使大米中的淀粉有一定程度的分解，以加速糖化酶作用，同時(shí)也可降低糊化醪的黏度。其特點(diǎn)是取部分醪液加熱到沸點(diǎn)，然后與未煮沸的醪液混合，使醪液溫度分次升高到不同分解的適宜溫度，以達(dá)到糖化完全的目的。此法要求麥芽有良好的溶解性。糖化結(jié) 束后，從過濾槽底通入 76～ 78℃ 的熱水，以浸沒濾板為度。 麥汁煮沸與酒花的添加 經(jīng)過濾得到的原麥芽汁須經(jīng)煮沸，并在煮沸過程中添加酒花， 其目的是 ： 蒸發(fā)多余水分，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；溶出酒花中有效成分，增加麥汁香氣苦味；促進(jìn)蛋白質(zhì)凝固析出，增加啤酒穩(wěn)定性；破壞全部酶，進(jìn)行熱殺菌。 麥 汁冷卻 麥 芽汁冷卻的目的主要是使麥芽汁達(dá)到發(fā)酵接種的溫度 8～ 10℃ 。 麥芽（ 20℃ 時(shí)）相對(duì)密度 混合醪的比重 銅的導(dǎo)熱系數(shù) 1386KJ/.℃ 糖化醪密度 糖化醪比熱 故熱麥汁體積為：（ ） ＝ （ L） (2) 冷麥芽汁量： （ 1－ ） ＝ （ L） (3) 發(fā)酵液量： （ 1－ ） ＝ （ L） 16 (4) 過濾酒量： （ 1－ ） ＝ （ L） (5) 成品酒量： （ 1－ ） ＝ （ L） 生 產(chǎn) 100L12176。、 每次糖化生產(chǎn)啤酒的體積： 112648221/2200=（ L） 一次糖化指標(biāo)： （ kg） 因旺季日糖化次數(shù)為 8 次，則：