【正文】 ............................................... 16 麥芽汁的制備工藝 ........................................... 16 原料處理 ............................................. 16 麥芽車間原、輔料用量 ................................. 16 糖化 ...................................................... 18 糖化原理 ............................................. 18 糖化方法及設(shè)備 ....................................... 18 麥汁的過(guò)濾 ........................................... 19 麥汁的煮沸和酒花的添加 ............................... 19 麥汁的處理 ............................................... 20 酒花分離 ............................................. 20 熱凝固物的分離 ...................................... 21 麥汁充氧 ............................................ 21 發(fā)酵車間 .................................................. 21 酵母擴(kuò)培 ............................................. 22 發(fā)酵工藝 ............................................. 22 啤酒過(guò)濾 ............................................. 23 啤酒包裝 ............................................. 24 成品啤酒的技術(shù)指標(biāo) ................................... 24 啤酒發(fā)酵車間主要技術(shù)指標(biāo) ............................. 24 發(fā)酵車間工作制度 ..................................... 24 第 4章 工藝計(jì)算 ................................................... 25 物料衡算 .................................................. 25 物料衡算的意義 ....................................... 25 物料衡算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) ................................... 25 100kg 原料生產(chǎn) 13176。 關(guān)鍵詞 13176。 5000 多年前，我們的前輩就 已經(jīng)釀造“醴酒”。 設(shè)計(jì) 內(nèi)容和 依據(jù) 1. 中南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2. 《輕工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)編制內(nèi)容深度規(guī)定》 QBJS62020 我國(guó)啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB49271991 等國(guó)家啤酒生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定 3. 燕京 啤酒廠 兩周實(shí)習(xí)所獲資料 4. 參考書(shū)籍 《發(fā)酵工藝原理》 《生物工程工廠設(shè)計(jì)概論》 《啤酒生 產(chǎn)技術(shù)》 《啤酒工業(yè)手冊(cè)》 《生化工藝及工廠設(shè)計(jì)》 《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)》 《化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)》 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 設(shè)計(jì)范圍和分工 設(shè)計(jì)范圍 32 萬(wàn)噸啤酒工廠的生產(chǎn)工藝流程的選擇、論證及設(shè)計(jì) 32 萬(wàn)噸啤酒工廠的 總平面圖 進(jìn)行論證及設(shè)計(jì) 32 萬(wàn)噸啤酒工廠進(jìn)行物料衡算、水、汽、冷衡算 32 萬(wàn)噸啤酒工廠的發(fā)酵車間的工藝流程說(shuō)明 及設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型及車間布置設(shè)計(jì) 生畢業(yè)設(shè)計(jì)，以初步的工藝設(shè)計(jì)為主，非工藝部分設(shè)計(jì)只是簡(jiǎn)單涉及 。畢業(yè)設(shè)計(jì)要有計(jì)劃地進(jìn)行。 產(chǎn)品質(zhì)量：產(chǎn)品符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《啤酒》 GB492791，以及原料符合其相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。長(zhǎng)雙、鄭太兩條省級(jí)高速公路橫跨東西，沈明、集錫兩條國(guó)家 干線公路縱貫?zāi)媳贝髴c — 廣州高速公路已建成通車，長(zhǎng)春 — 通遼高速公路 于 2020 年建成通車；鄭大 、 平齊鐵路在此交匯；此外，區(qū)內(nèi)還有 5 條鐵路專用線，用于短途運(yùn)輸。 （ 5）環(huán)境衛(wèi)生條件 由于東北的空氣干燥，且經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)多為輕工業(yè)，因此，環(huán)境清潔，大氣含塵、含菌少，無(wú)有毒有害氣體污染。如《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》、《廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范》等。 （ 5）綠化區(qū)域 綠化設(shè)施 （ 6）三廢治理 廢污處理設(shè)施和場(chǎng)地等。同時(shí)，總平面布置可采用聯(lián)合式布置形式。 煮沸后， 將 麥芽汁 泵入 沉淀槽 。 使用 雙 重過(guò)濾工藝，不但對(duì)釀造產(chǎn)生的雜質(zhì)去處更徹底，而且使酒液特別清澈 。 改良水質(zhì)可有針對(duì)性通過(guò)過(guò)濾 、煮沸、加酸、加石膏、離子交換或電滲析、活性炭過(guò)濾、紫外線消毒等方法。其有效成分為酒花樹(shù)脂和酒花油 ， 作用是麥汁煮沸時(shí)和蛋白質(zhì)形成熱凝固物 ； 麥汁冷卻時(shí)和蛋白質(zhì)形成冷凝固物 ；提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能 在后酵、貯酒直至裝瓶，緩慢和蛋白質(zhì)結(jié)合，形成汽霧濁及永久混合物 ，形成色澤和澀味，增加麥汁和啤酒的生物穩(wěn)定性。啤酒工廠為了確保酵母的純 度﹐ 每月進(jìn)行一次酵母純粹培養(yǎng)。 1. 大米 原則上凡是大米不論品種均可用于釀造，但從啤酒風(fēng)味而言，米的食感越好，釀造的啤酒風(fēng)味越好。添加的種類主要有蔗糖﹑葡萄糖﹑轉(zhuǎn)化糖﹑糖漿等。其中麥芽的粉碎方法有：干法、濕法、回潮干法、連續(xù)調(diào)濕粉碎。單次糖化所需大米量 ，每年所需大米量 107kg。 2. 浸出糖化法：浸出糖化法指麥芽醪利用酶的生化作用，用不斷加熱或冷卻調(diào)節(jié)醪液的溫度，使糖化完成，使麥芽醪未經(jīng)煮沸。過(guò)濾槽法是 最古老的方法，也是最普通的方法，是已過(guò)濾篩板和麥槽構(gòu)成過(guò)濾介質(zhì)，用 醪的液柱高度 產(chǎn)生的靜壓力為推動(dòng)力實(shí)現(xiàn)過(guò)濾。 ， 停止淀粉酶的作用，穩(wěn)定可發(fā)酵糖和糊精的比例，確保定和發(fā)酵的一致性，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 表 34 酒花的添加 第一次 第二次 第三次 添加酒花類型 苦花 苦花 苦花和香花 添加時(shí)間 （ min） 初沸 0 煮沸 30 煮沸 終了前 10 添加量（ kg） 分別加 （ 3） 煮沸 麥汁煮沸時(shí)，除酒花外，還會(huì)添加一些其他的添加劑，如下： 添加單寧，目的是沉淀蛋白質(zhì)，增加 啤酒的非生物穩(wěn)定性。 2）和熱凝固物顆粒大小成正比。方法是在過(guò)濾機(jī)罐內(nèi)，在過(guò)濾篩網(wǎng)上預(yù)涂濾層。氧在麥汁中的溶解度和麥汁氧分都會(huì)減少飽和溶解氧量，但影響較在 6 ℃ 以下。 發(fā)酵過(guò)程可以分為前發(fā)酵和后發(fā)酵。由前酵池和后儲(chǔ)罐組成。冷媒的溫度為 9℃。 4）糖度降到 ~176。本次設(shè)計(jì)主要是采用瓶裝。 P熱麥汁量是： 100（ %/13%） = 項(xiàng)目 名稱 百分比（ %） 說(shuō)明 定額指標(biāo) 原料利用率 麥芽水分 5 大米水分 12 無(wú)水麥芽浸出率 75 無(wú)水大米浸出率 95 原料配比 麥芽 70 大米 30 冷卻損失 5 發(fā)酵損失 對(duì)熱麥汁而言 過(guò)濾損失 1 裝瓶損失 1 總損失率 啤酒總損失率 對(duì)熱麥汁而言 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 26 由《啤酒工業(yè)手冊(cè)可知》 13176。 P冷麥汁密度是 ，則 冷麥汁的質(zhì)量是： =（ kg） 故而， 13176。 P 糖化一次 320200 t/a 混合原料 啤酒 定額量 啤酒生產(chǎn) 混合原料 (kg) 100 107 麥芽 (kg) 70 107 大米 (kg) 30 107 酒花 (kg) 105 熱麥汁（ L） 108 冷麥汁（ L） 108 發(fā)酵液（ L） 108 過(guò)濾液（ L） 108 成品酒（ L） 100 108 濕糖化糟 (kg) 107 濕酒花糟 (kg) 106 注： 13176。 P 啤酒在 20℃時(shí)的密度是 ，故有年產(chǎn)啤酒質(zhì)量是： 108 = 108（ kg） ： 2020= 107（ kg） ： 2020= 106（ kg） 有關(guān)啤酒物料衡算的各項(xiàng)計(jì)算數(shù)據(jù)如下表 42 表 42 320200t/a 13176。設(shè)濕酵母泥含水分 85%。 100kg 原料生產(chǎn) 13176。再經(jīng)過(guò) CO2 洗滌，成為待裝罐的清酒。當(dāng)雙乙酰還原至 ，時(shí)間約為 9~12 天。此方法廣泛利用，技術(shù)成熟，故采用這種方法。擴(kuò)培極端要求嚴(yán)格無(wú)菌操作，以保證菌種質(zhì)量。上面發(fā)酵采用的是上面酵母以及較高的溫度，后者相反。 （ 2）熱麥汁吸氧能促進(jìn)β 球蛋白的氫基氧化、聚合，使某些蛋白發(fā)生沉淀，從 而減少了啤酒中不穩(wěn)定的球蛋白。 麥汁過(guò)濾通常采用的硅藻土過(guò)濾機(jī)的型號(hào)有三種：帶有垂直板的壓力葉片式過(guò)濾機(jī)、帶有水平板壓力吁片式過(guò)濾機(jī)、燭柱式過(guò)濾機(jī)。 熱凝固物的分離 （ 1）原理 將熱麥汁泵入回旋過(guò)濾槽，麥汁在槽內(nèi)回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，由于在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其離心力的反作用力的合力把顆粒（熱凝固物）推向槽底部中央。 酒花的添加方法：以傳統(tǒng)的分 34次添加法為主。故本設(shè)計(jì)采用該方法。 麥汁的過(guò)濾 糖化過(guò)程結(jié)束時(shí)，已基本完成了麥芽和輔料中高分子物質(zhì)的分解、萃取。 糖化方法及設(shè)備 糖化方法分為以下幾類： 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。 根據(jù)本廠的實(shí)際情況，采用氣流式輸送，這樣對(duì)原料不會(huì)造成污染。（ 2）皮殼和原料中不容物質(zhì)粉碎過(guò)細(xì)，會(huì)增加過(guò)濾阻力，影響過(guò)濾操作。 利用麥汁做輔料，麥汁總氮和 a氨基氮均比大米高，發(fā)較快，但過(guò)濾和煮沸麥汁略渾濁，需進(jìn)行處理為好，釀成的啤酒泡沫細(xì)膩、持久。 輔料 在啤酒麥汁制造的原料中，除了主要原料大麥麥芽以外，還包括特種麥芽，小麥麥芽及輔助原料。 （ 2） α酸 %為推薦值 . （ 3） 以上為 QB/T 1999壓縮啤酒花及顆粒啤酒花標(biāo)準(zhǔn)。 現(xiàn)在分別介紹： 二棱大麥 的浸出率高﹐溶解度較好 ，但農(nóng)業(yè)但產(chǎn)量低且多見(jiàn)于南方 ﹔六棱大麥的農(nóng)業(yè)單產(chǎn)較高﹐活力犟﹐但浸出率較低﹐麥芽溶解度不太穩(wěn)定。 此外， 因?yàn)槊科科【?90%以上的成份是水，所以基本上可以說(shuō)是水的質(zhì)量決定了啤酒的好壞。剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)進(jìn)一步沉淀下來(lái)，使啤酒的風(fēng)格逐漸成熟 ， 成 熟的時(shí)間隨啤酒品種的不同而異，一般在 7~21 天。 而 糊化鍋中， 大米 和水經(jīng)加熱 后 煮沸 ，這 是天然酸將難溶性的淀粉和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成為可溶性的麥芽提取物 即 麥芽汁?？傊?，周邊式布置形式較為緊湊、技術(shù)管理集中方便，但發(fā)展余地少。 （ 3）動(dòng)力車間 制冷站，空壓站，配電站以及鍋爐房等。 設(shè)計(jì) 依據(jù) 1. 中南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中產(chǎn)量的規(guī)定。 硅砂資源：區(qū)內(nèi)儲(chǔ)藏二氧化硅含量高、顆粒均勻，初測(cè)總儲(chǔ)量達(dá) 9億噸，被譽(yù)為世界四大硅砂富礦之一，已被國(guó)家列為硅質(zhì)原料生產(chǎn)基地。 根 據(jù)啤酒廠選址原則，本設(shè)計(jì)另外考察了公主嶺市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，雙遼市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，梨樹(shù)縣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。 設(shè)計(jì)規(guī)模和產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn) 32 萬(wàn)噸啤酒工廠，占地面積約 平方米 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品品種： 13176。 設(shè)計(jì)原則 。由此可見(jiàn)，位于九曲黃河之濱的中國(guó)也是啤酒的一個(gè)重要發(fā)源地。 啤酒起源于兩河流域的古巴比倫王國(guó)，是當(dāng)時(shí)生活在那里的蘇美爾人最先把啤酒奉獻(xiàn)給人類的。本設(shè)計(jì)首先對(duì)原料制備、糖化、發(fā)酵工藝進(jìn)行選擇和論證，再通過(guò)物料衡算和熱量衡算確定發(fā)酵車間的主要設(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) 。P 啤酒的物料衡算 ......