【正文】 收其中的熱量。 Bx麥汁比熱容 c1=（ kgK）； 冷媒用 15%酒精溶液，其比熱容可視為 c2= KJ/（ kgK）； 麥芽糖化厭氧發(fā)酵熱 q=； 麥汁發(fā)酵度 60%。 =(kJ) (41) 相應(yīng)地冷凍介質(zhì)（ 2℃的冷凍水）耗量為： Mf=Q1/[Cm （ t4t3 ） ]= [(852)]=(kg/h) (42) 式中， t3和 t4—— 分別表示冷凍水的初溫和終溫（℃） Cm—— 水的比熱容 [KJ/（ kg178。 7） /(24179。 179。設(shè)濕酵母添加量為麥汁量的 %，且使用 1℃的無菌水洗滌，洗滌無菌水量為酵母量的 3倍。(301)]/2=(kg/h) （ 49） 所耗冷凍介質(zhì)量為： M3=Q3[cw(t2t1)]/r=( 179。 108(KJ) （ 52） 相應(yīng)的高峰冷凍介質(zhì)循環(huán)量為： M4 =Q4/[cw(t1t2)]=(179。 6 179。 109 酵母培養(yǎng) Q4 (M4) 179。5222100﹪ =﹪ 查表得相對密度為 ㎏ /m3 22 則糊化鍋的有效容積 =5222247。合理的延長煮沸時(shí)間，對蛋白質(zhì)的凝固、提高酒花利用率和還原物質(zhì)的形成是有利的，對泡沫性能不利。 煮沸溫度從 1000C 升至 102104 0C 約 1015min 內(nèi) 。傳熱的基本方程式稱為傳熱方程式，以下式表示 : Q= kmF△ tm 式中 km換熱器的平均傳熱系數(shù)， W/(m2 K) F 傳熱面積， m2。AB= 1200W/(m2K ) 相應(yīng)可 以確定所需的換熱面積 K39。’AB =1200W/（ m2K） 相應(yīng)可以確定所需的換熱面積 F’’AB F’’AB = Q 2/(△ tm K39。可以認(rèn)為該內(nèi)加熱器的設(shè)計(jì)可以滿足加熱段的傳熱要求。管長為 1600mm。AB) =2380667x1000/(20x60x69x1200) =24m2 2)加壓煮沸段 (1040C)的換熱面積計(jì)算 ① 平均溫度及平均溫度下的物性參數(shù) 平均 溫 度 tm=104oC 麥汁的物性參數(shù) 粘度 μ= s 密度 p = 1008kg/m3 導(dǎo)熱 系 數(shù) λ= /(m K ) 比熱 CP =3 .9785kJ/ （ kg K） Tm =155OC 時(shí) 飽和蒸汽的物性參數(shù) 粘度 μ= s 28 密度 p = 汽化潛熱 r =② 麥汁升溫所需的熱量 麥汁煮沸強(qiáng)度一般取 8%，但是考慮到加壓煮沸段的煮沸強(qiáng)度實(shí)際要比其它段強(qiáng)，因此在計(jì)算水份汽化所需熱量時(shí)，煮沸強(qiáng)度按 10%來計(jì)算 。得到內(nèi)加熱器的基本模型。 各種封頭比較如下 封頭形式 相同條件（材質(zhì)、溫度、 D、δ）下的承載能 力 相同條件（材質(zhì)、溫度、 P、D、 δ）下的壁厚 相同條件（材質(zhì)、溫度、 P、D、 δ）下的壁厚金屬耗量 單位容積的表面積 制造難易程度 半球形 最 大 最 小 最 少 最 小 難 橢圓形 次 之 次 之 次 之 次之 易 碟形 再次之 再次之 再次之 與橢圓形封頭接近 易 帶折邊的錐形封頭 差 α大，則 δ大α小，則 δ小 與 α、 Dis 有關(guān) 與半錐角 α有關(guān) 較復(fù)雜 本設(shè)計(jì)力求承壓能力好，焊接容易方便的原則，下封頭采用球形，上封頭采用錐圓形的封頭。 本次煮沸工藝是按照常用煮沸方法設(shè)定 78OC麥汁打入煮沸鍋進(jìn)行煮沸。25= （ 4）升氣管 取糖化鍋升氣管的面積為鍋柱體直徑的 1/5 設(shè)糊化鍋升氣管的直徑為 d 則 d=1247。 109 非工藝總耗冷 Qnt ————— 179。 =(KJ/h) （ 57） 冷媒（ 8℃稀酒精）用量： M6=Q6/[cw(t2t1)]= ( 179。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，年產(chǎn) 10 萬噸啤酒廠露天錐形罐的冷量在 43000100000kJ/t 啤酒之間，若在南方亞熱地區(qū)設(shè)廠，可取高值。 (301)]/ =(kJ) (51) 19 式中 —— 每班裝罐 酵母培養(yǎng)耗冷量 Q4 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)，每月需進(jìn)行一次酵母純培養(yǎng)，培養(yǎng)時(shí)間為 12d，即 288h。 6179。 )/(24 179。 7)/(24179。 60%=(kJ) 18 根據(jù)物料衡算，每鍋麥汁的冷麥汁量為 ,則每錐形缺罐發(fā)酵放熱量為： Q01=179。 根據(jù)表 2 啤酒生產(chǎn)物衡酸表，可知每糖化一次熱麥汁 ，而相應(yīng)的麥汁密度為1048kg/m3,故麥汁量為： G=1048179。 發(fā)酵工藝流程示意圖 17 冷卻 94℃熱麥汁 冷麥汁（ 6℃） 錐形灌發(fā)酵 過冷卻至 1℃ 貯酒 過濾 清酒灌 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 年產(chǎn) 10176。 糖化過程每小時(shí)最大蒸汽耗量 Qmax 在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量 Q6為最大，且已知煮沸時(shí)間為 90min 熱效率為95%，故： Qmax=Q6/( 179。 179。 10/60 =(kg) Q42=IV2= 179。 + 179。 t 麥醪 ） /（ G 米醪 C 米醪 ） （ 16） =（ 179。 18+179。 40/60= （ 7） Q22=V1I= 179。 18+179。 + 179。 故 糖化總用水量為： GW=G1+G2=+=(kg) (1) 自來水的平均溫度取 t1=18℃ ,而糖化配料用水溫度 t2=50℃ ,故耗熱量為： Q1=(G1+G2)cw(t1t2)=(5018) 179。 =熱麥汁比熱 Cp=(kg.℃ ) 熱麥汁溫度 t1’ =100℃ t2’ =55℃ 冷卻水溫度 t1=18℃ t2=45℃ 冷卻水比熱 C=1 Q=179。 107 成品啤酒 L 179。 107 大米 Kg 30 179。 =(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） ]179。淡色啤酒需耗混合原料量為： （ 100/）179。 1000179。 %+179。 第 4 章 工藝計(jì)算 物料平衡計(jì)算 啤酒生產(chǎn)的物料衡算 糖化車間工藝流程示意圖 根據(jù)我國啤酒生產(chǎn)現(xiàn)況，有關(guān)生產(chǎn)原料配比、工藝指標(biāo)及生產(chǎn)過程的損失等數(shù)據(jù)如表 1所示。 3. 主發(fā)酵溫度 大罐發(fā)酵就國內(nèi)采用的酵母菌株而言，多采用低溫發(fā)酵（ 89℃）和中溫發(fā)酵（ 1012℃），低溫發(fā)酵適用于〈 11 度麥汁濃度。 發(fā)酵工藝參數(shù)的確定 以前采用冷卻麥汁混合酵母后分批進(jìn)入繁殖罐，使酵母克服滯緩期，進(jìn)入對數(shù)生長期再泵入。C，開始敞口自然發(fā)酵，維持 8186。C，第三鍋是 8186。 （ 4） 降低能耗。C，熱麥汁進(jìn)口溫度為 8186。 流程論證 本設(shè)計(jì)引用了的輔料，而輔料都為不發(fā)芽谷物，谷物中淀粉是包含在胚乳細(xì)胞壁中的生淀粉，只有經(jīng)過破除淀粉細(xì)胞壁，使淀粉溶出，再經(jīng)糊化和液化，使之形成稀薄的淀粉漿，才能受到麥芽中淀粉酶的充分利用，形成可發(fā)酵性糖和可溶性低聚糊精。C，作用時(shí)間為 10— 20分鐘。C）， PH 值保持在 ～ 之間，洗糟水溫度為 80186。C 糊化醪打入糖化鍋，保持在63186。C是蛋白酶最適溫度，有利于氨基酸的產(chǎn)生，調(diào) PH，加入耐溫α — 淀粉酶，保溫 10 分鐘。 ：采用回旋沉淀槽。 ：采用過濾槽法。 糖化過程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的生化反應(yīng)過程，也是啤酒生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。大米的用量一般是 25%35%，質(zhì)量要求如表 21： 表 21 大 米的質(zhì)量要求 項(xiàng) 目 要 求 色 澤 香 味 夾雜物 浸出物 蛋白質(zhì) 脂 肪 水 分 潔白，富有新鮮光澤，無黃色，棕色和青綠色不成熟粒， 無霉粒 有新鮮糧香，無異味 不超過 %， 不得含有米胚芽 92%以上（無水物計(jì)） 10%以下（無水物計(jì)） 1%以下 %以下 輔料的選擇 啤酒生產(chǎn)中使用輔料是因?yàn)檩o料可提供廉價(jià)的浸出物或糖類，這樣會(huì)減少麥芽的使用量，降低啤酒的生產(chǎn)成本。 2．酒花 酒花是啤酒生產(chǎn)重要的原料，它賦予啤酒以純正的苦味和啤酒香氣，同時(shí)它還具有一定的防腐和澄清麥汁的能力。大量的糧食作物的耕種，又為其提供了方便的原料來源。 4. 發(fā)酵工段設(shè)備選型及技 術(shù)論證。當(dāng)今，純生啤酒的生產(chǎn)技術(shù)，膜過濾技術(shù)，微生物檢測和控制技術(shù)，糖漿輔料的使用逐步發(fā)展起來。大麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植最早的谷物之一，幾乎世界上所有地區(qū)都可種植，它的產(chǎn)量在谷物排名上，在小麥、玉米、稻谷之下，居第四位，而且大 麥不是人類主要的糧食，習(xí)慣上作飼料。釀酒后的麥糟中，蛋白質(zhì)含量得到相對富集，更適宜于做飼料，于是，用大麥制啤酒得到發(fā)展。相信不久的將來，中國的啤酒業(yè)將以嶄新的面貌躋身于世界啤酒先進(jìn)領(lǐng)域 。 設(shè)計(jì)的繪圖內(nèi)容： 4 1. 總平面設(shè)計(jì)圖 2. 設(shè)備工藝流程 圖 3. 生產(chǎn)車間設(shè)備布置 圖 設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想 本設(shè)計(jì)在確定工藝流程和選擇設(shè)備時(shí)，在工藝上力求其合理性和先進(jìn)性，在設(shè)備上盡量采用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，做到技術(shù)上先進(jìn)，生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動(dòng)化，減輕繁重的體力勞動(dòng)，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。重慶 是全國有名的三大火爐之一，加之重慶人都有喝夜啤的習(xí)慣，啤酒銷路很廣，建一個(gè)年產(chǎn)二萬噸啤酒廠有著得天獨(dú)厚的優(yōu)越性。對其選用需要通過質(zhì)量評價(jià)，達(dá)標(biāo)后才能選用。主要的輔料有大米、玉米、小麥、大麥、糖和淀粉糖漿，使用輔料應(yīng)注意以下幾個(gè)問題： 料的品種和數(shù)量應(yīng)根據(jù)麥芽的質(zhì)量情況和所要釀造的啤酒類型來決定。糖化的目的就是要將原料（包括麥芽和輔助原料）中的可溶性物質(zhì)盡可能多的萃取出來，并且創(chuàng)造有利于各種酶的作用條件，使很多的不溶性物質(zhì)在酶的作用下變成可溶性物質(zhì)而溶解出來，制成符合要求的買麥芽汁收得率。此法雖然古老，但槽的結(jié)構(gòu)日新月異，可有效的提高過濾速度，保證分離效果。熱麥汁由切線方向進(jìn)入回旋沉淀槽，在槽內(nèi)回旋，可產(chǎn)生離心力。加熱至 90186。C，保溫 30 分鐘，升溫至 70186。C。 ，淀粉分解成可溶性糊精和可發(fā)酵性糖，對麥芽中β 淀粉酶催化形成可發(fā)酵性糖，最適溫 度為 6065186。此未發(fā)芽谷物的預(yù)處理，一般在糊化加水加麥芽后，生溫生至煮沸。C，水出口溫度為 80186。操作簡單。C，滿鍋溫度 8186。C 24 小時(shí)，排冷凝物及死酵母。而現(xiàn)在采用直接進(jìn)罐法。中溫發(fā)酵適用于新菌株，釀造淡爽啤酒， 還原 大罐發(fā)酵中，后 發(fā)酵一般稱做” VDK”還原階段。 圖 2 啤酒廠糖化車間工程流程示意圖 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)表 1 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行 100kg 原料生產(chǎn) 10176。 %） 98%=% 由上述可得 100kg 混合料原料可制得的 10176。 =(L) (2)冷麥汁量為： 179。 100= (kg) （ 2）麥芽耗用量為： 179。 =(kg) 202100t/a 10176。 107 酒花 Kg 40744179。 107 備注： 10度淡色啤酒的密度為 1012kg/m3 ： 100kg原料約用水 450kg,則需用水量 179。 (10055)= Kcal/h G=247。 =(KJ) (2) Q2 由 糖 化 工 藝 流 程 圖 （ 圖 3 ）可知 : Q2= Q21 ＋ Q22 ＋ Q23 (3) 糖化鍋內(nèi)米醪由初溫 t0加熱到 100℃的耗熱量 Q21 Q21=G 米醪 C 米醪 （ 100t0） (4) (1) 計(jì)算米醪 的比熱容 G 米醪 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 G 容物 =[(100W)c0+]進(jìn)行計(jì)算。 + 179。 179。 = （