【正文】 發(fā)酵車間設(shè)備布置 51 發(fā)酵設(shè)備 51 泵 52 過濾機(jī) 52 清酒罐 52參考文獻(xiàn) 53致謝 54摘 要本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)7萬噸10176。啤酒是酒類中酒精含量最低的飲料酒，而且營養(yǎng)豐富，人們適量飲用時(shí)，酒精對(duì)人體的毒害非常小。中國啤酒消費(fèi)存在著地域分布的不均衡性。2009年至2012年，啤酒行業(yè)面臨著較好的發(fā)展際遇：國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平的提高，給行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大的需求空間；西部大開發(fā)、振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地、促進(jìn)中部崛起和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村等重大發(fā)展戰(zhàn)略，為啤酒行業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā)展機(jī)遇；全球經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，為中國啤酒行業(yè)在更大范圍內(nèi)配置資源、開拓市場(chǎng)創(chuàng)造了條件。其密度大于水，故在水中下沉。溶解的清蛋白和球蛋白一樣，在90℃以上全部凝固，但是凝固并不完全。2. 物理檢驗(yàn) （1）干粒重 以無水物記干粒重應(yīng)為3040g。由于大米淀粉含量高（75%82%），無水浸出率高達(dá)90%93%，無花色苷，含脂肪低（%%），并含有較多泡持蛋白，用它做輔料釀造啤酒，啤酒的色澤淺、口味純凈，泡沫潔白細(xì)膩，泡持性好，它是優(yōu)良的啤酒輔料。1. 苦味物質(zhì) 苦味物質(zhì)是提供啤酒愉快苦味的因素，在酒花中主要指α酸，β酸及一系列氧化，聚合產(chǎn)物。 酒花制品 我國啤酒廠目前均把商品壓榨酒花，在使用前用錘式粉碎機(jī)粉碎成顆粒1mm以下的酒花粉。（2）啤酒色澤和澀味增加。Mn2+對(duì)啤酒的影響與二價(jià)鐵離子相似。 全制麥過程大體可分為原料分級(jí)，浸麥，發(fā)芽，干燥、除根等過程。麥芽粉碎的方法主要有：干法粉碎，濕法粉碎，回潮干法粉碎，以及連續(xù)調(diào)濕粉碎。溶解于水的各種干物質(zhì)稱作“浸出物”，而構(gòu)成的澄清液稱作“麥芽汁”或“麥汁”。部分麥芽被幾次煮沸即幾次煮出法。 二次煮出糖化法：此法靈活性大，適于各種質(zhì)量的麥芽和類型的啤酒，其操作較簡單，煮沸時(shí)間短，能耗較小，設(shè)備利用率高，生產(chǎn)周期短，成本低。麥芽醪的過濾工藝基本要求：迅速和較徹底地分解可溶性浸出物，盡可能減少有害于啤酒風(fēng)味的麥殼多酚、色素、苦味物，以及麥芽中高分子蛋白質(zhì)、脂肪、脂肪酸、β葡聚糖等物質(zhì)被萃取，盡可能獲得澄清透明的麥汁。2. 麥汁煮沸方法傳統(tǒng)煮沸鍋均采用常壓煮沸，近代較多采用密閉煮沸、加壓煮沸，特別是低壓煮沸更受到普遍歡迎。但實(shí)際生產(chǎn)時(shí)由于酒花品質(zhì)，添加時(shí)間和方法，發(fā)酵條件，酵母品種等條件的不同或變動(dòng)，酒花中有效物質(zhì)損失變化很大，應(yīng)根據(jù)以上情況，在衡算基礎(chǔ)上做一定的調(diào)整。3. 麥汁處理各工序中，嚴(yán)格杜絕有害微生物的污染。麥汁在高溫下應(yīng)該接觸空氣和應(yīng)該嚴(yán)格禁止接觸空氣，兩種對(duì)立觀點(diǎn)在啤酒節(jié)共存。 啤酒發(fā)酵 啤酒酵母1. 啤酒酵母的分類能使含糖液體自然發(fā)酵，生成二氧化碳和酒精，液面上形成“膜”，器底形成“沉淀”的生物，統(tǒng)稱為“酵母”。啤酒酵母擴(kuò)大培養(yǎng)的順序如下：斜面試管（原菌種）→富氏瓶或試管培養(yǎng)→巴氏瓶或三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐培養(yǎng)→漢生罐培養(yǎng)→酵母擴(kuò)大培養(yǎng)罐→酵母繁殖罐→發(fā)酵罐。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。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降發(fā)酵容器底部。（2） 上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為13～16℃，比較高。從實(shí)際出發(fā)，選用下面酵母發(fā)酵法。 啤酒發(fā)酵工藝傳統(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。但由于工藝改進(jìn)，前發(fā)酵時(shí)期已縮短至20～30個(gè)小時(shí)。當(dāng)發(fā)酵度達(dá)到酵母凝聚點(diǎn)時(shí)（一般酵度在35%45%），酵母開始凝聚，發(fā)酵液中懸浮酵母細(xì)胞數(shù)開始下降，糖降速率開始降低。:圓柱錐底發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)有：（1）加速發(fā)酵 （麥汁）和酵母對(duì)流獲得強(qiáng)化，可加速發(fā)酵。本次設(shè)計(jì)選擇兩罐法發(fā)酵。特別是瓦楞型板更受歡迎。P，所以采用低溫發(fā)酵，910176。收集酵母后，（12176。 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制本設(shè)計(jì)采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的露天錐形發(fā)酵罐，酵母在發(fā)酵過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計(jì)的工藝溫度下進(jìn)行，必須進(jìn)行冷卻。每生產(chǎn)100噸啤酒可得含水分75%～80%，%～10%。1. 保護(hù)功能。P啤酒的物料衡算，然后進(jìn)行100L 10176。P麥汁在20176。P淡色啤酒需耗混合原料量為：100247。100=100（L）：設(shè)排出的濕麥糟含水分80%濕麥芽糟量：[()(10075)/(10080)] =（kg）濕大米糟量：[()(10095)/(10080)] =(kg)故濕糖化糟量：+= （kg）同理，100kg原料產(chǎn)生濕糖化糟：247。342=（kg）式中 44—CO2分子量 342—麥芽糖（C12H22O11）分子量設(shè)10176。=（L）2. 麥芽用量： 247。=（L）11. 酒花量： 247。80%=106（L）7. 全年濕糖化糟量： 6150247。工藝流程示意圖如下圖所示：投料為糖化一次所需原料。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) +12]=[ 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） =（++） /（++） =[ 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) =[（+）18+50]/ [（++）] =176。（G麥醪+G米醪）G麥醪=+=（kg）C混合=（+）247。C，抽取混合醪的溫度為70176。C，則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為：G麥汁=（++）247。70700=(kg/t)每晝夜蒸汽消耗量(按旺季算）：D,最大=6=（kg/d）表23 7萬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）43035600 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9187kg，, .則每次糖化鍋中用水量為：=（kg）每次糊化鍋中用水量為： （+）=（kg）單次糖化用水總量為： +=（kg），因此： 每小時(shí)最大用水量：247。 冷卻用水量 =Q/（） 麥汁放出熱量 Q=G麥汁（） 式中： =95176。1000=2(t/h)。P淡色啤酒7萬噸旺季每天糖化6次，150天，產(chǎn)量占全年總產(chǎn)量80%，3鍋可裝滿一個(gè)錐形發(fā)酵罐，主發(fā)酵時(shí)間為6天。C和6176。每天單罐降溫耗冷量為：=3[6(1)]=37 =(kJ)工藝要求此過程在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) =2（242）=（kJ/h）3. 發(fā)酵總耗冷量=+=+=(kJ/h)4. 每酵用冷媒耗量= +=+=(kJ)5. 發(fā)酵用冷媒耗量（循環(huán)量）發(fā)酵過程冷卻用稀酒精做冷卻介質(zhì)，進(jìn)出口溫度為8176。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。 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。3 =（kJ/a）若白天日曬高峰耗冷量為平均每小時(shí)耗冷量的2倍，則高峰耗冷量為： =2/24=211307960/24=942330(kJ/h)冷媒（8℃稀酒精）用量：=/[()] =942330/(8) =(kJ/h)，過濾機(jī)及管道等散失冷量因涉及的設(shè)備、管路很多，故啤酒廠設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)選取。單罐耗冷量為： =247。3=1500247。C，固耗冷量為：=/(c28) =（8）=（kg/h）6. 全年耗冷量為：=1500247。C的冷水）耗量為：M1=Q1247。即：Q=Qt+Qnt。40=(t/h) 殺菌機(jī)用水殺菌機(jī)單瓶耗水量1kg，總耗水量為：200001247。C =80176。100=（kg），則洗糟水最大用量為：247。K）]=30=（kJ）2. 煮沸過程蒸發(fā)耗熱量煮沸強(qiáng)度為10%，則水分蒸發(fā)量為： V3=10%=（kg） 由此可以算得： =V3I==（kJ）3. 煮沸熱損失：4. 綜合以上算得的可得出麥汁煮沸總耗熱： =（+） =（kJ） 一次糖化總耗熱量 =++++ + =（kJ） 一次糖化蒸汽耗用量D，熱焓量為I=，相應(yīng)的冷凝水的焓為：i=，氣熱效率為η=95%，則：D=Q總/[（Ii）η]=247。[(10070)G混合] 100%=[(8) 247。（G麥醪C麥醪） =（18+50）247。60=（++）5%40247。料水比過小的話，醪液粘稠，需較大的攪拌設(shè)備且及易產(chǎn)生糊鍋的現(xiàn)象。80%=105（kg）9. 全年發(fā)酵液量： 6150247。80%=106（L）年實(shí)際產(chǎn)量為： 1061010=（萬噸）以單次糖化生產(chǎn)做基準(zhǔn)，可算得各個(gè)項(xiàng)目全年?duì)顩r如下：1. 全年混合原料需要量： 91876150247。30=（kg）4. 混合原料用量： +=9187（kg）5. 熱麥汁量： 247。故釋放出的CO2的體積為：247。100=（kg）（以商品干酵母計(jì)）生產(chǎn)100L啤酒可得2kg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1kg。100%=（kg）同理，100kg原料耗酒花： 247。C熱麥汁比20176。表21啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)目名稱百分比﹪說明定額指標(biāo)原料利用率麥芽水分大米水分12無水麥芽浸出率75無水大米浸出率95原料配比麥芽70大米30損失率冷卻損失發(fā)酵損失對(duì)熱麥汁而言過濾損失裝瓶損失總損失率啤酒總損失率對(duì)熱麥汁而言 100㎏原料生產(chǎn)10176。2. 美化增值功能。啤酒過濾的主要方式有棉餅過濾機(jī)、硅藻土過濾機(jī)、紙板過濾機(jī)、雙流過濾機(jī)、錯(cuò)流過濾機(jī)、無菌膜過濾機(jī)。間接冷卻方式其冷溶劑是乙二醇與水的混合溶液，它在氨制冷的蒸發(fā)器箱中進(jìn)行冷卻，溫度一般控制在5℃左右，它主要用于麥汁冷卻和發(fā)酵罐的降溫，一般情況下，發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)有兩種介質(zhì)循環(huán)，即液氨吸熱蒸發(fā)制冷循環(huán)系統(tǒng)和冷卻發(fā)酵罐酒液的酒精水循環(huán)系統(tǒng)。C，每天換一次無菌水。（4）VDK還原在大罐發(fā)酵中，后發(fā)酵一般稱VDK還原階段。3. 圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵工藝：（1）進(jìn)罐方法采用直接進(jìn)罐方法。兩罐法發(fā)酵罐D(zhuǎn)：H=1:34。（3）冷耗節(jié)省 ，而且冷卻介質(zhì)在強(qiáng)制循環(huán)下，傳熱系數(shù)高。176。此時(shí)糖降比較緩慢，而α氨基氮下降迅速。各段發(fā)酵均在有絕熱維護(hù)層，并具有室溫調(diào)節(jié)裝置的的廠房內(nèi)進(jìn)行，一般分為前發(fā)酵室（78℃）主發(fā)酵室（67℃），后酵和儲(chǔ)酒室（20℃）等部分。一罐法工藝有以下優(yōu)點(diǎn)：清洗消耗少，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)容器必須清洗；轉(zhuǎn)入空罐時(shí)CO2損失少；酒損少，因?yàn)闆]有了管道中殘酒的損失；所需的工作時(shí)間少；節(jié)能，因?yàn)椴挥玫构?，沒有氧侵入的危險(xiǎn)。（3） 發(fā)酵結(jié)束后，酵母成緊密的一層浮在液面上，厚為3～4cm。C02飽和穩(wěn)定，酒的泡沫細(xì)微，風(fēng)味柔和，保存期較長。從實(shí)際情況出發(fā)，故本設(shè)計(jì)不采用此法。4. 接種量表21 不同麥汁濃度的酵母添加量麥汁濃度酵母泥添加量7～9～10～12～13～15～16～20～ 啤酒發(fā)酵方法的選擇啤酒發(fā)酵方法主要有以下幾種方式：傳統(tǒng)發(fā)酵，錐形罐發(fā)酵；連續(xù)發(fā)酵法，分批式發(fā)酵法；上面發(fā)酵法，下面發(fā)酵法；一罐發(fā)酵法，兩罐法發(fā)酵；本設(shè)計(jì)選用的是兩罐式發(fā)酵法。酵母的分類：：發(fā)酵度高，：發(fā)酵度低，凝集性強(qiáng)，：卡爾倍一號(hào)，發(fā)酵度高，沉淀慢；卡爾號(hào)二號(hào)，發(fā)酵度低，沉淀快。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)，是酵母前期繁殖必須的。2. 熱凝固物的分離糖化醪過濾后得到的麥汁中含有水溶性的清蛋白和部分鹽溶性球蛋白以及水溶性高肽等，這些物質(zhì)在煮沸時(shí)變性和多酚結(jié)合形成熱凝固物。酒花添加分三次完成，操作如下：第一次：煮沸5～15分鐘后，添加總量的5%～10%，主要作用是消除煮沸物得泡沫。酒花浸出率高，所得麥汁質(zhì)量好。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。 麥芽醪的過濾糖化過程結(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。3. 其他糖化法：其他糖化法都由以上兩種方法演變而來，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，主要通過下列環(huán)節(jié)來進(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程包括：原料的粉碎，原料的糊化，糖化，糖化醪的過濾，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，長約15mm的短棒狀，增加