【正文】 48367953 備注： 10P 淡色啤酒的密度為 1011kg/m3， 實(shí)際年生產(chǎn)啤酒為 150000t。 100 =149866469L （ 3）冷麥汁量： 148367953247。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 設(shè)麥芽汁中的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則 CO2 生成量為： 4 44247。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 生產(chǎn) 100L 10176。 P 啤酒的物料衡算 (1)熱麥汁量 根據(jù)表 31 可得原料收得率分別為： 原料麥芽收得率為： (1005)247。該法的優(yōu)點(diǎn)是可以直接濾出無菌鮮酒，如配合無菌包裝可省出巴氏殺菌機(jī)而產(chǎn)生出生物穩(wěn)定性可靠的成品啤酒，從而有利于啤酒泡沫穩(wěn)定性，成品酒無過濾介質(zhì)污染，產(chǎn)品損失率減少。硅藻土過濾機(jī)作為啤酒的粗濾，紙板過濾機(jī)作為啤酒的精濾，無菌膜過濾機(jī)主要用于生產(chǎn)純生啤酒。普通啤酒在前酵階段，一共耗時(shí) 10 天，一般要求控制在 12℃左右，降溫速率要求控制在 ℃ /h。糖化車間送來的熱麥汁溫度為 94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度 6℃。濕熱凝固物（含揮發(fā)物 80%85%），占麥汁量的 %%，每立方米麥汁約得絕干熱凝固物 。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 沫；第二次，煮沸 30～ 40 分鐘后，添加總量在 55%～ 60%，主要是萃取α 酸，并促進(jìn)異構(gòu)；第三次，煮沸 80～ 85 分鐘后，加剩余酒花，主要是萃取酒花油，提高酒花香。本設(shè)計(jì)采用外加熱煮沸鍋，可以防止局部過熱，引起麥汁色度加深和加熱面結(jié)垢，清洗困難。進(jìn)行正常過濾注意調(diào)節(jié)麥汁流量（逐步減少）。 糖化的具體過程 : 糖化醪與糊化醪兌醪后，醪液不再煮沸，而是直接在糖化鍋內(nèi)升溫，達(dá)到糖化各階段所要求的溫度。將糊化鍋中液化完全的醪液兌入糖化鍋后，維持在適于糖化 (β 淀粉和 α 淀粉 )作用的溫度 (62～ 70℃ )(糖化休止 )，以制造麥醪。由于麥芽進(jìn)行了預(yù)浸漬，使酶增強(qiáng)，從而使麥芽浸出率比干法粉碎提高 ％左右。 2. 工藝路線及條件的 選擇與論證 麥槽 酒花 ↑ ↑ 麥芽→粉碎→糖化→過濾→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→ 圖 21 啤酒生產(chǎn)工藝圖解 原料及輔料的 粉碎 粉碎的目的：原料，輔料粉碎后，增加了比表面積，糖化時(shí)可溶性物質(zhì)容易浸出，有利于酶的作用 麥芽的粉碎有干法、回潮法、濕法和連續(xù)浸漬濕式粉碎等方法。盡量采用已成熟的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，使建廠后即能順利投產(chǎn)，并能達(dá)到設(shè)計(jì)能力。隨著近些年來計(jì)算機(jī)的迅速普及，監(jiān)控組態(tài)軟件技術(shù)的日益成熟，人們開始運(yùn)用組態(tài)軟件進(jìn)行啤酒生產(chǎn)過程自動化控制，避免了人為操作的失誤，具有足夠的靈活性，控制過程精度也有了很大的進(jìn)步。自此之后，世界酒業(yè)彼此影響，飛速發(fā)展，經(jīng)歷了封建時(shí)代和工業(yè)社會，形成三大酒系（釀造酒、蒸餾酒和配制酒），精品眾多，各國都有名聞世界的獨(dú)特產(chǎn)品 [1]。啤酒工廠設(shè)計(jì) 1. 前言 啤酒的地位 早在公元前 3000 年左右的埃及古王國時(shí)代，已經(jīng)有作為飲料的麥酒（啤酒）和葡萄酒了。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。 設(shè)計(jì)的目的和意義 通過課程設(shè)計(jì)，使本專業(yè)的學(xué)生初步掌握工廠工藝設(shè)計(jì)的程序和方法，受到一次工程設(shè)計(jì)的嚴(yán)格訓(xùn)練，使其具有一定的工程設(shè)計(jì)能力。經(jīng)過對多個(gè)地點(diǎn)方位及其所處的自然環(huán)境狀況，進(jìn)行勘測調(diào)查 、對比分析，廠址選在江蘇省徐州市金山橋經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)。但該 法對麥殼吸水量和粉碎時(shí)間要求較高，易造成增濕不均勻，粉碎質(zhì)量難以保證。 年產(chǎn) 15 萬噸 10176。 表 21 糖化總體目標(biāo)和要求 糖化的總目標(biāo) 糖化的工藝目標(biāo) 數(shù)值目標(biāo) 主要影響因素 最佳的麥汁組分； 較高的浸出率； 提高原料的利用率； 減小能源消耗； 具備良好的過濾性； 主發(fā)酵和后發(fā)酵速； 有利于酵母的沉降； 良好的啤酒穩(wěn)定性； 良好的過濾性能； 減小最終發(fā)酵度發(fā) 酵度的差值小于 2%； 色度淺； 啤酒的還原能力強(qiáng)； 口味穩(wěn)定性好； 減少發(fā)副產(chǎn)物的量； 減少 DMS、脂肪酸和羰基化合物的量； 麥芽質(zhì)量； 良好的粉碎； 溫度、時(shí)間、 PH 值 、 濃度的調(diào)整； 糖化方法 麥芽的糖化方法通?？煞譃橹蟪鎏腔ê徒鎏腔ǎ蟪鎏腔ǖ奶攸c(diǎn)是將糖化醪液分批地加熱到沸點(diǎn)，然后與其余未煮沸的醪液溫度分階段地升溫到不同酶作用所要求的溫度，最后達(dá)到糖化終了的溫度，煮出糖化法設(shè)備復(fù)雜，操作也比較復(fù)雜，工作時(shí)間長，生產(chǎn)成本高，設(shè)備多，占地面積大，投資較高。 過濾的方法有壓濾機(jī)法和過濾槽法，此次設(shè)計(jì)所采用的方式是 過濾槽法 。使多余的水分蒸發(fā)，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；使酒花有效成分溶入麥汁中；賦予麥汁獨(dú)特的酒氣香氣和爽口的苦味；使麥汁中可凝固蛋白質(zhì)凝固析出，以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性； 破壞酶的活力，防止淀粉酶等繼續(xù)作用，穩(wěn)定可發(fā)酵性糖與糊精的比例，穩(wěn)定麥汁組成； 同時(shí)能達(dá)到麥汁滅菌，保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。③使蛋白質(zhì)沉淀，有利啤酒澄清。如不分離熱凝固物，在發(fā)酵中，會引起熱凝固物吸附大量酵母，使酵母不正常。若把此麥汁重新加熱到 60℃以上，麥汁又恢復(fù)澄清透明，因此，這是可逆的。 P 麥汁飽和溶氧量為 。本課題中，規(guī)定后發(fā)酵時(shí)間為 10 天。易于實(shí)現(xiàn)自動化控制。 物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)表 31 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，先進(jìn)行 100kg 原料生產(chǎn) 10176。 P 麥汁在 20℃時(shí)的密度為 ，而 100℃熱麥汁比 20℃時(shí)的麥汁體積增加 倍。濕酵母泥含水分 85% 酵母含固形物量 : 則含水分 7%的商品干酵母量為： (13)二氧化碳量 因 10176。旺季每天糖化數(shù)為 6 次，淡季每天生產(chǎn)次數(shù)為 4 次，則全年糖化次數(shù)為： 2506+804=1820（次） 計(jì)算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可算出每次投料量及其他項(xiàng)目的物料平衡。 100 = （ 6）麥芽耗用量： = （ 7） 大米耗用量： － = （ 8）酒花耗用量： 148367953247。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。 C (3)米醪煮沸耗熱量 2Q? = G 米醪 C 米醪（ 100 t0） =（ ++） （ ） =（ kJ） 2. 煮沸過程蒸汽帶走的熱量 2Q? 糊化時(shí)間定為 40 分鐘，蒸發(fā)強(qiáng)度為 5%，則水分蒸發(fā)量為 1V = 米醪G 5% 40247。（ 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。 100 450 =（ kg） 則 )1880(5 ?? wcGQ 洗 = 62=（ kJ） 麥汁煮沸過程中耗熱量 6Q 6666 ????????? 1. 麥汁升溫至沸點(diǎn)耗熱量 39。 95%=（ kJ） 相應(yīng)最大蒸汽耗用量為： D 最大 =Q 最大 247。 =（ kg/h） 糖化室洗刷用水 糖化室及設(shè)備洗刷用水單次定為 20 噸，清洗時(shí)間為 2 小時(shí)，則：洗 刷最大用水量為：20/2=10(t/h) 麥汁冷卻器冷卻用水 麥汁冷卻時(shí)間定為 1 小時(shí)，麥汁冷卻溫度為 95176。 C 1t =2176。 40=(t/h) 殺菌機(jī)用水 殺菌機(jī)單瓶耗水量 1kg，總耗水量為： 20xx0 1247。即： Q=Qt+Qnt。 C τ為冷卻操作過程時(shí)間 1h 根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果，每個(gè)錐形發(fā)酵罐裝 3 鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量為： Qf=3Q1=3 =（ kJ/罐） 相應(yīng)的冷卻介質(zhì)（ 2176。 C 和 0176。 每罐用于酵母洗滌的耗冷量為： 3Q? = WG mc （ wt wt? ） /2= (301)/2=(KJ) 式中： 2 為每班裝罐 2 罐 。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) tQ = 1Q + 2Q + 3Q + 4Q =+++167202 =（ kJ/h） 2. 全年工藝總耗冷量為： 全tQ = 全1Q + 全2Q + 全3Q + 全4Q = 1010 + 1010+ 109+ 108= 1010 (kJ) 3. 單罐工藝耗冷量 單tQ = fQ + 0Q + 3Q? + 單4Q =+++=(kJ) 非工藝耗冷量 除了上述發(fā)酵過程工藝好冷外，發(fā)酵罐外壁，運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械，維護(hù)結(jié)構(gòu)及管道等均會耗用或散失冷量，構(gòu)成所謂的非工藝好冷量，現(xiàn)在分別介紹。 3 =37050840 1820247。夾套內(nèi)置隔板加熱， 60176。設(shè)過濾損失為 1%，則 回旋沉淀槽的麥汁量為： *（ ） = 式中 1036—為煮沸鍋中麥汁的密度， kg/m3 ?—有效容積系數(shù)， 設(shè)過濾槽圓柱直徑為 D,則圓柱高為 , 封頭頂?shù)捻斀菫?1200，由體積公式： 2)2( 2 DDV ???容 得 D=,則圓柱高為 。C，則 )( 3mtKQF ????? 選用型號為 的薄板冷卻器，按人字型波紋形式，單臺換熱器的換熱面積最大。由于糖化四鍋進(jìn)一罐，一發(fā)酵罐進(jìn)兩個(gè)清酒罐 ,即： 清酒罐有效容積為 取有效容積系數(shù)?=，所以清酒罐體積 設(shè)清酒罐的直徑為 D，高為 2D，圓形封頭高為4。 ) ( 5 . 2 5 5 . 12 V 3 1 m ? ? ) ( 5 . 12 5 7 . 62 3 2 m V ? ? ) ( 7 . 62 8 . 250 10 75 10 75 . 18 V 3 6 6 3 m ? ? ? ? ? ) ( . 60 40 4 . ? ? ? L 。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 將以上數(shù)據(jù)帶入并整理得： D=，則高為 ，圓形封頭高為 。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) n每天糖化的次數(shù)，（按旺季計(jì)算） A每個(gè)發(fā)酵罐可容納的麥汁的批次數(shù)，（次） 3周轉(zhuǎn)量數(shù) 則 （ 1）錐角的確定 錐角采用 750，便于酵母沉降和排放。 麥汁 95186。糊化醪質(zhì)量為（ +*） *=25164kg 1070—糊化醪的密度 (kg/m3) 則 ??? ?VV m3 ?—填充系數(shù) () 由于是標(biāo)準(zhǔn)封頭，則設(shè)鍋圓柱部分的直徑為 D，高為2D，即12?H。通常取 6Q =12% tQ ,所以 6Q =12% tQ =12% =(kJ/h) 單罐耗冷量： 單6Q =12% 單tQ =12% =(kJ) 年耗冷量 : 全6Q = 單6Q 1820247。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，年產(chǎn) 150000 噸啤酒廠露天錐形發(fā)酵罐冷量損失在 78000~180000kJ/t啤酒之間，若在南亞熱帶地區(qū)，可取高值，固旺季每天耗冷量為： 5Q? = bG 150000= 6 150000=74101680(kJ/d) 式中： Gb為旺季清酒日產(chǎn)量， t。 3= 1820247。啤酒工廠設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2M = 2Q /(c2 8)=（ 8） =（ kg/h） 6. 全年耗冷量為： 全2Q = 0Q 1820247。 [ mc (T2T1)]= 247。 根據(jù)物料衡算可知，每糖化一次得熱麥汁 ，而相應(yīng)的麥汁密度為 1040kg/m3，故麥汁量為：