【正文】 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，增加其密度，減少其體積，同時也降低了它們的表面積，在惰性氣體中保存，酒花不易氧化變質(zhì)，顆粒酒花是世界上使用最為廣泛的酒花制品。 酒花中物質(zhì)約占總質(zhì)量的4%8%，他們在啤酒釀造中的作用為：。小麥發(fā)芽后制成的小麥芽也是釀造啤酒的主要原料。%者屬于一級大麥。某些醇溶蛋白是造成啤酒渾濁和氧化渾濁主要成分。胚乳細胞內(nèi)主要含淀粉，發(fā)芽過程中只有當半纖維素酶將細胞壁分解之后，其他水解酶才能進入細胞內(nèi)分解淀粉等大分子物質(zhì)。大麥按籽粒在麥穗上斷面分配形式，可分為六棱、二棱、四棱大麥我國華北地區(qū)都種植六棱大麥，南方都種植二棱大麥。隨著社會的發(fā)展，啤酒市場的競爭越來越激烈了，并且廣大消費者對啤酒種類風味和質(zhì)量的要求也越來越高，相應(yīng)的新產(chǎn)品也層出不窮。據(jù)研究顯示，啤酒里所含的各種組成成份不但有非常高的營養(yǎng)價值，而且還具有良好的醫(yī)藥療效，具體表現(xiàn)在以下兩個方面：一方面，啤酒中酒精含量較低（10度黃啤酒含酒精3％左右），不僅對胃和肝臟沒有損害，還可以平緩地促進人體血液循環(huán)。首先對原料、制備、糖化、發(fā)酵工藝進行選擇及論證，再通過物料和熱量衡算確定糖化車間主要設(shè)備的容量和數(shù)量，對發(fā)酵車間附屬設(shè)備進行選型，對發(fā)酵罐進行結(jié)構(gòu)及強度設(shè)計，在此基礎(chǔ)上，對主體設(shè)備發(fā)酵罐進行設(shè)計計算，最后繪制出發(fā)酵車間設(shè)備平面布置圖，發(fā)酵車間帶控制點流程圖和全廠工藝流程方塊圖。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計設(shè) 計 類 型D指導(dǎo)教師曹新志學生姓名胡娟學號07041010423系、專業(yè)、班級生物工程學院生物工程專業(yè)2007級4班一、選題依據(jù)：（簡述研究現(xiàn)狀或生產(chǎn)需求情況，說明該設(shè)計（論文）目的意義。 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn)7萬噸10176。學生應(yīng)定期向指導(dǎo)教師匯報設(shè)計進展并就設(shè)計中出現(xiàn)的問題及時交流溝通；2．指定查閱的主要參考文獻及說明.[M]中國輕工業(yè)出版社. 2005.[M].[M].[M]3．進度安排設(shè)計（論文）各階段名稱起 止 日 期全廠工藝流程及工藝參數(shù)的選擇論證發(fā)酵車間物料及熱量衡算2011．4．發(fā)酵罐設(shè)計計算與其選型 繪圖 撰寫設(shè)計說明書 注：本表在學生接受任務(wù)時下達四川理工學院畢業(yè)設(shè)計開題報告設(shè) 計 名 稱年產(chǎn)7萬噸10176。，包括發(fā)酵車間物料，熱量，冷耗量，空氣消耗量，耗水量等進行橫算。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計，其生產(chǎn)原料為大麥麥芽和大米，生產(chǎn)旺季占全年產(chǎn)量的80%，全年生產(chǎn)天數(shù)為300天，設(shè)計的主體為發(fā)酵車間，主體設(shè)備為發(fā)酵罐。在1972年世界第九次營養(yǎng)食品會議上，曾推薦啤酒為營養(yǎng)食品，也有人把啤酒稱作營養(yǎng)食品、可口食品、衛(wèi)生食品、方便食品。中國啤酒行業(yè)的發(fā)展路徑與世界啤酒的發(fā)展路徑基本一致，也就是從發(fā)達地區(qū)向不發(fā)達地區(qū)過渡。53第一章 啤酒工藝選擇與論證第一章 啤酒工藝選擇與論證全廠工藝流程圖 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 冷凝固物擴培酵母↓→麥芽汁→發(fā)酵→貯酒→粗濾→精濾→清酒→裝瓶→卸箱→驗瓶→ ↓ 酵母泥
↓剩余酵母→洗瓶→檢驗→罐酒→壓蓋→檢驗→殺菌→貼標→噴碼→檢驗→裝箱圖21 全廠工藝流程圖 大麥自古以來大麥是釀造啤酒的主要原料，在釀造時先將大麥制成麥芽，再進行糖化和發(fā)酵。 半纖維素和麥膠物質(zhì)是胚乳細胞壁的組成部分。 （3）醇溶蛋白 醇溶蛋白不溶于純水及鹽溶液，也不溶于無水乙醇，而溶于體積百分數(shù)為50%—90%的無水乙醇溶液或酸堿溶液，經(jīng)加熱不凝固。 （2）麥粒均勻度 按國際通用標準。2. 小麥：我國是世界小麥主要生產(chǎn)國。2. 酒花精油 酒花精油是酒花腺體另一種重要成分，經(jīng)蒸餾后成黃綠色油狀物，是啤酒香氣的重要來源，是啤酒開瓶聞香的主要成分。這種粗加工方法也存在缺點，因此使用酒花粉，應(yīng)在酒花廠，酒花溫度在55℃以下，干燥至水分為5%6%然后進行粉碎，粉碎后立即包裝于密閉容器中，并沖入惰性氣體。（3）啤酒的穩(wěn)定性降低。+ ,K+常常在50—100:300—，不柔和。 現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)，工業(yè)化程度越來越高，啤酒工廠一般不自行生產(chǎn)麥芽，而是從專門的麥芽生產(chǎn)工廠購買所需麥芽，以達到降低生產(chǎn)成本的目的。本設(shè)計采用麥芽濕法粉碎，濕法粉碎全部操作有：浸漬→磨碎→勻漿→泵出。麥汁中浸出物的含量和原料中干物質(zhì)的比稱“無水浸出率”。2. 浸出糖化法：浸出糖化法是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，麥芽醪未經(jīng)煮沸。故本設(shè)計才用此方法進行糖化。 過濾方法的選擇1. 過濾槽法過濾槽是最古老的方法，也是至今采用最普遍的方法，它是以過濾篩板和麥糟構(gòu)成過濾介質(zhì)。常壓煮沸：工藝成熟，操作方便，維修費用低。 酒花的添加方法，還是以傳統(tǒng)分3～4次添加法為主。麥汁處理應(yīng)適用設(shè)備的要求不同，流程很多，經(jīng)比較采用以下流程對麥汁進行處理： 煮沸鍋→熱麥汁→泵→回旋沉淀槽→薄板冷卻系統(tǒng)→通風→發(fā)酵 ↓ ↑ （酒花糟+熱凝固物） （無菌空氣） 1. 酒花分離使用酒花球果，并加入到煮沸鍋的工藝，在煮沸結(jié)束后應(yīng)盡快分離出酒花糟，我國廣泛使用帶篩孔的酒花分離器。目前我國認為從麥芽粉加水投料至冷卻前，隔氧操作是關(guān)鍵措施。廣義上說，凡是單細胞、世代時間較長的低等真核生物，統(tǒng)稱為“酵母”。以上從斜面試管到卡氏罐培養(yǎng)為實驗室擴大培養(yǎng)階段；漢生罐以后為生產(chǎn)現(xiàn)場擴大培養(yǎng)階段。八十年代后，錐形罐發(fā)酵取代了傳統(tǒng)發(fā)酵，生產(chǎn)周期得到了縮短，而連續(xù)發(fā)酵由于污染和風味（特別是雙乙酰）控制的困難逐步停止了使用。（2） 下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵和貯酒期比較長，酒液澄清良好。發(fā)酵2～3天，當酵母升至液面時，為發(fā)酵旺盛階段，此時應(yīng)開始降低液溫，可采用12～14℃冷水冷卻，并在酵母形成泡蓋時立即撤去，發(fā)酵4～6天即行結(jié)束。隨著啤酒工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有啤酒廠普遍采用一罐發(fā)酵工藝，即麥汁的主發(fā)酵，雙乙酰還原、降溫以及貯酒階段在同一個露天發(fā)酵罐中進行。相應(yīng)的設(shè)備是：酵母添加器，前發(fā)酵池，主發(fā)酵池，后發(fā)酵罐和儲酒罐。 主發(fā)酵：主發(fā)酵前期酵母吸收麥汁中的氨基酸和營養(yǎng)物質(zhì),應(yīng)用糖類發(fā)酵釋放自由能合成細胞并產(chǎn)生熱量。為了促進凝聚和保存凝聚酵母的活性，發(fā)酵后期應(yīng)逐步降低溫度，使發(fā)酵溫度趨近后酵溫度。（2）廠房投資節(jié)省 ，而且罐數(shù)、罐總?cè)莘e減少，廠房投資節(jié)省。：（1）設(shè)備的外型特點：外筒體蝶形或拱形蓋，錐形體底，罐筒體壁和錐底有各種形式的冷卻夾套。（5）罐主要附件：智能型鉑溫度傳感器，清洗取樣閥，安全閥，真空破壞閥，CIP執(zhí)行機構(gòu)，上視鏡，燈鏡，空氣和二氧化碳排出管裝置。C。C）覆蓋并控制存放溫度不超過2176。常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，即液氨直接在錐形罐的冷卻夾套中蒸發(fā)并吸熱，在實際生產(chǎn)中需要注意一下幾個方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定條件下可燃可爆，二是液氨工作壓力較高，且滲透性很強，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計采用間接冷卻方式。近年來用啤酒酵母生產(chǎn)具有肉類鮮味的調(diào)料以及生產(chǎn)干酵母粉，有很好的經(jīng)濟和社會效益，故本設(shè)計采用一個酵母車間來利用廢酵母生產(chǎn)干酵母，其生產(chǎn)流程如下：啤酒放棄的酵母泥→固液分離→濕酵母→洗滌脫苦→固液分離→水解→固液分離→干燥→干酵母 ↓ 濃縮→調(diào)配→調(diào)味料 ↓ 酵母膏 成品啤酒 1. 啤酒的過濾發(fā)酵出來的啤酒經(jīng)酵母分離機分離出來后，進入一薄板冷卻器，然后進入啤酒處理罐，進行CO2洗滌，再經(jīng)一次冷卻器，冷卻至1 ℃，經(jīng)粗濾精濾后，送清酒罐然后包裝。包裝應(yīng)該保證產(chǎn)品的安全和清潔衛(wèi)生，使其在儲存、運輸和銷售過程中不致散失、損壞和變質(zhì)，這是包裝最基本的作用。P啤酒的物料衡算，最后進行7萬噸/年啤酒廠的物料衡算。而100176。100=（kg）： 70%=（kg）： 30%=（kg）： 對淺色啤酒，%，故酒花耗用量為：247。100=(kg)： 設(shè)酒花在麥汁中的浸出率為40%，酒花糟含水分以80%計，則酒花糟量為：同理，100kg原料產(chǎn)生濕酒花糟：247。%啤酒中其含量有：%=（kg）則釋放出的CO2量： =（kg）而1m3 CO2在20176。70=（kg）3. 大米用量：247。=（kg）由于生產(chǎn)旺季占到全年產(chǎn)量的80%，由此可算得全年產(chǎn)量：6150247。80%=106（kg）8. 全年濕酒花糟量： 6150247。操作示意圖如下所示：自來水，18℃糊化鍋 糖化鍋大米粉 麥芽粉 料水比 1: 料水比 1: 麥芽粉 T(℃，20分鐘) 熱水 50℃ ℃ 60分鐘 13分鐘 10分鐘 70℃ 63℃，60分鐘 T(℃) 12分鐘 5分鐘 90℃，20分鐘 7分鐘 100℃，40分鐘 70℃，25分鐘 20分鐘 過濾 糖化結(jié)束 78℃ 100℃，10分鐘 麥糟 酒花糟，熱凝固物 冷凝固物 90分鐘 麥汁 煮沸鍋 回旋沉淀槽 薄板冷卻器 酒花 去發(fā)酵罐 冷麥汁 糖化用水耗熱量Q1根據(jù)工藝設(shè)計糊化鍋中的料水比為1: ，糖化鍋中的料水比為1:，料水比過大，盡管對糊化有利，但是耗能大，設(shè)備體積大。C(3)米醪煮沸耗熱量= G米醪C米醪（） =（++）（） =（kJ）2. 煮沸過程蒸汽帶走的熱量糊化時間定為40分鐘，蒸發(fā)強度為5%，則水分蒸發(fā)量為=5%40247。（+） =[ kJ/（kg．K）]可以算得麥醪溫度為： t麥醪=（G麥芽C麥芽18+ G2CW50）247。C，則送到第二次煮沸的混合醪量為：[G混合（7870）] 247。100=（kg）熱麥汁比熱容：C麥汁=（G麥芽C麥芽+G大米C大米+GWCW）/(G麥芽+G大米+GW) =（++）/（++） =[ KJ/（Kg=（kg/h） 洗糟用水量每100kg混合原料洗糟水用量為450，則洗糟水用量為：9187450247。C =10176。 瓶裝機洗刷用水每沖洗一次用水5 t，沖洗時間為40分鐘，則最大耗水量為：560247。10度Bx麥汁比熱容c1=[kJ/()]冷媒用15%酒精稀溶液，比熱容可視為c2=[kJ/()]麥芽糖厭氧發(fā)酵熱q=麥汁發(fā)酵度為60%根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分為工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類。C τ為冷卻操作過程時間1h根據(jù)設(shè)計結(jié)果，每個錐形發(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。全年耗冷量為：=1500247。根據(jù)經(jīng)驗，年產(chǎn)70000噸啤酒廠露天錐形發(fā)酵罐冷量損失在1300030000kJ/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：=30000=630000=11307960(kJ/d)式中：Gb為旺季成品啤酒日產(chǎn)量