【正文】 慮到發(fā)酵放熱不平衡，取系數(shù) ,忽略主發(fā)酵的升溫，則發(fā)酵高溫時期耗冷量為： Q21 =(Q01 6)247。根據(jù)工廠實(shí)踐，年產(chǎn) 150000t 啤酒培養(yǎng)冷量為 20xx00（ kJ/h），則 對應(yīng)的年冷耗量為： Q4’ = Q4 288 15 =20xx00 288 15 = 106 (kJ) 發(fā)酵車間工藝耗冷量 Qt 綜上計算，可算出發(fā)酵車間的工藝耗冷量為： Qt=Q1＋ Q2＋ Q3＋ Q4 =39210000+++20xx00 = 106 (kJ/h) 非工藝耗冷量 Qnt 除了上述的發(fā)酵過程工藝耗冷量外，發(fā)酵罐外壁、運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械、維護(hù)結(jié)構(gòu)及管道等北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 20xx屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 25 均會耗用或散失冷量，構(gòu)成所謂的非工藝耗冷量，現(xiàn)分別介紹。 糖化鍋設(shè)計及選型 糖化鍋投料量 =926+4630=5556(kg) 糖化醪量 :5556+25002=30558 (kg) 設(shè)糖化鍋煮沸時 ,每小時蒸發(fā) 5%水分 ,煮沸時間 40min 則 :蒸發(fā)量 =30558 5% 40/60=(kg) 第一次煮沸后 糊 化醪量 == (kg) 糖化醪量 =5556+45339=50895(kg) 第一次煮沸后 ,糊化醪量 +糖化醪量 =+50895= (kg) 大米粉含水 13%麥芽粉含水 6%，則： 5 5 5 6 ( 1 6 % ) 9 2 6 ( 1 6 % ) 4 6 3 0 ( 1 1 3 % )8 0 4 3 4 . 4 1 2 . 6 %? ? ? ? ??? ? ? ?糖 化 醪 干 物 質(zhì) 查表的相應(yīng)密度為 則糖化鍋有效體積 ： ? ?38 0 4 3 4 . 4 / (1 . 0 5 1 1 0 0 0 ) 7 6 . 5 mV ? ? ?有 效 設(shè)糖化鍋 空余 系數(shù)為 37 6 .5 1 .2 9 1 .8Vm? ? ?總 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 20xx屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 27 1:2: ?HD 3 8 9 1 .8 6 .2Dm???? 故取直徑 ? ? 糊化鍋選型 糊化原理 生淀粉在水中加熱至膠束結(jié)構(gòu)全部崩潰，淀粉分子形成單分子，并為水所包圍而成為溶液狀態(tài)。淀粉糊化溫度必須達(dá)到一定程度，不同淀粉的糊化溫度不一樣，同一種淀粉，顆粒大小不一樣，糊化溫度也不一樣，顆粒大的先糊化，顆粒小的后糊化。通常，這部分的冷量由經(jīng)驗數(shù)據(jù)墳取。 (24 6 4) =(kJ/h) （ 2） 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗 Q22主發(fā)酵后期，發(fā)酵后期，發(fā)酵液溫度從 6℃緩降到 1℃。 K）； 麥芽糖化厭氧發(fā)酵熱 q= kJ/kg； 麥汁發(fā)酵度 60%。不同的發(fā)酵工藝，其耗冷量也隨之改變。 60=（ kg） 故 Q2， 2=mv1I= = 106（ kJ） 式中， I為煮沸溫度（約 100℃）下水的汽化潛熱（ kJ/kg）。 K ） 第一次米醪煮沸消耗熱量 Q2 由糖化工藝流程可知： Q2=Q2， 1+Q2， 2+Q2， 3 （ 1）糊化鍋內(nèi)米醪由初溫 t0加熱到 100℃消耗熱 Q2， 1 Q2， 1=m 米醪 P 淡色啤酒糖化車間物料衡算 每年生產(chǎn) 300 天，旺季 150 天，淡季 150 天。 P 淡色啤酒物料衡算 （ 1） 熱麥汁量 根據(jù)表 41 可得到原料收得率分別為： 麥芽收 得率為： 1 0 0 60 .7 5 7 0 .5 %100??? 大米收得率為： 1 0 0 1 3 8 0 .0 4 %1000 .9 2 ?? ? 混合原料收得率為： （ %+ %） %=% 由上述可得 100kg 混合原料可制得 12176。啤酒過濾或分離的方法有：濾棉法、硅藻土法、板式過濾法、微孔薄膜過濾法、離心分離法。 發(fā)酵分前發(fā)酵、主發(fā)酵和后發(fā) 酵。糖化過程是原料的分解和萃取過程，它主要 是依靠麥芽中各種水解酶的酶促分解，而水和熱力作用是協(xié)助酶促分解和浸取過程。其工藝指標(biāo)控制的好壞對啤酒的穩(wěn)定性、口感等技術(shù)指標(biāo)起著決定性的作用。 （ 3）催芽 催芽是在最后一次浸麥時或發(fā)芽初期，采用 ，對促 進(jìn)與調(diào)節(jié)麥芽生長有良好的效果。 底酵母 產(chǎn)出貯藏啤酒和 Pilsner。 酵母 酵母是真菌類的一種微生物。酒花在啤酒中的作用：①賦予啤酒香味和爽口苦味。 按用途之別大麥可分為食用、飼料及釀造用三類。這些原料的質(zhì)量決定著所生產(chǎn)啤酒的質(zhì)量。 P X－ 等于、小于 176。 P～ 176。 標(biāo)準(zhǔn)定義：淡色啤酒色度 3EBC～ 14EBC 的啤酒 [3]。 總平面設(shè)計 總平面的設(shè)計的基本原則 和要求 總平面設(shè)計必須貫徹國家的各項方針，政策，在符合放火，衛(wèi)生規(guī)范的前提下，盡可能節(jié)約用地，不占，少占農(nóng)田；減少勞動強(qiáng)度，節(jié) 約建筑材料，具體應(yīng)注意以下幾方面。廣州南沙有較多的新開發(fā)的工業(yè)區(qū)，不存在以上問題， 所以 初步選擇 了 廣州 南沙 的 梅山工業(yè)區(qū) 作為啤酒廠的廠址 。 一般啤酒廠廠址應(yīng)避免選在地震基本烈度在七度或七 度以上地區(qū) :當(dāng)?shù)卣够玖叶葹榫哦然虺^九度的地區(qū)不宜建大型啤酒廠 。 廠址選 擇從投資和經(jīng)濟(jì)效益考慮 廠址應(yīng)有較方便的運(yùn)輸條件，若需建公路或?qū)Ｓ描F路時，距離最短為好，以節(jié)省投資。 廠址的面積和外形要滿足啤酒生產(chǎn)工藝的要求，并留有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)建余地。 司機(jī)可以飲用無醇啤酒而不用擔(dān)心不利的影響。 （ 3） 熟啤酒 指經(jīng)過巴氏殺菌或瞬時高溫滅菌的啤酒 。P； 中濃度啤酒 ， 原麥汁濃度 7~11176。 每一種酵母進(jìn)行的發(fā)酵都產(chǎn)生酒精和一系列的發(fā)酵副產(chǎn)品 ， 但其在生產(chǎn)過程中 的發(fā)酵副產(chǎn)物因酵母品種不同而有所區(qū)別 ， 因此這兩類啤酒的口味和氣味有很大的區(qū)別 。還有設(shè)備的設(shè)計及選型。五六十年代，隨著國家的經(jīng)濟(jì)的復(fù)蘇和人民生活的改善，政府斥資興建了一批啤酒廠，使我國的啤酒生產(chǎn)業(yè)初具規(guī)模。P 淡色啤酒的物料衡算 .................... 15 150000t/a 12176。 承諾 人簽名： 日期： 年 月 日 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 20xx屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 I 年產(chǎn) 15 萬噸啤酒工廠工藝設(shè)計 摘 要 啤酒 是世界上最 古老也是消費(fèi)量最大的酒精飲料，同時也是僅次于水和茶的第三大飲料。 主要包括工廠廠址選擇及總平面設(shè)計， 啤酒生產(chǎn)的 工藝流程設(shè)計，工藝計算，糖化車間物料衡算（工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)）、糖化車間熱量衡算（糖化用水消耗熱量、第一次米醪煮沸消耗熱量、第二次煮沸前混合醪升溫耗熱量、第二次米醪煮沸消耗熱量、洗槽水耗熱量、麥汁煮沸耗熱量、糖化一次總耗熱量、糖化一次耗用蒸汽量、蒸汽單 耗）、發(fā)酵車間耗冷量衡算（工藝耗冷量、非工藝耗冷量），設(shè)備的設(shè)計與選型（包括糖化鍋、糊化鍋、過濾鍋、煮沸鍋、回旋沉淀槽、發(fā)酵罐），環(huán)境保護(hù)及末端治理，工業(yè)衛(wèi)生與勞動安全。 早在公元前 3000 年左右的埃及古王國時代，已經(jīng)有作為飲料的麥酒（啤酒）和葡萄酒了。后期雖然開始啟用一些控制設(shè)備，但多數(shù)存在控制過程簡單，可視性差，生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)不能進(jìn)行有效地保存分析，控制精度和靈活性也欠佳。P 淡色啤酒 ，其原料配比為：麥芽 75%，大米 25%。 （ 2） 濃色啤酒 色度為 ~ 單位 ， 色澤呈紅棕色或紅褐色 ， 特點(diǎn)是麥芽香突出 、 口味醇厚 、 酒花苦味較輕 。P。 （ 2） 冰啤酒 除符合淡色啤酒的技術(shù)要求外 ， 在濾酒前須經(jīng)冰晶化處理 ， 其口味純凈 ， 保質(zhì)期濁度不大于 。 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 20xx屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 4 2 廠址選擇及總平面設(shè)計 廠址選擇 廠址選擇的原則 廠址選擇是設(shè)計工作的基本內(nèi)容之一。如 :廠區(qū)應(yīng)在居民點(diǎn)下風(fēng)側(cè) 。 廠址最好選在居民區(qū)附近，這樣可以減少宿舍，商店，學(xué)校等職工的生活福利設(shè)施。 廠址應(yīng)盡量靠近城鎮(zhèn)或啤酒銷售區(qū)域，以減少大量的瓶箱運(yùn)輸。 詳細(xì)風(fēng) 玫瑰圖如下圖 21： 圖 21 廣州市風(fēng)玫瑰圖 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 20xx屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 6 梅山工業(yè)區(qū)位于南沙，地勢較平坦，北臨京珠高 速公路。 （ 2） 動力設(shè)施應(yīng)接近負(fù)荷中心，以縮短管線，減少損耗。 有酒花香氣，口味較純正，無異味。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。種植適合釀造啤酒的大麥品種非常重要，因為由這 些大麥制成的麥芽，浸出物含量很高。 大米 大米作為輔助原料，主要是為啤酒釀造提供淀粉來源，一般大米用量為 25％～ 45％。 ④酒花有抑菌作用，將它加入麥芽汁中能增強(qiáng)麥芽汁和啤酒的防腐能力。有兩種主要的啤酒酵母菌： 頂酵母 和 底酵母 。麥芽是啤酒的靈魂，麥芽質(zhì)量是否能達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)將直接影響啤酒的質(zhì)量。 （ 5）干燥 干燥的作用是使綠麥芽的水分降低，發(fā)芽停止，從而便于去根和貯藏。粉碎是為了增加原料和水的接 觸面積，使原料及麥芽內(nèi)可溶物質(zhì)浸出，促進(jìn)難溶物質(zhì)溶解。麥芽醪的過濾包括如下三個過程：殘留在糖化醪中的耐熱性的α－淀粉酶，將少量的高分子糊精進(jìn)一步液化，使之全部轉(zhuǎn)變成無色糊精和糖類，提高原料浸出物收率；從麥芽醪中分離出“頭號麥汁”；用熱水洗滌麥糟，洗出吸附于麥糟的可溶性浸出物，得到“二濾、三濾麥汁”。主發(fā)酵過程工藝的控制很重要，重點(diǎn)控制的是溫度、濃度和時間。成熟啤酒經(jīng)過過濾以后，即可包裝出廠。 P麥汁在 20℃ 時的相對密度為 ，而 100℃ 時的麥汁比 20℃ 時的麥汁體積增加 倍，故熱麥汁 100℃ 時的體積為： （ 247。淡色啤酒 糖化一次定額量 （ 100kL12176。 K）。 K)] 故 8 8 8 5 1 3 . 6 7 6 3 5 8 2 9 3 3 . 6 3 4 6 . 6 73 0 5 5 8 3 . 7 6t 9 2 . 8 7?? ?? ? ??? ℃ (3) Q3=m 混合 c 混合 (7063)=88851 (7063)= 106 kJ 第二次煮沸混合醪的耗熱量 Q4 由糖化工藝流程可知： Q4=Q4,1+Q4,2+Q4,3 (1)混合醪升溫至沸騰所耗熱量 Q4， 1 ① 經(jīng)第一次煮費(fèi)后米醪量為： 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 20xx屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 20 m′ 米醪 =m 米醪 mV==(kg) 故進(jìn)入第 二次煮費(fèi)的混合醪量為： m 混合 = m′ 米醪 + m 麥醪 =+58293=(kg) ② 據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫度為 78℃，抽取混合醪的溫度為 70℃ ，則送到第二次煮沸 的混合醪量為： [m 混合 （ 7870） ]/[（ 10070） m 混合 ] 100% =% 故 Q4， 1=%m 混合 c 混合 （ 10070） = 30= 106(kJ) ⑵ 二次煮費(fèi)過程蒸汽帶走的熱量 Q4， 2 煮沸 時間為 10min，蒸發(fā)強(qiáng)度 為 5%，則蒸發(fā)水分量為： mV2=%m 混合 5% 10247。淡色啤酒 151800t。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℃。冷卻前無菌水溫 30℃。通常，取 t %126 ? ，所以： Q6=12％ Qt =12％ 106 = 106 (kJ/h) 150000t/a啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表 將上述計算結(jié)果，整理后可得 150000t/a 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表，如表 44所得 表 44 啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表 耗冷分類 耗冷項目 每小時耗冷量 (kJ/h) 每罐耗冷 (kJ) 年耗冷量 （ kJ） 工 藝 耗 冷 量 麥汁冷卻 Q1 107 108 1010 發(fā)酵耗冷 Q2 105 106 109 無菌水冷卻 Q3 105 106 108 酵母培養(yǎng) Q4 105 105 108 工藝總耗冷 Qt 107 108 1010 非工藝 耗冷量 錐形罐冷損 Q5 106 106 109 管道等冷損 Q6 106 107 109 非工藝總耗冷 Qnt 106 107 1010 合計 總耗冷 Q 107 108 1010 單耗 kJ/t 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 20xx屆 本科 生畢業(yè) 設(shè)計 26 5 設(shè)備設(shè)計與選型 糖化鍋選型 糖化機(jī)理 糖化是利用麥芽自身的酶（或外加酶制成劑代替部分麥芽）將麥芽和輔料中不溶性的高分子物質(zhì)分解成可溶性的低分子物質(zhì)等的麥汁制備過程 . 整個過程主要包括：淀粉分解，蛋白質(zhì) 分解， β 葡聚糖分解，酸的形成和多酚物質(zhì)的變化 [