【文章內(nèi)容簡介】 汁中多余的水分。 ⑤酒花成分的浸出。 ⑥降低 ph 值。 ⑦形成還原物質(zhì)，煮出惡味。 工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 16 采用的是蒸汽常壓煮沸法，為縮短煮沸操作時(shí)間，當(dāng)麥芽汁蓋滿煮沸鍋的加熱器后，即開始加熱。并在 80℃保持 30min，讓 α 淀粉酶將殘存的淀粉分解完全。在全部麥芽汁煮沸后，繼續(xù)煮沸 60～ 90min，并始終保持強(qiáng)烈的翻騰狀態(tài)，此期間按時(shí)添加酒花并經(jīng)常取樣檢查煮沸質(zhì)量。酒花 采用三次添加法，在麥汁初沸時(shí)，添加全量的 10%，防止麥汁起泡沫。間隔二十分鐘后，再次添加。在煮沸終了前 5～10分鐘添加最后一批香型酒花或質(zhì)量比較好的酒花。 5．麥芽汁用于發(fā)酵前還要去除熱凝固物和冷凝固物，也就是麥芽汁的澄清。設(shè)計(jì)中使用的回旋沉淀槽除去熱凝固物。接著用薄板冷卻器讓麥芽汁冷卻，一方面是為了達(dá)到發(fā)酵溫度 6～ 7℃，另一方面使大量的冷凝固物析出。 四．啤酒的發(fā)酵 潔凈的麥芽汁從回旋沉淀槽中泵出后，被送入熱交換器冷卻。隨后，麥芽汁中被加入酵母，開始進(jìn)入發(fā)酵的程序。 整個(gè)發(fā)酵過程可以分為：酵母恢復(fù)階段，有氧 呼吸階段，無氧呼吸階段。酵母接種后，開始在麥汁充氧的條件下，恢復(fù)其生理活性，所以在用薄板冷卻器冷卻麥汁時(shí)需在出口管道中安裝文丘里管，用來對麥芽汁充氧。 人工培養(yǎng)的酵母將麥芽汁中可發(fā)酵的糖 份轉(zhuǎn) 化為酒精和二氧化碳，生產(chǎn)出啤酒。發(fā)酵在八個(gè)小時(shí)內(nèi)發(fā)生并以加快的速度進(jìn)行，積聚一種被稱作 皺沫 的高密度泡沫。這種泡沫在第 3 或第 4 天達(dá)到它的最高階段。從第 5 天開始，發(fā)酵的速度有所減慢，皺沫開始散布在麥芽汁表面，必須將它撇掉。酵母在發(fā)酵完麥芽汁中所有可供發(fā)酵的物質(zhì)后，就開始在容器底部形成一層稠狀的沉淀物。隨之溫度逐漸降低，在 8～ 10 天后發(fā)酵就完全結(jié)束了。整個(gè)過程中，需要對溫度和壓力做嚴(yán)格的控制。當(dāng)然啤酒的不同、生產(chǎn)工藝的不同，導(dǎo)致發(fā)酵的時(shí)間也不同。通常，貯藏啤酒的發(fā)酵過程需要大約 6 天，淡色啤酒為 5 天左右。發(fā)酵結(jié)束以后，絕大部分酵母沉淀于罐底。將這部分酵母回收起來以供下一罐使用。除去酵母后，生成物 嫩啤酒 被泵入后發(fā)酵罐（或者被稱為熟化罐中）。在此，剩余的酵母和不溶工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 17 性蛋白質(zhì)進(jìn)一步沉淀下來，使啤酒的風(fēng)格逐漸成熟。成熟的時(shí)間隨啤酒品種的不同而異，一般在 7～ 21 天。經(jīng)過后發(fā)酵而成熟的啤酒在過濾機(jī)中將所有剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)濾去，就 成為待包裝的清酒。 第六章 80000t/年啤酒廠糖化車間的物料衡算 啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算主要項(xiàng)目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化槽和酒花槽），每次糖化量等。 第一節(jié) 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 一．糖化車間工藝流程示意圖 麥芽 ,大米 粉碎 糊化 糖化 過濾 薄板冷卻器 回旋沉淀槽 麥汁煮沸鍋 酒花渣分離器 啤酒廠糖化車間工程流程示意圖 二．工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 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。 工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 18 表 1 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項(xiàng) 目 名 稱 百分比（ %） 項(xiàng) 目 名 稱 百分比（ %） 定 額 指 標(biāo) 無水麥芽 浸出率 78 原料配比 麥 芽 70 大 米 30 無水大米 浸出率 90 啤酒損失率（對熱麥汁） 冷卻損失 7 發(fā)酵損失 原料利用率 98 裝瓶隨時(shí) 麥芽水分 6 過濾損失 大米水分 12 總 損 失 12 根據(jù)表 1 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行 100kg 原料生產(chǎn) 12176。淡色啤酒的物料計(jì)算，然后進(jìn)行 100L 12176。淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行 50000t/年啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算。 第二節(jié) 物料衡算 一． 100kg 原料 （ 70%麥芽， 30%大米）生產(chǎn) 8176。淡色啤酒的 物料衡算 (1)熱麥汁計(jì)算 根據(jù)表 1 可得到原料收得率分別為： 麥芽收率為： (1006)247。 100=% 大米收率為： (10012)247。 100=% 混合原料收得率為： （ %+ %) 98%=% 由上述可得 100kg 混合料原料可制得的 8176。熱麥汁量為： 247。 8%=(kg) 查資料知 12176。麥汁在 20℃時(shí)的相對密度為 ，而 100℃熱麥汁相對密度為 ，故熱麥汁（ 100℃）體積為： (L) 工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 19 （ 2）冷麥汁量為： 598 ()= (L) （ 3）發(fā)酵液量為： ()= (L) （ 4）過濾酒量為： ()= (L) （ 5）成品啤酒量為： ()= (L) 二． 生產(chǎn) 100L 8176。 淡色啤酒的 物料衡算 根據(jù)上述衡算結(jié)果知， 100kg 混合原料可生產(chǎn) 8176。淡色成品啤酒 ，故可得以下結(jié)果： （ 1）生產(chǎn) 100L 8176。淡色啤酒需耗混合原料量為： (100/) 100=(kg) （ 2）麥芽耗用量為： 78%=(kg) （ 3）大米耗用量為： =(kg) （ 4）酒花耗用量：目前國內(nèi)苦味較淡的啤 酒普遍受歡迎特別是深受年輕人的喜愛。所以對淺色啤酒熱麥汁中加入的酒花量為 2 % 即每 100 升熱麥汁添加 2kg，故為：（ 598/） 100 2%=(kg) （ 5）熱麥汁量為： (598/) 100= (L) （ 6）冷麥汁量為： () 100=(L) （ 7）濕糖化糟量 設(shè)濕麥芽糟水分含量為 80%，則濕麥芽糟量為： [ () ()]/()=(kg) 是麥芽水分含量， 是無水麥芽浸出率。 濕大米糟量為： [ () ()]/()=(kg) 為大米水分， 是大米無水浸出率。 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： 工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 20 [ ()]/()=(kg) (9)酵母量（以商品干酵母計(jì)） 生產(chǎn) 100 升啤酒可得 2kg 濕酵母泥，其中一半做生產(chǎn)接種用，一半做商品酵母用，即為 1 公斤。濕酵母泥水 分 85% 酵母含固形物 =1 (185%)=(kg) 則含水分 7%的商品干酵母量為： (17%)=(kg) (10)二氧化碳量 12 度的冷麥汁 浸出物為： 8% =(kg) 設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為 60%，則可發(fā)酵的浸出物為： (kg) 60%= 設(shè)麥芽汁中浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，根據(jù)麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式可得到： 二氧化碳的生成量為： (4 44)/342=(kg) 44 為 CO2 分子量 342為麥芽糖的分子量 設(shè) 8度啤酒的 CO2 的含量為 % 則 =(kg) 則釋放的 CO2 量為 =(kg) 1 立方米的二氧化碳在 20℃常壓下重 故釋放的二氧化碳的容積為： (L) (11) 發(fā)酵液量為： 100 (L) (12) 過濾酒量為： 100 (L) (13) 成品啤酒量為 : ()=100(L) 三．生產(chǎn) 80000t/年 ,每次糖化 的 物料衡算 設(shè)生產(chǎn)旺季每天糖化 8 次，而淡季則糖化 4 次， 150 天為淡季 .每年總糖化次數(shù) 150 (8+4)=1800(次 ) 工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 21 (1) 每次糖化的原料量為 : 混合原料 : (80000000/1800) (100/)=8405(kg) 為 100kg 原料可生產(chǎn)出成品啤酒的量 大麥 : 8405 =5884(kg) 大米 : 8405 =2526(kg) (2) 熱麥汁量 : (598/100) 8405=(L) (3) 冷麥汁量 : () 8405=(L) (4) 酒花用量 : () 8405=(kg) (5) 濕糖化糟量 : () 8405=(kg) (6) 濕酒花糟量 : () 8405=(kg) (7) 二氧化碳量： () 8405=(L) (8) 酵母量： () 8405=(kg) (9) 發(fā)酵量： ()=(L) (10) 過濾量： ()=(L) (11) 成品量： ()=(L) 工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 22 四． 80000t/年 8176。淡色啤酒釀造車間 物料衡算表 把述的有關(guān)啤酒廠釀造車間的三項(xiàng)物料衡算計(jì)算結(jié)果，整理成物料衡算表，如表 2 所示。 表 2 啤酒廠釀造車間物料衡算表 物料名稱 單位 對 100kg混合原料 100L 8 度淡色啤酒 糖化一次定額量 年 啤 酒 生 產(chǎn)量 混合原料 Kg 100 8405 106 大麥 Kg 70 5884 106 大米 Kg 30 2526 106 酒花 Kg 106 熱麥汁 L 598 107 冷麥汁 L 107 濕糖化糟 Kg 107 濕酒花糟 Kg 105 酵母量 Kg 105 二氧化碳量 L 108 發(fā)酵液 L 107 過濾酒 L 107 成品啤酒 L 100 8 107 備注： 12 度淡色啤酒的密度為 1012kg/m3， 工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 23 第三節(jié) 能量衡算 麥汁的制備是啤酒生產(chǎn)的重要工序。麥汁的制備主要在糖化車間進(jìn)行。多年來麥汁的制備方法沒有太大的改變，主要方法還是首先將麥芽和輔料粉碎，糖化，醪液過濾，麥汁煮沸 ，麥汁后處理等幾個(gè)過程。然而設(shè)備方面進(jìn)步較快，在提高糖化時(shí)間，麥汁質(zhì)量等方面有了很大提高。糖化設(shè)備已不受傳統(tǒng)工藝的限制，而根據(jù)糖化的方法進(jìn)行選擇。 該設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的是選用質(zhì)量一般的麥芽，選用雙醪二次糖化煮出法。雙醪指的是麥醪和大米與麥芽的混合醪。原因是制造淡色啤酒時(shí)，可依據(jù)麥芽的質(zhì)量，及輔料的添加來選擇是一次煮出糖化法，還是二次煮出糖化法。本設(shè)計(jì)中選擇的是中等麥芽，所以采用二次煮出糖化法。而選擇雙醪則可以用廉價(jià)的大米替代部分麥芽，降低生產(chǎn)成本。 工藝流程示意圖如圖 3 所示，其中的投料量為糖化一次的用料量 (計(jì)算 參表 2) 自來水 18℃ 料水比 1: 料水比 1: 熱水 50℃ 70℃ 15min t(℃ ) 63℃ 60min 冷卻 90℃ 20min 100℃ 40min 70℃ 25min 過濾 糖化結(jié)束 78℃ 100℃ 10min 麥芽 煮沸鍋 90min 回旋沉淀槽 薄板冷卻器 發(fā)酵罐 酒花 圖 3 啤酒廠糖化工藝流程圖 大米粉 （ 2526kg） 麥芽 （ 505kg） 麥芽粉 （ 5379kg） ℃ 40 min 工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì) 啤酒工廠設(shè)計(jì)說明書 24 一．糖化和糊化用水耗熱量 Q1 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)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。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)生糊鍋現(xiàn)象。 所以糊化鍋加水量為： M1=(2526 +2526) =13640(kg) 式中， 2526 為糧化一次大米粉量， 2526 為糊化鍋加入的麥芽粉量（為大米量的 20%） 而糖化鍋加水量為： M2=5379 =(kg) 式中， 5379kg 為糖化一次糊化鍋投入的麥芽粉量，即 5884505=5379(kg) 而 3739 為糖化一次麥芽定額