【文章內(nèi)容簡介】 式離心分離機(jī)。離心分離出的上清通過離心機(jī)自帶的泵泵入啤酒罐，再經(jīng)過包裝機(jī) 3 包裝成啤酒出售。得到的沉淀通過離心泵 1 泵入稀釋罐。包裝 3將啤酒罐中的啤酒包裝成成品，采用灌裝包裝機(jī)，可快速包裝。稀釋根據(jù)資料，加入 5 倍體積的水稀釋酵母泥對之后的過濾有利。過濾由于酵母泥中含有麥芽殼、蛋白聚合物等，影響酵母提取物質(zhì)量，因此要對酵母泥進(jìn)行過℃濾。根據(jù)資料，本工藝采用 80 目振蕩篩過濾。過濾孔徑 ，可有效將雜質(zhì)祛除。 離心分離 2此步是為了將過濾后的酵母泥濃縮，因為過濾得到的酵母泥中含有大量的水，會為之后的配制酵母懸液帶來麻煩，因此需要通過離心除去酵母泥中的水，得到的沉淀含水量較低，得到的上清可作為水通過離心泵泵入儲水罐再次利用。脫苦根據(jù)資料，脫苦前應(yīng)將酵母泥稀釋為 20%的酵母懸液，并加入酵母懸液質(zhì)量%的碳酸氫鈉使酵母懸液呈弱堿性。造成苦味的主要物質(zhì)是苦味酸，加入堿性物質(zhì)可有效中和苦味酸的苦味。 自溶自溶就使酵母細(xì)胞自發(fā)破裂。根據(jù)資料，自溶前應(yīng)調(diào)整酵母泥濃度為 9%，還要加入酵母懸液質(zhì)量 %的木瓜蛋白酶。將溫度提高到 55℃，由于此溫度超過了酵母生存的適宜溫度，酵母會發(fā)生自溶現(xiàn)象。酵母本身含有的一系列酶類可以分解酵母裂解產(chǎn)物，加入木瓜蛋白酶可以更加有效分解酵母裂解后釋放出的蛋白質(zhì)，使之更易被吸收。 4 離心分離 3此步是為了將酵母自溶釋放的提取物與酵母細(xì)胞壁分離，采用蝶式離心分離機(jī)。上清通過泵 7 泵入濃縮器，沉淀由于量少可直接人工裝入干燥器。 濃縮此步是為了將離心得到的上清濃縮，得到含水 33%左右的酵母膏。采用三效降膜蒸發(fā)器，可在低溫下將水分蒸發(fā)，有效保護(hù)酵母膏中的營養(yǎng)物質(zhì)。 包裝 1將濃縮器中的酵母膏包裝成成品。使用膏體灌裝機(jī)，可快速包裝成成品。 干燥此步是為了將離心分離 3 中得到的沉淀干燥。沉淀中絕大部分是酵母細(xì)胞壁，也有少量的未自溶的酵母細(xì)胞。采用噴霧干燥器。 包裝 2將干燥器中的酵母胞壁粉包裝成成品。采用粉劑包裝機(jī)，可快速精確包裝。 包裝 3 將啤酒罐中的回收就包裝成成品啤酒出售。工藝計算年產(chǎn) 90000 噸啤酒的酵母泥深加工，已知每生產(chǎn) 100 噸啤酒可得 噸酵母泥（含啤酒 50%，酵母細(xì)胞含水 80%） 。全年深加工酵母泥 90000247。100=1350 噸。全年生產(chǎn) 300 天。每天可處理啤酒 90000247。300=300 噸。 5 每天深加工酵母泥 1350247。300= 噸。綜上，每天處理一批次共 噸酵母泥。 加工過程中各步的損耗如下表。表 1 物料耗損表項目 損耗率稀釋罐 %過濾 %脫苦罐 %自溶 %自溶罐 %濃縮器 %干燥 5%包裝 2%總計 %1) 酵母泥質(zhì)量= 噸，2) 可回收啤酒質(zhì)量=50%= 噸3) 固形物質(zhì)量=50%= 噸4) 含有酵母干物質(zhì)質(zhì)量=（180%）= 噸 11) 上清質(zhì)量=50%= 噸2) 固形物質(zhì)量=50%= 噸3) 上清進(jìn)入啤酒罐，經(jīng)包裝 3 成為啤酒成品4) 上清經(jīng)過啤酒罐有 %損耗，出啤酒罐時上清質(zhì)量=（%）=噸5) 經(jīng)包裝機(jī)損耗 2%，可得成品啤酒質(zhì)量=（12%）= 噸1) 根據(jù)資料，加 5 被體積水稀釋效果較好2) 由于固形物中絕大部分是酵母細(xì)胞，而酵母細(xì)胞含水 80%，因此固形物的密度可 6 以近似等于水3) 加水質(zhì)量=固形物質(zhì)量5=5= 噸4) 酵母懸液質(zhì)量=+= 噸5) 經(jīng)過稀釋罐損耗，固形物質(zhì)量=（%）= 噸，水質(zhì)量=（%）= 噸，酵母懸液質(zhì)量= 噸1) 80 目篩過濾后，可以將固形物看作純酵母2) 酵母質(zhì)量=（%）= 噸3) 水質(zhì)量=（%）= 噸4) 酵母懸液質(zhì)量=+= 噸5) 濾出物質(zhì)量== 噸6) 其中含有固形物質(zhì)量=%= 噸 2離心后，濾出水質(zhì)量= 噸（進(jìn)入儲水罐） 酵母質(zhì)量= 噸1) 根據(jù)資料，脫苦前將酵母懸液濃度稀釋為 20%2) 稀釋后酵母懸液質(zhì)量=247。20%= 噸3) 加水量== 噸（此部分水由上步離心分離出的水提供）4) 脫苦前酵母懸液質(zhì)量 %的碳酸氫鈉，加入量=%= 噸5) 加入碳酸氫鈉后酵母懸液總質(zhì)量=+= 噸6) 經(jīng)過脫苦罐損耗后，固形物質(zhì)量=（%）= 噸，水+碳酸氫鈉=（+）（%）= 噸，酵母懸液總質(zhì)量=+= 噸1) 根據(jù)資料，自溶前將酵母泥濃度調(diào)整為 9%的酵母懸液2) 已知固形物質(zhì)量 噸，9%酵母懸液總質(zhì)量=247。9%= 噸，加水 7 量== 噸3) 根據(jù)資料，自溶前加入酵母懸液質(zhì)量 %的木瓜蛋白酶，加酶量=%= 噸，酵母懸液總質(zhì)量=+= 噸4) 根據(jù)資料，自溶時，有 %的細(xì)胞不能自溶，不能自溶的酵母質(zhì)量=%= 噸，可以自溶的酵母質(zhì)量=（%）=噸，又已知酵母細(xì)胞含水 80%，則溶出的酵母干物質(zhì)質(zhì)量=（180%）= 噸5) 自溶完成后，進(jìn)入離心機(jī)，經(jīng)過自溶罐的損耗 %6) 因此出罐時酵母懸液質(zhì)量=（%）= 噸7) 其中自溶出的酵母干物質(zhì)質(zhì)量=（%）= 噸，不能自溶的酵母質(zhì)量=（%）= 噸 31) 已知酵母細(xì)胞壁占酵母干物質(zhì)質(zhì)量的 20%，因此上步?jīng)]有自溶的酵母細(xì)胞以及自溶后破裂的細(xì)胞壁將沉淀下來2) 上清液中酵母提取物質(zhì)量=（120%）= 噸3) 沉淀質(zhì)量=20%+= 噸4) 上清液總質(zhì)量== 噸5) 上清液中水的質(zhì)量== 噸，酵母提取物濃度=%1) 將上清液濃縮為含水 33%的酵母膏，已知酵母提取物質(zhì)量 噸，酵母膏質(zhì)量=247。（ 133%）= 噸，蒸發(fā)掉的水量== 噸2) 經(jīng)過濃縮器如同經(jīng)過罐體，損耗 %3) 出濃縮器的酵母提取物質(zhì)量=（%）= 噸，酵母膏質(zhì)量=（%）= 噸 1因為酵母膏有一定粘性，所以包裝時會損失 2%，則得到成品酵母膏質(zhì)量=（12% ）= 噸，其中酵母提取物質(zhì)量=（12%）= 噸。 8 1) 將離心分離 3 中得到沉淀加入干燥器干燥，2) 沉淀中酵母細(xì)胞壁質(zhì)量 噸，酵母細(xì)胞質(zhì)量 噸（含水 80%）3) 需要蒸發(fā)的水= 噸4) 根據(jù)資料干燥損耗 5%，得到酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量=（15%）+（ 180%） （15%）=+= 噸 21) 由于產(chǎn)物是粉狀物質(zhì)，包裝時會損失一部分，根據(jù)資料包裝損耗率 2%2) 得到成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量=（12%）= 噸 31) 出啤酒罐時，存在 %的損耗，進(jìn)入包裝機(jī)的啤酒質(zhì)量=（%）= 噸2) 包裝時存在 2%的損耗，成品啤酒質(zhì)量= 噸1) 啤酒得率=得到成品啤酒質(zhì)量247。處理前酵母泥質(zhì)量100%=247。100%=%2) 酵母膏得率=成品酵母膏質(zhì)量247。首次離心固形物質(zhì)量100%=247。100%=%3) 酵母提取物得率=成品酵母提取物質(zhì)量247。酵母干物質(zhì)質(zhì)量=247。100%=%4) 酵母細(xì)胞壁粉得率=成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量247。酵母干物質(zhì)質(zhì)量=247。=%5) 酵母干物質(zhì)總得率=酵母提取物得率+酵母細(xì)胞壁粉得率=%+%=%6) 酵母泥深加工總得率=（回收得到啤酒質(zhì)量+成品酵母膏質(zhì)量+成品酵母細(xì)胞壁粉質(zhì)量）247。加工前酵母泥質(zhì)量=（++）247。100%=%7) 廢物得率=振蕩篩濾出固形物質(zhì)量247。加工前酵母泥質(zhì)量 9 100%=247。100%=% 熱量傳遞流程圖 圖 2 熱量傳遞流程圖 熱量衡算由于長沙全年氣溫變化大，根據(jù)資料，可將長沙全年分為兩個時期：炎熱季（平均氣溫 26℃）和寒冷季（平均氣溫 13℃） ，兩季各占全年生產(chǎn)天數(shù)一半。儲水罐 沉淀室溫噴霧干燥 水，室溫離心分離 1稀釋罐稀釋80 目振蕩篩過濾離心分離 2脫苦罐脫苦攪拌 30min自溶罐自溶 55℃，20h滅酶 85℃，10min冷卻至室溫離心分離 3真空濃縮 水，室溫 酵母泥室溫 酵母泥室溫 水，室溫 酵母懸液室溫 酵母懸液室溫 成品 1，室溫 成品 2，室溫 10 將熱量衡算也分為兩部分，第一部分是炎熱季的計算，第二部分是寒冷季的計算。選取每天一批次物料作為計算基準(zhǔn)。各步加水時的水溫近似等于當(dāng)季的平均氣溫。酵母泥以及酵母泥懸液的比熱容近似等于水的比熱容。罐體傳熱時損失 5%。 炎熱季以室溫 26℃為基準(zhǔn)，水比熱容=（Kg?℃）,酵母懸液比熱容近似等于水比熱容。,100℃水的汽化潛熱= KJ/ kg。,26℃水的汽化潛熱= KJ/ kg。攪拌器功率 15kW/h。罐體熱損耗 5%。脫苦前，物料以及設(shè)備均在常溫下，無熱量進(jìn)出。1) 需要攪拌2) 每小時攪拌熱 Q=P3600η=15360092%=104kJ3) 脫苦期間攪拌 小時4) 攪拌熱 Q 攪 =Q/2=104kJ1) 自溶時需要加熱攪拌2) 攪拌 20h3) 攪拌熱 Q， 攪 =1520360092%=105kJ4) 物料升溫所需熱量 Q 溶 =GC△t 1=103（5526）=106kJ 11 5) 由于罐體存在熱損耗6) 因此加熱物料實際所需熱量 Q 需