【文章內容簡介】 米醪升溫和第一次煮沸過程的損失約為前兩次耗熱量的 15％ 即 Q2 ″′＝ 15 ％ (Q2 ′ +Q2 ″ )= (+ )= KJ 由上述結果 ， 可得 ： Q2= (Q2′ +Q2″ ) = (+) = 3. 第二次煮沸前混合醪升溫至 70 ℃的耗熱量 Q3 按糖化工藝，來自糊化鍋的煮沸米醪與糖化鍋中的麥醪混后，溫度為 63 ℃，故混合前米醪先從表面上 100 ℃冷卻到溫度 t 糖化鍋中的麥醪的初溫為 t 麥醪 其中： G 麥醪 =G′ 麥芽 +G2=+= kg C 麥醪 =(G′ 麥芽 C 麥芽 +G2Cw)/(G′ 麥芽 +G2) =( + )247。 (+) = KJ/(kg K) 已知麥芽粉 的初溫為 18℃ ， 用 50℃的熱水配料，則麥醪 t 麥醪 ＝ (G′ 麥芽 C 麥芽 18+ G2Cw 50)/ G 麥醪 C 麥醪 =( 18+ 50)247。 ( ) = ℃ 根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪并合前后的焓不變，則米醪的生化課程設計 第一篇 啤酒生產(chǎn)工藝 13 中間溫度為： 其中 G′ 米醪 =G 米醪 － V1== G 混合 =G′ 米醪 +G 麥醪 =+= C 混合 =(G 米醪 C 米醪 + G 麥醪 C 麥醪 )/(G′ 米醪 +G 麥醪 ) =( + )247。 (+) = KJ/(kg K) t=(G 混合 C 混合 t 混合－ G 麥醪 C 麥醪 t 麥醪 )/ G′ 米醪 C 米醪 =( )247。 () =℃ 因此溫度比煮沸溫度只低 12℃左右，考慮到米醪 由糊化鍋到糖化鍋輸送過程的熱損失，可不必加中間冷卻器。 Q3=G 混合 C 混合 (70－ 63)= 7= 4 . 第二次煮沸混合醪的耗熱量 Q4 由糖化工藝可知 Q4＝ Q4′ + Q4′′ + Q4′′′ 混合醪升溫至沸騰所耗熱量 Q4′′′ 按工藝，糖化結束醪溫度為 78℃，抽取混合醪的溫度為 70℃，則送到糊化鍋進行第二次煮沸的混合醪量 x： x C 混合 (10070)=G 混合 C 混合 (7870) X=G 混合 (7870)/(10070)=%G 混合 故： Q4′ = ％ G 混合 C 混合 (100－ 70) = ％ 30 = KJ 二次煮沸過程中蒸汽帶走的熱量 煮沸時間 10 min，蒸發(fā)強度 5％，則蒸發(fā)水分量為： V2=％ G 混合 5％ 10/60 = 10/60 = 故： Q4′′ =V2I= = 生化課程設計 第一篇 啤酒生產(chǎn)工藝 14 I為相應冷凝水的焓 KJ/kg[9] 熱損失 Q4′′′： Q4 ′ ′ ′ =15 ％ (Q4 ′ +Q4 ″ )=15 ％ ( +)= 則， Q4= (Q4′ +Q4″ ) = (+) = KJ 5. 洗糟水耗熱量 Q5 設洗糟用水平均溫度 80℃，每 100 kg 原料用 450 kg，則用水量為 G 洗 = 450247。 100= 故： Q5=G 洗 Cw (80－ 18)= 62 = 6 . 麥汁煮沸過程中耗熱量 Q6＝ Q6′ + Q6′′ + Q6′′′ 麥汁升溫至沸點耗熱量 由物料衡算，并設過濾完畢麥汁溫度為 70℃ ， 100 kg 原料可制得的 12176。熱麥汁為 kg 由此可得，進入煮沸鍋的麥汁的量 G 麥汁 = 247。 100= kg 04 5. 0 04 5. 13 . 31 .5 ?? ???????麥汁C KJ/(kg K) 故： Q6′ = G 麥汁 C 麥汁 (100－ 70) = 30= 8504392KJ 煮沸過程中蒸發(fā)耗熱量 Q6′′ ，煮沸強度 10%，時間 ，則蒸發(fā)水分為 水分蒸發(fā)量為： V3= 10% = kg 故： Q6′′ =V3I = = 熱損失 Q6′′′ Q6′′′ =15%( Q6′ + Q6′′ ) 因此可得 Q6= (Q6′ +Q6′′ ) = (+) 生化課程設計 第一篇 啤酒生產(chǎn)工藝 15 = 7. 糖化一次總耗熱量 Q 總 Q 總 ＝ ??61iQ 總 =+++++ = 8 . 糖化一次耗用蒸汽量 D 設使用表壓 MP 的飽和蒸汽 I = KJ/ kg 3 8 23% 7 2 56 9 2 0 2 3 1 5 . 1 ?????? ?iIQD 總 kg 式中 i 為相應冷凝水焓 ( KJ/ kg)， ? 為蒸汽的熱效率，取的是 95％。 9. 糖化過程中每小時最大蒸汽耗熱量 QMAX 在糖化過程中，麥汁煮沸耗熱量 Q6最大，且知煮沸時間為 90 min，熱效率為 95％，故： QMAX= Q6/( 95%) =247。 ( 95%) = 相應的最大蒸汽耗量為： DMAX＝ QMAX/( I i)=247。 ()=10. 蒸汽單耗 根據(jù)設計，每年糖化次數(shù)為 1900 次，年耗汽量為 ： DT= 1900＝ 57726429kg/年 每噸啤酒成品耗蒸汽 (對糖化 )： Ds=57726429247。120200= kg/t 啤酒 每晝夜耗蒸汽量 (生產(chǎn)旺季算 )為： Dd= 7= 表 2 將上述計算結果列成熱量消耗綜合表 生化課程設計 第一篇 啤酒生產(chǎn)工藝 16 名稱 規(guī)格 (MPa) 每噸產(chǎn)品消耗定額 (kg) 每小時最 大用量 (kg/h) 每晝夜消耗量(kg/d) 年消耗量(kg/a) 備注 蒸汽 (表壓 ) 481 57726429 為節(jié)省能耗，在冷卻過程中，可用糖化用水作為冷媒回收熱量，可減少熱耗。 生化課程設計 第 二 篇 粉碎機設計 17 第二篇 粉碎機設計 1. 麥芽： 麥芽由大麥制成。大麥是一種堅硬的谷物，成熟比其他谷物快得多，正因為用大麥制成麥芽比小麥、黑麥、燕麥快，所以才被選作釀造的主要原料。 沒有殼的小麥很難發(fā)出麥芽，而且也很不適合釀酒之用。 2. 酒花： 酒花是屬于蕁麻或大麻系的植物。酒花生有結球果的組織，正是這些結球果給啤酒注入了苦味與甘甜，使啤酒更加清爽可口，并且有助消化。 酒花的種類：結球果：結球果在早秋時采集，并需迅速進行高燥處理，然后裝入桶中賣給釀酒商。球粒：將碾壓后的結球果在專用的模具中壓碎，然后置于托盤上。托盤都被放置于真空或充氮的環(huán)境下以減少氧化的可能性。球粒地形狀適于往容器中添加。提取液：酒花結球果的提取液現(xiàn)在廣泛應用在所有的啤酒品種中，而提取方法的不同會產(chǎn)生迥然不同的口味。 提取液應在工藝的最后階段加入，這樣更有利于控制最終的苦味輕重。特別的提取液可用來組織光照反應的發(fā)生，從而能使啤酒可以在透明的容器中生產(chǎn)。 3. 酵母： 酵母是真菌類的一種微生物。在啤酒釀造過程中，酵母是魔術師，它把麥芽和大米中的糖分發(fā)酵成啤酒，產(chǎn)生酒精、二氧化碳和其他微量發(fā)酵產(chǎn)物。這些微量但種類繁多的發(fā)酵產(chǎn)物與其它那些直接來自于麥芽、酒花的風味物質一起，組成了成品啤酒誘人而獨特的感官特征。有兩種主要的啤酒酵母菌： 頂酵母 和 底酵母 。用顯微鏡看時，頂酵母呈現(xiàn)的卵形稍比底酵母明顯。 頂酵母 名稱的得來是由于 發(fā)酵過程中，酵母上升至啤酒表面并能夠在頂部撇取。 底酵母 則一直存在于啤酒內，在發(fā)酵結束后并最終沉淀在發(fā)酵桶底部。 頂酵母 產(chǎn)生淡色啤酒，烈性黑啤酒，苦啤酒。 底酵母 產(chǎn)出貯藏啤酒和 Pilsner。 4. 水：每瓶啤酒 90%以上的成份是水，水在啤酒釀造的過程中起著非常重要的作用。啤酒釀造所需要的水質的潔凈外，還必須去除水中所含的礦物鹽（一生化課程設計 第 二 篇 粉碎機設計 18 些廠商聲稱采用礦泉水釀造啤酒，則是出于商業(yè)宣傳的目的）成為軟水。早先的啤酒廠建造選址得要求非常高，必須是有潔凈水源的地方。隨著科技的發(fā)展，水過濾和處理技術的成熟，使得現(xiàn)代的 啤酒廠地點選擇的要求大為降低，完全可以通過對自來水、地下水等經(jīng)過過濾和處理，使其達到近乎純水的程度，再用來釀造啤酒。 麥芽的處理 麥芽的粉碎工作雖然簡單，但麥芽粉碎度對釀造影響作用深遠。因此，要麥芽進行處理。 麥芽粉碎的意義 粉碎是一種純機械加工過程，麥芽粉碎后可增大比表面，是物料中貯藏物質增加和水、酶的接觸面積。加速酶促反應及物料的溶解。但應注意粉碎度，若過細則會使多酚物溶入。 麥芽粉碎的方法 麥芽粉碎方法分為三種，即干法粉碎、增濕粉碎和濕法粉碎。干法粉碎 是一種傳統(tǒng)的并且一直延續(xù)至今的粉碎方法，其中濕法粉碎能使麥芽表皮比較完整，過濾時間縮短，糖化效果好，麥芽汁清亮。對溶解不良的麥芽可提高浸出率（ 1%～2%）。故此次設計采用濕法粉碎法，麥芽粉碎度以破而不碎為準。而增濕粉碎和濕法粉碎被越來越多的廠家采用。 麥芽粉碎的標準 （ 1） 麥芽粉碎水分要求 倉貯麥芽要求麥粒含水量在 5%～ 8%。水分越高麥芽越具有彈性，粉碎越困難，粉碎物越粗糙，麥芽浸出率越低。如果水分過高，則易化成薄片，若水分過低，低于 4%，麥芽記憶粉碎成小碎片，造成過濾困難，也不利于洗槽，同樣會 導致糖化麥芽汁收得率降低，并且影響啤酒的色澤與口味。 生化課程設計 第 二 篇 粉碎機設計 19 （ 2） 溶解性要求 麥芽皮殼部分主要由纖維素，半纖維素，木質素，無機鹽，色素物質等組成。在糖化時很少溶解，占浸出物的比例低。麥芽粗粒部分是有麥芽中胚乳溶解較差的部分組成（對一粒麥芽常常是麥尖部分胚乳）。在糖化時溶解困難，如這部分比例小，浸出物收率就會降低。麥芽粉和微粉是溶解特別好的胚乳，糖化時極容易被酶分解成麥芽糖。如這部分比例大，浸出物收得率高，但由于蛋白質國都分散可能造成過濾困難或麥芽汁不澄清。 （ 3）粗細粉比例 一般情況粗細粉比例為 1:（ 2～ 3）。 粉碎機 的 選擇與 計算 麥芽粉碎機 按工藝要求在 8 h 內把四次糖化的麥芽粉碎完，所以要求其生產(chǎn)能力為 4247。 8=，取 5500 kg/h，選型 c 型麥芽粉碎機，生產(chǎn)能力： Q =5500 kg/h 電機型號： JQ— 22— 4， N =15 Kw 大米粉碎機 按工藝要求在 4h內將四次糊化的大米粉碎完，所以要求生產(chǎn)能力為： 4247。 4=，取 5500 kg/h，選型 c型粉碎機，生產(chǎn)能力： Q =5500 kg/h，電機型號： JQ— 22— 4， N =15 Kw 粉碎機的選擇 啤酒廠粉碎麥芽和大米的方法有輥式粉碎機和濕式粉碎機。由上面可知，我們采用的是干法粉碎，所以濕式粉碎機就不考慮了。輥式粉碎機常用的有兩輥式、四輥式、五輥式和六輥式等。 兩輥式粉碎機主要工作機構為兩個相對旋轉的平行裝置的圓柱形輥筒。工作時，裝在兩輥之間的物料由于輥筒對物料的摩擦作用而被拖入兩輥的間隙中被粉碎。兩輥式粉碎機制造簡便， 結構緊湊，運行平穩(wěn)。