【文章內(nèi)容簡介】 n Place的縮寫，原位清洗（在線清洗、就地清洗）。 CIP系統(tǒng)是釀造工序的重點(diǎn)系統(tǒng)，在日常工作中技術(shù)人員和操作人員要加強(qiáng)檢查，注意檢查清洗液濃度和溫度、殺菌劑的添加程序和濃度，以及清洗時(shí)間(要求回流溫度達(dá)到工藝要求時(shí)才開始計(jì)時(shí))等操作是否符合工藝要求。CIP系統(tǒng)管道走向和布置應(yīng)合理，不能存在衛(wèi)生死角。每月應(yīng)對CIP系統(tǒng)罐進(jìn)行一次酸洗或堿洗和全面檢查，并對CIP系統(tǒng)的微生物狀況進(jìn)行檢測，避免CIP系統(tǒng)本身成為污染源。要定期校驗(yàn)CIP泵的輸出量、檢查清洗噴球的暢通情況，并定期拆開罐體附件檢查內(nèi)部清潔狀況，以確保CIP清洗效果。 人員無菌室工作人員資格：具用廣泛的技術(shù)知識，工作負(fù)責(zé)，對衛(wèi)生問題有敏銳觸角。公司應(yīng)定期對工作人員進(jìn)行食品衛(wèi)生及微生物基本知識、衛(wèi)生檢查及管理、灌裝線的清潔及殺菌措施和緊急應(yīng)對措施的培訓(xùn)，不斷提升員工的素質(zhì)。工作人員(尤其要強(qiáng)調(diào)的是設(shè)備維修人員)進(jìn)出無菌室必須按一定程序換鞋、換無菌服、戴工作帽及手部消毒，無關(guān)人員一律不能進(jìn)入無菌間，以減少外來污染。根據(jù)上面內(nèi)容，繪制出本次設(shè)計(jì)的基本流程圖如圖21所示。圖21 啤酒生產(chǎn)工藝流程圖3 物料衡算物料衡算是工藝計(jì)算的基礎(chǔ)，在整個(gè)工藝計(jì)算中開始得最早，并且是最先完成的項(xiàng)目。本設(shè)計(jì)中的物料平衡計(jì)算主要項(xiàng)目為原料（大麥麥芽、大米）和酒花用量，熱麥芽汁和冷麥芽汁量，廢渣量（糖化糟和酒花糟）等。啤酒糖化車間工藝流程見圖21。本設(shè)計(jì)中啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表見表31[12] 。表31 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表項(xiàng)目名稱百分比（%）定額指標(biāo)原料利用率98麥芽水分6大米水分12無水麥芽浸出率78無水大米浸出率90原料配比麥芽70大米30啤酒損失率冷卻損失7發(fā)酵損失2過濾損失1裝瓶損失2總損失12 100kg原料生產(chǎn)10度純生啤酒的物料衡算（1）熱麥汁計(jì)算 可得原料的收率分別為：麥芽汁收率： 無水麥芽浸出率(1?麥芽水分)= 78%(1006)%=%大米收率為：無水大米浸出率(1?大米水分)=90%(10012)%=%混合原料收率為：（麥芽比例麥芽收率+大米比例大米收率)原料利用率=（%+%）98%= %由上可得 100kg 混合原料可制得10176。P 熱麥汁量為： =又知10176。P麥汁在20℃，而10℃熱麥汁比20℃時(shí)的麥。故熱麥汁（100℃）體積為：V熱麥汁=247。(1000)1000=(L)(2) 冷麥汁量為：V冷麥汁= V熱麥汁（1冷卻損失）=()=(L)(3) 發(fā)酵液量為：V發(fā)酵液= V冷麥汁（1發(fā)酵損失）=()=(L)(4) 過濾酒量為：V過濾酒= V發(fā)酵液（1過濾損失） =()=(L)(5) 成品啤酒量為： V成品= V過濾酒（1裝瓶損失）=()=(L)根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)10176。，故可得以下結(jié)果： （1） 生產(chǎn)100L10176。純生啤酒需耗混合原料量為：G原料= = = (kg)（2） 麥芽耗用量為：M麥芽=G原料麥芽比例=70%=(kg)（3） 大米耗用量為：M大米=G原料大米比例==(kg)（4） 酒花耗用量：對純生啤酒，%故酒花好用量為：M酒花 =100%=(100/)%=(kg)（5） 熱麥汁量為：V′熱麥汁=100=（）=(L)（6） 冷麥汁量為：V′冷麥汁=100=（）=(L)（7） 濕糖化糟量 設(shè)排除的濕麥芽糟水分含量為80%，則濕麥芽糟量為：M麥芽糖 =M麥芽=[（）（10078）/（10080）]=(kg)而濕大米糟量為：M大米槽=M大米=[（）（10090）/（10080）]=(kg)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%，則酒花糟為：M酒花槽=M酒花=[（10040）/（10080）]=(kg) 年產(chǎn)20萬噸10度純生啤酒釀造車間物料衡算表本設(shè)計(jì)中設(shè)定生產(chǎn)旺季為150天，每天糖化8次，淡季150天每天糖化4次，每年總糖化次數(shù)為1800次。由此可計(jì)算出每次投料量及其他項(xiàng)目的物料平衡。每糖化一次生產(chǎn)的成品啤酒量為：=10176。則糖化一次生產(chǎn)成品啤酒體積為：V==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，得出本設(shè)計(jì)的物料衡算表，如表32所示。表32 物料衡算表物料名稱單位100kg混合原料100L啤酒糖化一次定額量200000t/a啤酒生產(chǎn)混合原料Kg100107大麥Kg70107大米Kg30106酒花Kg106熱麥汁L107冷麥汁L107濕糖化糟Kg107濕酒花糟Kg106發(fā)酵液L107過濾酒L107成品啤酒L107備注：10度純生啤酒的密度為1012kg/m3由表可得出本設(shè)計(jì)中實(shí)際年生產(chǎn)啤酒量為：195900000L1012kg/m3=198237噸4 熱量衡算 糖化工藝流程示意圖 二次煮出糖化法是啤酒生產(chǎn)常用的糖化工藝，本設(shè)計(jì)就以此工藝為基準(zhǔn)進(jìn)行糖化車間的熱量衡算。工藝流程示意圖見圖41，其中投料量為糖化一次的用量。圖41 糖化工藝流程注：其中t℃℃ [20]。 糖化車間的熱量衡算熱量衡算的目的在于定量研究生產(chǎn)過程，為過程設(shè)計(jì)和操作最佳化提供依據(jù)。熱量衡算在生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要作用a、通過熱量衡算，計(jì)算生產(chǎn)過程能耗定額指標(biāo)。應(yīng)用蒸汽等熱量消耗指標(biāo)，可對工藝設(shè)計(jì)的多種方案進(jìn)行比較，以選定先進(jìn)的生產(chǎn)工藝；或?qū)σ淹懂a(chǎn)的系統(tǒng)提出改造或革新，分析生產(chǎn)過程的經(jīng)濟(jì)合法性，并找出生產(chǎn)上存在的問題。b、熱量衡算是設(shè)備類型的選擇及確定其尺寸、臺數(shù)的依據(jù)。c、熱量衡算是組織和管理生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)核算和最優(yōu)化的基礎(chǔ)。其結(jié)果有助于工藝流程和設(shè)備的改進(jìn)，達(dá)到節(jié)約能源、降低生產(chǎn)成本的目的。[15] 糖化過程中工藝要求及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)由物料衡算結(jié)果表明，糖化一次用大米量 G大米 =,工藝要求糊化鍋中加入的麥芽粉量為大米粉量的20%，即：G麥芽= 20%G大米=20%= 所以糊化鍋中的原料為： G糊= G大米+G麥 =+ = 糊化鍋中料水比為 1:糖化鍋中料水比為 1: 糖化工藝的熱量衡算a、 糖化用水耗熱量Q1根據(jù)工藝糊化鍋加水量為：G1=(G大米+G麥芽)=（+）=而糖化鍋加水量為：G2==，=，故糖化總用水量為： Gw=G1+G2 =+= 自來水溫度取18℃,而糖化配料用水溫度t2=50℃，故耗熱量為： Q1=（G1+G2）cw（t2t1）=（5018）=式中 cw——水的比熱容，取cw= [kJ（kg ℃）]b、第一次米醪煮沸耗熱量Q2由糖化工藝流程圖可知Q2=Q2′+ Q2′′+ Q2′′′ 式中 Q2′——糊化鍋內(nèi)米醪由初溫t0加熱至100℃耗熱量（kJ）Q2′′——煮沸過程蒸汽帶走的熱量(kJ)Q2′′′——熱損失（kJ）糊化鍋內(nèi)米醪由初溫t0加熱至100℃耗熱量Q2′ Q2′=G米醪c米醪（100t0）式中 G米醪——糊化鍋內(nèi)大米粉、麥芽粉和水的總量，G米醪——G大米+G麥芽+G1=++=c米醪——米醪的比熱容 [kJ（kg ℃）]（1） 計(jì)算米醪的比熱容 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式：C容物=[(100W)c0+]式中 W——含水百分比C0——絕對谷物比熱容，取c0= [kJ（kg ℃）]故：c麥芽=[(100W)c0+] =[(1003) +6]= [kJ（kg ℃）]c大米=[(100W)c0+] =[(10012) + 12] =[kJ（kg ℃）] C米醪=G大米 c大米+G麥芽 c麥芽+ G1cwG大米+G麥芽+G1 =++++ = kJ/kg?℃（2）米醪的初溫t0 設(shè)原料的初溫為18℃，而熱水溫度為50℃，則 t0=G大米 c大米+ G麥芽c麥芽 18+ G1cw 50 G米醪c米醪 =+18+=℃（3）把上述結(jié)果把上述結(jié)果代回上式得Q2′= G米醪c米醪（100t0）=（）=煮沸過程中蒸汽帶出的熱量Q2′′設(shè)煮沸時(shí)間40min，蒸發(fā)量為每小時(shí)5%，則蒸發(fā)水分量為：V1= G米醪5%4060=5%4060=故 Q2′′=V1I==式中 I——煮沸溫度（約100℃））下水的汽化潛熱，取I= kJ/kg 熱損失Q2′′′米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前二次耗熱量的15%，即Q2′′′=15%（Q2′+Q2′′）第一次米醪煮沸耗熱量Q2把上述計(jì)算結(jié)果代入式，得Q2= Q2′+Q2′′+Q2′′′ =(Q2′+Q2′′)=(+)=c、 第二次煮沸前混合醪升溫至70℃的耗熱量Q3按糖化工藝，來自糊化鍋煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應(yīng)為63℃。故混合前米醪先從100℃冷卻到中間溫度t。糖化鍋中麥醪的初始溫度： t麥醪：麥醪的比熱容為：c麥醪 =G麥芽c麥芽+G2cwG麥芽+G2=++=[kJ（kg ℃）]糖化鍋中麥醪量為：G麥醪=G麥芽+ G2=+=已知麥芽粉初溫為18℃，用50℃的熱水配料，則麥醪溫度為：t麥醪=G麥芽c麥芽18+G2cw50G麥醪c麥醪=18+39052=℃米醪中間溫度為t經(jīng)第一次煮沸后剩余米醪量：G′米醪= G米醪V1==式中——V1為蒸發(fā)的水量混合醪的量：G混合=G′麥醪+G麥醪=+=混合醪的比熱容為：C混合= G39。米醪c米醪+G麥醪c麥醪G混合 =33360+ =[kJ（kg ℃）]根據(jù)熱量衡算，且忽略熱損失，米醪與麥醪混合前后焓不變，則米醪中間溫度為：t=G混合C混合t混合G麥醪c麥醪t麥醪G39。米醪c米醪 ==℃℃（較大）故需加冷卻器。根據(jù)上述計(jì)算Q3=G混合c混合（7063） =(7063)=d、 第二次煮沸混合醪的消耗量Q4由糖化工藝可知：Q4=Q4′+Q4′′+Q4′′′式中 Q4′ ——混合醪升溫至沸騰所耗熱量(kJ) Q4′′ ——二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量(kJ)Q4′′′ ——熱損失(kJ) 混合醪升溫至沸騰所耗熱量Q4′根據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為78℃，抽取混合醪的溫度為70℃，則送去第二次煮沸的混合醪的量為：G混合（7870）10070247。G混合100%=（7870）10070247。=%故Q4′ =%G混合c混合 （10070） =%30 =二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量Q4′′煮沸時(shí)間為10 min，蒸發(fā)強(qiáng)度5%，則蒸發(fā)水分量為：V2=%G混合5% =%5% =故 Q4′′=IV2==熱損失Q4′′′根據(jù)經(jīng)驗(yàn)Q4′′′=15%（Q4′+Q4′′）第二次煮沸混合醪的耗熱量Q4 得Q4= Q4′ +Q4′′+Q4′′′ =（Q4′ +Q4′′） =（+） =e、洗槽水耗熱量Q5設(shè)洗糟水平均溫度為80℃，每100kg原料用水450kg，從糖化車間的物料衡算表（）可知混合原料糖化一次定額量G原料=，則用水量為： G洗=G原料45010