【正文】 4= t/天 旺季： 179。 932504 199800960 空瓶 /個(gè) 111 104063 416252 832504 199800960 空罐 /個(gè) 67013 268052 536104 128664920 瓶蓋 /個(gè) 103566 414264 828508 198846720 3 物料衡算 29 注： 12?淡 色 啤 酒 的 密 度 為 kg/ L ， 所 以 成 品 酒 一 次 糖 化 定 額 為=。故得知一年共糖化 192 0 次，年產(chǎn) 18 萬(wàn)噸，所以每次糖化產(chǎn)酒量為 180000/1920= 噸 混合原料用量 原料用量 310100 ??= kg/天 = t/次 麥芽用量 68％ = t/次 大米用量 32％ = t/次 酒花用量 －?= kg/天 = kg/次 熱麥汁量 －?= 冷麥汁量 －?= L/次 發(fā)酵液量 －?= L/次 濾酒量 －?= L/次 濕糖化 槽量 3 物料衡算 27 －?= kg/次 干酵母量 －?= CO2 量 －?= m179。啤酒所需混合原料量： 100/100＝ kg 麥芽用量 68％＝ kg 大米用量 3 2％＝ 熱麥汁量 100 冷麥汁量 100 發(fā)酵液量 100 過(guò)濾酒量 100 成品啤酒量 100 酒花用量 100％ = kg 濕糖化槽量 ＝ kg 1 酵母量 ＝ kg 1 CO2 量 ＝ m3 1 空瓶用量 100/＝ 111 個(gè) 1 空罐用量 100/＝ 個(gè) 1 瓶蓋用量 100/＝ 個(gè) 1 商標(biāo)用量 100/＝ 張 1 空桶用量 100/301＝ 個(gè) 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 26 年產(chǎn) 18 萬(wàn)噸 12176。啤酒的物料衡算 根據(jù)上述衡算可知， 100 kg 混合原料生產(chǎn) 12176。冷麥汁 中浸出物量： 12％＝ kg 設(shè)麥汁真正發(fā)酵度為 65％ 則可發(fā)酵浸出物量： 65％＝ kg 麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為 C12H22O11 + H2O = 2C6H12O6 2C6H12O6 = 4C2H5OH + 4CO2 + kJ 設(shè)麥汁的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成 則 CO2 的生成量 : 444/342＝ kg 設(shè) 12176。熱麥汁體積： 626. 67/＝ L，其中 為 12176。淡色啤酒的物料衡算 熱麥汁量 （ 1） 原料麥芽收得率： 78％ （ 16％）＝ ％ （ 2） 輔料大米收得率： 90％ （ 112％）＝ ％ （ 3） 混合原料收得率： （ 68％ ％＋ 32％ 79 .2％） 98％＝ ％ （ 4） 100 kg 原料生產(chǎn) 12176。近 年來(lái)用啤酒酵母生產(chǎn)具有肉 類(lèi)鮮味的 調(diào)料以 及生產(chǎn) 干酵 母粉， 有很好 的經(jīng) 濟(jì)和社 會(huì)效 益，故 本設(shè)計(jì) 采用一個(gè)酵母車(chē)間來(lái)利用廢酵母生產(chǎn)干酵母，其生產(chǎn)流程如下： 啤酒放棄 的酵母 泥 →固 液分離 →濕酵 母 →洗 滌脫苦 → 固液 分離 →水解 — → 固液分離 →干燥 → 干酵母 ↓ 濃縮 — → 調(diào)配 — → 調(diào)味料 ↓ 酵母膏 圖 酵母回收流程圖 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 22 3 物料衡算 原始數(shù)據(jù) 表 原始數(shù)據(jù)表 序號(hào) 項(xiàng)目 名稱 ％ 備注 1 定額指標(biāo) 原料利用率 麥芽水份 大米水份 無(wú) 水 麥 芽 浸 出率 無(wú) 水 大 米 浸 出率 98. 6 12 78％ 90％ 2 原料配比 麥芽 大米 67 33 3 損失率 冷卻損失 發(fā)酵損失 過(guò)濾損失 包裝損失 4 1 對(duì)熱麥汁 4 總損失率 啤酒總損失率 7 對(duì)熱麥汁 70%瓶裝、 25%罐裝、 5%桶裝；年生產(chǎn)天數(shù) 320 天，其中淡季 160 天，每天糖化四次，旺季 160 天，每天糖化 8 次。 酵母的回收與利用 根據(jù)酵母和發(fā)酵液的相對(duì)密度不同，采用離心機(jī)分離酒液和酵母。故本設(shè)計(jì) 采用。 （ 2） 低壓法：該法產(chǎn)生的 CO2 一般不能 以液態(tài)儲(chǔ)藏，且如果無(wú)發(fā)2 工藝流程的選擇及論證 21 酵氣，就不能供氣，故不采用。 CO2 貯氣柜→ 超壓裝置→ 壓 縮機(jī)→ 氧化劑洗滌 器→ 水冷卻器 → 活性 炭過(guò) 濾器 → 壓縮 機(jī)→ 冷 卻器 → 干燥 裝置 → 冷卻 器→ 液態(tài) CO 2貯存罐 圖 二氧化碳的回收 流程圖 CO2 回收處 理系統(tǒng)是使用密閉 式發(fā)酵容器時(shí)特有 的附屬設(shè)備，是錐形罐的配套設(shè)備。 二氧化碳的回收 二氧化 碳是啤 酒發(fā) 酵中最 主要 的副產(chǎn) 物， 二氧化 碳也 是重要 的原材料。 濾過(guò)啤酒 ↓ 瓶子 — → 選瓶 — → 浸瓶 — → 洗瓶 — → 空水 — → 驗(yàn)瓶 — → 裝酒 — → 壓蓋— → 巴氏滅菌 — → 驗(yàn)酒 — → 貼標(biāo) — → 裝箱 — → 瓶裝熟啤酒 圖 瓶裝 流程圖 空罐卸裝托盤(pán)機(jī) — → 鏈 條 輸 送機(jī) — → 洗 滌機(jī) — → 罐 裝機(jī) — → 自 動(dòng)定 量?jī)x — → 分道器 — → 殺菌機(jī) — → 風(fēng)干機(jī) — → 測(cè)重儀 — → 垛裝 圖 罐裝 流程圖 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 20 空桶 — → 浸泡 — → 刷洗 — → 蒸汽滅菌 — → 罐裝 — → 垛裝 圖 桶裝 流程圖 啤酒生產(chǎn)副產(chǎn)物的利用 麥槽的利用 麥槽是 麥芽和 大米 在不發(fā) 芽谷 物原料 在啤 酒糖化 中不 溶解物 質(zhì)構(gòu)成的。均采用瞬時(shí)巴氏殺菌工藝技術(shù)和自動(dòng)包裝生產(chǎn)線。 硅藻土 過(guò)濾機(jī) 主要 有板框 式、 燭式、 水平 圓盤(pán)式 三種 ，本設(shè) 計(jì)采用板框式。 現(xiàn)在普 遍使 用的是 過(guò)濾設(shè) 備是硅藻 土過(guò)濾 機(jī)、紙 板過(guò) 濾機(jī)和 無(wú)菌膜 過(guò)濾 機(jī)。 啤酒的過(guò)濾 發(fā)酵完 的啤酒 — → 冷卻器 — → 處理罐 — → 薄板冷 卻器 — → 硅 藻土過(guò)濾機(jī) — → 紙板過(guò)濾機(jī) — → 清酒罐 圖 啤酒過(guò)濾流程圖 發(fā)酵出來(lái)的啤酒經(jīng)酵母分離機(jī)分離出來(lái)后，進(jìn)入一薄板冷卻器，然后進(jìn)入啤酒處理罐，進(jìn)行 C O2 洗滌，再經(jīng)一 次冷卻器，冷卻至 1 ℃，2 工藝流程的選擇及論證 19 經(jīng)粗濾精濾后，送清酒罐然后包裝。 Bx，通過(guò) C O2 測(cè)純度并回收 ，降至 x時(shí)停止，保證 kg/cm2 （ 4） 在 12 ℃保持 5 天，使外觀發(fā)酵度 達(dá) 60％以上，用 36 小時(shí)把發(fā)酵液降至 7 ℃，排酵母一次，還原雙乙酰 6 天，每天排酵母及凝固物一次。 發(fā)酵罐 ———— → 酵母離心分離機(jī) ↓ ＼ ↓ 留種酵母 ＼廢酵母 廢酵母 ↓ ↓＿＿＿＿＿ ↓ 酵母種罐 ↓ 酵母洗滌 ↓ 山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 18 酵母干燥 圖 啤酒發(fā)酵工藝流程 圖 （ 1） 四鍋麥汁注滿一發(fā)酵罐，時(shí)間少于 12 小時(shí)，加 ％的酵母。另外 ，高 溫發(fā)酵 有利縮 短發(fā) 酵周期 ，但 副產(chǎn)物 較 多， 影響啤酒 的風(fēng)味 。 （ 3） 固定 化酵母 發(fā)酵 法：發(fā) 酵周 期短， 設(shè)備 簡(jiǎn)單， 縮減 酵母培養(yǎng)工藝， 節(jié)省投 資，減 少占 地面積 ，便于 管道 化生產(chǎn) ，但 工藝不 成熟， 啤酒性能不穩(wěn)定，尚在試驗(yàn)中，故也不采用。各發(fā)酵方法比較如下： （ 1） 傳統(tǒng) 發(fā)酵法 ：啤 酒質(zhì)量 好， 工藝簡(jiǎn) 單成 熟，但 周期 長(zhǎng)，投資大，占地面積大，工作環(huán)境差，不便 于機(jī)械化、自動(dòng) 化生產(chǎn)，故不采用 。前酵池和后 貯罐都放置在 很大的冷藏室環(huán)境進(jìn)行溫度控制調(diào)節(jié) :酵母的繁殖 和大 部分可發(fā)酵性搪的 代謝在前 發(fā)酵階 段完成 ，剩 余糖份 分解、 二氧 化碳溶 解、 成熟和 澄清在 后發(fā)酵階段完成。 啤酒的 發(fā)酵方 法有 傳統(tǒng)方 法和 現(xiàn)代方 法。 下面發(fā)酵是普遍使用的啤酒生產(chǎn)方法。 實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大培養(yǎng)： 斜面試管 → 試管 或富氏瓶培 養(yǎng) → 巴氏瓶 或三角瓶培 養(yǎng) → 卡氏罐培養(yǎng) 圖 啤酒酵母 實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大 培養(yǎng) 流程圖 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大培養(yǎng)： 漢生 －庫(kù) 勒氏 培養(yǎng) 罐擴(kuò) 大培 養(yǎng) → 酵 母擴(kuò) 大培 養(yǎng)罐 → 酵 母二 級(jí)擴(kuò) 大培 養(yǎng)罐 → 錐形罐 圖 啤酒酵母 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大培養(yǎng) 流程圖 啤酒的發(fā)酵 啤酒發(fā) 酵因所 用酵 母的不 同， 分為上 面發(fā) 酵和下 面發(fā) 酵。 酵母 的主要 代謝 產(chǎn)物是 乙醇和 二氧化碳，但同時(shí)也形成一系列 發(fā)酵副產(chǎn)物，如 醇類(lèi)、醛類(lèi) 、酸類(lèi)、酮類(lèi) 、山東科技大學(xué)課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 16 酉旨類(lèi) 和硫化 物等物 質(zhì)這 些發(fā)酵 產(chǎn)物決 定了 啤酒的 風(fēng)味 、泡沫 、色澤 和穩(wěn)定性等各項(xiàng)理化指標(biāo)，同時(shí)也賦予了啤酒典型的特色。而 酵母 繁殖過(guò) 少，則 發(fā)酵速度慢，延長(zhǎng)發(fā)酵周期。通風(fēng)后的麥汁溶氧量一般在 6～ 10 mg/ L。 酵母繁 殖需 要氧氣 ，給 酵母提 供足 夠的氧 氣（ 無(wú)菌空 氣方 式）有 利于酵母 繁殖和 積累能 量， 并進(jìn)入 發(fā)酵階 段。一 段薄板 冷卻 器無(wú)中 間板， 結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單， 節(jié)能 和控制 方面優(yōu) 于兩段冷卻薄板冷卻器，故使用一段薄板冷卻器。 最常用 的麥汁 冷卻 器是薄 板冷卻 器。將煮 沸好的麥 汁以切 線方向 倒入 回轉(zhuǎn)沉 淀槽， 麥汁 在槽內(nèi) 回旋 運(yùn)動(dòng)， 進(jìn)料時(shí) 間為 15－ 20 mi n，停留 30 mi n 左右，麥汁從 槽邊麥汁出口流出，在離心 的作用下，熱凝固物下沉至槽底中心排出。 熱凝固物的分離 熱凝固 物是 麥汁煮 沸過(guò) 程中高 分子 氮凝聚 而成 的不溶 性混 合物， 主要由直徑為 30— 80 μ m 的蛋白質(zhì)和多酚混合物組成。 酒花浸 出率 高，所 得 麥汁 質(zhì)量 好。采 用列 管加熱 ，管內(nèi)麥 汁受熱 上升， 在加 熱管上 部噴出 ，底 部麥汁 不斷 進(jìn)入加 熱管， 麥汁形成對(duì)流，省去動(dòng)力和攪拌系統(tǒng)。熱水 的總熱效率比蒸汽高 20％，但對(duì)設(shè)備的加熱器耐壓性要求高，設(shè)備制造費(fèi)用高，所以普遍使用蒸汽。使用時(shí)用手打開(kāi)鋁薄包裝袋，把袋中的顆粒酒花直接加入煮沸鍋中。煮沸鍋設(shè)內(nèi)加熱器，煮沸強(qiáng)度為 10％，總煮沸時(shí)間為 90 min。 麥汁煮沸和顆粒酒花添加 麥汁過(guò) 濾結(jié) 束后， 麥汁 先進(jìn)入 暫存 罐，然 后通 過(guò)一薄 板換 熱器預(yù) 熱后進(jìn)入 煮沸鍋 ，在煮 沸過(guò) 程中添 加顆粒 酒花 。水、電 、汽的 需求量 比較 均衡， 高峰負(fù) 荷降 低，縮 短了 壓縮時(shí) 間，一 天可過(guò)濾 12 次左右，提高了設(shè)備利用率，本設(shè)計(jì)采用板框式壓濾機(jī)。近年來(lái)壓濾機(jī)開(kāi)發(fā)了很多功能不斷完善的新型產(chǎn)品，包括板框式壓濾機(jī)、袋式高 壓壓濾 機(jī)和膜 壓式 壓濾機(jī) ，許多 大型 啤酒集 團(tuán)使 用新型 麥汁壓 濾機(jī)。 麥芽醪過(guò)濾得到頭道麥汁；然后用 80 ℃熱水洗槽 ，洗出吸附在麥 芽槽中的可溶性浸出物，得到二濾、三濾洗槽麥汁。 麥芽醪的過(guò)濾 糖化過(guò) 程完 成后， 麥汁 的組分 基本 確定， 必須 采用過(guò) 濾方 法將麥 汁與麥糟 盡快分 離，得 到清 亮的麥 汁和較 高的 麥汁收 得率 。 （ 4） 糖化至碘檢反應(yīng)基本完全， 10 mi n 內(nèi)把醪液加熱至 76 ℃使 糖化終了。在 15 min 內(nèi)把醪液加熱至 100 ℃，煮沸 30 min。再利用糖化鍋夾層把醪液加熱到 50 ℃ 進(jìn)行，在 30 mi n 的蛋白質(zhì)休止里 ，2 工藝流程的選擇及論證 13 酶分解蛋白質(zhì)形成多肽和氨基酸， pH 。由于 原料供應(yīng)商完全可以保證提供優(yōu)質(zhì)麥芽，