【正文】 G 大米 +G 麥芽 +G1） =（ + + ） /（ + +） = [ kJ/（ kg． K） ] (2)米醪初溫 t0 t0= [（ G大米 C大米 + G麥芽 C麥芽 ） 18+ G1CW 50]/(G米醪 C米醪 ) =[（ + ） 18+ 50] / [（ ++） ] =176。 C，而糖化配料用水溫度 t2=50176。 糖化鍋加水量為： G2= =（ kg） 式中糖化一次投入糖化鍋麥芽量為 （ kg） , =(kg)，因此式中的 。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)生糊鍋的現(xiàn)象。工藝流程示意圖如下圖所示： 投料為糖化一次所需原料 。P 淡色啤酒 糖化一次定額量 150000t/a 啤酒生產(chǎn) 混合原料 Kg 100 23130564 麥芽 Kg 70 16191395 大米 Kg 30 6939170 酒花 Kg 熱麥汁 L 159940653 冷麥汁 L 152151335 濕糖化糟 Kg 濕酒花糟 Kg 發(fā)酵成品液 L 149866469 清酒液 L 100 148367953 備注： 10P 淡色啤酒的密度為 1011kg/m3， 實際年生產(chǎn)啤酒為 150000t。 100 = 把前述的有關(guān)啤酒糖化間的三項物料衡算計算結(jié)果，整理成物料衡算表：如表 31所示。P 麥汁質(zhì)量為（ 20℃ ）： 153789089=160586567Kg （ 5）混合原料量： 148367953247。 100 =159940653L 20℃ 麥汁體積： 159940653247。 100 =149866469L （ 3）冷麥汁量： 148367953247。 （ 1）年實際生產(chǎn) 清 啤酒： 150000000247。P 淡色啤酒糖化車間物料衡算 全年生產(chǎn)天數(shù)為 330天，設(shè)旺季生產(chǎn) 250 天，淡季生產(chǎn) 80 天。 P 啤酒含二氧化碳為 %，酒中含 CO2 量為： %= 則釋放出的 CO2 量為： = 而 1m3CO2在 20℃常壓下重 故釋放出的 CO2 的體積為： 247。 P 冷麥汁 中浸出物量為： 10% = 設(shè)麥汁的真正發(fā)酵度為 80%，則可發(fā)酵的浸出物量為： 80%= 麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為： C12H22O11+H2O 2C6H12O6 2C6H2O6 4C2H5OH+4CO2+560kJ 設(shè)麥芽汁中的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則 CO2生成量為： 4 44247。濕酵母泥含水分 85% 酵母含固形物量 : 則含水分 7%的商品干酵母量為： (13)二氧化碳量 因 10176。 P 經(jīng)典啤酒需耗混合原料量 : （ 100/） 100=(kg) (2)麥芽耗用量 : 70%=(kg) (3)大米耗用量 : 30%=(kg) (4)酒花耗用 100L熱麥汁中加入的酒花量為 千克， 故生產(chǎn) 100L啤酒酒花耗用量為： （ ） 100 %=(kg) 同理， 100kg 原料耗酒花： = (5)熱麥汁量 : （ ） 100=107. 8(L) (6)冷麥汁量 : （ ） 100=(L) (7)發(fā)酵液量： （ ） 100=(L) (8)濾過酒量： （ ） 100=100(L) (10)濕糖化糟量： 設(shè)排出的濕麥糟含水分 80%， 濕麥芽糟量為： [()(10070)/(10080)] =（ kg） 濕大米糟量為： [()(10090)/(10080)] =(kg) 故濕糖化糟量為： += 同理， 100kg 原料產(chǎn)生濕糖化糟： = (11)濕酒花糟量： 設(shè)酒花在麥汁中的浸出率為 40%，酒花糟含水分以 80%計，則酒花糟量為： （ 100— 40）247。 P 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) 10176。 故熱麥汁（ 100℃）體 積為： （ 247。 10） 100=(kg) 又知 10176。 100=% 混合原料收得率為： [ % ()+ % ()] %=% 由上述可得 100kg 混合原料可制得的 10176。 P 啤酒的物料衡算 (1)熱麥汁量 根據(jù)表 31 可得原料收得率分別為： 原料麥芽收得率為： (1005)247。 P啤酒的物料衡算，然后進行 100L10176。 CO2 貯氣柜→超壓裝置→壓縮機→氧化劑洗滌器→水冷卻器→活性炭過濾器→壓縮機→冷卻器→干燥裝置→冷卻器→液態(tài) CO2貯存罐 3. 物料衡算 物料衡算是指理論上進行生產(chǎn)時，所要消耗的物料和可以得到的產(chǎn)品以及副產(chǎn)品的量，物料衡算的準確與否關(guān)系到整個生產(chǎn)工藝的合理性和設(shè)計的可行性，是整個設(shè)計階段的重要環(huán)節(jié)。 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。 膜式過濾主要用于精濾生產(chǎn)無菌啤酒，啤酒先經(jīng)離心機離心或硅藻土過濾機粗濾后，再入膜濾除菌。易于實現(xiàn)自動化控制。濾柱是圓形截面，過濾表面積隨著濾層厚度而增加，當濾層積聚成大的外直徑時，不僅僅外表面的硅藻土起過濾作用，在較小直徑的內(nèi)部也引起過濾的作用。 過濾的目的 除去酒中的懸浮物，改善啤酒外觀，使啤酒澄清透明，富有光澤；除去或減少使啤酒出現(xiàn)渾濁沉淀的物質(zhì)（多酚物質(zhì)和蛋白質(zhì)等），提高啤酒的膠體穩(wěn)定性（非生物穩(wěn)定性）；除去酵母或細菌等微生物，提高啤酒的生物穩(wěn)定性?，F(xiàn)在普遍使用的是過濾設(shè)備是硅藻土過濾機、紙板過濾機和無菌膜過濾機。本課題中，規(guī)定后發(fā)酵時間為 10天。一旦雙乙酞指標合格，發(fā)酵罐進入第二個降溫過程，以 ℃ /h 的降溫速率把罐內(nèi)發(fā)酵溫度從 5℃降到 0～ 1℃左右進行貯酒，以提高啤酒的風(fēng)味和質(zhì)量。普通啤酒在前酵階段，一共耗時 10 天，一般要求控制在 12℃左右，降溫速率要求控制在 ℃ /h。 發(fā)酵 前酵 麥汁接種酵母進入前酵，接種酵母幾小時以后開始發(fā)酵，麥汁糖度下降，產(chǎn)生 CO2并釋放生化反應(yīng)熱，使整個罐內(nèi)的溫度逐漸上升。充氧操作為：麥汁溫度降至 6℃以下，空氣通風(fēng)， 10176。 麥汁冷卻至發(fā)酵接種溫度以后，即使與氧接觸，氧化反應(yīng)較微弱，氧在麥汁中呈溶解狀態(tài)，是酵母前期繁殖必須的。糖化車間送來的熱麥汁溫度為 94℃，冷卻至發(fā)酵起始溫度 6℃。 近幾年來普遍使用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法。 冷凝固物是分離熱凝固物后澄清的麥汁，在冷卻到 50℃以下，隨著冷卻進行，麥汁重新析出的渾濁物質(zhì)，并在 25℃左右析出最多。 冷卻 麥汁煮沸定型后，必須立即進行冷卻，目的在于麥汁冷卻至定型溫度，適合酵母發(fā)酵的需要。濕熱凝固物（含揮發(fā)物 80%85%），占麥汁量的 %%，每立方米麥汁約得絕干熱凝固物 。同時在發(fā)酵中被分散，將來進入啤酒，影響啤酒的非生物穩(wěn)定性。該設(shè)備占地面積小，加工容易投資也少。熱麥汁由雙向切線方向進槽，在槽內(nèi)回旋產(chǎn)生離心力。 添加方法：第一次，煮沸 5～ 15分鐘后，添加總量在 5%～ 10%，主要是消除煮沸物的泡表23 糖化工藝曲線0204060801001205 25 55 75 95105 120時間/min溫度℃糖化溫度糊化溫度沫；第二次，煮沸 30～ 40分鐘后，添加總量在 55%～ 60%，主要是萃取α 酸，并促進異構(gòu)；第三次，煮沸 80～ 85分鐘后，加剩余酒花，主要是萃取酒花油，提高酒花香。③使蛋白質(zhì)沉淀，有利啤酒澄清。酒花在啤酒中的作用：①賦予啤酒香味和爽口苦味。 煮沸時間 70～ 90min，麥汁的煮沸強度應(yīng)達到 8%～ 10%，凝固性氮應(yīng)達到 ～ 20mg/L。 加熱使麥汁維持在 70～ 80℃之間，防止乳酸菌等雜菌污染，將麥槽洗滌結(jié)束后即加入大量蒸汽，使麥汁達到沸騰。使多余的水分蒸發(fā)，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；使酒花有效成分溶入麥汁中；賦予麥汁獨特的酒氣香氣和爽口的苦味；使麥汁中可凝固蛋白質(zhì)凝固析出，以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性； 破壞酶的活力，防止淀粉酶等繼續(xù)作用，穩(wěn)定可發(fā)酵性糖與糊精的比例，穩(wěn)定麥汁組成；同時能達到麥汁滅菌，保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量。 要求麥汁過濾速度正常，過濾應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)完成，麥汁低吸氧，具有正常 的色、香、味。收集頭號濾過麥汁一般需要 45— 90分鐘，待麥槽快要露出時開動耕槽機耕槽，疏松麥槽層，噴水洗槽。在醪液進槽前其中就有 78℃的溫水，使水溢過濾板，作用是預(yù)熱槽以及排除管塞底的空氣，泵送糖化醪送完后開過濾槽機，使糖化醪在槽內(nèi)均勻分布，靜置 20 分鐘使糖化醪沉淀形成過濾層，通過回流泵使麥汁回流直至麥汁澄清，一般需要 10— 15分鐘。 過濾的方法有壓濾機法和過濾槽法，此次設(shè)計所采用的方式是 過濾槽法 。有關(guān)糖化工藝圖見下圖 21。 糖化的具體過程 : 糖化醪與糊化醪兌醪后，醪液不再煮沸，而是直接在糖化鍋內(nèi)升溫，達到糖化各階段所要求的溫度。浸出糖化法的特點是：糖化醪液自始自終不經(jīng)煮沸，單純依靠酶的作用浸出各種物質(zhì)，麥汁在煮沸前仍保留一定的酶活力，同時，浸出糖化法設(shè)備比較簡單，操作簡單，工作時間短，生產(chǎn)成本低，占地面積小。糖化的總體目標和要求見下表 21。 從麥芽和麥芽輔料中溶解出來的物質(zhì)稱為浸出物。將糊化鍋中液化完全的醪液兌入糖化鍋后，維持在適于糖化 (β 淀粉和 α 淀粉 )作用的溫度 (62～ 70℃)( 糖化休止 )，以制造麥醪。 糖化 糖化：將粉碎的麥芽和淀粉質(zhì)輔料用溫水分別在糊化鍋、糖化鍋中混合，調(diào)節(jié)溫度。 先將麥芽用 50攝氏度水浸泡 15~20 分鐘，使麥芽含水質(zhì)量分數(shù)達 25%~30%，之后，再用濕式粉碎機粉碎。粉塵減少，麥汁色度下 降。過濾速度可提高 20％－ 25％或提高槽投料量，麥槽層厚度可達 500－ 600 mm，但不影響過濾。但該法對麥殼吸水量和粉碎時間要求較高，易造成增濕不均勻，粉碎質(zhì)量難以保證。它的不足之處是麥皮易被破碎過細，影響麥汁過濾和啤酒的口味、色澤，粉碎時粉塵大，造成物料損失。 （ 1） 干法粉碎 干法粉碎是傳統(tǒng)的粉碎方法，一般采用輥式粉碎機。在江蘇省徐州市金山橋經(jīng)濟開發(fā)區(qū)建立一個年產(chǎn) 3萬噸的啤酒廠有著得天獨厚的優(yōu)越性。經(jīng)過對多個地點方位及其所處的自然環(huán)境狀況，進行勘測調(diào)查、對比分析，廠址選在江蘇省徐州市金山橋經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。 生產(chǎn)出能滿足人們口味的優(yōu)質(zhì)啤酒，達到投資少，見效快的效果。盡量采用已成熟的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備，使建廠后即能順利投產(chǎn)，并能達到設(shè)計能力。這對于即將從事科研，生產(chǎn)或技術(shù)管理工作的畢業(yè)生具有十分重要的意義。相信不久的將來，中國的啤酒業(yè)將以嶄新的面貌躋身于世界啤酒先進領(lǐng)域。 隨著世界的發(fā)展，啤酒的生產(chǎn)技術(shù)逐步成為重點。隨 著近些年來計算機的迅速普及，監(jiān)控組態(tài)軟件技術(shù)的日益成熟，人們開始運用組態(tài)軟件進行啤酒生產(chǎn)過程自動化控制，避免了人為操作的失誤，具有足夠的靈活性，控制過程精度也有了很大的進步。 早期的啤酒生產(chǎn)，設(shè)備落后，且監(jiān)控過程大多采用人工方式，再加上啤酒生產(chǎn)的長時性特點，使人工任務(wù)量過大，很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。大麥是世界上種植最早的谷物之一，幾乎世界上所有地區(qū)都可種植，它的產(chǎn)量在谷物排名上，在