【正文】 50℃ 13min 10min 70℃ t℃ 12min 冷卻 63℃ ， 60min 7min 90℃ ， 20min 100℃ ,40min 5min 70℃ ， 25min 20min 過濾 糖化結(jié)束 78℃ 100℃ ,20min 麥槽 90min 去發(fā)酵 麥汁 煮沸鍋 回旋過濾槽 薄板冷卻器 煮沸強(qiáng)度 酒花 酒花槽的熱凝固物 冷凝固物 圖 4 啤酒廠糖化工藝流程示意圖 上圖將每一步計(jì)算所涉及的基本數(shù)據(jù)標(biāo)注在了流程步驟上，為下面的熱量衡算提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，以下計(jì)算均依據(jù)圖上數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。、 每次糖化生產(chǎn)啤酒的體積： 112648221/2200=（ L） 一次糖化指標(biāo)： （ kg） 因旺季日糖化次數(shù)為 8 次，則： 8=（ kg） 淡季日糖化次數(shù)為 6 次，則： 6=（ kg） 則全年糖化指標(biāo)： 2200=21065220（ kg） 把上述的有關(guān)啤酒糖化車間的所有物料衡算計(jì)算結(jié)果，整理成物料衡算便，如下： 表 4 啤酒廠糖化車間物料衡算表 物料名稱 單位 對(duì) 100kg混合原料 100L12176。淡色啤酒含二氧化碳量為 %，酒中含二氧化碳量為： %＝ （ kg） 則釋放出的 CO2 量為： － ＝ （ kg） 1m3 CO220℃ 常壓下重 ，所以釋放出的 CO2 的體積為： ＝ （ m3） 18 114000t/a啤酒廠糖化車間的物料衡算 萬噸 /年 啤酒的體積為： 107/=112648221（ L） 全年生產(chǎn)天數(shù)為 300 天，其中旺季 200 天，淡季 100 天。的冷麥汁、 中浸出物量為 : 12%＝ （ kg） 令麥芽的真正發(fā)酵度 57%，則可發(fā)酵的浸出物量為： 57%＝ （ kg） 麥芽發(fā)酵的化學(xué)反應(yīng)式為 C12H22O12 + H2O 2C6H12O6 2C6H12O6 4C2H50H + 4CO2 設(shè)麥芽汁中浸出物均為麥芽糖，則二氧化碳生產(chǎn)量為 （ 444/342） ＝ （ kg） 其中 44 為二氧化碳的分子量， 342 為麥芽糖分子量。淡色啤酒需混合原料量： 100（ 100/） ＝ （ kg） (2) 麥芽耗用量： 75%＝ （ kg） (3) 大米耗用量： 25%＝ （ kg） (4) 酒花耗用量：對(duì)淡色啤 酒，熱麥汁中加入的酒花量為 % (） 100%＝ （ kg） (5) 熱麥芽汁量： （ ） 100＝ （ L） (6) 冷麥芽汁量： （ ） 100＝ （ L） (7) 發(fā)酵液量： （ ） 100＝ （ L） (8) 過濾 酒量： （ ） 100＝ （ L） (9) 成品酒量： （ ） 100＝ 100（ L） (10) 濕糖化槽量： 設(shè)糖化槽含水分 80%，則濕糖化槽 的 量為 麥槽量： [(1－ )(1－ 6%)/(1－ 80%)]＝ （ kg） 17 米槽量： [(1－ )(1－ 12%)/(1－ 80%)]＝ （ kg） 糖化 槽： +＝ （ kg） (11) 酒花槽量 設(shè)麥芽汁煮沸過程中干酒花浸出率為 40%，且酒花槽的水分含量 80%，則酒花槽 的 量為： （ 1－ 40%） /（ 1－ 80%） ＝ （ kg） (12) 酵母量 生產(chǎn) 100L 啤酒可得 2kg 酵母泥，其中一半作生產(chǎn)接種用，一半作商品。 故熱麥汁體積為：（ ） ＝ （ L） (2) 冷麥芽汁量： （ 1－ ） ＝ （ L） (3) 發(fā)酵液量： （ 1－ ） ＝ （ L） 16 (4) 過濾酒量： （ 1－ ） ＝ （ L） (5) 成品酒量： （ 1－ ） ＝ （ L） 生 產(chǎn) 100L12176。麥汁量： 100%/12%＝ （ kg） 又知 12176。 K 麥汁粘度 10 － 5 100kg 原料生產(chǎn) 12176。 s 糊化醪的密度 1068kg/m3 麥汁的導(dǎo)熱系數(shù) 麥芽（ 20℃ 時(shí)）相對(duì)密度 混合醪的比重 銅的導(dǎo)熱系數(shù) 1386KJ/.℃ 糖化醪密度 糖化醪比熱 4 物料衡算 計(jì)算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)我國(guó)啤酒生產(chǎn)現(xiàn)況，有關(guān)生產(chǎn)原料配比、工藝指標(biāo)、生產(chǎn)工程的損失和生產(chǎn)過程參數(shù)等數(shù)據(jù)如表 表 3 所示。整個(gè)冷卻操作，要防止外界雜菌污染 [11]。近年來都使用薄板冷卻器冷卻麥芽汁，冷卻時(shí)間通常為1～ 2h。 麥 汁冷卻 麥 芽汁冷卻的目的主要是使麥芽汁達(dá)到發(fā)酵接種的溫度 8～ 10℃ 。回旋沉淀槽是立式柱形槽，熱麥芽汁沿切線方向泵入，形成旋轉(zhuǎn)流動(dòng)。我們使用回旋沉淀槽除熱凝固物。 酒花添加 添加酒花都在麥芽汁煮沸過程中進(jìn)行，不同的添加時(shí)間和不同的添加量會(huì)有不同的結(jié)果，因此掌握好添加時(shí)間和各次添加量十分重要。 麥汁煮沸與酒花的添加 經(jīng)過濾得到的原麥芽汁須經(jīng)煮沸，并在煮沸過程中添加酒花， 其目的是 ： 蒸發(fā)多余水分，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；溶出酒花中有效成分，增加麥汁香氣苦味；促進(jìn)蛋白質(zhì)凝固析出，增加啤酒穩(wěn)定性；破壞全部酶，進(jìn)行熱殺菌。自正式過濾開始 后 15～ 30 分鐘起檢查原麥芽汁的糖度、澄清度以及色、香、味。濾層形成后開始過濾操作。最先沉下的是谷皮之類，隨后是未分解的淀粉和蛋白質(zhì)，濾層厚度要求在 30～ 45cm，如果糖化效果較好，醪槽表面的黏稠物就少，且醪槽上面的糖化液清涼。糖化結(jié) 束后，從過濾槽底通入 76～ 78℃ 的熱水，以浸沒濾板為度。 13 糖化醪的過濾 [10] 糖化醪的過濾方法有過濾槽法、壓濾機(jī)法及快速滲出槽法。煮沸糊化的目的是使糖化時(shí)糖化酶充分發(fā)揮作用。 生產(chǎn)淡色啤酒，一般采用二次煮出糖化法。此法要求麥芽有良好的溶解性。 浸出糖化法：這是僅僅依靠酶的作用進(jìn)行糖化的方法。 二次煮出糖化法的靈活性比較 好，比較 適用于處理各種性質(zhì)的麥芽和制造各種類型的啤酒。 因有部分醪液三次煮沸，有利于淀粉和其它物質(zhì) 溶解。其特點(diǎn)是取部分醪液加熱到沸點(diǎn)，然后與未煮沸的醪液混合，使醪液溫度分次升高到不同分解的適宜溫度，以達(dá)到糖化完全的目的。 煮出糖化法：糖化過程中對(duì)部分醪液進(jìn)行煮沸的方法。在我們的設(shè)計(jì)中糖化是利用 麥芽自身的酶 。 整個(gè)過程主要包括：淀粉分解，蛋白質(zhì)分解， β－ 葡聚糖分解，酸的形成和多酚物質(zhì)的變化。在糊化大米時(shí)，可按 100kg 大米加入 20kg 的麥芽，利用麥芽中的酶使大米中的淀粉有一定程度的分解，以加速糖化酶作用，同時(shí)也可降低糊化醪的黏度。如果對(duì)淀粉糊繼續(xù)加熱，那么淀 12 粉長(zhǎng)鏈斷裂變成短鏈的糊精，糊狀淀粉成為半透明的均質(zhì)膠體。 麥芽汁的制備 糊化 輔料需先在糊化鍋中煮沸 糊化，然后再與麥芽粒一起進(jìn)行糖化。在這些輸送機(jī)中，只有斗式提升機(jī)用于物料從低的地方提升到高的地方。我們選擇機(jī)械輸送，因?yàn)闅饬斔团c機(jī)械輸送相比要求動(dòng)力較大，且不適合間歇操作。 根據(jù)上面的內(nèi)容，我們對(duì)麥芽粉碎采用六輥式粉碎機(jī)，對(duì)大米粉碎 采用兩輥式粉碎。它由三對(duì)輥筒組成，前兩對(duì)用光棍，主要以擠壓作用粉碎原料，可以使得生物質(zhì)原料的皮殼不至粉碎得太細(xì)而影響后一工序的操作。該機(jī)性能很好，在啤酒加工過程中，通過調(diào)節(jié)可以應(yīng)用于各種麥芽。 五輥式粉碎機(jī)前三個(gè)是光棍，組成兩個(gè)磨碎單元；后兩個(gè)輥筒是絲輥，單獨(dú)成一磨碎單元。 四輥式粉碎機(jī)由兩對(duì)輥筒和一組篩子所組成。工作時(shí)，裝在兩輥之間的物料由于輥筒對(duì)物料的摩擦作用而被拖入兩輥的間隙中被粉碎。輥式粉碎機(jī)常用的有兩輥式、四輥式、五輥式和六輥式等 [7]。 粉碎機(jī)的選擇 11 啤酒廠粉碎麥芽和大米的方法有輥式粉碎機(jī)和濕式粉碎機(jī)。但設(shè)備大，占地面積大，操作復(fù)雜，維修困難，粉碎程度不易控制，此外，其耗電量要比干法粉碎高出 8%－ 10%[6]。 濕法粉碎：可獲得良好的過濾層，解決了粉塵的危害。生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單靈活，粉碎程度易于控制，便于設(shè)備維修。 目前國(guó)內(nèi)啤酒廠麥芽和大米的粉碎方法有干法、濕法，都是為了增加原料的表面積，提高熱處理效果；增加物料流動(dòng)性，提高生產(chǎn)自動(dòng)化程度。 由于麥芽和大米需注意防潮，故本設(shè)計(jì)選用鋼筋混凝土制立倉貯存麥芽和大米。 輔 料的 貯存方式 本設(shè)計(jì)選用立倉貯存麥芽和大米，目前國(guó)內(nèi)的貯存有散裝、袋裝和立倉貯存三種方式。改良和處理的方法主要機(jī)械過濾、軟化處理、脫鹽處理等 [5]。 釀造用水是指糖化用水、酵母洗滌用水以及高濃度釀造時(shí)的稀釋用水。 水質(zhì)要求 啤酒中水的含量占 90%以上，因此水質(zhì)對(duì)啤酒口味的影響極大。 原輔料處理流程 與說明 斗式提升機(jī) 斗式提升機(jī) 大米粉碎 至糖化 下料坑 立倉 除雜機(jī) 麥芽干粉碎 圖 3 原輔料處理流程圖 將大米和 麥芽 分別用斗式提升機(jī)從下料坑提到立倉，再將其提到除雜機(jī)中處理，然后將大米和 麥芽 用粉碎機(jī)粉碎，最后送至糖化。過濾后的麥汁經(jīng)煮沸、蒸發(fā)、濃縮以達(dá)到工藝要求的濃度，同時(shí)，在這個(gè)工藝過程中添加酒花，煮沸后的麥汁送入回旋沉淀槽中進(jìn)行 澄清 ，再經(jīng)過薄板冷卻至 7℃ ~8℃ 左右送入發(fā)酵罐 [3]。 3 糖化工藝流程選擇和論證 啤酒糖化的流程 與說明 麥芽汁制備俗稱糖化，就是指麥芽及輔料的粉碎，醪 的糖化、過濾，以及麥汁煮沸、冷卻的過程。 當(dāng)?shù)貧夂驐l件 溫度 極高溫度 39℃ 最低溫度 6℃ 平均溫度 ℃ 濕度 最高濕度 92% 平均濕度 85% 水溫 河水（ 1 米以下） 最高 30℃ 最低 10℃ 自來水 最高 30℃ 最低 10℃ 深井水 18℃ 風(fēng)頻率 年平均風(fēng)速： 降水量 年平均： 1691ml/a 風(fēng)向 東北風(fēng)和東風(fēng) 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 (1)原料的預(yù)處理及其工藝流程 (2)粉碎后糖化的設(shè)計(jì)及其工藝流程 (3)物料衡算 (4)熱量衡算 (5)設(shè)備選型 2 啤酒生產(chǎn)工藝總體流程 與說明 啤 酒是是一種以麥芽和水為主要原料，經(jīng)糖化、添加酒