【正文】 含水分以80%計(jì)，則酒花糟量為：[(10040)247。(10080)] =(kg)濕大米糟量為： [()(10095)247。）100=101(L)(9)成品酒量：（247。）100=(L)(7)發(fā)酵液量：（247。100=(kg)(5)熱麥汁量（247。）100=(kg)(2)麥芽耗用量70%=(kg)(3)大米耗用量30%=(kg)(4)酒花耗用，故酒花耗用量為：（247。故可得下述結(jié)果：(1) 生產(chǎn)100L11176。）=(L)(2)冷麥汁量()=(L)(3)發(fā)酵液量()=(L)(4)過濾酒量()=(L)(5)成品啤酒量()= (L) 生產(chǎn)100L 11176。P麥汁在20℃，而100℃熱麥汁比20℃。P熱麥汁量為：（247。100=%原料大米收得率為：(10012)247。表31 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)項(xiàng)目名稱百分比﹪說明定額指標(biāo)原料利用率麥芽水分大米水分12無水麥芽浸出率75無水大米浸出率95原料配比麥芽70大米30損失率冷卻損失發(fā)酵損失對(duì)熱麥汁而言過濾損失裝瓶損失總損失率啤酒總損失率對(duì)熱麥汁而言 100㎏原料生產(chǎn)11176。P啤酒的物料衡算，然后進(jìn)行100L11176。41第三章 工藝計(jì)算第3章 工藝計(jì)算 物料衡算 物料衡算的意義物料衡算是指理論上進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，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(zhǔn)確與否關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)工藝的合理性和設(shè)計(jì)的可行性，是整個(gè)設(shè)計(jì)階段的重要一環(huán)。每生產(chǎn)100噸啤酒可得含水分75%～80%，%～10%。其組成部分為：泡沫捕集器，貯氣球，水洗塔，壓縮站，干燥氣，凈化器，液化器，貯液罐，氣化器。（3） 中壓法：采用專用的無油壓縮機(jī)將壓縮凈化后在冷凍系統(tǒng)進(jìn)行凈化，該法產(chǎn)生的純度高，儲(chǔ)存效率高，使用方便。回收工藝主要有3種：（1） 高壓法：高壓法純度低，操作強(qiáng)度大，儲(chǔ)存方法單一，故也不采用。在過濾后的清酒中，直接充入二氧化碳，使啤酒在短時(shí)間內(nèi)溶解和過飽和，簡(jiǎn)單而有效地控制成品啤酒中二氧化碳的含量。麥槽是有價(jià)值的飼料，有較高的蛋白質(zhì)，并受到適度分解。包裝是“無聲的推銷員”，消費(fèi)者通過包裝可以了解產(chǎn)品，引起消費(fèi)興趣，激發(fā)購買動(dòng)機(jī)，從而有利于擴(kuò)大商品銷售。美觀大方的包裝造型、生動(dòng)形象的圖案和新穎別致的裝潢可以襯托產(chǎn)品形象，提高產(chǎn)品的附加價(jià)值。包裝應(yīng)該保證產(chǎn)品的安全和清潔衛(wèi)生，使其在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和銷售過程中不致散失、損壞和變質(zhì)，這是包裝最基本的作用。啤酒包裝的基本功能有以下幾點(diǎn)。產(chǎn)品包裝既是產(chǎn)品的賣點(diǎn)，又是市場(chǎng)的亮點(diǎn)，新穎獨(dú)特的包裝設(shè)計(jì)往往最容易打動(dòng)消費(fèi)者的心。 啤酒的包裝啤酒的包裝形式有瓶裝、易拉罐裝和桶裝三種形式，本設(shè)計(jì)生產(chǎn)的主要是瓶裝啤酒。2. 啤酒過濾方式的選擇與論證對(duì)于啤酒過濾來說，現(xiàn)在使用較普遍的過濾方法主要有硅藻土過濾法、濾棉過濾機(jī)和微孔膜過濾機(jī)。啤酒過濾式一種物理分離過程，是啤酒生產(chǎn)過程中非常重要的生產(chǎn)工序。 啤酒過濾1. 啤酒過濾理論經(jīng)過發(fā)酵或后處理的成熟啤酒，其殘余酵母和蛋白質(zhì)凝固物等沉積于貯酒罐底部，少量仍懸浮于酒液中，這些物質(zhì)在以后的貯存期間會(huì)從啤酒中析出，導(dǎo)致啤酒渾濁。常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，即液氨直接在錐形罐的冷卻夾套中蒸發(fā)并吸熱，在實(shí)際生產(chǎn)中需要注意一下幾個(gè)方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定條件下可燃可爆，二是液氨工作壓力較高，且滲透性很強(qiáng)，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計(jì)采用間接冷卻方式。下層為弱細(xì)胞或死細(xì)胞，由最初沉降下來的顆粒組成，可作飼料或棄置不用。沉降于發(fā)酵罐底的酵母可以分為三類：上層為輕質(zhì)酵母，主要由落下的泡蓋和最后沉降下來的酵母細(xì)胞組成，可做飼料或經(jīng)行其它綜合利用。 酵母的添加與回收在麥汁進(jìn)行充氧同時(shí)添加酵母，為了使酵母均勻分布在發(fā)酵罐中，酵母應(yīng)在整個(gè)麥汁流入過程中均勻添加，接種量一般為（～）107/mL麥汁，～。同時(shí)，一罐法發(fā)酵工藝發(fā)酵周期較長(zhǎng)，生產(chǎn)旺季難以滿足市場(chǎng)需求。一罐法發(fā)酵工藝簡(jiǎn)單，便于操作，能夠節(jié)省投資，但由于麥汁整個(gè)發(fā)酵過程都在同一個(gè)發(fā)酵罐中進(jìn)行，使得冷凝物的排放及酵母沉淀效果不十分理想。（4） 兩罐法發(fā)酵酵母增殖發(fā)酵貯酒在不同罐中即酵母增殖和主發(fā)酵酵在發(fā)酵罐，后發(fā)酵酵、貯酒在貯酒罐，或酵母增殖、主發(fā)酵和后發(fā)酵在發(fā)酵罐，貯酒另一罐中。（4）一罐法發(fā)酵隨著啤酒工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有啤酒廠普遍采用一罐發(fā)酵工藝，即麥汁的主發(fā)酵，雙乙酰還原、降溫以及貯酒階段在同一個(gè)露天發(fā)酵罐中進(jìn)行。②下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵期較長(zhǎng)，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。下面發(fā)酵的特點(diǎn)①采用下面酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進(jìn)程比較緩慢。F、上面發(fā)酵配制的啤酒成熟較快，設(shè)備周轉(zhuǎn)快，啤酒有獨(dú)特風(fēng)味，但保存期短。E、上面發(fā)酵一般不采用后發(fā)酵，主發(fā)酵的發(fā)酵度接近發(fā)酵度，下酒后，加膠澄清，貯藏一階段，采用人工充，使達(dá)到飽和。優(yōu)良的酵母，其酵母層應(yīng)具有褶皺狀的外觀。發(fā)酵三天左右，當(dāng)酵母升至液面時(shí)，為發(fā)酵旺盛階段，此時(shí)應(yīng)開始降低液溫，可采用12～14℃冷水冷卻，并在酵母形成泡蓋時(shí)立即撇去，發(fā)酵4～6天即行結(jié)束。發(fā)酵終了，大部分酵母浮在液面，酵母使用代數(shù)大大增加長(zhǎng)久沒有衰退現(xiàn)象，但酵母回收工作較下面發(fā)酵復(fù)雜。八十年代后，錐形罐發(fā)酵取代了傳統(tǒng)發(fā)酵，生產(chǎn)周期得到了縮短。（1）連續(xù)發(fā)酵連續(xù)發(fā)酵主要有多罐式連續(xù)發(fā)酵和塔式連續(xù)發(fā)酵，這種連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)都可大大縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率，降低了投資，減少了酒損，降低了蒸汽、勞動(dòng)力和洗刷費(fèi)用，提高了酒花利用率，且產(chǎn)生的成品啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。 啤酒發(fā)酵方法的選擇啤酒發(fā)酵方法主要有以下幾種方式：傳統(tǒng)發(fā)酵，錐形罐發(fā)酵；連續(xù)發(fā)酵法，間歇發(fā)酵法；上面發(fā)酵法，下面發(fā)酵法；一罐發(fā)酵法，兩罐法發(fā)酵；本設(shè)計(jì)選用的是錐形罐兩罐法下面酵母連續(xù)發(fā)酵法。④圓筒體錐底發(fā)酵罐的露天設(shè)置在本設(shè)計(jì)選用的是圓筒體錐底發(fā)酵罐，此類大型發(fā)酵罐均布置打露天。⑹罐壓控制～。VDK還原初期一般不排放酵母，也就是發(fā)酵全部酵母參與VDK還原，這可縮短還原時(shí)間。⑶主發(fā)酵溫度采用中溫8～12℃（時(shí)間短，酵母死亡率低）發(fā)酵。麥汁接種溫度是控制發(fā)酵前期酵母繁殖階段溫度的，一般低于主發(fā)酵溫度2～3℃。③圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵工藝：⑴進(jìn)罐方法采用直接進(jìn)罐方法?！?，特別是瓦楞型板更受歡迎。冷卻夾套一般分三段：上段距發(fā)酵液面15cm向下排列，中段在筒體的下部距支座15cm向上排列，錐底段盡可能接近排酵母口，向上排列。 ⑵罐材料：。對(duì)兩罐法的發(fā)酵罐D(zhuǎn)：H＝1：3～4，對(duì)兩罐法的貯酒罐D(zhuǎn)：H＝1：1～2，也有采用直徑為3～4m的臥式圓簡(jiǎn)體罐作貯酒罐。筒體直徑(D)和筒體高度(H)是主要特性參數(shù)。5．圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵及其工藝①發(fā)酵方法分類：主要分單釀罐發(fā)酵和兩罐法發(fā)酵兩種。－多酚氧化物的復(fù)合物質(zhì)。澄清的目的是使過濾時(shí)順利，產(chǎn)量高；濾后的酒透明度好，穩(wěn)定性高。貯酒室采用冷風(fēng)冷卻，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)在貯酒樓上，利用冷空氣下降，熱空氣上升的對(duì)流方式，以節(jié)省動(dòng)力消耗。④改善了啤酒的非生物的穩(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存作用。②減少啤酒的不成熟味覺加快啤酒成熟。④在較低的貯酒溫度下，一些易形成混濁的蛋白質(zhì)－單寧復(fù)合物逐漸析出而先行沉淀下來或被過濾除去，改善了啤酒的非生物穩(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存期。③在較長(zhǎng)的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母，冷凝固物和酒花樹脂等。后發(fā)酵的作用:①嫩啤酒中殘留的可發(fā)酵性糖性糖繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳在密閉的貯酒容器中，不斷溶解酒內(nèi)，使之達(dá)到飽和狀態(tài)。此時(shí)酒的二氧化碳含量不足，口味不成熟，不適于飲用。rH＝＋2pH（30℃） ⑦色度變化:麥汁色度降低的幅度，隨原麥汁色度深淺而變化，色度深者降低幅度大，色度淺者降低幅度小?！╳/wl左右）⑤PH值的變化:～，隨發(fā)酵進(jìn)程而逐步降低，PH值的下降主要由于發(fā)酵過程中，二氧化碳和有機(jī)酸和二氧化碳的形成。③苦味物質(zhì)的變化：在發(fā)酵過程中，麥汁中近1/3的苦味物質(zhì)損失?？砂l(fā)酵性糖含量愈高，發(fā)酵度愈高；發(fā)酵速度則隨發(fā)酵溫度和酵母添加量而變化，發(fā)酵溫度愈高，酵母添加量愈大，發(fā)酵愈旺，發(fā)酵速度愈快。在主發(fā)酵結(jié)束前，撈去泡蓋，即可進(jìn)行后酵和回收凝聚酵母泥。P時(shí)，發(fā)酵緩慢，泡沫小時(shí)，逐步形成泡蓋。為凝聚和保存凝聚酵母的活性，發(fā)酵后期應(yīng)逐步降低溫度，使發(fā)酵溫度趨近后酵母溫度。此階段大量廢熱產(chǎn)生，必須進(jìn)行冷卻。酵母達(dá)到最高濃度時(shí)，糖降最快，～176。此時(shí)糖降比較緩慢，而氨基酸下降迅速。但由于工藝改進(jìn)，前發(fā)酵時(shí)期已縮短至20～30個(gè)小時(shí)。一般為前酵期（～11℃），主酵期（～13℃），后酵和貯酒期（0～1℃）。②下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵期較長(zhǎng)，酒液澄清良好，酒的泡沫細(xì)致，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。 啤酒發(fā)酵工藝傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過濾，絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)，保持室溫5～6℃，采用開放式或密閉式發(fā)酵容器：①采用下面的酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進(jìn)程比較緩慢。上述諸方面的控制技術(shù)，不但影響發(fā)酵工藝過程，而且深刻影響啤酒風(fēng)味物質(zhì)的代謝。8. 儲(chǔ)酒條件和時(shí)間。6. 后酵（或雙乙酰還原）條件選擇。4. 起酵溫度和發(fā)酵溫度。2. 麥汁組分。本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是經(jīng)典型啤酒，色澤淺，采用的是下面發(fā)酵技術(shù)，故選用下面酵母。二者形態(tài)上存在明顯的差別。其過程為：斜面試管（原菌種）→試管培養(yǎng)→小，中，大三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐培養(yǎng)→增殖罐培養(yǎng)→酵母擴(kuò)大培養(yǎng)→發(fā)酵罐。啤酒工廠從單細(xì)胞分離得到一個(gè)酵母細(xì)胞，經(jīng)鑒定確認(rèn)為是本廠生產(chǎn)用的優(yōu)良菌株，然后經(jīng)過若干次擴(kuò)大培養(yǎng)，最后制備成1013～1014個(gè)細(xì)胞/ml后供發(fā)酵用。酵母細(xì)胞不同的絮凝能力受到其自身的基因和外界作用影響，金屬離子對(duì)凝聚作用的影響極大，凝聚作用的強(qiáng)度還依賴于基質(zhì)的離子濃度，尤其是鈣離子含量達(dá)到30mg/l以上時(shí)的促凝作用相當(dāng)顯著，其他二價(jià)離子也能促凝，但是單價(jià)離子會(huì)因“反離子效應(yīng)”對(duì)其產(chǎn)生抑制作用。酵母是單細(xì)胞真核生物，外層由厚的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜所包囊；細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有許多細(xì)胞器，有核、線粒體、微體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、核糖體等，還存在作為能源的糖原，脂質(zhì)及多磷酸鹽等物質(zhì)。為使空氣溶解至冷麥汁中，必須通入很細(xì)小的空氣泡，并以渦流形式與麥汁進(jìn)行混合。，其優(yōu)點(diǎn)是利于酵母的沉降，溫差會(huì)有利于醪液的對(duì)流。麥汁冷卻的基本要求有：麥汁和冷卻水流經(jīng)部位要便于清洗，密封性要好，嚴(yán)防冷卻水和麥汁的滲漏。去除冷凝固物的方法可以用自然沉降法和浮選法，自然沉降法是待冷凝固物自然沉降后加以除去，浮選法是麥汁在去除熱凝固物后，通入無菌空氣就會(huì)吸附在細(xì)密的小氣泡上，隨氣泡升至液面，并加以除去。3. 冷凝固物分離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(jìn)行，麥汁重新析出的渾濁物質(zhì)，并在25℃左右析出最多。漩渦成沉淀槽是最常用的熱凝固物分離設(shè)備，與其它設(shè)備相比，她的分離效果最佳。為使損失降低，可用75℃熱水洗滌，使用煮沸麥汁量1%～5%的熱水洗滌廢酒花糟，可使廢糟中殘余濃度降至2%～4%，每公斤酒花約得到含水量85%的廢糟3千克，再經(jīng)螺旋壓榨排出時(shí)，含水量可降至70%，得到相當(dāng)干的廢酒花糟。1. 酒花分離使用酒花球果，并加入到煮沸鍋的工藝，在煮沸結(jié)束后應(yīng)盡快分離出酒花糟，我國(guó)廣泛使用帶篩孔的酒花分離器。第三次：煮沸后80～85分鐘，添加總量的30%～40%，主要是萃取酒花油，提高酒花香味。酒花添加分三次完成，操作如下：第一次：煮沸5～15分鐘后，添加總量的5%～10%，主要作用是消除煮沸物得泡沫。對(duì)設(shè)計(jì)而言，為便于物料衡算，%酒花。酒花添加量應(yīng)依據(jù)酒花質(zhì)量（含α酸的量），消費(fèi)者習(xí)慣，啤酒品種，濃度等不同而不同。（3）低壓煮沸：該方法設(shè)備復(fù)雜，能耗大，故不采用。（2）加壓煮沸：～ MPa壓力下煮沸，溫度高達(dá)120 ℃，縮短煮沸時(shí)間，獲得更好的非生物穩(wěn)定性。酒花浸出率高，所得麥汁質(zhì)量好。煮沸方法包括常壓煮沸、加壓煮沸和低壓煮沸（體外煮沸）。麥汁煮沸時(shí)，麥汁由下而上穿過加熱器的列管向上沸騰。 啤酒廠常用的煮沸鍋有內(nèi)加熱式煮沸鍋、外加熱式煮沸鍋、低壓煮沸過和連續(xù)流動(dòng)式麥汁煮沸器，本設(shè)計(jì)采用列管式內(nèi)加熱式煮沸鍋。 麥汁的煮沸和酒花的添加麥汁過濾結(jié)束后，就要進(jìn)行麥汁煮沸，并在麥汁過濾中添加酒花。（4）活塞式氣流輸送，該法也可輸送至200m遠(yuǎn)，而且可邊排糟邊輸送，減小中間麥糟罐的容積。此法中小型廠采用較多。此法操作簡(jiǎn)單但不可取，因?yàn)樵诔鍪矍斑€需分離水，造成廢水公害及損失麥糟中營(yíng)養(yǎng)成分。2. 麥糟的輸送從過濾槽或壓濾機(jī)排出的麥糟（水分為72%～83%）“干”式，進(jìn)入過濾設(shè)備附近中間貯槽，再通過輸送，至廠區(qū)邊的麥糟出售罐。麥汁過濾方法主要有過濾槽法、壓濾機(jī)法和滲出過濾槽法，比較如下：表21 過濾方法的比較名稱過濾槽壓濾機(jī)滲出過濾槽麥芽粉碎度要求嚴(yán)格，過粗影響麥汁收得率；過細(xì)過濾困難可以適當(dāng)細(xì)，但須充分估計(jì)，使麥槽容量與壓濾機(jī)濾框容積相適應(yīng)要求嚴(yán)格，較過濾槽法靈活一些過濾作業(yè)時(shí)間～～～每晝夜批次數(shù)（次）6～78～1012～14麥汁質(zhì)量澄清透明較清、略混混濁麥汁收率較低高低過濾推動(dòng)力∕MPa靜壓力～～機(jī)械化程度自控程度低困難高可控制高完全自控設(shè)備費(fèi)用低中等高操作費(fèi)用低∕水耗大濾布更新∕水耗小動(dòng)力耗大∕水耗小生產(chǎn)彈性50%～+20%177。 麥芽醪的過濾麥汁過濾的基