【正文】 鍋麥汁，則麥汁冷卻每罐耗冷量 為 ： kJ f 4 4 6 8 0 7 6 81 1 1 7 0 1 9 244 1 ???? 相應(yīng)的冷凍介質(zhì)（ 2℃的冷水）耗量為： hkgttC QM m /)285( 11 17 0192)39。黑啤酒 噸； 旺季每天糖化 6次，淡季 4 次，每年共糖化 1680 次； 主發(fā)酵時(shí)間 15天； 4鍋麥汁裝 1 個(gè)錐形發(fā)酵罐； 14BX 麥汁比熱容 1C = kJ/()； 冷煤用 15%酒精溶液，比熱容可視作 2C =()； 麥芽糖厭氧發(fā)酵熱 q =(kJ/kg)； 麥汁發(fā)酵度 60%； 根據(jù)發(fā)酵車間耗冷性質(zhì)，可分成工藝耗冷量和非工藝耗冷量兩類，即： ntt Q ?? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 tQ 1Q 近幾年來普遍使用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法，使用的冷卻介質(zhì)為 2℃的冷凍水，出口溫度 85℃，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℃。( 21 ????????? 冷卻水用量 hkgttC QG /)1830(1 )( 12 ?????? （無菌水） 每天酵母泥最大產(chǎn)量約 300L，酵母貯存期每天換水一次，新收酵母洗滌 4 次， 每次用水量為酵母的二倍，則連續(xù)生產(chǎn)每天用水量： L30002300)14( ???? 設(shè)用水時(shí)間為 1h，故最大用水量為 3t/h 每天洗刷發(fā)酵罐 2 個(gè)，第個(gè)用水 2t，洗刷地面共用水 2t，每天用水量： t6222 ??? 用水時(shí)間設(shè)為 ，最大用水量 : ht/ ? 每天沖洗一個(gè)貯酒罐，用水為 2t，管路及地面沖刷用水 1t，沖刷時(shí)間為 1h，最大用水量： ht /312 ?? 每天使用 4 桶，沖洗一次，共用水 4t，沖刷時(shí)間為 40min，則最大用水量： ht /660404 ?? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 包括沖洗地板、管道沖刷、 洗 濾布等，每班需用水 10t，設(shè)用水時(shí)間為 2h，則每小時(shí)用水量： ht/5210? 將上述結(jié)果列于表 34 34 啤酒用水量衡算表 項(xiàng)目 水質(zhì)需要 最大 用水量 t/h t/次 糖化用水 自來水 洗糟用水 自來水 糖化室洗刷用水 自來水 沉淀槽冷卻用水 自來水 麥汁冷卻器冷卻用水 自來水 酵母洗滌用水 無菌水 發(fā)酵室洗刷用水 自來水 貯酒室洗刷用水 自來水 清酒罐洗刷用水 自來水 其他用水 自來水 耗冷量計(jì)算 發(fā)酵工藝流程示意圖 94℃熱麥汁 — 冷麥汁（ 5℃） — 錐形罐發(fā)酵 — 過冷卻至 1℃ — 貯酒 — 過濾 — 清酒罐。2t =45℃ 冷卻水比熱 c=1 hKJQ / 3 9 2 7 7 0)55100( 1 5 8 2 ????? hkgttC QG /)1845(1 )( 12 ?????? 麥汁冷卻時(shí)間設(shè)為 1h，麥汁冷冷卻溫度為 ℃ 至 6℃ 分二段冷卻，第一段：麥汁溫度 55℃ 至 25℃ 冷水溫度 18℃ 至 30℃ 麥汁放出熱量 hKJt ttCGQ pp / 851 31 )2555( 582)39。 39。( 21 ttCGQ pp ???? 熱麥汁比重 ?麥汁C 熱麥汁量 hkgG p / 1 5 8 0 2 8 0 ??? 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 熱麥汁比熱 pC = KJ/kg℃ 熱麥汁溫度 10039。 ? — 蒸汽的熱效率 ? =95% maxQ 在糖化過程各步驟中，麥汁煮沸耗熱量 6Q 為最大，且知煮沸時(shí)間為 90min，熱效率為 95%，故 : hkJ /% % 6m a x ????? 相應(yīng)的最大蒸汽耗量為： hkgiIQD / a xm a x ????? 據(jù)設(shè)計(jì) ，每年糖化次數(shù)為 1680 次，共生產(chǎn)啤酒 噸，年耗蒸汽總量為： kgD T ??? 每噸啤酒成品耗蒸汽（對糖化）為： 啤酒tkgD s / 16 ?? 每晝夜耗蒸汽量（生產(chǎn)旺季算）為： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 dkgD d / 8 1 0 4 6 8 3 ??? 將上述計(jì)算結(jié)果列成熱量消耗綜合表，如表 33 所示 33 50000t/a 啤酒廠糖化車間總熱量衡算表 名稱 規(guī)格 MPa 每噸產(chǎn)品消耗定額 kg 每小時(shí)最大用量 kg/h 每晝夜消耗量 kg/d 年消耗量kg/a 蒸汽 (表壓 ) 24668616 水平衡計(jì)算 100kg原料大約需用水量為 400kg 糖化用水量： 4 ?? 糖化用水時(shí)間設(shè)為 ，故： 每小時(shí)最大用水量： hkg / ? 100kg原料約用水 450kg，則需用水量： 4 ?? 用水時(shí)間設(shè)為 ，則每小時(shí)洗糟最大用水量： hkg / ? 用水 一般糖化室及設(shè)備洗刷用水每糖化一次，用水約 6 噸，用水時(shí)間為 2h，故： 洗刷最大用水量： ht/326? )( 12 ttC QG ??(冷卻時(shí)間設(shè)為 1h) 式中，熱麥汁放出熱量 )39。39。39。39。39。(%1539。39。39。39。6Q 由糖化物料衡算表可知， 100kg 混合原料可得 ，并設(shè)過濾完畢麥 汁溫度為 70℃，則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為： (料水比 1： 4) kgG 1 9 9 2 1 4 ???麥汁 又 )/(KkgkJGG GCCGC ???????????? ??麥芽麥芽麥芽麥汁 故 kJCGQ 4 4 5 6 9 1 9 9 3)701 0 0(39。39。39。39。 1Q 根據(jù)工藝，糖化用水量為： G= 4= 式中 — 糖化一次麥芽用量 ； 4— 料水比采用 1： 4 自來水平均溫度取 1t =18℃ ,而糖化配料用水溫度 2t =50℃ ,故耗熱量為： 1Q =G C (2t 1t )= (5018)= 麥醪t 計(jì)算麥醪的比熱容 麥醪C ： 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 ])1 0 0[( 0 wCwC ????谷物 進(jìn)行計(jì)算。啤酒 20℃時(shí)密度為 1056 3/mkg ，則一次糖化生產(chǎn)啤酒量： Lm 34 ??? 又生產(chǎn) 100L成品啤酒消耗原料 則糖化一次消耗原料量： ?? 每次 酒花耗用量： ?? 熱麥汁量： ?? 冷麥汁量： ?? 發(fā)酵液量： ?? 濾過酒量： ?? 成品酒量： L2822021010028220 ?? 濕糖化糟量： ?? 濕酒花糟量： ?? 商品干酵母量： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 17 ?? 二氧化碳量： 釋放 CO2的量 ： 20 ?? 釋放 CO2的體積 ： m?? 32 啤酒生產(chǎn)物料衡算表 物料名稱 單位 對 100kg 混合原料 對 100L 成品啤酒 糖化一次 定額量 50000t/a 啤酒生產(chǎn) 混合原料(麥芽 ) kg 100 ? 酒 花 kg ? 熱 麥 汁 L ? 冷 麥 汁 L ? 發(fā) 酵 液 L ? 濾 過 酒 L ? 成 品 酒 L 100 28220 ? 濕糖化糟 kg ? 濕酒花糟 kg ? 商品干酵母 kg ? 游離二氧化碳 kg ? 備注： 14176。啤酒含二氧化碳為 %，酒中含 CO2量為： %= 則釋放出的 CO2量為： = 而 1m179。冷麥汁汁密度為 ，則 冷麥汁質(zhì)量為： 33 ???? ? 所以 ,14176。 黑 啤酒需用原料量 : 410 010 0 ?? 22． 02 100%= ： 100L 熱麥汁加入酒花量定為 ,故酒花用量為： % ??? ： 4 710 0 ?? ： ?? ： ?? ： ?? ： ?? ： 設(shè)排出的濕麥糟含水分 80%， 麥糟量： )75100)(( ?? ??? 故濕糖化糟量： 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 15 設(shè)酒花在麥汁中的浸出率為 40%，酒花糟含水分以 80%計(jì)，則酒花糟量為： )80100( 100)40100( ??? ??? （以商品 干酵母計(jì)） 生產(chǎn) 100L 啤酒可得 2kg 濕酵母泥，其中一半做生產(chǎn)接種用，一半作商品酵母用，即為 1kg。 黑啤酒的物料衡算 根據(jù)上述衡算結(jié)果知， 100kg 原料生產(chǎn) 14176。 熱麥汁量為： ?? 又知 14176。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 13 第 3 章 啤酒生產(chǎn) 工藝計(jì)算 物 料衡算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 31 啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 項(xiàng) 目 名 稱 % 說 明 定額指標(biāo) 原料利用率 麥 芽 水 分 6 無水麥芽浸出率 75 原料配比 麥 芽 100 損 失 率 冷卻損失 對熱麥汁而言 發(fā)酵損失 濾過損失 1 包裝損失 1 總損失率 啤酒總損失率 7 對熱麥汁而言 100 kg 原料生產(chǎn) 14176。 ][c 桶裝（鮮、生、熟）啤酒二氧化碳不得小于 %（ m/m）。 P 二氧化碳 ][c %（ m/m） 雙乙酰 mg/L≤ 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 12 蔗糖轉(zhuǎn)化酶活 性 ][d 呈陽性 注： ][a 不包括低醇啤酒。 P 176。 P 總酸 （ mL/ 100mL）≤ 大于、等于 176。 P≥ 大于、等于 176。 P [] [] 等于、小于 176。 P [] [] 176。 P [] [] 176。 P [] [] 176。 P [] [] 176。 清酒罐 每周要 用 酸 、堿 洗一次，每隔 12 個(gè)月進(jìn)行 一次 CIP 系統(tǒng)清洗。清酒罐是過濾機(jī)和灌裝機(jī)之間的緩沖容器，為了灌裝穩(wěn)定，清酒需要停留 612小時(shí)才能灌裝，但清酒在清酒罐最多只能存放 3天。 本次設(shè)計(jì)采用貯酒溫度是 1℃ ,因?yàn)閷频谋Ｙ|(zhì)期有好處 ,但也不能太低因?yàn)榫茣?huì)結(jié)凍。 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(jī)離心或硅藻土過濾機(jī)粗濾后 ,再入膜濾除菌。 由于濾層鋪設(shè)在剛硬的支承環(huán)上，故管路壓力波動(dòng)，不致于引起預(yù)涂層折裂變形；濾柱是圓形截面，過濾表面積隨著濾層厚度而增加，當(dāng)濾層積聚成大的外直徑時(shí)，不僅僅外表面的硅藻土起過濾 作用，在較小直徑的內(nèi)部也引起過濾作用；在機(jī)殼內(nèi)部沒有任何活動(dòng)部件，這對滅菌是有利的；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。啤酒過濾的目的：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(xì)菌等微生物，提高啤酒的生物穩(wěn)定性。 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 當(dāng)外觀濃度降至 40pVDK＜ ,在 1 天內(nèi)降至 5℃停留 24 小時(shí)，排酵母 ,是為了提高啤酒的口感 、 味道及改善酵母泥的品質(zhì)。 在發(fā)酵的過程中雙乙酰的還原也是非常重要的環(huán)節(jié)，雙乙酰已被 視為啤酒好壞的標(biāo)度。本次設(shè)計(jì)采用的接種是設(shè)定在 %，因此接種后細(xì)胞濃度為 106個(gè) /ml，此細(xì)胞濃度對啤酒風(fēng)味物高級醇以及雙乙酰的含量是均勻合理的 ,對啤酒的發(fā)酵度與酒精度也是有幫助的，麥汁是分批進(jìn)入 ，為了減少 VDK前驅(qū)物質(zhì)α 2乙酰乳酸的生成量 ,要求滿罐時(shí)間在 12～18h 內(nèi)。冷卻通風(fēng)后的麥汁用酵母計(jì)量泵定量添加酵母 ,泵到錐形發(fā)酵罐，全量酵母與第一鍋麥汁一次性加入錐形罐 中。因此一天就要升到主發(fā)酵 溫度，并且采用的是自然升溫。 發(fā)酵工藝曲線如圖 22。相反，使用下面發(fā)酵酵母在釀制啤酒的發(fā)酵過程中，溫度 比較低，發(fā)酵時(shí)間比較長，發(fā)酵完畢之后，酵母大多沉聚在底部，像 Pilsner Beer,Munich Beer齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 這 類的著名啤酒，大多采用此種酵母進(jìn)行發(fā)酵。用上面發(fā)酵酵母釀造的啤酒，在發(fā)酵過程中，溫度比較高，發(fā)酵時(shí)間比較短，發(fā)酵完畢以后，酵母大多漂浮在上面。但不是所有的酵母都可以用來釀酒，用來釀制啤酒的酵母大部分是經(jīng)過人工培養(yǎng)的專用酵母，稱之為啤酒酵母。 啤酒酵母 酵母是生產(chǎn)所有酒類不可缺少的物質(zhì)，酵母的種類很多，啤酒 酵母的學(xué)名：Saccharomyces cerevisiae，根據(jù) Loder