【正文】 合各種釀造方法的要求，這種粉碎機(jī)每對輥之間有兩層篩子，將已粉碎的 麥芽過篩，細(xì)粒及細(xì)粉不再粉碎，較大的谷皮再經(jīng)過第二次粉碎，粗粒則經(jīng)第三對輥粉碎。其可達(dá)到的粉碎為 : 本科畢業(yè)設(shè)計 第 14 頁 共 52 頁 分級 篩號 (協(xié)定法標(biāo)準(zhǔn)篩 ) 優(yōu)質(zhì)麥芽 % (占總重量的百分?jǐn)?shù) ) 一般麥芽 % (占總重量的百分?jǐn)?shù) ) 谷皮 1 15 20 粗粒 2 25 25 細(xì)粒 5 30 25 細(xì)粉 30 30 輔料大米粉碎采用對輥式，大米粉碎的越細(xì)越好，但若要求的過細(xì)，則消耗的電功率過大，則經(jīng)濟(jì)不合算， 其分級情況如下表 : 分級 篩孔數(shù) (個 /cm3) 占總重量的百分?jǐn)?shù) % 粗粒 256 60 細(xì)粒 2500 25 細(xì)粉 1156 15 糖化車間采用八器組合，最旺季每天糖化 6 鍋，淡季可明顯減少，糖化方法采用雙醪一次煮出糖化法，此種方法制得的啤酒色澤淺，口味好，時間短，能耗少。其優(yōu)點是 :可以減少糊化鍋的體積，節(jié)省投資，同時可以促進(jìn)大米中淀粉的液化，降低料液的粘度，并且還可以降低啤酒成本，減少麥汁色度，改進(jìn)啤酒口味。 麥汁煮沸過程中添加酒花，添加量按每百升麥汁加 酒花，分三次加入煮沸鍋，第一次在滿開時，加入 20%的一般酒花，第二次在蒸發(fā) 40～ 45min 時加入 40%的苦型酒花，第三次在結(jié)束前 15min 加入 40%的香型酒花。回旋沉淀槽內(nèi)熱麥汁泵滿后，靜置 30min，待熱凝固物充分沉淀后排放，排放麥汁時應(yīng)從上到下依次開啟各個出口閥門，分段排料。在冷 本科畢業(yè)設(shè)計 第 15 頁 共 52 頁 卻過程中向麥汁充入經(jīng)過濾的無菌空氣，使麥汁中溶解氧達(dá)到 6～ 10mg/L，以備在發(fā)酵過程中所需氧氣。發(fā)酵周期為 20 天，滿罐后溫度不超過 7℃，最高發(fā)酵溫度 9℃，維持此溫度至 50%發(fā)酵度，發(fā)酵末期，發(fā)酵度距離最終發(fā)酵度為 10%左右，升溫到 12℃ ，至雙乙酰降至 左右時，降溫到 5℃排酵母，然后冷卻酒至 1℃再發(fā)酵。用熱水、堿水、強力胺清洗發(fā)酵罐。過濾采用硅藻土過濾加精濾的組合方式，這樣做可提高酒的質(zhì)量， 降低噸酒的水耗，降低排放負(fù)荷。以下幾點對酵母純種培養(yǎng)很重要：進(jìn)入增殖罐以前，一切工作都必須在無菌條件下進(jìn)行。但酵母培養(yǎng)溫度要逐步下降到車間溫度，以便在生產(chǎn)中達(dá)到完全的發(fā)酵能力；純種培養(yǎng)要使用打出麥汁，其中酒花苦味 物質(zhì)有抑制雜菌污染的作用。 2．?dāng)U陪溫度應(yīng)與發(fā)酵溫度相適應(yīng)。 3 設(shè)計計算說明 物料平衡計算 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 原料利用率 % 麥芽水分 5% 大米水分 10% 無水麥芽浸出率 75% 無水大米浸出率 95% 原料配比 麥芽：大米 =70： 30 冷卻損失 4% 發(fā)酵損失 1% 過濾損失 % 裝瓶損失 2% 總損失 % 100kg 原料生產(chǎn) 11 度淡色啤酒物料衡算 （ 1） 熱麥汁量 麥芽收率 （ 1005） /100=% 大米收率 （ 10010） /100=% 混合原料收得率 （ %+%） %=% 由上述得 100kg 混合原料得 11 度麥汁量 11 度麥汁 20 攝氏度相對密度 故熱麥汁 100 度體積： （ 2） 冷麥汁量 （ ） = （ 3） 發(fā)酵液量 （ ） = （ 4） 過濾酒量 （ ） = （ 5） 成品酒量 （ ） =603L 生產(chǎn) 100L11 度啤酒物料衡算 由上述計算可得以下結(jié)果； （ 1） 生產(chǎn) 100L 九度淡色啤酒需耗混合原料量 100/603x100=16kg 本科畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 共 52 頁 （ 2） 麥芽耗用量 = (3) 大米耗用量 = (4) 酒花耗用量 對淡色啤酒熱麥汁中加入酒花量 %，則耗用量 (5) 熱麥汁量 (6) 冷麥汁量 *100= （ 7） 濕糖化糟量 設(shè)排出濕麥糟含水量 80%，則濕麥糟量 *（ ）（ 10075） /（ 10080） = 濕大米糟量 *（ 10095） （ ） /（ 10080） = 濕糖化糟量 += (8) 酒花糟量 設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸出率 40%，且酒花糟水分量 80% 則 *（ 10040） /（ 10080） = （ 9） 回收濕酵母量 （以商品干酵母計） 生產(chǎn) 100L 啤酒得 2kg 濕酵母，一半接種，一半商用，濕酵母含水分 85%，則酵母固形物量 =1*（ 10085） /100= 水分 *100/（ 1008） = 設(shè)含水 8% （ 10） 回收二氧化碳量 11 度冷麥汁 浸出物為 11%*= 設(shè)發(fā)酵度 60%， 則 可 發(fā) 酵 液 浸 出 物 為 ： *= 則 二 氧 化 碳 生 成 量*4*44/342= 式中 44 為二氧化碳分子量 342 為麥芽糖分子量，設(shè) 11度啤酒含二氧化碳 %，則酒中含二氧化碳量為： *，釋放量 = （ 11） 空瓶用量 采用容量 500ML 酒瓶 100/*（ 1+） =201個 （ 12） 瓶蓋用量 100/*（ 1+） =202 個 （ 13） 商標(biāo)用量 100/*（ 1+） =201 個 糖化一次定額量 （ 1） 由以上設(shè)計中可得出 100kg原料可得成品啤酒 603L, 11 度啤酒 20 攝氏度密度 1080kg/m3 ， 603L 啤 酒 的 質(zhì) 量 本科畢業(yè)設(shè)計 第 18 頁 共 52 頁 M=603*1080/1000=，由此可得出年產(chǎn) 30 萬噸的啤酒所需要的量為： 300000000*100/=46065967kg 所以年產(chǎn) 30 萬噸啤酒所需的麥芽質(zhì)量： 46065967*=32246177kg 年產(chǎn) 30 萬噸啤酒所需的大米質(zhì)量：4606596732246177=13819790kg 生產(chǎn)的時間定為：旺季生產(chǎn) 175 天，每天糖化 6 次，淡季生產(chǎn) 150 天，每天糖化 4 次，則全年的總糖化次數(shù)為： 6x175+4x150=1050+600=1650 次 （ 2） 每次糖化物料衡算：每次糖化投料 46065967/1650=27919kg每次麥芽投料 = 每次大米投料= 啤酒廠糖化車間物料衡算一覽表 啤酒廠糖化車間物料衡算一覽表 物料名 稱 單位 100KG 混合物料 100L 11 度啤酒 糖化一次定額量 啤酒總量 混合原料 kg 100 16 27919 46065967 麥芽 kg 70 32246177 大米 kg 30 13819790 酒花 kg 764695 熱麥汁 L 299990790 冷麥汁 L 287990606 濕糖化糟 kg 88 40538051 濕酒花糟 kg 18011 本科畢業(yè)設(shè)計 第 19 頁 共 52 頁 耗水計算 啤酒廠耗水耗水包括糖化用水 ,包裝用水 ,清洗用水 ,培養(yǎng)酵母用水 ,冷卻用水等 以下按一天計算 糖化車間用水 350 噸 包裝車間用水 440 噸 過濾機(jī)用水 50 噸 酵母培養(yǎng)用水 5 噸 其它 (包括清洗用水 )5155 噸 一年用水 1950000 噸 平均每噸啤酒耗水約 6 噸 熱量平衡計算 本次設(shè)計采用二次煮出法 進(jìn)行糖化 ,具體工藝設(shè)計如下 : 79 發(fā)酵液量 L 285111483 過濾酒量 L 102 283683438 成品酒量 L 603 100 277777781 回收 CO2 kg 86143 空瓶量 個 1546 201 712179850 瓶蓋 量 個 1554 202 715865127 商標(biāo)量 個 1546 201 712179850 本科畢業(yè)設(shè)計 第 20 頁 共 52 頁 去發(fā)酵 煮沸強度 10% 冷凝固物 冷麥汁 酒花糟 熱凝固物 薄板 冷卻器 回旋 沉淀槽 90min 酒花 煮沸鍋 麥汁 麥糟 過濾 70℃ 糖化結(jié)束 78℃ 20min 10min 7min 13min 12min 料水比 1： 糖化鍋 熱水， 50℃ 70℃， 25min 5min 自來水 18℃ 糊化鍋 大米粉 麥芽粉 t0（℃）， 20min 麥芽粉 ℃， 60min 料水比 1： t（℃） 100℃， 10min 90℃ 20min 100℃， 40min 63℃， 60min 糖化用水耗熱量 Q1 糊化鍋加水量 G1=（ +） *= 糖化鍋加水量 G2=*= Gw= G1+ G2= 自來水平均溫度 T1=18℃ 糖化配料用水溫度 T2=50℃ Q1= Gw *CW*（ T1T2） = 第一次米醪煮沸耗熱量 Q2 Q2= Q2′+ Q2″+ Q2′″ 1 糊化鍋內(nèi)米醪中初溫 T0加熱至 100℃ 耗熱量 Q2′ Q2′=G 米醪 C 米醪 （ 100 T0） 計算米醪比熱容 C 米醪，經(jīng)驗公式 C 谷物 =[（ 100W） C0+] W 含水百分率 C0絕對谷物比熱容，取 （ kg*K） C 麥芽 =[（ 1005） +*5]= kj/（ kg*K） C 大米 =[（ 10010） +*10]= kj/（ kg*K） 本科畢業(yè)設(shè)計 第 21 頁 共 52 頁 C 米醪 =（ G 大米 C 大米 +G 麥芽 C 麥芽 +G1Cw ） /（ G 大米 +G 麥芽 + G1） = kj/（ kg*K）米醪初溫 To 設(shè)原料初溫 18℃ 熱水 50℃ ，則 To=[（ G 大米 C 大米 +G 麥芽 C 麥芽 ） 18+ G1 Cw50]/（ G 米醪 C 米醪 ） = Q2′= 2 煮沸過程蒸汽帶出熱量 Q2″ 設(shè)煮沸時間 40 分鐘，蒸發(fā)量 5%/h， 則蒸發(fā)水量 V1=G 米醪 *5%*40/60= 所以 Q2″= V1I= I煮沸 100℃ 水汽化潛熱 3 熱損失 Q2′″ 米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前兩次熱量 15% Q2′″=15%（ Q2′+ Q2″） = Q2=（ Q2′+ Q2″） = 第二次煮沸前混合醪升溫至 70℃ 的耗熱量 Q3 按糖化工藝來自糊化鍋煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應(yīng)為63℃ 。啤酒 萬噸 .旺季每天糖化 6 次 ,淡季每天糖化 4 次 ,每年糖化 1650次 .主發(fā)酵時間 6天 ,兩鍋裝入一個發(fā)酵罐 .11 度麥汁比熱容 kj/（ kg*K） .冷酶采用 25%酒精溶液比熱容 kj/（ kg*K） .麥芽糖厭氧發(fā)酵熱 q=麥汁發(fā)酵度 60%. 本科畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 共 52 頁 Q=Qt+Qnt Qt 工業(yè)耗冷 Qnt 非工業(yè)耗冷 麥汁冷卻耗冷量 Q1 一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法 使用冷卻介質(zhì)為 2℃ 的冰水 ,出口溫度 85℃ ,糖化車間送來的熱麥汁溫度 94℃ ,冷卻至發(fā)酵起始溫度 6℃ .每糖化一次得熱麥汁 升 ,相應(yīng)麥汁密度 1036 kg/ G=1036*=270926kg 又知 11℃ 麥汁比熱 ,則 1 小時完成冷卻過程耗冷量為 Q1=GC 麥汁 (t1t2)/ζ=270926**(946)/1=t 1 t2 分別為冷卻前后溫度 ζ 冷卻操作過程 每發(fā)酵兩罐 QT=2 Q1 = 相應(yīng)冰水耗量 M1= Q1/Cm(t2′t1′)=t2′ t1′分別為冷凍水的初溫 終溫 Cm水的比熱容 （ kg*K） 發(fā)酵耗冷量 Q2 發(fā)酵期間發(fā)酵放熱 Q2′ 假定麥汁固型物均為麥芽糖 ,而麥芽糖的厭氧發(fā)酵放熱量為 q=麥汁發(fā)酵度 60%.則 1 升麥汁放熱量 q0=*9%*60%= 據(jù)物料衡算 ,每鍋麥汁的冷麥汁量 升 ,則每錐形罐發(fā)酵放熱Q0′=**2=16634474kj 主發(fā)酵期為 6 天 ,每天糖化 6 批次 ,取系數(shù) ,忽略發(fā)酵麥汁升溫 .則發(fā)酵高峰期耗冷量為 Q2′=Q0′**6/(24*6*2)=519827kj 發(fā)酵后期后發(fā)酵液降溫耗冷 Q2″ 主發(fā)酵后期 ,發(fā)酵液溫度從 6℃