【正文】 合各種釀造方法的要求，這種粉碎機每對輥之間有兩層篩子，將已粉碎的 麥芽過篩，細粒及細粉不再粉碎，較大的谷皮再經過第二次粉碎，粗粒則經第三對輥粉碎。其可達到的粉碎為 : 本科畢業(yè)設計 第 14 頁 共 52 頁 分級 篩號 (協(xié)定法標準篩 ) 優(yōu)質麥芽 % (占總重量的百分數(shù) ) 一般麥芽 % (占總重量的百分數(shù) ) 谷皮 1 15 20 粗粒 2 25 25 細粒 5 30 25 細粉 30 30 輔料大米粉碎采用對輥式，大米粉碎的越細越好，但若要求的過細，則消耗的電功率過大，則經濟不合算， 其分級情況如下表 : 分級 篩孔數(shù) (個 /cm3) 占總重量的百分數(shù) % 粗粒 256 60 細粒 2500 25 細粉 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，第三次在結束前 15min 加入 40%的香型酒花?；匦恋聿蹆葻猁溨脻M后，靜置 30min，待熱凝固物充分沉淀后排放，排放麥汁時應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)設計 第 15 頁 共 52 頁 卻過程中向麥汁充入經過濾的無菌空氣，使麥汁中溶解氧達到 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量， 降低噸酒的水耗，降低排放負荷。以下幾點對酵母純種培養(yǎng)很重要：進入增殖罐以前，一切工作都必須在無菌條件下進行。但酵母培養(yǎng)溫度要逐步下降到車間溫度，以便在生產中達到完全的發(fā)酵能力；純種培養(yǎng)要使用打出麥汁，其中酒花苦味 物質有抑制雜菌污染的作用。 2．擴陪溫度應與發(fā)酵溫度相適應。 3 設計計算說明 物料平衡計算 基礎數(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 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 100L11 度啤酒物料衡算 由上述計算可得以下結果； （ 1） 生產 100L 九度淡色啤酒需耗混合原料量 100/603x100=16kg 本科畢業(yè)設計 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 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） = 設含水 8% （ 10） 回收二氧化碳量 11 度冷麥汁 浸出物為 11%*= 設發(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 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） 商標用量 100/*（ 1+） =201 個 糖化一次定額量 （ 1） 由以上設計中可得出 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 量 本科畢業(yè)設計 第 18 頁 共 52 頁 M=603*1080/1000=，由此可得出年產 30 萬噸的啤酒所需要的量為： 300000000*100/=46065967kg 所以年產 30 萬噸啤酒所需的麥芽質量： 46065967*=32246177kg 年產 30 萬噸啤酒所需的大米質量：4606596732246177=13819790kg 生產的時間定為：旺季生產 175 天，每天糖化 6 次，淡季生產 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 本次設計采用二次煮出法 進行糖化 ,具體工藝設計如下 : 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 商標量 個 1546 201 712179850 本科畢業(yè)設計 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℃