【正文】 間 大麥通過發(fā)芽過程將內(nèi)含的難溶性淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜卺勗旃ば虻目扇苄蕴穷?。結(jié)晶麥芽是經(jīng)由蒸汽處理的麥芽，慢慢燉煮后再干燥處理，它的顏色較黑，并有如咖啡般的味道。 工藝流程 大麥的清選 → 大麥分級(jí) → 浸麥 → 大麥發(fā)芽 → 麥芽干 燥 →除根 。這樣麥皮以及麥芽內(nèi)容物就會(huì)吸水分，變得有彈性，麥芽內(nèi)容物也能從麥皮中被分離出來并被粉碎，而麥皮幾乎沒有損傷，使過濾能力得以改善，粉碎得很細(xì)的麥芽內(nèi)容物能更好地被分解。 糖化槽：往剩余的麥芽中加入適當(dāng)?shù)臏厮⒓尤朐诤佒兄蠓羞^的輔料。 麥汁過濾槽：將糖化槽中的原漿過濾后，即得到透明的麥汁（糖漿）。 (三 ) 發(fā)酵車間 發(fā)酵罐：在冷卻的麥汁中加入啤酒酵母使其發(fā)酵。 (四 ) 精煉糖車間 精煉糖：在某些啤酒中精煉糖是重要的添加物。我們通過加入大米來獲取精煉糖，使啤酒的口味更加清爽，以符合消費(fèi)者口味的需要。 裝瓶、裝罐機(jī)：釀造好的啤酒先被裝到啤酒瓶或啤酒罐里。 洗瓶機(jī)：洗凈回收的啤酒瓶。 感官檢查：由專門的負(fù)責(zé)人員進(jìn)行實(shí)際品嘗。而浸出物的主要數(shù)量只能 在糖化中通過酶的作用產(chǎn)生。酶的重要特性是它分解底物時(shí)的活力。 在一定溫度下酶的活力是可以改變的。 2. PH 值：因?yàn)殡S著 PH值的變化，酶的卷曲結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生改變，所以酶的活力也取決于 PH 值。淀粉的分解 ， 淀粉必須徹底分解成糖以及不使碘液變色的糊精。 發(fā)酵過程工藝控制 各種因素對(duì)淀粉分解的影響 1． 溫度： 在 62~64℃長時(shí)間的糖化，可以得到最終發(fā)酵度較高的啤酒；若超過此溫度，在 72~75℃長時(shí)間糖化，則得到最終發(fā)酵度低、含糊精豐富的啤酒。 ： 在糖化過程中，酶的作用并不是均勻的。在溫度 62 ~68℃之間，酶的最高活力較大。 1. PH 值： 醪液的 PH 值在 ~ 時(shí)，可以看作是兩種淀粉酶的最佳 PH魯東大學(xué)工廠設(shè)計(jì) 10 值范圍。形成叫多的可發(fā)酵性糖，提高最終發(fā)酵度。由于碘液遇到淀粉和較大的糊精僅在冷醪中顯色，因此必須將碘檢醪液樣品冷卻。糖化終了的醪液，碘檢時(shí)絕對(duì)不能出現(xiàn)變色；在麥汁煮沸終了，還必須進(jìn)行碘檢（后糖化）。人們稱此為“藍(lán)色糖化”。采取的不久措施是：取麥芽浸出液或頭道麥汁添加到發(fā)酵中的麥汁里 在發(fā)酵的過程中，人工培養(yǎng)的酵母將麥芽汁中可發(fā)酵的糖份轉(zhuǎn)化為酒精和二氧化碳，生產(chǎn)出啤酒。這種泡沫在第 3或第 4天達(dá)到它的最高階段。酵母在發(fā)酵完麥芽汁中所有可供發(fā)酵的物質(zhì)后，就開始在容器底部形成一層稠狀的沉淀物。 四．工藝計(jì)算 15000t/a 啤酒廠糖化車間的物料衡算 啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算主要項(xiàng)目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化槽和酒花槽） 等。 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 根據(jù)表 1 的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行 100kg 原料生產(chǎn) 12176。淡色啤酒的物料衡算，最后進(jìn)行 150000t/a 啤酒廠糖化車間的物料平衡計(jì)算。淡色啤酒 的物料衡算 (1)熱麥計(jì)算 根據(jù)表 1 可得到原料收率分別為： 麥芽收率為： *（ 1006） /100=% 大米收率為： *（ 10013） /100=% 混合原料收得率為： （ %+ %） *%=% 由上述可得 100kg混合料原料可制得的 12176。麥汁在 20℃時(shí)的相對(duì)密度為 ，而 100℃熱麥汁比 20℃時(shí)的麥汁體積增加 倍，故熱麥汁（ 100℃）體積為： 247。淡色啤酒的物料衡算 根據(jù)上述衡算結(jié)果知， 100kg 混合原料可生產(chǎn) 12176。淡色啤酒需耗混合原料量為： （ 1000/） 100= (kg) （ 2）麥芽耗用量為： 70%=(kg) （ 3）大米耗用量 為： =(kg) （ 4）酒花耗用量：對(duì)淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為 %，故為： (574/) 1000%=(kg) （ 5）熱麥汁量為：（ 574/） 1000=1063(L) （ 6）冷麥汁量為：（ ） 1000=1031(L) （ 7）濕糖化糟量 設(shè)熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為 80%，則濕麥芽糟量為： [（ ）（ 10075） /（ 10080） ] =(kg) 而濕大米糟量為： [（ ）（ 10092） /（ 10080） ] =(kg) 故濕糖化糟量為： +=(kg) （ 8）酒花糟量 設(shè)麥汁煮沸過程干酒花浸出率為 40%，且酒花糟水分含量為 80%，則酒花糟量為： [（ 10040） /（ 10080） ] =(kg) 150000t/a 12176。由此可計(jì)算出每次投料量及其他項(xiàng)目的物料平衡。 表 2 啤酒廠釀造車間物料衡算表 物料名稱 單位 對(duì) 100kg混合原料 1000L 12 176。 工程流程示意圖如圖 2 所示，其中的投料量為糖化一次的用料量（計(jì)算參表 2） 糖化用水耗熱量 Q1 根據(jù)工藝，糊化鍋加水量為： m1=（ 5556+） =(kg) 式中， 為糊化一次大米粉量， 為糊化鍋加入的麥芽粉量（為大米量的 20%） 圖 3 啤酒廠糖化工藝流程圖 而糖化鍋加水量為： m2= =(kg) 式中， 為糖化一次糖化鍋投入的麥芽粉量，即 =(kg) 而 為糖化一次麥芽定額量。式中 W為含水百分率； c0 為絕對(duì)谷物比熱容，取 c0=(Kg?K). C 麥芽 =[（ 1006） + 6]=(Kg?K) C 大米 =[（ 10013） + 13]=(Kg?K) C 米醪 =（ m 大米 c 大米 +m 麥芽 c 麥芽 + m1cww） /(m 大米 +m麥芽 + m1) =(5556++)/( 5556++) = KJ/(Kg?K) (2) 米醪的初溫 t0 設(shè)原料的初 溫為 18℃，而熱水為 50℃，則 t0 =[（ M 大米 c 大米 +M 麥芽 c 麥芽 ） 18+ M1cww 50]/( M 米醪 C 米醪 ) =[(5556 + ) 18+ 50]/（ ） =℃ 其中 m 米醪 =（ kg） （ 3）把上述結(jié)果代如 1 中，得： Q21= （ ） =*106 KJ 煮沸過程 蒸汽帶出的熱量 Q22 設(shè)煮沸時(shí)間為 40min，蒸發(fā)量為每小時(shí) 5%，則蒸發(fā)水量為： V1=m 米醪 5% 40/60=% 40/60= Kg 故 Q22= V1I= =*106KJ 式中， I 為煮沸溫度（約為 100℃）下水的汽化潛熱（ KJ/Kg） 熱損失 Q23 米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前兩次的耗熱量的 15%，即： Q23=15%（ Q21+Q22） 由上述結(jié)果得： Q2=（ Q21+Q22） =（ *106+*106） =*106KJ 第二次煮沸前混合醪升溫至 70℃的耗熱量 Q3 按照糖化工藝，來自糊化鍋的煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應(yīng)為 63℃，故混合前米醪先從 100℃冷卻到中間溫度 t0。 由上述結(jié)果得 Q3 Q3=m 混合 C 混合 （ 7063） = （ 7063） =*106（ kJ） 第二次煮沸混合醪的耗熱量 Q4 由糖化工藝流程可知： Q4=Q41+Q42+Q4 混合醪升溫至沸騰所耗熱量 Q41 （ 1）經(jīng)第一次煮沸后米醪量為： M/米醪 =M 米醪 V==(kg) 故進(jìn)入第二次煮沸的混合醪量為： M 混合 =M 米醪 +M 麥醪 =+= (kg) （ 2）根據(jù)工藝，糖化結(jié)束醪溫為 78℃，抽取混合醪的溫度為 70℃，則送到第二次煮沸的混合醪量為： [M 混合 (7870)]/[M 混合 (10070)] 100%=% 故 Q41=%M 混合 c 混合 （ 10070） =*106（ kJ） 二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量 Q42 煮沸時(shí)間為 10min，蒸發(fā)強(qiáng)度 5%，則蒸發(fā)水分量為： V2=%M 混合 5% 10/60 =*5%10/60 =(kg) Q42=IV2= =*106 (kJ) 式中， I 為煮沸溫度下飽各蒸汽的焓（ kJ/kg） 熱損失 Q43 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)有： Q42=15%（ Q41+Q42） 把上述結(jié)果代入公式得 則 Q4 =（ Q41+Q42） =*（ *106 +*106） =*106 (kJ) 洗槽水耗熱量 Q5 設(shè)洗槽水平均溫度為 80℃，每 100kg 原料用水 450kg，則用水量為 : M=22212450/100=99954(kg) 故 Q5=MCw(8018)=99954 (8018)=*106 (kJ) 麥汁煮沸過程耗熱量 Q6 6362616 ??? 麥汁升溫至沸點(diǎn)耗熱量 Q61 由表 2 啤酒廠釀造車間物料衡算表可知， 100kg 混合原料可得到 574kg 熱麥汁，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： M 麥汁 =22212 574/100=127497（ kg） 又 C 麥汁 =（ 16656 +5556 +22212 ） /（ 22212 ） =(kJ/) 故 Q61= M 麥汁 C 麥汁 (10070)=127497 30=*106 (kJ) 魯東大學(xué)工廠設(shè)計(jì) 15 煮沸強(qiáng)度 10%，時(shí)間 ，則蒸發(fā)水分為： V3=12749710%=(kg) 故 Q62=I V3=*=*106 (KJ) 熱損失為 )%(15 626163 Q ?? 把上述結(jié)果代入上式得出麥 汁煮沸總耗熱 Q6 =(Q61+ Q62)=*106 (KJ) 糖化一次總耗熱量 Q總 Q總 =Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 = *106（ KJ） 糖化一次砂耗用蒸汽用量 D 使用表壓 的飽和蒸汽， I=,則： D= Q 總 /[（ Ii）η ] = *106 /[() 95% ] =53759(kg/h) 式中， i為相應(yīng)冷凝水的焓（ ）；η為蒸汽的熱效率，取η =95%。最后若需要耗用冷凍水，則在以下“耗冷量計(jì)算”中將會(huì)介紹 最后，把上述結(jié)果列成熱量消耗綜合表，如表 3 表 3 30000t/a 啤酒廠糖化車間總熱量衡算表 名稱 規(guī)格 （ MPa） 每噸消耗定額（ kg） 每小時(shí)最大用量（ kg/h） 每晝夜消耗量（ kg/d） 每年消耗量（ kg/a） 蒸汽 （表壓） 448 21567 322554 69886700 150000t/a 啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量衡算 啤酒發(fā)酵工藝有上面發(fā)酵和下面發(fā)酵兩大類，而后者有傳統(tǒng)的發(fā)酵槽發(fā)酵和錐形罐發(fā)酵等之分 [8]。下面以目前我國應(yīng)用最普遍的錐形罐發(fā)酵工藝進(jìn)行 150000t/a 啤酒廠發(fā)酵車間的耗冷量計(jì)算。淡色啤酒 150000t。主發(fā)酵時(shí)間 6 天； 4鍋麥汁裝 1個(gè)錐形罐； 12176。 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 ??6 工藝耗冷量 Qt 麥汁冷卻耗冷量 Q1 近幾年來普遍使用一段式串聯(lián)逆流式麥汁冷卻方法 [9]。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℃。設(shè)發(fā)酵度為 60%，則 1L 麥汁放熱量為： q0=12%60%=(kJ) 根據(jù)物料衡算，每鍋麥汁的冷麥汁量為 123720L,則每錐形缺罐發(fā)酵放熱量為： Q01=1237204=*10 6 (kJ) 由于工藝規(guī)定主發(fā)酵時(shí)間為 6 天，每天糖化 6鍋麥汁（旺季），并考慮到發(fā)酵放熱不平衡，取系數(shù) ,忽略主發(fā)酵的升溫，則發(fā)酵高溫時(shí)期耗冷量為： Q21 =（ Q01 6） /(24 6 4) =(*1066)