【正文】 ）設(shè)計(jì)為主導(dǎo)，為其他配套專業(yè)（如全廠總平面、土建、采暖通風(fēng)、水電、環(huán)保、行政管理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)與概算等單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)）提供設(shè)計(jì)依據(jù)和提出要求。 設(shè)計(jì)要求：生產(chǎn)方案和平面布局合理，工藝流程設(shè)計(jì)和設(shè)備選擇及生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有先進(jìn)性與合理性，工藝計(jì)算正確，繪圖規(guī)范，必須有計(jì)算機(jī)繪圖，綜合指標(biāo)達(dá)到同類工廠先進(jìn)水平，“三廢”環(huán)保符合國家有關(guān)規(guī)定。因本人缺少在工廠的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，所以，設(shè)計(jì)過程中各個工藝控制點(diǎn)均來自參考文獻(xiàn)，具有一定的不準(zhǔn)確性，這樣就會存在很多問題與不足，設(shè)計(jì)效果有待考證，同時也敬請老師指出。采用已成熟的生產(chǎn)技能和設(shè)備，使建廠后即能順利投產(chǎn)，并能到達(dá)預(yù)設(shè)能力。生產(chǎn)出能滿足人們口味的優(yōu)質(zhì)啤酒，做到投資少，收效快的效果。廠址選擇合理與否，將直接影響工廠前期的基建投資、建廠速度和企業(yè)后期的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。廠址選擇必須遵尋以下原則：廠址選擇必須符合工業(yè)布局、符合所在地區(qū)、城市規(guī)劃的要求，按照國家有關(guān)法律、法規(guī)及建設(shè)前期工作的規(guī)定進(jìn)行；充分利用各地區(qū)的有利條件，避開或克服不利條件；充分利用當(dāng)?shù)厝肆?、物力、?cái)力和自然資源，保護(hù)環(huán)境；節(jié)約用地，不占用良田急經(jīng)濟(jì)效益高的土地，并符合國家現(xiàn)行土地管理、環(huán)境保護(hù)、水土保持等法規(guī)有關(guān)規(guī)定；使企業(yè)接近原料、能源產(chǎn)地和產(chǎn)品消費(fèi)區(qū)，消除不合理運(yùn)輸。工廠總平面是一項(xiàng)設(shè)計(jì)面廣、影響重大的設(shè)計(jì)任務(wù)，有“一張藍(lán)圖值千金”的比喻。總平面設(shè)計(jì)要求:1) 依據(jù)批準(zhǔn)的計(jì)劃任務(wù)書及廠址選擇報(bào)告書的內(nèi)容，布置緊湊，節(jié)約用地，因地制宜地進(jìn)行總平面設(shè)計(jì)。3) 布置必須符合國家有關(guān)規(guī)范和規(guī)定，諸如：防火、衛(wèi)生、防震、人防等規(guī)范，并結(jié)合當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)與其他工業(yè)的協(xié)作條件。5) 筑物間距應(yīng)按有關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)。6)　有影響的車間，盡量不要放在同一建筑物里，但相似車間應(yīng)盡量放在一起，提高場地利用率。總平面設(shè)計(jì)對一個啤酒工廠的發(fā)展前途以及地區(qū)的的資源、農(nóng)業(yè)發(fā)展來說意義十分重大，所以，總平面設(shè)計(jì)必須依照以上要求第四章 工藝設(shè)計(jì) 啤酒生產(chǎn)總工藝設(shè)計(jì) 原料選擇1) 大麥 適于啤酒釀造用的大麥為二棱或六棱大麥。啤酒用大麥的品質(zhì)要求為：殼皮成分少，淀粉含量高，蛋白質(zhì)含量適中（9～12%）；淡黃色，有光澤；水分含量低于13%；發(fā)芽率在95%以上。淡色啤酒用水要求為：無色，無臭，透明，無浮游物，味純正，無生物污染；硬度低；鐵、錳含量低（含量高對啤酒的色、味有害，而且能引起噴涌現(xiàn)象）；不含亞硝酸鹽。使啤酒具有獨(dú)特的苦味和香氣并有防腐和澄清麥芽汁的能力。其有效成分為酒花樹脂和酒花油。4) 酵母 酵母是用以進(jìn)行啤酒發(fā)酵的微生物。啤酒工廠為了確保酵母的純度，進(jìn)行以單細(xì)胞培養(yǎng)法為起點(diǎn)的純粹培養(yǎng)。5) 大米 淀粉含量高，浸出率也高，含油質(zhì)較少。以大米為輔助原料釀造的啤酒色澤淺，口味清爽。6) 糖類 大都在產(chǎn)糖地區(qū)應(yīng)用，一般使用量為原料的10～20%。 原料處理原料處理包括對大米和麥芽的處理。1) 原料輸送 原料輸送方式主要有風(fēng)力輸送和機(jī)械輸送兩種。不宜采用風(fēng)力輸送，因?yàn)轱L(fēng)力輸送不但能耗大，而且易使麥皮破碎。3) 原料貯存 原料貯存可采用筒倉、平倉?，F(xiàn)大中型啤酒廠一般選用鋼板筒倉。5) 除塵 在原料的投料、輸送和精選過程中必須安裝除塵系統(tǒng)才能符合環(huán)保要求和提供良好的生產(chǎn)工作環(huán)境。 啤酒生產(chǎn)工藝要點(diǎn)啤酒的生產(chǎn)主要包括麥芽制備、麥汁制造、啤酒發(fā)酵、后處理及包裝四大工序，每一個部分都很重要。麥芽是啤酒的靈魂，麥芽質(zhì)量是否能達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)將直接影響啤酒的質(zhì)量。％；麥粒整齊度，％以上；精選率一般為85％～90％。浸麥主要是為了供給大麥發(fā)芽時所需要的水分，通過洗麥，除去浮麥，浸出皮殼中的色素、單寧和鹽類等有害物質(zhì)，提高發(fā)芽的質(zhì)量。4） 發(fā)芽 大麥經(jīng)過浸漬，吸收了一定的水分，使麥粒脫離休眠狀態(tài)，在適當(dāng)?shù)臏囟群统渥愕目諝鈼l件下，使之生成新鮮麥芽的過程被稱之為發(fā)芽。5） 干燥 干燥的作用是使綠麥芽的水分降低，發(fā)芽停止，從而便于去根和貯藏。6） 除根 經(jīng)干燥后的麥根十分焦脆，只要稍加摩擦就能脫落。 麥汁的制造麥汁制造俗稱糖化，即指麥芽及輔料的粉碎，醪的糖化、過濾以及麥汁煮沸、冷卻的過程。麥汁制造過程包括：原料的糊化、糖化，糖化醪的過濾，混合麥汁加酒花煮沸，麥汁處理—澄清、冷卻、通氧等一系列物理學(xué)、化學(xué)、生物化學(xué)的加工過程。粉碎是為了增加原料和水的接觸面積，使原料及麥芽內(nèi)可溶物質(zhì)浸出，促進(jìn)難溶物質(zhì)溶解。粉碎時要控制麥芽及其輔料適宜的粉碎度，有助于較好地處理質(zhì)量較差的麥芽，降低麥皮的浸出物含量，加快糖化過程的物質(zhì)溶解，縮短糖化時間，提高收率，使糖化過程的自動化操作處于最佳狀態(tài)。糖化是指將麥芽和輔料中高分子貯藏物質(zhì)及其分解產(chǎn)物（淀粉、蛋白質(zhì)、核酸、植酸鹽、半纖維素等及其分解中間產(chǎn)物），通過麥芽中各種水解酶類作用以及水和熱力作用，使之分解并溶解于水，此過程稱為“糖化”。糖化過程是一個非常復(fù)雜的生化過程。麥芽醪的過濾包括如下三個過程：殘留在糖化醪中的耐熱性的α－淀粉酶，將少量的高分子糊精進(jìn)一步液化，使之全部轉(zhuǎn)變成無色糊精和糖類，提高原料浸出物收率；從麥芽醪中分離出“頭號麥汁”；用熱水洗滌麥糟，洗出吸附于麥糟的可溶性浸出物，得到“二濾、三濾麥汁”。5) 麥汁的冷卻 麥汁煮沸定型后，必須立即進(jìn)行冷卻，目的在于麥汁冷卻至定型溫度，適合酵母發(fā)酵的需要；充入一定量的氧氣以利酵母繁殖；除去麥汁煮沸及冷卻時凝聚的沉淀物和酒花，以利發(fā)酵和提高啤酒質(zhì)量。 啤酒發(fā)酵將預(yù)先制備好的啤酒酵母接種于被冷卻的麥汁內(nèi)，啤酒發(fā)酵便開始了。所謂前發(fā)酵，實(shí)際上是接種酵母泥處于休眠階段（芽生率0％），酵母和麥汁接觸后，有較長生長滯緩期，才能進(jìn)入出芽繁殖細(xì)胞濃度達(dá)到2107個/ml時，發(fā)酵麥汁表面開始起沫，此階段為前發(fā)酵。主發(fā)酵過程工藝的控制很重要，重點(diǎn)控制的是溫度、濃度和時間。 后處理及包裝經(jīng)過貯藏后的成熟皮具，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，必須經(jīng)過過濾或分離將其除去，以得到清亮透明的啤酒。然后，才可進(jìn)行包裝。單用半滲透膜一次處理可制新啤酒，且能達(dá)到無菌水平。啤酒包裝是啤酒生產(chǎn)的最后一道工序，對啤酒質(zhì)量與外觀有直接的影響。一般在當(dāng)?shù)劁N售的啤酒以不經(jīng)殺菌的桶裝或瓶裝、罐裝鮮(生）啤酒為主,而運(yùn)至外地銷售的以及出口啤酒，則通常是經(jīng)過殺菌的瓶裝或罐裝熟啤酒，或經(jīng)無菌過濾的純生啤酒，其保質(zhì)期較長。干法粉碎可調(diào)節(jié)麥芽粉碎度，根據(jù)麥芽質(zhì)量來控制，此法成本較低，可以節(jié)省浸泡這一環(huán)節(jié)，但粉塵污染較大，本設(shè)計(jì)采用干法粉碎。2) 糖化方法 糖化過程是一項(xiàng)非常復(fù)雜的生化反應(yīng)過程，也是啤酒生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)今，出于節(jié)省投資成本，使用了大量的輔料代替了原有的部分麥芽，從而出現(xiàn)了一種新的糖化方法，復(fù)式浸出糖化法，它是由這兩種方法演變而來的方法。它具有加水比大，避免添加過多的麥芽，再糊化煮沸時。因此本設(shè)計(jì)采用復(fù)式浸出糖化法。3) 過濾方法 采用過濾槽法。由于表面積大，過濾的也較為充分，效率較高。夾套式是比較古老的加熱方式，他加熱循環(huán)好，但是煮沸麥汁的量受限制，制作也比較麻煩，實(shí)用于中小型廠。本設(shè)計(jì)采用內(nèi)加熱式，麥汁通過垂直安裝在煮沸鍋內(nèi)的列管式換熱器的列管而被加熱向上沸騰，同時蒸汽被冷凝為液體。5) 麥汁澄清設(shè)備 采用回旋沉淀槽。由于在槽內(nèi)運(yùn)動，離心力的和其反作用力的合力把顆粒推向槽底部中央，達(dá)到沉淀的目的。6) 麥汁暫存槽 麥汁在過濾后溫度為78度左右，經(jīng)薄板換熱器使溫度升至90度左右，再進(jìn)入暫存槽，提高了糖化次數(shù)，節(jié)省了投資能耗，在煮沸鍋中加熱時可縮短到沸騰的時間。2) 糊化：糊化鍋料水比為1：5，投料后升溫至50186。C是蛋白酶最適溫度，有利于氨基酸的產(chǎn)生，調(diào)PH，加入耐溫α淀粉酶，保溫10分鐘。C，然后升溫至100186。3) 糖化：糖化鍋料水比為1：，加入39186。C，保持30分鐘，升溫至51186。C糊化醪打入糖化鍋，保持在63186。C以碘液檢查為主，直至變色，表示糖化徹底，升溫至78186。由于采用了高輔糖化，所以投料糖化前應(yīng)加入耐高溫的α淀粉酶。5) 甲醛的加入：%的甲醛來降低麥汁中花色苷的含量。C），～，洗糟水溫度為80186。當(dāng)洗糟殘液濃度達(dá)到工藝規(guī)定值，過濾結(jié)束。第一次：煮沸5～15分鐘，添加總量的5～10%，主要是消除煮沸時的泡沫；第二次：煮沸30～40分鐘后，添加總量的55～60%，主要是萃取α酸，促其異構(gòu)；第三次：煮沸完成前15分鐘，加入35%，萃取酒花油，提高酒花香。冷卻介質(zhì)為2186。C，熱麥汁進(jìn)口溫度為8186。C，冷卻時間為1小時。C左右。 c、冷卻面積大。2) 麥汁充氧：麥汁冷卻到發(fā)酵接種溫度后，接觸氧，此時氧反應(yīng)微弱，氧在麥汁中成溶解狀態(tài)，它是酵母前期發(fā)酵繁殖所必須的。通入無菌空氣，使麥汁含氧量達(dá)到8mg/L。由于發(fā)酵基質(zhì)（麥汁）和酵母對流獲得強(qiáng)化，可加速發(fā)酵；b、廠房投資節(jié)省。冷卻是直接冷卻發(fā)酵罐和酒液，而且冷卻介質(zhì)再強(qiáng)制循環(huán)下，傳熱系數(shù)高，比傳統(tǒng)發(fā)酵節(jié)省40～50%的冷耗。依賴CIP自動化清洗消毒，工藝衛(wèi)生易得到保證。通過不斷的添加助濾劑，使過濾性能得到更新，補(bǔ)充，具有過濾性強(qiáng)，對過濾很渾濁的酒比棉餅過濾省氣、省水、省工的特點(diǎn)。C，第三鍋是8186。C。3）106個/L。4) 滿罐8186。C 24小時，排冷凝物及死酵母。C。C恒溫35天，進(jìn)行雙乙酰還原。8) (24h)，恒溫24h，排第二次酵母35min。 發(fā)酵工藝參數(shù)的確定1) 進(jìn)罐方法 以前采用冷卻麥汁混合酵母后分批進(jìn)入繁殖罐，使酵母克服滯緩期。2) 接種量和起酵溫度 麥汁直接進(jìn)罐法，為了縮短發(fā)酵時間，大多采用較高接種量，﹪，接種后細(xì)胞濃度為（15177。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23℃，目的是使酵母繁殖在較低溫度下進(jìn)行，減少酵母代謝副產(chǎn)物過多積累。中溫發(fā)酵適用于新菌株，釀造淡爽啤酒。VDK還原初期一般均不排放酵母，就是發(fā)酵全部酵母參與VDK還原，這樣可縮短還原時間。再降溫、排酵母、貯酒中，VDK有少量下降，則可達(dá)到要求。發(fā)酵中酵母的毒物，會抑制酵母繁殖和發(fā)酵速率。 發(fā)酵車間主要設(shè)備選擇發(fā)酵車間主要設(shè)備一覽表：名稱規(guī)格處理物料量數(shù)量酵母洗滌槽V有效=2發(fā)酵罐錐形，不銹鋼，套內(nèi)為4～35℃，套內(nèi)為4～5℃V總=300m310處理罐錐形，不銹鋼，套內(nèi)為4～35℃，套內(nèi)為4～5℃1發(fā)酵醪泵80r～60A，H=30m，Q=45m3/h輸送泵FM=65～40Q=～H=～酵母離心機(jī)Q=20m3/h1膠木培養(yǎng)罐150L1一級擴(kuò)大罐1二級擴(kuò)大罐24m3/臺1酵母種子貯存罐V有效=2m3夾套保溫1冰水箱V有效=90m31啤酒過濾機(jī)棉式過濾機(jī)Φ500020塊板框過濾機(jī)（J）194塊棉餅32879L/h1貯酒罐V有效=30m311清酒罐D(zhuǎn)=4000mmH==2960mmV總=100m3100 m33第五章 工藝計(jì)算 主要產(chǎn)品的物料衡算 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)我國啤酒生產(chǎn)現(xiàn)況，有關(guān)生產(chǎn)原料配比、工藝指標(biāo)及生產(chǎn)過程的損失等數(shù)據(jù)如表1所示。淡色啤酒的物料計(jì)算，然后進(jìn)行100L10176。 100kg原料（70%麥芽，30%大米）生產(chǎn)10176。熱麥汁量為：（%100）/10%=(kg)又知10176。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)10176。淡色啤酒需耗混合原料量為：（100/）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：對淺色啤酒，%，故為：(100/) %=(kg) （5）熱麥汁量為：（）=(L) （6）冷麥汁量為：（）=(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： [（）（10078）/（10080）]=(kg) 而濕大米糟量為： [（）（10090）/（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) 20萬噸10176。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