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文檔簡介

1、 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)2萬噸9度料酒糖化工藝及車間布置設(shè)計(jì)學(xué) 生: 學(xué) 號: 08121030103專 業(yè): 生物工程班 級: 08 級4 班指導(dǎo)教師: 四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院 2012 年5月30畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)(論文)題目:年產(chǎn)2萬噸9度料酒糖化工藝及車間布置設(shè)計(jì)學(xué)院:生物工程 專業(yè): 生物工程 班級: 08級4班 學(xué)號:08121030103學(xué)生: 指導(dǎo)教師: 接受任務(wù)時(shí)間: 2012-01-10 教研室主任: (簽名)二級學(xué)院院長: (簽名)1畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)的主要內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容:1.料酒糖化工藝、工藝參數(shù)的論證與設(shè)計(jì)。料酒生產(chǎn)其他工藝及工藝參數(shù)的選擇2.料酒糖化車間設(shè)

2、備布置設(shè)計(jì);3.全廠物料衡算、熱量衡算及耗水量計(jì)算;4.繪制料酒糖化車間設(shè)備平面布置圖、糖化車間帶控制點(diǎn)流程圖和全廠工藝流程方塊圖;基礎(chǔ)參數(shù):全年生產(chǎn)天數(shù)300天。原料為大米,大米含淀粉78%水分10.0%。基本要求:畢業(yè)環(huán)節(jié)中態(tài)度積極端正,嚴(yán)格遵守紀(jì)律,實(shí)事求是,不得弄虛作假和抄襲。學(xué)生應(yīng)定期向指導(dǎo)教師匯報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)展并就設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題及時(shí)交流溝通;2指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明吳思方主編.發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)概論.北京.m中國輕工業(yè)出版社. 2005梁世中主編.生物工程設(shè)備.北京.m中國輕工業(yè)出版社.2005姚玉英主編.化工原理.上.天津.m天津大學(xué)出版社.1999石光源編寫.機(jī)械制圖.北京.m

3、高等教育出版社.19903進(jìn)度安排設(shè)計(jì)(論文)各階段名稱起 止 日 期工藝論證2012.3.153.30工藝計(jì)算2012.4.14.20主體設(shè)備設(shè)計(jì)選型、附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)選型2012.4.215.10圖紙繪制2012.5.115.25說明書撰寫2012.5.256.5注:本表在學(xué)生接受任務(wù)時(shí)下達(dá)摘 要本設(shè)計(jì)是對年產(chǎn)2萬噸9度料酒糖化工藝及車間的初步設(shè)計(jì),主要包括料酒糖化工藝、工藝參數(shù)的論證與設(shè)計(jì)。料酒生產(chǎn)其他工藝及工藝參數(shù)的選擇,料酒糖化車間設(shè)備布置設(shè)計(jì);全廠物料衡算、熱量衡算及耗水量計(jì)算;繪制料酒糖化車間設(shè)備平面布置圖、糖化車間帶控制點(diǎn)流程圖和全廠工藝流程方塊圖。此次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是糖化過程。

4、采用間歇二次噴射二次液化法,在糖化方法選用間歇糖化后得到糖化醪,冷卻后進(jìn)入發(fā)酵車間。在發(fā)酵階段,采用了活性干酵母,經(jīng)過活化后進(jìn)入發(fā)酵罐,進(jìn)行間歇發(fā)酵。發(fā)酵120h后進(jìn)行過濾出清酒,然后經(jīng)過調(diào)配、煎酒、冷 卻、檢驗(yàn)、膜過濾、暫儲存、灌裝,完成料酒的生產(chǎn)工藝的全過程。關(guān)鍵詞:料酒,糖化工藝,車間設(shè)計(jì)abstract this design is an annual output of 20000 tons of wine9mashing and workshop of the preliminary design, including wine, process parameters of sac

5、charification process argumentation and design. wine production process and process parameter selection, cooking wine saccharification workshop equipment layout design; the whole plant material balance, heat balance and water consumption calculation; drawing wine saccharification equipment layout, w

6、orkshop take control of the flow chart and the whole process block diagram. this design are the main contents of saccharification process. intermittent secondary injection of the secondary liquefaction, saccharifying methods in intermittent saccharification after mash, cooling into fermentation work

7、shop. in the fermentation stage, using active dry yeast in fermentation tank, after being activated, batch fermentation. after 120h fermentation filtered out wine, then after deployment, fried wine, cooling, inspection, filtration, temporary storage, filling, finished wine production process.key wor

8、ds: cooking wine, saccharification, workshop design 目錄摘 要iabstractii目錄1第一章 緒論11.1設(shè)計(jì)選題的目的11.2 設(shè)計(jì)工作的意義11.3 課題研究內(nèi)容及方法11.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)11.3.2 設(shè)計(jì)范圍11.4 工藝選擇21.5 設(shè)備的選擇2第二章 料酒生產(chǎn)工藝選擇與論證32.1料酒原料32.1.1 大米32.1.2 輔料32.1.3料酒釀造用水42.2.原料預(yù)處理52.2.1 必要性52.2.2 原料除雜52.2.3 原料粉碎52.3糖液的制備72.3.1調(diào)漿72.3.3液化82.4料酒發(fā)酵112.4.1 發(fā)酵酵母122.

9、4.2發(fā)酵的情況132.4.3發(fā)酵工藝132.5成品料酒142.5.1過濾152.5.2澄清152.5.3調(diào)配、煎酒152.5.4包裝、貯存16第三章 工藝計(jì)算173.1 物料衡算173.1.1 生產(chǎn)工藝技術(shù)指標(biāo)173.1.2 生產(chǎn)1000kg成品料酒的物料衡算173.2 耗熱量計(jì)算213.2.1 液化工序213.2.2煎酒工序233.3 耗水量計(jì)算243.3.1 液化階段243.3,2 發(fā)酵階段253.3.3發(fā)酵罐洗滌用水263.3.4 煎酒后用水26第四章 糖化車間設(shè)備計(jì)算與選型284.1大米粉碎機(jī)284.2調(diào)漿罐284.3一次液化罐284.4二次液化罐294.5真空冷卻器294.6糖化罐

10、29第五章 糖化車間平面布置設(shè)計(jì)315.1車間布置目的315.2設(shè)備的排列和布置315.2.1糖化罐體設(shè)備315.2.2泵315.2.3 門315.3車間布置設(shè)計(jì)的步驟315.3.1車間布置草圖315.3.2車間的整體布置325.3.3車間的立面布置325.3.4車間的平面布置32參考文獻(xiàn)33致 謝34第一章 緒論1.1設(shè)計(jì)選題的目的料酒原在50年代就被重視開發(fā)初期主要用于遮蔽明太魚的腥味上,而今已被廣泛用于魚、畜肉制品、腌制品、副食品 ,佐料汁、湯料、珍味、面包、點(diǎn)心等食品加工中,產(chǎn)品的酒度適中,酒性溫和,營養(yǎng)很豐富,經(jīng)過多家權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測出來,一般料酒內(nèi)含有二十多種氨基酸,八種糖類和多種維生

11、素,還有十多種微量元素等,其中的氨基酸也是呈香呈味的物質(zhì)不僅給菜肴提供了易于吸收的營養(yǎng)物質(zhì),而且還增加了香味。本設(shè)計(jì)的目的是為了提高料酒的產(chǎn)量和質(zhì)量,減低生產(chǎn)上的成本,我們應(yīng)利用現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備,減少工藝過程中的熱量、水、原料的損失,設(shè)備合理的安裝利用、廠區(qū)合理的布置、廠址合理的選擇,工藝點(diǎn)的合理控制??梢?,提高原料的利用率、生產(chǎn)設(shè)備的擴(kuò)大、利用現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)來提高料酒的生產(chǎn)效率是很有必要的。1.2 設(shè)計(jì)工作的意義本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以大米為淀粉原料進(jìn)行蒸煮糖化、發(fā)酵進(jìn)行生產(chǎn)料酒。通過本次的畢業(yè)設(shè)計(jì),使我進(jìn)一步掌握了料酒的生產(chǎn)工藝和方法,我們的動手能力和資料搜集能力在設(shè)計(jì)中也得到提升。畢業(yè)設(shè)計(jì)中很多數(shù)

12、值、公式、計(jì)算方法都需要我們?nèi)ツ托牡夭殚啎?,瀏覽資料,設(shè)計(jì)中需要用到輔助設(shè)計(jì)軟件的地方,也需要我們耐心的學(xué)習(xí),可以幫助我們更加清楚的認(rèn)識自我,這會為我們?nèi)蘸蟮墓ぷ骱蜕顜砗艽蟮膸椭?.3 課題研究內(nèi)容及方法1.3.1 設(shè)計(jì)依據(jù)1. 我國普遍使用的相關(guān)設(shè)備的技術(shù)規(guī)范;2. 我國料酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)sb/t 10416-2007等國家料酒生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定;3. 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書。1.3.2 設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)是對年產(chǎn)2萬噸9度料酒糖化工藝及車間的初步設(shè)計(jì)。主要包括料酒工藝的介紹、工藝計(jì)算、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型、車間的布置、繪制圖紙(糖化車間帶控制點(diǎn)工藝流程圖、全廠工藝流程方塊圖、糖化車間設(shè)備平面布置圖

13、)等。1.4 工藝選擇1. 保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國家的標(biāo)準(zhǔn);2. 盡量采用成熟的,先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備;3. 選擇生產(chǎn)方法主要依據(jù)原料的來源,種類和性質(zhì)。1.5 設(shè)備的選擇保證工藝的安全性和可靠性,經(jīng)濟(jì)上的合理性,技術(shù)先進(jìn),投資省,加工方便,運(yùn)行費(fèi)低,操作清洗方便。主要方法:1. 查閱資料,確定工藝方法以及流程2. 進(jìn)行設(shè)計(jì)衡算(物料、熱量衡算等)3. 設(shè)計(jì)圖紙繪圖4. 撰寫設(shè)計(jì)說明書。第二章 料酒生產(chǎn)工藝選擇與論證2.1料酒原料2.1.1 大米料酒生產(chǎn)的主要原料是釀酒用的大米、釀造用的水。在一些地區(qū), 也有用玉米、黍米等作釀酒原料的。大米可以釀造料酒,但是用粳米、秈米作原料, 一般難以達(dá)到糯米酒的質(zhì)

14、量水平,但是本題目以大米為主要原料,糙米含淀粉約78%,精白米含淀粉約80%,大米的淀粉含量隨精白度提高而增加。大米中還含有0.37%0.53%的糖分。糊粉層是由多角形大細(xì)胞構(gòu)成,位于谷皮和胚乳之間,與谷皮聯(lián)結(jié)緊密,加工時(shí)大部分常隨谷皮碾去。米糠就是由谷皮和糊粉層組成。糊粉層含有纖維素、蛋白質(zhì)、脂肪、礦物質(zhì)和維生素。胚乳占糙米的最大部分,是主要食用部分。胚乳含有大量淀粉,并含有一定數(shù)量的蛋白質(zhì)和少量的礦物質(zhì)及維生素。淀粉是大米的主要成分,含量占大米總量的80%左右。胚乳的硬度因大米品種的不同而異,一般說,粳米硬度高于秈米,晚稻又高于早稻。胚中含有大量蛋白質(zhì),并含有脂肪、礦物質(zhì)、維生素和纖維素、

15、可溶性糖等成分。其維生素含量占整粒米維生素含量的56%左右。2.1.2 輔料輔助原料主要有酶制劑、活性干酵母、純堿等。(1)酶制劑酶制劑種類很多,生產(chǎn)常用酶制劑有耐高溫-淀粉酶、糖化酶等。耐高溫淀粉酶用于輔料液化耐高溫淀粉酶termamyl的優(yōu)勢保證輔料的收率;保證糖化的正常進(jìn)行;靈活的糖化工藝;提高糖化過程生產(chǎn)運(yùn)作的穩(wěn)定性,ph最適范圍:5.57.0;溫度最適范圍:90以上;鈣離子濃度:5070mg/kg故本設(shè)計(jì)應(yīng)用酶活力為2000u/g的耐高溫-淀粉酶進(jìn)行液化,促進(jìn)糊化。糖化酶又稱葡萄糖淀粉酶,它能將淀粉從非還原性末端水解-1,4-葡萄糖苷鍵,產(chǎn)生葡萄糖,也能緩解水解-1,6-葡萄糖苷鍵,

16、轉(zhuǎn)化成葡萄糖,ph最適范圍:4.04.5;溫度最適范圍:5860故本設(shè)計(jì)應(yīng)用酶活力為20000u/g的糖化酶進(jìn)行糖化。(2)活性干酵母活性干酵母:采用釀酒酵母生產(chǎn)的含水分8左右、顆粒狀、具有發(fā)面能力的干酵母產(chǎn)品。采用具有耐干燥能力、發(fā)酵力穩(wěn)定的醇母經(jīng)培養(yǎng)得到鮮酵母,再經(jīng)擠壓成型和干燥而制成。發(fā)酵效果與其他酵母相近。產(chǎn)品用真空或充惰性氣體(如氮?dú)饣蚨趸迹┑匿X箔袋或金屬罐包裝,貨架壽命為半年到 1年,它具有保藏期長、縮短發(fā)酵周期、減少雜菌、不需低溫保藏,運(yùn)輸和使用方便,可使生產(chǎn)成本降低等優(yōu)點(diǎn),故本設(shè)計(jì)采用活性干酵母。(3)純堿碳酸鈉,化學(xué)式為na2co3,俗名純堿,又稱蘇打、堿灰,一種重要的化

17、工基本原料,是發(fā)酵設(shè)備清洗除菌不可少的化學(xué)清洗劑和消毒劑。2.1.3料酒釀造用水料酒生產(chǎn)用水包括釀造水、冷卻水、洗滌水、鍋爐水等。釀造用水直接參與糖化、發(fā)酵等酶促反應(yīng), 并成為料酒成品的重要組成部分, 水在料酒成品中占 80%以上。故首先要符合飲用水的標(biāo)準(zhǔn), 其次從料酒生產(chǎn)的特殊要求出發(fā), 應(yīng)達(dá)到以下條件:( 1)無色、無味、無臭、清亮透明、無異常,口嘗時(shí)應(yīng)具有清爽氣味、味凈微甘,為水質(zhì)良好。凡是有異雜味的水必須經(jīng)過處理才能使用。( 2)ph 在中性附近氫離子濃度(ph值)對微生物生命活動的影響,是由于氫離子濃度影響細(xì)胞原生質(zhì)膜的電荷。原生質(zhì)膜具有膠體性質(zhì),在一定的ph值內(nèi),原生質(zhì)膜帶正電荷;

18、而在另一種ph值內(nèi)則帶負(fù)電荷。這種正負(fù)電荷的改變,同時(shí)又會引起原生質(zhì)膜對個(gè)別離子滲透性的變化,從而影響微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。各種酶的特異性表明,酶的活動中心只能結(jié)合帶某種電荷的離子,包括正電、負(fù)電或兩性電荷。( 3)水的硬度是指水中存在鈣、鎂等金屬鹽的總量,鐵質(zhì)量濃度 0. 5 mg l。錳質(zhì)量濃度 0. 1 mg l。我國用德國度表示水的硬度(dh),0-4為最軟水,4.1-8.0為軟水,8.1-12為普通硬水,12.1-18為中硬水,18.1-30為硬水,30以上為最硬水。質(zhì)量較好的泉水硬度在8以下,釀造水一般在硬水以下的硬度均可使用。但勾兌用水在硬度在8以下( 4)料酒釀造水必須避免重

19、金屬的存在。( 5)有機(jī)物含量是水污染的標(biāo)志, 常用高錳酸鉀耗用量來表示, 超過 5 mg l 為不潔水。不能用作釀酒。( 6)釀造水中不得檢出 nh3 氨態(tài)氮的存在表示該水不久前受到嚴(yán)重污染( 7)釀造水中不得檢出 no-2 , no-3 質(zhì)量濃度應(yīng)小于0. 2 mg l。no-2 是致癌質(zhì),no-3 大多是由動物性物質(zhì)污染分解而來, 能引起酵母功能損害 ( 8)細(xì)菌總數(shù)大腸菌群量應(yīng)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn), 不得存在產(chǎn)酸細(xì)菌。因?yàn)榈叵滤廴据^少,清潔,很少含有微生物,沒有致病菌等,我國工業(yè)界目前主要采用地表水及地下水為生產(chǎn)水源1故在本設(shè)計(jì)中使用地下水。2.2.原料預(yù)處理 大米淀粉質(zhì)原料在正式進(jìn)入

20、過程前,必須進(jìn)行預(yù)處理,以保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行提高生產(chǎn)的效益。預(yù)處理包括除雜和粉碎兩個(gè)工序。2.2.1 必要性 大米原料在收獲和干燥的過程中往往會摻雜進(jìn)泥土,沙石,纖維質(zhì)雜物,甚至金屬塊等雜物。這些雜質(zhì)如果不在投入生產(chǎn)前予以除去,則將嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。石塊和金屬雜質(zhì)會使粉碎機(jī)的篩板磨損或損傷,造成生產(chǎn)的中斷;機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)部位。泥沙等雜質(zhì)的存在也會影響正常的發(fā)酵過程。清除雜質(zhì),保證生產(chǎn)正常和順利地進(jìn)行,這就是除雜的目的。2.2.2 原料除雜 氣流-篩選分離器、震動篩用于谷物原料除雜用,鐵質(zhì)雜質(zhì)通常用磁力除鐵器來分離。凡是厚度和寬度或空氣動力學(xué)性質(zhì)與所用谷物不同的雜質(zhì),都可以用氣流-篩選分離

21、器將其分離。故本設(shè)計(jì)采用氣流-篩選分離器和電磁力除鐵器除去大米中的雜質(zhì)。2.2.3 原料粉碎 原料必需預(yù)先進(jìn)行粉碎,才能進(jìn)一步加水制成粉漿,然后再用泵連續(xù)均勻地送入連續(xù)蒸煮系統(tǒng)。所以對于連續(xù)蒸煮來說,原料粉碎是一個(gè)前提。原料進(jìn)行水-熱處理的目的是要使包含在原料細(xì)胞中的淀粉顆粒能從細(xì)胞中游離出來,充分吸水膨脹,糊化乃至溶解,為隨后的淀粉酶系統(tǒng)作用,并為淀粉轉(zhuǎn)化成可發(fā)酵性糖創(chuàng)造條件。達(dá)到這個(gè)目的??梢圆捎谜T细邏赫糁螅鬯樵陷^和緩條件下蒸煮和超細(xì)粉碎三種方法。就目前的情況來看,先將原料粉碎,再在緩和的條件下進(jìn)行蒸煮是較好的方法。2.2.3.1原料粉碎方法 干式 :干式粉碎應(yīng)采用粗碎和細(xì)碎。粗

22、碎:原料過磅稱重后,進(jìn)入輸送帶,電磁除鐵后進(jìn)行粗碎。粗碎后的物料以薯干為列應(yīng)能通過6-10mm的篩孔,然后在送去進(jìn)行細(xì)粉碎 。 細(xì)碎:經(jīng)過粗碎的原料進(jìn)入細(xì)碎機(jī),細(xì)碎后原料顆粒一般通過1.2-1.5mm的篩孔。 濕式 :濕式粉碎是指粉碎將拌料用水與原料一起加到粉碎機(jī)中去進(jìn)行粉碎。由于大米原料干式粉碎可以使原料的顆粒變小,原料的細(xì)胞組織部分破壞,淀粉顆粒部分外泄,增加原料的表面積,在進(jìn)行水熱處理時(shí),加快原料吸水速度,降低水熱處理溫度,節(jié)約水熱處理蒸汽;有利于一淀粉酶與原料中淀粉分子的充分接觸,促使其水解徹底,速度加快,提高淀粉的轉(zhuǎn)化率;有利于物料在生產(chǎn)過程中的輸送,故本設(shè)計(jì)采用2x30/37沃仕g

23、tc導(dǎo)撞粉碎機(jī)粉碎工藝。2.2.3.2氣流輸送是利用氣流管子中輸送物料。它的簡單原理就是:固體物料在垂直向上的氣流中受到兩個(gè)力的作用,一個(gè)是向下的重力,一個(gè)是向上的推力,如果推力大于重力,則物料被氣流帶動向上運(yùn)動,從底部移到高位。舉例:甘薯和玉米進(jìn)入接料器,它就被吸料管中的上升氣流帶動,從低位運(yùn)送到高位,原料中的金屬,泥土和石塊等雜質(zhì),則因相對密度較大,不能為氣流所帶走而留在接料器底部或直接落在地上。本設(shè)計(jì)選用氣流輸送。選擇氣流輸送的原因:(1) 采用氣流輸送后,輸料管和粉碎設(shè)備均在密閉負(fù)壓的條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn),粉 塵飛揚(yáng)基本消除,原料損失和勞動條件惡劣兩個(gè)問題均迎刃而解。(2) 實(shí)現(xiàn)氣流輸送后,

24、鐵片,石塊等雜物,能較可靠地在一級升料管的接料器底部被自動風(fēng)選出來,從而保證了篩子和設(shè)備較長期的完好使用。(3) 采用氣流輸送后。粉料被氣流從粉碎機(jī)吸出,可提高錘碎機(jī)能力百分之五十。(4) 機(jī)械輸送動力消耗低。原料預(yù)處理流程大米出庫過磅稱重電磁吸鐵粗碎除雜粗料貯斗細(xì)碎(采用錘碎機(jī))粉料貯斗(布筒濾塵器)螺旋推進(jìn)輸送機(jī)(絞龍)拌水調(diào)和加溫預(yù)煮2.3糖液的制備2.3.1調(diào)漿含在大米細(xì)胞中的淀粉顆粒,由于植物細(xì)胞壁的保護(hù)作用,不易受到淀粉酶系統(tǒng)的作用。另外,不溶解狀態(tài)的淀粉被常規(guī)糖化酶糖化的速度非產(chǎn)的緩慢,水解程度也不高。所以,大米淀粉原料在進(jìn)行糖化之前一定要經(jīng)過水-熱處理,使淀粉從細(xì)胞中游離出來,

25、并轉(zhuǎn)化為溶解狀態(tài),以便淀粉酶系統(tǒng)進(jìn)行糖化作用,這就是原料水-熱處理進(jìn)行調(diào)漿的主要目的。原料調(diào)漿理論基礎(chǔ):(1)淀粉顆粒的形狀淀粉顆粒呈白色,不溶于冷水和有機(jī)溶劑,顆粒內(nèi)部呈復(fù)雜的結(jié)晶組織。不同的淀粉顆粒具有不同的形狀和大小。一般來說,含水分高,蛋白質(zhì)少的植物其淀粉顆粒較大,形狀也比較整齊,大多數(shù)呈圓形或卵形,如甘薯的淀粉。同一淀粉的顆粒大小也不均勻。淀粉顆粒具有抵抗外力作用較強(qiáng)的外膜,其化學(xué)組成與內(nèi)層淀粉相同,但由于水分較少,密度較大,故強(qiáng)度較大。(2)淀粉分子的結(jié)構(gòu) 淀粉分子是有許多葡萄糖基團(tuán)聚合而成的。根據(jù)淀粉分子鏈結(jié)構(gòu)的不同,淀粉可分成直鏈和支鏈淀粉兩類。直鏈淀粉溶解于70-80c的溫水

26、中。支鏈淀粉具有分支,它不溶解于溫水中。它也是由葡萄糖基團(tuán)組成。(3) 淀粉的膨脹和溶解淀粉在水中加熱,即發(fā)生膨脹。這是淀粉顆粒好像是一個(gè)滲透系統(tǒng),其中支鏈淀粉起著半透膜的作用,而滲透壓的大小及膨脹程度則隨溫度的增高而增高。從40c開始,膨脹的速度就明顯加快。當(dāng)溫度升高到一定數(shù)值(60-80c)時(shí),淀粉顆粒的體積膨脹至原來體積的50-100倍時(shí),淀粉分子之間的聯(lián)系削弱,引起淀粉顆粒的部分解體,形成了均一的粘稠液體。這種無限膨化的現(xiàn)象為淀粉的糊化。與此相應(yīng)的溫度叫做糊化溫度。糊化現(xiàn)象發(fā)生后,如果溫度繼續(xù)上升,并達(dá)到130 c左右時(shí),因?yàn)橹ф湹矸垡惨褞缀跞咳芙?,網(wǎng)狀組織徹底破壞,淀粉溶解變成粘度

27、較低的流動性醪液,這種現(xiàn)象稱為淀粉的溶解。(4) 淀粉糊化醪的“反生”現(xiàn)象液化了的淀粉醪液在溫度降低時(shí),粘度會逐步增加。冷到60c時(shí),變得非常粘,到55c以下會變成凍膠,時(shí)間一長,則會重新發(fā)生部分結(jié)晶的現(xiàn)象。淀粉質(zhì)原料各組成分在蒸煮過程中的變化本設(shè)計(jì)具體工藝要求:采用加水比1:3,調(diào)漿水的溫度為60,原料溫度為25,調(diào)漿后漿液溫度50, 同時(shí)加入1/3總量的液化酶并加入堿調(diào)ph為5.5-6,調(diào)漿時(shí)間為30min。2.3.3液化大米淀粉中含淀粉78,水分10,淀粉漿的液化是將淀粉鏈打斷,淀粉的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞,從而使淀粉漿的粘度降低,使淀粉水解為糖和糊精。傳統(tǒng)的液化工藝采用高溫高壓蒸煮法。原料和水

28、混均后,于130下進(jìn)行高溫高壓處理。隨著酶工程的發(fā)展,傳統(tǒng)的高壓高溫蒸煮逐漸被取代,液化可分為有蒸煮方式和無蒸煮方式,現(xiàn)在的有蒸煮液化方式與傳統(tǒng)的高溫高壓蒸煮液化方式有著本質(zhì)的不同,它是建立在酶制劑技術(shù)上的一種液化方式。液化過程中廣泛使用液化酶(-淀粉酶)對原料進(jìn)行液化處理。根據(jù)蒸煮溫度和加酶品種的不同,目前的有蒸煮液化處理方式可分為三種,高溫蒸煮、中溫蒸煮和低溫蒸煮,高溫蒸煮會造成原料中可發(fā)酵性物質(zhì)損失,且安全性差;中溫蒸煮不易染菌,但冷卻設(shè)備投資大,耐高溫淀粉酶價(jià)格高,成本高;低溫蒸煮節(jié)約蒸汽和冷卻水效果顯著,可發(fā)酵性物質(zhì)損失少,但糊化、糖化不徹底,易染菌,發(fā)酵升酸高。無蒸煮方式又稱為生料

29、發(fā)酵工工藝,凡是完全排除對淀粉質(zhì)原料進(jìn)行熱處理的生產(chǎn)工藝屬于無蒸煮方式。但是,目前生料發(fā)酵中液化,糖化效果比有蒸煮方式要低。具體工藝要求:采用間歇式兩次噴射兩次液化工藝,每天8小時(shí),分為16批次進(jìn)行液化。采用0.5mp的蒸汽進(jìn)行噴射,一次噴射使粉漿迅速從50升溫至100,然后進(jìn)入罐式液化器液化1小時(shí),應(yīng)用酶活力為2000u/g的-淀粉酶進(jìn)行液化,據(jù)技術(shù)指標(biāo),-淀粉酶的用量按8u/g,再經(jīng)二次噴射升溫至130液化1小時(shí),在真空冷卻器中冷卻至63后入糖化罐,綜上所述,本次設(shè)計(jì)采用二次噴射液化法。2.3.4 糖化 糖化是將短的淀粉鏈即糊精轉(zhuǎn)化為可發(fā)酵性糖,糖化分前糖化階段和后糖化階段,因?yàn)樘腔^程的

30、時(shí)間限制,不可能將全部的淀粉轉(zhuǎn)化為糖,所以在發(fā)酵過程中還存在糖化過程,稱為后糖化。糖化是一個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)變化過程,受糖化酶添加量、時(shí)間、溫度等多種因素的影響。糖化酶在大米料酒發(fā)酵中有很大的作用,它將大米中的淀粉分解成可發(fā)酵性糖,以利于酵母料酒發(fā)酵。糖化酶的用量對料酒發(fā)酵有很大的影響,糖化酶的用量太少,會造成發(fā)酵不徹底;糖化酶太多,則增加了生產(chǎn)成本。糖化的效果不僅取決于糖化酶的添加量,而且與糖化時(shí)間有很大的關(guān)系,糖化時(shí)間不足,造成糖化不完全,不利于提高原料出酒率;糖化時(shí)間過長,會延長生產(chǎn)周期,降低設(shè)備的利用率。糖化的溫度的高低對糖化也有一定的影響。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),反應(yīng)溫度高于適宜溫度時(shí),

31、酶蛋白會逐漸產(chǎn)生變性而作用減弱,甚至喪失其催化活性,溫度過低于適宜溫度容易染菌,所以糖化溫度的控制是非常重要的。2.3.4.1糖化的機(jī)理糖化過程是原料的分解和萃取的過程,它主要是依靠大米中各種水解酶的酶促分解,而水和熱力作用是協(xié)助酶促分解和浸取過程的。大米糖化方法很多,傳統(tǒng)的糖化方法有連續(xù)糖化法和間歇糖化法。蒸煮醪冷卻至糖化溫度;加糖化劑,使蒸煮醪液化,淀粉糖化,物料的巴斯滅菌;糖化醪冷卻到發(fā)酵溫度和用泵將醪液送往發(fā)酵或酒母車間。糖化劑的定義 用淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)料酒時(shí),在進(jìn)行料酒發(fā)酵前,一定要事先將淀粉全部或部分轉(zhuǎn)化成葡萄糖等可發(fā)酵性糖,這一淀粉轉(zhuǎn)化為糖的過程稱為“糖化”,而促使淀粉轉(zhuǎn)化成糖的生

32、物催化劑稱為“糖化劑”。糖化的目的 淀粉質(zhì)原料蒸煮以后得到的蒸煮醪,或者無蒸煮工藝的醪液,在發(fā)酵前均要加入一定數(shù)量的糖化劑,使淀粉在淀粉酶系統(tǒng)的作用下水解成酵母能發(fā)酵的糖類。淀粉轉(zhuǎn)變?yōu)樘堑倪@一過程,稱為糖化。糖化后的醪液稱為糖化醪。主要目的還是將淀粉酶解成發(fā)酵性糖。淀粉的水解動力學(xué) (1)酶的濃度 當(dāng)糖化劑的活性相同,計(jì)算方法和其他條件也一樣時(shí),隨著糖化劑用量的增加,酶的濃度和有效酶-基質(zhì)復(fù)合物的量也增加,因此,淀粉的水解速度也加快。但是,在沒的數(shù)量和糖化時(shí)間之間并不存在明確的比例關(guān)系。糖化醪的發(fā)酵速度隨著酶的添加量的增加明顯加快。 (2)溫度隨著溫度的升高,基質(zhì)分子反應(yīng)能力提高,因?yàn)閯幽茉黾?/p>

33、了,同時(shí)電子也處于能量較高軌道上。不同的微生物來源的酶,其適應(yīng)的溫度范圍是不同的。 (3)氫離子濃度氫離子濃度可以從許多方面來影響酶的活性。改變酶的活性中心的電子化,改變蛋白質(zhì)三相結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定程度等等。每一個(gè)酶都有一個(gè)最合適的作用ph值,這就是酶作用的最適ph。酶的來源不同,它們的最合適ph也不一樣,而且作用溫度不同,最適合ph值也會變化。糖化過程中物質(zhì)的變化 (1)碳水化合物 (2)含氮物質(zhì) 在糖化過程中,醪液中的蛋白質(zhì)在蛋白酶的作用下水解成胨,多肽和氨基酸等,所以糖化時(shí)醪液中氨基酸的含量增加1.52.0倍。這些小分子的氨基酸是酵母菌體增殖的良好營養(yǎng)分。 (3)果膠物質(zhì)和半纖維素 在糖化過程中

34、,醪液中的果膠質(zhì)和半纖維素會有不同程度的水解,并生成相應(yīng)的水解產(chǎn)物。 (4)含磷化合物 在磷酸酯酶的作用下,磷從有機(jī)化合物中被釋放出來,這對酵母的生長和發(fā)酵都有重要的意義,醪液的緩沖性能也得到改善,綜上本設(shè)計(jì)應(yīng)采用連續(xù)糖化工藝。2.3.4.2糖化工藝間歇糖化分為混合冷卻間歇糖化,真空冷卻間歇糖化,二級真空冷卻間歇糖化。利用原有糖化設(shè)備,糖化工序仍放在原有糖化鍋中進(jìn)行,而在糖化前采用一個(gè)氣液分離器真空條件下先將醪液冷卻至糖化溫度。 先用間歇操作方法制備一鍋60糖化醪,在開動攪拌器和開大冷卻水前提下,從蒸汽分離器送入蒸煮醪。固體曲曲乳、液體曲,或糖化醪稀釋液不斷從貯罐定量地流入。糖化醪則以鍋底醪經(jīng)

35、往復(fù)泵送往噴淋冷卻器,冷卻到30的糖化醪送往發(fā)酵車間,送往酒母車間的糖化醪不必經(jīng)后冷卻。只要單位時(shí)間由蒸煮醪帶入的多余熱量和冷卻水單位時(shí)間帶走的熱量相等,則糖化鍋內(nèi)的醪液的溫度就可以維持在60,持久不變,就是混合冷卻間歇糖化工藝的使之所在。2.3.4.3糖化過程的控制(1) 糖化溫度 :在蒸煮醪時(shí),不宜采用糖化酶的最適作用溫度,因?yàn)槊阜€(wěn)定的最適溫度比其他作用的最適溫度低。所以在最適作用溫度下進(jìn)行糖化,雖然糖化速度提高了,但是酶的失活率也比較高,不利于在發(fā)酵過程中進(jìn)行的淀粉后糖化作用。(2) 糖化時(shí)間:糖化60-120min就夠了,醪中所含的糖已經(jīng)夠酵母最初繁殖和發(fā)酵的需要。而且糖化時(shí)間再延長,

36、不僅糖含量增加較慢,而且糖化酶失活量增加,這會造成發(fā)酵過程中邊發(fā)酵邊糖化作用的削弱,綜合效果反而惡化。另外,糖化時(shí)間過長會降低糖化設(shè)備的利用率。(3) 糖化劑的用量:過多的糖化劑的使用會增加成本。(4) 糖化醪質(zhì)量檢測:主要測定外觀糖和酸度。(5) 糖化設(shè)備的清洗和滅菌:因故停止送糖化醪達(dá)15min以上者,一定要用水或蒸汽將管道中的糖化醪放空沖洗干凈。噴淋冷卻器等設(shè)備結(jié)構(gòu)要能排污和沒有死角。由于糖化是一個(gè)復(fù)雜的生物化學(xué)變化過程,受糖化酶添加量、時(shí)間、溫度等多種因素的影響。糖化酶在大米淀粉發(fā)酵中有很大的作用,它將大米中的淀粉分解成可發(fā)酵性糖,以利于酵母料酒發(fā)酵。糖化酶的用量對料酒發(fā)酵有很大的影響

37、,糖化酶的用量太少,會造成發(fā)酵不徹底;糖化酶太多,則增加了生產(chǎn)成本。糖化的效果不僅取決于糖化酶的添加量,而且與糖化時(shí)間有很大的關(guān)系,糖化時(shí)間不足,造成糖化不完全,不利于提高原料出酒率;糖化時(shí)間過長,會延長生產(chǎn)周期,降低設(shè)備的利用率。糖化的溫度的高低對糖化也有一定的影響。酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),反應(yīng)溫度高于適宜溫度時(shí),酶蛋白會逐漸產(chǎn)生變性而作用減弱,甚至喪失其催化活性,溫度過低于適宜溫度容易染菌,所以糖化溫度的控制是非常重要的。從歷年來,大米淀粉發(fā)酵的研究資料來看,綜上所述,本設(shè)計(jì)糖化酶添加量控制150u/g原料,糖化階段的溫度在58-62,糖化時(shí)間控制在60-120min。綜上所述,本設(shè)計(jì)糖化工

38、藝為:每天8小時(shí),分為16批次進(jìn)行糖化。采用酶活力為20000u/g的糖化酶進(jìn)行糖化,據(jù)技術(shù)指標(biāo),糖化酶的用量按150u/g原料,糖化階段的溫度在60-65,糖化時(shí)間控制在60-120min左右。液化后的醪液經(jīng)離心泵輸送到真空冷卻器內(nèi),使醪液冷卻到60-65左右去糖化。在1號罐中加入糖化酶,同時(shí)加入硫酸調(diào)節(jié)ph至4.2-4.5,60-65左右保溫60-120min,當(dāng)用碘試呈紅色或粉紅色即可送去發(fā)酵,然后糖化醪去發(fā)酵(需要冷卻到30左右)目的是通過酶的作用,促使大米及輔料內(nèi)含物質(zhì)有效溶解,制成符合要求的糖化醪。2.4料酒發(fā)酵 發(fā)酵的基本原理與其他飲料酒的發(fā)酵一樣,主要是酵母的糖代謝過程:酵母消

39、耗還原糖,一部分通過異化和同化作用,合成酵母本身物質(zhì),而大部分通過代謝后釋放出能量,作為酵母生命活動的原動力,并排出二氧化碳、乙醇等代謝產(chǎn)物。作為工藝上特殊點(diǎn),與料酒發(fā)酵同時(shí)進(jìn)行的還有淀粉的糖化。 2.4.1 發(fā)酵酵母發(fā)酵酵母應(yīng)具有:發(fā)酵能力好,發(fā)酵周期短。增殖速度快,即具有高的生長速度。耐料酒能力強(qiáng),對本身代謝產(chǎn)物的穩(wěn)定性高。抵抗雜菌能力強(qiáng),對雜菌代謝產(chǎn)物的穩(wěn)定性高。對培養(yǎng)基的適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。2.4.1.1酵母的選擇酵母的品種有很多,弗羅貝爾酵母發(fā)酵度高,沉淀慢而不凝聚。薩士酵母發(fā)酵度低,凝聚性強(qiáng),沉淀快??査贡督湍缚査贡兑惶?,發(fā)酵度高,卡爾斯倍二號,發(fā)酵度低。耐高溫活性干酵母(th-a

40、ady),采用具有耐干燥能力、發(fā)酵力穩(wěn)定的醇母經(jīng)培養(yǎng)得到鮮酵母,再經(jīng)擠壓成型和干燥而制成在生產(chǎn)中的優(yōu)越性:(1) 糖液直接由糖化罐泵入,省去傳統(tǒng)酵母擴(kuò)培過程,節(jié)約生產(chǎn)成本。(2) 可將主發(fā)酵期溫度提高2-4,解決水源不足引起酸、燒罐問題。(3) 使用方便靈活隨時(shí)可作新菌種補(bǔ)充,省去了陪菌室投資,減少了菌種管理程序,建華路工序,提高了勞動生產(chǎn)率。(4) 因其具有真空包裝后能長期保存等特點(diǎn),可彌補(bǔ)在水、電、氣不正常情況下影響生產(chǎn)的嚴(yán)重缺陷。(5) 耐高溫,主發(fā)酵溫度可達(dá)32耐乙醇可達(dá)13%(體積分?jǐn)?shù)),有利于濃醪發(fā)酵,提高設(shè)備利用率,提高生產(chǎn)力。(6) ph在3.6左右,可正常發(fā)酵抑制雜菌繁殖,降

41、低發(fā)酵損失。(7) 發(fā)酵速度快,周期短,提高生產(chǎn)效率,使料酒生產(chǎn)調(diào)整更靈活。結(jié)合以上酵母比較,本設(shè)計(jì)選用耐高溫活性干酵母(th-aady)。2.4.1.2活性干酵母的使用耐高溫活性干酵母(th-aady)在生產(chǎn)中的使用方法有:分割主發(fā)酵法、馴化發(fā)、直接投入法。直接投入法不經(jīng)水活化,操作簡單,減少染菌機(jī)會,出酒率高一些。如果活性干酵母的用量稍大些,達(dá)到主發(fā)酵階段時(shí)間長些,就要活化。故本設(shè)計(jì)采用活性干酵母復(fù)水活化,然后直接投入發(fā)酵罐發(fā)酵,可減少發(fā)酵時(shí)間。活化方法為:酵母接種量應(yīng)在接種后酵母細(xì)胞濃度與108相當(dāng),每克干酵母的活細(xì)胞數(shù)多在400億,則每克干酵母可活化稀釋成400ml,水溫在35-38,

42、蔗糖糖濃度在2%,復(fù)水時(shí)間10-20min然后降至30左右活化1-2h后即可。2.4.2發(fā)酵的情況酵母進(jìn)入糖化醪后,糖分被酵母細(xì)胞所吸收滲入細(xì)胞內(nèi),經(jīng)過酵母細(xì)胞內(nèi)酒化酶系統(tǒng)的作用,最終生成料酒、co2和能量,其中一部分能量被酵母細(xì)胞用作新陳代謝的能源,余下的部分和料酒及co2一起,通過細(xì)胞膜排除體外。酵母菌就是以這種方式進(jìn)行發(fā)酵的。料酒從細(xì)胞膜滲出后很快就滲透到周圍介質(zhì)中去了,因?yàn)榱暇瓶梢匀魏伪壤c水混合。這樣,酵母細(xì)胞周圍的料酒濃度并不比醪液中的高。由于co2的上升,帶動了醪液中酵母細(xì)胞的上下游動,使酵母細(xì)胞更能充分的與醪液中的糖分接觸,發(fā)酵作用更充分和徹底。在發(fā)酵后期,醪液中的糖分含量降低

43、到一定水平以下,而液體中的co2已經(jīng)飽和,這時(shí)co2不再能排除細(xì)胞,因而對發(fā)酵形成阻礙。隨著co2的上升,不僅帶動了酵母細(xì)胞,也使固形物一起上浮,有時(shí)也能使底層的物料持久的浮在醪液表面,這種類型的發(fā)酵稱為被蓋狀發(fā)酵。如果發(fā)酵醪較粘稠,氣泡到達(dá)液面后并不破裂,逐漸形成持久不散的泡沫。嚴(yán)重時(shí)泡沫會從罐頂溢出,造成可發(fā)酵性物質(zhì)損失,這種類型的發(fā)酵稱為泡沫型發(fā)酵,被蓋型和泡沫型發(fā)酵都是不理想的發(fā)酵類型,故在這種不理想的發(fā)酵過程中應(yīng)該進(jìn)行消泡處理。2.4.3發(fā)酵工藝2.4.3.1發(fā)酵方法的選擇間歇發(fā)酵是傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝。間歇發(fā)酵過程主要是把制備好的糖化醪加到發(fā)酵罐中接入酵母菌后便進(jìn)入發(fā)酵期,根據(jù)發(fā)酵過程分為

44、發(fā)酵前期、發(fā)酵中期、發(fā)酵后期,發(fā)酵結(jié)束后排除發(fā)酵成熟醪去過濾,排空的發(fā)酵罐進(jìn)行清洗并進(jìn)行下一次發(fā)酵的加糖化醪、接種酵母以及發(fā)酵過程。發(fā)酵罐糖化醪滅菌冷卻到30左右后,加入糖化醪和酵母菌菌種,混合均勻,經(jīng)120h發(fā)酵完畢后即可將發(fā)酵成熟醪送去過濾,該法為最初的料酒發(fā)酵技術(shù),操作簡單,易于管理。連續(xù)發(fā)酵過程的實(shí)現(xiàn)是生物化學(xué)工程等多學(xué)科發(fā)展與結(jié)合的結(jié)果,連續(xù)發(fā)酵一般將幾個(gè)發(fā)酵罐用管道串聯(lián)起來組成發(fā)酵罐組,再將糖化醪注入第一個(gè)罐,第一罐滿后,注入第二罐,以此進(jìn)行下去。連續(xù)發(fā)酵的優(yōu)勢有:(1) 設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定并提高其利用率。(2) 提高淀粉的料酒產(chǎn)率。(3) 不需要連續(xù)酵母擴(kuò)陪工序。(4) 有利于實(shí)現(xiàn)自動

45、化。由于連續(xù)發(fā)酵工藝操作較間歇發(fā)酵復(fù)雜,而且設(shè)備成本也變高,加上本次設(shè)計(jì)年產(chǎn)2萬噸9度料酒,全年300天生產(chǎn),日產(chǎn)量為66.7t,產(chǎn)量不高,故采用間歇發(fā)酵法。2.4.3.2發(fā)酵過程的控制(1) 影響發(fā)酵的因素a) 糖化醪的濃度:糖化醪濃度高,所得到發(fā)酵醪的料酒含量高,設(shè)備利用也就提高,水,電,氣等單消耗則相應(yīng)降低,生產(chǎn)成本就低。b) 發(fā)酵溫度:為了節(jié)約冷卻水用水和保證熱天發(fā)酵的順利進(jìn)行,國內(nèi)外都在研究耐高溫酵母,在進(jìn)行高溫酵母發(fā)酵時(shí),要特別注意防止細(xì)菌的繁殖,否則難以得到良好的結(jié)果。c) 發(fā)酵醪酸度d) 酵母接種和發(fā)酵時(shí)間e) 發(fā)酵稀釋比f) 發(fā)酵中的壓力或二氧化碳濃度(2) 發(fā)酵中減少雜菌污

46、染的方法 雜菌污染的主要原因和危害發(fā)酵罐罐體局布結(jié)構(gòu)及管線配置不合理造成的滯留物,液體酶制劑在儲運(yùn)、添加環(huán)節(jié)造成的雜菌混入;雜菌的擴(kuò)繁造成可發(fā)酵糖減少,雜菌的代謝物影響酵母菌的數(shù)量和質(zhì)量。減少發(fā)酵過程中雜菌污染的方法對容易產(chǎn)生滯留物的地方加強(qiáng)沖洗等滅菌措施,規(guī)劃改造不合理管線夏季高溫季節(jié)或出現(xiàn)嚴(yán)重染菌的情況,可加入青霉素控制。2.5成品料酒 經(jīng)過較長時(shí)間的后發(fā)酵,料酒酒醅料酒體積分?jǐn)?shù)升高2%4% ,并生成多種代謝產(chǎn)物,使酒質(zhì)更趨完美協(xié)調(diào),但酒液和固體糟粕仍混在一起,必須及時(shí)把固體和液體加以分離,進(jìn)行過濾。之后還要進(jìn)行澄清、煎酒、包裝、貯存等一系列操作,才成為料酒成品。 2.5.1過濾 發(fā)酵成熟

47、酒醅中的酒液和糟粕的分離操作稱為過濾。過濾前,應(yīng)檢測后發(fā)酵酒醅是否成熟。而得到清酒,過濾的主要方法有棉餅過濾法、硅藻土過濾法、板式過濾機(jī)、微孔薄膜過濾法、離心機(jī)分離法。現(xiàn)在普遍使用的是過濾設(shè)備是硅藻土過濾機(jī)、板式過濾機(jī)。硅藻土過濾機(jī)作為料酒的粗濾,紙板過濾機(jī)作為料酒的精濾。硅藻土過濾機(jī)主要有板框式、燭式、加壓葉片式三種,本設(shè)計(jì)采用過濾面積60板框式硅藻土過濾機(jī)(bmy60/810-25)。 2.5.2澄清 過濾流出的酒液為生酒,生酒應(yīng)集中到貯酒池(罐)內(nèi)靜置澄清34天,澄清設(shè)備多采用地下池或在溫度較低的室內(nèi)設(shè)置澄清罐。通過澄清,沉降出酒液中微小的固形物、菌體、醬色里的雜質(zhì)。同時(shí)在澄清過程中,酒

48、液中的淀粉酶、蛋白酶繼續(xù)對淀粉、蛋白質(zhì)進(jìn)行水解,變?yōu)榈头肿游镔|(zhì);每批酒液出空后,必須徹底清洗滅菌,避免發(fā)生上、下批酒之間的雜菌感染。經(jīng)澄清的酒液中大部分固形物已沉到池底,但還有部分極細(xì)小,相對密度較輕的懸浮粒子沒有沉下,仍影響酒的清澈度。所以經(jīng)澄清后的酒液必須再進(jìn)行一次過濾,使酒液透明光亮,過濾一般采用硅藻土粗濾和紙板精濾來加快酒液的澄清。 2.5.3調(diào)配、煎酒經(jīng)過澄清過后得到的清酒,我們要通過添加一些輔料,如食鹽,酵母提取物,鮮味劑,焦糖色素,植物香辛料,來改善料酒的風(fēng)味,香味,色味。 把澄清后的生酒加熱煮沸片刻,殺滅其中所有的微生物,破壞酶的活性,改善酒質(zhì),提高了料酒穩(wěn)定性,便于貯存、保管

49、,這一操作過程稱滅菌,俗稱煎酒。 煎酒溫度與煎酒時(shí)間、酒液ph和料酒含量的高低都有關(guān)系。如煎酒溫度高、酒液ph低、料酒含量高,則煎酒所需的時(shí)間可縮短,反之,則需延長,煎酒溫度高,能使料酒的穩(wěn)定性提高,但會加速形成有害的氨基甲酸乙酯,據(jù)測試,煎酒溫度愈高,煎酒時(shí)間愈長,形成的氨基甲酸乙酯愈多。同時(shí),由于煎酒溫度的升高,料酒成分揮發(fā)損失加大,糖和氨基化合物反應(yīng)生成的色素物質(zhì)增多,焦糖含量上升,酒色加深。因此在保證微生物被殺滅的前提下應(yīng)適當(dāng)降低煎酒溫度,采用兩級薄板換熱器將酒液加熱至100,進(jìn)入維持罐保溫30分鐘。 2.5.4包裝、貯存 (一)包裝 滅菌后的料酒,應(yīng)趁熱灌裝,入壇貯存。料酒歷來采用陶

50、壇包裝,因陶壇具有良好的透氣性,對料酒的老熟極其有利。但新酒壇不能用來灌裝成品酒,一般用裝過酒醅的舊壇灌裝。料酒灌裝前,要做好空酒壇的挑選和清洗工作。要檢查是否滲漏,空酒壇清洗好后,倒套在蒸氣消毒器上,用蒸氣沖噴的方法對空酒壇進(jìn)行滅菌,滅菌好的空壇標(biāo)上壇重,立即使用。熱酒灌壇后用滅菌過的荷葉箬殼扎緊封口,以便在酒液上方形成一個(gè)酒氣飽和層,使酒氣冷凝液回到酒里,形成一個(gè)缺氧近似真空的保護(hù)空間,傳統(tǒng)的紹興料酒,常在封口后套上泥頭,泥頭大小各廠不同,一般平泥頭高89cm,直徑1820cm。用泥頭封口的作用是隔絕空氣中的微生物,使其在貯存期間不能從外界浸入酒壇內(nèi),并便于酒壇堆積貯存,減少占地面積。 (

51、二)料酒的貯存 新酒成分的分子排列紊亂,料酒分子活度較大,很不穩(wěn)定,因此必須經(jīng)過貯存。貯存的過程,就是料酒的老熟過程。經(jīng)過貯存,料酒的色、香、味及其他成分會發(fā)生變化。 (1)貯存時(shí)間 料酒貯存時(shí)間的長短,沒有明確的界限,但不宜過長,否則,酒的損耗加大,酒味變淡,色澤過深,還會給酒帶來焦糖的苦味,使料酒過熟,質(zhì)量降低。 (2)貯存的條件 料酒是低度酒,長期貯酒的倉庫溫度最好保持在5 20 ,不宜過冷或過熱。過冷會減慢陳釀的速度;過熱會使料酒揮發(fā)損耗以及發(fā)生混濁變質(zhì)的危險(xiǎn)。另外,倉庫要高大、寬敞、陰涼、通風(fēng)良好,堆疊好的酒應(yīng)避免日光輻射或直接照射。 料酒全廠工藝流程如下:大米粉儲箱 電子皮帶秤 螺

52、旋輸送器 粉漿罐 噴射液化 層流罐 汽液分離器 液化罐 真空冷卻器 糖化罐 螺旋板換熱器 發(fā)酵罐 過濾 清酒 調(diào)配 煎酒 凝絮上清酒精濾滅菌調(diào)酒儲存滅菌灌裝第三章 工藝計(jì)算3.1 物料衡算3.1.1 生產(chǎn)工藝技術(shù)指標(biāo)生產(chǎn)規(guī)模:20000t/年生產(chǎn)方法:雙酶糖化、間歇發(fā)酵生產(chǎn)天數(shù):300天/年 9度料酒年產(chǎn)量:20000t9度料酒日產(chǎn)量:66.7t 通過推算大概16批次/天,生產(chǎn)時(shí)間8h/天生產(chǎn)原料:原料為大米,大米含淀粉78%,水分10.0%。 -淀粉酶的用量為8u/g原料,糖化酶用量為150u/g原料,活性干酵母活化液接種量與發(fā)酵液比為1:10濃硫酸(98%)用量(調(diào)ph):5kg/t(酒精

53、)3.1.2 生產(chǎn)1000kg成品料酒的物料衡算3.1.2.1 原料消耗從淀粉質(zhì)原料生產(chǎn)酒精的化學(xué)反應(yīng)式原料與成品之間的定量關(guān)系如下:可以得到每生產(chǎn)1000kg無水酒精需要淀粉量為:1000(16292)=1760.9(kg)9%(v/v)的成品料酒相當(dāng)于7.20%(w/w)。故生產(chǎn)1000kg成品料酒淀粉量:7.20%1760.9=126.78kg但是酒精生產(chǎn)要經(jīng)歷許多工序和復(fù)雜的生物化學(xué)變化最后完成的.在各個(gè)生產(chǎn)階段中不可避免的會引起淀粉的損失。淀粉損失分配如下表:生產(chǎn)工序淀粉損失原因淀粉損失量(%)原料處理粉塵損失0.40蒸煮未溶解淀粉及糖分的破壞0.50發(fā)酵未發(fā)酵殘?zhí)?.50發(fā)酵巴斯德

54、效應(yīng)和用于發(fā)酵副產(chǎn)物損失4.00發(fā)酵酒精自然蒸發(fā)與被co2帶走1.30過濾廢糟帶走及其他過濾損失1.30累計(jì)損失9.55以此為依據(jù),淀粉利用率為90.45%,則每生產(chǎn)1000kg 9度料酒需要淀粉量為:126.78/90.45%= 140.17kg生產(chǎn)1000kg 9度料酒所需的原料量(大米中淀粉含量78%)140.17kg/78%=179.7kg3.1.2.2 -淀粉酶的消耗量蒸煮醪所需輔料的計(jì)算,應(yīng)用酶活力為2000u/g的-淀粉酶進(jìn)行液化,促進(jìn)糊化,可減少蒸汽消耗,據(jù)技術(shù)指標(biāo),-淀粉酶的用量按8u/g原料計(jì)算,則酶用量為: 179.7(kg)1000(g/kg)8(u/g)2000(u/

55、g)=0.719kg3.1.2.3 糖化酶的消耗量蒸煮醪所需輔料的計(jì)算;,應(yīng)用酶活力為20000u/g的糖化進(jìn)行糖化,據(jù)技術(shù)指標(biāo),糖化酶的用量按150u/g原料計(jì)算,則酶用量為: 179.7(kg)1000(g/kg)150(u/g)20000(u/g)=1.348kg3.1.2.4 蒸煮醪量與糖化醪量計(jì)算根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,首先將粉碎原料在配料調(diào)漿罐內(nèi)與溫水混合,加水比為1:3179.7(13)718.8kg在蒸煮過程中用直接蒸汽加熱,在后熟器和氣液分離器減壓蒸發(fā)冷卻,這樣隨著蒸煮過程的進(jìn)行,蒸煮醪量將隨時(shí)間發(fā)生變化,要確切知道數(shù)量變化必須與熱量衡算同時(shí)進(jìn)行,這里簡化計(jì)算,用以下方法近似求解。采用罐式連續(xù)蒸煮工藝,混合

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