年產(chǎn)32萬(wàn)噸啤酒發(fā)酵車間初步設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

1、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）年產(chǎn)32萬(wàn)噸啤酒發(fā)酵車間初步設(shè)計(jì)目錄1摘要4第1章 總論51.1 設(shè)計(jì)背景51.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容和依據(jù)51.3 設(shè)計(jì)范圍和分工61.3.1 設(shè)計(jì)范圍61.3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容61.3.3 設(shè)計(jì)編制說(shuō)明61.4設(shè)計(jì)原則71.5 設(shè)計(jì)規(guī)模和產(chǎn)品方案71.5.1 建設(shè)規(guī)模71.5.2 產(chǎn)品方案71.6其他說(shuō)明 71.7 本設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題7第2章 總平面設(shè)計(jì)82.1 廠址選擇82.1.1 廠址方案比較82.1.2 廠址定點(diǎn)92.1.3 廠址特點(diǎn)92.2 總平面設(shè)計(jì)范圍和依據(jù)102.1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容102.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)102.1.3設(shè)計(jì)原則102.3 工廠場(chǎng)地概述102.3.1 工廠組成

2、103.3.2 總平面布置102.4 總平面布置及運(yùn)輸設(shè)計(jì)中的問(wèn)題和建議11第3章 啤酒工藝選擇和論證123.1 生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的設(shè)計(jì)原則123.1.1生產(chǎn)方法的選擇123.1.2工藝流程的設(shè)計(jì)原則123.2 啤酒生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介123.2.1全廠工藝流程圖133.3 啤酒原料133.3.1水133.3.2 麥芽143.3.3 酒花153.3.4啤酒酵母153.3.5輔料153.4 麥芽制備163.5 麥芽汁的制備工藝163.5.1 原料處理163.5.2 麥芽車間原、輔料用量163.6 糖化183.6.1 糖化原理183.6.2 糖化方法及設(shè)備183.6.3 麥汁的過(guò)濾193.6.4

3、麥汁的煮沸和酒花的添加193.7 麥汁的處理203.7.1 酒花分離203.7.2 熱凝固物的分離213.7.3 麥汁充氧213.8 發(fā)酵車間213.8.1 酵母擴(kuò)培223.8.2 發(fā)酵工藝223.8.3 啤酒過(guò)濾233.8.4 啤酒包裝243.8.5 成品啤酒的技術(shù)指標(biāo)243.8.6 啤酒發(fā)酵車間主要技術(shù)指標(biāo)243.8.7發(fā)酵車間工作制度24第4章 工藝計(jì)算254.1 物料衡算254.1.1 物料衡算的意義254.1.2 物料衡算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)254.1.3 100kg原料生產(chǎn)13°p啤酒的物料衡算254.1.4生產(chǎn)100l13°p啤酒的物料衡算264.1.5 年產(chǎn)32000

4、0t/a13°p啤酒糖化車間物料衡算274.2 水平衡計(jì)算294.2.1 糖化用水294.2.2 洗糟用水304.2.3 兌酒用水304.3 熱平衡計(jì)算314.3.1 單次糖化用水耗熱量q1314.3.2 第一次米醪煮沸耗熱量q2314.3.3 第二次煮沸前混合醪升溫至70的耗熱量q3334.3.4 第二次煮沸混合醪液消耗的熱量q4334.3.5 洗槽水耗熱量q5334.3.6 麥汁煮沸過(guò)程耗熱量q6354.3.7 糖化一次總耗熱量q總364.3.8 100kg混合原料耗用蒸汽量d364.4 工藝耗冷量374.4.1 發(fā)酵車間工藝流程374.4.2 工藝技術(shù)參數(shù)374.4.3 麥汁冷

5、卻耗冷量q1374.5 非工藝耗冷量404.6 總耗冷量計(jì)算42 第5章設(shè)備設(shè)計(jì)與選型435.1 發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)與選型435.2 發(fā)酵車間其他附屬設(shè)備的選型485.3 發(fā)酵車間設(shè)計(jì)計(jì)算中存在的問(wèn)題50第6章 發(fā)酵車間布置設(shè)計(jì)516.1 平面布置設(shè)計(jì)的任務(wù)和重要性516.2 車間平面布置的依據(jù)516.3 車間布置設(shè)計(jì)的原則516.4車間布置設(shè)計(jì)說(shuō)明526.5 車間設(shè)計(jì)布置存在的問(wèn)題52第7章 清潔生產(chǎn)及末端治理537.1 清潔生產(chǎn)537.2 三廢處理537.2.1 廢水處理537.2.2 廢氣處理537.2.3 廢渣處理537.3 噪聲防治54第8章 工廠設(shè)計(jì)概算與經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)558.1 物料成本

6、558.2設(shè)備購(gòu)買成本568.3 地價(jià)568.4 建筑費(fèi)用568.5 收益56參考文獻(xiàn)57致謝58附錄59摘要本設(shè)計(jì)是年產(chǎn)32萬(wàn)噸13°p淡色啤酒啤酒廠的發(fā)酵車間的工業(yè)設(shè)計(jì)，其生產(chǎn)原料是麥芽和大米。設(shè)計(jì)的主體是發(fā)酵車間，主要設(shè)備是發(fā)酵罐。本設(shè)計(jì)首先對(duì)原料制備、糖化、發(fā)酵工藝進(jìn)行選擇和論證，再通過(guò)物料衡算和熱量衡算確定發(fā)酵車間的主要設(shè)備的容量和數(shù)量，對(duì)發(fā)酵車間附屬設(shè)備進(jìn)行選型，對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上，對(duì)主體設(shè)備發(fā)酵罐進(jìn)行計(jì)算，繪制出發(fā)酵設(shè)備平面布置圖，發(fā)酵車間帶節(jié)點(diǎn)控制流程圖全、工廠帶節(jié)點(diǎn)控制流程圖和全廠流程方塊圖。關(guān)鍵詞 13°p淡色啤酒 發(fā)酵 發(fā)酵罐 ab

7、stact the design is the industrial design of 13 ° p ale brewery fermentation workshop which can give the output of 320,000 t/a. the raw material is malt and rice. the fermentation plant is the key, the fermenters are theme equipments. in this design, firstly, to select and demonstrate the raw m

8、aterial preparation, saccharification, fermentation technology; secondly, to determine the number of the major equipment in the the fermentation plant by the material balance and heat balance; thirdly, to select the ancillary equipment in the fermentation workshop, to design the structure and streng

9、th of the fermenters.basis on this, to calculate and draw the floor plan of fermentation equipment, the flow chartwith with the node control block diagram and the plant-wide process.key word 13 °p ale brewery fermentation fermentation plant 第1章 總論1.1設(shè)計(jì)背景 啤酒與人類文明一樣有著悠久的歷史，它先于其它酒類而最早出現(xiàn)在人類的生活之中，因此

10、，不少學(xué)者把啤酒稱之為“酒類之父”。啤酒起源于兩河流域的古巴比倫王國(guó)，是當(dāng)時(shí)生活在那里的蘇美爾人最先把啤酒奉獻(xiàn)給人類的。藏于法國(guó)巴黎羅浮宮博物館第四展廳石雕廳的一塊石雕可資證明，上面刻有蘇美爾人釀制啤酒的場(chǎng)面，距今已有9000年了我國(guó)是世界上用糧食原料釀酒歷史最悠久的國(guó)家。5000多年前，我們的前輩就已經(jīng)釀造“醴酒”。所用的原料、發(fā)酵的方法、釀造的時(shí)間，與世界公認(rèn)的蘇美爾人啤酒非常相似，如出一轍。明人張岱夜航船·卷十一·飲食篇中“黃帝始作醴，夷狄作酒醪，杜康作秫酒，周公作酎、三重酒”的語(yǔ)句便是明證。只不過(guò)由于這種“醴酒” 糖分較高、酒精含量低、口味太淡、不利貯存、容易變酸變

11、質(zhì)，而被其它香醇可口的美酒代替了。由此可見(jiàn)，位于九曲黃河之濱的中國(guó)也是啤酒的一個(gè)重要發(fā)源地。以貴州茅臺(tái)為代表的中國(guó)酒文化氣息濃郁，中國(guó)人聚會(huì)總是喜歡喝上幾杯，而啤酒便是大家最普遍的選擇。1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容和依據(jù)1. 中南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書2. 輕工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)編制內(nèi)容深度規(guī)定qbjs6-2005 我國(guó)啤酒質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)gb4927-1991等國(guó)家啤酒生產(chǎn)的相關(guān)規(guī)定3. 燕京啤酒廠兩周實(shí)習(xí)所獲資料4. 參考書籍發(fā)酵工藝原理生物工程工廠設(shè)計(jì)概論啤酒生產(chǎn)技術(shù)啤酒工業(yè)手冊(cè)生化工藝及工廠設(shè)計(jì)發(fā)酵工廠工藝設(shè)計(jì)化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ)1.3 設(shè)計(jì)范圍和分工1.3.1 設(shè)計(jì)范圍1. 對(duì)年產(chǎn)32萬(wàn)噸啤酒工廠的生產(chǎn)工藝

12、流程的選擇、論證及設(shè)計(jì)2. 對(duì)年產(chǎn)32萬(wàn)噸啤酒工廠的總平面圖進(jìn)行論證及設(shè)計(jì)3. 對(duì)年產(chǎn)32萬(wàn)噸啤酒工廠進(jìn)行物料衡算、水、汽、冷衡算4. 對(duì)年產(chǎn)32萬(wàn)噸啤酒工廠的發(fā)酵車間的工藝流程說(shuō)明及設(shè)計(jì)、設(shè)備的選型及車間布置設(shè)計(jì)5. 生物工程專業(yè)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)，以初步的工藝設(shè)計(jì)為主，非工藝部分設(shè)計(jì)只是簡(jiǎn)單涉及。1.3.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)以燕京啤酒（衡陽(yáng)）有限公司為模本，按照輕工業(yè)建設(shè)初步設(shè)計(jì)編制內(nèi)容深度規(guī)定 qbjs6-2005的有關(guān)規(guī)定，在對(duì)生產(chǎn)工藝及流程的考量基礎(chǔ)上，對(duì)建廠的選址、銷售、物流都進(jìn)行了選擇和規(guī)劃，重點(diǎn)對(duì)啤酒生產(chǎn)發(fā)酵工藝及相關(guān)工藝流程進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并分別對(duì)制麥車間、糖化車間、發(fā)酵車間、包

13、裝車間進(jìn)行說(shuō)明，同時(shí)對(duì)發(fā)酵車間的部分設(shè)備進(jìn)行選型。具體內(nèi)容詳見(jiàn)下面的章節(jié)。1.3.3 設(shè)計(jì)編制說(shuō)明通過(guò)本設(shè)計(jì)，從工廠選址和平面布置、原料選擇和標(biāo)準(zhǔn)制定、物料和能量衡算、設(shè)備選型與計(jì)算、環(huán)保、工廠管理、成本核算等方面對(duì)啤酒廠建設(shè)及生產(chǎn)提出計(jì)劃，來(lái)建造起可生產(chǎn)營(yíng)運(yùn)的啤酒廠。設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編制，符合中南大學(xué)本科省畢業(yè)論文的規(guī)范的要求。設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編制，基本按照輕工業(yè)建設(shè)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)編制內(nèi)容深度規(guī)定qbjs6-2005工藝說(shuō)明書，編寫啤酒發(fā)酵車間車間概況特點(diǎn)，車間選型室外工藝管道等進(jìn)行編寫。1.4設(shè)計(jì)原則1. 本設(shè)計(jì)符合計(jì)劃任務(wù)書的規(guī)定和要求。各階段工作要有明確的進(jìn)度。畢業(yè)設(shè)計(jì)要有計(jì)劃地進(jìn)行。2. 本設(shè)

14、計(jì)爭(zhēng)取做到積極采用和大力發(fā)展新技術(shù)，吸收科研和技術(shù)改造的新成果，力求技術(shù)上具有現(xiàn)實(shí)性和先進(jìn)性，經(jīng)濟(jì)上具有合理性。3. 結(jié)合實(shí)際，根據(jù)國(guó)家的所需而合理決定工廠的產(chǎn)品品種及合理安排工廠的產(chǎn)品方案，兼顧經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，以最小的投資換回最大的經(jīng)濟(jì)效益。4. 本設(shè)計(jì)盡量少或不占耕地，選擇流程盡量減少，避免污染物排放。盡量減少三廢處理量，同時(shí)注意節(jié)能和充分利用余熱。5.在設(shè)備選用的時(shí)候，應(yīng)滿足生化生產(chǎn)工藝方面的要求，同時(shí)安全可靠，盡量選用成套設(shè)備，以利于提高機(jī)械化程度，方便生產(chǎn)，節(jié)約投資。1.5 設(shè)計(jì)規(guī)模和產(chǎn)品方案1.5.1 建設(shè)規(guī)模 本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)32萬(wàn)噸啤酒工廠，占地面積約1542677.1平方米1

15、.5.2 產(chǎn)品方案產(chǎn)品品種：13°p淡色啤酒產(chǎn)品產(chǎn)量：年產(chǎn)32萬(wàn)噸產(chǎn)品產(chǎn)期：生產(chǎn)旺季共有8個(gè)月，即4-9月以及1、2兩個(gè)月，其中每個(gè)月生產(chǎn)25天，每天糖化8次，其余4個(gè)月即為淡季，每月生產(chǎn)20天，每天糖化5次，故有年總糖化次數(shù)是2000次。產(chǎn)品質(zhì)量：產(chǎn)品符合中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)啤酒gb4927-91，以及原料符合其相關(guān)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。1.6 其他說(shuō)明 由于專業(yè)限制，相對(duì)于輕工業(yè)建設(shè)初步設(shè)計(jì)編制內(nèi)容深度規(guī)定qbjs6-2005的有關(guān)內(nèi)容，本設(shè)計(jì)說(shuō)明書中關(guān)于項(xiàng)目的總投資，建設(shè)投資以及融資等技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面沒(méi)有過(guò)多設(shè)計(jì)。 1.7本設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題本設(shè)計(jì)主要問(wèn)題：1. 本設(shè)計(jì)所用到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，工藝設(shè)

16、計(jì)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)指標(biāo)大部分來(lái)源于參考文獻(xiàn)，可能與實(shí)際有偏差；2.因?qū)I(yè)所限，在涉及到土建工程中建設(shè)規(guī)模、場(chǎng)地面積以及設(shè)備的選型與設(shè)計(jì)等非本專業(yè)的設(shè)計(jì)方面，沒(méi)有進(jìn)行科學(xué)的論證計(jì)算，與實(shí)際有偏差。第2章 廠址選擇與總平面設(shè)計(jì)2.1廠址選擇2.1.1 廠址方案比較廠址選擇是設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容之一，也是工廠建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。廠址選擇的好壞直接關(guān)系到生產(chǎn)質(zhì)量，成本控制等，因此，廠址選擇是一項(xiàng)包括政治、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的綜合性的復(fù)雜工作。具有較高的原則性和廣泛的技術(shù)性。根據(jù)啤酒廠選址原則，本設(shè)計(jì)另外考察了公主嶺市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，雙遼市經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)，梨樹(shù)縣經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)。表2-1 廠址技術(shù)性方案比較表序號(hào)項(xiàng)目名稱技術(shù)等級(jí)廠號(hào)1

17、23abcabcabc1地理位置（靠近城鎮(zhèn)？）2面積外形（大小、矩形？）3地勢(shì)（海拔？坡度？）4地質(zhì)（地耐力、地下水位）5建筑施工條件（方便？）6建筑材料（就地取材？）7交通運(yùn)輸條件（陸/水？）8給水（有水源地？水質(zhì)？）9熱電供應(yīng)（充足？協(xié)作？）10環(huán)衛(wèi)條件（鄰近污染源？）11職工生活（公共設(shè)備？）小計(jì)以上單項(xiàng)累計(jì)數(shù)731365632總計(jì)技術(shù)性比較級(jí)差a>b>cb>c>aa>b>c2.1.2 廠址定點(diǎn)廠址所在地為吉林省雙遼市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)2.1.3廠址特點(diǎn)1.自然條件（1）地理位置雙遼距吉林省省會(huì)長(zhǎng)春市約150公里，距吉林省第三大城市四平市約100公里，距內(nèi)

18、蒙古西部新興城市通遼市約100公里，距東北最大的工業(yè)城市沈陽(yáng)市約200公里；清朝中期以來(lái)就是連接科爾沁大草原與內(nèi)地的商賈重鎮(zhèn)；是吉林省規(guī)劃增加的五個(gè)地級(jí)市之一。長(zhǎng)雙、鄭太兩條省級(jí)高速公路橫跨東西，沈明、集錫兩條國(guó)家干線公路縱貫?zāi)媳贝髴c廣州高速公路已建成通車，長(zhǎng)春通遼高速公路于2011年建成通車；鄭大、平齊鐵路在此交匯；此外，區(qū)內(nèi)還有5條鐵路專用線，用于短途運(yùn)輸。（2）地形、地質(zhì)條件、氣象條件、面積所在地區(qū)的地形簡(jiǎn)單整潔，不處于地震斷層、泥石流、滑坡、流沙、溶洞、沼澤等危害地段，地質(zhì)條件相對(duì)較好，且氣候四季分明，總面積為1542677.1平方米。（3）基礎(chǔ)設(shè)施區(qū)內(nèi)硬面路網(wǎng)已經(jīng)成型，供電、供水、供

19、氣、供熱、排水和通訊等基礎(chǔ)設(shè)施日益完善；已建成污水處理廠一座，日處理能力2.5萬(wàn)噸；日供天然氣50萬(wàn)m³；可直供電。區(qū)內(nèi)還有在省內(nèi)餐飲住宿業(yè)具有較高水平的綠洲大廈、全省最高水平的游泳館、全省縣級(jí)最高水平的體育場(chǎng)等休閑娛樂(lè)場(chǎng)所。 （4）資源優(yōu)勢(shì)電力能源：國(guó)電雙遼發(fā)電廠是吉林省最大的火力電廠，是我國(guó)重點(diǎn)火力發(fā)電廠之一，規(guī)劃總裝機(jī)容量240萬(wàn)千瓦。 硅砂資源：區(qū)內(nèi)儲(chǔ)藏二氧化硅含量高、顆粒均勻，初測(cè)總儲(chǔ)量達(dá)9億噸，被譽(yù)為世界四大硅砂富礦之一，已被國(guó)家列為硅質(zhì)原料生產(chǎn)基地。 農(nóng)業(yè)資源：雙遼經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)位于世界著名的“黃金玉米帶”，臨近地區(qū)可供工業(yè)加工的玉米、花生、大豆和其他農(nóng)副產(chǎn)品產(chǎn)量很高，工業(yè)

20、開(kāi)發(fā)的潛力很大。（5）環(huán)境衛(wèi)生條件 由于東北的空氣干燥，且經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)多為輕工業(yè)，因此，環(huán)境清潔，大氣含塵、含菌少，無(wú)有毒有害氣體污染。2.經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件（1）原料、輔料等供應(yīng)條件原料來(lái)源豐富，且交通便利，運(yùn)輸成本較低。（2）市場(chǎng)廣闊 因北方人熱情豪爽愛(ài)喝酒，且雙遼所處地理位置優(yōu)越，因此，市場(chǎng)較廣闊，且需求量大。（3）勞動(dòng)力低廉，成本較低雙遼市擁有數(shù)量充足，素質(zhì)較高，成本較低的人力資源。且普通員工多為雙遼本地人，員工的生活成本上有所降低。2.2 總平面設(shè)計(jì)范圍和依據(jù)2.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容工廠內(nèi)部設(shè)置包括廠區(qū)平面布置設(shè)計(jì)、橫向縱向設(shè)計(jì)、交通運(yùn)輸設(shè)計(jì)、場(chǎng)內(nèi)管線管路綜合設(shè)置、綠化美化設(shè)置。2.2.2 設(shè)計(jì)

21、依據(jù)1. 中南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書中產(chǎn)量的規(guī)定。2. 總平面布置符合國(guó)家及行業(yè)的有關(guān)規(guī)范和規(guī)定，滿足衛(wèi)生、安全、gmp要求。如工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范、廠礦道路設(shè)計(jì)規(guī)范等。2.2.3設(shè)計(jì)原則工廠設(shè)計(jì)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書進(jìn)行，場(chǎng)內(nèi)布局緊湊合理，節(jié)約用地。同時(shí)各個(gè)部門緊密配合，符合生產(chǎn)工藝要求。并且考慮全年主要風(fēng)向，滿足衛(wèi)生要求。2.3 工廠場(chǎng)地概述2.3.1 工廠組成（1）生產(chǎn)車間 主要有發(fā)酵車間、糖化車間、包裝車間等組成。（2）輔助車間 麥芽?jī)?chǔ)藏，麥糟處理，倉(cāng)庫(kù)等。（3）動(dòng)力車間 制冷站，空壓站，配電站以及鍋爐房等。（4）行政部門 綜合大樓，醫(yī)務(wù)室，食堂，傳達(dá)室，停車場(chǎng)，浴室

22、等。（5）綠化區(qū)域 綠化設(shè)施（6）三廢治理 廢污處理設(shè)施和場(chǎng)地等。2.3.2 總平面布置手工圖為哈爾濱啤酒（雙遼）有限公司的平面布置圖。場(chǎng)地形狀是不規(guī)則四邊形，占地面積約1542677.1平方米。 2.4總平面布置及運(yùn)輸設(shè)計(jì)中的問(wèn)題和建議總平面布置中的主要問(wèn)題：在廠址的選擇中，本設(shè)計(jì)只是參考網(wǎng)上資料，并未實(shí)際勘察地形等地質(zhì)氣候因素，在總平面圖的布置只是簡(jiǎn)單參考雙遼啤酒廠的布置，結(jié)合選地的風(fēng)向圖進(jìn)行繪制，科學(xué)性較低。總平面圖僅為水平向周式布置形式，并且，采光與衛(wèi)生需妥善處理。場(chǎng)內(nèi)綠化難以保證足夠面積，也需要特殊整理。總之，周邊式布置形式較為緊湊、技術(shù)管理集中方便，但發(fā)展余地少。建議：在專業(yè)人員的

23、陪同下，實(shí)地勘察。同時(shí)，總平面布置可采用聯(lián)合式布置形式。第3章 啤酒工藝選擇和論證3.1 生產(chǎn)方法的選擇和工藝流程的設(shè)計(jì)原則 3.1.1生產(chǎn)方法的選擇生產(chǎn)方法即工藝路線的選擇，是工廠設(shè)計(jì)的關(guān)鍵程序，通常要對(duì)所選的方法進(jìn)行全面的對(duì)比分析，然后選擇經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、技術(shù)優(yōu)先的優(yōu)先進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)。1、 原料的來(lái)源、種類和性質(zhì)2、 產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)格3、 生產(chǎn)的規(guī)模4、 現(xiàn)有技術(shù)水平5、 廠址的自然環(huán)境6、 經(jīng)濟(jì)效益 3.1.2工藝流程的設(shè)計(jì)原則1、確保產(chǎn)品的質(zhì)量按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)2、盡量采用成熟、先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)3.2 啤酒生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介啤酒生產(chǎn)過(guò)程主要分為：制麥、糖化、發(fā)酵、瓶裝等主要四個(gè)部分。啤酒廠生產(chǎn)所用麥芽由麥

24、芽生產(chǎn)廠提供，對(duì)麥芽的麥粒大小、飽滿成都、濕度量都有一定的要求。麥芽在送入釀造車間之前，先被送到粉碎塔，麥芽經(jīng)過(guò)輕壓粉碎制成釀造用麥芽。糖化處理即將粉碎的麥芽與水在糖化鍋中混合。而糊化鍋中，大米和水經(jīng)加熱后煮沸，這是天然酸將難溶性的淀粉和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成為可溶性的麥芽提取物即麥芽汁。然后麥芽汁被送至過(guò)濾槽中，灌入煮沸鍋，同時(shí)添加酒花和糖，使啤酒賦予濃郁的香味的成色并且消除泡沫。煮沸后，將麥芽汁泵入沉淀槽。隨后，向麥芽汁加入酵母，開(kāi)始發(fā)酵。啤酒的不同、釀造工藝的不同，發(fā)酵的時(shí)間也不同。通常，貯藏啤酒的發(fā)酵過(guò)程需要大約6天，淡色啤酒為5天左右。發(fā)酵結(jié)束以后，絕大部分酵母沉淀于罐底，將這部分酵母回收起來(lái)

25、，以供下一罐使用。除去酵母后，生成物"嫩啤酒"被泵入后發(fā)酵罐。剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)進(jìn)一步沉淀下來(lái)，使啤酒的風(fēng)格逐漸成熟，成熟的時(shí)間隨啤酒品種的不同而異，一般在721天。 經(jīng)過(guò)后發(fā)酵而成熟的啤酒在過(guò)濾機(jī)中將所有剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)濾去，就成為待包裝的清酒。使用雙重過(guò)濾工藝，不但對(duì)釀造產(chǎn)生的雜質(zhì)去處更徹底，而且使酒液特別清澈。 3.2.1全廠工藝流程圖 麥槽 酒花 麥芽 粉碎 糖化 過(guò)濾 混合麥汁 煮沸 沉淀 冷卻 充氧 大米、麥芽 粉碎 糊化 酒花槽 熱凝固 冷凝固物 擴(kuò)培酵母 麥芽汁 發(fā)酵 貯酒 粗濾 精濾 清酒 裝瓶 卸箱 驗(yàn)瓶 酵母泥 剩余酵母 洗瓶 檢驗(yàn) 灌酒

26、 壓蓋 檢驗(yàn) 殺菌 貼標(biāo) 噴碼 檢驗(yàn) 裝箱3.3 啤酒原料3.3.1水 水是重要原料之一，啤酒釀造用水主要包括加工水、洗滌水和冷卻水。加工用水中投料水、洗槽水、啤酒稀釋用水直接參與啤酒釀造，是啤酒重要原料之一，在習(xí)慣上稱作釀造水。釀造水性質(zhì)與發(fā)酵風(fēng)味物質(zhì)形成等均有很大關(guān)系。釀造用水首先要符合我國(guó)飲用水標(biāo)準(zhǔn)gb5749-85。釀造水對(duì)啤酒生產(chǎn)全過(guò)程將產(chǎn)生很大的影響，如糖化時(shí)水解酶是活性和穩(wěn)定性，酶促反應(yīng)的速度，麥芽的酒花在不同含鹽水中溶解度的差別，鹽和蛋白質(zhì)及酚類物質(zhì)的絮凝成點(diǎn)，酵母生長(zhǎng)，發(fā)酵風(fēng)味物質(zhì)的形成等，最終還將影響到啤酒的風(fēng)味物質(zhì)和穩(wěn)定性。此外，因?yàn)槊科科【?0%以上的成份是水，所以基本

27、上可以說(shuō)是水的質(zhì)量決定了啤酒的好壞。啤酒釀造所需要的水除了要潔凈外，還有以下要求：此次設(shè)計(jì)為淡色啤酒的生產(chǎn)，所以水的殘堿度ra值要求在-5+5度之間；水中ca至少為4050mg/l，ca和mg比例要大于3:1；還必須去除水中所含的礦物鹽，使其成為軟水。改良水質(zhì)可有針對(duì)性通過(guò)過(guò)濾、煮沸、加酸、加石膏、離子交換或電滲析、活性炭過(guò)濾、紫外線消毒等方法。3.3.2 麥芽自古以來(lái)，大麥?zhǔn)轻勗炱【频闹饕希卺勗鞎r(shí)先將大麥制成麥芽，再進(jìn)行糖化、發(fā)酵。大麥按籽粒在麥穗上斷面分配形式可分為六棱、四棱、二棱大麥。我國(guó)華北地區(qū)都種植六棱大麥，南方多見(jiàn)二棱，本設(shè)計(jì)采用六棱大麥。啤酒用大麥的品質(zhì)要求為殼皮成分少淀粉

28、含量高蛋白質(zhì)含量適中(912)淡黃色有光澤水分含量低于13發(fā)芽率在95以上。適于啤酒釀造用的大麥有二棱或六棱大麥?，F(xiàn)在分別介紹：二棱大麥的浸出率高溶解度較好，但農(nóng)業(yè)但產(chǎn)量低且多見(jiàn)于南方六棱大麥的農(nóng)業(yè)單產(chǎn)較高活力犟但浸出率較低麥芽溶解度不太穩(wěn)定?；谏鲜?，啤酒釀造對(duì)大麥的質(zhì)量要求：表3-2釀造大麥質(zhì)量要求項(xiàng)目特征感官特征1. 色澤 ：良好大麥有光澤，淡黃；受潮大麥發(fā)暗，胚部呈深褐色；受霉菌侵蝕的大麥則呈灰色或微蘭色2. 氣味：良好大麥具有新鮮稻草香味3. 谷皮：優(yōu)良大麥皮薄，有細(xì)密紋道4. 麥粒形態(tài)：以短胖者為佳5. 夾雜物：雜谷粒和沙土等應(yīng)在2%以下物理檢驗(yàn)1. 千粒重：以無(wú)水物計(jì)千粒重應(yīng)為3

29、040g2. 麥粒均勻度：按國(guó)際通用標(biāo)準(zhǔn)，麥粒腹徑可分為2.8、2.5、2.2mm三級(jí)3. 胚乳性質(zhì)：胚乳斷面可分為粉狀、玻璃質(zhì)和半玻璃質(zhì)三種狀態(tài)化學(xué)檢驗(yàn)1. 水分：原料大麥水分不能高于13%，否則不能貯存，易發(fā)生霉變，呼吸損失大2. 蛋白質(zhì)：蛋白質(zhì)含量一般要求為912%，蛋白質(zhì)含量高，制麥不易管理，易生成玻璃質(zhì)，溶解差，浸出物相應(yīng)的低，成品啤酒易渾濁3. 浸出物：間接衡量淀粉含量的方法，一般為7280% 釀造大麥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：1986年正式制定和通過(guò)了啤酒大麥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，編號(hào)為qb1416873.3.3 酒花酒花又名啤酒花，酒花始用于德國(guó)學(xué)名為蛇麻為大麻科葎草屬多年生蔓性草本植物雌雄異株釀造所用

30、均為雌花。其有效成分為酒花樹(shù)脂和酒花油，作用是麥汁煮沸時(shí)和蛋白質(zhì)形成熱凝固物；麥汁冷卻時(shí)和蛋白質(zhì)形成冷凝固物；提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能在后酵、貯酒直至裝瓶，緩慢和蛋白質(zhì)結(jié)合，形成汽霧濁及永久混合物，形成色澤和澀味，增加麥汁和啤酒的生物穩(wěn)定性。酒花賦予啤酒柔和優(yōu)美的芳香和清爽的微苦味，最終使啤酒具有獨(dú)特的苦味和香氣，還有防腐和澄清麥芽汁的作用。每kl啤酒的酒花用量約為1.42.4kg。其中酒花的主要化學(xué)成分中對(duì)啤酒釀造有特殊意義的三大成分為酒花精油，苦味物質(zhì)和多酚。表3-3顆粒啤酒花技術(shù)要求項(xiàng)目指標(biāo)一級(jí)二級(jí)色澤淺黃綠色香氣富有濃郁的啤酒花香氣，無(wú)異雜氣味有明顯的啤酒花香氣，無(wú)異雜氣味勻整

31、度，% 順粒均勻。散碎穎粒少于4 順粒均勻，散碎預(yù)粒少于6硬度,kg 6.0崩解時(shí)間，s10水分，% 10.0- 12.0酸(干態(tài)計(jì)).% 7. 0 6.0酸(干態(tài)計(jì)).% 2.0注：（1）已正式定名的芳香型啤酒花制成的顆粒啤酒花，其、酸含量不受此要求限制。（2） 酸2.0%為推薦值.（3） 以上為qb/t 3770.1一1999壓縮啤酒花及顆粒啤酒花標(biāo)準(zhǔn)。3.3.4啤酒酵母酵母是啤酒發(fā)酵所需的微生物，是發(fā)酵的作用者，啤酒酵母又分上面發(fā)酵酵母和下面發(fā)酵酵母，我國(guó)一般采用下面發(fā)酵酵母。啤酒工廠為了確保酵母的純度每月進(jìn)行一次酵母純粹培養(yǎng)。為了避免野生酵母和細(xì)菌的污染必須嚴(yán)格啤酒工廠的清洗滅菌工作。

32、我國(guó)所采用的下面發(fā)酵的工藝特點(diǎn)如下：（1）采用下面發(fā)酵酵母，主發(fā)酵溫度比較低，發(fā)酵進(jìn)程比較緩慢，發(fā)酵的代謝產(chǎn)物副產(chǎn)物相對(duì)較少。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降發(fā)酵容器底部。（2）下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵和貯酒期比較長(zhǎng)，酒液澄清良好。co2飽和穩(wěn)定，酒的泡沫細(xì)微，風(fēng)味柔和，保存期較長(zhǎng)。3.3.5輔料 在啤酒麥汁制造的原料中，除了主要原料大麥麥芽以外，還包括特種麥芽，小麥麥芽及輔助原料。 以下介紹四種輔料的特點(diǎn)及使用其后的的啤酒的特點(diǎn)。 1. 大米原則上凡是大米不論品種均可用于釀造，但從啤酒風(fēng)味而言，米的食感越好，釀造的啤酒風(fēng)味越好。東北大米文明于海內(nèi)外，本設(shè)計(jì)均采用正宗東北大米。且大米是中國(guó)用量最多的輔

33、助原料，因其淀粉含量高（75%-82%）浸出率也高含脂肪低（0.2%-1.0%），并含有較多泡持蛋白，用大米做輔料釀造啤酒，啤酒色澤淺、口味純凈、泡持潔白細(xì)膩，它是優(yōu)良的啤酒輔料。但大米淀粉的糊化溫度比玉米高。 2. 小麥 小麥品種有硬質(zhì)小麥和軟質(zhì)小麥啤酒工業(yè)宜采用軟質(zhì)小麥。 例如：德國(guó)的白啤酒是以小麥芽為主原料比利時(shí)的蘭比克啤酒是用大麥芽配以小麥為輔料釀造具有地方特色的上面發(fā)酵啤酒。利用麥汁做輔料，麥汁總氮和a-氨基氮均比大米高，發(fā)較快，但過(guò)濾和煮沸麥汁略渾濁，需進(jìn)行處理為好，釀成的啤酒泡沫細(xì)膩、持久。 3. 糖類一般在產(chǎn)糖地區(qū)應(yīng)用一般使用量為原料的1020。添加的種類主要有蔗糖葡萄糖轉(zhuǎn)化糖

34、糖漿等。3.4 麥芽制備制麥全過(guò)程大體可分為原料分級(jí)、浸麥、發(fā)芽、干燥、除根等過(guò)程。現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)工業(yè)化程度越來(lái)越高，啤酒廠一般不自行生產(chǎn)麥芽，而是從專門的麥芽生產(chǎn)廠購(gòu)買，以降低成本，其中本次寧鄉(xiāng)青島啤酒廠既是如此。本設(shè)計(jì)將此分為： 大麥貯存 大麥精選 浸麥 發(fā)芽 焙燥 貯存3.5 麥芽汁的制備工藝麥汁的制備過(guò)程包括：原料的粉碎、糊化、糖化、過(guò)濾，煮沸（添加酒花）、麥汁處理（澄清、冷卻、通氧）等一系列物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)過(guò)程。 3.5.1 原料處理原料處理直接影響啤酒質(zhì)量的高低，將麥芽大米分別由粉碎機(jī)粉碎至適于糖化操作的粉碎度，兩種輔料粉碎后的時(shí)間不能超過(guò)24小時(shí)，防止發(fā)熱結(jié)塊。個(gè)人覺(jué)得衡陽(yáng)燕京

35、啤酒廠對(duì)于原料處理的設(shè)備非常完善，以下是其設(shè)備示意圖：貯存塔 去糖化車間原料入口粉碎室 輸送塔 1.麥芽與大米的粉碎在啤酒生產(chǎn)中，不單要考慮物料粉碎的經(jīng)濟(jì)性，更要考慮啤酒釀造的特殊要求：（1）麥芽皮殼粉碎適度，過(guò)細(xì)增加皮殼有害物質(zhì)的溶解，影響啤酒風(fēng)味。（2）皮殼和原料中不容物質(zhì)粉碎過(guò)細(xì)，會(huì)增加過(guò)濾阻力，影響過(guò)濾操作。（3）淀粉等儲(chǔ)藏物質(zhì)的粉碎細(xì)度不但影響酶促反應(yīng)速率，也影響到反應(yīng)深度即麥子的組成。其中麥芽的粉碎方法有：干法、濕法、回潮干法、連續(xù)調(diào)濕粉碎。本設(shè)計(jì)采用麥芽濕法粉碎，該單元操作有：浸漬-磨碎-勻漿-泵出。而大米粉碎多為干法粉碎，其中大米粉碎越細(xì)愈好，以增加原料與水的接觸面積，利于大米

36、的糊化和糖化。 2.原料的輸送目前原料輸送采用機(jī)械輸送和氣流輸送，他們的優(yōu)缺點(diǎn)如下：（1） 氣流輸送：設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積少，費(fèi)用少，連續(xù)化，自動(dòng)化程度高，輸送能力和距離有較大的變動(dòng)范圍，在氣流輸送的同時(shí)，還可以對(duì)物料進(jìn)行加熱、冷卻、干燥等操作。但氣流輸送能耗大，使用不當(dāng)容易造成堵塞管道，輸送過(guò)程麥芽易磨損，故不設(shè)計(jì)不采用。（2） 機(jī)械輸送：設(shè)備較復(fù)雜，占地面積大，但斗式提升機(jī)和螺旋機(jī)輸送機(jī)配合，可將原料送至所需地方，功率小，運(yùn)輸能力強(qiáng)，操作連續(xù)，生產(chǎn)可靠，對(duì)麥芽無(wú)磨損，適于短距離運(yùn)輸。根據(jù)本廠的實(shí)際情況，采用氣流式輸送，這樣對(duì)原料不會(huì)造成污染。3.5.2 麥芽車間原、輔料用量根據(jù)物料衡算（見(jiàn)第

37、四章），單次糖化所需麥芽量20480.00kg，每年所需麥芽量4.09×107kg。單次糖化所需大米量8777.14kg，每年所需大米量 1.76×107kg。3.6 糖化3.6.1 糖化原理 麥芽汁制備俗稱糖化，將粉碎后的麥芽及其它輔料與溫水混合，調(diào)節(jié)糖化鍋溫度，使維持在適于蛋白質(zhì)分解作用的溫度(4552)(蛋白休止)。將糊化鍋中液化完全的醪液兌入糖化鍋後維持在適于糖化(-淀粉和-淀粉)作用的溫度(6270)(糖化休止)以制造麥醪。糖化期間利用麥芽自身的水解酶，將淀粉、蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)進(jìn)一步分解成可溶性低分子糖類、糊精、氨基酸、胨、肽等，制成麥芽汁。糖化后未分離麥糟的混

38、合液稱為糖化醪，濾除麥糟后稱為麥汁，從麥芽中浸出的物質(zhì)稱為浸出物，一般麥芽浸出率為80%，其中60%在糖化過(guò)程。糖化過(guò)程中物質(zhì)的變化三階段1.糊化（玉米80 -85 、麥芽60 ）2.液化（75 -78）3.糖化（65-68 ）糖化產(chǎn)物：?jiǎn)翁?、二糖、三糖、糊精等，可酵性?1%-65%蛋白質(zhì)水解溫度：45 -55 蛋白質(zhì)休止：指糖化過(guò)程中蛋白質(zhì)的分解蛋白質(zhì)水解產(chǎn)物：高分子蛋白水解物，泡沫形成，口味豐滿，也可能導(dǎo)致混濁；低分子蛋白水解物，提供酵母營(yíng)養(yǎng)。3.6.2 糖化方法及設(shè)備糖化方法分為以下幾類：1. 煮出糖化法：煮出糖化法麥芽醪利用酶的生化作用和熱力的物理作用，使有效成分分解和溶解，通過(guò)部分

39、麥芽醪的熱煮沸、并醪、使醪液逐步梯級(jí)升溫至糖化完畢。部分麥汁被幾次煮沸即為幾次煮出法。2. 浸出糖化法：浸出糖化法指麥芽醪利用酶的生化作用，用不斷加熱或冷卻調(diào)節(jié)醪液的溫度，使糖化完成，使麥芽醪未經(jīng)煮沸。3. 其他糖化法：均由以上兩種方法演變而來(lái)。以上兩種方法用于最初的純麥芽糖化，當(dāng)采用不發(fā)芽谷物作為輔料時(shí)，進(jìn)行糖化時(shí)必須先進(jìn)行預(yù)輔料的預(yù)處理糊化和液化，即復(fù)式糖化法。由于浸出糖化法要求使用溶解良好的麥芽，成本高，原料利用率低，且更適合釀造上面發(fā)酵啤酒，本設(shè)計(jì)不采用此方法，采用煮出糖化法，可以補(bǔ)救一些麥芽的溶解不良，使得原料利用率高，糖化時(shí)間短，麥汁成分好，適合下面發(fā)酵。煮出糖化法中二次煮出糖化法

40、，靈活性大，適于各種質(zhì)量的麥芽和類型的啤酒，操作簡(jiǎn)單，煮沸時(shí)間短，能耗小，設(shè)備利用率高，生產(chǎn)周期短，成本低。故而本設(shè)計(jì)采用二次煮出糖化法。3.6.3 麥汁的過(guò)濾糖化過(guò)程結(jié)束時(shí)，已基本完成了麥芽和輔料中高分子物質(zhì)的分解、萃取。因此，須在短時(shí)間內(nèi)把麥汁和麥醪分離。過(guò)濾槽法是最古老的方法，也是最普通的方法，是已過(guò)濾篩板和麥槽構(gòu)成過(guò)濾介質(zhì)，用醪的液柱高度1.5-2.0m產(chǎn)生的靜壓力為推動(dòng)力實(shí)現(xiàn)過(guò)濾。板框式壓濾機(jī)是由容鈉糖化醪的框和分離麥汁的濾布及收集麥汁的濾板組成的過(guò)濾元件，再配以頂板、支架、壓緊螺桿或液壓系統(tǒng)組成。由于過(guò)濾槽法對(duì)麥芽粉碎度要求嚴(yán)格，過(guò)濾、洗滌時(shí)間長(zhǎng)，且過(guò)濾速度慢，故本設(shè)計(jì)采用板框式壓

41、濾機(jī)。3.6.4 麥汁的煮沸和酒花的添加（1）麥汁的煮沸 傳統(tǒng)煮沸鍋均采用常壓煮沸，近代較多采用密閉煮沸、加壓煮沸，特別是低壓煮沸更受到普遍歡迎。常壓煮沸，工藝成熟，操作方便維修費(fèi)用低。酒花浸出率高，所得麥汁質(zhì)量好。故本設(shè)計(jì)采用該方法。麥汁煮沸的目的有以下五點(diǎn)：1.蒸發(fā)水分，達(dá)到規(guī)定濃度。2.鈍化酶及殺菌，停止淀粉酶的作用，穩(wěn)定可發(fā)酵糖和糊精的比例，確保定和發(fā)酵的一致性，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。3.蛋白質(zhì)變性和絮凝，避免由蛋白質(zhì)造成的啤酒渾濁，提高啤酒的非生物穩(wěn)定性。4.酒花有效成分的浸出，賦予麥汁獨(dú)特的苦味和香味，同時(shí)也提高了啤酒的生物和非生物穩(wěn)定性。5.降低麥汁的ph值，還原物質(zhì)的形成，蒸發(fā)出不良

42、的揮發(fā)性物質(zhì)。煮沸設(shè)備：麥汁煮沸鍋（2） 酒花的添加 酒花添加量根據(jù)酒花質(zhì)量，消費(fèi)者習(xí)慣，啤酒品種，濃度等不同而不同。對(duì)設(shè)計(jì)而言，為便于物料衡算，添加酒花量定為每100ml熱麥汁添加0.2%酒花。酒花的添加方法：以傳統(tǒng)的分3-4次添加法為主。故此設(shè)計(jì)酒花添加為3次完成，操作如下：1. 煮沸5-15min后，添加總量的5%-10%，主要作用是消除煮沸物所得泡沫；2. 煮沸30-40min后，添加總量的55%-60%，主要是萃取a-酸，并促進(jìn)異構(gòu)；3. 煮沸后80-85min后，添加總量的30%-40%，主要是萃取酒花油，提高就花香味。表3-4 酒花的添加第一次第二次第三次添加酒花類型苦花苦花苦花

43、和香花添加時(shí)間（min）初沸0煮沸30煮沸終了前10添加量（kg）33.29199.68分別加99.84（3） 煮沸麥汁煮沸時(shí)，除酒花外，還會(huì)添加一些其他的添加劑，如下：添加單寧，目的是沉淀蛋白質(zhì)，增加啤酒的非生物穩(wěn)定性。添加穩(wěn)定劑，目的是減輕麥汁煮沸時(shí)的氧化作用。添加皂土和硅膠，目的是加大煮沸麥汁的表面積，促進(jìn)含氮物質(zhì)的凝聚添加硫酸鋅，目的是增加啤酒的營(yíng)養(yǎng)成分。 3.7麥汁的處理從煮沸鍋放出的定型熱麥汁進(jìn)入發(fā)酵罐之前還需要進(jìn)行一系列的處理，包括：酒花糟的分離，熱凝固物分離、冷凝固物的分離，冷卻，充氧等一系列處理，這樣才是發(fā)酵麥汁，才能進(jìn)入發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。這些處理中最主要的是冷凝固物的分離。

44、麥汁處理因使用設(shè)備和要求不同，流程很多，現(xiàn)根據(jù)要求分成如下3 種：1.傳統(tǒng)流程 （酒花槽） 煮沸鍋熱麥汁酒花分離器泵熱冷凝固物冷卻盤30沉淀槽55熱凝固物外噴淋冷卻發(fā)酵2.目前我國(guó)采用較多的流程 煮沸鍋熱麥汁泵回旋沉淀槽薄板冷卻器通風(fēng)發(fā)酵 （酒花糟熱凝固物） （無(wú)菌空氣）3.加離心機(jī)法熱麥汁中間靜置槽泵離心機(jī)薄板冷卻通風(fēng)發(fā)酵 （酒花糟少員熱凝固物）（熱凝固物）熱麥汁泵回旋沉淀槽泵薄板冷卻泵離心機(jī)通風(fēng)發(fā)酵 （酒花糟十熱凝固物） （冷、熱凝固物）3.7.1 酒花分離使用酒花球果，并加入到煮沸鍋的工藝，在煮沸結(jié)束后應(yīng)盡快分離出酒花糟，我國(guó)廣泛使用帶篩孔的酒花分離器。3.7.2 熱凝固物的分離（1）原

45、理將熱麥汁泵入回旋過(guò)濾槽，麥汁在槽內(nèi)回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，由于在槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其離心力的反作用力的合力把顆粒（熱凝固物）推向槽底部中央。熱凝固物在回旋槽的沉淀能力與下列因素有關(guān)：1）和麥汁切線速度有關(guān)，即麥汁在槽內(nèi)旋轉(zhuǎn)次數(shù)n ，一般n > 5-8r / min 。2）和熱凝固物顆粒大小成正比。3）和麥汁粘度成反比，麥?zhǔn)舱称な菧囟鹊暮瘮?shù)，因此，麥汁在進(jìn)回旋槽前不應(yīng)該冷卻。 冷凝固物是分離熱凝固物后澄清的麥汁，在冷卻到50 以下，麥汁漸漸析出混濁物質(zhì)，并在25 左右析出最多。冷凝固物分離有以下集中方法:1.酵母繁殖槽法我國(guó)不少工廠均采用此法。方法是往冷卻麥汁添加酵母，在開(kāi)口或密閉的酵母繁殖期停留14

46、-20h ，再泵出上層澄清麥汁，而殘留在器底沉渣中的有冷、熱凝固物及死酵母等。此法若操作得當(dāng)，可以分離30 -40冷凝固物。2.硅藻土過(guò)濾法 麥汁過(guò)濾通常采用的硅藻土過(guò)濾機(jī)的型號(hào)有三種：帶有垂直板的壓力葉片式過(guò)濾機(jī)、帶有水平板壓力吁片式過(guò)濾機(jī)、燭柱式過(guò)濾機(jī)。其過(guò)濾介質(zhì)有硅藻土或珍珠巖或凹凸棒土等。方法是在過(guò)濾機(jī)罐內(nèi)，在過(guò)濾篩網(wǎng)上預(yù)涂濾層。從而當(dāng)麥汁通過(guò)過(guò)濾層時(shí)，使麥汁中冷、熱凝固物顆粒過(guò)濾出來(lái)，實(shí)際生產(chǎn)中為了防止堵塞過(guò)濾層流通道，在過(guò)濾時(shí)還應(yīng)連續(xù)添加助濾劑，如硅藻卜或其他助濾劑。此法優(yōu)點(diǎn)是去除凝固物能力大、損耗低、清洗方便、能耗低；缺點(diǎn)是需要消耗助濾劑、成本高、冷麥汁過(guò)濾會(huì)增加麥汁污染的危險(xiǎn)、

47、cip 水耗高。3.浮選法 浮選技術(shù)方法是將分離熱凝固物后的冷卻麥汁，通入無(wú)菌空氣，大約每百升麥汁通入分布細(xì)密的無(wú)茵空氣20-6ol，將空氣在麥汁中混合均勻后，泵入浮選罐，可發(fā)現(xiàn)從麥汁中溢出空氣微小氣泡，此時(shí)冷凝固物被吸附在細(xì)密氣油表面，從而形成泡沫聚集在麥汁上，再冷凝固物從麥汁中分離。3.7.3 麥汁充氧1. 熱麥汁充氧 麥汁在高溫之下接觸的氧很少以溶解形式存在，而是和麥汁中糖類、蛋白質(zhì)、酒花樹(shù)脂、多酚等發(fā)生氧化反應(yīng)。釀造師們對(duì)熱麥汁吸氧的利弊有不同的觀點(diǎn)，總結(jié)一下認(rèn)為吸氧有利的依據(jù)是：（1）熱麥汁吸氧，使-酸氧化，生成-軟樹(shù)脂，可使有啤酒淡雅柔和的苦味，同時(shí)又使-酸、-酸氧化成軟樹(shù)脂使苦味

48、減少。（2）熱麥汁吸氧能促進(jìn)-球蛋白的氫基氧化、聚合，使某些蛋白發(fā)生沉淀，從而減少了啤酒中不穩(wěn)定的球蛋白。2. 冷卻麥汁的充氧麥汁冷卻至發(fā)酵接種溫度后接觸氧，此時(shí)氧化反應(yīng)微弱，氧在麥汁中呈溶解態(tài)，它是酵母前期發(fā)酵繁殖必須的。氧在麥汁中的溶解度和麥汁氧分都會(huì)減少飽和溶解氧量，但影響較在6 以下。3. 冷麥汁的通風(fēng)方法若采用純氧，容積將達(dá)到40ml/l以上。一般只有快速發(fā)酵法生產(chǎn)啤酒時(shí)采用純氧，普通啤酒發(fā)酵采用壓縮空氣通風(fēng)。3.8 發(fā)酵車間發(fā)酵是啤酒生產(chǎn)過(guò)程中主要的一步。啤酒發(fā)酵即是啤酒酵母在一定的條件下，利用麥汁中的可發(fā)酵性物質(zhì)而進(jìn)行的正常生命活動(dòng)，其代謝的產(chǎn)物就是所要的產(chǎn)品啤酒。根據(jù)啤酒酵母發(fā)

49、酵類型的不同，可以吧啤酒分為上面發(fā)酵和下面發(fā)酵。上面發(fā)酵采用的是上面酵母以及較高的溫度，后者相反。本設(shè)計(jì)采用的是下面發(fā)酵。發(fā)酵過(guò)程可以分為前發(fā)酵和后發(fā)酵。在前發(fā)酵中主要是酵母細(xì)胞的繁殖和發(fā)酵產(chǎn)物的形成，在此過(guò)程中，消耗了大量的可發(fā)酵性糖類。后發(fā)酵殘?zhí)沁M(jìn)一步分解，生成的二氧化碳充分溶解于啤酒中，達(dá)到飽和。3.8.1 酵母擴(kuò)培啤酒酵母的擴(kuò)大培養(yǎng)是從斜面種子到生產(chǎn)所用種子的培養(yǎng)過(guò)程。酵母擴(kuò)培的目的是及時(shí)向生產(chǎn)中提供足量的優(yōu)良的、強(qiáng)壯的酵母菌種，一保證正常生產(chǎn)的進(jìn)行。酵母擴(kuò)培可分為兩個(gè)階段：實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)大培養(yǎng)階段和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)大培養(yǎng)階段。擴(kuò)培極端要求嚴(yán)格無(wú)菌操作，以保證菌種質(zhì)量。啤酒酵母擴(kuò)培順序：斜面試管（

50、原菌種） 冨氏瓶培養(yǎng) 巴氏瓶或三角瓶培養(yǎng) 卡氏罐培養(yǎng) 漢生罐培養(yǎng) 酵母擴(kuò)大培養(yǎng)罐 酵母繁殖罐 發(fā)酵罐3.8.2 發(fā)酵工藝（1）發(fā)酵方法啤酒發(fā)酵有傳統(tǒng)法和現(xiàn)代發(fā)酵傳統(tǒng)發(fā)酵：傳統(tǒng)發(fā)酵主要是分為前發(fā)酵和后發(fā)酵。由前酵池和后儲(chǔ)罐組成。兩者都放置在很大的冷藏室環(huán)境中進(jìn)行發(fā)酵。這種工藝制成的啤酒質(zhì)量好，工藝比較成熟，且占地面積較大，周期長(zhǎng)，且不利于自動(dòng)化生產(chǎn)。連續(xù)發(fā)酵：發(fā)酵周期短，自動(dòng)化程度高，節(jié)省人力、物力、財(cái)力，但管理比較困難，且容易染菌。固定化酵母發(fā)酵：發(fā)酵周期短，減少占地面積，但此工藝并不成熟，尚在試驗(yàn)中。錐形罐單罐發(fā)酵法：發(fā)酵溫度控制方便，發(fā)酵周期短，設(shè)備簡(jiǎn)單，易于回收co2和酵母，降低生產(chǎn)成本

51、。此方法廣泛利用，技術(shù)成熟，故采用這種方法。（2）發(fā)酵過(guò)程1）將酵母接種于89的麥芽汁中。冷媒的溫度為-9。2）滿罐后自然升溫至9.5，保持此溫度發(fā)酵。此段時(shí)間為主酵期，時(shí)間大約為90120小時(shí)。當(dāng)糖度降至4.85.2°p時(shí)，開(kāi)始升溫至12.5進(jìn)行雙乙酰還原。3）雙乙酰控制：雙乙酰還原時(shí)間為達(dá)到升溫糖度的日期開(kāi)始算起，截止降溫日期開(kāi)始時(shí)所用的天數(shù)。當(dāng)雙乙酰還原至0.06mg/l以下時(shí)降溫，時(shí)間約為912天。降溫前回收酵母。4）糖度降到3.43.8°p時(shí)，封罐備壓，封罐壓力應(yīng)控制在0.080.10mpa。5）酵母回收：酵母回收后，剩余酵母排放到酵母回收站，降溫到-1，冷貯酒時(shí)

52、間為8天左右。3.8.3 啤酒過(guò)濾目前常用的啤酒過(guò)濾機(jī)有棉餅過(guò)濾機(jī)、硅藻土過(guò)濾、紙板過(guò)濾、雙流過(guò)濾、錯(cuò)流過(guò)濾、無(wú)菌膜過(guò)濾。本設(shè)計(jì)采用的是無(wú)菌膜過(guò)濾的方法。先將脫氧水與發(fā)酵液混合，然后通過(guò)無(wú)菌膜過(guò)濾，除去啤酒中的酵母菌和微小顆粒。再經(jīng)過(guò)co2洗滌，成為待裝罐的清酒。3.8.4 啤酒包裝啤酒包裝的具體工藝流程如下：選瓶 浸瓶 洗瓶 控水 驗(yàn)瓶 裝酒 壓蓋 殺菌 貼標(biāo) 裝箱 包裝方式主要有瓶裝、罐裝和桶裝。本次設(shè)計(jì)主要是采用瓶裝。3.8.5 成品啤酒的技術(shù)指標(biāo)（1） 感官指標(biāo)（2） 理化要求（3） 保質(zhì)期：瓶裝啤酒不少于120d3.8.6 啤酒發(fā)酵車間主要技術(shù)指標(biāo)表3-6發(fā)酵車間主要技術(shù)指標(biāo)要素內(nèi)容質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量參數(shù)1. 滿罐溫度2. 主酵溫度3. 壓力控制4. 主酵時(shí)間5. 主酵結(jié)束糖度6. 封罐糖度7. 雙乙酰還原溫度8. 后熟時(shí)間9. 冷貯溫度10. 冷貯時(shí)間11. 貯酒期結(jié)束雙乙酰量1.892.9.53.0.080.10mpa4.96120h5.6.7.12.58.9