畢業(yè)設(shè)計--啤酒廠工藝初步設(shè)計——發(fā)酵罐的設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計（論文）題目：年產(chǎn)6萬噸10度淡色啤酒廠工藝初步設(shè)計——發(fā)酵罐的設(shè)計</p><p>　　1．畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求</p><p>　　(1).主體設(shè)備生產(chǎn)車間工藝論證；(2).主體設(shè)備相關(guān)物料、熱量衡算；</p><p>　　(3).主體設(shè)備設(shè)計計算及選型

2、； (4).圖紙：主體設(shè)備裝配圖，全廠工藝流程圖（方框），設(shè)計說明書。</p><p>　　原始數(shù)據(jù)：產(chǎn)品：10°淡色啤酒；生產(chǎn)原料：70%麥芽粉，30%大米粉;生產(chǎn)天數(shù)：旺季170天占生產(chǎn)任務(wù)的70%；生產(chǎn)廠家：四川某地</p><p>　　2．指定查閱的主要參考文獻及說明</p><p>　　(1).顧國賢主編 《釀造酒工藝學》 中國輕工業(yè)出版社 1

3、996年</p><p>　　(2).管敦儀主編 《啤酒工業(yè)手冊》 （上、下） 中國輕工業(yè)出版社 1986年</p><p>　　(3).吳思方主編 《發(fā)酵工廠工藝設(shè)計概論》 中國輕工業(yè)出版社 2005年</p><p>　　(4).梁世中主編 《生物工程設(shè)備》 中國輕工業(yè)出版社 2005年</p><p>　　(5).《化工設(shè)備設(shè)計全書》

4、</p><p>　　(6).《機械工程手冊》（第二版）</p><p><b>　　3．進度安排</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　本設(shè)計為順應(yīng)近幾年來啤酒工業(yè)飛速發(fā)展的需求，在啤酒工藝成熟的基礎(chǔ)上，同時體現(xiàn)了啤酒釀造的新工藝，為企業(yè)的開源節(jié)流提供了新的依據(jù)。

5、</p><p>　　設(shè)計題目為年產(chǎn)6萬噸10度淡色啤酒廠發(fā)酵罐設(shè)計，此啤酒的釀造方法采用70%的麥芽，30%的大米，經(jīng)過糊化，糖化，煮沸，過濾，冷卻，發(fā)酵而成。發(fā)酵設(shè)備采用圓筒體錐底發(fā)酵罐，發(fā)酵周期是17天。本設(shè)計內(nèi)容主要包括物料衡算，熱量衡算，冷耗衡算和重點設(shè)備選型及計算。糖化方法采用雙醪浸出糖化法，發(fā)酵方法采用下面發(fā)酵法。本設(shè)計的圖紙主要為發(fā)酵罐裝配圖。本文對啤酒生產(chǎn)線工藝設(shè)計中的關(guān)鍵部分——原料的糊化、糖

6、化、煮沸、麥汁過濾、啤酒過濾及其設(shè)備選型進行了粗略研究。對發(fā)酵過程及其設(shè)備選型進行了較為詳細的探討。</p><p>　　關(guān)鍵詞：啤酒工藝；設(shè)備選型；技術(shù)經(jīng)濟；發(fā)酵；糖化；發(fā)酵罐.</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一章 緒 論…………………………………………1</p><p>　　1

7、.1 設(shè)計選題的目的……………………………………1</p><p>　　1.2 設(shè)計工作的意義……………………………………1</p><p>　　1.3 課題研究內(nèi)容及方法………………………………1</p><p>　　1.3.1 設(shè)計依據(jù)…………………………………………1</p><p>　　1.3.2 設(shè)計范圍………………………

8、…………………1</p><p>　　1.3.3 指導思想…………………………………………2</p><p>　　1.4 工藝選擇……………………………………………2</p><p>　　1.5 設(shè)備的選擇…………………………………………2</p><p>　　第二章 啤酒工藝選擇與論證………………………3</p>&l

9、t;p>　　2.1 啤酒原料………………………………………………3</p><p>　　2.1.1 釀造用水……………………………………………3</p><p>　　2.1.2 麥芽…………………………………………………3</p><p>　　2.1.3 酒花…………………………………………………3</p><p>　　2.1.

10、4 輔料…………………………………………………3</p><p>　　2.1.5 酵母…………………………………………………3</p><p>　　2.2 麥汁制備………………………………………………4</p><p>　　2.2.1 麥芽及輔料的粉碎理論……………………………4</p><p>　　2.2.2 麥芽的粉碎……………

11、……………………………4</p><p>　　2.2.3 輔料的粉碎…………………………………………4</p><p>　　2.2.4 糖化工藝的選擇與論證 …………………………4</p><p>　　2.3 麥汁過濾………………………………………………5</p><p>　　2.3.1 麥汁過濾的基本要求及技術(shù)指標…………………5

12、</p><p>　　2.3.2 麥汁過濾方法及影響因素…………………………5</p><p>　　2.4 麥汁煮沸………………………………………………6</p><p>　　2.4.1 麥汁煮沸設(shè)備選擇及優(yōu)缺點………………………6</p><p>　　2.4.2 麥汁煮沸工藝………………………………………6</p>&

13、lt;p>　　2.5 麥汁后處理……………………………………………6</p><p>　　2.5.1 熱凝固物及冷凝固物的分離………………………6</p><p>　　2.5.2 麥汁的冷卻…………………………………………7</p><p>　　2.5.3 麥汁的充氧…………………………………………7</p><p>　　2.6

14、 啤酒發(fā)酵的工藝論證…………………………………7</p><p>　　2.6.1 啤酒酵母……………………………………………7</p><p>　　2.6.2　啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制………………………………8</p><p>　　2.6.3 啤酒發(fā)酵工藝…………………………………………9</p><p>　　2.6.4 啤酒發(fā)酵方法的選

15、擇…………………………………13</p><p>　　2.6.5 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制…………………………………15</p><p>　　2.7 酵母的添加與回收………………………………………15</p><p>　　2.8 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制……………………………………15</p><p>　　2.9 啤酒過濾………………………………

16、…………………16</p><p>　　2.9.1 啤酒過濾理論…………………………………………16</p><p>　　2.9.2 啤酒過濾方式的選擇與論證…………………………16</p><p>　　2.10 啤酒的包裝……………………………………………16</p><p>　　第三章 物料衡算……………………………………………

17、18</p><p>　　3.1物料衡算的意義……………………………………………18</p><p>　　3.2物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)…………………………………………18</p><p>　　3.3 100㎏原料生產(chǎn)10°P啤酒的物料衡算…………………18</p><p>　　3.4 生產(chǎn)100L 10°P啤酒的物料衡算…………

18、……………19</p><p>　　3.5 年產(chǎn)6萬噸10°P淡色啤酒糖化車間物料衡算………22</p><p>　　第四章 耗冷量的計算……………………………………25</p><p>　　4.1發(fā)酵車間工藝流程…………………………………………25</p><p>　　4.2工藝技術(shù)指標及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)…………………………………2

19、5</p><p>　　4.3 麥汁冷卻耗冷量Q1………………………………………26</p><p>　　4.4 發(fā)酵耗冷量Q2……………………………………………26</p><p>　　4.4.1 發(fā)酵期間發(fā)酵放熱Q2…………………………………26</p><p>　　4.4.2 發(fā)酵后期發(fā)酵液降溫耗冷Q2″………………………26&

20、lt;/p><p>　　4.4.3 發(fā)酵總耗冷量Q2………………………………………26</p><p>　　4.4.4每酵用冷媒耗量Q0………………………………………26</p><p>　　4.4.5 發(fā)酵用冷媒耗量（循環(huán)量）M2 ………………………26 </p><p>　　4.5 非工藝耗冷量……………………………………………27&

21、lt;/p><p>　　第五章 發(fā)酵罐的設(shè)計與選型…………………………28</p><p>　　5.1 發(fā)酵罐體積的確定………………………………………28</p><p>　　5.2 發(fā)酵罐數(shù)量的確定………………………………………28</p><p>　　5.3 發(fā)酵罐材料的選擇…………………………………………29</p

22、><p>　　5.3.1發(fā)酵罐圓柱體部分壁厚確定………………………………29</p><p>　　5.3.2 標準橢圓封頭壁厚算……………………………………30</p><p>　　5.3.3 罐底錐形封頭的設(shè)計型…………………………………31</p><p>　　5.3.4 進料管及排酒管的直徑與型……………………………31</p&

23、gt;<p>　　5.3.5 冷媒進出管………………………………………………32</p><p>　　5.3.6 發(fā)酵罐夾套的選取………………………………………33</p><p>　　5.3.7 CO2出管及CIP清洗管……………………………………34</p><p>　　5.3.8 其他選型…………………………………………………35</

24、p><p>　　第六章 發(fā)酵罐的參數(shù)…………………………………………38</p><p>　　總結(jié)………………………………………………………………………39</p><p>　　參考文獻………………………………………………………………40</p><p>　　第一章 緒 論</p><p>　　1.1 設(shè)計

25、選題的目的</p><p>　　目前，世界上啤酒市場的競爭日益激烈，廣大消費者對啤酒品種結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，相應(yīng)的新品種也層出不窮。因而很有必要將這方面加以科學地總結(jié)和分析以推動啤酒產(chǎn)品多樣化在廣度和深度上的健康發(fā)展，隨著人們生活水平的提高，飲食消費結(jié)構(gòu)的不斷改變，啤酒已進入了千家萬戶。但是我國人均啤酒的消費還沒有達到世界平均水平。所以建設(shè)新的、大型的啤酒廠，增加產(chǎn)量，就可以滿足人們將來物質(zhì)生活的需求

26、。所以，設(shè)計啤酒廠是有意義有必要的。</p><p>　　1.2 設(shè)計工作的意義</p><p>　　啤酒含有17種氨基酸，多種維生素及碳水化合物、礦物鹽等物質(zhì)、每升啤酒的熱量可達430卡，相當于6-7枚雞蛋，0.75升牛奶或50克奶油，被世界營養(yǎng)協(xié)會組織列為營養(yǎng)食品，素有“液體面包”之譽?，F(xiàn)代科學研究表明，啤酒中所含各種成份、既有較高的營養(yǎng)價值又具良好的藥療效果，啤酒中酒精含量較低，1

27、0度黃啤酒含酒精3％左右，非但對胃和肝臟無損害，而且可平緩地促進人體血液循環(huán)；維生素B1、B6能維持心臟正?；顒?，而煙酸則能擴張血管，故它們對心血管系統(tǒng)有益，可加速新陳代謝。通過這次的選題，查閱資料，使我們在設(shè)計中進一步掌握了啤酒的工藝方法,為今后走上工作崗位打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p>　　1.3 課題研究內(nèi)容及方法</p><p>　　1.3.1 設(shè)計依據(jù)</p>

28、<p>　　本設(shè)計是根據(jù)四川理工學院生物工程學院生物工程教研室布置的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書要求來進行設(shè)計的。</p><p>　　1.3.2 設(shè)計范圍</p><p>　　本設(shè)計為年產(chǎn)6萬噸10度淡色啤酒廠，重點設(shè)備發(fā)酵罐，發(fā)酵工段為重點工段。該設(shè)計包括工藝方法及流程的選擇論證、物料衡算、耗冷量衡算、設(shè)備選型及論證、重點設(shè)備的詳細設(shè)計、繪制圖紙（全廠工藝流程圖、重點設(shè)備裝配圖），三

29、廢處理等。</p><p>　　1.3.3 指導思想</p><p>　　根據(jù)原料的特性，參考工業(yè)生產(chǎn)中的成功經(jīng)驗，對所收集的文獻資料，進行分析比較，設(shè)計適合的工藝流程和操作條件，選擇適合的生產(chǎn)設(shè)備，并進行科學、合理的配置；設(shè)計適用的廠房結(jié)構(gòu)，確保生產(chǎn)的正常進行，配備必要的勞動人員，滿足正常生產(chǎn)需要。</p><p><b>　　1.4 工藝選擇<

30、;/b></p><p>　　1.保證產(chǎn)品質(zhì)量符合國家的標準。</p><p>　　2.盡量采用成熟的，先進的技術(shù)和設(shè)備。</p><p>　　3.選擇生產(chǎn)方法主要依據(jù)原料的來源，種類和性質(zhì)。</p><p>　　1.5 設(shè)備的選擇</p><p>　　保證工藝的安全性和可靠性，經(jīng)濟上的合理性，技術(shù)先進，投資省

31、，加工方便，運行費低，操作清洗方便。</p><p><b>　　主要方法：</b></p><p>　　1.查閱資料，確定工藝方法以及流程</p><p>　　2.進行設(shè)計衡算（如物料衡算）</p><p><b>　　3.設(shè)計圖紙繪圖</b></p><p>　　4.撰寫

32、設(shè)計說明書。</p><p>　　第二章 啤酒工藝選擇與論證</p><p><b>　　2.1 啤酒原料</b></p><p>　　2.1.1 釀造用水</p><p>　　水是啤酒釀造最重要的原料，釀造水被稱為“啤酒的血液”。釀造水質(zhì)不僅決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和風味，而且還直接影響著釀造的全過程。</p>

33、;<p>　　水的質(zhì)量要求：本設(shè)計為經(jīng)典啤酒，色澤較淺，水的殘堿度RA值要求在-5—+5度之間；水中Ca至少為40—50mg/L。另外，Ca和Mg比例要大于3:1。啤酒釀造用水中含有10—15 mg/L Mg已經(jīng)足夠，過高會使啤酒變的干，苦味重。水的鎂硬小于等于0.89mmol/L，水中含鹽量要求很低。</p><p><b>　　2.1.2 麥芽</b></p>

34、<p>　　采用淺色且色澤淡黃而有光澤的麥芽。麥芽外觀短胖，除根干凈，不含雜草、雜谷粒、砂土、枯芽、半粒、霉粒、損傷殘粒等雜質(zhì)。麥芽還應(yīng)有新鮮稻草香味，不應(yīng)有霉味、潮濕味、酸味、焦苦及煙熏味等。</p><p><b>　　2.1.3 酒花</b></p><p>　　酒花能夠賦予啤酒柔和優(yōu)美的芳香和爽口的微苦味，能加速麥汁中高分子蛋白質(zhì)的絮凝，能提高

35、啤酒起泡性和泡持性，也能增加麥汁和啤酒的生物穩(wěn)定性。本設(shè)計選擇淺黃綠色，有光澤，富有濃郁的啤酒花香氣，無異雜氣味，花體基本完整的顆粒酒花。</p><p><b>　　2.1.4 輔料</b></p><p>　　啤酒生產(chǎn)中使用輔助原料有重大意義，可以降低啤酒生產(chǎn)成本，具有經(jīng)濟性；可以降低麥汁總氮，相對減少麥汁中高分子含氮化合物的比例，可以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性，調(diào)

36、整麥汁組分，提高啤酒某些特性。</p><p>　　大米是啤酒廠最常用的輔料，其特點是價格低廉，蛋白質(zhì)、多酚物質(zhì)和脂肪含量低于麥芽，而淀粉含量高于麥芽，本設(shè)計采用大米作為輔料，生產(chǎn)出的啤酒具有色澤淺、口味清爽、泡沫細膩、酒花香突出，非生物穩(wěn)定性好等特點。</p><p><b>　　2.1.5 酵母</b></p><p>　　在實際生產(chǎn)中最

37、常用的酵母有兩大類：上面酵母和下面酵母。二者形態(tài)上存在明顯的差別。上面酵母又叫表面酵母，其母細胞和子細胞能夠長時間相互連接，形成多枝的牙簇 ，下面酵母又叫底面酵母、貯藏酵母，其母細胞和子細胞增殖后彼此分開，幾乎都是單細胞或幾個細胞連接。本設(shè)計設(shè)計的是經(jīng)典型啤酒，色澤淺，采用的是下面發(fā)酵技術(shù)，故選用下面酵母。</p><p><b>　　2.2 麥汁制備</b></p><

38、;p>　　2.2.1 麥芽及輔料的粉碎理論</p><p>　　麥芽和谷物原料的粉碎是為了使整粒谷物經(jīng)過粉碎后，有較大的比表面積，使物料中貯藏物質(zhì)增加和水、酶的接觸面積，加速酶促反應(yīng)及物料的溶解。粉碎質(zhì)量對糖化過程中物質(zhì)的生化變化、麥汁組成、麥汁過濾和原料的利用率都有重要作用，從理論上講，麥芽粉碎的越細，其內(nèi)含物的溶解就越迅速、越完全，化學和酶促反應(yīng)更容易進行，因此就能獲得最佳收得率。然而，在實際生產(chǎn)中，

39、不能將麥芽粉碎的太細，因為考慮到啤酒釀造的特殊性：麥芽皮殼若粉碎過細，會增加皮殼有害物質(zhì)的溶解，影響啤酒的風味；皮殼和原料中不溶性物質(zhì)粉碎過細，造成過濾阻力增加，影響過濾操作；淀粉等貯藏物質(zhì)的粉碎細度，不但影響酶促反應(yīng)速度，也影響反應(yīng)深度即影響到麥汁組成，所以麥芽的粉碎只需達到一定的程度即可。</p><p>　　2.2.2 麥芽的粉碎</p><p>　　麥芽的粉碎大致可分為干法粉碎、

40、濕法粉碎、回潮粉碎和連續(xù)浸漬粉碎4種。因為濕法粉碎有表皮比較完整，從而獲得良好的過濾層，解決了粉塵的危害，過濾時間短，糖化效果好，麥芽汁清亮，對溶解不良的麥芽可提高其浸出率，適合比較高的投料量等優(yōu)點。故本設(shè)計采用濕法粉碎。</p><p>　　2.2.3 輔料的粉碎</p><p>　　對于輔料大米，胚乳比較堅硬，對粉碎要求較大，粉碎得越細有利于輔料的糖化和糊化，粉碎采用三堒或四堒的二級

41、粉碎機。粉碎方法為干法粉碎。</p><p>　　2.2.4 糖化工藝的選擇與論證</p><p>　　利用麥芽所含的各種水解酶，在適宜的條件（溫度、pH值、時間）下，將麥芽和麥芽輔料中的不溶性高分子物質(zhì)逐步分解為可溶性低分子物質(zhì)，這個分解過程稱為糖化。從麥芽和麥芽輔料中溶解出來的物質(zhì)稱為浸出物。麥汁中浸出物與投料量比值的百分數(shù)稱為浸出率。糖化的目的是利于各種酶的作用，使不溶性物質(zhì)溶解出

42、來，從而得到盡可能多的溶解物，并且使麥汁組成適和發(fā)酵。</p><p><b>　　1．糖化方法</b></p><p>　　麥芽的糖化方法通?？煞譃橹蟪鎏腔ê徒鎏腔?，其中煮出糖化法又分為一次、二次和三次煮出糖化法。</p><p>　　浸出糖化法：是純粹利用麥芽中酶的生化作用，浸出麥芽中的可溶性物質(zhì)。它是最簡單的糖化方法，是把醪液從一定

43、溫度開始加熱至幾個溫度階段進行，最后達到糖化終止溫度。適合于優(yōu)質(zhì)麥芽，低濃度發(fā)酵啤酒，故采用此法。</p><p>　　一次糖化法適于蛋白質(zhì)分解良好，糖化能力高的麥芽，原料利用率低，故不采用。</p><p>　　二次糖化法對原料的適應(yīng)性較強，常采用此方法生產(chǎn)淺色啤酒，也可生產(chǎn)其他類型的啤酒。適用于各種性質(zhì)的麥芽和制造各種類型的啤酒，但能耗較多，故不采用此法。</p><

44、;p>　　三次糖化法原料利用率高，利于酶的作用，適用于濃色啤酒，耗熱能多，生產(chǎn)周期長，故不采用。</p><p>　　2．糖化的具體過程:</p><p>　　糖化醪與糊化醪兌醪后，醪液不再煮沸，而是直接在糖化鍋內(nèi)升溫，達到糖化各階</p><p>　　段所要求的溫度。由于只有部分醪液進行煮沸，胚乳細胞壁的高分子物質(zhì)及其他雜質(zhì)溶出較少，所制麥汁色澤淺，黏度低，

45、口味柔和，發(fā)酵度高，特別適合釀造淺色淡爽型啤酒；而且操作簡單，糖化時間短。</p><p><b>　　2.3 麥汁過濾</b></p><p>　　2.3.1 麥汁過濾的基本要求及技術(shù)指標</p><p>　　麥汁過濾的基本要求是迅速、徹底地分離糖化醪液中的可溶性浸出物，盡量減少影響啤酒風味的麥皮多酚、色素、苦味質(zhì)以及麥芽中的高分子蛋白質(zhì)

46、、脂肪、脂肪酸和β-葡聚糖等物質(zhì)進入麥汁，從而保證麥汁良好的口味和較高的澄清度。技術(shù)指標應(yīng)保證過濾的麥汁達到生產(chǎn)所需要的質(zhì)量要求，盡可能多地獲得澄清麥汁，提高生產(chǎn)率，減少對環(huán)境的污染。</p><p>　　2.3.2 麥汁過濾方法及影響因素</p><p>　　過濾槽是大多數(shù)啤酒廠經(jīng)常采用的麥汁過濾設(shè)備，在啤酒生產(chǎn)中，麥汁過濾方法大致可以分為四類：過濾槽靜壓過濾法，過濾槽正壓過濾法，過濾

47、槽抽吸即負壓過濾法，壓濾機過濾法。我國大多數(shù)啤酒廠均采用過濾槽靜壓過濾法進行麥汁過濾。本設(shè)計采用過濾槽靜壓過濾法進行麥汁過濾。</p><p>　　過濾槽法過濾麥汁是通過篩分效應(yīng)，濾層效應(yīng)和深層過濾效應(yīng)三方面的作用而進行的。麥汁的過濾速度受濾層阻力、濾層滲透性、濾層厚度、麥汁黏度和濾層面積等諸多因素影響。</p><p><b>　　2.4 麥汁煮沸</b><

48、/p><p>　　2.4.1 麥汁煮沸設(shè)備選擇及優(yōu)缺點</p><p>　　麥汁過濾結(jié)束后，就要進行麥汁煮沸，并在麥汁中添加酒花。煮沸期間將發(fā)生一系列復雜的物理和化學變化，麥汁質(zhì)量也會受多種因素影響。</p><p>　　啤酒廠商用的煮沸鍋有內(nèi)加熱式煮沸鍋、外加熱式煮沸鍋、低壓煮沸過和連續(xù)流動式麥汁煮沸器，本設(shè)計采用內(nèi)加熱式煮沸鍋。</p><p&

49、gt;　　內(nèi)加熱式煮沸鍋的特點是：麥汁加熱器垂直安裝在鍋內(nèi)，加熱器為列管式加熱器。麥汁煮沸時，麥汁由下而上穿過加熱器的列管向上沸騰。內(nèi)加熱式煮沸鍋具有以下優(yōu)點：1，設(shè)備投資少，無需維護，沒有磨損，耗電量低；2熱輻射損失小；3煮沸溫度和蒸發(fā)速率可以調(diào)整；4設(shè)備簡單，不需外加加熱器和攪拌器。</p><p>　　2.4.2 麥汁煮沸工藝</p><p>　　內(nèi)加熱式麥汁煮沸鍋又可分為常壓煮沸

50、和低壓煮沸，本設(shè)計采用常壓煮沸工藝。通過麥芽汁的煮沸可達到蒸發(fā)水分、濃縮麥汁的目的。過濾后的麥汁其濃度低于需定型濃度（約1.0～1.5°P），通過煮沸、蒸發(fā)濃縮，方可達到規(guī)定濃度。煮沸的主要作用：⑴滅酶和殺菌；⑵蛋白質(zhì)變形和絮凝；⑶浸出酒花中物質(zhì)；⑷排除麥汁異雜臭氣。</p><p>　　2.5 麥汁后處理</p><p>　　2.5.1 熱凝固物及冷凝固物的分離</p

51、><p>　　麥汁煮沸后應(yīng)盡快將麥汁中的熱凝固物進行有效的分離，以獲得澄清的麥汁，然后將麥汁冷卻至工藝要求的溫度，冷卻的同時，要進行通風，為酵母繁殖提供足夠的氧氣。漩渦沉淀槽是最常用的熱凝固物分離設(shè)備，與其它設(shè)備相比，它的分離效果最佳。漩渦沉淀槽是立式柱形槽，麥汁沿切線方向泵入，形成旋轉(zhuǎn)流動，并使熱凝固物以錐丘狀沉降于槽底中央，清亮麥汁從側(cè)面麥汁出口排出。</p><p>　　麥汁在冷卻過程中

52、會形成冷凝固物，并逐漸沉淀下來，去除冷凝固物的方法可以用自然沉降法和浮選法，自然沉降法是待冷凝固物自然沉降后加以除去，浮選法是麥汁在去除熱凝固物后，通入無菌空氣就會吸附在細密的小氣泡上，隨氣泡升至液面，并加以除去。</p><p>　　2.5.2 麥汁的冷卻</p><p>　　常用的麥汁冷卻器為板式換熱器，換熱效率很高。麥汁冷卻的基本要求有：麥汁和冷卻水流經(jīng)部位要便于清洗，密封性要好，

53、嚴防冷卻水和麥汁的滲漏。要有足夠的冷卻面積，冷卻時間要短，冷凝固物析出的量多。</p><p>　　麥汁冷卻有一段式和兩段式兩種冷卻方式.本設(shè)計采用一段式冷卻方式，其優(yōu)點是利于酵母的沉降，溫差有利于醪液的對流。</p><p>　　2.5.3 麥汁的充氧</p><p>　　發(fā)酵需要大量的酵母，而酵母繁殖需要氧氣，以利于酵母增殖并同時進入發(fā)酵階段。為使空氣溶解至冷

54、麥汁中，必須通入很細小的空氣泡，并以渦流形式與麥汁進行混合。</p><p>　　2.6 啤酒發(fā)酵的工藝論證</p><p>　　2.6.1 啤酒酵母</p><p><b>　　1． 酵母的分類：</b></p><p>　　a.弗羅倍爾酵母：發(fā)酵度高，沉淀慢而不凝集</p><p>　　b

55、.薛士酵母：發(fā)酵度低，凝集性強，沉淀塊</p><p>　　c.卡爾斯倍酵母：卡爾倍一號，發(fā)酵度高，沉淀慢；卡爾號二號，發(fā)酵度低，沉淀快</p><p>　　2． 酵母的基本結(jié)構(gòu)：</p><p>　　啤酒酵母在麥汁中25℃培養(yǎng)三天，細胞為圓形，卵形，橢圓形。酵母是單細胞真核生物，外層由厚的細胞壁和細胞膜所包囊；細胞質(zhì)內(nèi)有許多細胞器，有細胞核、線粒體、微體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、

56、液泡、核糖體等，還存在作為能源的糖原，脂質(zhì)及多磷酸鹽等物質(zhì)。</p><p>　　3． 啤酒酵母的絮凝：</p><p>　　啤酒酵母的絮凝特性是重要的生產(chǎn)特性，它會影響酵母的回收再利用發(fā)酵的可能，影響發(fā)酵速率和發(fā)酵度，影響啤酒過濾方法以及啤酒風味。酵母細胞不同的絮凝能力受到其自身的基因和外界作用影響，金屬離子對凝聚作用的影響極大，凝聚作用的強度還依賴于基質(zhì)的離子濃度，尤其是鈣離子含量達到

57、30mg/L以上時的促凝作用相當顯著，其他二價離子也能促凝，但是單價離子會因“反離子效應(yīng)”對其產(chǎn)生抑制作用。</p><p>　　4． 酵母擴大培養(yǎng)：</p><p>　　最終決定啤酒品質(zhì)的因素是啤酒酵母，最終影響釀酒工藝和控制的因素也是啤酒酵母。啤酒工廠從單細胞分離得到一個酵母細胞，經(jīng)鑒定確認為是本廠生產(chǎn)用的優(yōu)良菌株，然后經(jīng)過若干次擴大培養(yǎng)，最后制備成10^13—10^14個細胞/ml后

58、供發(fā)酵用。酵母的擴大培養(yǎng)關(guān)鍵在于：①選擇優(yōu)良的單一細胞菌株；②在整個擴大培養(yǎng)中保證酵母品種強壯，無污染。</p><p>　　其過程為：斜面試管（原菌種）→試管培養(yǎng)→小，中，大三角瓶培養(yǎng)→卡氏罐培養(yǎng)→增殖罐培養(yǎng)→酵母擴大培養(yǎng)→發(fā)酵罐。</p><p>　　5．接種量： </p><p>　　表2-1不同麥汁濃度的酵母添加量</p>

59、<p><b>　　6．酵母的選擇：</b></p><p>　　在實際生產(chǎn)中最常用的酵母有兩大類：上面酵母和下面酵母。二者形態(tài)上存在明顯的差別。上面酵母又叫表面酵母，其母細胞和子細胞能夠長時間相互連接，形成多枝的牙簇 ，下面酵母又叫底面酵母、貯藏酵母，其母細胞和子細胞增殖后彼此分開，幾乎都是單細胞或幾個細胞連接。本設(shè)計設(shè)計的是經(jīng)典型啤酒，色澤淺，采用的是下面發(fā)酵技術(shù)，故選用下面酵

60、母。</p><p>　　2.6.2　啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制</p><p>　　啤酒發(fā)酵工藝技術(shù)控制，至今尚未深入到發(fā)酵代謝控制，所謂工藝控制多數(shù)停留在外界影響因素的選擇性（非定量）控制，它包括如下幾方面：</p><p>　　啤酒酵母的菌株選擇。</p><p><b>　　麥汁組分。</b></p>&

61、lt;p>　　酵母接種量和接種技術(shù)。</p><p>　　起酵溫度和發(fā)酵溫度。</p><p>　　發(fā)酵設(shè)備和酵母在發(fā)酵中的流態(tài)。</p><p>　　后酵（或雙乙酰還原）條件選擇。</p><p>　　酵母分離時間和方法。</p><p><b>　　儲酒條件和時間。</b></p&

62、gt;<p>　　發(fā)酵中壓力或者CO2濃度。</p><p>　　上述諸方面的控制技術(shù)，不但影響發(fā)酵工藝過程，而且深刻影響啤酒風味物質(zhì)的代謝。由于發(fā)酵工藝的多變性，造成啤酒風味千差萬別。</p><p>　　2.6.3啤酒發(fā)酵工藝</p><p>　　傳統(tǒng)的下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在空氣過濾，絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)，保持室溫5～6℃，采用開放式或

63、密閉式發(fā)酵容器：①采用下面的酵母，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進程比較緩慢。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降容器底部。②下面發(fā)酵啤酒的后發(fā)酵期較長，酒液澄清良好，酒的泡沫細致，風味柔和，保存期較長。傳統(tǒng)式分批發(fā)酵，每批（一鍋或兩鍋）定型麥汁，經(jīng)過添加酵母，前發(fā)酵（酵母增殖），主發(fā)酵，后發(fā)酵和貯酒等階段。一般為前酵期（5～8℃），主酵期（7.5～9℃），后酵和貯酒期（0～-2℃）。</p><p><b>　　1.

64、前發(fā)酵:</b></p><p>　　所謂前發(fā)酵，就是指接種酵母泥處于休眠階段，酵母和麥汁接觸后，有較長（數(shù)小時至十小時）的生長滯緩期，之后才能出芽繁殖，當酵母克服生長緩滯期，出芽繁殖細胞濃度達到20×10^6個/ml，發(fā)酵麥汁表面開始產(chǎn)生氣泡，此階段即為前發(fā)酵。但由于工藝改進，前發(fā)酵時期已縮短至20～30個小時。</p><p><b>　　2. 主發(fā)酵：

65、</b></p><p>　　主發(fā)酵前期酵母吸收麥汁中氨基酸和營養(yǎng)物質(zhì)，應(yīng)用糖類發(fā)酵合成細胞并產(chǎn)生熱量。此時糖降比較緩慢，而氨基酸下降迅速。由于有機酸和麥汁緩沖物質(zhì)減少，PH下降迅速。酵母達到最高濃度時，糖降最快，每天外觀濃度可降達1.5～2.0°P。此階段產(chǎn)生大量廢熱，必須進行冷卻。</p><p>　　發(fā)酵度達到酵母凝聚點時（一般發(fā)酵度在35%～45%），酵母開始

66、凝聚，發(fā)酵液中懸浮酵母細胞數(shù)開始下降，糖降速率隨之降低。為凝聚和保存凝聚酵母的活性，發(fā)酵后期應(yīng)逐步降低溫度，使發(fā)酵溫度趨近后發(fā)酵溫度。</p><p>　　主發(fā)酵后期每日糖降小于0.3°P時，發(fā)酵緩慢，泡沫小時，逐步形成泡蓋。泡蓋是CO2帶至發(fā)酵液面的多酚、酒花樹脂、蛋白質(zhì)等被氧化、聚合形成的。在主發(fā)酵結(jié)束前，撈去泡蓋，即可進行后酵和回收凝聚酵母泥。</p><p>　　發(fā)酵過程

67、中的主要物質(zhì)變化:</p><p><b>　　①糖類的變化：</b></p><p>　　在發(fā)酵過程中，同等條件下，發(fā)酵度隨可發(fā)酵性糖與總糖的比例而變化的。可發(fā)酵性糖含量愈高，發(fā)酵度愈高；發(fā)酵速度則隨發(fā)酵溫度和酵母添加量而變化，發(fā)酵溫度愈高，酵母添加量愈大，發(fā)酵愈旺，發(fā)酵速度愈快。</p><p><b>　?、诤镔|(zhì)的變化：&l

68、t;/b></p><p>　　麥汁中含可同化氮或不可同化氮的成分， 均與啤酒質(zhì)量有關(guān)，前者影響著發(fā)酵進程和酵母代謝所產(chǎn)生的風味物質(zhì)，后者則關(guān)系到啤酒的物理性能，如啤酒的澄清，非生物穩(wěn)定性和泡沫性能等。</p><p><b>　　③苦味物質(zhì)的變化：</b></p><p>　　在發(fā)酵過程中，麥汁中近1/3的苦味物質(zhì)損失。</p&g

69、t;<p><b>　?、芏趸嫉漠a(chǎn)生:</b></p><p>　　二氧化碳在酒液中的溶解度視發(fā)酵度溫度和罐壓的變化而有增減。二氧化碳含量一般為0.25～0.30（w/wl左右）</p><p><b>　?、軵H值的變化:</b></p><p>　　冷麥汁PH一般為5.2～5.7，隨發(fā)酵進程而逐步降低

70、，PH值的下降主要由于發(fā)酵過程中，二氧化碳和有機酸和二氧化碳的形成。</p><p><b>　　⑥氧與rH值:</b></p><p>　　rH值是表示溶液中氫壓的負對數(shù)值，是表示溶液氧化還原勢（EH）的一種方法，rH愈高，溶液的氧化力愈高，還原力愈低，反之亦然。</p><p>　　rH＝＋2pH（30℃）</p><p

71、><b>　　⑦色度變化:</b></p><p>　　麥汁色度降低的幅度，隨原麥汁色度深淺而變化，色度深者降低幅度大，色度淺者降低幅度小。</p><p><b>　　3．后發(fā)酵和儲酒:</b></p><p>　　過濾麥汁經(jīng)主發(fā)酵后的發(fā)酵液叫嫩啤酒，又叫新啤酒。</p><p>　　此時酒

72、的二氧化碳含量不足，口味不成熟，不適于飲用。啤酒的成熟和澄清均在后發(fā)酵期中完成。</p><p><b>　　后發(fā)酵的作用:</b></p><p>　?、倌燮【浦袣埩舻目砂l(fā)酵性糖繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳在密閉的貯酒容器中，不斷溶解酒內(nèi)，使之達到飽和狀態(tài)。</p><p>　?、诤蟀l(fā)酵初期產(chǎn)生的CO2 在排出貯酒罐外時，降去酒內(nèi)所含的一些酒類的

73、揮發(fā)性成分，如乙醛，硫化氧，雙乙酰等同時排出，減少啤酒的不成熟味覺，加快啤酒成熟。</p><p>　　③在較長的后發(fā)酵期中，懸浮的酵母，冷凝固物和酒花樹脂等。在低溫和低PH值的情況下，緩慢沉淀下來，使啤酒逐漸澄清。</p><p>　?、茉谳^低的貯酒溫度下，一些易形成混濁的蛋白質(zhì)－單寧復合物逐漸析出而先行沉淀下來或被過濾除去，改善了啤酒的非生物穩(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存期。<

74、/p><p><b>　　貯酒的作用：</b></p><p>　?、倌燮【浦袣埩舻目砂l(fā)酵性糖繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生的二氧化碳在密閉的貯酒容器中不斷溶解于酒內(nèi)，使之達到飽和狀態(tài)。</p><p>　?、跍p少啤酒的不成熟味覺加快啤酒成熟。</p><p>　　③使懸浮的酵母冷凝固物和酒花樹脂等，在低溫和低PH值情況下，緩慢的沉淀下來，

75、使啤酒澄清，便于過濾。</p><p>　?、芨纳屏似【频姆巧锏姆€(wěn)定性，從而提高了成品啤酒的保存作用。</p><p>　　貯酒室一般設(shè)在發(fā)酵室下面，分地上與地下兩種，先采用地上，整個貯酒室應(yīng)分為數(shù)室，以控制同貯酒時間的溫度和便于進酒出酒等。</p><p>　　貯酒室采用冷風冷卻，鼓風機設(shè)在貯酒樓上，利用冷空氣下降，熱空氣上升的對流方式，以節(jié)省動力消耗。<

76、/p><p>　　貯酒室的冷耗量，一般為：</p><p>　?、倥殴芾鋮s：600～800千卡/晝夜/m³</p><p>　?、诶滹L冷卻：1000～1200千卡/晝夜/m³</p><p><b>　　啤酒的澄清:</b></p><p>　　①啤酒澄清的作用：啤酒澄清是在貯酒期

77、間，是使酒中所含的懸浮物沉淀下來。</p><p>　　澄清的目的是使過濾時順利，產(chǎn)量高；濾后的酒透明度好，穩(wěn)定性高。</p><p>　?、谄【浦械闹饕獞腋∥镔|(zhì): </p><p><b>　　a.酵母細胞;</b></p><p>　　b.冷凝固性蛋白質(zhì);</p><p><b>　

78、　c.酒花樹脂;</b></p><p>　　d.蛋白質(zhì)－多酚氧化物的復合物質(zhì)。</p><p>　?、塾绊懫【瞥吻宓囊蛩?</p><p>　　a.懸浮物質(zhì)的性質(zhì);</p><p>　　b.貯酒溫度高溫（3℃以上）快于低溫（0℃以下）; </p><p>　　c.PH值：酒液度PH在（4.0～4.5）上面

79、發(fā)酵（PH4.0以下）;</p><p><b>　　d.容器大小;</b></p><p><b>　　e.酒液粘度；</b></p><p>　　4．圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵及其工藝:</p><p>　?、侔l(fā)酵方法分類：主要分單釀罐發(fā)酵和兩罐法發(fā)酵兩種。本次設(shè)計選擇單釀罐法發(fā)酵。</p>

80、;<p><b>　　②設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點：</b></p><p>　?、旁O(shè)備的外型特點：外筒體蝶形或拱形蓋，錐形體底，罐筒體壁和錐底有各種形式的冷卻夾套。單釀罐一般的D：H=1:1.5～6。發(fā)酵罐底角，考慮到發(fā)酵中酵母自然沉降最有利，取排出角60～85°</p><p>　?、乒薏牧希捍笮虲.C.T均采用碳鋼加涂料或是不銹鋼兩種材料。</

81、p><p>　　⑶冷卻夾套：國內(nèi)C.C.T大多用低溫低壓（-3℃,0.03MPa）液態(tài)冷媒在半圓管，弧形管的夾套，或米勒板式夾套內(nèi)流動換熱。冷卻夾套的單釀罐內(nèi)一般分三段：上段距發(fā)酵液面15cm向下排列，中段在筒體的下部距支座15cm向上排列，錐底段盡可能接近排酵母口，向上排列。</p><p>　?、雀魺釋雍头雷o層：絕熱材料常用絕熱材料聚酰氨樹脂或自熄式聚苯乙烯泡沫。外防護層采用0.7-1.5

82、mm厚的合金鋁板或0.5-0.7mm的不銹鋼板，特別是瓦楞型板更受歡迎。</p><p>　?、晒拗饕郊褐悄苄豌K溫度傳感器，清洗取樣閥，安全閥，IP執(zhí)行機構(gòu)，視鏡，空氣和二氧化碳排出管，人孔等裝置。</p><p>　　③圓筒體錐底發(fā)酵罐發(fā)酵工藝：</p><p><b>　?、胚M罐方法</b></p><p>&l

83、t;b>　　采用直接進罐方法。</b></p><p>　?、平臃N量和起酵溫度 </p><p>　　麥汁直接進罐法，為了縮短起酵時間，大多采用較高接種量，0.6%～0.8%，接種后細胞濃度為（15±3）×10^6個/ml。接種溫度是控制發(fā)酵前期酵母繁殖階段的溫度，一般低于主發(fā)酵溫度2～3℃。目的是使酵母繁殖在較低溫度下進行，減少酵母代謝副產(chǎn)物

84、過多積累。</p><p><b>　?、侵靼l(fā)酵溫度</b></p><p><b>　　采用低溫發(fā)酵</b></p><p><b>　　⑷VDK還原</b></p><p>　　在大罐發(fā)酵中，后發(fā)酵一般稱VDK還原階段。VDK還原初期一般不排放酵母，也就是發(fā)酵全部酵母參與V

85、DK還原，這可縮短還原時間。</p><p><b>　　⑸冷卻、降溫</b></p><p>　　VDK還原終點是根據(jù)成品啤酒應(yīng)VDK的含量而定。</p><p><b>　?、使迚嚎刂?lt;/b></p><p>　　利用N2備壓0.6～0.8Mpa。</p><p><

86、;b>　?、私湍傅呐欧藕褪占?lt;/b></p><p>　　酵母回收循環(huán)使用五代。</p><p>　　2.6.4 啤酒發(fā)酵方法的選擇</p><p>　　啤酒發(fā)酵方法主要有以下幾種方式：連續(xù)發(fā)酵法，上面發(fā)酵法，下面發(fā)酵法，一罐發(fā)酵法，以下就這幾種發(fā)酵方法進行詳細分析和比較來進行取舍。</p><p><b>　　

87、（1）連續(xù)發(fā)酵</b></p><p>　　連續(xù)發(fā)酵主要有多罐式連續(xù)發(fā)酵和塔式連續(xù)發(fā)酵，這種連續(xù)發(fā)酵系統(tǒng)都可大大</p><p>　　縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率，降低了投資，減少了酒損，降低了蒸汽、勞動力和洗刷費用，提高了酒花利用率，且產(chǎn)生的成品啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。但是這幾種連續(xù)體系也各有不足：多罐式系統(tǒng)需攪拌，動力消耗大。塔式系統(tǒng)對酵母要求高，使用的酵母不僅要求發(fā)酵度高，而且要求

88、凝聚性強。并且塔式觀造價高，不利于小規(guī)模生產(chǎn)。更重要的是，連續(xù)發(fā)酵法啤酒從風味上品評與間歇法啤酒差別大，難以被消費者接受。</p><p>　　八十年代后，錐形罐發(fā)酵取代了傳統(tǒng)發(fā)酵，生產(chǎn)周期得到了縮短，而連續(xù)發(fā)酵由</p><p>　　于污染和風味（特別是雙乙酰）控制的困難逐步停止了使用。從實際情況出發(fā)，故本設(shè)計不采用此法。</p><p>　?。?）上面發(fā)酵的工藝

89、特點</p><p>　　A、上面發(fā)酵系在較高的溫度（15—20℃）下進行的，酵母起發(fā)快，接種量可以減少，因此形成的酵母新細胞較多。發(fā)酵終了，大部分酵母浮在液面，酵母使用代數(shù)大大增加長久沒有衰退現(xiàn)象，但酵母回收工作較下面發(fā)酵復雜。</p><p>　　B、上面發(fā)酵的麥汁接種溫度為14—16℃，比較高。發(fā)酵三天左右，當酵母升至液面時，為發(fā)酵旺盛階段，此時應(yīng)開始降低液溫，可采用12—14℃冷水

90、冷卻，并在酵母形成泡蓋時立即撇去，發(fā)酵4—6天即行結(jié)束。</p><p>　　C、發(fā)酵結(jié)束，酵母成緊密的一層浮在波面上，厚約3—4厘米。優(yōu)良的酵母，其酵母層應(yīng)具有褶皺狀的外觀。</p><p>　　D、上面發(fā)酵在發(fā)酵過程中通風時間長，目的是使酵母懸浮發(fā)酵液中，對凝聚性強的酵母通風尤屬必要。</p><p>　　E、上面發(fā)酵一般不采用后發(fā)酵，主發(fā)酵的發(fā)酵度接近發(fā)酵度，

91、下酒后，加膠澄清，貯藏一階段，采用人工充CO2，使達到飽和。若上面發(fā)酵采用后發(fā)酵工藝，下酒是酒液中應(yīng)保留部分殘?zhí)?，繼續(xù)發(fā)酵，產(chǎn)生CO2，飽和在酒中。</p><p>　　F、上面發(fā)酵配制的啤酒成熟較快，設(shè)備周轉(zhuǎn)快，啤酒有獨特風味，但保存期短。</p><p><b>　?。?）下面發(fā)酵</b></p><p>　　傳統(tǒng)下面發(fā)酵法，發(fā)酵容器安置在

92、空氣過濾、絕熱良好和清潔衛(wèi)生的發(fā)酵室內(nèi)，</p><p>　　保持室溫5—6℃，采用開放式或密閉式，圓形或方形的發(fā)酵容器。</p><p><b>　　下面發(fā)酵的特點</b></p><p>　?、俨捎孟旅娼湍?，主發(fā)酵溫度較低，發(fā)酵進程比較緩慢。主發(fā)酵完畢后，大部分酵母沉降在容器底部。</p><p>　?、谙旅姘l(fā)酵啤酒

93、的后發(fā)酵期較長，酒液澄清良好，酒的泡沫細致，風味柔和，保存期較長。</p><p><b>　?。?）一罐法發(fā)酵</b></p><p>　　隨著啤酒工業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)有啤酒廠普遍采用一罐發(fā)酵工藝，即麥汁的主發(fā)酵，</p><p>　　雙乙酰還原、降溫以及貯酒階段在同一個露天發(fā)酵罐中進行。一罐法工藝有以下優(yōu)點：清洗消耗少，因為只有一個容器必須清洗；

94、轉(zhuǎn)入空罐時CO2損失少；酒損少，因為沒有了管道中殘酒的損失；所需的工作時間少，因此不用倒罐；節(jié)能，因為不用倒罐，沒有氧侵入的危險。故在設(shè)計中采用此法。</p><p>　　故本設(shè)計選用錐形罐一罐法下面酵母發(fā)酵（即發(fā)酵溫度為5—10℃）</p><p>　　2.6.5 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制</p><p>　　本設(shè)計采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的露天錐形發(fā)酵罐，酵母在

95、發(fā)酵過程中會產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計的工藝溫度下進行，必須進行冷卻。</p><p>　　常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直接冷卻法，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，即液氨直接在錐形罐的冷卻夾套中蒸發(fā)并吸熱，在實際生產(chǎn)中需要注意一下幾個方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定條件下可燃可爆，二是液氨工作壓力較高，且滲透性很強，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計采用間接冷卻方式。</p>&l

96、t;p>　　間接冷卻方式其冷溶劑是乙二醇與水的混合溶液，它在氨制冷的蒸發(fā)器箱中進行冷卻，溫度一般控制在-5℃左右，它主要用于麥汁冷卻和發(fā)酵罐的降溫，一般情況下，發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)有兩種介質(zhì)循環(huán)，即液氨吸熱蒸發(fā)制冷循環(huán)系統(tǒng)和冷卻發(fā)酵罐酒液的酒精水循環(huán)系統(tǒng)。</p><p>　　2.7 酵母的添加與回收</p><p>　　在麥汁進行充氧同時添加酵母，為了使酵母均勻分布在發(fā)酵罐中，酵母應(yīng)在

97、整個麥汁流入過程中均勻添加，接種量一般為（1.5-1.8）×10^7/ml麥汁。種酵母要求：外觀色澤潔白，凝聚性良好，無黏著現(xiàn)象，無雜質(zhì)，無變異，鏡檢酵母細胞大小整齊，健壯，無雜菌感染，細胞活性97%以上，冷水低溫保存時間不超過3天，使用代數(shù)不超過7代。沉降于發(fā)酵罐底的酵母可以分為三類：上層為輕質(zhì)酵母，主要由落下的泡蓋和最后沉降下來的酵母細胞組成，可做飼料或經(jīng)行其它綜合利用。中層為核心酵母，由健壯、發(fā)酵力強的酵母細胞組成，其量

98、占65%-70%,可留作下批種酵母用。下層為弱細胞或死細胞，由最初沉降下來的顆粒組成，可作飼料或棄置不用。</p><p>　　2.8 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制</p><p>　　本設(shè)計采用的發(fā)酵設(shè)備為應(yīng)用極為廣泛的露天錐形發(fā)酵罐，酵母在發(fā)酵過程中會產(chǎn)生熱量，為使發(fā)酵和后熟在設(shè)計的工藝溫度下進行，必須進行冷卻。</p><p>　　常用的冷卻方式有兩種：間接冷卻法和直

99、接冷卻法，由于直接冷卻的冷卻介質(zhì)是液氨，即液氨直接在錐形罐的冷卻夾套中蒸發(fā)并吸熱，在實際生產(chǎn)中需要注意一下幾個方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定條件下可燃可爆，二是液氨工作壓力較高，且滲透性很強，因而發(fā)酵罐的夾套焊接要求也較高，故本設(shè)計采用間接冷卻方式。</p><p>　　間接冷卻方式其冷溶劑是乙二醇與水的混合溶液，它在氨制冷的蒸發(fā)器箱中進行冷卻，溫度一般控制在-5℃左右，它主要用于麥汁冷卻和發(fā)酵罐的降溫，一

100、般情況下，發(fā)酵罐冷卻系統(tǒng)有兩種介質(zhì)循環(huán)，即液氨吸熱蒸發(fā)制冷循環(huán)系統(tǒng)和冷卻發(fā)酵罐酒液的酒精水循環(huán)系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.9 啤酒過濾</b></p><p>　　2.9.1 啤酒過濾理論</p><p>　　經(jīng)過發(fā)酵或后處理的成熟啤酒，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，這些物質(zhì)在以后的貯存期間會從

101、啤酒中析出，導致啤酒渾濁。所以，必須經(jīng)過過濾工序?qū)⑵涑ァ?lt;/p><p>　　啤酒過濾式一種物理分離過程，是啤酒生產(chǎn)過程中非常重要的生產(chǎn)工序。經(jīng)過過濾后，啤酒外觀清亮透明，富有光澤，使其更富有吸引力，同時，可賦予啤酒以良好的生物穩(wěn)定性與非生物穩(wěn)定性，使其至少在保質(zhì)期內(nèi)不出現(xiàn)外觀的變化，從而保證了啤酒外觀質(zhì)量的完美。</p><p>　　2.9.2 啤酒過濾方式的選擇與論證</p&

102、gt;<p>　　對于啤酒過濾來說，現(xiàn)在使用較普遍的過濾方法主要有硅藻土過濾法、濾棉過濾機和微孔膜過濾機。</p><p>　　硅澡過濾機易實現(xiàn)自動化，過濾效果好，速度快，雜菌清洗容易，維修方便，過濾能力可通過加減濾板框數(shù)調(diào)節(jié)，故選此法。</p><p>　　2.10 啤酒的包裝</p><p>　　啤酒的包裝形式有瓶裝、易拉罐裝和桶裝三種形式，本設(shè)

103、計生產(chǎn)的主要是瓶裝啤酒。一瓶啤酒質(zhì)量的好壞，對消費者來說，首先看到的是這瓶啤酒的包裝。產(chǎn)品包裝既是產(chǎn)品的賣點，又是市場的亮點，新穎獨特的包裝設(shè)計往往最容易打動消費者的心。因此，啤酒企業(yè)不僅要生產(chǎn)合乎標準和品質(zhì)上乘的產(chǎn)品，而且要有端莊美觀的商標和包裝，如此才能使其產(chǎn)品更具吸引力和競爭力，使其品牌更加深入人心。啤酒包裝的基本功能有以下幾點。</p><p>　?。?）保護功能。包裝應(yīng)該保證產(chǎn)品的安全和清潔衛(wèi)生，使其在

104、儲存、運輸和銷售過程中不致散失、損壞和變質(zhì)，這是包裝最基本的作用。</p><p>　?。?）美化增值功能。美觀大方的包裝造型、生動形象的圖案和新穎別致的裝潢可以襯托產(chǎn)品形象，提高產(chǎn)品的附加價值。</p><p>　　（3）促銷功能。包裝是“無聲的推銷員”消費者通過包裝可以了解產(chǎn)品，引起消費興趣，激發(fā)購買動機，從而有利于擴大商品銷售。</p><p><b&g

105、t;　　第三章 物料衡算</b></p><p>　　3.1物料衡算的意義</p><p>　　物料衡算是指理論上進行生產(chǎn)時，所要消耗的物料和可以得到的產(chǎn)品以及副產(chǎn)品的量，物料衡算的準確與否關(guān)系到整個生產(chǎn)工藝的合理性和設(shè)計的可行性，是整個設(shè)計階段的重要一環(huán)。</p><p>　　3.2物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</p><p>　　根據(jù)表

106、3-1的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，先進行100kg原料生產(chǎn)10°P啤酒的物料衡算，然后進行100L10°P啤酒的物料衡算，最后進行6萬噸/年啤酒廠的物料衡算</p><p>　　表3-1啤酒生產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)</p><p>　　3.3 100kg原料生產(chǎn)10°P啤酒的物料衡算</p><p><b>　　(1)熱麥汁量</b><

107、;/p><p>　　根據(jù)表3-1可得原料收得率分別為：</p><p><b>　　原料麥芽收得率為：</b></p><p>　　0.75(100-5)÷100=71.25%</p><p><b>　　原料大米收得率為：</b></p><p>　　0.95(100

108、-11)÷100=84.55%</p><p><b>　　混合原料收得率為：</b></p><p>　?。?.70×71.25%+0.30×84.55%）×98.5%=74.11%</p><p>　　由上述可得100kg混合原料可制得的10°P熱麥汁量為：</p><p

109、>　?。?4.11÷10）×100=741.1(kg)</p><p>　　又知10°P麥汁在20℃時的密度為1.04kg/L，而100℃熱麥汁比20℃時的麥汁體積增加1.04倍。</p><p>　　故熱麥汁（100℃）體積為： </p><p>　　（741.1÷1.04）×1.04=741.1(L)<

110、;/p><p><b>　　(2)冷麥汁量</b></p><p>　　741.1×(1-0.05)=704.05(L)</p><p><b>　　(3)發(fā)酵液量</b></p><p>　　704.05×(1-0.015)=693.49(L)</p><p&g

111、t;<b>　　(4)過濾酒量</b></p><p>　　693.49×(1-0.01)=686.56(L)</p><p><b>　　(5)成品啤酒量</b></p><p>　　686.56×(1-0.01)=679.69(L)</p><p>　　3.4生產(chǎn)100L 1

112、0°P啤酒的物料衡算</p><p>　　根據(jù)上述衡算結(jié)果知，100kg混合原料可生產(chǎn)10°P淡色啤酒約680L，故可得下述結(jié)果：</p><p>　　(1)生產(chǎn)100L10°P經(jīng)典啤酒需耗混合原料量</p><p>　?。?00/680）×100=14.71(kg)</p><p><b>

113、　　(2)麥芽耗用量</b></p><p>　　14.71×70%=10.30(kg)</p><p><b>　　(3)大米耗用量</b></p><p>　　14.71×30%=4.41(kg)</p><p><b>　　(4)酒花耗用</b></p&g

114、t;<p>　　100L熱麥汁中加入的酒花量為0.2千克，故酒花耗用量為：</p><p>　?。?41.1/680）×100×0.2%=0.218(kg)</p><p>　　同理，100kg原料耗酒花：</p><p>　　680/100×0.218=1.482kg</p><p><b&

115、gt;　　(5)熱麥汁量</b></p><p>　?。?41.1 /680）×100=108.99(L)</p><p><b>　　(6)冷麥汁量</b></p><p>　?。?04.05/680）×100=103.54(L)</p><p><b>　　(7)發(fā)酵液量：&

116、lt;/b></p><p>　?。?93.49/680）×100=101.98(L)</p><p><b>　　(8)濾過酒量：</b></p><p>　　（686.56/680）×100=100.96L)</p><p><b>　　(9)成品酒量：</b><

117、/p><p>　　（680/680）×100=100(L)</p><p>　　(10)濕糖化糟量：</p><p>　　設(shè)排出的濕麥糟含水分80%，</p><p><b>　　濕麥芽糟量為：</b></p><p>　　[(1-0.05)(100-75)/(100-80)] ×

118、10.30=12.23</p><p>　　濕大米糟量為： </p><p>　　[(1-0.11)(100-95)/(100-80)] ×4.41=0.98</p><p><b>　　故濕糖化糟量為：</b></p><p>　　12.23+0.98=13.21</p><p&g

119、t;　　同理，100kg原料產(chǎn)生濕糖化糟：</p><p>　　680/100×13.21=89.83kg</p><p>　　(11)濕酒花糟量：</p><p>　　設(shè)酒花在麥汁中的浸出率為40%，酒花糟含水分以80%計，則酒花糟量為：</p><p>　　0.218×(100-40)×100÷(1