年產20萬噸啤酒廠糖化車間的設計(專業版)

　　

【正文】 π D3/24 =π 52 +tg30176。 2．新型麥汁煮沸系統的特點 ★ 確保煮沸強度的前提下，將煮沸蒸發率降低為 4%。℃ ) Q6=Wx (9975) = 24 = 106(kcal) 12．麥汁煮沸時溫度由 99℃升至 105℃，且有 4％麥汁蒸發共耗熱 Q7 Q7= (10599)+ 4% 533= 105(kcal) 13．麥汁放熱 Q8 采用 2℃釀造用水升至 80℃ Q8= 102 (946)= 105(kcal) 其能量用于 CIP 用水， 設 CIP 用水中的 X1由剩余 能量提供，設傳熱效率仍為 98％，則； X1 1 (802)+ 105+ 106= 105 解得： X1= 103kg 14．用于煮沸鍋加熱的新鮮蒸汽提供的熱量： 提供的熱量： Q= 106 (kcal) 15． CIP 用水為 24 噸 /次，其中 噸由麥汁冷卻提供，剩余 噸由冷凝水提供。 (3) 每年瓶 ,易拉罐及桶用量： 90%為瓶裝啤酒， 5%為桶裝啤酒， 5%為罐裝啤酒，瓶容量為 640ml/只，桶裝為30L/只，易拉罐為 355ml/只 瓶量 (全年 )=(193483 103 90% ( )= 108(個 ) ２４ 桶量 (全年 )=(193483 103 5% ( 30)= 105(個 ) 罐量 (全年 )=(193483 103 5% ( )= 107(個 ) (4) 瓶蓋用量為： 158 193483 103/ 100= 108(個 ) (5) 商標用量為： 193483 103/ 100= 108(張 ) 物料衡算表 物料名稱 單位 100 kg 原料 100L 啤酒 糖化一次 全年 混合原料 kg 100 103 106 麥芽 kg 60 103 106 大米 kg 20 103 106 糖漿 kg 20 103 106 酒花 kg 103 105 煮沸前的 熱麥汁 L 102 105 煮沸后的 熱麥汁 L 102 105 冷麥汁 L 102 105 麥糟 kg 103 106 發酵液 L 102 105 過濾酒 L 102 105 成品酒 L 100 102 105 商標 個 105 108 CO2 kg 102 105 瓶數 個 157 105 108 瓶蓋 個 158 105 108 桶數 個 102 105 易拉罐 個 104 107 ２５ 二、耗水量計算 1． 糖化用水量 (以 100kg 混合原料計 ) 啤酒的頭號麥汁大約比成品啤酒高 2?3oP，即約為 16oP，原料利用率為98%，原料含水量及糖化水分蒸發量忽略不計： W1=35010/=300kg 2． 洗糟水用量 (一般為投料量的 2?3 倍 ) (1) 過濾槽排出麥汁帶出水 W4 Wx=Wx 3%+ 解得 Wx= kg Wx為煮沸前麥汁重 W4= 98%= kg (2) 麥糟帶出水量 W5 W5= 80%/100= (3) 原料含水量為 W3 W3=() 6%+20 14%+20 20%= kg (4) 洗糟水用量 W2 W2=+(300+)= kg 3． 糖化室洗涮用水 糖化室設備洗涮用水，每糖化一次用水約 6 噸。 十二、包裝 啤酒包裝是啤酒生產的最后一道工序，對啤酒質量和外觀有直接影響，包裝容器可分為瓶裝、聽裝和桶裝。當稀釋度更大時，要求小于 。 2． 酒花 ?酸 的利用率下降。 2．停 5min，排走熱水。 因此本設計采用圓柱錐底發酵罐的單罐發酵法。 2． 一切培養用具，包括容器，器皿，操作器械，培養基等，都必須嚴格消毒滅菌。兩段冷卻需麥汁 2 倍以上的水進行冷卻，采用一段冷卻工藝，冷卻水耗量為麥汁的 倍，節約用水 40％。 (三 )麥汁的冷卻 煮沸后，經過過濾器的麥汁，溫度在 96?98℃之間，要將其進行發酵，必須冷卻至 10℃左右。另外，對加熱蒸汽冷凝水的熱量再加以回收并且對冷凝水本身也進行回收。因為在整個煮沸過程中麥汁多次流經加熱面并被收集在收集槽中。 煮沸溫度下的麥汁利用高度 差由收集槽重新流入回旋沉淀槽中，回旋沉淀槽上有兩個入口，上部入口可使部分麥汁從中央流入回旋沉淀槽內，避免形成低溫中心；下部入口使麥汁以切線形式進入回旋沉淀槽中，保證麥汁在回旋沉淀槽內不斷緩慢旋轉，使固體物質和熱凝固物在麥汁煮沸期間就被分離出來，在40~60 分鐘的煮沸時間內，麥汁被 4~6 次泵入蒸汽壓力約為 的加熱面上。 ⑦ 噴水洗糟，采用連續式或分 2~3 次洗糟，同時收集“二濾麥汁”。 優級麥芽糖化力為 250wk/100g 干麥芽 2． 混合透料的糖化力。此法還有一優點是操作簡單，糖化周期短。高麥芽糖漿成分與麥芽麥汁比較接近，可直接在煮沸鍋中直接添加。 本設計采用德國斯坦尼克公司的新型麥汁煮沸系統 Merlin。 １ 年產 20 萬噸啤酒廠糖化車間的設計 摘要 本設計為一個年產 20 萬噸啤酒廠的糖化車間設計，該設計采用三鍋三槽體系并重點介紹一種名為 MERLIN 的新技術。 在 Merlin 煮沸系統中可有針對性的控制麥汁的熱負荷和蒸發，通過循環泵的功率也可以改變麥汁的熱負荷，因為隨著流量的提高，麥汁液層的厚度會增加，麥汁的熱負荷就會降低。 二． 糖化工藝 糖化是指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，將麥芽和麥汁輔助原料中的不溶性高分子物質（淀粉，蛋白質，半纖維素及其中分解產物等）逐步分解為可溶性的低分子物質。操作時在并醪后不再有煮沸階段，而是在糖化鍋內直接升溫，達到糖化各階段所需要的溫度。 1000 60% 250/100=1500wk 1000 75% 250/100=1875wk 3． 麥汁總氮 α 氨基氮的估算 設 100g 混合投料可得 定型麥汁 ，則： 每 100g 混合麥芽 ?氨基氮的含量： 150mg/100g 麥芽 每 L 麥汁 ?氨基氮的含量： (設工藝參數為 ) 100 (%) 60% 150 (100 )= mg/L 100 (%) 75% 150 (100 )= mg/L 符合麥汁 ?氨基氮含量要求。開始較渾濁，需回流至澄清，在洗糟時，如果麥糟板結，尚需耕糟數次。通過錐形加熱面形成了一個可供游離二甲基硫（ DMS）和其他不利氣味物質揮發的巨大表面。 由于收集槽未被加熱，在此會形成凝塊，通過收集槽中的視鏡可以看到很大的凝塊。 １１ 故本設計采用蒸汽冷凝器對二次蒸汽進行能量回收。 一段式冷 卻： 其方法為全部以水為冷卻介質，通過氨蒸發器將常溫水直接降至 2℃，然后以此冷水 (俗稱冰水 )通過薄板換熱器，將 96?98℃的麥汁一次冷卻到 10℃，直接 １２ 送到發酵罐，進行發酵。 4． 節省酒精。 3． 對每一次擴大移種后酵母細胞發育的情況，都必須進行認真 的鏡檢。 (四 )單罐法發酵工藝 1． 酵母添加方法和添加量 錐形罐的容量一般是麥汁批產量的幾倍，麥汁都是連續追加滿罐，添加酵母時應考慮盡量縮短酵母繁殖期。 3．堿性清洗劑循環清洗 30min，同時補入無菌空氣。 3． 不易制造濃醇風格的啤酒。 (6) 此水中一般無機離子應該符合飲用水的標準，應該是低鈉離子、低總鹽量的軟水。 (一 ) 空瓶的洗滌 新舊瓶均須洗滌，回收瓶還須經挑選，檢出油瓶、毛口瓶等，回收瓶一般不裝出口酒或優質酒。 4． 沉淀洗涮用水： 每次洗涮用水 6 噸。每千克 蒸汽冷卻至冷凝水放熱 490 千卡。溫和煮沸避免了蛋白質過度凝聚，既保證了啤酒的非生物穩定性，又使啤酒的泡持性、口味柔和性和酒花香味明顯提高。麥汁在進入薄板換熱器之前再次流過煮沸鍋的錐形夾套式加熱面，從而再次蒸發水分，排除麥汁中可揮發性的有害物質。℃ ) Q3＝ 540 2340 7 5％ 20/60＝ 105(kcal) 8．糊化鍋 蒸出水量 G4 G4=2340 7 5% 1/3=273kg 9．混合醪升溫至 75℃耗熱 Q4 Q4=(2340 7+6990 4273) 1 (7563)= 105(kcal) 10．洗水采用 75℃ ?80℃熱水，耗熱 Q5，每批糖化洗水量 G5 G5＝ ＝ 23473kg Q5=23473 1 (802)= 105(kcal) 11．由于過濾散熱，過濾后的麥汁溫度為 75℃，麥汁預熱至 99℃，耗熱 Q6， C麥汁 為 (kg P 啤酒 每批糖化得商品干酵母為： 103 (11) CO2量： 酒中含有的 CO2量為 (每批糖化 )： 103 釋放出 CO2的量為： 103 (12) 每批糖化需空瓶量： 103 157/100/11= 105(個 ) (13) 每批糖化需瓶蓋量： 103 158/100/11= 105(個 ) (14) 每批糖化需商標量： 103 105(個 ) 5．發酵工段計算： (1) 每批糖化 CO2產量： 設主酵時發酵度為 55％，發酵液中濃度為 %, 則酒中含有 CO2量為 kg，釋放出的 CO2量為 (2) 每批糖化酵母量： 由以上計算可知回收商品干酵母 kg，再添加酵母為 。 3． 連續補料，為 不斷更新濾層，以保持濾層的通透性，使流量恒定，進口與出口壓力之差應每小時平均上升 20?30KPa，一般連續補料時多混合使用兩種硅藻土： 2/3 中土和 1/3 的細土，連續補料時的硅藻土用量為： 60?120g/hL 啤酒。當稀釋度在10?20％，要求在 ?，當稀釋度 30％時，要求小于 。 但其具有如下缺點： 1． 糖化時原料浸出物收率下降。 (二 )大罐清洗 1． 80℃熱水清洗 20min 加熱污垢。 3． 減少清洗罐的操作和費用，依賴 ，工藝衛生更容易得到保證。擴大培養的溫度為先高后低，逐步下降，開始可控制在 25℃左右，每一個擴大培養階段的溫度降低幅度不要太大，以免抑制酵母菌的繁殖活性。 3． 降低水耗。 為避免已經煮沸絮凝的蛋白質，在泵送中重新被打碎，回旋沉淀可裝在煮沸鍋旁，以盡可能縮短輸送管長度，輸送泵也采用低速渦輪泵或離心泵，葉輪應半開或全開式。對于回收二次蒸汽熱量的裝置，只要在糊化鍋和煮沸鍋的排汽筒上連接管式熱交換器或板式熱交換器，當然也需要一定數量的熱水貯罐和自動控制儀表與之配套。凝固物可以充分、迅速、并穩定地在回旋沉淀槽的中央沉淀下來。 由于麥汁液層很薄，流速相對較高且流動狀態為湍流狀，因此加熱面上的熱交換效果十分好，蒸汽與麥汁之間只需很低的溫差（蒸汽壓力約 ）便可進行加熱。 ⑥ 待麥糟露出或將露出時，開動耕糟機耕糟，疏松麥糟層。 ７ 三． 糖化工藝曲線的論證 ： 1． 麥芽質量的影響。啤酒泡沫好，適于釀造淺色淡爽型啤酒。大米可經干法粉碎。本設計設備采用三鍋三槽體系，在設計合理化、嚴密性的基礎上，本設計將側重于低壓煮沸鍋的設計，能源及二次蒸汽的利用，力求采用最新的技術設備，節約能源，高效合理地生產出優質麥汁。 以下所述的德國斯坦尼克公司煮沸系統可以保證，即使總蒸發率為 4%左右也可得到很好的麥汁分析值。對麥汁質量 (主要指對冷、熱凝固性氮的含量 影響 )以及啤酒風味的都有好的影響。 麥汁的組成成分，顏色將直接影響到產品啤酒的品種和質量；糖化工藝和原料，水，電，汽的消耗，將影響到啤酒的成本，因此糖化過程是啤酒生產 中的重要環節。 本工藝使用大米 20%，需要對輔料進行糊化液化，輔料糊化有兩大特點：一是大加水比，二是盡可能利用外加 α 淀粉酶，協助糊化、液化，避免添加過多麥芽，在糊化煮沸時，促進皮殼，溶解和形成焦糖，類黑色素。 四． 麥醪過濾 在最短的時間內將糖化醪中從原料溶出的物質與不溶性的麥糟分離，得到澄清的麥汁并獲得良好