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1、 1 前言11 啤酒制备工艺简介啤酒是以大麦为主要原料的酿造酒,经粉碎,糖化,发酵等工序制得。啤酒生产过程分为麦芽制造、糖化、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。麦芽制造:大麦浸渍吸水后,在适宜的温度和湿度下发芽,发芽时产生各种水解酶,如蛋白酶、糖化酶、葡聚糖酶等,这些酶可将麦芽本身的蛋白质分解成 肽和氨基酸,将淀粉分解成糊精和麦芽糖等低分子物质。发芽到一定程度,经过干燥,制成水份含量较低的麦芽。糖化:麦芽经过粉碎,加入温水,在一定的温度下,利用麦芽本身的酶制剂,进行糖化(主要将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖),为了降低生产成本,还可以加入一定比例的辅料(大米、玉米、糖浆等)。制成的麦芽醪,进
2、行过滤,得到麦芽汁,送入麦汁煮沸锅中,将多余的水分蒸发掉,并加入酒花。最后沉淀冷却充氧,为发酵做好充分的准备。发酵:麦芽汁经过冷却后,加入酵母菌,输送到发酵罐中,开始发酵。传统工艺分为前发酵和后发酵,分别在不同的发酵罐中进行,现在流行的作法是在一个罐内进行前发酵和后发酵。前发酵主要是利用酵母菌将麦芽汁中的麦芽糖转变成酒精,后发酵主要是产生一些风味物质,排除掉啤酒中的异味,并促进啤酒的陈熟,这一期间,控制一定的罐内压力,使后酵时产生的二氧化碳保留在啤酒中。过滤灭菌:经过15天左右的发酵,将啤酒进行过滤,除去啤酒中的酵母菌和微小的颗粒,再进行低温冷却,进入清酒罐。包装:包装方式主要有瓶装和罐装,还
3、有桶装等。12 设计的内容与依据1.2.1 设计题目年产12万吨浅色啤酒的工厂工艺设计1.2.2 课题来源1.2.3 设计要求1.2.3.1 编写设计说明书(1) 厂址选择及论证(2)总体行业生产状况及水平,生产工艺流程选定及论证(3)生产的物料衡算并列表(4)水(地下水)、电(工业用电)、汽、冷、风及热量平衡计算(5)主要工艺设备选型及计算(以国产设备为主)并列出全厂设备一览表(6)人员组织及管理(7)环境保护和三废治理方案和措施(参照有关国家标准进行)(8)相关经济概算(重点是单产消耗和成本概算)1.2.3.2 设计图纸(1)工厂布置图3张:全厂平面布置图、制麦车间平面布置图,制麦车间立面
4、图(2)工艺流程图3张:制麦工艺流程图、糖化工艺流程图、发酵工艺流程图13 厂址选择和论证1.3.1 选择地点: 本厂选在河北省新乐。1.3.1.1 气候条件:石家庄地处大陆性季风气候区,冬季寒冷干燥,多西北风,夏季炎热干燥,多东南风,春秋温和。由风玫瑰图可知,该地区的主导风向为东南风。新乐是石家庄的郊县,位于石家庄的东北角。夏季产量高,正处于风的下游阶段,因此选在此处,不会给居民造成污染。1.3.2 厂址论证:新乐市位于河北省中部,南距石家庄39公里,北距北京240公里、天津300公里。地理位置优越,交通便利,历史上称之谓“九省通衢,三辅重地”。京广、朔黄两条铁路、纵横贯穿全境,交通便利,有
5、利于产品的销售。人口密集,有着广阔的消费市场。地势平坦,有利于工厂总平面布置;而且可用地面积广阔,土地的征用符合一系列的法规,地下水储量大,埋藏浅,水质优良,适合啤酒生产。14 原辅料及成品1.4.1 原料主要原料为:大麦1.4.1.1 来源:澳麦澳麦的特点:颗粒粗短,粒大,有光泽,背内少痕迹,麦皮薄,总氮含量适中,浸出率高,溶解性好,库值适中。采用品种优良的二棱大麦。其特点为:麦粒肥大饱满,色泽淡黄,新鲜,用它制麦无水敏性,发芽率高,溶解好,浸出率高,溶解性好,浸出率一般高到78%以上,蛋白质含量一般为11%左右,酿造性好,发酵度高,泡沫性好,细腻持久。优良酿造大麦品种的特点:(1)粒大饱满
6、,皮薄,色浅,体型短(2)高产,低肥,抗病毒(3)成熟期早,休眠期短,浸出率高(4)粒重量高,二棱大麦不低于42克,六棱大麦不低于34克(5)粉状颗粒,在80%以上(6)吸水能力强,72小时浸渍水分应达47.5%以上(7)蛋白质含量适中,二棱大麦9-11%,六棱大麦10-12%(8)大麦和制成麦芽的酶活性高(9)发芽率不低于95%,溶解良好,制麦收得率高我国啤酒大麦质量标准见表1.1 表1.1 我国二棱大麦质量标准项目 等级一级二级三级外观淡黄色,具有光泽,无病斑粒,无霉味和其它异味淡黄色,具有光泽,无病斑粒,无霉味和其它异味黄色,无病斑粒,无霉味和其它异味千粒重量(g)403532夹杂物(%
7、)11.52发芽率(%)959085水分(%)131414无水蛋白质(%)1213141.4.1.2 大麦的储藏大麦与其它许多植物种子一样,具有特殊的休眠机制,新收获的大麦不但发芽率低,而且发芽不均匀,须经过68个星期的后熟期才能正常的发芽力。本厂采用 立仓储藏大麦,在立仓中设有通风管道,温度自动记录仪和喷药器的辅助装置。1.4.2 辅料:辅料选用大米1.4.2.1 来源:山东规格要求:水分愈低愈好,粉碎愈细愈好,不得含有整粒大米,粉碎物品公斤重量为8090kg/hl。1.4.2.2 论证说明我国盛产大米,大米淀粉含量高于其他谷类,添加大米的啤酒色泽浅,口味清爽,泡沫细腻,酒花香味突出,非生物
8、稳定性较好,特别适宜制造下面发酵的淡色啤酒。虽然玉米,大麦、小麦都可以做辅助原料,但是它们都有其不足之处,由于玉米富含油脂,破坏啤酒的泡特性,减弱起泡能力,且产生异味。此外,油脂在贮藏的过程中易氧化,产生不良口味,不能长期存放。用小麦、大麦做辅料,其用量低,而且制成麦汁粘度高。1.4.3 酒花1.4.3.1 来源:新疆规格要求:中华人民共和国国家标准。本厂采用酒花颗粒和酒花制品(酒花浸膏)。1.4.3.2 论证说明酒花的功能是赋予啤酒香味和爽口苦味,增进啤酒花特性和稳定性,和麦汁共沸时促进蛋白质凝固,有利于澄清,增加麦汁和啤酒的防腐蚀能力。酒花制品的优点:(1)贮运体积大大缩小;(2)可用常温
9、保存;(3)减少麦汁损失;(4)可准确的控制苦味质含量;提高酒花利用率;1.4.4 水1.4.4.1 来源:地下深井水1.4.4.2 论证说明 地表水容易受到工农业废水及生活污水污染,因此本厂选用地下水。1.4.5 成品啤酒1.4.5.1 品种:12Bx、11Bx淡色啤酒1.4.5.2 规格要求: 见表1.2啤酒感官指标、表1.3啤酒理化指标表1.2啤酒感官指标项目优级一级二级外观透明度清凉透明无明显悬浮物和沉淀物澄清、较透明浊度1.01.52.0泡沫形态泡沫洁白细腻持久挂杯泡沫洁白细腻较持久挂杯泡沫较洁白泡持性瓶装210180120罐装180色度(EBC)145.011.05.014.012
10、11105.09.55.011.05.012.085.012.0香气和口味有明显酒花香气,爽口,酒体协调柔和,无异香异味有明显酒花香气,口味纯正,较爽口协调,无异香异味有酒花香气,口味较纯正,无异味表1.3 啤酒理化指标级别优级一级二级酒精含量%3.73.53.5原麦汁浓度%120.3总酸Ml/100mL2.6二氧化碳%4.00.380.35双乙酰mg/L0.130.150.201.4.6 保质期瓶装,罐装熟啤酒保质期不少于120天(优,一级)60天(二级)瓶装鲜啤酒保质量期不少于7天,罐装,桶装鲜啤保质期不少于3天。15 啤酒厂的环境措施1.5.1 副产物的处理麦芽制造和啤酒酿造生产过程中主
11、要的副产品有:麦芽的麦根、糖化的麦糟、冷却的沉淀蛋白质、发酵的酵母和CO2等,麦糟及沉淀蛋白可做饲料;麦根和酵母可利用其所含有效成分,制造药品;CO2可回收再利用。1.5.2 废水处理:废水处理应根据当地市政府要求进行,采用好气性的生物处理系统,利用细菌充分分解有机物。其处理过程大致为:废水流量的平衡;筛分去除固形物;加营养盐和调节PH值;废水的第一次沉降;生物氧化作用;废水的第二次沉降;污泥的排除。采用上流式厌氧污泥床-氧化沟法处理啤酒生产废水。针对啤酒废水特点,吸收和引进国内较成熟的上流式厌氧污泥床生化处理技术,结合本地的实际进行使用。用UASB法作级生化处理,配以氧化沟活性污泥法作二级处
12、理,基本上能满足中等浓度有机废水处理达标排放标准2 工艺流程的确定2.1 制麦将原大麦制成麦芽习惯称为制麦,它是啤酒生产的开始,麦芽制备工艺决定了麦芽品种和质量,从而决定了啤酒的类型,麦芽质量将直接影响酿造工艺和成品啤酒的质量。2.1.1 工艺流程 原大麦粗选机立仓贮存精选分级机称量贮藏大麦高位槽浸麦槽 湿大麦萨拉丁发芽箱绿麦芽单层高效干燥炉 除根机 立仓贮藏 成品麦芽 2.1.2 工艺论证2.1.2.1 贮麦:采用立仓贮藏(1)优点:占地面积小,不易受病虫害,倒仓方便,清洁、杀菌方便。(2)要求:大麦已成熟,新收割的大麦不能马上进仓 干燥大麦含水量必须在12%以下,最高温度极限定为15;大麦
13、必须除尘,除杂物;(3)辅助装置:清洗除尘装置、人工干燥装置、输送装置、通风装置、喷药装置、测麦温装置2.1.2.2 大麦的精选与分级精选:除去大麦中的糠灰,杂谷及金属; 分级:为浸渍均匀,发芽整齐创造条件,提高麦芽的浸出率。分级标准如下表:见表2.1大麦分级标准表2.1 大麦分级标准分级大麦筛孔规格颗粒腹径用途号大麦252.52.5以上制麦用号大麦252.22.2以上制麦用号大麦2.2以下饲料用2.1.2.3 浸麦:采用喷淋浸麦法(1)特点:利用水雾供给麦粒氧气和水,简单而经济。耗水量少,供氧充足,发芽速度快,同时相应减少污水处理。可使麦粒接触更多的空气,提前发芽,减少浸麦和发芽时间。总的操
14、作时间48小时,用水量只有一般浸麦法的1/4,同时相应减少了污水处理负担。 (2)操作方法:投料后水洗浸麦6小时,每隔一小时通风十分钟。断水喷雾18小时,每隔1小时通风10分钟。水浸2小时,通风搅拌20分钟。断水喷雾10小时,每隔1小时通风10分钟。水浸2小时,通风20分钟。断水喷雾8小时,每隔1小时通风20分钟。停止喷雾,空水2小时出槽。 (3)浸麦的添加剂:石灰水 1.3Kg/m3作用:先制成饱和石灰乳,然后加入浸麦水中。起杀菌作用,能浸出麦皮中的多酚物质苦味等有害物质,有利于发芽力的提高和改变啤酒色泽、风味和非生物稳定性。甲醛 11.5kt/h大麦作用:有杀菌作用,浸出花色苷,提高啤酒的
15、非生物稳定性,抑制根芽生长,降低制麦损失。2.1.2.4 发芽:采用萨拉丁发芽箱特点:占地面积小 不受季节影响,全年均可生产 通风式发芽一般一人即可操作,便于生产机械连续化和自动化 撒拉丁箱发芽的麦芽制成率较地板式发芽高12% 发芽期较地板式发芽法短12天单位面积产量较地板式发芽法高815倍2.1.2.5 干燥:采用通风式单层高效干燥炉(1)特点:炉体结构简单,操作方便,易实现自动控制; 麦层高可达1米,不用翻麦机,其他附属装置也较简单; 干燥时间短,有效时间1820小时; 回风可加以利用,经济上和工艺上均较合理; 占地面积小,便于自动化(2)单层高效干燥炉的一般工艺条件:见表2.2表2.2
16、单层高效干燥炉的一般工艺条件凋萎1013h麦温4060水分4110%4065106%干燥34h658065%焙焦34h80855%以下干燥时间20h,干燥后的水分含量为33.5%,除根后利用真空输送系统送至麦芽立仓贮存。2.1.2.6 除根:由于麦根中含有不良苦味会导致啤酒风味不良,且麦根具有很强的吸湿性,只有除去后才便于保存麦芽2. 2 糖化2.2.1 工艺流程 大米 麦芽 称量 称量 粉碎 粉碎 大米粉暂存 麦芽粉暂存 糊化 糖化 洗槽水 过滤 麦糟 煮沸 酒花 回旋沉淀 热凝固物 薄板冷却 对麦汁充氧 发酵 2.2.2 工艺论证:2.2.2.1 糖化工艺:采用三次煮出糖化法 糖化方法是兼
17、用生化作用和物理作用进行糖化的方法,其特点是将糖化醪液的一部分,分批加热到沸点,然后与其未煮沸的醪液混合,使全部醪液温度分批地升高到不同酶分解所要求的温度,最后达到糖化终了温度。 操作方法:糊化锅 糖化锅 45(20)70(20) 37(30) 15 兑醪 100(30) 54(40) 54 54 100(10) 66(无碘反应) 66 66 100(10) 78过滤特点:增加麦芽浸渍过程,延长蛋白质分解和糖化时间以加强酶的作用,提高原料利用率。在糊化醪和糖化醪中可适当添加硫酸和盐酸或磷酸来调节PH值,使PH值在最适酸度范围内,再添加石膏以保证淀粉酶作用更大,以保证啤酒的非生物稳定性。过滤前的
18、麦汁浓度约为为19度,浓度较高,酶活力迟钝,生成的麦芽糖度较少,发酵度低。为避免这个现象发生,则可增加糖化的时间,因此本厂选择三次糖化法糖化车间每天糖化8锅,由糖化工艺确定设备实行七器组合的方式即糊化锅两个,糖化锅两个,过滤槽一个,煮沸锅一个,沉淀槽一个。糖化过程中原辅料配比为60:40(百分比)。麦芽、大米采用对辊式粉碎机。2.2.2.2 湿粉碎:(1)特点:谷皮破而不碎,滤层较松疏,可缩短麦汁的过滤时间;对溶解不良的麦芽可提高其浸出物收得率;糖化浸出物收得率较干粉碎增加约0.7%; (2)工艺要求:在麦斗中浸渍麦芽的温度为50,时间为1520min,麦芽水分要求达到2830%粉碎时间控制在
19、30min钟左右。2.2.2.3 过滤:采用过滤槽法技术要求:过滤与洗糟操作应快速进行,防止对酚物质氧化而使麦汁色泽加深;应控制洗糟水的pH值,不宜用碱性水质以防止麦皮中的多酚物质和苦味物质多量溶出,影响麦汁质量。洗糟时,洗糟水应淹没糟层,尽量防止氧化作用。洗糟水温控制在7880,过高则回导致麦汁混浊。2.2.2.4 煮沸目的:稳定麦汁成分,破坏酶的成分,使之停止作用。主要是停止淀粉酶的作用;对麦汁进行杀菌;凝固沉淀的蛋白质,提高啤酒的非生物稳定性。2.2.2.5 麦汁冷却:采用薄板冷却器目的:降低麦汁温度以适应干发酵的要求;麦汁吸收一定量氧气,促使酵母的繁殖作用;析出和分离麦汁中的热冷凝固物
20、,以及改善发酵原料和提高啤酒质量。薄板冷却器的特点:占地面积小,麦汁不易收污染;清洗和杀菌比较简单;)冷却效果好。 2.3 发酵2.3.1 工艺流程 CO2 水 经冲氧的冷麦汁发酵罐离心分离冷却过滤硅藻土过滤 酵母培养酵母实验室培养酵母菌种 清酒罐 罐装车间2.3.2 工艺论证2.3.2.1 发酵罐:采用露天锥型罐发酵特点:占地面积小,大大缩短了发酵周期,同时还可以回收二氧化碳 ,酵母添加量为全麦汁的37%。添加方法分四次打入发酵罐。第一、三次各添加全部酵母泥的5%,发酵周期为20天,满罐温度不超过7,最高发酵温度9,维持此温度至5%的发酵度,发酵末期,发酵度距最终发酵度为10%左右,升温至1
21、2,至双乙酰降至0.064ppm左右时降温排酵母,然后冷却酒温至-1时进行后发酵。发酵罐采用碳钢,内涂树脂,具有投资少质量好的优点,并采用25%的酒精水对发酵的温度进行降温。采用三段冷却四段控制方法即在锥底一段,圆柱部分分两段,控制点有四个,并且发酵罐装有CIP清洗系统,用热水,碱水,强力胺清洗发酵罐。也有二氧化碳回收装置。二氧化碳回收时各发酵罐的二氧化碳可串联使用,回收二氧化碳经压缩机进入气体暂存罐,压力不超过6Mp。回收的二氧化碳经KMnO4溶液棉花活性炭过滤并洗涤后可循环使用。2.3.2.2 过滤:采用硅藻土过滤 加精滤的组合方式,这样可提高出酒的质量,并且降低吨酒的水耗,冷冻水可循环使
22、用,减低了排放负荷。2.3.2.2 酵母扩培:采用七罐五级扩培(1)洗扩培罐流程:热水火碱冷水热水强力氨冰水取样化验无大肠杆菌背压0.78MP防菌进入洗下一个(2)扩培:麦汁2#罐灭菌(115维持7175分钟,再冷却至15,恒温恒压到24小时) 1#罐保温48小时3#罐保温24小时其它逐级扩培24小时(3)发酵罐清洗:采用“冷酸”CIP清洗常水温碱常温酸洗涤灭菌剂特点: 采用复合酸洗涤 工艺上采用低温(小于40) 实现在线测浓度和自动化控制 卫生指标理想热碱CIP工艺(以8085的热碱为主)。耗能大,CIP循环位差大,对发酵罐的视镜,阀门泵等的损坏也大。另外,刚刷完的发酵罐对接种酵母非常不利。
23、为了达到工艺要求还需耗一定的冷量来中和这部分热量,否则容易影响酵母正常发酵。所以选用“冷酸”CIP清洗。2. 4 灌装 进 瓶 洗瓶 验瓶 瓶盖 清酒 灌装 压盖 杀菌 验酒 贴标 装箱 出厂本灌装线可采用广州轻工厂生产的自动化灌装线。2.5 高浓稀释技术本厂采用的是高浓稀释技术,高浓度稀释啤酒简称稀释啤酒。在麦汁制备时先制备高浓度的原麦汁,根据设备平衡条件,在以后的工艺中进行稀释,使达到所要求的浓度,以提高糖化、发酵、贮酒甚至啤酒澄清设备的利用率。优点:糖化设备和发酵设备利用率提高,节省工厂建设投资;生产费用的降低,热能和能源的显著降低,成本的降低;实物劳动生产率的提高;啤酒风味稳定性和非生
24、物稳定性的提高。此工艺可在啤酒过滤前后,本厂采用啤酒过滤前进行稀释,在过滤前稀释,技术条件要求较低。2.6 全厂全年生产安排全年生产时间为300天,一月份下旬,二月份上旬和十一月份为大修时间。全年产量请见表2.3表2.3全厂全年生产安排(产量/万吨)月份数值123456789101112平均月生产量111111111111实际月生产量0.70.40.811.151.61.61.61.35100.9一吨啤酒需要混合原料250.9Kg,产酒旺季在6、7和8月,每月产量1.6万吨,其中70%为12度,30%为11度。采用高浓稀释稀释。则每月生产16度的啤酒量为:万吨每天的啤酒产量为:11700/30
25、390t/d,则日耗原料390250.9=97.85t每天糖化8锅,则每锅投料量:97.85/8=12.23t其中麦芽: 12.2360%=7.338t大米: 12.2340%4.892t3 物料衡算31 麦芽生产的物料衡算3.1.1 计算依据(浅色麦芽)表3.1 麦芽物料衡算序号项目代号%备注1原大麦含水分W113二棱大麦2浸渍大麦含水分W245二棱大麦3绿麦芽含水分W343二棱大麦4干麦芽含水分W43.5二棱大麦5商品麦芽含水分W55二棱大麦6浮麦含水分Wn35二棱大麦7清理除杂损失P10粗选过程,占原料大麦%8分级损失R5精选过程,占原料大麦%9浮麦损失N1占精选大麦干物质%10发芽损失
26、M7占精选大麦干物质%11浸麦损失T0.8占精选大麦干物质%12除根损失Q4占精选大麦干物质%3.1.2 100kg精选大麦生产淡色麦芽的物料衡算3.1.2.1 浸渍大麦大麦的干物质含量=100-W1=100-13=87kg浸渍总损失=N+T=1%+0.8%=1.8%大麦浸渍后干物质质量=87(1-1.8%)=85.43kg浸渍大麦重量=kg浸渍大麦容量以660kg/m3计算浸渍大麦容量=155.331000/660=235.3L3.1.2.2 绿发芽精选大麦浸麦,发芽过程中的总损失为:N+T+M=(1+0.8+7)%=8.8%100kg精选大麦发芽后,绿麦芽的干物质含量:87(1-8.8%)
27、=79.34kg绿麦芽重量=kg绿麦芽的容重以410kg/m3计算绿麦芽容积=L精选大麦容重以635kg/m3计算精选大麦容积=L由精选大麦制成半成品绿麦芽的容积增加倍数为:339.5/157.5=2.16倍附:100kg精选大麦(G1)的呼吸损失,发芽室水分蒸发和发芽过程CO2释出量:反应如下: C6H10O5 + 6O26CO2 + 5H2O 162 264 90(1)发芽呼吸损失:S=G1(1-W1) M=100(1-13%)7%=6.09kg(2)发芽室水分蒸发:kg式中 0.55-每千克淀粉燃烧时所蒸发的水分(3)发芽过程CO2释出量:每千克淀粉燃烧时所释放的CO2:1264/162
28、=1.63kgC=1.63S=1.636.09=9.272kg3.1.2.3 成品麦芽根据基础数据,干麦芽(成品麦芽)含水分3.5%,除根损失Q=4%则100千克精选大麦得麦芽根量: 874%=3.48kg除根后成品麦芽干物质为: 79.34-3.48=75.86kg则100kg精选大麦制成成品麦芽的重量为:kg成品麦芽容重以500kg/m3计算麦芽容积:L3.1.2.4 原大麦根据基础数据,清麦及杂谷分离损失分别为:P=10%,R=5%则100kg精选大麦需原大麦量为: 原大麦容重为650kg/m3计算原大麦容积:116.6/6501000=181L或分级前大麦重量:100/(1-10%)=
29、111.1kg大麦精选率%=精选大麦重100%/原大麦重=100100%/117.6=85%麦芽生成率%=除根后麦芽量100%/精选大麦重=78.6100%/100=78.6%成品麦芽对原大麦的生成率=78.6100%/117.6=66.8%生产100kg成品麦芽需原大麦量:117.6100/78.6=149.7kg生产100kg成品麦芽需精选大麦量:100100/78.6=127.2kg3.1.2.5 浮麦根据基础数据,浮麦损失N=1%则100kg精选大麦中,浮麦的干物质量=871%=0.87kg浮麦含水分Wn=35% 则浮麦重量=0.87/(1-35%)=1.34kg设浮麦在空气中干燥后,
30、其水分为13%则干浮麦重量=0.87/(1-13%)=1kg,设干浮麦容重为500kg/m3计算则100kg精选大麦得浮麦容积为11000/500=2L3.1.2.6 麦根从3.1.2.3中得麦根3.48kg ,设麦根含水分10%100kg精选大麦得麦根量为3.48/(1-10%)=3.87kg麦根容重以350kg/m3计算其容积为3.871000/350=11.06L3.1.3 麦芽生产物料衡算表表3.2 麦芽生产物料衡算表物料名称对100kg精选大麦对100kg成品麦芽千克升千克升浸渍大麦155.3235.3197.6299.4绿麦芽139.2339.5177.1431.9成品麦芽78.6
31、157.2100200原大麦117.6181.0149.7230.3浮麦121.272.54麦根3.8711.064.9214.06精选大麦100157.5127.2200.432 啤酒生产物料衡算3.2.1 基础数据表3.3 啤酒生产基础数据项目名称代号%备注定额指标原料利用率W198.5麦芽水分W26大米水分W313无水麦芽浸出率E175无水大米浸出率E295原料配比麦芽M60大米N40损失率麦芽磨损和清净损失Pm0.66大米磨损和清净损失Pn0.6冷却损失7对热麦汁而言发酵损失1.5滤过损失2稀释损失1.5包装损失2空瓶损失0.5对瓶装啤酒而言瓶盖损失1商标损失0.13.2.2 100k
32、g原料(麦芽+大米)生产16度淡色啤酒的物料衡算3.2.2.1 热麦汁量原料麦芽收得率: 原料大米收得率:混合原料收得率:(0.6070.5%+0.4082.65%)98.5%=74.23%则100 kg原料产16度热麦汁量为: kg16度的麦汁在20的比重为1.065100的麦汁比20的麦汁体积增加1.04倍热麦汁体积:L3.2.2.2 冷麦汁量 453.05(1-0.07)=421.34 L3.2.2.3 发酵液量421.34(1-0.015)=415.02 L3.2.2.4 滤过酒量415.02(1-0.02)=406.72 L3.2.2.5 成品酒量406.72(1-0.02)=398
33、.58 L3.2.3 生产100升淡色啤酒的物料衡算100 kg的混合原料生成成品啤酒量为398.58L3.2.3.1 生成100L16度啤酒需要用混合原料为 kg3.2.3.2 麦芽耗用量25.0960=15.05 kg3.2.3.3 大米耗用量25.0940=10.04 kg3.2.3.4 酒花耗用量100L热麦芽汁加入酒花量定为0.2 kg L3.2.3.5 热麦汁量 L3.2.3.6 冷麦汁量 L3.2.3.7 发酵液量 L3.2.3.8 滤过酒量 L3.2.3.9 成品酒量 L3.2.3.10 湿糖化槽量设排出的湿麦槽含水分80%麦槽量: kg大米槽量: kg湿糖化槽量:17.68+
34、2.18=19.86 kg3.2.3.11 酒花槽量设酒花的浸出率为40%,则酒花槽含水量为 kg3.2.3.12 酒花槽量生产100L啤酒可得2 kg湿酵母泥其中一半作生产接种,一半作商品酵母用,湿酵母泥含水量85%酵母含固形物量: kg含水分7%的商品酵母量: kg3.2.3.13 CO2量设麦汁的真正发酵度为55%则可发酵的浸出物:16%105.7155%=9.30麦芽糖发酵的化学反应式为:C12H22O11H2O4C2H5OH4CO2 342 444设麦芽汁的浸出物均为麦芽糖,则生成CO2量9.30444/342=4.79 设16度啤酒含CO2为0.4%,酒中含CO2量105.710.
35、4%=0.42则释放出的二氧化碳的量为:4.79-0.42=4.371m3 CO2在20常压下重1.832,释放出CO2容积:4.37/1.832=3.83m33.2.3.14 空瓶需用量稀释损失1.5%稀释成12度啤酒的量为:10016%70%(1-1.5%)/12%=91.93 L稀释成11度啤酒的量为:10016%30%(1-1.5%)/11%=42.98 L啤酒生产总量为:91.93+42.98=134.91 L瓶装啤酒的容量为640ml空瓶需用量:134.91/0.641.005=211.85个瓶盖需用量:134.91/0.641.01=212.9个商标耗用量:134.91/0.64
36、1.001=211张3.2.4 啤酒生产物料衡算表表3.4 啤酒生产物料衡算表物料名称单位100混合原料100L成品啤酒390t成品啤酒混合原料用量10025.0997.85103麦芽6015.0558.70103大米4010.0439.15103酒花0.9040.2270.8853103热麦汁量L453.05113.67443.31103冷麦汁量L421.34105.71412.27103发酵量L415.02104.12406.07103滤过酒量L406.72102.04397.96103成品酒量L398.58100390.0103湿糖化槽79.1619.8677.45103湿酒花槽2.71
37、0.682.652103商品干酵母0.640.160.624103游离CO217.424.3717.04103空瓶需用量个844.49211.85826.22103瓶盖需用量个848.68212.9830.31103商标耗用量个841.10211822.901033.2.5 日产量390t的衡算表表3.5 麦芽生产衡算表物料名称基准(100kg成品麦芽)58.70103kg麦芽浸渍大麦197.6115.99103绿麦芽177.1103.96103原大麦149.787.87103浮麦1.270.7455103麦根4.922.89103精选大麦127.274.671034 热量衡算41 麦芽干燥过
38、程热量衡算4.1.1 麦芽干燥炉规格:单层高效干燥炉生产能力:产麦芽58.70吨/天基础数据:见表4.1空气参数,4.2单层高效干燥炉技术条件表4.1 空气参数项目温度t()相对湿度(%)热焓(kJ/kg)湿含量X(g/Kg)夏季325675.06X1=16冬季-1493.22X2=1.7排出328598.11X0=26表4.2 单层高效干燥炉技术条件干燥阶段干燥时间(min)表层温度()调104560萎36065干燥46580焙焦380854.1.2 麦芽干燥炉物料衡算干燥炉20h产58.70t麦芽,含水量3.5%进入干燥炉绿麦芽重量:57.70177.1/100=102.19t进入干燥炉干
39、物质重量:102.19(1-43%)=58.25t干燥炉水分蒸发量:102.15-58.25/(1-3.5%)=41.79t4.1.2.1 夏季需风量干空气用量 L干=W/(X0-X1)=41.79103/(0.026-0.016)=41.79105 kg进风量: L1=L干(1+X1)=41.79105(1+0.016)=42.46105 kg比容: 1=(0.772+1.244X1)(273+32)/273=0.8847 (m3/kg绝干空气)V1=L干1=42.461050.8847=37.56105m3出风量: L2=L干(1+X2)= 41.79105(1+0.026)=42.88105kg比容: 2=(0.772+1.244X2)(273+32)/273=0.8986(m3/kg绝干空气)V2=L干2=42.881050.89