啤酒糖化发酵工艺设备课程设计说明书.doc

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1、摘 要啤酒既是一种食品饮料,又是一种内涵丰富的文化用品。饮酒不仅是一种饮食行为,又是一种文化交际活动。啤酒作为食品饮料产品不仅代表生产力和微生物科学技术，饮酒活动又是世界各民族独特传统文化重要组成部分。啤酒虽不是人类生存的必需品，但在社会生活中具有无法替代的功能。如今，啤酒的产量在我国酿造酒生产中产量最高，已超过3000万吨仅次于美国。啤酒的主要原料是大麦，大米，玉米等。而中国是一个粮食大国，它为啤酒厂的建立提供了良好的原料来源。本设计中把产品定位为市场比较普遍的淡色啤酒，年产量10万吨。根据设计任务书，设计生产工艺流程并进行工艺计算并对重点设备和能量消耗进行计算。产品的广阔市场为工厂的生存和

2、发展提供了良好的保证。关键字：啤酒；原料；设计；工艺计算；设备选型I目 录AbstractThe beer not only is one kind of food drink,also is one kind of connotation rich cultural item. Drinks wine not only is one kind of eating behavior,also is one kind of cultural human relations activity. The beer not only represents the productive forces a

3、nd the microorganism science and technology as food drink product. Drinks wine to move also is the world various nationalities unique traditional culture important constituent. The beer although is not the human survival essential item, but has the function in the social life which is unable to subs

4、titute. Now, the beer output ferments in brew beer the production in our country the output to be highest, has surpassed 30 million tons to be only inferior in US.The beer main raw material is the barley, the rice, the corn and so on. China is a grain great nation, it has provided the good raw mater

5、ial origin for the brewery establishment. In this design product localization for market quite universal Pale Beers, annual output 100,000 tons. The product broad market has provided the good guarantee for the factory survival and the development.Key words：beer；raw material；design；Process design；Equ

6、ipment shapinIII目 录目 录第一章 绪论11.1啤酒的定义11.2啤酒的发展11.2.1世界啤酒的发展11.2.2中国啤酒的发展11.3啤酒的营养价值21.4啤酒的分类31.5啤酒的风格3第二章 设计概论32.1设计指导思想42.2生产方法 工艺流程 工艺条件42.3原料材料的来源及标准82.3.1原辅料的质量标准82.3.2水质要求92.3.3产品质量标准102.4环保措施102.4.1污水处理原则 方法和效果102.4.2副产物综合利用11第三章 工艺计算113.1 计算依据113.2年产24万吨啤酒生产物料衡算12第四章 设备设计计算与选型164.1主要设备设计选型及论证

7、164.1.1麦芽暂贮箱164.1.2麦芽粉贮箱174.1.3玉米暂贮箱174.1.4玉米粉贮箱184.1.5麦芽粉碎机（锤式麦芽四辊粉碎机）、玉米粉碎机、斗式提升机两台184.1.6糊化锅184.1.7糖化锅尺寸的计算194.1.8过滤槽204.1.9煮沸锅204.1.10薄板冷却器214.1.11旋涡沉淀槽214.1.12锥形发酵罐214.1.13硅藻土过滤机224.1.14清酒罐23第五章 过滤槽的计算与选型235.1 工艺条件235.2 过滤槽的计算23第六章 车间平面布置及说明256.1 车间布置原则256.2 车间布置256.2.1确定设备布置形式256.2.2实行定置管理256.

8、2.3选择适当的建筑形式25结束语25参考文献26第一章 绪论1.1啤酒的定义啤酒是以大麦为主要原料，以谷类和极少量酒花为辅料含有CO2，具有泡沫，酒花香味和爽口的苦味，营养丰富，风味独特的低度酿造酒。1.2啤酒的发展1.2.1世界啤酒的发展啤酒最早出现于公元前3000年左右的古埃及和美索不达米亚（今伊拉克）地区。这一历史事实可以在王墓的墓壁上得以证实。史料记载，当时啤酒的制作只是将发芽的大麦制成面包，在将面包磨碎，置于敞口的缸中，让空气中的酵母菌进入缸中进行发酵，制成原始啤酒。公元6世纪，啤酒的制作方法由埃及经北非、伊比利亚半岛、法国传入德国。那时啤酒的制作主要在教堂、修道院中进行。为了保证

9、啤酒质量，防止由乳酸菌引起的酸味，修道院要求酿造啤酒的器具必须保持清洁。公元11世纪，啤酒花由斯拉夫人用于啤酒。1480年，以德国南部为中心，发展出了下面发酵法，啤酒质量有了大幅提高，啤酒制造业空前发展。1516年，由巴伐利亚领邦的威廉四世提出世界著名的“啤酒纯粹法”。1800年时期，随着蒸汽机的发明，啤酒生产中大部分实现了机械化，生产量得到了提高，质量比较稳定，价格较便宜。1830年左右，德国的啤酒技术人员分布到了欧洲各地，将啤酒工艺传播到全世界。1.2.2中国啤酒的发展 19世纪末啤酒输入中国。1900年俄国人在哈尔滨市首先建立了乌卢布列希夫斯基啤酒厂1901年俄国人和德国人联合建立了哈盖

10、迈耶尔-柳切尔曼啤酒厂1903年捷克人在哈尔滨建立了东巴伐利亚啤酒厂1903年德国人和英国人合营在青岛建立了英德啤酒公司(青岛啤酒厂前身)1905年德国人在哈尔滨建立了梭忌怒啤酒厂。此后不少外国人在东北和天津上海北京等地建厂这些酒厂分别由俄德波日等国商人经营。中国人最早自建的啤酒厂是1904年在哈尔滨建立的东北三省啤酒厂其次是1914年建立的五洲啤酒汽水厂(哈尔滨)1915年建立的北京双合盛啤酒厂1920年建立的山东烟台醴泉啤酒厂(烟台啤酒厂前身)1935年建立的广州五羊啤酒厂(广州啤酒厂前身)。当时中国的啤酒业发展缓慢分布不广产量不大。生产技术掌握在外国人手中生产原料麦芽和酒花都依靠进口。1

11、949年以前全国啤酒厂不到十家总产量不足万吨。1949年后中国啤酒工业发展较快并逐步摆脱了原料依赖进口的落后状态。主要经历了以下四个阶段： 第一阶段： 从1953年到1962年，是啤酒工业的调整和发展阶段，新建了一批新的啤酒厂，啤酒年产量的平均增长速度为38.2%。1963年至1972年，速度虽有所放慢，但啤酒产量仍增长1.4 倍。到1978年，中国的啤酒年产量达到40万吨。在这一阶段，在啤酒科学研究，教育，人才培养等方面的工作为啤酒工业的今后的发展打下了基础. 第二阶段： 1979年后，啤酒生产全面发展。全国除西藏外，各省、市、自治区都建立了啤酒厂，全国除轻工系统外，其他部们如商业、农业、机

12、械、国防、冶金等都建立了啤酒厂。一些啤酒厂的规模也越来越大.如在1980年，中国共生产啤酒68. 8万吨. 第三阶段： 在这一阶段，中国的啤酒工业高速发展，其主要特点是扩建和新建的啤酒厂如雨后春笋，啤酒生产规模也逐步扩大，在有的省份， 几乎每个县市都有啤酒厂。据1987年的统计，在浙江省就有啤酒厂104个.由于实行改革开放政策，从国外引进技术，装备，人才，加快了啤酒工业的发展.如从国外引进了啤酒生产线，尤其是啤酒灌装线。产量翻番的时间缩短，如 1982年，全国啤酒产量为117万吨，到1985年，啤酒产量就达到310.4万吨.1988年，啤酒产量又翻了一番，达到654万吨. 第四阶段： 这一阶段

13、可说是中国的啤酒工业进入了旺盛的成熟期，一方面，啤酒工业继续以高速度发展，在高速发展的同时，开始对啤酒的质量， 啤酒工业的经济效益更加重视，啤酒工业的规模按照国际上的惯例，开始向大型化，集团化方向发展.一些中小型啤酒厂被大型啤酒厂兼并。1.3啤酒的营养价值1 啤酒是以发芽大麦为主要原料酿造的一类饮料。含酒精度最低，营养价值高，成分有水分、碳水化合物、蛋白质、二氧化碳、维生素及钙、磷等物质。有“液体面包”之称，经常饮用有消暑解热、帮助消化、开胃健脾、增进食欲等功能 2 啤酒是由发醇的谷物制成的，因此含有丰富的B族维生素和其他招牌营养素，并具有一定的热量，“液体面包”之称虽有些过，但确实有类似之处

14、 3 啤酒特别是黑啤酒可使动脉硬化和白内障的发病率降低50%，并对心脏病有抵抗作用 4 男性以及年轻女性经常饮用啤酒，可以减少年老时得骨质疏松症的几率。骨质的密度和硅的摄取量有密切关系，而啤酒中因为含有大量的硅，经常饮用有助于保持人体骨骼强健。 1.4啤酒的分类l、根据啤酒色泽划分(l）淡色啤酒 (2）浓色啤酒 (3）黑啤 2根据啤酒杀菌处理情况划分 (1)鲜啤酒 (2)熟啤酒 3根据原麦汁浓度划分 (1)低浓度啤酒 (2)中浓度啤酒 (3)高浓度啤酒4根据发酵性质划分 (1）顶部发酵(2）底部发酵5.根据销售渠道和产品质量划分（1）内销啤酒（2）外销啤酒6根据包装容器划分(1) 瓶装啤酒(2

15、) 罐装啤酒(3) 桶装啤酒 1.5啤酒的风格啤酒风格又称典型性，是啤酒色、香、味和泡沫的综合体现，在啤酒酿造过程中形成。也因不同地区人们的习惯和爱好而大不相同。啤酒风格由其色泽、透明度、泡沫、香气与口味体现。第二章设计概论2.1设计指导思想本设计是在确定工艺方法及流程和设备选型时，结合了实习工厂的实际情况，工艺上力求其合理性和先进性，设备上根据实际尽可能采用先进的生产设备。通过先进的技术，自动化、机械化的生产控制，来减轻繁重的体力劳动和提高劳动力生产率，并采用已经成熟的生产工艺技术和设备，使工厂建成后能够顺利投产，迅速达到设计能力。在经济上，因地制宜，采工厂整体要做到投资少、成本低、见效快的

16、效果。2.2生产方法 工艺流程 工艺条件一工艺流程 辅料（玉米）粉碎糊化 原大麦粗选精选分级浸渍发芽干燥除根贮藏成品麦芽粉碎糖化过滤煮沸回旋沉淀冷却发酵过滤包装成品 酒花 充氧 酵母二工艺条件麦芽的制备麦芽的制造主要分为四个阶段： （1）精选后的大麦浸泡在水中，使大麦吸收水分，达到能发芽的要求，此阶段称为浸麦。 （2）然后在人工控制的条件下进行发芽，利用发芽过程中形成的酶系，使大麦的内溶物质进行分解，变为麦芽。 大麦发芽的主要目的：胚乳细胞壁的部分或全部降解，是干燥后的麦芽变得疏松，更易粉碎，内溶物质更容易溶出。 （3）发芽完毕的成为绿麦芽，利用热空气 进行干燥。干燥的主要目的：使绿麦芽停止生

17、长和酶的分解作用，除区多余的水分，防止腐烂，便于运输。使根部干燥便于初去，增加麦芽的色，香，味。 （4）然后经过机械原理将麦芽的根除去。麦芽的粉碎目的：增大表面积，利于酶的作用要求：麦芽：麦皮破而不碎，内容物越细越好，既利于反应速度，又利于过滤速度方法：干法、回潮法、湿法粉碎等本设计采用湿法粉碎糖化糖化是麦芽内含物在酶的作用下继续溶解和分解的过程。糊化糊化锅 耐高温淀粉酶 先加一部分水（50左右进料）加淀粉浆 升温至73保温50min（使淀粉酶充分作用）再升温至93保温20min（淀粉充分糊化提高浸出率）再升温至100保温10min（使酶钝化）打料（淀粉浆进锅）：加磷酸或乳酸 PH在6.06.

18、5左右 加氯化钙 加磷酸目的：调PH 满足微生物生长需要 缓冲作用 加氯化钙目的: 稳定剂除去草酸根增酸 麦芽不需要糊化：由于制麦过程中细胞壁已经被半纤维素酶水解成网状结构，内容物流出，易受酶的作用。糖化糖化锅糖化方法双醪二次煮出糖化法先加一部分水44进料（加磷酸或乳酸调PH5.4-5.6）加入麦芽粉（1:3.0-3.2）进料后加糖化酶或复合酶，保温40min对醪（一次对醪48进行蛋白质休止20min，二次对醪后料液温度72）糖化30min（前20min时测一次碘反应，再保持10min）升温至78打入过滤槽过滤糖化结束后必须将糖化醪近快的进行固液分离，即过率，从而得到清亮的麦汁，固体部分称为麦

19、糟，是啤酒厂的主要副产物之一，液体部分为麦汁，是啤酒酵母发酵的机制。糖化醪过滤是以大麦皮壳为自然滤层，采用重力过滤器过滤槽将麦汁分离。分离麦汁的过程分两步，第一步是将糖化醪中的麦汁分离，这部分麦汁称为头号麦汁或第一麦汁，这个过程称为头号麦汁过滤。第二步是将残留在麦糟中的麦汁用热水洗出，洗出的麦汁称为洗糟麦汁或第二麦汁，这个过程称为洗糟。目的：短时间内，将糖化醪中可溶性物质与麦糟分开，以免影响麦汁的色香味得到澄清的麦汁。方法：铺好滤板，加预置水没过筛板即可（ 排除筛板与槽底间空气，防止氧化 防止下料时麦糟堵塞筛板） 7678热水或上一批的残糖水打入糖化醪，静置2030min 回流过滤，洗糟（76

20、-78 PH5.45.6）三次洗糟，三次洗糟水和头号麦汁放入麦汁暂存罐，多次洗糟水放入残糖罐。影响过滤速度的因素主要有以下几点：1 -葡聚糖含量高，粘度大，过滤速度慢2 醪液浓度大，过滤速度慢3 粉碎度，湿法粉碎麦汁过滤速度快4 醪液温度影响，麦汁主要含糖，糖的粘度与温度成反比，故要进行保温过滤5 麦汁PH为5.5时过滤速度最快注意： 关闭排糟孔 进行回流，回流时间无限制澄清为止 调整耕刀的高度，不要破坏麦糟层，尽可能多的回收麦汁，及头号麦汁 过滤时间不超过一个小时煮沸和酒花添加目的:稳定麦汁成分 酶的破坏，主要是停止-淀粉酶的作用，以稳定可发酵性糖和糊精的比例 麦汁的灭菌 蛋白质沉淀，提高啤

21、酒的非生物稳定性 蒸发水分，使麦汁浓缩到要求的浓度12 酒花有效成分溶出过滤后的麦汁10min打完，打料时加磷酸或乳酸和氯化钙，PH4.9-5.0,煮沸从98.5开始计时，煮沸10070-80min，常压煮沸煮沸强度（每小时蒸发出水分的百分率）：810酒花添加采用青岛大花目的：赋予啤酒爽口的苦味和特有的香味，促进蛋白质凝固，提高啤酒的非生物稳定性，此外，还利于啤酒泡沫和起到抑菌作用。添加原则：先苦后香添加方法：分三次添加 第一次，初沸515min 5-10% 单宁沉淀蛋白质 防止起泡 第二次，25-45min 55-60% -酸异-酸 提供口味 第三次，结束前5-10min 30-40% 酒花

22、油 赋予香味煮沸时三次测麦汁浓度满锅时满锅浓度 煮沸30min时 结束时回旋沉淀槽煮沸后的麦汁切线进入回旋沉淀槽，进料高度为液面高度的三分之一，速度为7-11m/s槽内回旋20min，静置20min共计40min出料 3根管 上排-液面三分之一为主要出口 中排-液面十分之一 下排-槽底打料时在槽内加酒花排热凝固物和酒花糟，（要求:温度恒定，无菌） 当所有麦汁放完后，打开下排料管，排出剩余麦汁，放残糖后，由槽上部小球加入80-85的水，把热凝固物打散，打开下排管，将凝固物和酒花糟放入残糖罐，下批次第一次洗糟时加入。麦汁冷却澄清目的：1，降温，是温度适合发酵需要 2，麦汁吸收一定的氧气，促进酵母繁

23、殖 3，析出并分离冷凝固物，改善发酵条件要求：温度恒定，无菌冷却介质:27的冰水或-5-8的酒精冷却后麦汁8-9五批麦汁满一个发酵罐，前四批充入氧气发酵啤酒酵母选择原则符合啤酒发酵的类型 发酵速度快，强度大，能缩短发酵周期，提高发酵度 还原双乙酰能力要强，使酿出的酒味道适口泡沫稳定 凝聚性要强，使酒液澄清，便于回收酵母发酵机理糖的发酵：啤酒酵母的可发酵性糖和发酵顺序是：葡萄糖果糖蔗糖麦芽糖麦芽三糖酵母发酵糖类生成乙醇和二氧化碳的总反应方程式：C6H12O62ADP2H3PO42C2H5OH2CO22ATP113KJ含氮物质的同化或转化：酵母发酵初期，啤酒酵母必须通过吸收麦汁中的含氮物质来合成酵

24、母细胞，自身的蛋白质，核酸和其他含氮化合物，以满足自身生长繁殖的需要。发酵副产物：麦汁经过酵母发酵，除生成乙醇和二氧化碳外，还会产生一系列的代谢副产物，这些副产物是构成啤酒风味和苦味的重要物质。发酵方法：啤酒发酵方法有上面发酵法和下面发酵法。一般采用下面发酵法。传统发酵过程一般分为两个阶段：主发酵和后发酵（贮酒）。主发酵工艺:主发酵主要分为起泡期，高泡期，落泡期。主发酵过程控制： 温度控制：控制不同的发酵温度有各自的优点，采用低温发酵，酵母在发酵过程中产生的副产物较少，使啤酒口味较好，泡沫状况良好，但发酵时间长；采用高温发酵，酵母发酵速度较快，发酵时间短，设备利用率高，啤酒口味较差。 浓度控制

25、：麦汁浓度的变化受发酵温度和发酵时间影响。发酵旺盛，降糖速度快，则可适当降低发酵温度和缩短最高温度的保持时间，反之则适当提高发酵温度或延长最高温度的保持时间。 发酵时间的控制：发酵时间主要取决于发酵温度的变化。发酵温度高，发酵时间短；发酵温度低，发酵时间长。过滤要求：酒和二氧化碳的损失少，不吸氧，不污染，不影响酒的风味，产量大，质量高。包装要求：严格无菌要求，包装后符合卫生标准。 包装过程中尽量减少二氧化碳损失，保证口味和泡沫性能。 包装过程中，避免与空气接触，防止因氧化作用影响啤酒的风味，稳定性和非生物稳定性。2.3原料材料的来源及标准2.3.1原辅料的质量标准酿造用大麦的质量要求外观：具有

26、光泽，呈淡黄色；有新鲜的麦秆香味，口咬有淀粉味并略带甜味；品种，种植区，收获年份，蛋白质含量和水分含量等参数应保持一致；不应或很少含有杂物；颗粒大而饱满，短而粗的颗粒含皮壳少，蛋白质含量较低，浸出物高。物理检验：千粒重3545g 麦粒均匀度，腹径2.5mm以上的麦粒占85%的为一级大麦，腹径2.22.5mm的为二级大麦，一级大麦和二级大麦均可用于酿酒原料。 胚乳状态，胚乳断面为粉白色的粉质粒，淀粉含量高，吸水性好，易于分解，胚乳断面为玻璃状或半玻璃状，吸水性差，淀粉不易分解。 发芽力和发芽率，发芽力是指3天内发芽的百分数，要求不低于90%发芽率是指5天内发芽的百分数，要求不低于95%化学检验水

27、分含量，要求大麦水分含量在13%以下，否则难以贮存 浸出物质量分数一般要求为7280%以上，与淀粉质量分数相差约14.7% 蛋白质质量分数一般要求9-12%辅料用量多时达13%使用辅料要求：添加辅料后，不应造成过滤困难，不影响酵母的发酵和产品卫生指标，不能带入异味，不影响啤酒的风味，一般谷类辅料控制在10-5%，常用比例30-50%2.3.2水质要求谁是啤酒酿造非常重要的原料，按用途可将啤酒厂用水分为多种，每种水用途不同，要求也不一样，但必须达到酿造用水质量要求。颜色与透明度 要求酿造用水无色透明，无悬浮物，无沉淀物。否则将影响麦汁的透明度，啤酒容易混浊沉淀。气味和口味 将水加热到2050时，

28、用口尝应有清爽的感觉，气味和口味都是中性的，无异味，无异臭，如有咸味，苦味，涩味则不能采用。总溶解盐类 总溶解盐类应在150200mg/L之间，含盐过高会导致酿造的啤酒口味粗糙，苦涩。PH值 应在6.87.2之间，偏酸或偏碱都会造成糖化困难，使啤酒口味不佳。有机物 以高锰酸钾耗氧量来计算，有机物的含量应该在3mg/L以下，若超过10mg/L说明水已经被严重污染。总硬度 应在2.85mmol/L以下铁盐 水中铁含量应在0.3mg/L以下，若铁含量超过0.5mg/L，麦汁中的单宁与铁反应，使麦汁色泽变黑，并使成品啤酒中带有不愉快的铁腥味，还会影响酵母的生长繁殖和正常发酵。铵盐 水中不应有铵盐存在，

29、有铵盐存在说明水不清洁，以不超过0.05mg/L为限。硝酸盐 硝酸盐含量不应超过5mg/L，亚硝酸盐不得超过0.05mg/L，过高会影响酵母的生长繁殖和啤酒的口味。氯化物 水中氯化物的含量以2060mg/L为宜，少量的氯能增加淀粉酶的活力，促进糖化作用，氯化钠也是酵母生长的营养成分，但是含量过高会影响啤酒的风味。硅酸盐 要求在30mg/L以下，若超过50mg/L则麦汁不清，发酵时形成胶团，影响酵母发酵和啤酒过滤，还能引起啤酒胶体浑浊，使啤酒口味粗糙。其他重金属离子 微量的铜和锌对啤酒酵母的代谢作用是有益的，微量的锌对降低啤酒中的双乙酰，醛类和挥发性酸类是有利的。但总的来说，重金属离子过量对酵母

30、菌有毒性，抑制酶活力并引起啤酒浑浊。水中的细菌总数和大肠杆菌数应符合生活饮用水标准。2.3.3产品质量标准透明度：清亮透明，无明显悬浮物和沉淀物色度：8-12淡色啤酒为5.09.5EBC香味，口味：口味纯正，包括麦香味和酒花苦味，不得有其他杂味原汁麦浓度：120.3总酸：8122.6ml/100mol保质期：熟啤120天2.4环保措施2.4.1污水处理原则 方法和效果污水处理的原则是减少污水所造成的污染，保护环境，将污水净化到国家标准，麦芽与啤酒厂废水属于二类废水，应符合以下标准；表2-1 污水处理标准PH69BOD60mg/LCOD100mg/LSS500mg/L常用处理方法有生化处理法以及

31、物化和生化相结合处理方法，活性污泥法是世界范围内应用最广的处理工艺，传统的活性污泥法缺点是需要的处理池容积较大，适应不同污染物种类突然改变的能力较弱，污泥膨胀现象出现几率较高。鉴于以上原因，从废水处理的可行性角度出发，采用间歇式活性污泥工艺，即工艺的该进型处理工艺-循环式活性污泥法，即CASS，作为好氧处理系统的主工艺。此工艺是目前世界上最先进的工艺，能满足各种严格的出水水质要求。在此工艺中，活性污泥过程，按曝气和非曝气阶段不断重复进行，在曝气阶段完成生物降解过程，在非曝气阶段主要完成泥水分离和撇水过程，工艺最重要的特征是不设独立的沉淀池和刮泥系统，始终保持在一个池子中进行生物反应和泥水分离，

32、因而能节约大量基建投资和运行费用。工艺具有如下特点：通过改变曝气时间能较好地缓冲进水量和水质的波动，处理效果好。排出的剩余污泥稳定化程度高，量少，能同时进行有机物的降解，硝化和反硝化以及生物除磷过程。在不增加投资和运行能耗的条件下，能打到深度处理的目的。自动化程度高，工艺简单，维修方便，人力费用低，无需设置二沉池和回流污泥系统。所需机械设备少能有效避免丝状菌繁殖，防止污泥膨胀。2.4.2副产物综合利用二氧化碳的回收二氧化碳是啤酒发酵中最重要的副产物，且二氧化碳是必不可少的重要原料。合理应用二氧化碳对改造酿造工艺，提高啤酒质量其重要作用。提高二氧化碳回收量的措施有：通过检测二氧化碳纯度和发酵糖度

33、指标，依据设备状况设定最佳的二氧化碳回收点（体积分数达9799%）通常将满罐时间及糖度下降值作为经验数据来确定二氧化碳回收起点。两罐法发酵导入罐或清酒罐罐体酸洗且为二氧化碳背压，则进酒过程排出气体送至二氧化碳回收，发酵罐和清酒罐。碱洗用压缩空气置换前对二氧化碳回收。当可供回收的二氧化碳的发酵罐少于两只时，可考虑延时回收。主要因为系统负荷不足，回收量不足以满足系统再生耗气，且设备频繁开关增加电耗。麦糟的利用麦糟中含有丰富的蛋白质等营养物质，故可用作牛羊等的饲料。湿麦糟可直接运往畜牧场。为了不使湿麦糟霉变，能长时间存放，同时又避免污染环境，我们将湿麦糟干燥制成干麦糟出售。第三章 工艺计算3.1 计

34、算依据表3-1 计算依据项目名称代号%说明定额指标原料利用率麦芽水分玉米水分无水麦芽浸出率无水玉米浸出率#WmWnEmEn99612澳大利亚麦芽8092.2原料配比麦芽玉米mn6535损失率澄清冷却损失发酵损失过滤损失包装损失1.02.02.52.0对热麦汁对冷麦汁对发酵后啤酒量对过滤后啤酒量啤酒总损失率7.5年产320天，每天糖6次，吨酒耗粮165.73公斤吨。头号麦汁浓度15%3.2年产24万吨啤酒生产物料衡算1 糖化物料衡算100kg混合原料含浸出物的重量G麦芽Gm=（m-gm）（1-Wm）Em=m(1-Wm)Em=65（1-6%）*80%=48.88kg玉米Gn=(n-gn)（1-Wn

35、）En=n（1-Wn）En=35*（1-12%）*92.2%=28.40kg总浸出物G=Gm+Gn=48.88+28.40=77.28kg糖化用水量W112麦汁头号麦汁浓度为14%18%，取B=15%糖化时原料利用率为99%原料含水和糖化时水分蒸发忽略不计W1=#G(100-B)/B=99%*77.28*(100-15)/15=433.53kg湿麦糟重量Wg设麦糟含水8085%原料浸出物量=原料重量（1-原料水分）（1-原料浸出率）*原料利用率麦汁非浸出物量GmGm=65*（1-6%）*（1-80%）*99%=12.10kg玉米非浸出物量GnGn=35*(1-12%)*(1-92.2%)*99

36、%=2.38kg100kg混合原料含浸出物的重量GG= Gm+ Gn=12.10+2.38=14.48kg湿麦糟重量Wg=14.48/1-85%=96.51kg洗糟水用量W2=W4+W5-W1-W3(1)麦汁带走的水量W4W4=煮沸前麦汁量-原料浸出物量煮沸前麦汁量=煮沸后麦汁量+蒸发麦汁量=W+WxA 煮沸后麦汁量W=G*#/煮沸后麦汁浓度12啤酒最终麦汁浓度为12%，麦汁煮沸后，经回旋沉淀和板式换热麦汁自然蒸发浓度提高0.2%,因此，煮沸后麦汁浓度为11.8%则W=77.28*99%/11.8%=648.37kgB 蒸发水分量WxWx=煮沸前麦汁量*蒸发强度*蒸发时间Wx=(W+Wx)*1

37、0%*1.5Wx=15/85W=15/85*648.37=114.42kg故煮沸前麦汁量=W+Wx=114.42+648.37=762.79kg（2）麦汁带走水量W5W5=湿麦糟量-湿麦糟干物质量=96.51-14.8=82.03kg（3）原料带入水量 W3=65*6%=35*12%=8.1kg故洗糟水用量W2=W4+W5-W1-W3 =686.28+82.03-433.53-8.1 =326.68kg热麦汁体积V煮沸后麦汁量为648.37kg 浓度11.8% 查“生物工业分析”附表得11.8%麦汁的比重为1.0484kg/l，100时热麦汁体积比20时体积膨胀系数为1.04，则热麦汁体积为V

38、=648.37*1.04/1.0484=643.18L酒花用量设酒花用量为每百升热麦汁添加0.12kg则酒花用量为 643.18*0.12/100=0.77kg澄清冷却物料计算设澄清冷却损失占热麦汁体积的1.0%则冷麦汁产量=643.18*（1-10%）=636.75L发酵度真正发酵度=p-n/p*100%（P：最终发酵浓度 n：啤酒真实浸出物量 A：啤酒乙醇含量）P=（2.0665A+n）*100/100+1.0665A12=(2.0665*4+n)*100/100+1.0665*4故n=4.24故 真正发酵度为：12-4.24/12*100%=64.67%CO2量WC12H22O114C2

39、H5OH+4CO2 342 4*4412%麦汁比重为1.0484kg/L，则发酵时浸出物为：636.75*1.0484*12%*64.67%=51.81kg则CO2量W=44*4/342*51.81=26.66kg设12啤酒中CO2含量为0.4%，则溶解在啤酒中CO2的量为636.75*1.0484*0.4%=2.67kg发酵排放出CO2量26.66-2.67=23.99kg设CO2在20常压下比重为1.832kg/m3则游离CO2量为VCO2=23.99/1.832=13.09m3酵母产量（1） 设每百升麦汁在发酵时形成1.52.5kg酵母泥，现取2.0kg，则酵母产量为636.75*2.0

40、/100=12.73kg(2) 其中40%用于接种，60%用做商品酵母，湿酵母含水85%，干酵母含水7%，则商品酵母12.73*（1-85%）*60%/1-7%=1.23kg发酵液量636.75*（1-2%）=624.02L成品啤酒的计算（1） 过滤后啤酒量624.04*（1-2.5%）=608.42L（2） 成品啤酒量608.42*（1-2%）=596.25L成品啤酒收率=成品啤酒量/热麦汁量=596.25/643.18=92.7%（3） 设瓶装啤酒容量为0.64L/瓶瓶装数n=594.25/0.64=931.64瓶（4） 12啤酒吨酒耗粮 12啤酒每升重1.012kg，则吨酒耗粮 100*

41、1000/596.25*1.012=165.73kg/L 换算成11啤酒为151.91kg/L100kg混合原料得成品啤酒596.25L换算成100L成品啤酒各项数据生产100L成品啤酒相当于100kg混合原料生产啤酒的倍数N=100/596.25=0.17倍 所有数据乘N换算成24万吨成品啤酒量每年生产24万吨啤酒相当于100kg混合原料生产啤酒的倍数N=240000*1000/596.25*1.012=397742.81倍 所有数据乘N换算成每日产量设每年生产320天，则每天生产啤酒相当于100kg混合原料生产啤酒的倍数N=240000*1000/596.25*1.012*320=1242

42、.95 所有数据乘N。表3-2 对100kg混合原料项目单位对100kg混合原料麦芽玉米酒花用量热麦汁量成品啤酒量糖化用水量湿麦糟量洗糟水用量商品酵母量主发酵二氧化碳量吨酒耗粮冷麦汁量KGKGKGLLKGKGKGKGKGKG/TL65350.77643.18596.25433.5396.51326.681.2326.66165.73636.75年产24万吨12度淡色啤酒物料衡算年产24万吨啤酒年耗粮165.732410000=398107kg日糖化批次6次 年生产320天年糖化批次6320=1920糖化每天投料量3.98107/320=1.24105kg糖化每天每次投料量1.24105/6=2

43、.07104kg表3-3 年产24万吨啤酒物料衡算表项目单位糖化一次24万吨啤酒产量麦芽玉米酒花用量热麦汁量冷麦汁量成品啤酒量糖化用水量湿麦糟量洗糟水用量商品干酵母主酵二氧化碳量耗糖量KgKgKgLLLKgKgKgKgKgkg2.021041.09104242.501.971051.981051.851051.351053.001051.0210538308.291045.151052.591071.391073.101032.561082.531082.371081.731083.841071.301084.821051.061076.60107 第四章 设备设计计算与选型4.1主要设备设计选型及论证4.1.1 麦芽暂贮箱（1）所需用量计算每次