毕业设计（论文）-5万吨15°黑啤酒厂发酵工段设计（发酵罐） .doc

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1、齐 齐 哈 尔 大 学毕业设计（论文）题 目 5万吨15黑啤酒厂发酵工段设计（发酵罐）学 院 食品与生物工程学院 专业班级 生 工 101 学生姓名 喻 金 秋 指导教师 李 国 全 成 绩 2013年 6 月 9日50 齐齐哈尔大学毕业设计（论文）摘 要 本设计是年产5万吨15P的黑啤啤酒厂设计（重点设备是发酵罐），原料选取全麦，经过糊化、糖化、煮沸、过滤、冷却、发酵而成。发酵设备采用锥底柱形发酵罐，发酵周期是18天。本设计的主要内容包括黑啤酒生产工艺的选择与论证、物料衡算、水平衡计算、耗冷量计算以及发酵过程中主要设备啤酒发酵罐的工艺计算，并根据计算结果选定设备型号。本设计的图纸包括发酵车间

2、的流程图，发酵车间的平面和立体图以及发酵罐的装配图。采用此设计流程年产量最大可达5万吨，符合生产设计要求。关键词：黑啤；全麦；设计；发酵；发酵罐AbstractThis design for yearly produces 50,000 tons 15breweries designs(focus device is fermenter),this beer brewing method is the use of whole wheat. The process dextrinize, the saccharification, filters, boils, cooling, uses o

3、ne sets fermentation process, uses the cylinder body fermentation pot，the calendar green 18 days fermentation material calculated becomes.This design mainly includes election and demonstration of the production process,material balance,water balance, cold consumption accounting and equipment selecti

4、on and key equipment selection and calculation. This brewery design blueprint mainly includes the saccharification workshop and the fermentation workshop flow, main equipment fermenter, as well as the fermentation of the floor plan and elevation drawing workshop. The design process of annual output

5、up to 50000 tons, production in line with the requirements of design.Key words: Brewery; Whole wheat; Design; Fermentation; Fermentation tank 目 录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 黑啤酒的概述11.2 设计概述11.2.1 设计选题依据11.2.2 设计内容11.2.3 指导思想11.3 厂址选择21.3.1 厂址的地点及条件21.3.2 环境保护方案2第2章 生产工艺的选择及论证32.1 啤酒生产工艺流程32.2 啤酒酿造原料的选择32

6、.2.1 麦芽32.2.2 酿造水32.2.3 酒花32.2.4 酵母42.3 糖化工艺的选择及论证42.3.1 原料粉碎42.3.2 糖化方法及工艺论证52.3.3 过滤52.3.4 麦汁的煮沸和酒花的添加62.3.5 麦汁的处理72.4 发酵72.4.2 发酵的概述82.4.3 工艺的论证82.5 啤酒的过滤和贮酒82.5.1 过滤的目的82.5.2 过滤的方法92.5.3 贮酒92.6 啤酒的包装9第3章 啤酒生产工艺计算113.1 物料衡算113.1.1 基础数据113.1.2 100kg原料生产15黑啤酒的物料衡算113.1.3 100L 15黑啤酒的物料衡算123.1.4 物料衡算

7、143.1.5 啤酒生产物料衡算表163.2 水平衡计算173.3 耗冷量计算203.3.1 发酵工艺流程示意图203.3.2 工艺技术指标及基础数据203.3.3 工艺耗冷量Qt203.3.4 非工艺耗冷量Qnt233.3.5 年耗冷量计算24第4章 啤酒生产设备选型计算与论证264.1 主要设备选型及计算264.1.1 麦芽贮藏箱264.1.2 麦芽粉贮箱264.1.3 水箱274.1.4 糖化锅274.1.5 麦汁煮沸锅284.1.6 过滤槽284.1.7 回旋沉淀槽294.1.8 薄板换热器294.1.9 麦汁暂存罐304.1.10 酵母扩培系统304.1.11 清酒罐314.1.12

8、 CIP系统314.2 重点设备设计计算（发酵罐）314.2.1 发酵罐数量的确定314.2.2 发酵罐的基本尺寸324.2.3 冷却面积334.2.4 发酵罐的材料334.2.5 椭圆封头的设计334.2.6 圆柱筒体的设计354.2.7 锥形封头的设计374.2.8 部分附件设计选型384.2.9 开孔与补强的设计38第5章 废物处理及副产物的综合利用415.1 废水的处理415.2 麦糟的回收利用415.3 啤酒酵母的回收415.4 二氧化碳回收42结论43参考文献44附录46致谢47第1章 绪 论1.1 黑啤酒的概述黑啤酒主要选用焦麦芽，黑麦芽为原料，酒花的用量较少，采用长时间的浓糖化

9、工艺而酿成。酒液为咖啡色或黑褐色，突出麦芽香味和麦芽焦香味，口味醇厚略甜，因加入的酒花量少，其苦味不明显。原麦汁浓度为12至20，酒精含量在3.5%以上。黑啤酒制作中首先要将麦芽放到太阳底下先做日光浴，然后再进烤箱烘焙成黑美人，接下来的酿造过程就和其他啤酒一样。啤酒的颜色取决于麦芽，所以黑啤酒的黑色是来自麦芽。黑色麦芽的色与香则取决于烘烤和焙干程度。1.2 设计概述1.2.1 设计选题依据根据齐齐哈尔大学食品与生物工程学院生物工程教研室布置的毕业设计大纲的要求来进行设计。1.2.2 设计内容本设计为年产5万吨15黑啤啤酒厂的设计，重点设备发酵罐，重点是发酵车间设计。同时包括设计选择的工艺方法以

10、及流程，物料衡算、水平衡和耗冷量的衡算，设备的选型，设备图纸的绘制(发酵车间流程图、发酵车间平面、立面布置图和重点设备发酵罐的装配图)，撰写设计说明书。1.2.3 指导思想根据原料的特性，参考工业生产中的成功经验，收集资料，然后确定选择的工艺方法及流程，在工艺上，根据实际情况尽可能采用国际先进技术，进行科学合理的配置，减轻体力劳动以提高劳动生产率。经济上，根据生产的实际情况，采用科学的管理方法，最大限度的降低能耗，减少对环境的污染，还要尽可能降低设备的磨损率。整体要做到，成本低、运行稳定、管理方便、产量高的效果。1.3 厂址选择1.3.1 厂址的地点及条件本设计的厂址选在黑龙江省齐齐哈尔市。齐

11、齐哈尔市位于黑龙江省西南部的松嫩平原。东北与本省绥化市、东南与大庆市、南与吉林省白城市、西与内蒙古自治区呼伦贝尔市、北与本省黑河市接壤。地质构造属于新华夏系第二沉降带和第三隆起带的交接处，嫩江大断裂贯通平原全境。地势北高南低，北部和西部是小兴安岭南麓，中部和南部为嫩江冲积平原。因水质量好，年降雨量也很高，市场广阔，优越的地理位置、庞大的消 费市场、辽阔的辐射区域，为投资者提供了广阔的市场前景，同时劳动力资源丰富，通过各方面的考虑，选择在齐齐哈尔作为厂址是有很大的优势，不仅有利于工厂的建设，还可以带动齐齐哈尔的经济发展，从长远的角度考虑是切实可行的。1.3.2 环境保护方案工厂选在远离市中心，而

12、且水资源丰富的西区。因为那里水质量较好，水量充沛，能及时更新水源，提供的清新用水多，同时可以减少大气污染和水污染。工厂要有完善的污水处理系统，污水也要排放符合国家的标准。第2章 生产工艺的选择及论证2.1 啤酒生产工艺流程麦芽 粉碎 糖化 过滤 煮沸 回旋沉淀 麦汁冷却 发酵 无菌灌装 过滤 2.2 啤酒酿造原料的选择2.2.1 麦芽本次设计选用的原料为全麦芽，不使用辅料。麦芽的选择将影响酿造的工艺和成品酒的质量。通常选用溶解度高、色泽相对较深、颗粒小的优质麦芽，配以10%左右的黑麦芽，有时使用适量的琥珀麦芽（俗称甜香麦芽），以增加成品酒的麦芽香味，来避免过重的焦香和焦苦味。麦芽的外观选择标准

13、是胖且短、根部干净，不应含有杂草、砂土，也不应有半粒、霉粒、残粒等，淡色麦芽应呈淡黄色、有光泽，具有麦芽的香味。2.2.2 酿造水啤酒最主要的成分就是水，水的质量决关系到啤酒的风味、质量，关系到消费者的健康，其对啤酒生产的影响很大。啤酒生产的酿造水包括加工及洗涤和冷却水这两大部分。酿造水应是无色透明、无沉淀、无异味。酿造水的性质主要由水中溶解盐的种类及含量决定，酿造水的pH值为6.5 7.5，有机物03mg/L、铁盐（以Fe计）0.3mg/L、锰盐（以Mn计）0.1mg/L，其他质量指标也应符合国家标准。2.2.3 酒花酒花是酿造啤酒的重要原料，一般在麦汁制造过程中加酒花或采用酒花制品进行麦汁

14、煮沸。酒花的用量不大，但可以促进啤酒泡持性，加速蛋白质分子的絮凝，提高啤酒的非生物稳定性，还可以赋予啤酒特有的香气和苦味，增加啤酒的防腐作用。酒花的使用要严格，因为其主要成分易变化挥发。酒花含有酒花精油、苦味物质及多酚。啤酒的苦味主要是酒花中的-酸在麦汁煮沸时异构化，形成异-酸。在传统的酿造过程中，酒花中的-酸只有50%能被利用，由于酿造中的各种损失，导致-酸总利用率更少。为了提高利用率，开发出异构颗粒酒花。异构颗粒酒花是目前使用最为广泛的一种，其利用率提高了90%以上。表2-1 酒花的评价内容鉴定情况外观浅黄绿色，有光泽，褐色花片少于2%。花体基本完整气味富有酒花特有的浓郁香气纯净度不含有叶

15、、梗和其他杂物均与度颗粒均匀、散碎度小水分应在10%以内软树脂香型酒花应在14%以上，苦型酒花应在16%以上 -酸含量 香型酒花应在5%以上；苦型酒花应在8%以上-酸含量 3.0%4.1%2.2.4 酵母酵母为下面酵母。啤酒酵母细胞呈圆形或椭圆形。其大小和形状，决定于菌龄及环境条件。啤酒酵母在麦芽汁固体培养基上生长，菌落为有关泽的乳白色，不透明，菌落的表面是光滑、湿润及粘稠的，边缘整齐。在固体培养基上生长时间较久后，外形逐渐生皱及变干，颜色也变暗。啤酒酵母菌落一般来说比较厚，易被挑起。在培养后期，不同的酵母表现出不同的特征，下面发酵酵母陈于容器底部。啤酒酵母细胞以含水分为主，为75%85%。干

16、物质主要由碳、氢、氧、氮和少量矿物质组成，其中碳占49.8%，氢占6.17%，氧占31.1%，氮占12.1%，这些元素组成了酵母细胞内各种有机物质和无机物质。 应严格控制酵母使用代数，因发酵时原料的黑色素会附着于酵母细胞的表面，影响发酵力。经发酵后回收的酵母，需进行充分洗涤后再使用。最好用浅色麦汁活化后用于发酵，使其有效的进行繁殖和正常的发酵。2.3 糖化工艺的选择及论证2.3.1 原料粉碎 麦芽作为原料，在进行糖化前，必须先粉碎，原料的粉碎程度对糖化制成麦汁的组成及原料利用率的高低有着密切的影响。麦芽的皮壳在麦汁过滤时作为自然滤层，因此不能粉碎过细，应尽量保持完整。麦芽粉碎的方法分为三种，即

17、干法粉碎、湿法粉碎、回潮法粉碎，本设计采用的是湿法粉碎。原因是由于麦芽皮壳充分吸水变软，粉碎时皮壳不易磨碎，胚乳带水碾磨，较均匀，糖化速度快。湿法粉碎是用5070的水浸渍麦芽，使麦芽吸水量达18%22%，放走浸泡水用湿式粉碎机粉碎，边加水调浆，泵入糖化锅，在30分钟内粉碎完成。优点是：可以改善过滤性能，减少粉尘提高麦汁收得率，粉碎时皮壳不易磨碎，胚乳带水碾磨，较均匀，糖化速度快。缺点是：耗电量大，结构复杂，粉碎中途不能断电，必须随磨随用，不能贮存，价格贵，维修费高。2.3.2 糖化方法及工艺论证2.3.2.1 糖化的目的糖化是一项非常复杂的生化反应过程，也是啤酒生产重的重要环节。糖化即利用麦芽

18、本身所含的酶（或外加酶制剂），使麦芽中的高分子物质如淀粉、蛋白质等得到进一步降解，使麦芽内已溶解和可溶性物质如糖类、糊精、氨基酸、肽类等溶出的过程。2.3.2.2 糖化时主要物质变化蛋白质的水解：麦芽蛋白质的水解对麦汁至关重要，因此麦芽的糖化过程可以调整麦汁的组分。淀粉的糖化：麦芽中的淀粉被淀粉酶分解，生成低聚糊精和可发酵性糖的过程。其他物质的变化：-葡聚糖分解；麦芽的谷皮溶解；麦芽谷皮中的多酚物质，加深麦汁的颜色，是啤酒具有苦味，使啤酒的非生物稳定性降低。2.3.2.4 糖化方法的选择本设计采用一次浸出糖化法，因为原料是全麦芽，不需要添加辅料，不用进行辅料的糖化和辅料的煮沸两个过程，同时，也

19、不需要外加酶制剂。设计选用的是湿法粉碎，粉碎度较高，不需要进过多次煮沸。该方法还能节省工艺步骤。综上所述，本次设计采用一次浸出糖化法。糖化锅的料水比为1:3.5，加入39的水经过混合后变为37,维持3730min，之后升温到51，再继续保持75min。在经糖化锅加热后88的麦醪加入糖化锅中，保持30分钟，之后升温至70，当用碘液检查，发现变色后，表示糖化结束。再升温到78，保持温度5min，将醪液泵入过滤槽。2.3.3 过滤糖化工序结束后，意味着麦芽汁已经形成。采用过滤的方法尽快将麦汁和麦糟分离。过滤式制备麦汁的一个重要工序。所谓麦汁过滤，就是把糖化醪中的水溶性物质与非水溶性物质进行分离的过程

20、。过滤的好坏，对麦汁的产量和质量有着重要的影响。麦汁过滤的目的是为了获得清凉的麦汁和较高的麦汁收得率。过滤控制不当，不仅影响到最终麦汁产量，而且会给啤酒的泡沫、风味、非生物稳定性等带来不良的影响。要求麦汁过滤速度正常，过滤应在规定时间内完成，麦汁吸氧低，具有正常的色香味，控制洗糟残糖适当，减少废水排放。麦汁的过滤分为过滤和洗糟两个过程。过滤是麦汁通过麦糟层和过滤介质组成的过滤层，得到澄清液体，称为头号麦汁或过滤麦汁。利用热水洗涤头号麦汁过滤后残留于麦糟中的浸出物，称洗糟。洗出的麦汁称为第二次麦汁或洗涤麦汁。过滤的方法有过滤槽法和过滤机法，本次审计采用的是过滤槽法。我国目前大多数啤酒厂都在使用此

21、种方法，此法的优点是结构多变自动化的程度高，过滤速度快，操作方便，设备简单，投资小，占地面积少，维修的费用低。此法的工艺条件为糖化醪的温度为7578，糟层沉淀表面平整，麦糟厚度一般为350mm左右，头号麦汁过滤时间为4590分钟，第二麦汁过滤时间为4590分钟，总的过滤时间在3小时内，洗涤水温为7580，不宜用碱性水。防止糟层和槽底降温，过滤时避免震动。2.3.4 麦汁的煮沸和酒花的添加2.3.4.1 麦汁煮沸的目的蒸发多余的水分，破坏酶的活性，终止生物化学变化，固定麦汁组成将麦汁灭菌，浸出酒花中的有效成分，赋予麦汁独特的酒花香气和爽口的苦味，使蛋白质变性絮凝。煮沸的方式有外加热式煮沸、内加热

22、式煮沸和低压麦汁煮沸，本设计采用外加热式煮沸，因为此方式可以节省时间，节约能源可凝固性氮析出彻底，需要的蒸汽压力低，煮沸的温度和强度以及循环的次数都是可以调节的。同时，外加热式煮沸与内加热式煮沸相比较，所需的时间短，但对煮沸的效果没有影响，外加热式煮沸锅清洗简便。低压煮沸所需时间也很短，但设备复杂，成本较高。综合以上，本设计选用外加热式煮沸。外加热式煮沸加热器在煮沸锅外面，一个外加热器可以同时与3个煮沸锅配合使用。麦汁用泵打循环，每小时循环8次。麦汁经过外加热器加热后，以切线方向进入煮沸锅，或直接进入煮沸锅中心带有伞罩的导管中。麦汁通过外加热器的流速可达2.5m/s，相对于内加热式煮沸效果好。

23、本设计外加热式煮沸的煮沸强度为10%，煮沸时间为90分钟。因为要保证煮沸强度，麦汁才能清亮，蛋白质絮凝效果才能好。但煮沸的强度也不能过高，不仅造成浪费，也会使麦汁的质量降低。2.3.4.2 酒花添加的目的赋予啤酒特有的香味和爽快的苦味，杀菌和抑制作用，防止有害菌侵入，溶出多酚、单宁促进麦汁中蛋白质絮凝，可以保持啤酒的非生物稳定性。酒花的添加量必须根据酒花中-酸和-酸含量来确定。因本设计式全麦芽啤酒，风味一般以麦芽香味为主，酒花的添加量较少，本次设计的添加量为0.1%。酒花的添加要考虑很多因素，首先防止初沸时泡沫的溢出，-酸还要有充分的异构化时间，再次多酚物质与蛋白质要有足够的接触时间，最后酒花

24、的苦味物质要尽可能保留，再考虑到本次设计是全麦芽啤酒，所需酒花量较少，所以酒花的添加方式为二次添加法，在第一次煮沸开始1015分钟后添加，在煮沸结束前1030分钟添加剩余酒花。2.3.5 麦汁的处理经煮沸的麦汁要冷却到发酵温度，在冷却的过程中分离凝固物，并通入无菌空气提供酵母生长繁殖所需的氧。凝固物是在麦汁煮沸过程中由于蛋白质变性凝固和多酚物质不断氧化聚合而成的，根据析出的温度不同，分为热凝固物和冷凝固物。热凝固物主要是在麦汁煮沸时产生，在高温下析出，湿热凝固物数量为200400g/hl（麦汁），含水量在85%左右。发酵前必须除去热凝固物，若带入发酵醪中，将影响正常发酵。采用回旋沉淀槽法，利用

25、麦汁离心力进行分离。冷凝固物是随着麦汁的冷却重新析出的浑浊物质，在25时析出的量最多。可以通过自然沉降法进行分离。冷却的设备采用薄板冷却器，方式分为一段冷和两端冷却。本设计采用一段冷却，因为与两端冷却相比，一段冷可以减少辅助材料的消耗，节约电能达40%左右，同时还可以使热能充分利用，降低煤耗、水耗。酵母进入发酵阶段前，需要繁殖到一定数量，这个阶段式需氧的，因此要将麦汁通风，使麦汁达到一定的溶解氧含量。空气在麦汁中的溶解速度与其分散度有关，通常采用文丘里管充气。在缩节出通入无菌空气时，就会被吸入麦汁中，并以微小气泡形式均匀散布于高速流动的麦汁中。充氧时间一般在麦汁冷却至低温后，若单纯为酵母生长繁

26、殖而充氧，充入空气量10L/hl麦汁即可达到78mg氧/L麦汁的要求。2.4 发酵2.4.1 发酵的概述麦汁经过啤酒酵母发酵酿制而成啤酒。啤酒发酵是一个非常复杂的生化反应过程，发酵的主体是啤酒酵母，它利用本身所含有的酶系将麦汁中的可发酵性糖经过一系列的变化，最终转变为酒精和二氧化碳，并生成一系列副产物，如各种醇类、醛类、酸类、酯类、酮类和硫化物。啤酒就是这些物质混合在一起构成的具有一定风味、泡沫、色泽和独特典型性的饮料。 啤酒的发酵方法主要有上面发酵和下面发酵两种类型。下面发酵发酵温度较低，发酵周期较长，下面发酵划分为主发酵和后发酵两个阶段，下面发酵的酵母回收较容易。目前多数国家均采用下面发酵

27、酿制啤酒，国内啤酒几乎全部采用下面发酵方法。本次设计采用下面发酵方法。2.4.2 工艺的论证本次设计的入罐温度选在10比较合适，在这个温度下产生的副产物较少，特别是高级醇、酯类、硫化物等，使啤酒口味较好，泡沫状况良好。酵母的添加温度应低于主发酵温度23，之后几批次麦汁的温度逐渐提高，灌满之后自然升温到与主发酵温度相同的温度。本设计选择在6下低温接种，可以使酵母在较低温度下进行繁殖，以减少酵母代谢副产物的积累。后发酵一般是VDK还原阶段，同时温度不断降低目的是为了让酵母凝聚可以沉淀，从而利于排出酵母。在-1进行贮酒5天为了使VDK的还原含量可以低于0.06mg/L。 2.5 啤酒的过滤和贮酒2.

28、5.1 过滤的目的啤酒过滤是啤酒酿造过程中改进质量的最后工序。当发酵结束后，大部分酵母细胞和冷混浊物沉积到发酵容器底部而被分离，但这种自然沉降速度是非常缓慢的，发酵液中仍悬浮着大量的酵母细胞和蛋白质凝固物等混浊物质，需要进一步分离。也为了除去成熟啤酒中轻微的浑浊颗粒，如酵母、蛋白质与多酚络合物、酒花树脂及其氧化物等。过滤还可以防止二氧化碳损失，消除氧的吸收，控制啤酒的清亮程度，不允许水或其他杂质及细菌掺入。2.5.2 过滤的方法啤酒的过滤是一个纯物理分离过程，利用过滤前后的压差将待滤液体从一端推向另一端。穿过过滤介质，发酵液中悬浮的微小粒子被截留下来，滤出的啤酒澄清透明并且有光泽。常用的过滤方

29、法有滤棉过滤法、硅藻土过滤法、板式过滤法和微孔薄膜过滤法等。对啤酒的过滤要求是：产量大，质量高，损失小，二氧化碳损失小，不污染环境，对啤酒的风味没有影响。本次设计采用硅藻土过滤法。硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩，颗粒细小、松散、密度很小，表面积很大，具有很强的吸附能力。它的优点是过滤稳定，操作易于掌握；用支撑纸板作预涂介质，预涂层牢固，酒质得到保证；预涂层沉降均匀，过滤性能一致；过滤过程中，压力波动或瞬间压力为零，预涂层不易脱落，回复压力后可迅速进行过滤。2.5.3 贮酒高浓度啤酒酒精含量高，啤酒的冰点相应降低。因此贮酒温度可降至-2-1。本次设计采用的贮酒温度为-1，这样有利于提高啤酒的

30、非生物稳定性，贮酒的时间不必延长。2.6 啤酒的包装啤酒的包装形式有瓶装、桶装、易拉罐三种形式，本次设计主要是瓶装啤酒。装瓶的控制要点包括：保证啤酒纯净，无菌装罐；保证啤酒新鲜装罐；保证啤酒的定量，稳定装罐。装罐的流程如下： 滤清啤酒 啤酒瓶 选瓶 洗瓶 验瓶 灌装机 压盖机 验酒 瓶装熟啤酒 装箱机 贴标机 验酒 杀菌机 商标第3章 啤酒生产工艺计算3.1 物料衡算3.1.1 基础数据表3-1 啤酒生产基础数据项目 名称 % 说明定额指标 原料利用率 98 麦芽水分 6 无水麦芽浸出率 75原料配比 麦芽 100 损失率 冷却损失 3 对热麦汁而言 发酵损失 1 滤过损失 1 包装损失 1

31、啤酒总损失率 6 对热麦汁而言3.1.2 100kg原料生产15黑啤酒的物料衡算1.热麦汁量：原料麦芽收得率：则100kg原料可制得的15热麦汁量为：知15麦汁在20时的相对密度为1.0610，而100热麦汁比20的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁的体积为；2.冷麦汁量：3.发酵液量：4.滤过酒量：L5.成品酒量：L3.1.3 100L 15黑啤酒的物料衡算根据上述衡算结果可知，100kg原料生产15成品啤酒量为424.93L，故：1.生产100L黑啤酒需用原料量：kg2.麦芽耗用量：kg3.酒花耗用量：100L热麦汁加入酒花量为0.2kg，故酒花用量为：kg4.热麦汁量：L5.冷麦汁量：L6

32、.发酵液量：L7.滤过酒量：L8.成品酒量：L9.湿糖化糟量：设排出的湿麦糟含水分80%，麦糟量：kg10.酒花糟量：设酒花在麦汁中的浸出率为40%，酒花糟含水分以80%计，则酒花糟量为：kg11.酵母量（以商品干酵母计）生产100L啤酒可得2kg湿酵母泥，其中一半做生产接种用，一半做商品干酵母用，即为1kg。湿酵母泥含水分85%酵母含固形物量：kg则含水分7%的商品干酵母量为：kg12.二氧化碳量：因15冷麦汁密度为1.0610，则103.1L冷麦汁的质量为：kg所以，冷麦汁109.4kg中浸出物量为：kg设麦汁的真正发酵度为55%，则可发酵的浸出物量为：kg麦芽糖发酵的化学反应式为：C12

33、H22O11+H2O2C6H12O62C6H12O64C2H5OH+4CO2+56kJ设麦芽汁中的浸出物均为麦芽糖构成，则CO2生成量为：kg式中 44 CO2分子量 342 麦芽糖（C12H22O11）分子量设15啤酒含二氧化碳为0.4%，酒中含二氧化碳量为：kg则释放出CO2的量为：kg而1m3 CO2 在20常压下重1.823kg故释放出的CO2 体积为：3.1.4 物料衡算设生产旺季200天，每天糖化6次，而淡季120天，每天糖化4次，所以，每年糖化总次数：次则一次糖化生产成品啤酒的量为：kg而15啤酒20时密度为1061kg/m3 ，则一次糖化生产啤酒量：m3 =28090L又知生产

34、100L成品啤酒消耗原料23.53kg1.糖化一次消耗原料量：kg2.每次酒花耗用量：kg3.热麦汁量：L4.冷麦汁量：L5.发酵液量：L6.滤过酒量：L7.成品酒量：L8.湿糖化糟量：L9.湿酒花糟量：kg10.商品干酵母量：kg11.释放CO2的量：kg12. 释放CO2的体积：m3 3.1.5 啤酒生产物料衡算表表3-2 啤酒生产物料衡算表物料名称 单位 对100kg 对100L 糖化一次 50000t/a 混合原料 成品啤酒 定额量 啤酒生产混合料 kg 100 23.53 6609.58 1.11117（麦芽） 酒花 kg 0.90 0.212 59.55 1.00115 热麦汁 L

35、 451.48 106.2 29831.58 5.01117 冷麦汁 L 437.94 103.1 28960.79 4.87117 发酵液 L 433.56 120.2 28651.80 4.81117 滤过酒 L 429.22 101.0 28370.90 4.77117 成品酒 L 424.93 100.0 28090.00 4.72117湿糖化糟 kg 124.25 29.24 8213.52 1.38117湿酒花糟 kg 2.70 0.636 178.65 3.00115商品干 kg 0.68 0.16 44.94 7.55114酵母游离二氧 kg 17.89 4.21 1182.5

36、9 1.99116化碳备注：15啤酒的密度为1061 kg/m3 实际年生产啤酒：4.7210710-31061=50079.2t3.2水平衡计算 1.糖化用水100kg原料大约需用水量为400kg则糖化用水量：kg糖化用水时间设为0.5小时，故每小时最大用水量：kg/h2.洗糟用水100kg原料约用水450kg，则需用水量：kg用水时间设为1.5小时，则每小时洗糟最大用水量：kg/h3.糖化室洗刷用水一般糖化室及设备用水每糖化一次，约6吨，用水时间为2小时，故洗刷最大用水量：kg/h4.沉淀槽冷却用水 （冷却时间为1小时） (3-1)式中，热麦汁放出热量热麦汁比重C麦汁=1.043热麦汁量：

37、kg/h热麦汁比热Cp=0.98KJ/kg热麦汁温度t1=100；t2=55冷却水温度t1=18； t2=45冷却水比热kJ/h由公式(3-1)得kg/h5.麦汁冷却器冷却用水 麦汁冷却时间设为1h，麦汁冷却温度为5.5至6 分两段冷却，第一段麦汁温度55至25冷水温度18至30麦汁放出热量 kJ/h冷却水用量由公式(3-1)得 kg/h6.酵母洗涤用水（无菌水）每天酵母泥最大产量约300L，酵母贮存期每天换水一次，新收酵母洗涤4次，每次用水量为酵母的二倍，则连续生产每天用水量：L设用水时间为1h，则最大用水量为3t/h7.发酵室洗刷用水每天洗刷发酵罐2个，第一个用水2t，洗刷地面共用水2t，

38、每天用水量：t设用水时间为1.5h，最大用水量：t/h8.贮酒室洗刷用水每天冲洗一个贮酒罐，用水为2t，管路及地面冲刷用水1t，冲刷时间为1h，最大用水量：t/h9.清酒罐洗刷用水每天使用4桶，冲洗一次，共用水4t，冲刷时间为40min，则最大用水量：t/h10.其他用水包括冲洗地板、管道冲刷、洗滤布等，每班需要用水10t，设用水时间2h，则每小时用水量：t/h将上述结果列于表3-4表3-4 啤酒用水量衡算表 项目 水质需要 最大用水量t/h t/次 糖化用水 自来水 52.88 26.44 洗糟用水 自来水 19.83 29.75 糖化室洗刷用水 自来水 3.0 6.0 沉淀槽冷却用水 自来水 50.82 50.82麦汁冷却器冷却用水 自来水 76.23 76.23 酵母洗涤用水 无菌水 3.0 3.0 发酵室洗刷用水 自来水 4.0 6.0 贮酒室洗刷用水 自来水 3.0 3.0 清酒罐洗刷用水 自来水 6.0 4.0 其他用水 自来水 5.0 10.03.3 耗冷量计算3.3.1 发酵工艺流程示意图热麦汁（94） 冷麦汁（5） 锥形发酵罐 冷却（1） 贮酒 过滤 清酒罐3.3.2 工艺技术指标及基础数据年产15