年产11万吨啤酒糖化工艺初步设计(编辑修改稿)

年产11万吨啤酒糖化工艺初步设计(编辑修改稿)内容摘要：

口排出。 麦芽汁 冷却 麦芽汁 冷却的目的主要是使麦芽汁达到发酵接种的温度 7～ 8℃。 同时，使大量的冷凝固物析出。 麦芽汁冷却 ， 近年来都使用薄板冷却器， 结构不同与过去的列管式冷却器，它是由许多片两面有波纹的不锈钢薄板组成，每一片薄板的两面分别引入需冷却的麦芽汁和冷却剂。 由于薄板的热交换面积比较大，薄板波纹的形状又有利于形成激烈的湍流，所有，这种冷却器的冷却效果比较好。 冷却时间通常为 1～ 2h。 麦芽汁冷却结束后，可用无菌压缩空气将 薄板冷却器 中的麦芽汁顶出。 整 个 冷却操作，要防止外界杂菌污染 [11]。 麦汁冷却时使用薄板冷却器要注意： ① 麦汁冷却是最容易引起污染的工序，薄板冷 却器使用前，必须将麦汁一侧及麦汁管路彻底杀菌； ② 控制好麦 芽 汁和冷 却水 流量，使冷麦 芽 汁温度符合要求； ③ 薄板两侧麦汁和冷 却 压力要尽可能保持均衡，避免压差大造成渗漏； ④ 控制好冷却开始和结束时的麦汁浓度，使之符合要求； ⑤ 每次冷却麦 芽 汁结束后，及时用热水清洗杀菌，定期清洗薄板 ； ⑥ 冷 却 的水质应使用碳酸盐硬度较低的水，以减少水垢。 4 物料衡 算 计算基础数据 根据我国啤酒生产现况，有关生产原料配比、 工艺指标、生产工程的损失和生产过程参数等数据如表 表 3 所示。 表 2 啤酒生产基础数据 表 项目 名称 % 定额指标 原料利用率 99 麦芽水分 6 大米水分 12 无水麦芽浸出率 75 无水大米浸出率 95 原料配比 麦芽 75 13 大米 25 损失率 冷却损失 7 发酵损失 过滤损失 装瓶损失 2 总损失率 啤酒总损失率 表 3 啤酒 生产过程 参数 表 项目 数值 12176。 麦芽（ 20℃ 时）相对密度 混合醪的比重 铜的导热系数 1386KJ/.℃ 糖化醪密度 糖化醪比热 ℃ 糖化醪粘度 10－ 4kJ/ 糊化醪的密度 1068kg/m3 麦汁的导热系数 麦汁比热容 麦汁粘度 10－ 5 100kg 原料生产 12176。 淡色啤酒的物料衡 算 [12] (1) 热麦汁量 麦芽收率： （ 1－ 6%） ＝ % 大米收率： （ 1－ 12%） ＝ % 混合原料收率： （ %+85%） ＝ % 由上可知 100kg 混合原料可制得的 12176。 麦汁量： 100%/12%＝ （ kg） 又知 12176。 麦汁在 20℃ 时相对密度为 ，而 100℃ 热麦 芽 汁比 20℃ 时的麦汁体积增加 倍。 故热麦 芽 汁体积为：（ ） ＝ （ L） (2) 冷麦 芽 汁量： （ 1－ ） ＝ （ L） (3) 发酵液量： （ 1－ ） ＝ （ L） (4) 过滤酒量： （ 1－ ） ＝ （ L） 14 (5) 成品酒量： （ 1－ ） ＝ （ L） 生产 100L12176。 淡色啤酒的物料衡 算 根据上述衡算结果可知， 100kg 混合原料产生成品酒量为 ，故可得出下述结果： (1) 生产 100L12176。 淡色啤酒需混合原料量： 100（ 100/） ＝ （ kg） (2) 麦芽耗用量： 75%＝ （ kg） (3) 大米耗用量： 25%＝ （ kg） (4) 酒花耗用量：对淡色啤酒，热麦 芽 汁中加入的酒花量为 % (） 100%＝ （ kg） (5) 热麦 芽 汁量： （ ） 100＝ （ L） (6) 冷麦 芽 汁量： （ ） 100＝ （ L） (7) 发酵液量： （ ） 100＝ （ L） (8) 过滤酒量： （ ） 100＝ （ L） (9) 成品酒量： （ ） 100＝ 100（ L） (10) 湿糖化槽量： 设糖化槽含水分 80%，则湿糖化槽量为 麦槽量： [(1－ )(1－ 6%)/(1－ 80%)]＝ （ kg） 米槽量： [(1－ )(1－ 12%)/(1－ 80%)]＝ （ kg） 15 糖化槽： +＝ （ kg） (11) 酒花槽量 设麦 芽 汁煮沸过程 中 干酒花浸出率为 40%，且酒花槽的水分含量 80%，则酒花槽量为： （ 1－ 40%） /（ 1－ 80%） ＝ （ kg） (12) 酵母量 生产 100L 啤酒可得 2kg 酵母泥，其中一半作生产接种用，一半作商品。 湿酵母泥含水 85%，酵母 中 含固形物量： 1（ 1－ 85%） /100＝ （ kg） 则含水 7%的干酵母为 （ 1－ 7%） ＝ （ kg） (13) 二氧化碳量 12176。 的冷麦汁、 中浸出物量为 : 12%＝ （ kg） 令麦芽的真正发酵度 57%，则可发酵的浸出物量为： 57%＝ （ kg） 麦芽发酵的化学反应式为 C12H22O12 + H2O 2C6H12O6 2C6H12O6 4C2H50H + 4CO2 设麦 芽 汁中浸出物均为 麦芽糖，则二氧化碳生产量为 （ 444/342） ＝ （ kg） 其中 44 为二氧化碳的分子量 ， 342 为麦芽糖分子量。 设 12176。 淡色啤酒含二氧化碳量为 %，酒中含二氧化碳量为： %＝ （ kg） 则释放出的 CO2量为： － ＝ （ kg） 1m3 CO220℃ 常压下重 ，所以释放出的 CO2的体积为： ＝ （ m3） 110000t/a 啤酒厂糖化车间的物料衡算 11 万吨 /年 啤酒的体积为： 16 11107/＝ 108695653 （ L） 全年生产天数为 300 天，其中旺季 200 天，淡季 100 天。 设生产旺季每天糖化 8 次，而淡季则糖化 6 次，每年总糖化次数为 2200 次。 、 每次糖化生产啤酒的体积 ： 108695653/2200＝ （ L） 一次糖化指标： ＝ （ kg） 因旺季日糖化次数为 8 次，则： 8＝ （ kg） 淡季日糖化次数为 6 次，则： 6＝ （ kg） 则全年糖化指标： 2200＝ 20326108 （ kg） 把上述的有关啤酒糖化车间的所有物料衡算计算结果，整理成物料衡算便，如下： 表 4 啤酒厂糖化车间物料衡算表 物料名称 单位 100L12176。 淡色啤酒 一次糖化 指标 日指标 （旺季） 日指标 （淡季） 年指标 混合原料 kg 20326108 麦芽 kg 15244581 大米 kg 5081527 酒花 kg 245652 热麦芽汁 L 122924040 冷麦汁 L 114315336 发酵液 L 112608812 过滤酒 L 110913158 成品酒 L 108695765 湿糖化糟 kg 19032628 湿酒花糟 kg 736957 商品干酵母 kg 173913 游离 CO2 kg 3869569 年总产量 kg 5 热量衡 算 啤酒厂糖化工艺 参数 [13]，如 图 4 所示 ，以下热量衡算均基于此数据。 17 深井水， 18℃ 糊化锅 糖化锅 料水比 1： 料水比 1： 热水， 50℃ 13min 10min 70℃ t℃ 12min 冷却 63℃ ， 60min 7min 90℃ ， 20min 100℃ ,40min 5min 70℃ ， 25min 20min 过滤 糖化结束 78℃ 100℃ ,20min 麦槽 90min 去发酵 麦汁 煮沸锅 回旋过滤槽 薄板冷却器 煮沸强度 酒花 酒花槽热凝固物 冷凝固物 图 4 啤酒厂糖化工艺流程示意图 糖化用水耗热量 1Q 由糖化工艺流程可知 ，糊化锅 内 加水量为： 1G ＝ （ +） ＝ （ kg） 式中， 为糖化一次大米粉 量， 为糊化锅 中 加入的麦芽粉量（为大米的 20%）。 糖化锅加水量为： 2G ＝ ＝ （ kg） 式中， 为糖化一次糖化锅 中 投入的麦芽粉量，即 － ＝ （ kg） 大米粉 麦芽粉 t0(℃ ), 20min 麦芽粉 ℃ ， 60min 冷麦汁 18 而 为一次糖化麦芽定额量。 故糖化总用水量为： wG ＝ 21 GG ＝ （ kg） 深井水 平均温度取 t1＝ 18℃ ，而糖化配料用水温度 t2＝ 50℃ ，耗热量为： ）12211 ()( ttcGGQ w  ＝ （ 50－ 18） ＝ 4628744 （ kJ） 第一次米醪煮沸耗热量 2Q 由糖化工艺流程可知 ： cba 2222  （ 1－ 1） 糊化锅内米醪由初温 t0加热至 100℃ 耗热 量 aQ2 ： )100( 02 tcGQ a  米醪米醪 （ 1－ 2） （。