择及论证 工艺方法的选择 麦芽粉碎方法 麦芽的粉碎方法随着时间的推移先后出现了干法粉碎，浸湿粉碎，回潮干法粉碎， 连续湿法粉碎四种方法。干法粉碎可调节麦芽粉碎度，根据麦芽质量来控制，此法成本 较低，可以节省浸泡这环节，但粉尘污染较大，本设计采用干法粉碎。辅料也用同样 的方法。 糖化方法 糖化过程是项非常复杂的生化反应过程，也是啤酒生产中的重要环节。糖化的目 的就是要将原料包括麦芽和辅助原料中的可溶性物质尽可能多的萃取出来，并且创 造有利于各种酶的作用条件，使很多的不溶性物质在酶的作用下变成可溶性物质而溶解 出来，制成符合要求的买麦芽汁收得率。 糖化方法可分为以下几大类 煮出糖化法三次煮出糖化法 二次煮出糖化法 次煮出糖化法 浸出糖化法升温浸出糖化法 降温浸出糖化法 其他复式次煮出糖化法 复式煮浸糖化法 谷皮分离糖化法 外加酶制剂糖化法 其它特殊糖化法 现今，出于节省投资成本，使用了大量的辅料代替了原有的部分麦芽，从而出现了 种新的糖化方法，复式浸出糖化法，它是由这两种方法演变而来的方法。它对于生产 色泽极浅左右，高发酵度啤酒的真正发酵度为左右，残 余可发酵性糖少的啤酒有较好的应用。它具有加水比大，避免添加过多的麦芽，再糊化 煮沸时。处进皮壳溶解和形成焦糖类糊精的特点。因此本设计采用复式浸出糖化法。 生产过程简单，糖化时间短般在小时以内，耗能少，故设计中采用的是复式浸出 糖化法。 过滤方法 采用过滤槽法。此法虽然古老，但槽的结构日新月异，可有效的提高过滤速度，保 证分离效果。由于表面积大，过滤的也较为充分，效率较高。 煮沸设备煮沸锅的种类有夹套式内加热式和外加热式。 夹套式是比较古老的加热方式，他加热循环好，但是煮沸麦汁的量受限制，制作也 比较麻烦，实用于中小型厂。 外加热式在国内不是很常用。本设计采用内加热式，麦汁通过垂直安装在煮沸锅内 的列管式换热器的列管而被加热向上沸腾，同时蒸汽被冷凝为液体。在加热器的上方装 有伞型的分布罩，借此使上升的麦汁反射向四周，同时可避免泡沫的形成，保证麦汁在 煮沸锅中较好的循环。 麦汁澄清设备 采用回旋沉淀槽。热麦汁由切线方向进入回旋沉淀槽，在槽内回旋，可产生离心力。 由于在槽内运动，离心力的和其反作用力的合力把颗粒推向槽底部中央，达到沉淀的目 的。由于该设备占地面积小，可缩短沉淀时间，提高麦汁的澄清度，降低了损失。 麦汁暂存槽 麦汁在过滤后温度为度左右，经薄板换热器使温度升至度左右，再进入暂存槽， 提高了糖化次数，节省了投资能耗，在煮沸锅中加热时可缩短到沸腾的时间。糖化工艺流程中工艺参数及操作规程 大米的比例为，麦芽的比例为。 糊化糊化锅料水比为，投料后升温至是蛋白酶最适温度，有利 于氨基酸的产生，调，加入耐温淀粉酶，保温分钟。加热至，然后升温 至，保温分钟。 糖化糖化锅料水比为，加入的水使其混合后温度为，保持分钟， 升温至，保持分钟，进行蛋白休止，将换热后的糊化醪打入糖化锅，保持在 ，保温分钟，升温至以碘液检查为主，直至变色，表示糖化彻底，升温至， 保温分钟，将醪液泵入过滤槽。由于采用了高辅糖化，所以投料糖化前应加入耐高温 的淀粉酶。 值的调整淀粉酶最适值是，葡聚糖酶最适值是 ，则加入磷酸调节值控制在。 甲醛的加入在糖化时加入的甲醛来降低麦汁中花色苷的含量。 过滤过滤时醪液的温度保持不变，控制在，值保持在 之间，洗糟水温度为。当洗糟残液浓度达到工艺规定值，过滤结束。 酒花的添加煮沸分钟，酒花分三次加入 第次煮沸分钟，添加总量的，主要是消除煮沸时的泡沫 第二次煮沸分钟后，添加总量的，主要是萃取酸，促其异构 第三次煮沸完成前分钟，加入，萃取酒花油，提高酒花香 糖化工艺的控制原理糖化曲线 酸休止，利用麦芽中磷酸酯酶对麦芽中菲订的水解，产生酸性磷酸盐，此工艺条 件是温度为，在，时间为分钟 蛋白质休止，利用麦芽中羧基肽酶分解多肽形成氨基酸氨基酸和利用内 切肽酶分解蛋白质形成多肽和氨基酸为，形成可溶性多肽为，作用时 间为分钟。 糖化分解，淀粉分解成可溶性糊精和可发酵性糖，对麦芽中淀粉酶催化形成 可发酵性糖，最适温度为，淀粉酶最适活性温度为，这个酶共同作用， 最适为，作用时间为分钟。糖化终了，糖化终了必须使醪中除了 淀粉酶以外，其它水解酶会失活钝化，此温度为，再此温度范围内主要 依据需保留淀粉酶的量及考虑到过滤的要求。采用上限温度，醪黏度小，过滤加快， 有害物质溶解多，淀粉酶残留少。 酶制剂和添加剂的应用，淀粉酶，淀粉酶，糖化酶，酶等酶制剂再卫 生规范下，根据工艺要求，适时适量的使用，对改善工艺和麦汁组分有定的作用。 流程论证 本设计引用了的辅料，而辅料都为不发芽谷物，谷物中淀粉是包含在胚乳细胞壁中 的生淀粉，只有经过破除淀粉细胞壁，使淀粉溶出，再经糊化和液化，使之形成稀薄的 淀粉浆，才能受到麦芽中淀粉酶的充分利用，形成可发酵性糖和可溶性低聚糊精。此未 发芽谷物的预处理，般在糊化加水加麦芽后，生温生至煮沸。而本设计选用的复式浸 出糖化法，能很好的完成辅料的酶和煮沸处理。此法对辅料糊化有两大特点是大述结果 生产普通啤酒需耗混合原料量为 麦芽耗用量 大米耗用量 酒花用量为对普通啤酒，热麦汁中加入的酒花量为，故酒花耗用量为 热麦汁量为 冷麦汁量为 年产万吨普通啤酒的物料计算 全年生产天数为天，设旺季生产天，淡季生产天。旺季每天糖化数为 次，淡季每天生产次数为次，则全年糖化次数为 次 计算的基础数据可算出每次投料量及其他项目的物料平衡。 年实际生产啤酒 清酒产量 发酵液总量 冷麦汁量 煮沸后热麦汁量 麦汁体积 麦汁质量为 混合原料量 麦芽耗用量 大米耗用量 酒花耗用量 根据经验估算，混合原料量定为，实际产量才大于啤酒。 把前述的有关啤酒糖化间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表如表 啤酒厂车间物料衡算表 物料名称单位对混合原料度普通啤酒糖化次定额量万吨每年啤酒生产 混合原料 大麦 大米 酒花 热麦汁 冷麦汁 发酵液 过滤酒 成品啤酒 共生产啤酒吨备注度普通啤酒的密度为 第二节水热衡算 热量衡算 本设计采用二次煮出糖化法糖化工艺流程为 糖化用水耗热量 根据工艺，糊化锅加水量为 式中为糖化次的大米粉量，为糊化锅中加入的麦芽粉量大 米的 而糖化锅中的加水量为 式中为糖化次糖化锅投入的麦芽量，即 综上所述，糖化总用水量为 自来水平均温度取，而糖化配料用水温度，比热容 故耗热量 第次米醪煮沸耗热量 糊化锅内米醪由初温加热至，耗热量米醪米醪 计算米醪的比热容米醪 由经验公式谷物 进行计算，式中为含水百分率，为绝对谷物比热容，取 麦芽 大米 米醪大米大米麦芽麦芽大米麦芽 米醪的初温 设原料初温为，而热水为，则 米醪大米麦芽 大米大米麦芽麦芽米醪米醪 代入式米醪米醪 煮沸过程蒸汽带出的热量 煮沸时间，蒸发量为每小时，则蒸发水份量 米醪 故 式中，为煮沸温度约下水的汽化潜热 热损失 米醪升温和第次煮沸过程的热损失为前两次耗热量的，即 综上可得 第二次煮沸前混合醪升温到的耗热量 按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的醪与糖化锅中的麦醪混合后温度应为，所 以混合前米醪应先从冷却到中间温度 糖化锅中麦醪的初温麦醪 已知，麦芽粉初温为，用热水配料，则麦醪温度 麦醪麦芽麦芽麦醪麦醪 其中，麦醪 麦醪麦芽麦芽麦芽 麦醪 经第次煮沸后米醪量为米醪米醪 进入第二次煮沸的混合醪量混合米醪麦醪 混合醪比热容混合麦醪麦醪米醪米醪混合 根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪合并前后的焓不变，则米醪中间温度为 混合混合混合麦醪麦醪麦醪米醪米醪 因为此温度只比煮沸温度低度多，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅的输送过程的热损 失，可不必加中间冷却器。 综上可得混合混合 第二次煮沸混合醪的耗热量 据工艺糖化结束醪温度，抽取混合醪的温度， 沸的混合醪量混合混合混合 混合 沸醪耗热量为混合混合 二次煮出过程蒸汽带走的热量 煮沸时间为，蒸发强度为，则蒸发水分量为 混合 则 式中，为煮沸温度下饱和蒸汽的焓 热损失 据经验 综上可得 洗糟水耗热量 设洗糟水平均温度为，每原料用水，则用水量 洗 洗 麦汁煮沸过程耗热量 麦汁升温至沸点耗热量 由前物料衡算知混合原料可得热麦汁，设过滤完毕麦汁温度。 则进入煮沸锅的麦汁量为麦汁 此时麦汁比热容为 麦汁 麦汁麦汁 煮沸过程蒸发耗热量 煮沸强度，时间，则蒸发水分为 由上可得 热损失 综上可得麦汁煮沸总耗热量 糖化次总耗热量总 总 糖化次耗用蒸汽量 使用表压为的饱和蒸汽总η 为相应冷凝水的焓化工工艺设计手册上 η为蒸汽的热效率，取η 糖化过程每小时最大蒸汽量 在糖化过程各步骤中，麦汁煮沸耗热量最大，且知煮沸时间为，热效率， 故 相应的最大蒸汽耗热量为 蒸汽单耗 据设计，每年糖化次数为次，共生产啤酒吨 每年耗蒸汽总量为 每吨啤酒成品耗