年产10万吨12176;黑啤酒酿造工艺厂设计毕业论文.doc

目 录年产10万吨12黑啤酒酿造工艺厂设计毕业论文目 录摘要IAbstractII第1章 绪论- 4 -第2章 设计概论- 7 -2.1 指导思想- 7 -2.2 毕业设计的目的- 7 -2.3 课题研究内容- 7 -2.4 设计依据- 8 -2.5 原料来源、规格及标准- 8 -2.6 主要辅料的质量标准- 8 -2.7 水的质量标准- 9 -2.8 成品品种及质量标准- 9 -2.9 环保措施- 10 -2.9.1 污水处理的原则及方法- 10 -2.9.2 副产物的综合利用- 11 -2.10 厂址选择- 12 -2.10.1 选择地点- 12 -2.10.2 整体条件- 12 -第3章 生产工艺流程和工艺条件- 13 -3.1 啤酒生产工艺流程的确定- 14 -3.1.1 麦芽制造工艺流程及工艺条件- 14 -3.1.2 糖化工艺流程及工艺条件- 16 -3.1.3 啤酒发酵工艺流程及工艺条件- 18 -3.1.4 啤酒澄清工艺流程及工艺条件- 20 -3.1.5 啤酒包装工艺流程及工艺条件- 20 -第4章 啤酒生产过程中的物料衡算- 22 -4.1 制麦物料平衡计算- 23 -4.2 糖化物料平衡计算- 26 -4.3 澄清冷却物料平衡计算- 28 -4.4 发酵物料平衡计算- 29 -4.5 换算- 30 -第5章 啤酒生产设备计算及选型- 31 -5.1制麦生产设备计算及选型- 32 -5.1.1 大麦精选设备的生产能力- 32 -5.1.2 大麦立仓的计算与选型- 32 -5.1.3 浸麦槽的计算与选型- 33 -5.1.4 发芽箱的计算与选型- 34 -5.1.5 麦芽干燥箱的计算与选型- 35 -5.2 贮箱和粉碎设备的计算与选型- 35 -5.2.1 贮箱计算- 36 -5.2.2 原料粉碎机生产能力的计算与选型- 37 -5.3 糖化设备的计算- 38 -5.3.1 糊化锅计算- 38 -5.3.2 糖化锅计算- 39 -5.3.3 过滤槽的计算- 41 -5.3.4 麦汁煮沸锅的计算- 42 -5.3.5 旋涡沉淀槽的计算- 44 -5.3.6 薄板冷却器的计算- 47 -5.3.7 水箱的计算- 50 -5.3.8 糖化用泵的选择- 50 -5.4 发酵设备的计算- 51 -5.5 硅藻土过滤机的计算- 52 -5.6 清酒罐的计算- 52 -5.7 发酵用泵选型- 53 -第6章 全厂动力计算- 53 -6.1 蒸汽耗量计算- 54 -6.1.1 计算依据- 54 -6.1.2 糖化工段蒸汽耗量- 54 -6.1.3 其它工段蒸汽耗量- 56 -6.1.4 全厂蒸汽用量- 63 -6.1.5 锅炉的选型- 63 -6.2 啤酒生产中水耗计算- 63 -6.2.1 麦芽生产耗水计算- 63 -6.2.2 啤酒生产用水计算- 64 -6.3 啤酒生产冷耗计算- 66 -6.3.1 工艺耗冷量- 66 -6.3.2 冷间围护结构耗冷- 68 -6.3.3 冷间通风换气耗冷- 69 -6.3.4 其它耗冷- 70 -6.3.5 啤酒厂总冷负荷- 71 -6.3.6 冷冻站泵的选取- 71 -6.4 啤酒生产用电计算- 72 -6.4.1 全厂用电分布- 72 -6.4.2 啤酒厂各车间的需要系数- 73 -6.4.3 啤酒生产车间用电计算- 73 -6.4.4 电能消耗计算- 75 -6.4.5 变压器选择- 75 -6.4.6 无功功率补偿- 76 -6.5 气流输送系统计算- 76 -6.5.1 大麦得输送- 77 -6.5.2 压头损失计算- 77 -6.5.3 绿麦芽输送- 80 -6.5.4 压力损失核算- 80 -6.6 压缩空气用量及空压机选型- 83 -参考文献- 84 -I第1章 绪 论第1章 绪 论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，更是一种文化交际活动。啤酒作为食品饮料不仅代表生产和微生物科学技术，饮酒活动又是世界各族传统文化的重要组成部分，啤酒已有800多年的历史，是公元前巴比伦人记载制作法1。19世纪末，啤酒传入我国，但其发展缓慢，产量不大，但在改革开发以后，工业发展变快，摆脱了原料依赖进口的状态，现如今我国啤机产量大增，产量位居世界第二，但并没有达到啤酒强国的水平，有待我们进一步的研究和学习。如今啤酒多采用浓醪发酵和快速发酵，更是开发出了纯生啤酒和黑啤酒，纯生啤酒能更好的彰显啤酒的原汁原味，而黑啤酒也应其口味独特作为啤酒大家族中一枝独秀，适应了消费者追求高档以及新、奇、异的饮用心理。黑色啤酒又叫浓色啤酒，它是一种源自德国的深色拉格啤酒，最大的特点在于其颜色和焦香味，口味比较淳厚，略带甜味，酒花的苦味不明显。一般的黑啤酒的源头可追溯到明翰啤酒，也就是19世纪下半叶在德国的明翰地区发展起来的下面发酵啤酒，其特征是使用3种混合麦芽、减少啤酒花的使用量、采用硬度较高的水酿制，色浓、味香、有着柔和的麦芽香。啤酒的颜色取决于麦芽，也就是说，黑啤酒的黑色来自于麦芽。黑色麦芽的色与香取决于烘烤和焙干的程度。黑啤酒生产通常会采用淡色啤酒、焦糖麦芽和黑麦芽共同制成麦汁，汽配比为90:5:5，也有配比85:10:52,黑麦芽的的配比量一般在10%左右，过多会给啤酒带来苦味，影响黑啤酒口感。发酵温度8-15，接种量3%，主发酵15天，后发酵30天。黑啤酒黑褐色，口味协调具有明显的焦香味。酒液为咖啡色或黑褐色，原麦芽汁浓度10至20度，酒精浓度通常为5%（V/V）,该酒主要选用浅色麦芽、焦香麦芽、黑麦芽混合，酒花的用量较少，采用长时间的浓醪糖化工艺酿成。酿造过程就和其他啤酒一样，啤酒的颜色来自于烘焙麦芽的过程；其酒液突出麦芽香味和麦芽焦香，口味比较醇厚，略带苦味酒花的苦味不明显带咖啡和巧克力味道。少量添加德国慕尼黑耐压、黑色焦香麦芽使得它带上一点面包味正好与它的苦味、轻微的酒花味相配合。有时会使用脱皮的烘烤麦芽，以带来深棕色和巧克力风味，同时又避免过度烘焙带来的酸味。此外，现代医学研究表明：啤酒中存在着多类抗氧化性物质，如从原料麦芽和酒花中得到的多酚和类黄酮物质，在还原过程中形成的还原酮和类黑酮，以及酵母分泌的谷胱甘肽等，都是减少氧自由基积类的最好的还原性物质， 是人们公认的延缓衰老的有效物质，这对人类健康是非常有利的。但总结起来啤酒具有七个方面的功效：一是美容，啤酒中营养物质丰富，又都溶解于液体中，容易被人体吸收，所以被称为“液体面包”的啤酒还是美容护肤佳品。二是解渴，啤酒具有较高的含水量（90%）以上，喝起来清火润喉，夏日一杯啤酒，恰似清凉爽心头，其感觉美不胜收。三是提神，啤酒中的有机酸具有清新、提神的作用，一方面适量饮用可减少过度兴奋和紧张情绪，并能促进肌肉松弛；另一方面，能刺激神经，促进消化。四是帮助消化，生产啤酒用的主要原料是大麦、醇类、酒花成分和多酚物质，能增进胃液分泌，兴奋胃功能，提高其消化吸收能力。五是利尿，啤酒中低含量的钠、酒精、核酸能增加大脑血液的供给，扩张冠体的代谢活动。六是减肥，在各种减肥方法中，啤酒能起到很好的减肥效果，这是因为它含有非常少的钠、蛋白质和钙，不含脂肪和胆固醇。七是防病，可减少得心脏病、溃疡病的机率，而且可防止得高血压和其他疾病。啤酒的生产技术也在不断改变。随着内外技术交流的加快，国外啤酒生产的成熟技术几乎都已在中国落户，某些尚未广泛应用的新技术也已介绍到中国,新世纪的前几年，我国的啤酒生产将会有以下几方面的技术得到应用和推广：有纯生啤酒生产技术，膜过滤技术，微生物监测和控制技术，使用糖浆辅料。但啤酒发酵仍存在许多问题，最重要的是在连续发酵过程中的染菌、啤酒风味变差、双乙酰含量偏高等，黑啤酒发酵中的色泽和澄清度，都使啤酒成本偏高，工序复杂2。啤酒在世界上已有很长的历史，且从俄国人在我国建立的第一个啤酒厂算起，迄今还不到一百年历史，而且在一个相当长的时间里发展缓慢。据统计，建国前全国只有七、八家啤酒厂，年产量不足一万吨；建国后到1978年经过30年的发展，全国总产量只有40万吨。但随着党的十一届三中全会以来，随着改革开放和全党工作重点的转移，人们生活水平提高，我国啤酒工业才得以快速发展，并迅速崛起，成为酒类产品中产量最大，发展最快，整体水平最高，供需矛盾协调较好的新兴行业，到1994年全国总产量达1430万吨，比1978年增长了37.75倍，成为世界上仅次于美国的第二啤酒生产大国3。宏观经济增长将拉动行业增长。讲1980到2009年的人均GDP增速和人均啤酒消费量增速进行相关分析，得出结论：啤酒消费与宏观经济之间显著相关，它的发展受益于宏观经济的增长，随着未来我国宏观经济的快速发展，城市化进程的剑快，人均收入的增长，行业销量也会稳步增长，据中国社科院推测，2010年到2015年间中国GDP年均增长达到9.5%，到2015年城市化率达53%，这将带动啤酒消费保持稳定增长，预计到2015年，我们啤酒销量达6000万千升，未来五年啤酒消费量年均增速将维持在5%-7%4。未来五年我国啤酒行业将呈现总量稳定增长，集中度进一步提高，盈利水平逐步提升的变化趋势。在这一过程中，相关政府部门及行业组织放开具有“三高”特征的中小规模啤酒企业的保护，支持啤酒行业的内部整合，同时引导企业向低碳、环保、低排放方向发展。啤酒企业自身也应借助行业内部整合的契机，巩固各自的优势区域，并向三四线城市及农村地区拓展市场，把握未来市场新的盈利点。- 83 -第2章 设计概论第2章 设计概论2.1 指导思想此设计是啤酒的生产工艺及流程、设备选型，结合了实习时观察所得，在工艺上的选择和设备的选用上的为准确工艺稳定，可靠和产品质量，部分采用传统式，同时进行革新改造，引进国外一部分先进的设备，同时确保啤酒质量。2.2 毕业设计的目的毕业设计是教学过程的最后阶段采用的一种总结性的实践教学环节，能使学生综合应用所学的各种理论知识和技能，进行全面、系统、严格的技术及基本能力的练习。其主要目的是：培养学生综合应用所学基础理论和专业知识，解决一般工程技术问题的能力，进一步提高和训练学生的理论分析、设计计算、机械制图、计算机应用和外文阅读能力及独立查找、分析和使用技术资料，独立编写设计文件，语言表达、思辨的能力。通过毕业设计，使学生对生物工程工厂设计有比较全面的了解，熟悉有关规范、规程、手册和工具书，为今后独立工作打下基础。2.3 课题研究内容本课题是以麦芽和玉米为原料年产10万吨12黑啤酒厂的初步设计，设计任务包括：1.选择并确定工厂厂址、生产工艺流程和工艺条件，确定技术经济指标；2.进行全厂物料平衡计算；3.主要生产设备的选型和计算，4.水、电、汽、冷消耗计算；5.重点工艺设计；6.糖化车间平面布置设计和全厂总平面布置设计；7.绘制图纸 制麦工艺流程图一张、糖化工艺流程图一张、发酵工艺流程图一张、糖化车间平面布置图一张、全厂总平面布置图一张。2.4 设计依据1.在技术上采用先进的生产经验和成熟的科技成果，使其具有现实性和先进性；2.工艺流程、选用设备、工艺控制和工艺条件先进可靠、安全适用；3.生产技术经济指标先进，生产损耗和能量消耗低，在经济上具有合理性；4.对环境污染程度低，在环境保护上具有可行性。2.5 原料来源、规格及标准 来源：自古以来大麦是酿造啤酒的主要原料，原料大麦购自山东, 要求颗粒饱满、皮薄、淀粉含量高和发芽率高。在酿造时先将大麦制成麦芽，再进行糖化和发酵。大麦按籽粒在麦穗上断面分配形式，可分为六棱、二棱、四棱大麦。表2-1 我国啤酒大麦质量标准项 目二 棱多 棱优 级一 级二 级优 级一 级二 级水分/%13 13 13 13 13 13千粒重/g 42 40 3640 35 30发芽势/%95 90 8596 92 85发芽率/%97 95 9097 95 90大麦浸出物含量/%80 76 74 76 72 70蛋白质含量/% 12 12.5 13.512.5 13.5 14选粒试验（2.5）/%85 80 7675 70 65 夹杂物含量/%0.5 1.5 2.00.5 1.5 2.0破损粒含量/%0.5 1.0 2.00.5 1.0 2.02.6 主要辅料的质量标准 1.玉米辅料质量标准：淡黄、澄清。具有麦芽与酒花香气。泡沫洁白细腻，上升高度与持久性良好。醇厚、无异味、润滑、爽口、有杀口力。玉米面的脂肪含量在2%左右，对酒质无影响。蛋白质分解温度，在56前，增加一段52的分解温度和时间，是适宜的5。 2.酒花表 2-2 国内酒花质量标准标准名称 一级花 二级花 三级花色泽花体呈黄绿色，有新鲜光泽，变色花片不大于2%（重量）花体呈黄绿色，有新鲜光泽，变色花片不大于8%（重量）花体呈黄绿色，变色花片不大于15%（重量）香气富有浓郁的酒花香味，无异杂味有明显酒花香气，无异杂味有酒花香气，无异杂味花体均匀度花体完整，大小均匀，散花花片不超过20%（重量）花体完整，大小均匀，散花花片不超过30%（重量）散花花片不超过40%（重量）2.7 水的质量标准来源：啤酒酿造用水时指糖化用水，洗糟用水，啤酒稀释用水，可以使用地表水和地下水。其水质必须符合酿造用水质量要求:无色，无臭，透明，无漂浮物，味纯正，无生物污染，硬度中等，各种盐类含量不能太高，特别是硫酸盐和氯化物的含量要低，残留碱度可高些。 具体要求见下表2-3。表2-3 水质要求表项目指标（mg/L）铁盐（以Fe3+计）氯化物（以Cl计）余氯量（以Cl计）硅酸盐（以Si2O3）氨态氮Ph值细菌（细菌数/1ml）大肠杆菌，八球联菌硬度（德国硬度10mg氯化钙/l）应不超过0.2-0.5应在20-60超过0.3应脱氯应不超过10-30超过50引起啤酒胶体浑浊应不超过0.5呈中性或微碱37培养24小时不超过100不得检出1-302.8 成品品种及质量标准表2-4 黑啤酒的感官指标项目优级一级二级泡沫酒体有光泽，允许有肉眼可见的微细悬呈物和沉淀物（非外来物）形态泡沫细腻挂杯泡沫较细腻挂杯泡沫较细腻泡持性瓶装200170120听装170150香味和口味具有明显的麦芽香气，口味纯正，爽口，酒体醇厚，柔和，杀口，无异味有较明显的麦芽香气，口味纯正，较爽口，杀口，无异味有麦芽香气，口感较纯正，较柔和对瓶装的鲜啤酒无要求对桶装（鲜、生、熟）的熟啤酒无要求表2-5 黑啤酒的物理化学指标原浓酒度m/m酒度v/v真浓真正发酵度外观浓度pH色度苦味黑啤酒13.224.375.594.865.32.84.5718024.42.9 环保措施2.9.1 污水处理的原则及方法原则：革新工艺，减少排污量；考虑回收利用；从全局出发，对污水妥善处理；采取先进技术；经济合理。方法：氧化沉淀法：是在微生物固着生长的同时，加以人工曝气，可以得到很高的生物固体浓度和较高的有机负荷，因此处理效率高，占地面积也小于活性污泥法。活性污泥法：中低浓度有机发水处理中使用最多，运行最可靠的方法，具有投资者，效果处理好等优点。该处理工艺的主要部分是曝气地和沉淀池。废水进入曝气池后与活性污泥混合，在人工充氧条件下。活性污泥吸附并氧化分解废水中的有机物。而污泥和水的分离则有沉淀池来完成，活性污泥法处理啤酒的缺点是：动力消耗大，处理中厂出现污泥膨胀。生物膜法：与活性污泥法不同，在处理池内加入软性填料，利用固着生长填料表面的微生物对废水进行处理，不出现污泥膨胀问题。废气处理：由锅炉排出烟气,经旋风除尘器净化后，每小时除烟尘不高于150kg/h，由45m高烟囱排出，低于工业三废的排放标准（170kg/h以下）废物处理：工厂的各种垃圾中，如破损玻璃瓶等特殊废物一般为个别处理，其它一般垃圾根据情况变化委托公共卫生机构运出，烧掉处理。从卫生角度讲，垃圾堆防虫手段要完备。没特定的垃圾贮存场，应密闭，并经常撒杀虫剂以防止虫害的发生。 2.9.2 副产物的综合利用 1.麦糟的利用（1） 动物饲料领域的利用：麦糟饲料；单细胞蛋白饲料的生产；高蛋白质源的转化。（2） 在食品工业中的应用：膳食纤维食品的开发；麦糟直接制作食品。（3） 麦糟做燃料的综合利用：用来发电、产生蒸汽等。 （4）用作建筑行业制砖过程的填料，生产出的砖块质量很轻，另外还作为建筑行业用纸板的生产原料。2.废酵母：其中2/3是主发酵酵母，1/3是后发酵酵母。啤酒酵母中，人体必需的八种氨基酸含量均很高，尤其是赖氨酸；也几乎含有各种维生素；其回收利用主要有以下几个方面：（1）啤酒酵母在饲料中的应用：啤酒泥经加热、自溶及干燥后制得的酵母粉，可以做饲料的添加剂，也可作为商品直接出售。（2）啤酒酵母在食品工业中的应用：用啤酒酵母生产营养酱油；酵母抽提物的制备；啤酒酵母生产食品添加剂。 （3）啤酒酵母在生物制药工业中的应用：用啤酒酵母制取核苷酸、核酸、核苷类药物；制取果糖二磷酸钠；制取谷胱甘肽等其他生化药物。废酵母可以通过滚筒干燥、热空气干燥和喷雾干燥获得酵母粉，也可以通过自溶、分离、去苦、蒸发四步获得酵母浸膏。3.二氧化碳：二氧化碳的生成主要集中在主发酵过程中，在二氧化碳回收过程中必须经过洗涤、净化、压缩、干燥、冷却、液化等过程。2.10 厂址选择2.10.1 选择地点甘肃省庆阳市环县2.10.2 整体条件1.地理条件庆阳市地势南低北高，海拔在885米与2089米之间。山、川、塬兼有，沟、峁、梁相间，高原风貌雄浑独特。全境有10万亩以上大塬12条，面积382万亩。董志塬平畴沃野，一望无垠，有700多平方公里6，横跨庆阳市四县区，是世界上面积最大、土层最厚、保存最完整的黄土原面，堪称“天下黄土第一原”。2.气候条件庆阳市属大陆性气候，冬季常吹西北风，夏季多行东南风，冬冷常睛，夏热丰雨。降雨量南多北少，2007年全市降水量382.9602.0毫米，降雨多集中在7至9月间。气温南部高于北部，年平均气温9.510.7，无霜期140180天。年日照2213.42540.4小时，太阳总辐射量125145千卡/平方米，地面平均蒸发量为520毫米，总体呈干旱、温和、光富的特点6。综合以上各种因素，由于西峰市，、庆城等地的地形地势不利于工厂发展，而且基础设施不够完善，水资源缺，所以初步选择了宁县新工业区作为啤酒厂的厂址。3.具体条件（1）地质状况：此县城地处关山六盘山褶皱带移动的鄂尔多斯地台东南部，地形为东北高，西南低，东西长，南北窄海拔在8601760米之间。（2）气象条件：宁县地处大陆内部，输暖温带大陆性季风气候，四季分明，年平均温度8.7，多年平均降水量565.9mm，降雨多集中在7、8、9月份，降水变化差别明显，冬季干旱，雨雪稀少。（3）水文条件：流经县内的有泾河、马莲河、九龙河、城北河等7条河流，年入径流量6.6亿km，其中马莲河年平均流量为14.9m/s，地下水主要为第四系河砂砾石潜水和白垩系环河组风化裂隙水。（4）交通条件：宁县东临黄陵、延安;南距咸阳200km，北距庆阳机场50km，国道211、省道202线穿境而过，是县内通往兰州、西安等的主干道。第3章 生产工艺流程和工艺条件第3章 生产工艺流程和工艺条件3.1 啤酒生产工艺流程的确定3.1.1 麦芽制造工艺流程及工艺条件热空气原大麦粗选精选分级浸麦发芽干燥除根贮藏商品麦芽 水 调温调湿空气 麦根图3-1 麦芽制造工艺流程示意图1.大麦的输送：机械输送斗式提升机2.大麦的粗选（1）目的：除去较大杂质，如木块、麻袋片、石块、杂草，除去野生植物种子，除去细小的杂质，沙石，尘埃。（2）设备：粗选、旋风分离器。3.大麦的精选和分级（1）精选的目的：除去非谷物、半粒。（2）精选的设备：精选机（杂谷分离机）。（3）分级的目的：为浸麦均匀，发芽整齐创造条件；颗粒整齐，麦芽粉碎后得到粗细均匀麦芽粉，提高麦芽浸出率。（4）分级的设备：圆筒分级筛。 粗选啤酒大麦圆筒分级筛小筛孔圆筒分级筛大筛孔号啤酒大麦 号啤酒大麦 号啤酒大麦图3-2大麦精选工艺流程示意图（5）大麦的贮存贮存条件：低温贮存；若水分高于15%则很难贮存，必须事先经过通风干燥，一般要求水分在13%以下；温度控制在15以下，立仓贮存。4.浸麦（1）目的：除去杂质、除去灰尘、除去微生物，洗涤；提高麦粒的含水率，水分由1214%变为4348%；浸出麦皮中的有害成分，并有一定的杀菌作用，提高发芽速度。（2）设备：柱锥形浸麦槽。（3）浸麦操作：水浸1h水洗1h打浮麦添加剂浸麦（4）条件：添加剂：采用甲醛溶液11.5kg/t大麦（5）方法：浸水断水交替法。5.发芽（1）目的：产生各种水解酶，并使麦粒中的一部分非活化的酶得到活化和增长；随着酶系统生成，使麦粒达到一定溶解度。（2）发芽条件及控制：根芽和叶芽长度的控制：浅色麦芽要求75%的颗粒叶芽长度为颗粒长度的34；深色麦芽控制75%的颗粒叶芽长度为颗粒长度的3/41。（3）发芽方式：通风式发芽方法。（4）设备：萨拉丁发芽箱。（5）绿麦芽标准：发芽率95%。 6.着色麦芽的制取黑色啤酒酿造成败与否的关键之一是着色麦芽的制取，它关系到黑啤酒的外观色调及口感、质量，这也是目前我国众多啤酒生产厂家深感棘手的难题。（1）浓色麦芽的制取 先用发芽率在95 %以上、蛋白质含量为11 % 左右的大麦,控制其浸麦度在45 %48 % 之 间，发芽7 8天，使其充分溶解后置于干燥炉中干燥,焙焦温度为105110，当麦粒呈 黄褐色即可。所获得的浓色麦芽水分3 %，色度1314EBC单位，它在黑啤酒中起着良好的着色作用，并使之具有强烈的麦芽香味8。（2）焦糖麦芽的制造用筛选过的浅色干麦芽，加20左右的水浸渍 12h，捞出沥干，放入炒麦机内，缓慢升温至65 ，保温 2-2.5h，再升温至110120焙焦至麦皮呈深黄色、胚乳呈乳泊色即可。所获得的焦糖麦芽色度 120140EBC单位,具有浓郁的焦香味,能增进黑色啤酒的醇厚感,并产生较强的麦芽香味。（3）黑麦芽的制造用筛选出的小粒浅色干麦芽，在2倍水中浸泡10h12h，捞出沥干，放人炒麦机内在5565以保持2h3h。升温至100再保温1h，然后迅速升温至160保温15min30min进行焙香。再升温至210保待15min30min继续进行焙香。最好升温至220维持10min15min进行着色,立即取出冷后密闭保存。所获得的黑色麦芽色度为12001500EBC单位,可增加黑啤酒的色度和焦香味8。7.绿麦芽的干燥（1）目的：停止绿麦芽生长和酶的分解作用；除去麦芽中其他水分，防止麦芽腐败变质，使麦根干燥便于贮藏，便于脱落除去；除去生麦芽的生腥味，产生干麦芽特有的色香味。（2）设备：水平式单层高效干燥炉（3）工艺条件：起始温度4555；凋萎过程中温度一般控制在4565之间；中间温度6065；浅色麦芽焙焦温度略低8085，深色麦芽100105。表3-1 麦芽干燥过程表干燥阶段温度 / 时间 / h水分 / %凋萎40451012451060651067干燥658034675焙焦8085344以下8.干燥麦芽的除根和贮藏（1）除根的目的：根芽吸湿性强，贮藏时容易腐烂，有不良苦味，破坏啤酒风味，容易改变啤酒的色泽。（2）设备：除根机（3）麦芽干燥后24h内完成除根，除根后冷却到20以下。（4）贮藏目的：干燥操作不当产生的玻璃质麦芽，贮藏时会向好的方面转化；酶活力提高；提高麦芽酸度有利于糖化；麦芽贮藏吸水后，麦皮失去原来的脆性，有利于麦汁的过滤。（5）方法：立仓H20m，半年。（6）要求：入仓时麦芽温度20，贮藏麦芽的水分含量5%，贮藏时间至少一个月以上，尽量缩小麦芽与空气接触面。3.1.2 糖化工艺流程及工艺条件1.糖化工艺流程洗糟水 酒花 氧气 酵母 麦芽粉碎糖化过滤煮沸漩涡沉淀薄板冷却发酵 辅料粉碎糊化 麦糟 热凝固物图3-3糖化工艺流程示意图2.糖化工艺条件说明（1）糊化糊化锅(搅拌器可以在底部，先加预置水，然后进玉米浆（玉米水=15，调浆槽内加水，然后调成浆状，搅拌均匀）搅拌器也可在顶部，直接进玉米浆。玉米浆从糊化锅顶部进入，50进料73保温50min93，0min100，100min蒸出部分水，钝化酶。玉米浆在入糊化锅时（即打料时），先加磷酸调pH至6.06.5，再加入氯化钙，利用其中的钙离子提高液化酶稳定性。糊化时，一般不测pH，不用盐酸和硫酸，因其腐蚀设备，而且二氧化硫影响啤酒双乙酰还原、风味等。兑醪即为将糊化醪打入糖化锅，分两次打，也就是兑醪1和兑醪2.兑醪1：加磷酸，可以满足微生物生长需要，具有缓冲作用。兑醪2：生产优质酒加乳酸，使口味柔和，煮沸10min后兑醪。（2）糖化44进料，料水=15，进料时加入硫酸钙和磷酸，进完料加入糖化酶或复合酶，复合酶包括木聚糖酶和-葡聚糖酶，保温40min。第一次兑醪：兑醪后料液温度为48，20min，进行蛋白质休止；第二次兑醪：醪后料液温度为72，若温度不够可加汽；加入兑醪酸1.0L，pH5.45.6；30min（20min时测碘反应，再保持10min）。78时打到过滤槽。升温速度11.5/min，糖化时间共2h20min。（3）过滤（后糖化作用）温度升高到77.5时开泵打醪，之前槽内必须有预置水（上批次残糖水作预置水）。排除空气，同时防止麦糟堵塞筛孔,预置水刚没过筛板即可，46min打完醪。过滤时注意：排糟孔关着；回流；耕糟刀降至最底部，尽可能多的回收原汁（即头号麦汁），过滤时间不超过1h。然后洗糟，洗糟水温7678，Ph5.45.6，共洗3次，3次洗糟水和原汁都放入麦汁暂存罐，够满锅量后，剩余的洗糟水放入残糖罐。三次洗糟水用量70hL（即7t）、140hL、70hL。原麦汁因原料、浓度不同有区别，头号麦汁过滤时间不能超过1h，过滤总时间不超过2.5h。残糖一部分做预置水，一部分加入糊化锅用来补水。过滤槽的耕刀高度控制：滤酒时，耕刀调高，以免破坏过滤层；布槽和排槽时，耕刀降低。过滤槽回流时通过调节阀的开度，控制麦汁回流的速度、流量和澄清度。（4）煮沸加酒花时间：第一次为煮沸开始10min，加青岛大花（颗粒）；第二次为煮沸开始20min，根据苦味物质调节加量；第三次为煮沸结束前10min，同时加单宁、卡拉胶。表3-2 不同类型啤酒的酒花添加量啤酒类型原麦汁浓度%酒花添加量g100L麦汁酒花添加量g100L啤酒淡色啤酒1114170340190380深色啤酒1114120180130200（5）回旋沉淀煮沸后的麦汁切线进入回旋沉淀槽，位置为液面高度的三分之一，进料速度为711m/s，回旋20min，静置20min，共40min。出料时分上排（主要、快），液面高度的三分之二；中排，液面高度的十分之一，顺次打开，打料时在槽内加酒花油1.0g（精制酒）；下排。待所有麦汁放完后，槽内控一下，然后打开下排收集剩余麦汁，之后由槽上部的小球放入8085的水，将热凝固物打散，打开下排将热凝固物放入贮罐，下次过滤槽过滤时送入过滤槽，一般是在第一次洗糟时加。3.1.3 啤酒发酵工艺流程及工艺条件1.工艺流程酵母冷却麦汁主发酵后发酵酵母泥图3-4 发酵工艺流程示意图2.麦汁冷却用2.7冰水冷却麦汁，麦汁冷却后温度为89。五批冷却后的麦汁可装满一个发酵罐，前四批麦汁冷却后充氧气，6m3/KL。从回旋沉淀槽冷却发酵罐。70min打完。精制酒加脯氨酸内切酶2.0kg。清除多酚成分（代替甲醛）。3.酵母菌扩大培养液体试管一天25250ml三角瓶一天252500ml卡氏罐一天2320ml种子罐两天185hL繁殖罐两天1650hL扩培（1）两天1427t扩培（2）两天1260t发酵罐10好氧菌：3天，膜滤0.45m，100ml，小于5个厌氧菌：5天4.主发酵过程控制（1）温度控制：接种温度一般控制在58，若酵母的起发速度越快，酵母添加量较大，可适当降低温度；上面发酵最高温度普遍低于下面发酵，就下面发酵而言，低温发酵控制在7.59，高温阶段控制在1013；发酵结束温度一般控制在45。（2）浓度控制：在保持酵母添加量和麦汁组成的一定情况下，麦汁浓度受发酵温度和发酵时间的控制，如果发酵旺盛，则降糖浓度快，则可适当降低温度和缩短其温度保持时间，发酵时间主要取决于发酵温度变化，发酵温度高，则发酵时间短，对下面发酵而言，主发酵时间一般在714天。5.后发酵工艺条件控制（1）压力控制：下面发酵满罐后，一般敞口发酵23天，然后可封罐，罐压在0.050.05MPa。（2）发酵酒工艺要求:将发酵液从贮酒罐下面进入，不易起泡，易控制酵母细胞浓度，一般在每毫升（510）106个。（3）温度控制：后发酵采用室温控制酒温，先高温后低温，开始温度在3左右，而后逐步降温至-11。（4）时间控制：根据啤酒的种类、原麦汁浓度和贮酒温度而异来决定时间的控制范围。6.发酵工艺五批麦汁满一个发酵罐，满灌时间24h以内（15h）。先进一批麦汁，第二批麦汁与酵母混合（在管线上）后入罐。满罐温度8.30.2，保持7天，然后自然升温到12，进行主发酵和双乙酰还原，保持45天（3天），常压，主酵时酵母细胞数1.51.8亿mL。当双乙酰降到0.10mgL以下时，先以0.25h速度降温到34，再以0.1h速度降到-10.5，此时糖度降到2.0糖度计2.1糖度计。停止回收CO2自然升压到0.060.07MPa，开始保压。冷贮时间7天，保罐压0.06MPa，冷贮期间保证发酵液温度不回升，每天排放一次冷凝固物。 酒龄：18天以上（从满罐开始计，普通酒16天）排冷凝固物：（1）满罐后第12h、24h、36h、72h各排一次（2）酵母回收和双乙酰还原期间，每天排一次冷凝固物和废酵母（3）贮酒时每天排一次冷凝固物。糖度测定：满罐第1天、2天、3天，每8h测一次；第4天每24h测一次；第5天每2h测一次，直到糖度降到2.0糖度计，保证降糖速度3糖度计。酵母回收：发酵糖度曲线降到最低且糖度不再变化，要求24h以内回收酵母，每罐开始18%酵母排掉。酵母使用代数不超过4代，第5代送去干燥。酵母使用原则：先收先用。酵母回收后和双乙酰还原期间，每天排一次冷凝固物和废酵母过滤等排一次废酵母。废酵母每隔一天排一次。3.1.4 啤酒澄清工艺流程及工艺条件发酵罐排酒头（冷凝固物）缓冲罐，加入硅胶防冷混浊过滤机在滤框内预涂硅藻土酒液与硅藻土混合入板式过滤机，当压力大于0.1MPa时，需要洗机，洗机时间45h。过滤机生产能力1617t/min，滤后啤酒浊度0.4以下。袋滤器，除去残余硅藻土在管线上加脱氧水稀释，充入CO2，0.450.55ppm清酒罐，-1，至少4h，但不超过24h。3.1.5 啤酒包装工艺流程及工艺条件包装形式：瓶装、罐装、桶装。1.瓶装熟啤酒2.生产流程瓶子卸箱洗瓶机：预浸槽瓶口朝下碱槽碱喷淋碱槽热水喷淋碱槽 验瓶 温水喷淋 酒机 清水喷淋压盖杀菌 验酒贴标装箱3.瓶子卸箱气源压力0.30.4MPa工作压力0.10.2MPa4.洗瓶机预浸槽：自来水3040，润湿、去标、预热作用瓶口朝下：控干碱槽：氢氧化钠1.52.3%，7688，过高：霉斑洗不掉，温差大碎瓶、汽耗大；过低：碱作用不好；洗瓶机包括除垢剂、消泡剂、螯合剂；洗瓶机碱液=1810只在碱槽中加氢氧化钠碱喷淋：上喷淋洗瓶外面，下喷淋洗瓶内碱槽：降低温差，除标，65热水喷淋：保证温差，除标碱槽：降低温差，除标，55温水喷淋：进一步降温，3545清水喷淋：软化的自来水，10，23min5.验瓶拣去异形瓶、裂纹瓶、破口瓶、脏瓶6.酒机抽真空90%用二氧化碳排瓶内空气，0.20.25MPa二氧化碳备压：通过回风管向瓶内充二氧化碳，使瓶内压力和酒机压力相同，即等压罐装灌酒：环形酒罐，0.20.25MPa，液位60%左右酒灌至管口，停滞灌酒，卸压，瓶托气缸下落7.压盖高压激泡，排瓶颈空气，激泡水8085，4.85.5MPa，孔径0.20.38.杀菌 升温快，降温慢，有八个温区。高温区：酒温60.761.0；刚出高温区：60.5；保温区：61，10min；酒温达60即为致死阶段。9.验酒 半瓶：液位不到漏气：起细沫脏酒：占0.5%。第4章 啤酒生产过程中的物料衡算第4章 啤酒生产过程中的物料衡算4.1 制麦物料平衡计算1.基础数据表4-1 麦芽生产基础数据项目%代号原大麦含水分13W1浸渍大麦含水分45W2绿麦芽含水分43W3干麦芽含水分3.5W4浮麦含水分35Wn精麦及杂谷分离损失10P分级损失5R浸麦损失0.8t浮麦损失1n发芽损失7m除根损失4q2.100公斤精选大麦生产深色麦芽的物料计算（1）浸渍大麦100kg精选大麦含干物质87%100kg精选大麦含干物质=100（1-W1）=100（1-13%）=87浸渍总损失=n+t=1.8%大麦浸渍后含干物质量=8711.8%=85.43浸渍后大麦重量浸渍后大麦容重以660kg/m3所以浸渍后大麦容积（2）绿麦芽精选大麦浸麦，发芽过程中的总损失ntm=(1+0.8+7)%=8.8%100kg精选大麦发芽后，绿麦芽的干物质含量G干=87（1-8.8%）=79.34绿麦芽重量绿麦芽容重以410kg/m3计算绿麦芽容积精选大麦容重以635kg/m3计算则100kg精选大麦容积由100kg精选大麦制成绿麦芽时，其容积增加倍数为倍（3）成品麦芽根据基础数据，干麦芽含水分为3.5%，除根损失q=4%则100精选大麦得麦芽根量：874%=3.48除根后成品麦芽干物质量为：79.343.48=75.86则100精选大麦制成成品麦芽的重量为：成品麦芽容重以500/m3计算成品麦芽容积（4）原大麦根据基础数据，精麦及杂谷分离损失P=10%，分级损失R=5%则100精选大麦，需要原大麦量为：原大麦容重为650/m3,则原大麦容积为：分级前大麦重量为：成品麦芽对原大麦的生成率为：生产100成品麦芽需用原大麦量为：生产100成品麦芽需用精选大麦量为： （5）浮麦基础数据：浮麦损失n=1%则100精选大麦中浮麦量为871%=0.87 kg浮麦含水分35%则设浮麦在空气中干燥后其水分为13%则干浮麦容重500kg/m3,则100kg精选大麦得浮麦容积为（6）麦根从中得100kg精选大麦麦根重3.48kg，麦根含水分10%100kg精选大麦麦根量为：麦根容重350kg/m3，麦根容积为： （7）精选大麦精选大麦容重635 kg/m3100kg精选大麦容积（8）对100成品麦芽进行换算100kg成品麦芽是100kg精选大麦所产成品麦芽78.62 kg的倍数倍（9）麦芽生产物料衡算表4-2 制麦物料衡算表物料名称对100kg精选大麦对100kg成品麦芽kgLkgL浸渍大麦155.32235.33197.63299.44绿麦芽139.22339.53177.12437.91成品麦芽78.62157.21100.00200.00原大麦117.64181.02149.74230.36浮麦1.002.001.272.54麦根3.8711.064.9214.06精选大麦100.00157.55127.21200.424.2 糖化物料平衡计算1.基础数据表4-3 啤酒生产基础数据项目名称代号%说明额定指标原料利用率99麦芽水分Wm6玉米水分Wn13无水麦芽浸出率Em78无水玉米浸出率En95原料配比麦芽m60玉米n40冷却损失1.0对热麦汁发酵损失1.5对冷麦汁损失率过滤损失2.0对发酵后啤酒量包装损失1.0对过滤后啤酒量空瓶0.5瓶盖0.5商标0.1啤酒总损失率6.72.计算基准100混合原料，其中麦芽60，玉米占40。3.100混合原料生产12黑色啤酒的物料衡算糖化物料衡算：（1）谷物清净磨碎损失重量(g)麦芽清净磨碎损失：gm=mPm=600.66%玉米清净磨碎损失：gn=nPn=400.60%g=gm+gn（2）100混合原料含浸出物的重量(G) 麦芽Gm=（mgm）（1Wm）Em=m(1Wm)Em=60（16%）78%=43.99kg（干法粉碎）（湿法粉碎）玉米Gn=（n-gn）（1Wn）En=n(1Wn)En=40(113%)95%=31.54kgG=Gm+Gn=43.99+35.54=75.53kg（3）糖化用水量（W1）设头号麦汁浓度为1418%，现取B=15%，糖化时原料利用率=99%，原料含水和糖化时水分蒸发量忽略不计W1=403.072kg（4）湿麦糟重量（Wg）设麦糟（过滤槽排出的非浸出物）含水量8085%,现取85%原料非浸出物量=原料重量（1原料水分）（1原料浸出率）原料利用率麦芽非浸出物量Gm=60（16%）（178%）99%=12.28kg玉米非浸出物量Gn=40（113%）（195%）99%=1.72kg100混合原料非浸出物量G=GmGn=12.281.72=14.00kg湿麦糟重量Wg=93.33kg（5）麦糟吸头号麦汁量（W）W=Wg85%=79.33kg（6）头号麦汁收量原料浸出物量原料利用率糖化用水量GW1=75.5399%+403.72=478.49kg实际头号麦汁收量=478.49-79.33=399.16kg（7）洗糟用水量（W2）W2=W4+W5-W1-W3麦汁带走的水量W4：W4=煮沸前麦汁量-原料浸出物量煮沸前麦汁量=煮沸后麦汁量+蒸发水分量=W+W