年产20万吨淡色啤酒厂糖化车间糖化锅设计毕设论文.doc

北京理工大学珠海学院2010级本科生课程设计年产20万吨淡色啤酒厂糖化车间糖化锅设计摘 要啤酒是仅次于水和茶的三大饮料，同时也是目前世界上消费量最大的酒精饮料。啤酒是用含有淀粉的谷类（主要是大麦）酿造而成的，多数添加啤酒花来调味。本次设计是对年产20万吨淡色啤酒厂糖化车间糖化锅设计。主要包括啤酒生产的工艺流程设计，工艺计算，糖化车间物料衡算、糖化车间热量衡算（糖化用水消耗热量、第一次米醪煮沸消耗热量、第二次煮沸前混合醪升温耗热量、第二次米醪煮沸消耗热量、洗槽水耗热量、麦汁煮沸耗热量、糖化一次总耗热量、糖化一次耗用蒸汽量、蒸汽单耗），设备的设计与选型（主要设计糖化锅）等。关键词：啤酒 工艺 糖化锅Mash tun design of Brewhouse in the Annual output of 200,000 tons light beer workshopABSTRACTBeer ranked the third popular drink after water and tea, at the same time, it sells best among the worlds alcoholic beverages. Beer is brewed from starch grains (containing is mainly a barley), most add hops to taste. The design is aimed at the mash tun design of Brew house in the Annual output of 200,000 tons light beer workshop. Including the design of beer production process, calculation process, glycosylated plant material balance, heat balance saccharification workshop (calories for glycosylated water , heat dissipation for the first mash boiled rice , and the heat dissipation for the second mixed mash temperature before boiling heat loss, the secondsub-meter heat consumption of boiled mash, wash water tank heat loss, heat loss wort boiling, consumption of heat for mashing a total, mashing a steam consumption, steam consumption per unit), the design and selection for equipment (the main design is mash tun), etc.Key words: beer calculation mash tun目 录摘 要IABSTRACTII1.绪论11.1啤酒定义11.2啤酒的起源11.3我国啤酒工业发展趋势11.4营养成分21.5啤酒的分类21.5.1根据啤酒的色泽分类21.5.2根据发酵性质划分21.5.3根据原麦汁浓度分类31.5.4 根据是否巴氏杀菌分类31.5.5根据生产方法分类32.全厂工艺流程42.1产品设计标准42.1.1感官标准42.1.2理化标准42.1.3卫生标准52.2原料简介52.2.1大麦和麦芽62.2.2大米62.2.3啤酒花62.2.4酵母72.2.5水72.3生产工艺流程图72.4生产工艺要点82.4.1麦芽制备82.4.2麦汁制备92.4.3发酵102.4.4后处理及包装103.设计工艺计算123.1全场物料衡算123.1.1工艺指标123.1.2对100Kg原料（75%麦芽、25%大米）生产啤酒物料衡算123.1.3生产100L啤酒物料衡算133.1.4年产20万吨啤酒糖化一次物料衡算143.2糖化车间热量衡算163.2.1糖化工艺流程图163.2.2糖化用水消耗热量Q1163.2.3第一次米醪煮沸耗热量 Q2173.2.4第二次煮沸前混合醪升温到 70的耗热量 Q3183.2.5第二次煮沸混合醪的耗热量 Q4193.2.6洗糟水耗热量 Q5193.2.7麦汁煮沸过程耗热量Q6193.2.8糖化一次总耗热量Q总203.2.9糖化一次耗用蒸汽量D203.2.10糖化过程每小时最大蒸汽量 Qmax203.2.11蒸汽单耗214.糖化车间相关设备设计计算与选型224.1糊化锅224.2过滤槽224.3煮沸锅234.4回旋沉淀槽235.糖化锅的结构设计和强度计算245.1糖化锅的结构设计245.1.1糖化锅尺寸计算245.1.2搅拌器设计255.1.3糖化锅排醪管径（至滤过槽）275.1.4糖化醪出口管径275.1.5糖化锅进水管径275.2糖化锅锅体设计及强度计算285.2.1锅体结构设计285.2.2 锅身壁厚的计算及强度校核28设计总结30参考文献31附 录32谢 辞34321.绪论1.1啤酒定义 啤酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种。啤酒是根据英语Beer译成中文“啤”，称其为“啤酒”，沿用至今。啤酒以大麦芽酒花水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度（2.5%-7.5%）的饮料酒。现在国际上的啤酒大部分均添加辅助原料。有的国家规定辅助原料的用量总计不超过麦芽用量的50。在德国，除出口啤酒外，德国国内销售啤酒一概不使用辅助原料。1.2啤酒的起源啤酒的起源与谷物的起源密切相关。人类食用谷物制造酒类饮料已有8000多年的历史。已知最古老的酒类文献，是公元前6000年左右巴比伦人用黏土板雕刻的献祭用啤酒制作法。公元前4000年美索不达米亚地区已有用大麦、小麦、蜂蜜制作的16种啤酒。公元前3000年起开始使用苦味剂。公元前18世纪，古巴比伦国王汉穆拉比颁布的法典中，已有关于啤酒的详细记载。公元前1300年左右，埃及的啤酒作为国家管理下的优秀产业得到高度发展。拿破仑的埃及远征军在埃及发现的罗塞塔石碑上的象形文字表明，在公元前196年左右当地已盛行啤酒酒宴。苦味剂虽早已使用，但首次明确使用酒花作为苦味剂是在公元768年。啤酒的酿造技术是由埃及通过希腊传到西欧的。1881年，E.汉森发明了酵母纯粹培养法，使啤酒酿造科学得到飞跃的进步，由神秘化、经验主义走向科学化。1874年林德冷冻机的发明，使啤酒的工业化大生产成为现实。目前全世界啤酒年产量已居各种酒类之首。1.3我国啤酒工业发展趋势我国啤酒的正规化生产，起源于十九世纪末。五六十年代，随着国家的经济的复苏和人民生活的改善，政府斥资兴建了一批啤酒厂，使我国的啤酒生产业初具规模。至八十年代，我国经济快速增长，啤酒产业也得了空前的发展，并迅速成为了一个啤酒大国。早期的啤酒生产，设备落后，且监控过程大多采用人工方式，再加上啤酒生产的长时性特点，使人工任务量过大，很容易出现质量问题。后期虽然开始启用一些控制设备，但多数存在控制过程简单，可视性差，生产过程数据不能进行有效地保存分析，控制精度和灵活性也欠佳。随着近些年来计算机的迅速普及，监控组态软件技术的日益成熟，人们开始运用组态软件进行啤酒生产过程自动化控制，避免了人为操作的失误，具有足够的灵活性，控制过程精度也有了很大的进步。生产过程历史数据的有效保存，也为厂家进行控制过程分析，控制曲线改进，进一步提高产品质量，提供了良好的原始数据参考。本设计内容为：了解啤酒的种类和生产的原料，啤酒的生产方法和生产工艺。并进行生产的物料衡算，热量衡算，还有糖化设备的设计及选型。本设计采用最为普遍的11P淡色啤酒，其原料配比为：麦芽70%，大米30%。1.4营养成分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。含17种氨基酸，包括 8 种人体“必需氨基酸”。还富含 VB1、B2、B6、PP、泛酸、叶酸等。1.5啤酒的分类1.5.1根据啤酒的色泽分类啤酒色泽是啤酒质量的一项重要指标，按色度的深浅可将啤酒分为三类。（1）淡色啤酒：色度为5.0-14.0EBC单位，是产量最大的啤酒品种, 约占98%,根据地区的嗜好，淡色啤酒又分为淡黄色啤酒、金黄色啤酒和棕黄色啤酒三种类型。（2）浓色啤酒：色度为15.0-40.0EBC单位，色泽呈红棕色或红褐色，特点是麦芽香突出、口味醇厚、酒花苦味较轻。酿制浓色啤酒除采用溶解度较高的浓色麦芽外，尚需加入部分特种麦芽，如焦香麦芽、巧克力麦芽等。（3）黑色啤酒：色度为大于40.0EBC单位，色泽深红褐色乃至黑褐色。特点是一般原麦汁浓度较高、麦芽香味突出、口味醇厚、泡沫细腻，苦味则根据产品的类型有较大的差异。1.5.2根据发酵性质划分 （1）顶部发酵。使用该酵母发酵的啤酒在发酵过程中，液体表面大量聚集泡沫发酵。这种方式发酵的啤酒适合温度高的环境 16-24 C，在装瓶后啤酒会在瓶内继续发酵。这类啤酒偏甜，酒精含量高。 （2）底部发酵。顾名思义，该啤酒酵母在底部发酵，发酵温度要求较低，酒精含量较低，味道偏酸。1.5.3根据原麦汁浓度分类低浓度啤酒，原麦汁浓度在2.5%-9.0%之间,酒精含量0.8%-2.5%之间的属低浓度啤酒。中浓度啤酒，原麦汁浓度在11%-l4%之间,酒精含量3.2%-4.2% 之间的属中浓度啤酒。高浓度啤酒，原麦汁浓度在14%-20%之间,酒精含量4.2%- 5.5%,少数酒精含量高达7.5%,这种啤酒均属高浓度啤酒。1.5.4 根据是否巴氏杀菌分类 （1）生啤酒：指不经巴氏灭菌或瞬时高温灭菌，而采用物理过滤方法除菌，达到一定生物稳定性的啤酒。（2）鲜啤酒：指不经过巴氏灭菌或瞬时高温灭菌，成品中允许含有一定量的活酵母菌，达到一定生物稳定性的啤酒。鲜啤酒是地销产品，口感新鲜，但保质期较短。多为桶装啤酒，也有瓶装者。（3）熟啤酒：指经过巴氏杀菌或瞬时高温灭菌的啤酒。多为瓶装或罐装，保质期可达180天。1.5.5根据生产方法分类 （1）干啤酒：干啤酒除符合淡色啤酒的技术要求外，真正（实际）发酵度不低于72%，口味干爽。（2）冰啤酒：除符合淡色啤酒的技术要求外，在滤酒前须经冰晶化处理，其口味纯净，保质期浊度不大于0.8EBC。（3）低热量啤酒：低热量啤酒适用于那些必须或希望摄取低营养物质的消费者。其重要要求是：脂肪和酒精的含量不得高于同类的普通食品，可利用的碳水化合物含量不得高于 0.75g/100L。（4）淡爽啤酒：其特点是相对于其他常见啤酒酒精含量少，热量也较少。（5）无醇啤酒：无醇啤酒是指酒精浓度低于0.5%(体积分数)的啤酒。司机可以饮用无醇啤酒而不用担心不利的影响。（6）纯生啤酒：纯生啤酒即生啤酒。由于在生产过程中没有经过巴氏杀菌或瞬时杀菌，避免了加热造成的风味物质和营养成分的破坏，保持了啤酒的新鲜口味和营养成分，而且保质期相对较长，可达180天，兼顾了鲜啤酒和熟啤酒各自的优点。2.全厂工艺流程2.1产品设计标准本课题设计淡色啤酒，采用国家标准GB49272001作为依据。标准定义：淡色啤酒色度5EBC14EBC的啤酒。2.1.1感官标准表21 感官标准表项目优级一级二级外观透明度清凉透明，无明显悬浮物和沉淀物无明显沉淀物浊度，EBC0.91.21.5泡沫形态泡沫细腻，挂杯泡沫较细腻，挂杯泡沫较粗泡特性， s瓶装200170120罐装170150香气口味有明显的啤酒花香气，口味纯正，酒体协调柔和，无异味。有较明显啤酒花香气，口味纯正，酒体协调柔和，无异味。有酒花香气，无异味。1. 对非瓶装的鲜啤酒无要求。2. 对桶装啤酒无要求。2.1.2理化标准表22 理化标准表项目优级一级二级酒精度，%（V/V）或%（m/m）14.4P5.5（4.3）5.2（4.1）12.1 P-14.0 P4.7（3.7）4.5（3.5）11.1 P-12.0 P4.3（3.4）4.1（3.2）10.1 P-11.0 P4.0（3.1）3.7（2.9）8.1 P-10.0 P3.6（2.8）3.3（2.6）8.0P3.1（2.4）2.8（2.2）原麦汁浓度，P10.1 PX-0.310.0 PX-0.2总酸mL/100mL14.1 P3.510.1 P-14.0 P2.610.0 P2.2二氧化碳，%（m/m）0.40-0.650.35-0.65双乙酰mg/L0.100.150.20蔗糖转化酶活性呈阳性1.不包括低醇啤酒。2.“X”为标签上标注原麦汁浓度，“-0.3”“-0.2”为允许的负偏差3.桶装啤酒二氧化碳不小于0.25%（m/m）.4.仅对生啤酒和鲜啤酒有要求。2.1.3卫生标准应符合GB27581981 发酵酒卫生标准表23 发酵卫生标准表项目指标生啤酒熟啤酒细菌总数，（个/mL）50大肠菌群，（个/mL）5032.2原料简介酿造啤酒的四种基本原料是大麦（麦芽）、酒花、水、酵母、辅料（大米）。原料是啤酒质量的基础，在啤酒生产中具有极其重要的作用。2.2.1大麦和麦芽大麦是啤酒生产的主要原料。分类：根据大麦籽粒生长的形态，可分为六棱大麦、 四棱大麦和二棱大麦。其中二棱大麦的麦穗上只有两行籽粒，籽粒皮薄、大小均匀、饱满整齐，淀粉含量较高，蛋白质含量适当，浸出率高，溶解度较好，是啤酒生产的最好原料。生产中是先将大麦制成麦芽，再用来酿造啤酒。麦芽的成分和质量直接影响啤酒的风味和质量，故称麦芽为“啤酒的骨架”。如今啤酒种类日趋多样化，许多产品以其特有的泡沫、色度、香味、口味以及丰满性在市场上占有特殊地位。这意味着要生产不同的啤酒，就应添加一些特别的麦芽，以突出该产品的典型特征，这些麦芽被称为特种麦芽。特种麦芽能赋予啤酒以特殊的性质，影响到啤酒的生产过程、色香味及其稳定性，一般分为小麦麦芽、焦香麦芽和黑麦芽等。小麦芽一般色度不高，酶活力较强，主要用来调节麦汁的性质，一般只掺用5%-10%，以提高啤酒的醇厚性和泡沫性能。焦香麦芽酶活力很微弱或没有，并有浅色和深色之分，色度在40140EBC之间，多用于制造中等浓色啤酒，能增进啤酒的醇厚性，给予一种焦糖和麦芽香味，并有利于改善啤酒的酒体、泡沫性和非生物稳定性，在上面啤酒及下面啤酒中应用均很普遍。使用量一般为啤酒原料的3%15%。黑麦芽多用于酿造深、浓色啤酒和黑啤酒，以增加啤酒色度和焦苦味，使用量一般为啤酒原料的5%15%。2.2.2大米大米是最常用的辅助原料。添加大米的啤酒，色泽浅、口味清爽、泡沫细腻、酒花香味突出、非生物性好。大米淀粉含量高，蛋白质、多酚类 物质、脂肪含量较麦芽低。化学成分：水分1l13，淀粉7685，浸出物9095，蛋白质611，脂肪0.2 1.0。国内一般添加量为2550。大米用量过大时，会造成麦汁-氨基氮含量过低，影响酵母的 繁殖和发酵。2.2.3啤酒花酒花，学名蛇麻，又叫啤酒花。添加酒花的重要作用：赋予啤酒爽口的苦味和愉快的香味；增肌啤酒的泡持性；增加买只和啤酒的防腐能力；酒花与麦汁共同煮沸，能促进蛋白质凝固，有利于麦汁的澄清，有利于啤酒的非生物稳定性。但由于新鲜酒花干燥后制成的全酒花，具有不易保管、不便运输、有效成分利用率不高等缺陷，所以酒花制品普遍受到欢迎。常用酒花制品 颗粒酒花、酒花浸膏、酒花油等。2.2.4酵母酵母是用以进行啤酒发酵的微生物。酵母的种类和质量不同将影响酵母的发酵和成品啤酒的质量。酵母营养丰富，蛋白质含量达50%,酵母多糖达25%-30%,还含有丰富的维生素和矿物质。啤酒酵母不仅含有丰富的营养和提高人体免疫力之功能，而且还具有增香、增鲜、调味之功效。2.2.5水水在啤酒中水占90%左右，酿造用水的质量好坏，直接影响到啤酒的质量与风味，啤酒酿造用水是指糖化用水和洗涤麦槽用水，这两部分水直接参与工艺反应，它是啤酒的主要成分，在麦汁制备以及发酵过程中，许多物理变化、酶反应、生物化学和生物学的变化都与水质直接有关，所以酿造用水是决定啤酒质量的重要因素之一。因此，对水的选择是很重要的工作。酿造用水质量要求：通常，软水适于酿造淡色啤酒，碳酸盐含量高的硬水适于酿制浓色啤酒。淡色啤酒用水要求为：无色，无臭，透明，无浮游物，味纯正，无生物污染；硬度低；铁、锰含量低（含量高对啤酒的色、味有害，而且能引起喷涌现象）；不含亚硝酸盐。2.3生产工艺流程图 图2-1啤酒生产工艺流程图2.4生产工艺要点啤酒的生产主要包括麦芽制备、麦汁制造、发酵、后处理及包装四大工艺流程。2.4.1麦芽制备大麦是酿制啤酒的主要原料，酿制过程中需把大麦制成麦芽，生产上称为麦芽制备。麦芽制备主要有三大步骤：浸麦、发芽、干燥。浸麦 使麦芽吸收发芽所需要的一定量水分的过程，称为大麦的浸渍，简称浸麦。包括洗麦、浸麦和通风三个过程。经浸渍后的大麦称为浸渍大麦。浸麦是为了供给大麦发芽时所需的水分，给以充足的氧气，使之开始发芽。与此同时还可洗涤麦粒，除去浮麦，除去麦皮中对啤酒有害的物质。浸麦水最好使用中等硬度的饮用水，不得存在有害健康的有机物，应无漂浮物。水中亚硝酸盐含量达到一定量时，对发芽有抑制作用。水中含铁、锰过多， 会使麦芽表面呈灰白色。碱性的水，会提高皮壳的办渗透性，增加水的铁含量， 限制沉降作用，甚至影响色泽。大麦经浸渍后的含水百分率，称为浸麦度。它既是浸麦效果的最终表现形式 之一，又是大麦发芽的要素之一，成为制麦工艺关键的一个工艺控制点。发芽 浸渍大麦在理想控制的条件下发芽，生成适合啤酒酿造所需要的新鲜麦芽的过程，称为发芽。然后送入焙燥系统制成啤酒麦芽。因此，发芽是一种生理生化过程。大麦发芽的目的：激活原有的酶；生成新的酶；物质转变。发芽工艺条件主要控制浸麦度、发芽温度、发芽时间和通风。大麦发芽的方法按设置条件，可分为地板式、通风式、塔式和连续式等。干燥 未干燥的麦芽称为绿麦芽，绿麦芽含水分高，不能贮存，也不能进入糖化工序，必须经过干燥。通过干燥，可以使麦芽水分下降至 5%以下，利于贮藏；终止化学生物学变化，固定物质组成；去除绿麦芽的生青味，产生麦芽特有的色、香、味；容易除去麦根。除根 根芽对啤酒酿造没有意义，并影响啤酒质量。根芽吸湿性强，能够很快吸收环境的水分，使干燥麦芽含水量重新提高；根芽含有不良的苦味，影响啤酒的口 味；根芽能使啤酒的色度增加。所以麦芽干燥后应将根芽除掉。2.4.2麦汁制备麦汁制备通常在工厂又称为糖化。麦芽及辅料必须经过这个过程，制成各种成分含量适宜的麦汁，才能由酵母发酵酿成啤酒。麦汁制造的全过程，可分为麦芽及辅料的粉碎、醪的糖化、过滤、麦汁煮沸、冷却五道工序。啤酒是发酵后直接饮用的饮料酒，因此，麦汁的颜色，芬香味、麦汁组成有一些会影响啤酒的风味、有一些影响发酵、最终也影响啤酒的风味。麦汁组成中影响发酵的主要因子是：原麦汁浓度、溶氧水平、PH值、麦汁可发酵性糖含量、-氨基酸、麦汁中不饱和脂肪酸含量等。麦芽及辅料的粉碎 麦芽及其辅料原料在进行糖化前必须先进行粉碎。粉碎是为了增加原料和水的接触面积，使原料及麦芽内可溶物质浸出，促进难溶物质溶解。原料粉碎的程度和糖化制成麦汁的组成及原料利用率的高低有着密切的关系。粉碎时要控制麦芽及其辅料适宜的粉碎度，有助于较好地处理质量较差的麦芽，降低麦皮的浸出物含量，加快糖化过程的物质溶解，缩短糖化时间，提高收率，使糖化过程的自动化操作处于最佳状态。糖化 糖化是麦汁制备的最主要的部分。糖化是指利用麦芽本身所含有的各种水解酶(或外加酶制剂)，在适宜的条件(温度、PH值、时间等)下，将麦芽和辅助原料中的不溶性高分子物质(淀粉、蛋白质、半纤维素等)分解成可溶性的低分子物质(如糖类、糊精、氨基酸,肽类等)的过程。由此制得的溶液就是麦汁，此过程称为“糖化”。糖化过程是原料的分解和萃取过程，它主要是依靠麦芽中各种水解酶的酶促分解，而水和热力作用是协助酶促分解和浸取过程。糖化过程是一个非常复杂的生化过程。糖化醪过滤 麦芽醪过滤就是要获得澄清麦汁。麦芽醪的过滤包括如下三个过程：残留在糖化醪中的耐热性的淀粉酶，将少量的高分子糊精进一步液化，使之全部转变成无色糊精和糖类，提高原料浸出物收率；从麦芽醪中分离出“头号麦汁”；用热水洗涤麦糟，洗出吸附于麦糟的可溶性浸出物，得到“二滤、三滤麦汁”。麦汁的煮沸 麦汁的煮沸主要是为了蒸发多余水分，使麦汁浓缩到规定浓度；为了破坏酶的活力，防止淀粉酶等继续作用，稳定可发酵性糖与糊精的比例，稳定麦汁组成；同时能达到麦汁灭菌，特别是乳酸菌等杂菌，避免发酵时产生酸败，以保证最终产品的质量。冷却 麦汁煮沸定型后，必须立即进行冷却，目的在于麦汁冷却至定型温度，适合酵母发酵的需要；充入一定量的氧气以利酵母繁殖；除去麦汁煮沸及冷却时凝聚的沉淀物和酒花，以利发酵和提高啤酒质量。冷却要求时间短，麦汁无细菌且不浑浊，沉淀损失少，操作简单。2.4.3发酵啤酒发酵过程是啤酒酵母在一定的条件下，利用麦汁中的可发酵性物质而进行的正常生命活动，其代谢的产物就是所要的产品啤酒。由于酵母类型的不同，发酵的条件和产品要求、风味不同，发酵的方式也不相同。根据酵母发酵类型不同可把啤酒分成上面发酵啤酒和下面发酵啤酒。一般可以把啤酒发酵技术分为传统发酵技术和现代发酵技术。现代发酵主要有圆柱露天锥形发酵罐发酵、连续发酵和高浓稀释发酵等方式，目前主要采用圆柱露天锥形发酵罐发酵。发酵分前发酵、主发酵和后发酵。所谓前发酵，实际上是接种酵母处于休眠阶段，酵母和麦汁接触后，有较长生长滞缓期，才能进入出芽繁殖细胞浓度，发酵麦汁表面开始起沫，此阶段为前发酵。主发酵是啤酒发酵的主要阶段，也是啤酒发酵的第一阶段，主要内容是啤酒酵母菌对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵，生成酒精和CO2以及其他一些物质，以构成啤酒的主要成分。主发酵过程工艺的控制很重要，重点控制的是温度、浓度和时间。三者互相制约，又相辅相成。2.4.4后处理及包装经过发酵后的成熟啤酒液，其残余酵母和蛋白质凝固物等沉积于贮酒罐底部，少量仍悬浮于酒液中，必须经过过滤将其除去，以得到清亮透明的啤酒。这样既可使啤酒的外观富有吸引力，又可大大改善啤酒的生物稳定性与非生物稳定性。然后，才可进行包装。啤酒过滤或分离的方法有：滤棉法、硅藻土法、板式过滤法、微孔薄膜过滤法、离心分离法。较合理的工艺是联合方式处理，硅藻土法与离心分离法常作粗滤，板式过滤法和微孔薄膜过滤法作精滤。单用滤棉过滤法或硅藻土过滤法一次处理可制新啤酒，但不能达到无菌水平。成熟啤酒经过过滤以后，即可包装出厂。啤酒包装是啤酒生产的最后一道工序，对啤酒质量与外观有直接的影响。啤酒的包装方式，根据销售需要而分为瓶装啤酒、罐装啤酒和桶装啤酒等几种。一般在当地销售的啤酒以不经杀菌的桶装或瓶装、罐装鲜(生）啤酒为主,而运至外地销售的以及出口啤酒，则通常是经过杀菌的瓶装或罐装熟啤酒，或经无菌过滤的纯生啤酒，其保质期较长。3.设计工艺计算3.1全场物料衡算3.1.1工艺指标根据我国啤酒生产情况，有关生产原料配比、工艺指标及生产数据如下表：表31 基础工艺指标表项目名称百分比（%）项目名称百分比（%）定 额 标 准无水麦芽浸出率75原料配比麦芽70大米30无水大米浸出率95啤酒损失率（对热麦汁）冷却损失4.5发酵损失1原料利用率98过滤损失0.8麦芽水分6装瓶损失0.7大米水分12总损失73.1.2对100Kg原料（75%麦芽、25%大米）生产啤酒物料衡算1.热麦汁计算原料收得率麦芽收得率为：0.75（1006）10070.5大米收得率为：0.95（10012）10083.6混合原料收得率为：0.98（0.7070.50.3083.6）10072.94由此，100kg混合原料可制得11P热麦汁量为：72.9411100663.09kg又知11P麦汁在20时的相对密度为1.0442，而100热麦汁比20时的体积增加1.04倍，故100热麦汁体积为：663.091.04421.04660.42L2.冷麦汁量：660.42（14.5）630.70 L3.发酵液量：630.70（11）624.39L4.过滤酒量：624.39（10.8）619.39L5.成品啤酒量：619.39（10.7）615.05L6.酒花耗用量：每100L热麦汁加入酒花量定为0.28kg则100Kg原料耗用酒花量为: 660.42/1000.28=1.85kg7.湿糖化糟：设排出湿麦糟含水80 ，麦糟：70（16）（10075）（10080）82.25kg大米糟：30（112）（10095）（10080）6.6kg湿糖化糟：82.256.688.85kg8.酒花糟：设酒花糟在麦汁中浸出率40，酒花糟含水量按80计算，酒花糟 1.85（140）（180%）5.55kg9.酵母量(以商品干酵母计)： 生产100L啤酒可得商品酵母1kg，则生产615.05L啤酒可得6.1505kg干酵母湿酵母含水分 85，酵母固形物6.15（185）0.92 kg含水分 7的商品干酵母0.921（17）0.99kg3.1.3生产100L啤酒物料衡算由上面计算可知100kg混合原料可生产11P成品啤酒615.05L 1.生产100L11P淡色啤酒需耗混合原料为：100615.0510016.26kg2.麦芽耗用量：16.267011.38kg3.大米耗用量：16.26304.88kg4.酒花耗用量：100L麦汁中加入酒花量为 0.28kg，则100L11P啤酒耗用酒花量： 660.42/615.050.28=0.3kg5.热麦汁量：660.42615.05100107.38L 6.冷麦汁量：630.70615.05100102.54L7.发酵液量：624.39615.05100101.52L 8.过滤酒量：619.39615.05100100.71L9.成品酒量：615.05615.05100100L10.湿糖化糟量：设排出的湿麦糟水份含量为80，则湿麦糟量（10.06）（10075）（10080）11.3813.37 kg 湿大米糟量（10.12）（10095）（10080）4.881.07kg综上可得湿糖化糟量 13.371.0714.44kg11酒花糟量：设麦汁煮沸过程中酒花浸出率为40，且酒花糟水份含量为80，则酒花糟量（10040）（10080）0.30.9kg12.酵母量(以商品干酵母计)： 生产100L啤酒可得2kg湿酵母泥，其中一半作生产接种用，一半作商品酵母用即1kg，湿酵母泥含水分85 酵母固形物量：1（10085）1000.15kg 那么含水分7的商品干酵母量为：0.15100（1007）0.16kg 3.1.4年产20万吨啤酒糖化一次物料衡算生产旺季每天糖化 7次，旺季以170天计，占年产量70，淡季每天糖化4次， 均留10天检修，以170天计。则每年总糖化次数7170+41701870次（11P 淡色啤酒密度1.012 kg/L）1.每次糖化啤酒量为：20000010001.0121870=105683.66L2.消耗混合原料为：105683.6616.2610017184.16kg3.消耗麦芽为：17184.167012028.91kg4.消耗大米为：17184.16305155.25 kg5.消耗酒花为：0.3105683.66100317.05 kg6.热麦汁为：107.38105683.66100113483.11L7.冷麦汁为：102.54105683.66100108368.02L8.湿糖化糟为：14.44105683.6610015260.72 kg9湿酒花糟为：0.9105683.66100951.15kg10.发酵液为：101.52105683.66100107290.05L11.过滤液为：100.71105683.66100106434.01L12.成品酒为：100105683.66100105683.66L13.商品干酵母为：0.16105683.66100169.09kg由前述的的三项生产物料衡算计算结果整理得全厂生产物料衡算表，如下所示：表32 全厂物料衡算表物料名称单位100Kg原料100L啤酒物料糖化一次物料衡算年产20万吨啤酒衡算混合原料Kg10016.2617184.1632134379.2麦芽Kg7011.3812028.9122494061.7大米Kg304.885155.259640317.5酒花Kg1.850.3317.05592883.5热麦汁L660.42107.38113483.11212213415.7冷麦汁L630.70102.54108368.02202648197.4湿糖化糟Kg88.8514.4415260.7228537546.4湿酒花糟Kg5.550.9951.151778650.5发酵液L624.39101.52107290.05200632393.5过滤液L619.39100.71106434.01199031598.7商品干酵母Kg0.990.16169.09316198.3成品酒L615.05100105683.66197628444.2全年实际生产成品酒量为：197628444.21.102217786545.5Kg21.7786万吨3.2糖化车间热量衡算3.2.1糖化工艺流程图图3-1 糖化工艺流程图3.2.2糖化用水消耗热量Q1根据工艺，糊化锅加水量为: G1（5155.25+1031.05）4.527838.35kg式中，5155.25 为糖化一次的大米粉量，1031.05kg 为糊化锅中加入的麦芽粉量(大米的 20)而糖化锅中的加水量为：G210997.863.538492.51kg式中，10997.86 为糖化一次糖化锅投入的麦芽量，即12028.911031.0510997.86kg综上所述，糖化总用水量为：GwG1G227838.3538492.51= 66330.86kg自来水平均温度取t18，而糖化配料用水温度 t50 比热容 Cw 4.18kJ/kg.K故耗热量：Q1GwCw(tt)66330.864.18(5018)8872415.83kJ3.2.3第一次米醪煮沸耗热量 Q21.糊化锅内米醪由初温t0加热至 100，耗热量Q2: Q2G米醪.C米醪(100t0)(1)计算米醪的比热容：C米醪由经验公式C谷物0.01（100W）C04.18w进行计算，式中 w 为含水百分率，C0 为绝对谷物比热容，C01.55 kJ/kg.KC麦芽0.01(1006)1.554.1861.71 kJ/kg.KC大米0.01(10012)1.554.18121.87 kJ/kg.KC米醪(G大米C大米G麦芽C麦芽G1Cw)(G大米G麦芽G1)3.76kJ/kg.K(2)米醪的初温 t0 设原料初温为 18，而热水为 50，则G米醪G大米G麦芽G15155.25+1031.0527838.3534024.65kgt0(G大米C大米G麦芽C麦芽)18G1Cw50 G米醪C米醪 (5155.251.87+1031.051.71)18+27838.354.1850 (34024.653.76)47.1 (3)代入式 Q2G米醪C米醪（100t0） 34024.653.76（10047.10） 6767638.98kJ2.煮沸过程蒸汽带出的热量 Q2煮沸时间30min，蒸发量为每小时5，则蒸发水份量V1G米醪530 6034024.6553060 850.62kg故， Q2V1I850.622257.21920011 kJ式中，I为煮沸温度约100下水的汽化潜热（kJ/kg）3.米醪升温和第一次煮沸过程的热损失为前两次耗热量的 15，即：Q2（115）（Q2Q2）1.15（6767638.981920011） 9990797.48kJ3.2.4第二次煮沸前混合醪升温到 70的耗热量 Q3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 63，所以混合前米醪应先从 10