厭氧發(fā)酵設(shè)備的認(rèn)知與操作

啤酒生產(chǎn)工藝計(jì)算機(jī)仿真操作實(shí)訓(xùn)一、實(shí)訓(xùn)目的（1）熟悉啤酒生產(chǎn)工藝；（2）掌握啤酒生產(chǎn)工藝計(jì)算機(jī)仿真的開(kāi)、停車(chē)操作及工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)；（3）熟悉啤酒生產(chǎn)工藝計(jì)算機(jī)仿真操作過(guò)程中常見(jiàn)的異?，F(xiàn)象及處理方法。

1設(shè)備一覽表二、實(shí)訓(xùn)簡(jiǎn)介序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備規(guī)格備注1糊化鍋100L用于加熱煮沸大米或其他輔料粉和部分麥芽粉醪液，使淀粉糊化和液化的設(shè)備。2糖化鍋200L用于麥芽粉淀粉及蛋白質(zhì)的分解，并與已糊化的輔料醪混合，維持醪液在一定的溫度，使醪液進(jìn)行淀粉糖化，以制備麥汁。3過(guò)濾槽200L用于過(guò)濾糖化后的麥醪，使麥汁與麥糟分開(kāi)，得到清亮麥芽汁的設(shè)備。4煮沸鍋230L用于過(guò)濾后麥汁煮沸和加入酒花，使麥汁達(dá)到一定濃度的設(shè)備。5旋沉槽200L用于煮沸后熱凝固物的分離。6冷卻器

用于發(fā)酵醪液的冷卻，使醪液達(dá)到合適的發(fā)酵溫度。7發(fā)酵罐200L用于啤酒發(fā)酵和部分冷凝固物的沉淀分離，在啤酒酵母參與下將可發(fā)酵性糖和氨基酸等分解成酒精。8硅藻土過(guò)濾機(jī)

用于過(guò)濾未分離完全的雜質(zhì)，保證啤酒的口味。9清酒罐200L貯酒2主要操作條件及工藝指標(biāo)指標(biāo)單位推薦值備注糊化鍋流量自來(lái)水Kg/h270（開(kāi)度：50）糊化鍋進(jìn)自來(lái)水流量

加熱蒸氣Kg/h10（開(kāi)度：50）糊化鍋加熱蒸氣流量

排液Kg/h254（開(kāi)度：50）糊化鍋向糖化鍋排液流量

原料量自來(lái)水Kg90.00

大米Kg10.00

麥芽Kg1.5（大米量的15%）

溫度溫度1℃30加熱到30℃，有利于淀粉酶的浸出

溫度2℃70加熱到70℃，有利于α-淀粉酶的作用

溫度3℃100輔料醪的煮沸稱(chēng)為預(yù)煮，預(yù)煮可進(jìn)一步使淀粉充分糊化，提高浸出率，同時(shí)提供混合糖化醪升溫所需的熱量

壓力加熱套壓力MPa<0.3

反應(yīng)時(shí)間保持時(shí)間1min20保證短鏈糊精成生

保持時(shí)間2min40使淀粉充分糊化

糖化鍋流量自來(lái)水Kg/h270（開(kāi)度：50）糖化鍋進(jìn)自來(lái)水流量

糊化鍋來(lái)料Kg/h254（開(kāi)度：50）自糊化鍋來(lái)料流量

加熱蒸氣Kg/h10（開(kāi)度：50）糖化鍋加熱蒸氣流量

排液Kg/h254（開(kāi)度：50）糖化鍋向過(guò)濾槽排液流量

原料量自來(lái)水Kg96.00

麥芽Kg24.50

溫度溫度1℃37加熱到30℃，有利于各種酶的浸出

溫度2℃50有利于羧肽酶的作用，低分子含氮物質(zhì)的形成。溫度3℃65保證最高量的麥芽糖形成

溫度4℃78麥芽a-淀粉酶和某些耐高溫的酶的繼續(xù)作用

壓力加熱套壓力MPa<0.3

反應(yīng)時(shí)間保持時(shí)間1min20保證各種酶的充分浸出

保持時(shí)間2min40保證含氮物質(zhì)的充分轉(zhuǎn)化

保持時(shí)間3min70保證最高量的麥芽糖形成

過(guò)濾槽流量糖化鍋來(lái)料Kg/h254（開(kāi)度：50）自糖化鍋來(lái)料流量

回流流量Kg/h200（開(kāi)度：50）過(guò)濾槽回流量

排液Kg/h254（開(kāi)度：50）過(guò)濾槽向煮沸鍋排液流量

過(guò)濾時(shí)間過(guò)濾時(shí)間min20

煮沸鍋流量過(guò)濾槽來(lái)料Kg/h254（開(kāi)度：50）自過(guò)濾槽來(lái)料流量

加熱蒸氣Kg/h10（開(kāi)度：50）煮沸鍋加熱蒸氣流量

排液Kg/h254（開(kāi)度：50）煮沸鍋向旋沉槽排液流量

溫度煮沸溫度℃105

壓力加熱套壓力MPa<0.3

反應(yīng)時(shí)間保持時(shí)間1min90

旋沉槽流量煮沸鍋來(lái)料Kg/h254（開(kāi)度：50）自煮沸鍋來(lái)料流量

排液Kg/h254（開(kāi)度：50）旋沉槽向發(fā)酵罐排液流量

反應(yīng)時(shí)間旋沉?xí)r間1min30

發(fā)酵罐

流量旋沉槽來(lái)料Kg/h254（開(kāi)度：50）自旋沉槽來(lái)料流量

自來(lái)水Kg/h10（開(kāi)度：50）換熱器冷卻自來(lái)水流量

冰水Kg/h10（開(kāi)度：50）換熱器冷卻冰水流量

排液Kg/h2540（開(kāi)度：50）發(fā)酵罐向清酒罐排液流量

原料量酵母量L2

氧氣量mg/L6~8

溫度前發(fā)酵℃9前發(fā)酵溫度

封罐℃12封罐溫度

后發(fā)酵℃0后發(fā)酵溫度

壓力前發(fā)酵MPa0.03前發(fā)酵壓力

封罐MPa0.14封罐壓力

后發(fā)酵MPa0.14后發(fā)酵壓力

發(fā)酵時(shí)間前發(fā)酵h72~96前發(fā)酵時(shí)間

封罐h96封罐時(shí)間

后發(fā)酵h72~120后發(fā)酵時(shí)間

清酒罐

流量發(fā)酵罐來(lái)料Kg/h254（開(kāi)度：50）自發(fā)酵罐來(lái)料流量

溫度貯酒溫度℃0

壓力貯酒壓力MPa0.14

三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容1糊化鍋操作1、設(shè)備檢查：檢查閥門(mén)、儀表及水、電、汽供應(yīng)是否正常。2、打開(kāi)閥V2，在糊化鍋內(nèi)加水；待加水90kg后關(guān)閉閥V2，停止加水。3、打開(kāi)閥V8，給糊化鍋加熱；待加熱至30℃，關(guān)閉閥V8，停止加熱，糊化鍋處于保溫狀態(tài)。4、啟動(dòng)攪拌；打開(kāi)進(jìn)料閥，選擇進(jìn)料量，投入麥芽及大米粉；然后關(guān)閉進(jìn)料閥。5、打開(kāi)閥V8，給糊化鍋加熱；待加熱至70℃，關(guān)閉閥V8，停止加熱，并保溫20min。罐。6、打開(kāi)閥V8，給糊化鍋加熱；待加熱至100℃，關(guān)閉閥V8，停止加熱，并保溫40min。7、糊化鍋空出后，打開(kāi)閥V2，用水沖洗。2糖化鍋操作1、打開(kāi)閥V12，在糖化鍋內(nèi)加水；待加水96kg后，關(guān)閉閥V12，停止加水。2、打開(kāi)蒸汽閥V13，給糖化鍋加熱；待加熱至37℃，關(guān)閉閥V13，停止加熱，糊化鍋處于保溫狀態(tài)3、啟動(dòng)攪拌；打開(kāi)進(jìn)料閥，選擇進(jìn)料量，進(jìn)料；待進(jìn)料完畢后，關(guān)閉進(jìn)料閥。4、停止攪拌，靜止20min。5、啟動(dòng)攪拌。6、打開(kāi)蒸汽閥V13，給糖化鍋加熱；待加熱至50℃，關(guān)閉閥V13，停止加熱，糊化鍋處于保溫狀態(tài)。7、停止攪拌，保溫40min。8、啟動(dòng)攪拌。9、打開(kāi)閥V4；啟動(dòng)泵P1；打開(kāi)閥V6、V7，將糊化鍋醪液泵入糖化鍋。10、停止攪拌，靜置70min。11、啟動(dòng)攪拌。12、打開(kāi)蒸汽閥V13，給糖化鍋加熱；待加熱至78℃，關(guān)閉閥V13，停止加熱，糊化鍋處于保溫狀態(tài)。13、糖化鍋空出后，打開(kāi)閥V12，用水沖洗。3過(guò)濾槽操作1、打開(kāi)閥V3；啟動(dòng)泵P1；打開(kāi)閥V23，將糖化鍋醪液排入過(guò)濾槽。2、同時(shí)啟動(dòng)耕刀旋轉(zhuǎn)，使麥糟分布均勻。3、醪液全部泵入后，關(guān)閉閥V3、泵P1、閥V23。4、停止耕刀轉(zhuǎn)動(dòng)，并使耕刀上升，靜止20min。5、打開(kāi)閥V25；啟動(dòng)回流泵P2，打開(kāi)閥V24，進(jìn)行回流。6、排糟。7、加水清洗過(guò)濾槽。4煮沸鍋操作1、待過(guò)濾槽濾液澄清后，打開(kāi)閥V25；啟動(dòng)倒醪泵P2；打開(kāi)閥V26，將過(guò)濾槽醪液排入煮沸鍋。2、待醪液全部倒入后，關(guān)閉閥V25、V26、泵P2。3、打開(kāi)蒸汽閥V35（加熱前打開(kāi)廢氣閥VD9），加熱煮沸。4、麥汁煮沸開(kāi)鍋10min，添加苦型酒花。5、麥汁煮沸開(kāi)鍋30min，添加香型酒花。6、麥汁煮沸終前10min，添加苦型酒花。7、待麥汁達(dá)到一定濃度，關(guān)閉蒸汽閥V35，煮沸鍋處于保溫狀態(tài)。5旋沉槽操作1、打開(kāi)閥V32，啟動(dòng)泵P3，打開(kāi)閥V33，將醪液倒入旋沉槽。2、待醪液全部倒入后，關(guān)閉閥V32，V33，泵P2；靜止30min。3、醪液排完后，沖洗旋沉槽。6發(fā)酵罐操作1、檢查設(shè)備。2、進(jìn)行4步法洗滌發(fā)酵罐（水洗—火堿洗—水洗—雙氧水洗）。3、接種，添加酵母（接種前先設(shè)定發(fā)酵時(shí)間、壓控上下限和發(fā)酵溫度）。4、打開(kāi)自來(lái)水閥V41。5、打開(kāi)冰水進(jìn)口閥VD17，出口閥V42。6、打開(kāi)閥V38，啟動(dòng)泵P3，打開(kāi)閥V34，進(jìn)行麥汁冷卻。7、啟動(dòng)萬(wàn)能泵，打開(kāi)閥VD20，向發(fā)酵罐進(jìn)料。8、打開(kāi)充氧閥，充氧。9、保證溶氧量為6-8mg/L，關(guān)閉充氧閥。10、進(jìn)料完畢后，關(guān)閉旋沉槽出口閥、泵P3及發(fā)酵罐進(jìn)料閥、萬(wàn)能泵。11、糖度降至4.2±0.2°BX，關(guān)閉閥V51封罐,重新設(shè)定壓控上下限及發(fā)酵溫度。12、后發(fā)酵期間，設(shè)定溫度使降溫至0℃（還原結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)在24h內(nèi)降溫至0℃，并保持；同時(shí)保持罐內(nèi)壓力位0.14MPa），打開(kāi)排液閥，將酵母排出。13、打開(kāi)出酒閥VD19，啟動(dòng)萬(wàn)能泵，打開(kāi)閥VD22，將物料排至清酒啤酒錐底罐的操作實(shí)訓(xùn)一、實(shí)訓(xùn)目的（1）熟悉啤酒錐底罐的結(jié)構(gòu)、工作原理、技術(shù)性能；（2）掌握啤酒錐底罐的開(kāi)、停車(chē)操作及工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)；（3）熟悉啤酒錐底罐操作過(guò)程常見(jiàn)異常現(xiàn)象及處理方法。

1.結(jié)構(gòu)錐底罐的結(jié)構(gòu)如圖7.4-1所示。二、啤酒錐底罐的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)圖7.4-1圓筒體錐底罐1—頂蓋；2—通道支架；3—人孔；4—視鏡；5—真空閥；6—安全閥；7—自動(dòng)清洗裝置；8—罐身；9—冷卻套；10—冷媒出口；11—冷媒進(jìn)口；12—溫度計(jì)；13—采樣閥；14—罐底；15—壓力表；16—二氧化碳出口；17—壓縮空氣、洗滌用水進(jìn)口；18—麥汁進(jìn)口、酵母和啤酒出口錐底罐為圓筒體、上橢圓或碟形封頭、下圓錐形，以不銹鋼材料制成，為耐壓容器，根據(jù)工作壓力的要求應(yīng)設(shè)置安全閥，同時(shí)由于放料速度較快有可能造成一定的負(fù)壓；另外由于堿水洗罐，堿性物質(zhì)能與二氧化碳起反應(yīng)會(huì)形成真空，因此必須設(shè)置真空安全閥，其作用是允許空氣進(jìn)入罐內(nèi)，以建立罐內(nèi)外壓力的平衡；罐身設(shè)置冷卻夾套2~4段；罐的上部封頭設(shè)有人孔、安全閥、壓力表，二氧化碳排出口，CIP清洗系統(tǒng)入口等。2.特點(diǎn)錐底罐是目前國(guó)內(nèi)外廣泛使用的設(shè)備，既可用于上面發(fā)酵啤酒，又可用于下面發(fā)酵啤酒。它有以下優(yōu)點(diǎn)：①錐底罐是密閉罐，可作發(fā)酵罐用，也可做貯酒罐用，方便酵母的回收；②方便CO2洗滌，除去啤酒的生青味，加速啤酒的成熟。同時(shí)由于具備采用加壓、升溫的操作，生產(chǎn)靈活，可以縮短生產(chǎn)周期；③本身有冷卻夾套，容易控制發(fā)酵溫度，可滿足生產(chǎn)工藝要求；④實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，滅菌較徹底，雜菌污染機(jī)會(huì)少，有利于無(wú)菌操作，符合現(xiàn)代工業(yè)要求；⑤提高了酒花利用率，減少酒花的用量，改善了啤酒的泡持性。圓筒體錐底罐的缺點(diǎn)及技術(shù)處理：①酒液澄清慢。因此，對(duì)麥芽有一定的質(zhì)量要求，對(duì)酵母的品種有一定要求。應(yīng)選用凝聚性強(qiáng)的品種，或采用高速離心機(jī)分離酵母并選用啤酒生產(chǎn)用麥芽；②主發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生大量的泡沫，罐的利用率低，因此，在操作過(guò)程中應(yīng)盡可能地減少溶氧才不至于出現(xiàn)竄沫現(xiàn)象，同時(shí)菌種與泡沫的產(chǎn)生也有一定的關(guān)系，特別是菌種的前幾代，有很強(qiáng)的發(fā)酵能力，雖通過(guò)控制溶氧也難以控制大量的泡沫產(chǎn)生，在這種情況下，可通過(guò)減少酵母的添加量來(lái)進(jìn)行控制；③酒液中二氧化碳含量不均勻，由于流體的靜壓作用，二氧化碳在酒內(nèi)形成濃度梯度，上層和下層的二氧化碳含量相差很大，以致酒液中二氧化碳分布不一，可通過(guò)用導(dǎo)管出酒加以解決。1.實(shí)訓(xùn)裝置濟(jì)南中德啤酒有限責(zé)任公司的CG啤酒設(shè)備生產(chǎn)線（批產(chǎn)量1000升）。2.設(shè)備安裝調(diào)試安裝完管道、閥門(mén)、壓力表及其附件后，用自來(lái)水充壓發(fā)酵罐至0.18～0.2MPa，保壓時(shí)間2小時(shí)，無(wú)異常方可清洗（無(wú)泄壓現(xiàn)象方可試投料），逐個(gè)測(cè)試發(fā)酵罐。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容3.設(shè)備的保養(yǎng)及維護(hù)發(fā)酵罐投產(chǎn)后需要有人全天值班，并填寫(xiě)值班記錄。每班要檢查壓力表、溫度計(jì)靈敏度是否正常，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整。出酒快結(jié)束時(shí)，要適當(dāng)調(diào)高控制溫度1～2℃，以防結(jié)冰損壞酒體。4.設(shè)備操作及異?，F(xiàn)象處理（1）壓力設(shè)定下線設(shè)定：用小的“一字”型螺絲刀，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整，帶動(dòng)調(diào)整撥動(dòng)桿，移動(dòng)到下限控制針的下方，下壓壓力表的螺帽，撥動(dòng)下限控制針到要求的位置。上限設(shè)定：用上述同樣的調(diào)整方法，反方向調(diào)整上限控制針到要求的位置。（2）基本參數(shù)發(fā)酵罐壓力參數(shù)：0.03±0.01~0.14±0.01MPa（3）發(fā)酵控制當(dāng)進(jìn)行發(fā)酵操作時(shí)，輕觸主顯界面相應(yīng)“發(fā)酵”按鈕切換到界面。此界面的功能主要是實(shí)時(shí)顯示“發(fā)酵罐”內(nèi)的溫度及記錄發(fā)酵開(kāi)始、終止時(shí)間，對(duì)發(fā)酵溫度進(jìn)行設(shè)定。發(fā)酵溫度校正：當(dāng)發(fā)現(xiàn)發(fā)酵罐內(nèi)的溫度相對(duì)于實(shí)際測(cè)量值偏高或偏低時(shí)，需要進(jìn)行校正。溫度校正舉例：如當(dāng)前顯示溫度為25.1℃，而實(shí)際測(cè)量值為24.1℃，這是就需要校正。方法如下：輕觸“溫度修正“后的數(shù)字框，觸到后該數(shù)字即變色閃爍，隨之彈出數(shù)字鍵盤(pán)，在鍵盤(pán)上輸入-1，再按右下角的回車(chē)鍵確認(rèn)，屏幕上顯示的溫度由原來(lái)的25.1℃為24.1℃。發(fā)酵罐設(shè)定：當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)投料以后，罐內(nèi)溫度應(yīng)當(dāng)設(shè)定，按“設(shè)定溫度”后的數(shù)字框，觸到之后該數(shù)字框即變色，隨之彈出數(shù)字鍵盤(pán)，在鍵盤(pán)上輸入設(shè)定值，再按下右下角的回車(chē)鍵確認(rèn)，屏幕上顯示的溫度變?yōu)楸敬卧O(shè)定值。所有溫度探頭（PT100）的根部均不能折，因?yàn)镻T100的兩根引線及易折斷，只需兩下就斷。若按下發(fā)酵罐的“啟動(dòng)”按鈕后發(fā)現(xiàn)顯示“-49.9”，說(shuō)明PT100引線斷或是溫度變送器的螺栓與連線未壓好。放氣閥在發(fā)酵高泡期易被發(fā)酵液粘住，當(dāng)出現(xiàn)只能打開(kāi)而不能關(guān)閉，斷電也不能使其關(guān)閉時(shí)，就說(shuō)明發(fā)生了此類(lèi)現(xiàn)象，這是需用植物油從放氣閥的進(jìn)口滴入，再打開(kāi)電磁閥吹出即可。發(fā)酵罐發(fā)現(xiàn)掉壓，及時(shí)查出漏氣點(diǎn)，在下次使用前處理完畢。5.啤酒發(fā)酵操作規(guī)程（1）檢查發(fā)酵管件、閥門(mén)、儀表及冰水、氧氣供應(yīng)是否正常，沒(méi)有無(wú)異常即準(zhǔn)備進(jìn)料。（2）洗滌（3步法）①水洗：發(fā)酵罐進(jìn)料前，先用自來(lái)水間歇沖洗15分鐘（少量多次法－連洗三次，每次5分鐘，罐內(nèi)殘留水排凈后再進(jìn)行一次，保持出酒閥暢通）；②火堿洗：排凈殘留水后，用50~80℃、濃度2~5％的火堿溶液循環(huán)清洗20分鐘（堿液濃度降低時(shí)要及時(shí)補(bǔ)充），循環(huán)完畢，回收堿液（注意防護(hù)－操作時(shí)必須帶防護(hù)器具，嚴(yán)禁肢體接觸堿液）；③水洗：排凈殘留液后，再用自來(lái)水間歇沖洗15分鐘，方法同①。注意：洗滌期間，必須打開(kāi)出酒閥；發(fā)酵罐禁止用次氯酸、氯氣等含有氯離子的消毒劑殺菌。（3）接種：發(fā)酵罐進(jìn)麥汁前，先添加酵母泥，劑量為酵母量的0.5~1％。（4）充氧：麥汁冷卻過(guò)程中，必須從換熱器充氧口不間斷充氧劑量與麥汁量相等。（5）排雜：滿缸24小時(shí)后慢開(kāi)物料閥，排冷凝固物。（6）測(cè)糖：投料后第二天取樣測(cè)糖（至封罐前，每天必測(cè)）（7