年产500吨黄酒厂设计说明书

年产5000500050005000tttt黄酒厂设计说明书（初稿）江南大学生物工程学院工艺流程及具体操作一、原料的精白与输送1.精白要求精米率在95％，采用振动筛过筛除糠、除杂，和大米贮米罐前的旋风分离器除糠、除杂，再经滚筒式精选机达到筛米精白的要求。2.输送采用螺旋输送机输送，二、洗米、浸米、蒸煮及风冷1.洗米和浸米用50℃水洗到淋出的水无白浊为度，采用洗米和浸米同时进行。洗米水经过滤后可反复利用。采用蒸汽室内保温温水浸渍，浸米时间为2-4d。工艺条件：室温20-25℃，水温20-23℃，浸渍2-4d。设备：开口圆筒式锥形罐，内部装有加热蒸汽管。程度：一般要求米的颗粒保持完整，用手指捏米粒能成粉状为度。要求米浆水酸度大于3g/L(以琥珀酸计），米浆水略稠，水面布满白色薄膜。优点：克服了传统工艺冬天靠自然温度长时间浸米的矛盾，缩短了酸浆形成的时间。同时避免了因长时间浸米而造成的损失，原料利用率得到提高。2、蒸煮条件：常压蒸煮，15-20min。要求：以米饭颗粒分明，外硬内软，内无白心，疏松不糊，熟而不烂，均匀一致为宜。作用：使淀粉受热吸水糊化，有利于糖化发酵菌的生长和易受淀粉酶的作用，同时也对相关杂菌进行了杀菌处置。3、冷却采用风冷以减少不必要的损耗，同时风冷可最大限度保留米饭酸度。应注意的是风冷后的饭易变硬，在落罐前要充分搅碎，避免产生饭块，与曲、水、酒母混合要均匀一致，落罐温度应根据气温高低灵活调节掌握。一般落罐温度控制在24-28℃之间。作用：迅速把蒸熟后米饭的品温降到适合发酵微生物繁殖的温度。三、落罐和发酵1、发酵罐灭菌从管道通入蒸汽，使罐内蒸汽压力达到0.147MPa，维持45min2、落罐蒸熟的米饭通过风冷或水冷落人发酵罐中，再加水、麦曲(原料米量的10％)、酒母(约发酵醪液体积的10％)，使总重量控制在300～340公斤(按原料米100公斤为基础)，混合均匀，品温控制在24～26℃。3、主发酵（前发酵）采用大罐深层发酵，落罐l0～l2小时，品温升高，进入主发酵阶段，这时必须控制发酵温度在30～31℃，利用夹套冷却或搅拌调节醪液温度并使酵母呼吸和排出二氧化碳。主发酵一般要3～5天完成。以通入无菌压缩空气翻动醪液来代替传统手工开耙，一般落罐后8-10小时可开头耙，此时温度在28-30℃，以后每隔2小时开一次，同时做好耙前耙后温度记录，最高品温控制一般不超过33℃。采用夹套内送入冷冻水方法强制冷却醪液，一般随主发酵结束，品温逐渐下降至15℃左右，96小时后即可将醪液通过料管输送至后酵罐，前酵结束后，醪液酒精度14%，总酸6.08g/L属发酵正常。前发酵品温变化情况时间h落罐0-1010-2424-3636-48品温℃22-2425-3030-3333-3030-25时间h48-6060-7272-8484-96输醪品温℃25-2323-2121-202012-15前发酵期酒精含量与酸度的变化发酵时间h24487296酒精含量％7.59.51214.5酸度g·100ml-10.250.250.250.354、后发酵主发酵结束之后进入后发酵阶段，控制温度15℃－18℃，时间为16－18天。结束发酵过程之后，逐一进行灭菌、清洗。四、后期处理1、发酵醪检测首先对发酵后的酒醅进行指标检测，主要检测指标有：(1)酒色：成熟酒醅的糟粕完全下沉,上层酒液澄清透明,色泽黄亮。若色泽仍淡而混浊,说明还未成熟或已变质。如色发暗,有熟味,表示由于气温升高而发生“失榨”现象。(2)酒味：成熟酒醅酒味较浓,口味清爽,后口略带苦味,酸度适中。如有明显酸味,应立即压滤。(3)酒香：应有正常的新酒香气而无异杂气味(4)理化检测：成熟酒醅,经化验酒精含量已达指标并不再上升,酸度在0.4%左右,并开始略有上升趋势；经品尝,基本符合要求,可以认为酒醅已成熟,即可压滤。2、压滤包括压榨和过滤两个过程。压榨采用气膜式压榨机，过滤采用真空过滤机。榨酒后的米糟再发酵后制造烧酒。压滤操作的注意点:(1)滤出的酒液要澄清，糟板要干燥，压滤时间要短。(2)选好滤布：要求滤布的透过性能良好，既能把糟粕等固状物截住，孔隙又不易被堵塞，还要牢固耐用，易于使糟分开，便于清洗。压滤面积和滤层：压滤面积大、滤层薄，则压滤速度快。滤层厚薄不均匀使压滤速度也不同，滤层厚处不易压干。(3)要缓慢加压：开始过滤时无需大的压力，先让酒液自然流出。这期间醪中大粒子积压在滤布壁，顺次向内为中小粒子，形成自然的过滤层。为使过滤层形成良好，以酒液自然流出，加压迟些为好。加压时，加压的速度也要逐渐上升，千万不要过急。应到压滤结束时才升到预定的最高压力，将糟粕压干。(4)压滤室及用具的卫生：压滤室的室温应在15℃以下，并要洁净。否则在压滤过程中会污染杂菌，使酒的酸度增高。还应做好压滤设备，滤布以及管路等的清洗和灭菌工作。3、澄清（添加酱色）压滤流出的酒液称为生酒，应集中到澄清池内让其自然沉淀数天，或添加澄清剂，加速其澄清速度。为了防止酒液再发酵时出现混散及酸败现象，澄清温度要低，澄清时间要短，一般在3d左右。大部分固形物被除去，但某些颗粒极小，质量较轻的悬浮粒子还存在。现代酿酒工业采用硅藻土粗滤和纸板精滤来加快酒液的澄清。4、煎酒把澄清后的生酒加热煮沸片刻，杀灭其中的微生物，以便于储存保管。采用的方式是蒸汽加热。其目的在于加热杀菌，破坏残存酶的活性；基本上固定酒的成分，防止成品酒的酸败变质；加速黄酒的成熟，除去生酒杂味，改善酒质；促进高分子蛋白质和其他胶体物质凝固，使黄酒色泽清亮，提高黄酒的稳定性。煎酒温度：一般在85℃左右，与煎酒时间，酒精pH和酒精含量都有关。煎酒过程中，酒精的挥发损失约0.3-0.6%，挥发出的酒精蒸气经收集，冷凝成液体,称为“酒汗”。酒汗可用于酒的勾兑或甜性黄酒的配料。5、黄酒的储存（陈酿）新酒成分的分子排列紊乱，酒精分子活度较大，很不稳定，因此，其口味粗糙，香气不足，缺乏协调，必须经过储存，促使黄酒老熟，这一储存过程称为“陈酿”。经储存，黄酒的色香味等都会发生变化，酒体变得醇香、绵软，口味协调。黄酒储存时，酒液中的尿素和乙醇继续反应，生成有害的氨基甲酸乙酯。成品酒的尿素含量越多，储存温度越高，储存时间越长，则形成的氨基甲酸乙酯越多。所以要根据酒的种类、储酒条件、温度变化，掌握适宜的储存期，保证黄酒色香味的改善，防止有害成分生成过多。采用大罐贮酒。普通黄酒要求陈酿1年，名优黄酒要求陈酿3-5年。6、勾兑机械勾兑：参照白酒，数字化勾兑。勾兑调味罐，采用容量为50t的快速分离沉淀的大型锥底罐，该罐由铝或碳钢管制成，内涂环氧树脂涂层。利用压缩空气或高度流酒，沿罐下部壁切线方自下而上强烈搅拌酒液，使酒中成分混合均匀，并将杂质沉淀于锥底，勾兑时间由原来的8h缩短到2h。五、包装黄酒热灌装生产线包括冲洗瓶机，灌装机，封盖机，贴标机，开箱机，装箱机，封箱机等。具体说明见设备部分。物料衡算及能量衡算一、生产技术指标及基础数据1.生产规模：5000t/年2.生产方法：机械化风冷摊饭法3.生产天数：250d（旺季70d，淡季180d)4.日产量：旺季30t/d，淡季16t/d5.产品质量：绍兴元红酒，酒度16%vol二、全场总物料衡算（以淡季为例）1、原料处理、发酵工段平衡计算(1)总物料平衡表投入产出物料名称每吨量kg日耗量kg物料名称每吨量kg日耗量kg糯米454.557272.8总损耗244.693415.04块麦曲45.55728.8产酒100016000纯种熟曲4.5572.8板糟1201720酒母醪51.04816.64吸水加水量80912244总计1364.6921135.04总计1364.6921135.04注：总损耗中包括产生和排出二氧化碳等物质的损失。(2)精米质量以精米率为95%，则精米质量=7272.8*95%=6909.16kg(3)浸米质量浸米吸水率为30%，则浸米后质量=6909.16*130%=8981.90kg吸水量=6909.6*30%=2072.75kg(4)蒸饭后质量出饭率为145%，则蒸饭后质量=6909.16*145%=10018.28kg吸水量=10018.28-8981.90=1036.38kg(5)用水量蒸饭前工段=浸米用水+蒸饭用水+配料用水=12244kg(6)蒸饭蒸汽用量蒸煮醪干物质含量=0.86/1.45*100%=59.3%蒸煮醪比热容C=59.3%*1.66+（1-59.3%）*4.18=2.68KJ/(kg.K)耗热量Q=C*m*ΔT=2.68*10018.28*(105-50)=1476694.472KJ蒸汽(0.2MPa)耗量m’=Q/r=1476694.472/2204.6=669.82kg(7)风冷用压缩空气量将蒸煮醪从100℃风冷至50℃，空气从20℃加热至50℃散热量Q=10018.28*2.68*（100-60）=1073959.62KJ空气平均比热容C=1.005KJ/(kg.℃)则空气用量M=Q/（C.ΔT）=1073959.62/(1.005*30)=35620.55kg即：35620.55/1.14=31246.1m32、发酵工段衡算(1)配方总质量比率=(6909.16*145%+728.8+72.8+12244)/6909.16=334%(2)粮食出酒率=16000/(6909.16+371.2+983.8)*100%=193.6%(3)淀粉利用率淀粉原料生产乙醇的总化学反应式为：6105n26126252(CHO)+nHOnCHO2CHOH+2CO→→糖化阶段：6105n26126(CHO)+nHOnCHO→16218180发酵阶段：6126252CHO2CHOH+2CO→1802×462×44成品酒的密度为：1000*86%+789*16%=986.24kg/m3则所需淀粉质量X=3606.29kg，以粮食淀粉含量为76%计算，则所需粮食质量=3606.29/0.72=4745.12kg（16t酒理论值）。淀粉利用率=4745.12/6909.16*100%=68.7%(4)发酵醪量发酵过程产生二氧化碳的量为X则X=1959kg配料总质量=6609.16*334%=23076.6kg发酵醪质量=23076.6-1959=21118kg(5)发酵罐灭菌耗气每罐灭菌耗气量0.2t,全厂每天耗气量为0.2*5=1t3、后处理工段衡算(1)压榨澄清后发酵后的总质量：10018.28kg压榨总损失率为：0.02（主要包括机械损失，板框压滤机损失，X789*%16*24.986/1600016292=X789*%16*24.986/160008892=加入的糖色以及投料过程中的损失）压榨后100公斤的质量产酒约55公斤，以及产酒糟约42公斤产酒液的量：10018.28×55÷100=5510.1kg产酒糟的量：10018.28×42÷100=4207.6kg每小时压榨量为：2.6t能量衡算:W=pt=1.5kw×8h=12kw.h（以淡季计算)W2=FS=0.700×0.9×0.9×1000=567kJ(2)煎酒酒精损耗率为0.25%每小时处理量在0.9-1.1t左右，天工作时间为：8h左右每小时的蒸气需要量：110kg/h冷凝水温度：≤70℃蒸气消耗量：D=L（I-II）/（i-Q）=110*2.876*（100-80）/（46-11.6）=183.9kg/h(3)设备清洗耗气耗水采用CIP全自动清洗设备，每小时蒸汽耗量为1200kg/h，以工作时间8小时计算，每日耗量为9600kg。耗水量=5000kg设备选型及具体参数一、主要设备表序号设备名称单位数量备注1储米罐只6储量150t2气力输送设备套1SZ-1型真空泵1台，空气压缩机一台，电动机10kW3振动筛除杂机台2型号：VBZ520，生产能力0.05-5t/h4碾米机台42号精米机，生产能力1t/h，电机功率7KW5大米精选机台2型号MMJA50×3，产量2.5t/h6淋水洗米装置套2生产能力2t/h7浸米罐只6容积7.5