年产10万吨啤酒厂设计论文

食品工厂课程设计- 1 -摘 要本次主要是简要的介绍年产 10 万吨 10 度淡色啤酒厂的工厂设计。它主要包括啤酒发展，啤酒原料，啤酒厂建设的目的，啤酒厂的规划，啤酒工艺计算，啤酒厂的发展状况，啤酒厂资金的估算等方面的内容。本次设计一共画三张图：全厂平面布置图、工艺流程图、车间工艺布置图。本文设计的工厂采用 3 班倒的工作制，每天工作 24 小时，出去设备清洗和升温时间 4 小时，实际生产时间按 20 小时计，本设计设计了一个年产量 10 万吨啤酒厂主要车间平面图及项目工艺方案的设计原则、方法、程序、设备等等。关键词：啤酒厂；工厂设计；工艺流程食品工厂课程设计- 2 -目 录摘要-1-第一章 厂址的选择 .- 3 -11 厂址选择的原则 .- 3 -12 自然条件及能源 .- 3 -13 政治经济和交通 .- 3 -第二章 总平面设计 .- 3 -21 总品面设计原则 .- 3 -22 总平面设计 .- 4 -23 平面设计图 .-14-第三章 产品方案 .- 4 -31 生产规模及建设时间 .- 4 -32 主要原料规格 .- 4 -33 生产品种及数量 .- 4 -34 产品质量及标准 .- 5 -第四章 工艺流程 .- 5 -41 工艺流程图 .-15-42 工艺要点 .- 6 -第五章 定员设计 .- 7 -51 工作制度 .- 7 -52 劳动定员 .- 7 -第六章 主要车间工艺布置 .- 7 -61 车间布置原则 .- 7 -62 车间布置 .- 7 -63 车间设计图 .-16-第七章 物料衡算 .- 8 -71 工艺技术指标及基础数据 .- 8 -72 100kg 原料（70%麦芽， 30%大米）生产 10淡色啤酒的物料衡算 .- 8 -73 生产 100L10淡色啤酒的物料衡算 .- 9 -74 100000t/a10 淡色啤酒酿造车间物料衡算表 .- 9 -第八章 效益和成本计算 .- 10 -81 建设年限、达产能力 .- 10 -82 设备投资估算 .- 11 -83 总投资概算 .- 11 -84 成本估算 .- 11 -85 投资回收期 .- 12 -参考文献： .- 13 -食品工厂课程设计- 3 -第一章 厂址的选择根据我国的具体情况，食品工厂一般建在距原产地附近大中城市的郊区。由于啤酒属于消费性强的休闲饮品，为了有利于销售，所以选择建于市区比较合适。这样不但可以获得足够的原料，而且利于产品的销售，同时还可以减少运输费用。11 厂址选择的原则 1（1） 厂址的位置要符合城市规划（供气、供电、给排水、交通运输等）和工厂对环境的要求。（2） 厂址地区要接近原料基地和产品销售市场，还要接近水源和能源。（3） 具有良好的交通运输条件。（4） 场地有效利用系数高，并有远景规划的最终总体布局。（5） 有一定的施工条件和投产后的协作条件。（6） 厂址选择要有利于三废处理，保证环境卫生。12 自然条件及能源根据食品工厂厂址选择的要求，将啤酒厂建于哈尔滨市郊区内。厂址地势平坦，周围无污染源，符合标准。场地面积有利于合理布置，符合工厂发展需要，并有一定扩建余地。该地自来水使用方便，且水质良好，可不用地下水，减少处理费用。接近排水系统，有利废水排放。供电系统也配备良好，可以满足生产需要。附近有居民区和学校，方便销售。13 政治经济和交通该地区在城市规划区内，经规划部门批准，符合规划布局。并且接近销售渠道，有良好的经济开发前景。附近有发达的交通运输条件，接近高速公路与铁路，使原料入厂和啤酒出厂顺利进行。第二章 总平面设计21 总品面设计原则（1）符合生产工艺要求。（2）布置紧凑合理，节约用地，同时为长期发展留有余地。食品工厂课程设计- 4 -（3）必须满足食品工厂卫生要求和食品卫生要求。（4）优化建筑物间距，按有关规划进行设计。（5）适合运输要求。22 总平面设计（1）厂区主要建筑物：办公楼、原料库、生产车间、冷库、配电室、锅炉房等。（2）全建筑物朝向有利于通风采光。（3）配电室靠近生产车间，减少能源消耗 ，锅炉房位于下风向。（4）在厂房四周种植草坪，保证绿化。（5）通盘考虑全厂布置，力求经济合理，充分考虑扩大生产。（6）方便生产，符合生产程序。23 平面设计图（附图一）第三章 产品方案31 生产规模及建设时间啤酒厂年产量为 1.0105 t厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，科学化管理，规模化生产，一体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。本项目从立项到施工达产验收，共需 2 年。32 主要原料规格本工艺采用符合我国啤酒麦芽标准 QB1686 的优质麦芽。33 生产品种及数量表 1 生产品种为 10淡色啤酒产品名称 年产量 班产量 时间瓶装啤酒 100000t 343 112 月（300 天计）食品工厂课程设计- 5 -34 产品质量及标准GB191 包装储运图示标志GB2758 发酵酒卫生标准GB4544 啤酒瓶GB4789.14789.28 食品卫生检验方法 微生物学部分GB4928 啤酒实验方法GB5739 啤酒塑料周转箱GB6543 瓦楞纸箱GB10344 饮料酒标签标准GB4927-91 啤酒质量标准第四章 工艺流程41 工艺流程图 2（附图二）啤酒：大麦原料粗选精选浸麦发芽干燥除根成品麦芽原料（大米）粉碎糊化过滤煮沸酒花分离沉渣冷却前发酵 原料（麦芽）粉碎糖化 CO2后发酵（贮酒）过冷却过滤滤过酒暂贮装酒压盖杀菌贴标成品啤酒白酒：原料配料拌合粉碎配料拌合、润料母糟 开窖分层起窖红糟加糠拌合出甑冷却生糠面糟 上甑 酒头存贮蒸馏合格酒入库勾兑包装 酒尾回蒸窖池管理 出甑打量水 封窖 踩窖 收摊场 下曲食品工厂课程设计- 6 -42 工艺要点421 粉碎粉碎使原料表面积增加，与水接触面积增加，糖化时间减少，收得率增加。麦芽可粉碎成麦皮、粗粒、细粒、粗粉、细粉五个组分。要求麦芽皮壳破而不碎，胚乳部分尽可能细一些。422 糖化制备麦芽汁的主要过程是糖化。将粉碎后的麦芽在底部搅拌的糖化锅中与45的水混合，利用麦芽自身的酶，使麦芽和辅料中的淀粉和蛋白质等的不溶性高分子物质水解成为可溶性低分子物质，如糊精、糖类、胨、肽、氨基酸等，这就是糖化过程。本项目采用的糖化方法是国内常用的糖化方法二次煮出糖化法。该方法简单来说，首先将辅料与部分麦芽在糊化锅中与 45温水混合，保温 20min，然后用 10min 时间升温到 70，再保温 20min，其后再用 15min 时间升温煮沸，让其沸腾 4-min，称第一次煮沸，得到糊化醪。与此同时 ，麦芽和水在糖化锅内混合，4555保温 3090min，使麦芽所含蛋白质分解，称为蛋白质休止。将煮沸纸糊化醪泵入糖化锅中，使混合醪温达到 6568，保温搅拌进行糖化。待糖化醪无碘色反应后，从糖化锅中取出部分醪也进入糊化锅进行第二次煮沸，而后再次泵入糖化锅混合，使糖化锅中醪液升温至 7578（液化温度） ，静置 10min 即可送去过滤。423 过滤糖化工序结束后，意味着麦芽汁已经形成。采用过滤方法尽快将麦汁和麦糟分离。过滤的好坏，对麦汁的产量和质量有重要的影响。麦汁过滤分为过滤和洗糟两个操作过程。过滤的目的是获得清凉的麦汁和较高的麦汁收得率。要求麦汁过滤速度正常，过滤应在规定时间内完成，麦汁低吸氧，具有正常的色、香、味。424 煮沸煮沸在煮沸锅中进行。使多余的水分蒸发，使麦芽汁浓缩到规定浓度；使麦汁中可凝固蛋白质凝固析出，以提高啤酒的非生物稳定性；破坏全部的酶活性，麦汁进行灭菌，以获得定型的麦汁。煮沸要求适当的煮沸温度，分批添加酒花，在预定煮沸时间内，使麦汁达到规定浓度，保持有明显酒花香味和柔和的苦味，以保证成品啤酒有光泽、风味好、稳定性高。煮沸时间 7090min，麦汁的煮沸强度应达到 8%10%，凝固性氮应达到1.520mg/L。425 冷却麦汁煮沸定型后，必须立即进行冷却，使温度适合酵母发酵的需要。要求冷却时间短，麦汁无细菌，并且不混浊，沉淀损失少，操作简单，可减少人力。426 发酵食品工厂课程设计- 7 -本工艺采用“前锥后卧”发酵方式 3。先在锥形发酵罐中进行啤酒发酵和双乙酰还原，然后送入卧式储酒罐中进行后发酵。在主发酵结束，外观发酵达 60%左右，酒温降至 56时，现回收酵母，在将嫩啤酒送入储酒罐内。此时双乙酰还原需在贮酒罐内继续进行，贮酒罐兼有后发酵、成熟和贮酒三重作用。倒罐之后，进行后发酵和双乙酰还原，气压缓慢上升至 0.08Mpa 左右，待双乙酰下降达到要求后，急剧降温至 01，进行贮酒。贮酒时间 714d。第五章 定员设计本公司的行政管理和技术管理及车间的设置，依据本公司董事会讨论通过决定而设定的。51 工作制度（1）全年生产天数 300d。（2）生产车间及辅助车间按三班成产，每班工作 8h。（3）劳动出勤率按 95%配置预备人员。52 劳动定员公司定员 783 人。其中专业人员 80 人，占职工的 10.2%，生产及销售第一线人员 703 人，占职工的 89.8%。第六章 主要车间工艺布置61 车间布置原则生产车间工艺布置很重要，不仅对生产产品有很大关系，而且影响到工厂整体。在进行车间布置时，应遵循以下原则：（1） 生产车间是工厂的中心，其他部门均围绕其展开，它们应是一个协调统一的整体。因此，必须考虑与其他部门的相互关系，以及工厂的发展前景，满足总体设计要求。（2） 在工艺流程确定后，其设备的布置要尽量按工艺流水线安排，使占地面积最少，操作最方便。（3） 保证车间卫生，同时注意车间的采光、通风、降温等设施。食品工厂课程设计- 8 -62 车间布置（1）生产工序的安排要做到冷、热分开，生、熟分开，干、湿分开，成品、半成品分开。（2）按生产流水线安排设备，防止交叉，浪费资源。63 车间设计图（附图三）第七章 物料衡算100000t/a 啤酒厂糖化车间的物料衡算啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料（麦芽、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化糟和酒花糟）等。71 工艺技术指标及基础数据根据表 7-1 的基础数据，首先进行 100kg 原料生产 10淡色啤酒的物料计算，然后进行 100L10淡色啤酒的物料衡算，最后进行 100000t/a 啤酒厂糖化车间的物料平衡计算 4。表 7-1 啤酒生产基础数据项目 名称 百分比/%原料利用率 98麦芽水分 6大米水分 12无水麦芽浸出率 78定额无水大米浸出率 90麦芽 70原料配比大米 30冷却损失 7发酵损失 2过滤损失 1啤酒损失率（对麦汁）瓶装损失 2总损失 12食品工厂课程设计- 9 -72 100kg 原料（70%麦芽，30%大米）生产 10淡色啤酒的物料衡算（1）热麦计算 根据表 7-1 可得到原料收率分别为：麦芽收率为：78%（1006）73.32大米收率为：901001279.2混合原料收得率为：（0.7073.320.3079.29873.58由上述可得 100kg 混合料原料可制得的 10热麦汁量为：（73.58%10010735.8kg又知 10麦汁在 10时的相对密度为 1.084，而 100热麦汁比 20时的麦汁体积增加 1.04 倍，故热麦汁（100）体积为：735.8（1.0841000）10001.04705.93（L）（2）冷麦汁量为：705.9310.07656.52L（3）发酵液量为：656.5210.02643.39L（4）过滤酒量为：643.3910.01636.95L（5）成品啤酒量为：636.9510.02624.22L73 生产 100L10淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg 混合原料可生产 10淡色成品啤酒 624.22L，故可得一下结果：（1）生产 100L10淡色啤酒需耗混合原料量为： 100624.2210016.02kg（2）麦芽耗用量为：16.0270%11.21kg（3）大米耗用量为：16.0211.214.81kg（4）酒花耗用量：对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为 0.2，故为：100624.22735.80.20.24kg（5）热麦汁量为：16.02100705.93113.09L（6）冷麦汁量为：16.02100656.52105.18L（7）湿糖化糟量 设热电厂出的湿麦芽糟水分含量为 80%，则湿麦芽糟量为：10.061007810080 11.2111.59kg而湿大米糟量为：10.121009010080 4.812.12kg故湿糖化糟量为：11.592.1213.71kg（8）酒花糟量 设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为 40%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为： 1004010080 0.240.72kg食品工厂课程设计- 10 -74 100000t/a10淡色啤酒酿造车间物料衡算表设生产旺季每天糖化 8 次，而淡季则糖化 4 次，淡季 150 天，旺季 150 天，则每年总糖化次数为 1800 次。由此可计算出每次投料量及其他项目的物料平衡。把述的有关啤酒厂酿造车间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表，如表 7-2 所示。糖化一次定额：成品啤酒：100000 吨1800 次55.556 吨/次55555.556kg1.012kg/L54896.794L过滤酒：102.04K54896.794L100L56016.689L发酵液：103.07L54896.794L100L56582.126L湿酒花糟：0.72kg54896.794L100L395.257kg湿糖化糟：11.59