5万吨8°p啤酒厂设计毕业设计.doc

54摘 要本设计是年产五万吨8P的啤酒厂设计，此啤酒的酿造方法采用75%的麦芽，25%的大米，经过糊化，糖化，煮沸，过滤，冷却，发酵而成。发酵设备采用圆筒体锥底发酵罐，发酵周期是14天。本设计内容主要包括物料衡算，热量衡算，冷耗衡算和设备选型的计算及重点设备选型及计算。本次设计还进行了“三废”处理和副产物综合利用的设计。糖化方法采用双醪浸出糖化法，发酵方法采用下面发酵法。本设计的图纸主要包括糖化和发酵车间的流程图，重点车间的平面图和立面图及重点设备的装配图(发酵罐)。本论文对啤酒生产线工艺设计中的关键部分原料的糊化、糖化、麦汁过滤、煮沸、发酵、啤酒过滤进行了研究。在核心设备上选用国际先进装置，在提高啤酒质量、降低生产成本方面相对现实的生产工艺具有较大优势。关键词：啤酒；糖化；发酵；发酵罐AbstractThis design subject is annual output 1000,000 tons, 8P brewery.This beer picks 75% malt, 25% rice, the raw material processed the dextrinize, saccharification, filters, boils, cooling, and one set fermentation process.The fermentation equipment is the bottom of the cone and cylinder body fermenter, the fermentation cycle is 14 days.This design mainly includes, the calculation of mass balance, thermal consumption balance, coldly consumption balance, and the equipment selection as well as the key equipment computation.This design also conducted the “three wastes” - product processing and comprehensive utilization.The double-mash steeping saccharifying method and the bottom fermentation was adopted. The drawing of this design include the flow chart of the saccharification and fermentation workshops, the ichnography and elevation drawing of major workshop, the assembly drawing of major equipment(mash kettle，rice-cooker，wort kettle， fermentor).The key points of technical design- gelatinization, saccharification , wort filtration, boiling，fermentation and beer filtration were studied in this paper.The keyequipment manufactured by some advanced international companies was used，So it is helpful to improve the beer quality and reduce the manufacture costThe effluent treatment and CO2 recovery plan of this brewery were formulated in the design.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。Key words：beer；saccharification；fermentation；fermentor聞創沟燴鐺險爱氇谴净。目 录 摘 要I残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。AbstractII酽锕极額閉镇桧猪訣锥。第1章 绪 论1彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.1 设计选题的目的1謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.2 设计工作的意义1厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.3 中国啤酒产业的发展趋势1茕桢广鳓鯡选块网羈泪。1.4 课题研究内容及方法2鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。1.4.1 设计依据2籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。1.4.2 设计范围2預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。1.4.3 指导思想2渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。1.5 厂址的选择3铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。1.6 工艺选择3擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。1.7 设备的选择3贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。第2章 啤酒工艺选择与论证4坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。2.1 啤酒原料4蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。2.1.1 酿造用水4買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。2.1.2 麦芽4綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。2.1.3 酒花4驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。2.1.4 辅料4猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。2.1.5 酵母4锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。2.2 麦汁制备5構氽頑黉碩饨荠龈话骛。2.2.1 麦芽及辅料的粉碎理论5輒峄陽檉簖疖網儂號泶。2.2.2 麦芽的粉碎5尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。2.2.3 辅料的粉碎5识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。2.2.4 糖化工艺的选择与论证5凍鈹鋨劳臘锴痫婦胫籴。2.3 麦汁过滤8恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。2.3.1 麦汁过滤的基本要求及技术指标8鯊腎鑰诎褳鉀沩懼統庫。2.3.2 麦汁过滤方法及影响因素8硕癘鄴颃诌攆檸攜驤蔹。2.4 麦汁煮沸9阌擻輳嬪諫迁择楨秘騖。2.4.1 麦汁煮沸设备选择及优缺点9氬嚕躑竄贸恳彈瀘颔澩。2.4.2 麦汁煮沸工艺10釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。2.5 麦汁后处理10怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。2.5.1 热凝固物及冷凝固物的分离10谚辞調担鈧谄动禪泻類。2.5.2 麦汁的冷却10嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩。2.5.3 麦汁的充氧11熒绐譏钲鏌觶鷹緇機库。2.6 啤酒发酵11鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。2.6.1 啤酒发酵方法的选择11纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。2.6.2 一罐法发酵工艺的论证11颖刍莖蛺饽亿顿裊赔泷。2.6.3 酵母的添加与回收12濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。2.6.4 发酵设备的降温控制12銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。2.7 啤酒过滤12挤貼綬电麥结鈺贖哓类。2.7.1 啤酒过滤理论12赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。2.7.2 啤酒过滤方式的选择与论证13塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。2.8 啤酒的包装13裊樣祕廬廂颤谚鍘羋蔺。第3章 物料衡算14仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驁。3.1 物料衡算的意义14绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。3.1.1 物料衡算基础数据14骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。3.1.2 以100kg原料为基准14瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。3.1.3 以100L啤酒为基准15鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。第4章 耗热量的计算19栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。4.1 糖化用水19辔烨棟剛殓攬瑤丽阄应。4.2 糊化过程耗热量Q219峴扬斕滾澗辐滠兴渙藺。4.2.1 糊化锅内米醪由18加热至100耗热Q2119詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。4.2.2 煮沸过程蒸汽带出热量Q2219则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。4.2.3 糊化过程热损失Q2320胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。4.3 合醪前糖化锅需供热Q320鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。4.3.1 糊化锅内醪液由18加热至55耗热Q3120稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。4.3.2 合醪前热损失Q3220陽簍埡鲑罷規呜旧岿錟。4.4 计算合醪后醪液温度t020沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。4.5 合醪后总共需供热Q420钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。4.5.1 合醪后至糖化结束所需热量Q4121懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。4.5.2 合醪后至糖化结束时热损失Q4221謾饱兗争詣繚鮐癞别瀘。4.6 整个糖化过程需供热Q121呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。4.7 糖化一次耗用蒸汽量m21莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。4.8 过滤时洗糟水耗热量Q521麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。4.9 麦汁煮沸过程耗热量Q621納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。4.9.1 麦汁升温至沸点耗热量Q6121風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。4.9.2 煮沸过程蒸发耗热量Q6222灭嗳骇諗鋅猎輛觏馊藹。4.9.3. 热损失Q6322铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。4.10 糖化一次总耗热量Q总22攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。4.11 糖化一次总耗用蒸汽量m22趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。4.12 糖化过程每小时最大蒸汽耗量22夹覡闾辁駁档驀迁锬減。4.13 蒸汽单耗22视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。第5章 耗冷量的计算24偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。5.1 麦汁冷却耗冷量Q124緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。5.2 制取冷冻水耗冷量Q124騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。5.3 发酵耗冷量Q224疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。5.3.1 发酵期间发酵放热Q224镞锊过润启婭澗骆讕瀘。5.3.2 发酵后期发酵液降温耗冷Q224榿贰轲誊壟该槛鲻垲赛。5.3.3 发酵总耗冷量Q225邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。5.3.4 每酵用冷媒耗量Q025嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。5.4 酵母培养耗冷量Q325该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。5.5 酵母洗涤用的冷无菌水冷却耗冷量Q425劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。5.6 发酵车间工艺耗冷量Qt25臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。5.7 非工艺耗冷量Qnt25鰻順褛悦漚縫冁屜鸭骞。5.7.1 露天锥形罐冷量散失26穑釓虚绺滟鳗絲懷紓泺。5.7.2 散失冷量Q626隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。第6章 耗水衡算27浹繢腻叢着駕骠構砀湊。6.1 糖化用水27鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。6.2 洗槽用水27惬執缉蘿绅颀阳灣熗鍵。6.3 糖化室洗刷用水27贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。6.4 回旋沉淀槽洗刷用水27嚌鲭级厨胀鑲铟礦毁蕲。6.5 酵母洗涤用水27薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。6.6 发酵罐洗刷用水27齡践砚语蜗铸转絹攤濼。6.7 清酒罐洗刷用水27绅薮疮颧訝标販繯轅赛。6.8 过滤机用水量28饪箩狞屬诺釙诬苧径凛。6.9 麦汁冷却器冷却水（采用一次冷却法）28烴毙潜籬賢擔視蠶贲粵。6.10 麦汁冷却器洗水28鋝岂涛軌跃轮莳講嫗键。6.11 洗瓶机用水28撷伪氢鱧轍幂聹諛詼庞。6.12 装瓶机洗水（无菌水）28踪飯梦掺钓貞绫賁发蘄。6.13 杀菌机用水28婭鑠机职銦夾簣軒蚀骞。6.14 冷冻机冷却水28譽諶掺铒锭试监鄺儕泻。6.15 锅炉房用水量28俦聹执償閏号燴鈿膽賾。6.16 其它用水量29缜電怅淺靓蠐浅錒鵬凜。第7章 主要设备选型与论证30骥擯帜褸饜兗椏長绛粤。7.1 麦芽暂贮箱30癱噴导閽骋艳捣靨骢鍵。7.2 麦芽粉贮箱30鑣鸽夺圆鯢齙慫餞離龐。7.3 大米贮箱31榄阈团皱鹏緦寿驏頦蕴。7.4 大米粉贮箱32逊输吴贝义鲽國鳩犹騸。7.5 糊化锅32幘觇匮骇儺红卤齡镰瀉。7.6 糖化锅33誦终决懷区馱倆侧澩赜。7.7 过滤槽33医涤侣綃噲睞齒办銩凛。7.8 麦汁暂存槽34舻当为遙头韪鳍哕晕糞。7.9 煮沸锅34鸪凑鸛齏嶇烛罵奖选锯。7.10 回旋沉淀槽35筧驪鴨栌怀鏇颐嵘悅废。7.11 薄板换热器35韋鋯鯖荣擬滄閡悬贖蘊。7.12 清酒罐35涛貶騸锬晋铩锩揿宪骟。7.13 硅藻土过滤机36钿蘇饌華檻杩鐵样说泻。7.14 酵母扩培系统36戧礱風熗浇鄖适泞嚀贗。7.15 CIP系统36購櫛頁詩燦戶踐澜襯鳳。第8章 发酵罐的设计38嗫奐闃頜瑷踯谫瓒兽粪。8.1 发酵罐数量的确定38虚龉鐮宠確嵝誄祷舻鋸。8.2 发酵罐的基本尺寸38與顶鍔笋类謾蝾纪黾廢。8.2.1 容积38結释鏈跄絞塒繭绽綹蕴。8.2.2 发酵罐的直径38餑诎鉈鲻缥评缯肃鮮驃。8.2.3 发酵罐总高38爷缆鉅摯騰厕綁荩笺潑。8.3 冷却面积39锞炽邐繒萨蝦窦补飙赝。8.4 发酵罐的材料39曠戗輔鑽襉倆瘋诌琿凤。8.5 椭圆封头的设计39轉厍蹺佥诎脚濒谘閥糞。8.5.1 设计参数的确定39嬷鯀賊沣謁麩溝赉涞锯。8.5.2 椭圆封头厚度的计算40讯鎬謾蝈贺綜枢辄锁廪。8.5.3 椭圆封头强度校核41兒躉讀闶軒鲧擬钇標藪。8.6 圆柱筒体的设计41繅藺詞嗇适篮异铜鑑骠。8.6.1 筒体厚度的计算41鮒簡觸癘鈄餒嬋锵户泼。8.6.2 筒体强度校核42眯毆蠐謝银癩唠阁跷贗。8.7 锥形封头的设计42闵屢螢馳鑷隽劍颂崗鳳。8.7.1 锥形封头厚度的计算42檁傷葦开阈灯伞馑諧粮。8.7.2 锥形封头的强度校核43鄭饩腸绊頎鎦鹧鲕嘤錳。8.7.3 封头的刚度校核43弃铀縫迁馀氣鰷鸾觐廩。8.8 部分附件设计选型43调谇續鹨髏铖馒喪劉薮。8.8.1 正压保护阀43厲耸紐楊鳝晋頇兗蓽驃。8.8.2 真空阀43苧瑷籮藶黃邏闩巹东澤。8.8.3 CIP清洗装置43鴿摄禱鋅儀憚銼嚕缗赞。8.8.4 温度传感器43箪啬癲剀净赶钩嬙鳄凫。8.8.5 液位高度传感器44顽鷙瑪滨廈岘轆庫糞糧。8.8.6 压力传感器44漬閫熾诀团諳赓戰餛锰。8.8.7 最低液位和最高液位探头44鐸輜澠顶嫻塊謂斕痹廪。8.8.8 人孔44抢觀淚婭师讴论櫚阵蘚。8.8.9 视镜44贼組櫻種愨单蝕渾潷骡。8.8.10 洗涤液接管44圓漣檸賡捣蕷舻燁錘泽。8.8.11 CO2回收压缩空气接管44蟄彎擼鯁棖佇緡癟椠贊。8.8.12 冷却剂进出接管44义淨擁扪殴胁纸窺钣鳧。8.8.13 出酒管44绥骅懸缙澀鷂禍紳撻粮。8.8.14 支座44馒锁開钥焖緒珏編軻錙。8.9 开孔与补强的设计45獄质嶇僅痺鲒潰脫帧開。8.9.1开孔与补强理论45鍥苋娛殫秽笾殇蕢谬藓。8.9.2 开孔削弱的截面积A的计算45杂砖墳雖紜飯曇覡墾騾。8.9.3 有效补强范围的确定45轼栀嗶鑊绷瘍懔諍訝澤。8.9.4 标准补强圈的选用47尋头厭呛羈阴帥讕匦赞。第9章 啤酒的三废处理48訪齙剛玺苏滥夹趕萤凭。9.1 废水的处理48写韞僂谌虛鍤囈辮褻糝。9.1.1 废水有氧处理设备48罴醬畝饼誊歿凑鈑繳锱。9.2 废渣处理48鲢診龄師該铃書銨鴇开。9.2.1 废酵母的处理48磚緙鹅綱谩擞鴻鑌纸蘚。9.2.2 硅藻土泥的处理49鬮煒鳍輥賠還鲂隊驼骡。9.2.3 麦糟的处理49毕懍鲅鵑较惻飾顳矯泾。9.3 废气处理49钆歷驾无醬赔隽驍韉贈。结 论51徠鲣饮脸铄尝鏍鯢炀憑。参考文献52謂镊颇铵鋃誼铰鸚镉糁。附 录 53变赵陧涼镦囑釧亿殮錙。致 谢55荟蓥闶漸陸讣轾减鈿異。第1章 绪 论1.1 设计选题的目的目前，世界上啤酒市场的竞争日益激烈，广大消费者对啤酒品种结构和产品质量的要求也越来越高，相应的新品种也层出不穷。因而，很有必要将这方面得计书加以科学地总结和分析以推动啤酒产品多样化在广度和深度上的健康发展，随着人们生活水平的提高，饮食消费结构的不断改变，啤酒已进入了千家万户。但是我国人均啤酒的消费还没有达到世界平均水平。所以建设新的、大型的啤酒厂，增加产量，就可以满足人们将来物质生活的需求。所以，设计啤酒厂是有意义有必要的。另外，此次选题是教研室下达的任务。是根据教学的实际需求来选定的。鹏筛镐討颛办費叹摄虏。1.2 设计工作的意义啤酒含有17种氨基酸，多种维生素及碳水化合物、矿物盐等物质、每升啤酒的热量可达430卡，相当于6-7枚鸡蛋，075升牛奶或50克奶油，被世界营养协会组织列为营养食品，素有“液体面包”之誉。现代科学研究表明，啤酒中所含各种成份、既有较高的营养价值又具良好的药疗效果，啤酒中酒精含量较低，10度黄啤酒含酒精3左右，非但对胃和肝脏无损害，而且可平缓地促进人体血液循环；维生素B1、B6已能维持心脏正常活动，而烟酸则能扩张血管，故它们对心血管系统有益，可加速新陈代谢。 通过这次的选题，查阅资料，使我们在设计中进一步掌握了啤酒的工艺方法为今后走上工作岗位打下了坚实的基础。糝殒锔雋駛鶯诼垆辐驄。1.3 中国啤酒产业的发展趋势行业结构的变化：集团化、规模化。企业数量继续下降，青岛、燕京、华润的下属企业会继续增加，生产能力和年产量还将持续增长。珠啤、金星、哈啤等二级集团也会迅速扩张。一业为主，多元发展。大多数啤酒企业集团在把啤酒业做强的同时依靠自身优势进入其他行业进行多元化发展。如青啤进入茶饮料业、葡萄酒业，燕啤进入生物制药业，蓝剑下属20多家进入其他产业等。信息化。知识经济时代，企业对信息的利用效率和利用程度成为提高企业竞争力的重要方面，啤酒企业对加快企业信息化建设更加重视。一方面加快内部信息化建设，如青啤、珠啤、燕啤、哈啤投资数千万元上ERP系统，许多企业建立内部局域网等；另一方面加快外部信息沟通和利用。更多的企业成立信息中心，加强对外部商业情报的收集、分析、利用。科技化。科技永远是第一生产力，加快科技进步是啤酒企业未来竞争的焦点之一。在纯生技术进一步提高的同时，啤酒企业会在啤酒保鲜度、延长保鲜期等方面不断创新。产品多样化。传统的普通啤酒依然会是主流，但随着越来越多个性化产品的不断出现，功能性保健啤酒、果汁啤酒、无醇啤酒等特色啤酒的消费量会越来越大。企业所有制结构多元化。国有企业逐渐退出，股份制企业、多种所有制混合式企业、民营企业得到大发展，新一轮的中外合资企业也会增多，不过合资的形式发生了改变。頜层铢壶鲜儀計尧當涇。市场结构的变化：在城市市场，新一轮消费高潮掀起，中高档啤酒市场、特色啤酒市场、女士啤酒市场得到发展。在农村市场，随着农村经济的快速发展，啤酒消费出现稳步增长趋势。传统的企业经销商消费者的渠道模式受到挑战，企业消费者的直销模式得到快速发展，尤其是电子商务的发展使网上营销在啤酒行业得到大发展。滚伛钮硕鷙耸蒋忆貯赠。1.4 课题研究内容及方法1.4.1 设计依据本设计是根据齐齐哈尔大学生命科学与工程学院生物工程教研室布置的毕业设计大纲要求来进行设计的。1.4.2 设计范围本设计为年产5万吨8P的啤酒厂，重点设备发酵罐，发酵工段为重点工段。该设计包括工艺方法及流程的选择论证、物料衡算、耗热量衡算、耗冷量衡算、设备选型及论证、重点设备的详细设计、车间的布置、绘制图纸（发酵工艺流程图、糖化工艺流程图、发酵车间平面布置图、发酵车间立面布置图、重点设备装配图），三废处理等。铣饜酝贻龙鵠臚拧奥凭。1.4.3 指导思想设计出来的啤酒厂要求投资小、技术高、运行稳定、管理方便、环境好。最重要的一点是生产成本低。在工艺方面，力求合理性和先进性；在设备方面，采用先进技术及机械化、自动化生产控制，提高劳动生产率；在经济上，要做到合理利用资源，降低能耗，减少污染，保护环境，减少浪费。撾鉬辙魇侨絢绾来诔緊。1.5 厂址的选择地理位置一般工厂厂址选在城镇的郊区，考虑微生物发酵工厂对环境因素的特殊要求，需要地势平坦，利于排水，有丰富的水源。?市地处?省有着优质的水源。?/?市还是?省的大城市，人口超过百万，有着巨大是市场潜力，故?市理想的建厂地址。賒調轧憊劌髋糾殡縣锲。气象资料是工厂总平面布置的重要依据之一。厂址应该接近原料产地，保证供应方便，减少运输损失。?市当地盛产大米，为啤酒厂的原料供应提供了充足的保证。?/市地域平坦，平均海拔?米，东部和南部地势低洼。垒羥赎緙呒窍砀渖虯异。?市气候条件：温 度：极端高温39，最低温度6，平均温度23.8。湿 度：最高湿度92%， 平均湿度85%。水 温：河水（1米以下），最高30，最低10。自来水，最高30，最低10。深井水，17。风频率：年平均风速：3.3m/s。降水量：年平均：1691mm/s。风 向：东北风和东风。1.6 工艺选择1.保证产品质量符合国家的标准2.尽量采用成熟的，先进的技术和设备。2.选择生产方法主要依据原料的来源，种类和性质。衅璉贡釙壘颯狽狰侦虜。1.7 设备的选择保证工艺的安全性和可靠性，经济上的合理性，技术先进，投资省，加工方便，运行费低，操作清洗方便。主要方法：1.查阅资料，确定工艺方法以及流程2.进行设计衡算（如物料衡算）3.设计图纸绘图4.撰写设计说明书。畝擱谎为寻瓊涞瞩肾骢。第2章 啤酒工艺选择与论证2.1 啤酒原料2.1.1 酿造用水1水是啤酒酿造最重要的原料，酿造水被称为“啤酒的血液”。酿造水质不仅决定着产品的质量和风味，而且还直接影响着酿造的全过程。綿嘮诠榉異阌欏箫鹉泾。水的质量要求：本设计为经典啤酒，色泽较浅，水的残碱度RA值要求小于0.89mmol/L，水中Ca至少为4050mg/L，另外，Ca和Mg比例要大于3:1。Mg过高会使啤酒产生苦味。水的镁硬小于等于0.89mmol/L，水中含盐量要求很低。騶鸲记蒉戗渗摆绞絎贍。2.1.2 麦芽采用浅色麦芽，麦芽外观整齐，除根干净，不含杂草、谷粒、尘埃、枯芽、半粒、霉粒、损伤残粒等杂质，色泽淡黄而有光泽。麦芽应有特殊的香味。不应有霉味、潮湿味、酸味、焦苦及烟熏味等。现闾袜镒攆錘惻缮騫凱。2.1.3 酒花酒花能够赋予啤酒爽口的苦味和愉快的香味，增加麦汁和啤酒的防腐能力；增加啤酒的泡持性；酒花与麦汁共同煮沸，能促进蛋白质的凝固，有利于麦汁的澄清，有利于啤酒的非生物稳定性。本设计采用颗粒酒花制品。镄辉蔺敘档檻岂苈祸紧。2.1.4 辅料以价格低廉而富含淀粉的谷类作为辅料可以提高麦汁收得率，制取廉价麦汁，以达到降低成本的目的，辅料的蛋白质易氧化的多酚物质含量明显低于麦芽，这有利于降低啤酒的色度和改善啤酒的非生物稳定性。梟裥荞獰淪钲壚蚀颈鍥。大米是啤酒厂最常用的辅料，其特点是价格低廉，蛋白质、多酚物质和脂肪含量低于麦芽，而淀粉含量高于麦芽，本设计采用大米作为辅料，生产出的啤酒具有色泽浅、口味清爽、泡沫细腻、酒花香突出，非生物稳定性好等特点。輟绀脑誒滢搂厨议犧異。2.1.5 酵母在实际生产中最常用的酵母有两大类：上面酵母和下面酵母。二者形态上存在明显的差别。上面酵母又叫表面酵母，其母细胞和子细胞能够长时间相互连接，形成多枝的牙簇 ，下面酵母又叫底面酵母、贮藏酵母，其母细胞和子细胞增殖后彼此分开，几乎都是单细胞或几个细胞连接。本设计设计的是经典型啤酒，色泽浅，采用的是下面发酵技术，故选用下面酵母。屡浔缱飛獼轄黨诼鐙虏。2.2 麦汁制备22.2.1 麦芽及辅料的粉碎理论麦芽和谷物原料经过粉碎后才能很好的溶解，并且粉碎质量对糖化过程中物质的生化变化、麦汁组成、麦汁过滤和原料的利用率都有重要作用，从理论上讲，麦芽粉碎的越细，其内含物的溶解就越迅速、越完全，化学和酶促反应更容易进行，因此就能获得最佳收得率，然而。在实际生产中，不能将麦芽粉碎的太细，因为麦芽和淀粉颗粒各具有不同的性质，麦芽的粉碎只需达到一定的程度即可。诏弑缁岘睑慫龜贮沩驏。2.2.2 麦芽的粉碎麦芽的粉碎大致可分为干法、湿法、回潮增湿和浸润增湿4种，本设计采用湿法粉碎。湿法粉碎是将麦芽以50左右热水浸泡1520min，使麦芽含水量达到约30%后，在进入对辊粉碎机（两辊间隙0.35-0.45mm），在粉碎的同时，将糖化用水（料水比在1:3以上）送入粉碎机对粉料调浆，边粉碎边投入糖化锅。鳧冲经粮籩赂鸡躯铠潔。湿法粉碎包括不少优点，由于湿法粉碎对麦芽进行了预浸，使麦壳的韧性有所增加，所以麦壳可以保持完整。这样过滤槽中的麦层较为疏松，是麦汁过滤速度加快，并减少皮壳中有害成分的浸出，无粉尘。另外由于麦粒内容物预先吸水，容易磨成浆状细粒，这样，有利于颗粒的糊化。酶的游离和可溶成分的溶出。过滤槽单位面积负荷较大，达250350kg/m ，与糖化室可在同一平面。聰駘絷轳终实騭逻顯赡。2.2.3 辅料的粉碎辅料常用的粉碎方法为干法粉碎，本设计采用的辅料为大米，大米的粉碎多采用对辊粉碎机，粉碎要求细一些好，2.2.4 糖化工艺的选择与论证利用麦芽所含的各种水解酶，在适宜的条件（温度、pH值、时间）下，将麦芽和麦芽辅料中的不溶性高分子物质逐步分解为可溶性低分子物质，这个分解过程称为糖化。鯧鋱窃鸨緶諏颤钻邇凯。从麦芽和麦芽辅料中溶解出来的物质称为浸出物。浸出物主要有各种发酵性的糖类（麦芽糖、麦芽三塘、葡萄糖），非发酵性的糖、蛋白质、麦胶物质和矿物质组成、麦汁中的糖类比大麦原有糖类（蔗糖、果糖）的含量有所增加，在11-12 P的麦汁中，这些可发酵性糖占总浸出物的61%-65%,决定了麦汁的最终发酵度。碱賢矫攝胆嘮闊锑恺緊。麦汁中浸出物与投料量比值的百分数称为浸出率。在糖化过程中约有75%-80%的原料内容物能够浸出，未溶解的残余物将和麦糟一起排出。糖化的目的是利于各种酶的作用，使不溶性物质溶解出来，从而得到尽可能多的溶解物，并且使麦汁组成适和发酵。糖化的总体目标和要求见下表2-1。阕蘆画腎藎觉锼镱赉锲。表2-1糖化总体目标和要求糖化的总目标糖化的工艺目标数值目标主要影响因素最佳的麦汁组分；较高的浸出率；提高原料的利用率；减小能源消耗；具备良好的过滤性；主发酵和后发酵速；有利于酵母的沉降；良好的啤酒稳定性；良好的过滤性能；减小最终发酵度与外观发酵度的差值小于2%；色度浅；啤酒的还原能力强；口味稳定性好；减少发副产物的量；减少DMS、脂肪酸和羰基化合物的量；麦芽质量；良好的粉碎；通过对温度、时间、PH值和浓度的调整，优化酶的最佳作用条件；(1)糖化方法麦芽的糖化方法通常可分为煮出糖化法和浸出糖化法，煮出糖化法的特点是将糖化醪液分批地加热到沸点，然后与其余未煮沸的醪液温度分阶段地升温到不同酶作用所要求的温度，最后达到糖化终了的温度，煮出糖化法设备复杂，操作也比较复杂，工作时间长，生产成本高，设备多，占地面积大，投资较高。浸出糖化法的特点是：糖化醪液自始自终不经煮沸，单纯依靠酶的作用浸出各种物质，麦汁在煮沸前仍保留一定的酶活力，同时，浸出糖化法设备比较简单，操作简单，工作时间短，生产成本低，占地面积小。生产的啤酒柔和、淡爽，因而，本设计采用浸出糖化法工艺。溝礬爷銦蝈刚銪霁寧弃。糖化的具体过程:糖化醪与糊化醪兑醪后，醪液不再煮沸，而是直接在糖化锅内升温，达到糖化各阶段所要求的温度。由于只有部分醪液进行煮沸，胚乳细胞壁的高分子麦胶物质及其他杂志溶出较少，所制麦汁色泽浅，黏度低，口味柔和，发酵度高，特别适合酿造浅色淡爽型啤酒；而且操作简单，糖化时间短，在3h内即可完成。有关糖化工艺图见下图2-1和图2-2。鈣槍滤党許蕁郐饫誥慮。图2-1糖化工艺图解糖化锅 糊化锅怿處浊浑诽買躦骟呛骣。30-35（30min） 50（20min）谢齿毁览賬缲财鳞蠼洁。15min 15min吶韦桢阖践鴟諍齑蘭贍。50-55（30-60min） 70（20min）萊郦晋壩辭終裥俠輿擊。15min 15min鷲诅捡瞇钗骘蓀剝黃絷。煮沸（30min）65-68（30-60min）（碘液反应基本完全） 76-78（10min）过滤2.3 麦汁过滤2.3.1 麦汁过滤的基本要求及技术指标麦汁过滤的基本要求是迅速、彻底地分离糖化醪液中的可溶性浸出物，尽量减少影响啤酒风味的麦皮多酚、色素、苦味质以及麦芽中的高分子蛋白质、脂肪、脂肪酸和-葡聚糖等物质进入麦汁，从而保证麦汁良好的口味和较高的澄清度3。技术指标应保证过滤的麦汁达到生产所需要的质量要求，尽可能多地获得澄清麦汁，提高生产率，减少对环境的污染。具体技术指标见表2-4。纫绾懔賬鍘禅耧啞绵鍇。2.3.2 麦汁过滤方法及影响因素过滤槽是大多数啤酒厂经常采用的麦汁过滤设备，在啤酒生产中，麦汁过滤方法大致可以分为四类：过滤槽静压过滤法，过滤槽正压过滤法，过滤槽抽吸是负压过滤法，压滤机过滤法。我国大多数啤酒厂均采用过滤槽静压过滤法进行麦汁过滤。本设计采用过滤槽静压过滤法进行麦汁过滤。颟灿忏騅锰顆繡奪鲔棄。过滤槽法过滤麦汁是通过筛分效应，滤层效应和深层过滤效应三方面的作用而进行的。麦汁的过滤速度受滤层阻力、滤层渗透性、滤层厚度、麦汁黏度和滤层面积等诸多因素影响。潛愦巅怼閑貓简巒競虑。表2-4过滤操作技术指标目标理想值相关因素质量麦汁澄清度30EBC,短期10EBC(小麦麦汁浊度略高)脂肪酸；口味稳定性；苦味质固形物30mg/L;最佳值为0脂肪酸；口味稳定性；碘值；苦味质；回旋沉淀槽凝固物的数量碘值0.2E,煮沸后0.3E 过滤性；生物活性氧含值0.05mg/L色度；单宁；苦味质；口味；口味稳定性生产率收得率高实验室值1%；过滤槽的收得率不大于实验室值的0.5%麦芽成本速度快（过滤槽）每天8-14锅个体；贷款；投资环保要求无洗糟残水达到标准其它辅助设备；人员投入；质量；废水；成本出糟残糟剩余量400g/m2小型过滤槽出糟困难；废水麦糟压榨汁在封闭系统进行废水；气味麦糟的排放饲料成本；垃圾堆放场筛本底部的冲洗下次糖化时使用废水；成本2.4 麦汁煮沸2.4.1 麦汁煮沸设备选择及优缺点麦汁过滤结束后，就要进行麦汁煮沸，并在麦汁过滤中添加酒花。煮沸期间将发生一系列复杂的物理和化学变化，麦汁质量也会受多种因素影响。鏟却审绪鞑闻癬惱颯驏。啤酒厂商用的煮沸锅有内加热式煮沸锅、外加热式煮沸锅、低压煮沸过和连续流动式麦汁煮沸器，本设计采用内加热式煮沸锅。内加热式煮沸锅的特点是：麦汁加热器垂直安装在锅内，加热器为列管式加热器。麦汁煮沸时，麦汁由下而上穿过加热器的列管向上沸腾，内加热式煮沸锅具有以下优点：1，设备投资少，无需维护，没有磨损，耗电量低；2热辐射损失小；3煮沸温度和蒸发速率可以调整；4设备简单，不需外加加热器和搅拌器。掳鱘壳郏餳涡烂摻玺灑。2.4.2 麦汁煮沸工艺内加热式麦汁煮沸锅又可分为常压煮沸和低压煮沸。本设计采用常压煮沸工艺，具体为进锅麦汁在15-20min从75升至100，在100煮沸维持30min，总煮沸时间为70-90min，总蒸发量为8%-12%，其温度变化曲线如下表2-5。赝鐨喾龉骐銻潑櫟闻赢。 2.5 麦汁后处理2.5.1 热凝固物及冷凝固物的分离麦汁煮沸后应尽快将麦汁中的热凝固物进行有效的分离，以获得澄清的麦汁，然后将麦汁冷却至工艺要求的温度，冷却的同时，要进行通风，为酵母繁殖提供足够的氧气。漩涡成沉淀槽是最常用的热凝固物分离设备，与其它设备相比，她的分离效果最佳。漩涡沉淀槽是立式柱形槽，麦汁沿切线方向泵入，形成旋转流动，并使热凝固物以锥丘状沉降于槽底中央，清亮麦汁从侧面麦汁出口排出。殼贈叹橈鯛槳栌滄滸击。麦汁在冷却过程中会形成冷凝固物，并逐渐沉淀下来，去除冷凝固物的方法可以用自然沉降法和浮选法，自然沉降法是待冷凝固物自然沉降后加以除去，浮选法是麦汁在去除热凝固物后，通入无菌空气就会吸附在细密的小气泡上，随气泡升至液面，并加以除去。襉藍动蔭鹗钣掙濰鋱縶。2.5.2 麦汁的冷却常用的麦汁冷却器为板式换热器，换热效率很高。麦汁冷却的基本要求有：麦汁和冷却水流经部位要便于清洗，密封性要好，严防冷却水和麦汁的渗漏。要有足够的冷却面积，冷却时间要短，冷凝固物析出的量多。伞箋内鍶乐捞忆瓊柠锴。麦汁冷却有一段式和两段式两种冷却方式，本设计采用一段式冷却方式。即先采用氨直冷方式将酿造用水冷却至3-4，然后与热麦汁在板式换热器内进行一次性热交换，在麦汁冷却至发酵温度同时，冷水则被加热至75-80，此水可以直接作为洗糟水使用。缅殲伤却兗輔宮礡酽弃。2.5.3 麦汁的充氧发酵需要大量的酵母，而酵母繁殖需要氧气，以利于酵母增殖并同时进入发酵阶段。为使空气溶解至冷麦汁中，必须通入很细小的空气泡，并以涡流形式与麦汁进行混合4。骊嘗丛烟协彈噜約戲虛。2.6 啤酒发酵2.6.1 啤酒发酵方法的选择根据传统生产方法，啤酒发酵过程分主发酵和后发酵两个阶段，（又可分为上面发酵和下面发酵，下面发酵生产的啤酒柔和、色淡，本设计采用下面发酵方法），酵母繁殖和大部分可发酵性糖类的代谢以及发酵产物的形成，均在主发酵阶段完成，后发酵是前发酵的延续，必须在密闭的容器中进行，残唐进一步进行分解，形成二氧化碳，并充分溶于啤酒中，达到饱和，啤酒在低温下陈贮，进一步得到成熟后澄清。畫價鸚诠喲贳區綢躉骤。2.6.2 一罐法发酵工艺的论证一罐法发酵由于操作简单，温度，压力和风味可以很方便的进行自动控制，回收酵母液比较方便，而且一罐法生产啤酒可以省去两罐法的倒灌操作，较少了接触空气的机会，清洗消耗少，酒损失低。缺点是：由于酒液对流强烈，许多本应分离的杂质不能排出去而溶于酒中。本设计采用一罐法高温发酵工艺进行发酵。高温发酵工艺与低温发酵工艺相比，可在质量不变的前提下提高设备利用率，生产周期也明显缩短，生产成本大大降低5。工艺方法如下：热麦汁经回旋沉淀槽除去冷凝固物和粉碎酒花渣后，以薄板冷却器冷至9.5-10，在以硅藻土过滤除去冷凝固物，并充无菌空气使溶氧达到7-8mg/L,原麦汁浓度为12P，添加0.6%-0.8%的泥状酵母。麦汁在发酵罐内10-11保持36h，进行酵母增殖，而后使温度升至12，进入主发酵。经过大约两天的发酵后，外观发酵度降至6P时，使罐压升至0.08-0.1Mpa，并逐步自然升温至16，继续发酵并还原双乙酰。约在满罐后的第5天，外观发酵度降至最低点（2.2-2.5P）；满罐后大约7-9天，双乙酰的含量可降至0.1mg/L以下。这时可缓慢降温，直至0，进行后熟及饱和二氧化碳，时间为4-5天。在降温至0的第2天，排放酵母并进行回收。滤酒前一天在排一次酵母和冷凝固物。一罐法高温发酵工艺的总时间为12-15天。鏜飘鳶颗奁娱侨聹屿洒。2.6.3 酵母的添加与回收在麦汁进行充氧同时添加酵母，为了使酵母均匀分布在发酵罐中，酵母应在整个麦汁流入过程中均匀添加，接种量一般为（1.5-1.8）107/mL麦汁，即约0.6-0.8L浓酵母泥/hL麦汁。种酵母要求：外观色泽洁白，凝聚性良好，无黏着现象，无杂质，无变异，镜检酵母细胞大小整齐，健壮，无杂菌感染，细胞活性97%以上，冷水低温保存时间不超过3天，使用代数不超过7代。沉降于发酵罐底的酵母可以分为三类：上层为轻质酵母，主要由落下的泡盖和最后沉降下来的酵母细胞组成，可做饲料或经行其它综合利用。中层为核心酵母，由健壮、发酵力强的酵母细胞组成，其量占65%-70%,可留作下批种酵母用。下层为弱细胞或死细胞，由最初沉降下来的颗粒组成，可作饲料或弃置不用。栖钸鰹尋嵐詡黪滎谌贏。2.6.4 发酵设备的降温控制本设计采用的发酵设备为应用极为广泛的露天锥形发酵罐，酵母在发酵过程中会产生热量，为使发酵和后熟在设计的工艺温度下进行，必须进行冷却。辩诿驂籌怃詠鰈蠷嚳擊。常用的冷却方式有两种：间接冷却法和直接冷却法，由于直接冷却的冷却介质是液氨，即液氨直接在锥形罐的冷却夹套中蒸发并吸热，在实际生产中需要注意一下几个方面：一是液氨具有刺激性臭味，在一定条件下可燃可爆，二是液氨工作压力较高，且渗透性很强，因而发酵罐的夹套焊接要求也较高，故本设计采用间接冷却方式。崢罚饋蹤擁袭驻詐覬絷。间接冷却方式其冷溶剂是乙二醇与水的混合溶液，它在氨制冷的蒸发器箱中进行冷却，温度一般控制在-5左右，它主要用于麦汁冷却和发酵罐的降温，一般情况下，发酵罐冷却系统有两种介质循环，即液氨吸热蒸发制冷循环系统和冷却发酵罐酒液的酒精水循环系统。誕珏顳鰭晕净頗諤凯鏘。2.7 啤酒过滤2.7.1 啤酒过滤理论经过发酵或后处理的成熟啤酒，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，这些物质在以后的贮存期间会从啤酒中析出，导致啤酒浑浊。所以，必须经过过滤工序将其除去。刽掺韉挣櫧煢闺賅茧弒。啤酒过滤式一种物理分离过程，是啤酒生产过程中非常重要的生产工序。经过过滤后，啤酒外观清亮透明，富有光泽，使其更富有吸引力，同时，可赋予啤酒以良好的生物稳定性与非生物稳定性，使其至少在保质期内不出现外观的变化，从而保证了啤酒外观质量的完美。胶哜閶罚测丟錕轎與虚。2.7.2 啤酒过滤方式的选择与论证对于啤酒过滤来说，现在使用较普遍的过滤设备主要有硅藻土过滤机、纸板过滤机和膜过滤机，硅藻土过滤机作为啤酒的粗滤，膜过滤主要用于生产纯生啤酒，由于发酵成熟的啤酒中含有大量的酵母，酒液十分浑浊。所以，一般先要进行粗虑，然后再进行精滤。本设计为8经典啤酒，啤酒的粗虑采用硅藻土过滤机，啤酒的精滤采用纸板过滤机。由于烛式过滤机具有过滤面积大，过滤效率高等特点，本设计采用烛式硅藻土过滤机。鳏鸕鐓铃爐缢钺鑑緩驟。2.8 啤酒的包装啤酒的包装形式有瓶装、易拉罐装和桶装三种形式，本设计生产的主要是瓶装啤酒。一瓶啤酒质量的好坏，对消费者来说，首先看到的是这瓶啤酒的包装。产品包装既是产品的卖点，又是市场的亮点，新颖独特的包装设计往往最容易打动消费者的心。因此，啤酒企业不仅要生产合乎标准和品质上乘的产品，而且要有端庄美观的商标和包装，如此才能使其产品更具吸引力和竞争力，使其品牌更加深入人心。啤酒包装的基本功能有以下几点。祕閨鍵儕瓯鱧遠鋮鯛灑。（1）保护功能。包装应该保证产品的安全和清洁卫生，使其在储存、运输和销售过程中不致散失、损坏和变质，这是包装最基本的作用。陘輔銨澩礙紛赶錙类赢。（2）美化增值功能。美观大方的包装造型、生动形象的图案和新颖别致的装潢可以衬托产品形象，提高产品的附加价值。泻襠鐵補粤骄謗闥饽凿。（3）促销功能。包装是“无声的推销员”，消费者通过包装可以了解产品，引起消费兴趣，激发购买动机，从而有利于扩大商品销售。钨紡釤閭綆硗诌顧癢糾。第3章 物料衡算3.1 物料衡算的意义物料衡算是指理论上进行生产时，所要消耗的物料和可以得到的产品以及副产品的量，物料衡算的准确与否关系到整个生产工艺的合理性和设计的可行性，是整个设计阶段的重要一环。慳瀏遲嘘缨預蝸饞闕锵。3.1.1 物料衡算基础数据根据表3-1的基础数据，先进行100kg原料生产8P啤酒的物料衡算，然后进行100L8P啤酒的物料衡算，最后进行50000t/a啤酒厂的物料衡算。譜廩軾痪輿猶苏鮐湿弑。表3-1啤酒生产基础数据项目名称百分比说明定额指标原料利用率98.5麦芽水分6大米水分13无水麦芽浸出率75无水大米浸出率95原料配比麦芽75大米25损失率冷却损失3.5发酵损失1.5对热麦汁而言过滤损失1.0装瓶损失1.0总损失率啤酒总损失率7.0对热麦汁而言3.1.2 以100kg原料为基准（1）热麦汁量根据表3-1可得原料收得率分别为：原料麦芽收得率为：0.75(100-6)100=70.5%原料大米收得率为：0.95(100-13)100=82.65%混合原料收得率为：（0.7570.50%+0.2582.65%）98.5%=72.43%由上述可得100kg混合原料可制得的8P热麦汁量为：（72.438）100=905.38(kg)又知8P麦汁在20时的密度为1.032kg/L，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： 哒寫趙谪蒉闪纓鴯锟虛。（603.581.032）1.04=912.4(L)（2）冷麦汁量912(1-0.035)=880.08(L)（3）发酵液量880.08(1-0.015)=866.88(L)（4）过滤酒量866.88(1-0.01)=858.21(L)（5）成品啤酒量858.21(1-0.01)=849.6