设计年产6万吨°P啤酒厂发酵车间工艺设计.doc

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年产6万吨11°P啤酒厂发酵车间工艺设计
四川理工学院生物工程学院
六月
四川理工学院
四川理工学院
毕业设计(论文)任务书
设计(论文)题目:年产6万吨11度淡色啤酒厂发酵车间设计
系:生物工程系专业:生物工程班级::
学生:蒋薇指引教师:张静
接受任务时间:.
教研室主任:(签名) 系主任:(签名)
(论文)的重要内容及基本规定
产品:11ºP淡色啤酒生产原料:大麦麦芽、玉米淀粉
生产天数:生产旺季(170天)占全年总产量的70%厂址:四川某地
⑴全厂工艺论证;
⑵全厂物料衡算、重点车间热量衡算;
⑶重点车间重要设备设计计算及附属设备选型。
⑷图纸规定:①车间平面布置图、车间立面布置图
②重点车间带控制点的工艺流程图
③全厂工艺流程方块图;主体设备装配图

《发酵工厂工艺设计概论》 《生物工程设备》
《化工工艺设计手册》 《化工机械基本》《材料与零部件》

设计(论文)各阶段名称
起止日期
1
资料收集和查阅
.-.
2
全厂工艺论证及工艺参数的拟定
.-.
3
物料衡算、热量、耗冷量及耗水量的计算
.-.
4
发酵车间主体设备及附属设备的计算与选型
.-.
5
发酵车间设计及绘制图纸
.-.
6
撰写设计阐明书
.-.
注:本表在学生接受任务时下达
四川理工学院毕业设计开题报告
设计名称
年产6万吨11°P啤酒厂发酵车间工艺设计
设计类型
D
指引教师
张静
学生
姓名
蒋薇
学号
系、专业、班级
生物工程学院生物工程专业级3班
一、选题根据:(简述研究现状或生产需求状况,阐明该设计(论文)目的意义。)
啤酒发呈现状及分析:
随着中国经济的迅速发展,人们生活水平的提高,啤酒作为含酒精量最低的饮料酒,由于其营养丰富且价廉物美已受到越来越多消费者的爱慕,已经逐渐成为人们大众最爱慕的饮料之一。从19啤酒进入中国市场到今天,国内啤酒产量逐年增长,已成为世界啤酒产量最大的国家,由此可见啤酒在国内的发展速度之迅猛。然而,国内啤酒产量却仅以每年10%的速度增长,这阐明啤酒在国内还无法完全满足人们日益增长的物质文化需求,中国啤酒市场拥有非常广阔的前景,为生产提供了可行性保证。
设计(论文)的目的意义:
,掌握一定的工厂设计的专业技能,巩固专业知识的。
、环节和全过程,充足发挥个人的积极性和发明性以完毕毕业环节的学****任务。
二、设计(论文研究)思路及工作措施
,理解啤酒现阶段的生产技术,获取有关工艺参数,对啤酒厂的设计进行工艺设计论证及工艺参数的选择。
,涉及发酵车间物料,热量,冷耗量,空气消耗量,耗水量等进行横算。
。
,发酵车间带控制点流程图和全场工艺流程方块图。
三、设计(论文研究)任务完毕的阶段内容及时间安排。
-.
-.
物料衡算、热量、-.
-.
-.
-.
指引教师意见
指引教师签字:年月日
教研室毕业设计(论文)工作组审核意见
难度
分量
综合训练限度
教研室主任:年月日
设计(论文)类型:A—理论研究;B—应用研究;C—软件设计;D-其他
摘要
本设计为年产6万吨11°P啤酒厂发酵车间工艺设计,其生产原料为大麦麦芽和大米,生产旺季占全年产量的70%,设计的主体为发酵车间,主体设备为发酵罐。一方面对原料、制备、糖化、发酵工艺进行选择及论证,再通过物料和热量衡算拟定糖化车间重要设备的容量和数量,对发酵车间附属设备进行选型,对发酵罐进行构造及强度设计,在此基本上,对主体设备发酵罐进行设计计算,最后绘制出发酵车间设备平立面布置图,发酵车间带控制点流程图和全厂工艺流程方块图。
核心词:啤酒厂,发酵,发酵罐,工艺计算
ABSTRACT
Thedesignistheannualoutputof6milliontonsof11°Pbreweryfermentationprocessdesign,theproductionofrawmaterialsforbarleymaltandrice,productionpeakseasonaccountfor70%ofthetotalproduction,thedesignofmainworkshopforfermentationworkshop,,againthroughmaterialandheatbalancesuresaccharificationworkshopofmainequipmentofcapacityandquantity,,Iwillfinishfermentordesigncalculations,finallyplotfermentationworkshopequipmentlayout,fermentationworkshopdiagramwithcontrolpointsandthewholeprocessflowblockdiagram.
KEYWORDS:brewery;fermentation;fermentor;processcalculation
前言
啤酒是以大麦经发芽制成的大麦芽为重要原料,以大米或其他谷物为辅助原料,以本地主产淀粉物为主,经麦芽汁的制备、糖化、添加酒花、煮沸、过虑、啤酒酵母发酵等过程,酿造而成含二氧化碳,低酒精浓度的酿造酒。
啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料酒,并且营养丰富,人们适量饮用时,酒精对人体的毒害非常小。在1972年世界第九次营养食品会议上,曾推荐啤酒为营养食品,也有人把啤酒称作营养食品、可口食品、卫生食品、以便食品。
据研究显示,啤酒里所含的多种构成成分不仅有非常高的营养价值,并且还具有良好的医药疗效,具体表目前如下两个方面:一方面,啤酒中酒精含量较低(10度黄啤酒含酒精3%左右),不仅对胃和肝脏没有损害,还可以平缓地增进人体血液循环。另一方面,啤酒中具有烟酸,在维生素
B1和B6维持心脏正常活动的同步,烟酸能扩张血管,加速新陈代谢,因此啤酒对心血管系统有益。
中国啤酒消费仍有很大的提高空间。从世界范畴看,发达国家啤酒的人均消费量增长缓慢,而在经济增长较快地区,如东欧和中国的啤酒需求量和产量增长速度远远高于世界平均增长速度,增速比发达国家高3%。中国啤酒消费存在着地区分布的不均衡性。中国啤酒行业的发展途径与世界啤酒的发展途径基本一致,也就是从发达地区向不发达地区过渡。
随着社会的发展,啤酒市场的竞争越来越剧烈了,并且广大消费者对啤酒种类风味和质量的规定也越来越高,相应的新产品也层出不穷。因而,我个人觉得很有必要将啤酒生产方面的技术科学地总结和分析,以推动啤酒产品多样化发展。
本次设计年产6万吨淡色啤酒厂,属于中型啤酒生产厂的规模。正是适应西部地区啤酒供销现状的。本次设计重要设计生产瓶装熟啤酒,既可以及时销售也可以较长时间保藏。适合啤酒这种随季节消耗量有巨大差别的饮品特点。在这种规模的生产,既满足了大部分市场需求,又可以作到对资源能源的合理运用。适合构建节省型社会的发展理念。
本次设计查阅了我院图书馆中有关啤酒厂设计方面的部分资料,还采用了某些来自于工厂实际生产中的技术参数。重要进行了全厂工艺参数的选择及简朴的论证,全厂的工艺计算,发酵车间有关设备的计算校核与选型,以及车间的布置。
设计过程中难免会浮现某些错误,和设计局限性的地方。恳请各位教师、专家指正,并提出珍贵的改善意见。谢谢您对这次设计的评阅。
第一章啤酒工艺选择与论证
全厂工艺流程图
啤酒的生产过程大体可以分为四大工序:麦芽制造;麦汁制备;啤酒发酵;啤酒包装与成品啤酒。
本设计为年产6万吨11°P淡色啤酒的生产,以大米粉和麦芽粉为原料,设计工艺流程如下:
麦槽酒花
↑↑
麦芽→粉碎→糖化→过滤→混合麦汁→煮沸→沉淀→冷却→充氧→
↑↓↓↓
大米、麦芽→粉碎→糊化酒花糟热凝固冷凝固物
扩培酵母
↓
→麦芽汁→发酵→贮酒→粗滤→精滤→清酒→装瓶→卸箱→验瓶→
↓
酵母泥↓
剩余酵母
→洗瓶→检查→罐酒→压盖→检查→杀菌→贴标→喷码→检查→装箱
图2-1全厂工艺流程图


自古以来大麦是酿造啤酒的重要原料,在酿造时先将大麦制成麦芽,再进行糖化和发酵。
大麦按籽粒在麦穗上断面分派形式,可分为六棱、二棱、四棱大麦
国内华北地区都种植六棱大麦,南方都种植二棱大麦。
因此,在本设计中选用二棱大麦。


(1)色泽良好的大麦有光泽,淡黄,不成熟大麦呈微绿色;受潮大麦发暗,胚部呈深褐色;受霉菌侵蚀的大麦呈灰色或微蓝色。
(2)气味良好的大麦具新鲜稻草香味,受潮发霉则有霉臭味。
(3)麦粒形态麦粒以短胖者比瘦长者为佳,前者浸出物高,蛋白质低,发芽快。

(1)干粒重以无水物记干粒重应为30-40g。
(2)麦粒均匀度按国际通用原则,,,。%者属于一级大麦。

(1)水分测定水分是计算干物质的基本。原料大麦水分不高于13%,否则不能贮藏,易发生霉变,呼吸损失大。
(2)蛋白质蛋白质含量一般规定为9%-12%。

在啤酒麦汁中制造的原料中,除了重要原料大麦麦芽以外,还涉及特种麦芽,小麦麦芽及辅助原料。
:原则上凡大米不管品种均可用于酿造,但从啤酒风味而言,米的食感越好,酿造的啤酒风味也越好。由于大米淀粉含量高(75%-82%),无水浸出率高达90%-93%,无花色苷,含脂肪低(%-%),并具有较多泡持蛋白,用它做辅料酿造啤酒,啤酒的色泽浅、口味纯净,泡沫洁白细腻,泡持性好,它是优良的啤酒辅料。
:国内是世界小麦重要生产国。小麦发芽后制成的小麦芽也是酿造啤酒的重要原料。运用小麦做辅料,麦汁总氮和
α-氨基氮均比大米高,发酵快,但过滤和煮沸麦汁略浑浊,需进行解决为好,酿成的啤酒泡沫细腻、持久。
:淀粉纯度高、杂质少、粘度低、无残渣、可生产高浓度啤酒。但是由于淀粉是原粮加工产品,一般价格均高于原料,在啤酒中作为辅料使用和原料相似,因此,淀粉作为辅料使用不如原料经济。

酒花赋予啤酒柔和优美的芳香和淡爽的微苦味,能加速麦汁中高分子蛋白的絮凝,提高啤酒泡沫起泡性和泡持性,也能增长麦汁和啤酒的生物稳定性。
:
A类:优质香型酒花。
优质香型酒花的α-%-%,α-酸、β酸的比值为1:1,%-%。
B类:香型酒花(兼型)
一般香型酒花的α-%-%,α-酸、—%-%。
C类:没有明显特性的酒花
D类:苦型酒花
优质苦型酒花的α-%-%,α-酸、-。


国内啤酒厂目前均把商品压榨酒花,在使用前用锤式粉碎机粉碎成颗粒1mm如下的酒花粉。这种粗加工措施也存在缺陷,因此使用酒花粉,应在酒花厂,酒花温度在55℃如下,干燥至水分为5%-6%然后进行粉碎,粉碎后立即包装于密闭容器中,并冲入惰性气体。

酒花颗粒是把酒花压榨成直径2-8mm,长约15mm的短棒状,增长其密度,减少其体积,同步也减少了它们的表面积,在惰性气体中保存,酒花不易氧化变质,颗粒酒花是世界上使用最为广泛的酒花制品。

啤酒生产用水重要涉及加工水及洗涤,冷却水两大部分。加工用水中投料水,洗糟水,啤酒稀释用水直接参与啤酒酿造,是啤酒重要原料之一,在****惯上称作酿造水。啤酒酿造水的性质,重要取决于水中溶解盐类的种类和含量,水的生物学纯净度及气味,酿造水对啤酒生产全过程将产生很大的影响,如糖化时水解酶是活性和稳定性,酶促反映的速度,麦芽的酒花在不同含盐水中溶解度的差别,盐和蛋白质及酚类物质的絮凝成点,酵母生长,发酵风味物质的形成等,最后还将影响到啤酒的风味物质和稳定性。
大自然的天然水源分为如下几种:雨水,雪水,地表水,地下水,冰水,海水。

:HCO3-+H+→H2O+CO2
大麦籽粒中存在复合磷酸盐,发芽中受到磷酸酯酶的降解,形成游离的H2PO4_,由于H2PO4在K2的作用下分解为H+,它使麦芽醪呈偏酸性,水中重碳酸盐的降酸作用,使麦芽醪PH升高,引起一系列的工艺缺陷:(1)导致过滤减慢,收得率下降。(2)啤酒色泽和涩味增长。(3)啤酒的稳定性减少。(4)变化酒花的苦味,使啤酒苦味粗糙。
,镁离子的增酸作用:3Ca+2HPO4-→Ca(PO4)2+2H+。在啤酒糖化时,Ca2+含量在每升40到70毫克,能保持淀粉液化酶的耐热性。麦汁含Ca2+在每升80到100毫克时,可增进麦汁煮沸时形成单宁—蛋白质—钙的复合物,增进热凝固物蛋白质的絮凝。Mg2+在麦芽中含量约为130mg/—15mg/L的Mg2+已经足够,不适宜超过80mg/L。