1、 毕业设计说明书(论文)作 者： 陈明贺 学 号： 0904150114 院 系： 化学工程学院 专 业： 生物工程 题 目： 年耗粮 3.5 万吨啤酒工厂的初步设计 设计重点：糖化工段 指导者： 张秀廷 副教授 评阅者： 2013 年 6 月 吉 林摘 要I摘 要本设计采用 60%的优质麦芽和 40%的大米为原料，进行干法粉碎，采用二次煮出糖化法，煮沸锅采用外加热器。采用圆筒锥底发酵罐进行一罐法发酵，发酵周期为 20天。采用高浓稀释工艺，啤酒成熟后从 14P 稀释到 12P。在设计计算主要包括物料衡算及能量衡算，设备选型的计算以及重点设备糖化锅的计算。图纸主要包括糖化车间和发酵车间的流程，主
2、要设备糖化锅，以及糖化车间的平面图。关键词：啤酒；糖化； 发酵；工艺流程；工艺设计；工厂设计AbstractIIAbstractThis design uses 60 percent of high-quality malt and40percent of the rice as raw material, a dry grinding, glycosylated Methods penthouse leaching method, boiling pot, using heater. A cylindrical cone at the end of fermentation tank to
3、a can of fermentation, the fermentation period to 20 days. The design of the high concentration of dilution, after mature beer from 140P to 120P. diluted calculation of the design include material balance, energy balance, the consumption of cold calculation and selection of equipment and the calcula
4、tion of key equipment fermenter calculations. Drawing mainly saccharification and fermentation workshop of the workshop process, major equipment fermenter, and the fermentation workshop of the floor plan and elevation.key words : Beer; Mash; Fermentation; Process; Process design; Plant design目 录III目
5、 录摘 要 .IAbstract.II目 录 .III第 1 章 绪 论 .11.1 啤酒的世界史 .11.2 中国啤酒史 .11.3 啤酒的分类 .21.4 啤酒生产 技术 .31.5 中国啤酒的发展方向 .4第 2 章 设计概论 .52.1 设计指导思想 .52.2 生产规模的确定和产品方案 .52.3 厂址选择的原则 .52.3.1 从投资和经济效益考虑 .62.3.2 厂址的选择依据 .62.4 啤酒的生产流程图 .72.4.1 工艺条件说明 .82.5 原料来源、规格及质量标准 .142.6 成品,半成品的品种及质量标准 .152.7 环保措施 .162.7.1 污水处理的原则、方法
6、和效果 .162.7.2 副产物综合利用 .18第 3 章 物料与能量平衡计算 .203.1 计算依据 .203.2 以 100Kg 混合原料生产 12浅色啤酒物料计算 .213.2.1 糖化物料的计算 .213.2.2 澄清冷却物料的计算 .23目 录IV3.2.3 主发酵的计算 .233.2.4 后发酵的计算 .243.2.5 成品啤酒的计算 .243.2.6 换算成 100L 成品啤酒的各项数据 .253.2.7 换算成 21 万吨成品啤酒量各项数据 .253.2.8 换算成每日生产量各项数据 .253.3 能量衡算 .263.3.1 糖化和糊化用水耗热量 Q1 .273.3.2 糊化锅
7、中米醪煮沸耗热量 Q2 .273.3.3 糊化锅内米醪由初温 TO 加热至煮沸的耗热量 Q21.283.3.4 煮沸过程蒸汽带出的热量 Q22 .283.3.5 热损失 Q23 .283.3.6 第二次煮沸前混合醪升温至 70的耗热量 Q3 .28第 4 章 啤酒生产设备计算及选型 .334.1 制麦生产设备计算及选型 .334.1.1 大麦精选设备的生产能力 .334.1.2 大麦立仓的计算与选型 .334.1.3 浸麦槽的计算与选型 .344.1.4 发芽箱的计算与选型 .364.1.5 麦芽烘炉的计算与选型 .374.2 贮箱和粉碎设备的计算与选型 .384.2.1 贮箱计算 .384.
8、2.2 原料粉碎机生产能力的计算与选型 .404.3 糖化设备的计算 .404.3.1 糊化锅 .404.3.2.糖化锅 .424.3.3 过滤槽的计算 .444.3.4 麦汁煮沸锅的计算 .454.3.5 旋涡沉淀槽的计算 .474.3.6 薄板冷却器的计算 .504.3.7 水箱的计算 .53目 录V4.3.8 糖化用泵的选择 .544.4 发酵设备的计算 .544.4.1 结构尺寸的计算 .544.4.2 锥形发酵罐耗汽量计算 .564.5 硅藻土过滤机的计算 .614.6 清酒罐的计算 .614.7 发酵用泵选型 .61第 5 章 车间平面布置及说明 .625.1 概述 .625.2
9、车间布置设计的原则 .635.3 车间布置设计的有关技术和参数 .645.4 设备布置图 .64第 6 章 食品工厂卫生问题 .676.1 卫生设施的要求： .676.3 卫生设施： .676.3 防虫蛇措施： .676.4 防鼠措施 .67参考文献 .69致 谢 .70东北电力大学毕业设计说明书（论文）1第 1 章 绪 论1.1 啤酒的世界史啤酒作为一种饮品，在目前的市场被大家热爱，啤酒是以大麦为主要原料，大米或其它谷物、酒花等为辅料，经制麦糖化发酵过滤等酿制而成的含有二氧化碳的、低酒精度和多种营养成分的饮料。在 1912 年第九届国际营养食品会议上被列为营养食品，是世界上最大的酒种之一。啤
10、酒有着悠久的历史，早在公元前 4 千年，就有用面团发酵制啤酒的记载，公元前 3 世纪古巴比伦的居民就用啤酒去祭祀他们的女神。起初啤酒以肉桂、生姜为香料后经德国日耳曼人的改进，用酒花代替了原来的香料，酒花以其优秀的特点一直受到人们的亲睐，所以一直沿用到今天。1860 年路易巴斯德灭菌技术为啤酒工艺奠定了基础。1880 年后，汉逊耶尔逊研究的酵母纯粹培养和分类问题对控制啤酒质量和保证工业化生产做出了贡献。 11.2 中国啤酒史中国近代啤酒业是从西方传入的，1990 年由俄国人在哈尔滨建立的乌卢列夫斯基啤酒厂，1903 年，英国商人合资在青岛建立了英德酿酒有限公司，啤酒生产力约 300吨，1945
11、年由民国接受经营。当时青岛啤酒已是清亮透明，泡沫丰富，味道醇厚这显示了啤酒酿造技术在我国应用的成功，北京啤酒厂是从侵华的日本手中接管过来的。1953 年轻工业部糖工业管理局接管了啤酒厂，废弃原“飞马牌” 商标，北京双合盛啤酒厂，这是中国民族资本经营的，这是一家由爱国人士实施的实业救国为发展中国经济建立起来的，酿酒的机器设备大多来自德国，并聘请捷克人尧西戈拉酿酒师总管技术,选用德国强壮酵母精心酿造。 21916 年第一批五星牌啤酒问世，酒液清亮透明，泡沫洁白细腻，口味纯正，毫不逊色于进口啤酒，不仅走俏于北京，还畅销天津、上海、汉口等地。1926 年在当时工商部国货展览会上一举夺标，并在巴拿马国际
12、展会上获奖。自 20 年代起，五星啤酒就从天津转销香港、澳门及有洋群岛，声誉远播海外，这是中国民族啤酒工业中较成功的一例。从 19001949 年漫长的半个世纪，中国只有在青岛、北京、哈尔滨、沈阳、上海、烟台广州等地建立了 10 余家啤酒厂，年生产啤酒约 3 万余吨，饮用啤酒者绝大多数只是在华外国人及分布于沿海地区城市中的上层华人。19491978 年，啤酒生产经恢复期、独立发展期及自发发展阶段，啤酒产量增长缓慢，东北电力大学毕业设计说明书（论文）2然而，我们啤酒工业大力发展真正发生在 1979 年，我国啤酒工业以 30%以上的高速持续增长。80 年代，我国啤酒厂遍及了神州大地，到 1988
13、年我国大陆啤酒厂发展到 813个，总产量达 656.4 万吨，仅次于美国、德国名列第三。 31.3 啤酒的分类(1) 淡色啤酒色度为 214EBC 单位，外观呈淡黄色的啤酒。淡色啤酒突出酒花香味，给人以清爽、淡雅的感觉，目前市场上大多数为淡色啤酒，淡色啤酒按原麦汁浓度的高低不同又分三种高浓度淡色啤酒，原麦汁浓度大于 12的淡色啤酒中等浓度淡色啤酒，原麦汁浓度 1012的淡色啤酒低浓度淡色啤酒，原麦汁浓度小于 10的淡色啤酒(2) 浓色啤酒色度为 1540EBC 单位的啤酒，色泽介于淡色啤酒与黑啤酒之间，为棕红色，由于该色调给人以温暖的感觉，所以适用于天冷的季节饮用，浓色啤酒按原麦汁浓度的高低不
14、同又分两种 高浓度浓色啤酒，原麦汁浓度大于 12的浓色啤酒 低浓度浓的色啤酒，原麦汁浓度等于或小于 12的浓色啤酒(3) 黑啤酒色度大于 41EBC 单位的啤酒，黑啤酒突出麦芽的香味，原麦汁浓度相对较高，一般高于 12%亦适合天冷的季节饮用，但产量不大。(4) 特种啤酒在原辅料中或生产工艺方面有某些重大改变，改变了上述原有啤酒的风味，成为具有独特风格的啤酒。特种啤酒除特征特性外，其他要求符合相关类型啤酒的规定 干啤酒，高发酵度的啤酒，真正发酵度不低于 72%口味干爽的啤酒 冰啤酒，在酿制过程中经冰晶化工艺处理，色度小于 0.8EBC 的啤酒 低醇啤酒，酒精度为 0.6%2.5%的啤酒 无醇啤酒
15、，酒精度小于等于 0.5%，原麦汁浓度大于等于 3.0 的啤酒 小麦啤酒，以小麦为主要原料酿制，只有小麦麦芽经酿造所产生的特殊香气的啤酒 浑浊啤酒，在成品啤酒中含有一定量的活酵母菌或有特殊风味的胶体物质，色东北电力大学毕业设计说明书（论文）3度大于等于 2.0EBC 单位的啤酒 果蔬类啤酒，添加一定量的果蔬汁，具有其特征性理化指标和风味，并保持啤酒基本口味的问题。(5) 发酵结束后酵母是否沉降分类将所有啤酒分两大类，下面酵母和上面酵母啤酒 下面酵母啤酒是指发酵结束后酵母沉降到发酵容器底部采用的酵母称为下面酵母，目前国际国内市场上除少量上面发酵啤酒外其余都属于下面发酵啤酒 上面发酵啤酒指发酵结束
16、后酵母上升到发酵液表面，采用的酵母称为上面酵母啤酒在我们生活中可谓占有很高地位，那么，下面就让我们一起来探讨下啤酒相关知识。1.4 啤酒生产技术啤 酒 生 产 过 程 分 为 麦 芽 汁 制 造 、 发 酵 、 稀 释 、 过 滤 灭 菌 、 包 装 等 几 道 工 序 。麦芽汁的制造：麦芽经过适当的粉碎，加入温水，在一定的温度下，利用麦芽本身的酶 制剂，进行糖化（主要将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖） ，为了降低生产成本，还可以加入一 定比例的大米粉作辅料（大米粉中先加水煮沸） 。 4制成的麦芽醪，用过滤槽进行过滤，得到麦芽汁，将麦芽汁输送到麦汁煮沸锅中，将多余的水份蒸发掉，并加入酒花。酒花是一种
17、植 物的花，加入到啤酒中 ,可使啤酒带有特有的酒花香味和苦味，同时，酒花中的一些成份还具有防腐作用，可延长啤酒的保藏期。发酵：麦芽汁经过冷却后，加入酵母菌，输送到发酵罐中，开始发酵。传统工艺分为前发酵和后发酵，分别在不同的发酵罐中进行，现在流行的作法是在一个罐内进行前发酵和后发酵。前发酵主要是利用酵母菌将麦芽汁中的麦芽糖转变成酒精，后发酵主要是产生一些风味物质，排除掉啤酒中的异味，并促进啤酒的成熟，这一期间，控制一定的罐内压力，使后酵时产生的二氧化碳保留在啤酒中。因此后期要充入二氧化碳，把二氧化碳通过冲气管中的小泡吹入到发酵液中。在后发酵中压强会逐渐升高。稀释：啤酒发酵成熟后，用脱氧的酿造用水
18、稀释 5。过滤灭菌：经过二十天左右的发酵（有些啤酒发酵期可能长达几个月） ，将啤酒经过过滤，除去啤酒中的酵母菌和微小的颗粒，再经达低温灭菌（62左右） ，冷却，啤酒就可以包装。瓶装的啤酒，瓶子要经过几次的灭菌，瓶盖要经过紫外线灭菌，包装方式主要有瓶装和罐装，还有桶装等。东北电力大学毕业设计说明书（论文）41.5 中国啤酒的发展方向经过几十年的发展，我国啤酒行业现在形成了像青岛，华润，燕京等几个大的啤酒集团。我国的啤酒行业比较复杂，大企业和众多小企业同时存在，大集团对市场的占有率不到一半。随着外资的进入，啤酒行业竞争更加激烈。近年来，啤酒消费的个性化趋势创造了多样化的市场需求，促进了啤酒企业产品多样化步伐，市场上啤酒产品越来越多，啤酒品种从以前单一的淡色啤酒发展到目前的纯生啤酒、无醇啤酒、小麦啤酒、黑啤酒、干啤酒，还有具有营养、保健作用的果味啤酒、芦荟啤酒、苦瓜啤酒、菊花啤酒等等，包装上出从以 640 mL 玻璃瓶装发展为 610 mL 500mL、480mL、 330m 瓶装和 350mL 易拉罐装为主，外包装以塑料周转箱、纸箱和膜包装为主。 6新啤酒产品的不断出现不但满足了消费者需求，提高和丰富了消费者生活，而且许多啤酒企业依靠其技术优势，根据市场需求，开发出具有独创性的新产品并推向市场，很快形成了一定的规模。
