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1、内蒙古工业大学毕业设计说明书摘要啤酒是低酒精度的酒类饮品，生产啤酒的原料有大麦、酿造用水、酒花、酵母以及淀粉质辅助原料（玉米、大米、大麦、小麦等）和糖类辅助原料等，原料经过酵母的发酵酿制即可得啤酒。本文主要介绍啤酒原料的选择，包括麦芽、酒花、酵母等，发酵工艺的选择以及啤酒工厂涉及到的物料衡算，水汽量估算等等。在设计中采用锥型罐发酵法进行发酵，生产所需的11淡色啤酒。通过一系列的选择与估算对啤酒工厂进行设计，最终得到一个符合实际的经济合理的啤酒工厂。关键词：啤酒 发酵工艺 物料衡算 锥型罐发酵法Abstractbeer is a low alcohol alcoholic drinks，beer
2、 production of raw materials have barley、brewing water, hops, yeast and auxiliary materials of Starch（corn, rice, barley, wheat, etc.）and auxiliary materials of carbohydrate , etc.Materials can be obtained beer through yeast fermentation brewed.This paper describes the beer raw materials of selectio
3、n,Including malt, hops, yeast, etc,select the fermentation process and Beer Factory relates to material balance, water vapor estimation, etc.In the design we use conical tanks fermentation method for fermented,produce the required 11 ale.Through a series of selection and estimation to beer factory d
4、esign,finally get a realistic and reasonable beer factory.Keywords: beer fermentation process material balance conical tanks fermentation 目录前言1第一章 综述21.1淡色啤酒简介21.2选题设计目的及意义21.3 设计依据21.4 设计范围2第二章 原料选择及工艺论证32.1啤酒原料32.1.1 麦芽32.1.2 大米32.1.3 酒花32.1.4 酵母32.1.5 酿造用水32.2啤酒发酵42.2.1 啤酒酵母42.2.2 啤酒发酵方法的选择52.2.3
5、 啤酒发酵工艺6第三章 工艺计算83.1物料衡算83.1.1物料衡算基础数883.1.2 100原料生产10P啤酒的物料衡算83.1.3生产100L 10P啤酒的物料衡算93.1.4年产10kt11P啤酒发酵物料衡算113.2耗冷量估算143.2.1发酵车间工艺流程143.2.2工艺技术指标及基础数据143.2.3工艺耗冷量143.2.3.1.麦汁冷却耗冷量153.2.3.2发酵耗冷量153.2.3.3酵母洗涤用冷无菌水冷却耗冷量163.2.3.4酵母培养耗冷量173.2.3.5 发酵车间工艺耗冷量173.2.4非工艺耗冷量173.2.4.1露天锥形罐冷量损失173.2.4.2清酒罐，过滤机及
6、管道等散失冷量183.2.4.3非工艺总耗冷量183.2.5 总耗冷量183.3 耗水量计算203.3.1 糖化用水203.3.2 洗糟用水量203.3.3 糖化室洗刷用水203.3.4沉淀槽洗刷用水203.3.5麦汁冷却器冷却用水203.3.6麦芽汁冷却器清洗用水203.3.7酵母洗涤用水203.3.8 CIP装置洗涤用水203.3.9 硅藻土过滤机洗刷用水213.3.10 清酒罐洗刷用水213.3.11 洗瓶机用水213.3.12 瓶装机洗刷用水213.3.13 杀菌机用水213.3.14包装车间地面洗刷用水213.3.15 发酵罐洗刷用水213.3.16 其他用水21第四章 设备选型及计
7、算224.1发酵罐的设计与选型224.1.1 发酵罐体积的确定224.1.2发酵罐个数的确定224.1.3发酵罐的材料选择224.1.4发酵罐及封头确定224.1.5接管设计234.1.6发酵罐冷却器的选取254.1.7 CO2排出管及CIP清洗管284.2贮酒罐的设计与选型294.3清酒罐的设计与选型304.4 酵母扩大培养罐304.5过滤设备314.6 泵的选取314.6.1 离心泵314.6.2 齿轮泵324.7 CIP清洗设备334.8 设备一览表334.9 人员配备33第五章 车间布置设计34总结34谢辞35参考文献36前言啤酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三
8、的饮料。啤酒以麦芽、酒花、水为主要原料，经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。啤酒含有丰富的营养物质，因此有“液体面包”之称。啤酒是在十九世纪末传入中国的，在当时发展较为缓慢，直到建国以后，我国的啤酒工业发展较迅速，并逐步摆脱了原料依赖进口的落后状态。我国的啤酒于1954年开始进入国际市场。啤酒酿造主要经过糖化、发酵和贮酒后熟三个阶段，其中发酵是啤酒酿造的精髓。传统的啤酒发酵主要在正方形或长方形的发酵池中进行，发酵体积有限并且发酵周期长，随着经济的迅猛发展，人们对啤酒的需求量增加，啤酒生产的规模逐步扩大，依靠传统发酵啤酒已经满足不了人们的需求，应运而生的是啤酒的新型发酵即大容量发酵
9、罐发酵，其中包括圆柱锥形发酵罐、朝日罐、通用罐和球形罐。圆柱锥形发酵罐是目前世界通用的发酵罐，该罐主体呈圆柱形，罐顶为圆弧状，底部为圆锥形，具有一定的高度（高度大于直径），罐体设有冷却和保温装置，为全封闭发酵罐。圆柱锥形发酵罐既适用于下面发酵，也适用于上面发酵，加工十分方便。锥型罐发酵法发酵啤酒有很多的优点，采用仪表和电脑控制，操作简捷、理方便并采用CIP自动清洗装置，清洗方便，目前国内啤酒行业几乎全部采用锥形罐发酵法发酵啤酒。锥型罐发酵工艺包括贮酒式、后处理式和后调整式。贮酒式即对于两罐的要求不同，所以在现代的酿造工业中意义不大。后处理式的即一个罐进行发酵，另一个罐为后熟处理。对发酵罐而言，
10、将可发酵性成分一次完成，基本不保留可发酵性成分，发酵产生的CO2全部回收并贮存备用，然后转入后处理罐进行后熟处理。其过程为将发酵结束的发酵液经离心分离，去除酵母和冷凝固物，再经薄板换热器冷却到贮酒温度，进行1-2天低温贮存后开始过滤。后调整式即前一个发酵罐类似一罐法进行发酵、贮酒，完成可发酵性成分的发酵、回收酵母、进行CO2洗涤，经适当的低温贮存后，在后调整罐内对色泽、稳定性、CO2含量等指标进行调整，再经适当稳定后即可开始过滤操作1。第一章 综述1.1淡色啤酒简介淡色啤酒的色度在5-14EBC单位，如高浓度淡色啤酒，是原麦汁浓度13%以上的啤酒；中等浓度淡色啤酒，原麦汁浓度10-13%的啤酒
11、；低浓度淡色啤酒是原麦汁浓度10%以下的啤酒；干啤酒（高发酵度啤酒），实际发酵度在72%以上的淡色啤酒；低醇啤酒，酒精含量2%以下的啤酒。1.2选题设计目的及意义本课题是根据食品科学与工程专业的培养方向，结合毕业实习的情况选择。啤酒是食品工程专业中一个具有代表性的产品，其生产工艺过程涉及制麦、糖化、发酵、罐装等过程，包含了一些重要的单元操作和工程概念，通过对啤酒车间的工艺设计，进一步巩固加深并应用所学，通过对啤酒车间的工艺设计，可以加强对我们所学知识的综合利用能力的培养，提高理论联系实际的能力。1.3 设计依据本设计是根据学校下达的内蒙古工业大学本课设计任务书要求来完成的。1.4 设计范围本设
12、计为10kt/a11啤酒发酵车间工艺设计。设计包括文字部分和图纸部分。本设计文字部分主要包括工艺方法及流程的选择和论证、物料衡算、耗冷量估算、耗水量估算、设备选型。绘制图纸部分包括物料流程图、PID管道流程图、车间设备平面布置图。第二章 原料选择及工艺论证2.1啤酒原料2.1.1 麦芽采用淡黄色而有光泽的麦芽，麦芽外观短胖，除根干净，不含杂草、杂谷、尘埃、半粒、霉粒、损伤残粒和未发芽颗粒等杂质。麦芽香味应纯净，具有麦芽香，不应有霉味、潮湿味、酸味、烟熏味等2。2.1.2 大米我国生产大米，所以大米一直是我国啤酒酿造广泛采用的一种辅助原料。原则上凡大米不论品种均可用于酿造，但从啤酒风味而言，米的
13、食感越好，酿造的啤酒风味也越好。大米淀粉含量可达75%-82%，无水浸出率高达90%-93%，无花色苷，含脂肪低（0.2%-1.0%），并含有较多泡持蛋白，用它做辅料酿造啤酒，啤酒的色泽浅、口味爽净、泡沫细腻、酒花香味突出、非生物稳定性高，它是优良的啤酒辅料3。2.1.3 酒花酒花的主要作用是能够赋予啤酒爽口的苦味和酒花香味，能够促进麦汁和啤酒的澄清、有利于啤酒的泡沫、也能增加麦汁和啤酒的生物稳定性。本设计选择浅黄绿色，有光泽，富有浓郁的啤酒花香气，无异杂气味，花体基本完整的颗粒酒花。2.1.4 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
14、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。2.1.5 酿造用水啤酒的酿造用水主要包括糖化用水和洗糟用水，由于这两部水直接参与了啤酒的工艺反应，是麦汁和啤酒的组成成分，啤酒酿造用水的性质，重要取决于水中溶解盐类的种类和含量。酿造用水要求无色透明、无悬浮物、无沉淀物，将水加热到20-50时，用口长有清爽的感觉，无异味、无异臭，如有咸味、苦味、涩味则不能采用，总溶解盐类在150-200mg/L，PH值在6.8-7.2
15、之间，有机物含量在3mg/L以下，总硬度在8dH以下，水中含铁量在0.3mg/L以下，铵盐类不得超过0.05mg/L，硝酸盐不得超过5mg/L，亚硝酸亚不得超过0.05mg/L，氯化物含量在20-60mg/L为宜，硅酸盐要求在30mg/L以下，水中的细菌总数和大肠杆菌数要符合生活饮用水标准4。2.2啤酒发酵2.2.1 啤酒酵母1. 啤酒酵母的介绍啤酒酵母在分类学上属于真菌，为子囊菌亚门、酵母属5。啤酒酵母又称酿造酵母，细胞多为圆形、卵圆形或卵形。能发酵葡萄糖、麦芽糖、半乳糖、蔗糖和1/3棉籽糖，不能发酵乳糖和蜜二糖，不同化硝酸盐。2.啤酒酵母的种类6根据发酵结束后酵母细胞在发酵液中存在的状态可分为上面酵母和下面酵母。上面酵母和下面酵母有很大的区别，上面酵母呈圆形，发
