《年产10万吨淡色啤酒发酵车间设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《年产10万吨淡色啤酒发酵车间设计（58页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目录前 言1第一章.全厂工艺论证21.1原 料21.1.1 大麦21.1.2 啤酒酿造用水21.2麦芽制备21.3麦芽汁制备工艺31.3.1 概述31.3.2 麦汁制造的工艺要求31.3.3 麦芽与玉米的粉碎41.3.4 啤酒糖化的其他辅料51.3.7 麦芽醪的过滤91.3.8 麦汁的煮沸、酒花101.3.9 麦汁的处理111.3.10 麦汁的充氧131.4啤酒发酵131.4.1 啤酒发酵机理131.4.2 啤酒发酵工艺141.4.3 发酵温度151.4.4 罐压、CO2浓度对发酵的影响151.4.5 啤酒的过滤15第二章.全厂水电气物料衡算162.1 物料衡算162.1.1 定额指标162.
2、1.2 糖化车间物料衡算162.2热量平衡计算222.3发酵车间耗冷量计算302.3.1 工艺技术指标及基础数据：302.3.2 工艺冷却耗冷量302.3.3 非工艺耗冷量Qnt：322.4 工艺耗水量计算（含冷却水）3425 耗氧量的计算36第三章.发酵车间主要设备选型计算383.1发酵罐的设计与选型383.1.1发酵罐体积确定383.1.3罐的主体尺寸393.2 发酵车间其他附属设备选型463.2.1清酒罐463.2.2种子罐463.3 车间布置503.4 设备布置选取51总结52参考文献53致谢54前 言啤酒是国际性的低酒精度饮料酒，为广大人们所喜爱。啤酒工业在世界范围内的发展是很快的，
3、生产技术日益改进，尤其是六十年代后，啤酒工业在科学研究不短发展的基础上，无论在生产工艺或生产设备方面都有突飞猛进的变革，其主要表现为生产周期不断缩短，生产规模不断扩大，生产效率不断提高。啤酒的历史悠久，大约起源于9千年前的中东和古埃及地区，后跨越地中海，传入欧洲，19世纪末，随着欧洲强国向东方侵略，传入亚洲。啤酒是世界性饮料酒，现在除了伊斯兰国家由于宗教原因不生产和不饮用酒外，啤酒生产几乎遍及世界各地，啤酒是世界产量最大的饮用酒，已达11300万吨，人均占有量23L。我国是人口大国，也是酒类消费市场最大的国家。改革开放以来，随着国民经济的发展及人民生产生活水平的日益提高，我国城乡广大消费者对啤
4、酒的求购量越来越大，尤其以优质名牌啤酒供不应求。啤酒中含有丰富的蛋白质、氨基酸、微量元素, 开胃健脾、清爽解渴的作用.中国啤酒大发展期是20世纪70年代末至80年代。随着啤酒工业的发展，20世纪90年代中期以后将向大型化，集中化，集团化发展。现在已经有近30家啤酒企业年产量超过10万吨，这些大型厂的产量以超过全国总产量的25，年产510万吨的中型啤酒厂以超过40家，产量占全国总产量的20以上，但是这仍然不能满足现在人们对啤酒的需要，为了顺应发展趋势所以需要设计一个规模较大，工艺先进的现代化啤酒厂。第一章.全厂工艺论证1.1原 料1.1.1 大麦啤酒有史以来，都是以大麦作为主要原料。大麦便于发芽
5、，酶系统全面，生长遍及全球，适应各种气候，价格低廉，又非主粮，制成的酒更别具风格，所以啤酒酿造一直使用。大麦在人工控制的外界条件下发芽的过程，即为麦芽制造，简称“制麦”。发芽后的新鲜麦芽称绿麦芽，绿麦芽经培燥后称干麦芽。1.1.2 啤酒酿造用水水是啤酒生产的重要原料。啤酒酿造用水主要是糖化用水，洗涤麦糟用水和啤酒稀释用水，这些水直接参与工艺反应，是麦汁和啤酒的主要成分。水质状况对整个酿造过程有非常重要的影响，因此，酿造用水首先要符合我国饮用水的标准GB574985，然后再根据酿造啤酒的类型予以调整。改良水质可以针对性地选择过虑，煮沸，加酸，加石膏，离子交换或电渗析，活性炭过虑，紫外线消毒等。啤
6、酒生产用水主要包括加工水及洗涤、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，是啤酒的重要原料之一，在习惯上称作酿造水。洗酵母水、啤酒过滤用水等也或多或少会进入啤酒。啤酒酿造水的性质，主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、酶促反应的速度、麦芽和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沉淀、酵母生长、发酵风味物质的形成等，最终还将影响到啤酒的风味物和稳定性。1.2麦芽制备现代啤酒生产，工业化程度越来越高，啤酒工厂一般不自行生产麦芽，而是从专门的麦芽生产工厂购买所
7、需麦芽，以达到降低生产成本的目的。1.3麦芽汁制备工艺1.3.1 概述麦汁制造是将固态的麦芽、非发芽谷物、酒花用水调制加工成澄清透明的麦芽汁的过程。制成的麦汁供酵母发酵，加工制成啤酒。麦汁制造过程包括：原料的粉碎，原料的糊化、糖化，糖化醪的过滤，混合麦汁加酒花煮沸，麦汁处理（澄清、冷却、通学的加工过程）。下图为啤酒酿造工艺流程图： 酒花 麦芽 粉碎 糖化锅 过滤槽 煮沸玉米 粉碎 糊化锅 旋涡沉淀槽 麦汁冷却机 发酵罐 啤酒过滤机 清酒罐装机 灌装机 熟啤1.3.2 麦汁制造的工艺要求（1）原料中有效成分得到最大限度的萃取 主要指原料和辅料中的淀粉转变成可溶性无色糊精和可发酵性糖类的程度。这关
8、系到麦汁的收得率和原料利用率，和啤酒生产成本直接挂钩。（2）原料中无用和有害的成分溶解最少，主要指麦芽的皮壳物质、原料的脂肪，、高分子蛋白质等。这些物质会影响到啤酒的风味和稳定性。在麦汁制造中减少溶解这些物质或通过麦汁处理使其减少是提高啤酒质量的关键之一。（3）制成麦汁的有机和无机组分的数量和配比应符合淡色啤酒的要求，啤酒风格和类型的形成，除了酵母品种发芽技术外，麦汁组成是主要的物质基础。（4）保证上述三点原则的前提下，缩短生产时间，降低工时和能耗。麦汁制造是加热和冷却的过程，所需热能占啤酒制造总热能的55以上，麦汁制造工艺和设备应注意热能的利用。1.3.3 麦芽与玉米的粉碎麦芽和玉米的粉碎是
9、为了使整粒谷物经过粉碎后，有较大的比表面积，使物料中储藏的物质增加和水、酶的接触面积，加速酶促反应及物料的溶解。在啤酒生产中，不但要考虑物料粉碎操作的经济性，更应考虑啤酒酿造的特殊要求：(1)麦芽皮壳若粉碎过细，会增加皮壳有害物质的溶解，影响啤酒风味。(2)皮壳和原料物质中不溶性物质粉碎过细，会增加过滤阻力，影响过滤操作。(3)淀粉等储藏物质的粉碎细度，不但影响酶促反应速率，也影响到反应深度即影响到麦汁组成。1.麦芽的粉碎麦芽粉碎的方法主要有：干法粉碎、湿法粉碎、回潮干法粉碎以及连续调湿粉碎。本设计中麦芽采用湿法粉碎。麦芽在预浸麦槽中用温水（2050OC）浸泡1020分钟，使麦芽含水量达到25
10、30，放走浸泡水，用加料辊把麦芽加入到粉碎机中，带水粉碎，粉碎物在匀浆槽中加入3040OC糖化水，匀浆后用醪泵送至糖化锅。粉碎机的对辊为锥形辊，直径250mm，长为1250mm，拉丝、辊间距为0.5mm，转速为2500转/分。湿法粉碎全部操作有：浸渍磨碎匀浆，0.52小时内完成一次投料，根据日加工量，选取适当的机器台数。粉碎过程中应尽量缩短麦芽在机器内的停留时间，以防止受到污染。如弃去浸泡水，可提高啤酒质量，但会损失浸出物0.51.0。湿法粉碎麦芽皮壳充分吸水变软，粉碎时皮壳不易磨碎胚乳带水碾磨均匀，糖化速度快。湿法粉碎可提高过滤速度2025或提高投料量，麦糟层厚度可高达500600mm，但不
11、影响过滤。2.玉米的粉碎玉米应当适当地磨细，依靠机械剪切力，使谷物淀粉颗粒的细胞壁被撕开，磨得愈细，糊化和液化愈容易。但磨得太细时，也会撕碎谷物中蛋白质，是麦芽醪过滤困难，麦汁混浊。一般原料以通过40目筛为宜。1.3.4 啤酒糖化的其他辅料在啤酒麦汁制造的原料中，除了主要原料大麦麦芽以外，还包括特种大麦、小麦麦芽以及辅助原料。1.啤酒生产中使用辅助原料的意义(1)降低啤酒生产过程的成本将大麦制成麦芽，其价格约增加70100，浸出物含量减少10。麦芽的价格远远高于不发芽的大麦、小麦、玉米、大米等谷物，在麦汁制造中使用适当比例的辅料，虽然要增加辅料价格设备，有热能消耗，有时还需增加酶制剂等费用，但
12、总成本是降低的，所以，具有经济性。(2)降低麦汁总氮，提高啤酒稳定性由于大多数辅料（大米、玉米、糖和糖制品等）含有可溶性氮很少，它们只提供麦汁浸出物中糖类，几乎不给麦汁带来含氮组分，因此，可以降低麦汁总氮。同时可相对减少麦汁中高分子含氮化合物的比例，可以提高啤酒的非生物稳定性。(3)调整麦汁组分，提高啤酒某些特性使用除大麦以外的其他辅料，由于它们很少含有多酚类化合物，故可提高啤酒非生物稳定性和降低啤酒的色泽，小麦、大麦中含有丰富的糖蛋白，故可提高啤酒泡持性。使用蔗糖和糖浆作辅料，可以提高啤酒的发酵度，酿制色泽浅、口味爽快的啤酒。 在本设计中选用大米作辅料。 2.大米做啤酒辅料的特性大米，玉米，
13、小麦，大麦，糖和制品等是大多数国家为降低成本和麦汁总氨含量，调整麦汁成分，提高啤酒发酵度，提高啤酒稳定性和改善啤酒风味作为麦芽的辅料，其用量一般为20%-30%。大米是最常用的辅助原料，其特点是价格较低。而淀粉含量远高于麦芽，多酚物质与麦芽蛋白质含量，则较麦芽为低。添加大米的啤酒色泽浅，口味清爽，泡沫细腻。酒花香味突出，非生物稳定性比较好，特别适宜制造下面发酵的淡色啤酒。四川大米多，原料易收集。1.3.5酒花的添加酒花属蔓性草本植物，自公元9世纪酿造啤酒添加酒花为香料以来，酒花一直是啤酒生产的香料。酿造啤酒用成熟雌花，酒花中对酿造有意义的三大成分是酒花树脂，酒花酒和多酚物质，它们赋予啤酒特有的
14、香味和爽口的苦味，酒花树脂还具有防腐的能力，多酚物质的单宁，则具有澄清麦汁的作用。添加酒花的作用是：赋予啤酒特有的香味，爽品的苦味。增加啤酒的防腐能力。提高啤酒的非生物稳定性，添加酒花颗粒量0.28%。分三次添加，第一次：煮沸510分钟后，添加苦型酒花，总量的510，作用为压泡。第二次：煮沸3040分钟后，添加苦花，占酒花总量的5560，主要为萃取-酸，并促进异构。第三次：煮沸后8085分钟，添加香花，占酒花总量3040，作用为萃取芳香物质，提高酒花香味。酒花颗粒较全酒花均匀一致，添加煮沸麦汁中极易分散，酒花利用率可提高1025%； 麦汁煮沸后不需要酒花分离器。用回旋沉淀槽极易分离残渣，麦汁损
15、失也少，贮存与运输体积较全。酒花减少达80%以上，使用和贮藏却更为方便1.3.6 糖化法选用双醪二次煮出法糖化法1.目的、要求及控制方法糖化是将麦芽和辅料中高分子物质机器分解产物（淀粉。蛋白质、植酸盐、半纤维素等机器分解中间产物）通过麦芽中各种水解酶的作用，以及水和热能作用，使之分解并溶解于水，此过程称作糖化。溶解的各种干物质称作浸出物，而构成的澄清溶液称作麦芽汁或麦汁。麦汁中浸出物的含量和原料中干物质的比称无水浸出率。麦汁的组成、颜色将直接影响到啤酒的品种和质量；糖化工艺和原料；水、电、汽以及热量的消耗，与生产成本密切相关。因此糖化过程是啤酒生产中的重要环节。糖化中的工艺控制，主要通过下列环节来进行：（1）麦芽的质
