年产32万吨啤酒发酵车间初步设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)

年产32万吨啤酒发酵车间初步设计_毕业设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

双辽市拥有数量充足，素质较高，成本较低的人力资源。 且普通员工多为双辽本地人，员工的生活成本上有所降低。 总平面 设计范围和依据 设计 内容 工厂内部设置包括厂区 平面布置设计 、横向纵向设计、交通运输设计、场内管线管路综合设置、绿化美化设置。 设计 依据 1. 中南大学本科生毕业设计任务书中产量的规定。 2. 总平面布置符合国家及行业的 有关规范和规定，满足卫生、安全、 GMP要求。 如《工业企业设计卫生标准》、《建筑设计防火规范》、《厂矿道路设计规范》等。 设计原则 工厂设计 严格 按设计计划任务书进行， 场内布局 紧凑合理，节约用地。 同时 各个部门紧密配合，符合生产工艺要求。 并且 考虑全年主要风向，满足卫生要求。 工厂场地概述 工厂组成 （ 1）生产车间 主要有发酵车间、糖化车间、包装车间等组成。 （ 2）辅助车间 麦芽储藏，麦糟处理，仓库等。 （ 3）动力车间 制冷站，空压站，配电站以及锅炉房等。 （ 4）行政部门 综 合大楼，医务室，食堂，传达室，停车场，浴室等。 （ 5）绿化区域 绿化设施 （ 6）三废治理 废污处理设施和场地等。 总平面布置 手工图为 哈尔滨啤酒（双辽 ）有限公司的平面布置图。 场地形状是不规则四边形，占地面积约 平方米。 本科生毕业论文（设计） 11 总平面布置及运输设计中的问题和建议 总平面布置中的主要问题： 在厂址的选择中，本设计只是参考网上资料， 并未实际勘察地形等地质气候因素，在总平面图的布置只是简单参考双辽 啤酒厂的布置，结合选地的风向图进行绘制，科学性较低。 总平面图仅为水平向周式布置形式，并 且，采光与卫生需妥善处理。 场内绿化难以保证足够面积，也需要特殊整理。 总之，周边式布置形式较为紧凑、技术管理集中方便，但发展余地少。 建议： 在专业人员的陪同下，实地勘察。 同时，总平面布置可采用联合式布置形式。 本科生毕业论文（设计） 12 第 3 章 啤酒工艺选择和论证 生产 方法的选择和工艺流程的设计原则 生产 方法的选择 生产方法即工艺路线的选择，是工厂设计的关键程序，通常要对所选的方法进行全面的对比分析， 然后选择经济实惠、技术优先的优先进行生产运营。 原料的来源 、种类和性质 产品的质量和规格 生产的规模 现有技术水平 厂址的自然环境 经济效益 工艺流程的设计 原则 确保产品的质量按照国家标准 尽量采用成熟、先进的设备和技术 啤酒生产工艺简介 啤酒生产过程主要分为：制麦、糖化、发酵、 瓶 装 等主要 四个部分。 啤酒厂生产所用麦芽由麦芽生产厂提供，对麦芽的麦粒大小、饱满成都、湿度量都有一定的要求。 麦芽在送入酿造车间之前，先被送到粉碎塔，麦芽经过轻压粉碎制成酿造用麦芽。 糖化 处理即将粉碎的麦芽 与水在 糖 化锅中混合。 而 糊化锅中， 大米 和水经加热 后 煮沸 ，这是 天然酸将难溶性的淀粉和蛋白质转变成为可溶性的麦芽提取物 即 麦芽汁。 然后麦芽汁被送至 过滤槽中 ， 灌入 煮沸锅 ， 同时添加 酒花和糖， 使啤酒赋予浓郁的香味的成色并且消除泡沫。 煮沸后， 将 麦芽汁 泵入 沉淀槽。 随后， 向 麦芽汁加入酵母，开始发酵。 啤 酒的不同、酿造工艺的不同， 发酵的时间也不同。 通常，贮藏啤酒的发酵过程需要大约 6 天，淡色啤酒为 5 天左右。 发酵结束以后，绝大部分酵母沉淀于罐底 ， 将这部分酵母回收起来 ， 以供下一罐使用。 除去酵母后，生成物 嫩啤酒 被泵入后发酵罐。 剩余的酵母和不溶性蛋白质进一步沉淀下来，使啤酒的风格逐渐成熟 ， 成熟 的时间随啤酒品种的不同而异，一般在 7~21 天。 经过后发酵而成熟的啤酒在过滤机中将所有剩余的酵母和不溶性蛋白质滤去，就成为待包装的清酒。 使用 双 重过滤工艺，不但对酿造产生的杂质去处更彻底，而且使酒液特别清澈。 本科生毕业论文（设计） 13 全厂工艺流程图 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 酒花槽 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 检验 灌酒 压盖 检验 杀菌 贴标 喷码 检验 装箱 啤酒原料 水 水是重要原料之一， 啤酒酿造用水主要包括加工水、洗涤水和冷却水。 加工用水中投料水、洗槽水、 啤酒稀释用水直接参与啤酒酿造，是啤酒重要原料之一，在习惯上称作酿造水。 酿造水性质与发酵风味物质形成等均有很大关系。 酿造用水首先要符合我国饮用水标准 GB574985。 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，最终还将影响到啤酒的风味物质和稳定性。 此外， 因为每瓶啤酒 90%以上的成份是水，所以基本上可以说是水的质量决定了啤酒的好坏。 啤酒酿造所需要的水 除了要洁净外，还有以下要求：此次设计为淡色啤酒的生产，所以水的残碱度 RA 值要求在 5~+5 度之间；水中 Ca 至少为 40~50mg/L， Ca和 Mg比例要大于 3:1；还必须去除水中所含的矿物盐，使其成为软水。 改良水质可有针对性通过过滤、 煮沸、加酸、加石膏、离子交换或电渗析、活性炭过滤、紫外线消毒等方法。 本科生毕业论文（设计） 14 麦芽 自古以来，大麦是酿造啤酒的主要原料，在酿造时先将大麦制成麦芽，再 进行糖化、发酵。 大麦按籽粒在麦穗上断面分配形式可分为六棱、四棱、二 棱大麦。 我国华北地区都种植六棱大麦，南方多见二棱，本设计采用六 棱大麦。 啤酒用大麦的品质要求为﹕壳皮成分少﹐淀粉含量高﹐蛋白质含量适中 (9～ 12％ )﹔淡黄色﹐有光泽﹔水分含量低于 13％﹔发芽率在 95％以上。 适于啤酒酿造用的大麦 有二棱或六棱大麦。 现在分别介绍： 二棱大麦 的浸出率高﹐溶解度较好 ，但农业但产量低且多见于南方 ﹔六棱大麦的农业单产较高﹐活力犟﹐但浸出率较低﹐麦芽溶解度不太稳定。 基于上述，啤酒酿造对大麦的质量要求： 表 32 酿造大麦质量要求 项目 特征 感官特征 ：良好大麦有光泽，淡黄；受潮大麦发暗，胚部呈深褐色；受霉菌侵蚀的大麦则呈灰色或微兰色 ：良好大麦具有新鲜稻草香味 ：优良大麦皮薄，有细密纹道 ：以短胖者为佳 ：杂谷 粒和沙土等应在 2%以下 物理检验 ：以无水物计千粒重应为 30~40g ：按国际通用标准，麦粒腹径可分为 、 、 三级 ：胚乳断面可分为粉状、玻璃质和半玻璃质三种状态 化学检验 ：原料大麦水分不能高于 13%，否则不能贮存，易发生霉变，呼吸损失大 ：蛋白质含量一般要求为 9~12%，蛋白质含量高，制麦不易管理，易生成玻璃质，溶解差，浸出物相应的低，成品啤酒易浑浊 ：间接衡量淀粉含量的方法，一般为 72~80% 酿造大麦的质量标准： 1986 年正式制 定和通过了啤酒大麦国家标准，编号为 QB—1416— 87 本科生毕业论文（设计） 15 酒花 酒花 又 名 啤酒花 ， 酒花始用于 德国 ﹐学名为 蛇麻 ﹐为大麻科 葎草属 多年生蔓性草本植物﹐雌雄异株﹐酿造所用均为雌花。 其有效成分为酒花树脂和酒花油 ， 作用是麦汁煮沸时和蛋白质形成热凝固物 ； 麦汁冷却时和蛋白质形成冷凝固物 ；提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能 在后酵、贮酒直至装瓶，缓慢和蛋白质结合，形成汽雾浊及永久混合物 ，形成色泽和涩味，增加麦汁和啤酒的生物稳定性。 酒花赋予啤酒柔和优美的芳香和清爽的微苦味，最终 使啤酒具有独特的苦味和香气 ，还有 防腐和澄清麦芽汁 的作用。 每 KL啤酒的酒花用量约为 ～。 其中酒花的主要化学成分中对啤酒酿造有特殊意义的三大成分为酒花精油，苦味物质和多酚。 表 33颗粒啤酒花技术要求 项目 指标 一级 二级 色泽 浅黄绿色 香气 富有浓郁的啤酒花香气， 无异杂气味 有明显的啤酒花香气， 无异杂气味 匀整度， % ≥ 顺粒均匀。 散碎颖粒少于 4 顺粒均匀， 散碎预粒少于 6 硬度 ,kg ≤ 崩解时间， s 10 水分， % α酸 (干态计 ).% ≥ 7. 0 β酸 (干态计 ).% ≥ 注：（ 1）已正式定名的芳香型啤酒花制成的颗粒啤酒花，其、酸含量不受此要求限制。 （ 2） α酸 %为推荐值 . （ 3） 以上为 QB/T 1999压缩啤酒花及颗粒啤酒花标准。 啤酒酵母 酵母是 啤酒发酵所需的微生物，是发酵的作用者， 啤酒酵母 又分上面发酵酵母和下面发酵酵母 ，我国一般采用下面发酵酵母。 啤酒工厂为了确保酵母的纯度 ﹐ 每月进行一次酵母纯粹培养。 为了避免野生酵母和细菌的污染﹐必须严格啤酒 工厂的清洗灭菌工作。 我国所采用的下面发酵的工艺特点如下： （ 1）采用下面发酵酵母，主发酵温度比较低，发酵进程比较缓慢，发酵的代谢产物副产物相对较少。 主发酵完毕后，大部分酵母沉降发酵容器底部。 本科生毕业论文（设计） 16 （ 2）下面发酵啤酒的后发酵和贮酒期比较长，酒液澄清良好。 CO2 饱和稳定，酒的泡沫细微，风味柔和，保存期较长。 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，还包括特种麦芽，小麦麦芽及辅助原料。 以下介绍四种辅料的 特点及使用其后的的啤酒的特点。 1. 大米 原则上凡是大米不论品种均可用于酿造，但从啤酒风味而言，米的食感越好，酿造的啤酒风味越好。 东北大米文明于海内外，本设计均采用正宗东北大米。 且 大米是中国用量最多的辅助原料 ，因其 淀粉 含量高 （ 75%82%） ﹐浸出率也高﹐ 含脂肪低（ %%），并含有较多泡持蛋白，用大米做辅料酿造啤酒，啤酒色泽浅、口味纯净、泡持洁白细腻，它是优良 的啤酒辅料。 但大米淀粉的糊化温度比玉米高。 2. 小麦 小麦品种有硬质小麦和软质小麦﹐啤酒工业宜采用软质小麦。 例如： 德国的白啤酒是 以小麦芽为主原料﹐比利时的兰比克啤酒是用大麦芽配以小麦为辅 料酿造具有地方特色的上面发酵啤酒。 利用麦汁做辅料，麦汁总氮和 a氨基氮均比大米高，发较快，但过滤和煮沸麦汁略浑浊，需进行处理为好，酿成的啤酒泡沫细腻、持久。 3. 糖类 一般在 产糖地区应用﹐一般使用量为原料的 10～ 20％。 添加的种类主要有蔗糖﹑葡萄糖﹑转化糖﹑糖浆等。 麦芽制备 制麦全过程大体 可分为原料分级、浸麦、发芽、干燥、除根等过程。 现代啤酒生产工业化程度越来越高，啤酒厂一般不自行生产麦芽，而是从专门的麦芽生产厂购买，以降低成本，其中本次宁乡青岛啤酒厂既是如此。 本设计将此分为 ： 大麦贮存 大麦精选 浸麦 发芽 焙燥 贮存 麦芽汁的制备工艺 麦汁的制备过程包括：原料的粉碎、糊化、糖化、过滤，煮沸（添加酒花）、麦汁处理（澄清、冷却、通氧）等一系列物理学、化学、生物学过程。 原料处理 原料处理直接影响啤酒质量的高低， 将麦芽﹑大米分别由粉碎机粉碎至适 于 本科生毕业论文（设计） 17 糖化操作的粉碎度 ，两种辅料粉碎后的时间不能超过 24 小时，防止发热结块。 个人觉得衡阳燕京 啤酒厂对于原料处理的设备非常完善，以下是其设备示意 图： 贮存塔 去糖化车间 原料入口 粉碎室 输送塔 在啤酒生产中，不单要考虑物料粉碎的经济性，更要考虑啤酒酿造的特殊要求：（ 1）麦芽皮壳粉碎适度，过细增加皮壳有害物质的溶解，影响啤酒风味。 （ 2）皮壳和原料中不容物质粉碎过细，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麦子的组成。 其中麦芽的粉碎方法有：干法、湿法、回潮干法、连续调湿粉碎。 本设计采。