【正文】 大連民族學院生物工程課程設計說明書 題 目：年產(chǎn)30萬噸發(fā)酵車間工藝設計（12176。p）設 計 人： 鄒 亞 東 系 別： 生 物 工 程 班 級： 0 9 級 3 班 指導教師： 樸 永 哲 設計日期：2011年 5 月 18 日 ~ 6月 1 日年產(chǎn)30萬噸發(fā)酵車間工藝設計第一章 概述啤酒是以麥芽為主要原料，添加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的，是一種含二氧化碳、起泡、低酒精度的飲料酒。由于其含醇量低，清涼爽口，深受世界各國的喜愛，成為世界性的飲料酒。啤酒的原料是大麥。大麥是世界上種植最早的谷物之一，幾乎世界上所有地區(qū)都可種植，它的產(chǎn)量在谷物排名上，在小麥、玉米、稻谷之下，居第四位，而且大麥不是人類主要的糧食，習慣上作飼料。釀酒后的麥糟中，蛋白質(zhì)含量得到相對富集，更適宜于做飼料，于是，用大麥制啤酒得到發(fā)展。中國近代啤酒是從歐洲傳入的，據(jù)考證在1900年俄羅斯技師在哈爾濱建立了第一家啤酒作坊。第一家現(xiàn)代化啤酒廠是1903年在青島由德國釀造師建立的英德啤酒廠。1915年在北京由中國人出資建立了雙合盛啤酒廠。從1905年到1949年的40多年中，中國只有在青島、北京、哈爾濱、上海、煙臺、廣州等地建立了不到10年工廠，年產(chǎn)啤酒近一萬噸，從1949年到1993年，我們用43年的時間，發(fā)展成為世界啤酒第二生產(chǎn)大國，這樣的發(fā)展速度舉世矚目。我國啤酒工業(yè)的未來主要有以下幾方面的變化：產(chǎn)量的發(fā)展；規(guī)模的擴大；技術經(jīng)濟指標還有差距，要不斷的提高；原料的發(fā)展；啤酒品種向多樣化發(fā)展；高濃度釀造技術；非熱消毒的純生啤酒釀造；人才的培養(yǎng)等。隨著世界的發(fā)展，啤酒的生產(chǎn)技術逐步成為重點。當今，純生啤酒的生產(chǎn)技術，膜過濾技術，微生物檢測和控制技術，糖漿輔料的使用逐步發(fā)展起來。相信不久的將來，中國的啤酒業(yè)將以嶄新的面貌躋身于世界啤酒先進領域。第二章 設計方案的分析與擬定 設計目的 通過本次課程設計，使本專業(yè)的學生初步掌握工廠工藝設計的程序和方法，受到一次工程設計的嚴格訓練，使其具有一定的工程設計能力。這對于即將從事科研，生產(chǎn)或技術管理工作的學生具有十分重要的意義。 設計任務設計任務：年產(chǎn)30萬噸發(fā)酵車間工藝設計（12176。P),一等品麥芽，輔料用量20%重點工段：發(fā)酵階段重點設備：發(fā)酵罐設計的主要內(nèi)容如下：、設計及論證。，水、汽、冷衡算。設計的繪圖內(nèi)容：發(fā)酵罐結(jié)構(gòu) 原料、輔料等物料的選擇標準釀造啤酒所需原料的質(zhì)量直接影響所生產(chǎn)的啤酒質(zhì)量、啤酒釀造所需的原料主要是大麥、酒花和酵母。大麥是啤酒生產(chǎn)中最重要的原料，他發(fā)芽不僅含有較高的淀粉，同時也為糖化生產(chǎn)提供了各種豐富的酶系和含氮物質(zhì)。對于其選用要經(jīng)過質(zhì)量判斷，達標后才能選用，質(zhì)量判斷包括：感官判斷，物理分析，化學分析，生理檢驗。本設計采用一等品麥芽。酒花是啤酒生產(chǎn)重要的原料，它賦予啤酒以純正的苦味和啤酒香氣，同時它還具有一定的防腐和澄清麥汁的能力。對其選用需要通過質(zhì)量評價，達標后才能選用。質(zhì)量包括：酒花的感官，酒花的化學鑒定，壓縮酒花技術要求。3．酵母酵母是單細胞微生物，在麥汁中起著物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用。再有氧情況下將發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化為水和二氧化碳，再無氧情況下將發(fā)酵糖轉(zhuǎn)化為乙醇和二氧化碳，酵母的選用要根據(jù)實際情況，從以下幾點出發(fā)選用優(yōu)質(zhì)酵母。如：凝聚性和沉淀能力，發(fā)酵度，發(fā)酵速度，抗熱能力，產(chǎn)孢子能力，對維生素的要求。大米是最常用的一種麥芽輔助原料，其特點是價格較低廉，而淀粉高于麥芽，多酚物質(zhì)和蛋白質(zhì)含量低于麥芽。糖化麥芽汁收得率提高，成本降低，又可改善啤酒的風味和色澤，啤酒泡沫細膩，酒花香氣突出，非生物穩(wěn)定性比較好，特別適宜制造下面發(fā)酵的淡色啤酒。大米的用量一般是25%35%，質(zhì)量要求如表21：表21大米的質(zhì)量要求項 目要 求色澤香 味夾雜物浸出物蛋白質(zhì)脂肪水 分潔白，富有新鮮光澤，無黃色，棕色和青綠色不成熟粒，無霉粒 有新鮮糧香，無異味%，不得含有米胚芽 92%以上（無水物計）10%以下（無水物計）1%以下%以下啤酒生產(chǎn)中使用輔料是因為輔料可提供廉價的浸出物或糖類，這樣會減少麥芽的使用量，降低啤酒的生產(chǎn)成本。主要的輔料有大米、玉米、小麥、大麥、糖和淀粉糖漿，使用輔料應注意以下幾個問題：。，可通過降低蛋白質(zhì)休止溫度或加入中性蛋白酶等方法彌補以上不足，若仍達不到擬定的標準，應考慮降低輔料的比例。第三章 設計條件及主要物性參數(shù) 糖化工藝的選擇及論證 麥芽的粉碎方法隨著時間的推移先后出現(xiàn)了干法粉碎，浸濕粉碎，回潮干法粉碎，連續(xù)濕法粉碎四種方法。干法粉碎可調(diào)節(jié)麥芽粉碎度，根據(jù)麥芽質(zhì)量來控制，此法成本較低，可以節(jié)省浸泡這一環(huán)節(jié)，但粉塵污染較大，本設計采用干法粉碎。輔料也用同樣的方法。糖化過程是一項非常復雜的生化反應過程，也是啤酒生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)。糖化的目的就是要將原料（包括麥芽和輔助原料）中的可溶性物質(zhì)盡可能多的萃取出來，并且創(chuàng)造有利于各種酶的作用條件，使很多的不溶性物質(zhì)在酶的作用下變成可溶性物質(zhì)而溶解出來，制成符合要求的買麥芽汁收得率?，F(xiàn)今，出于節(jié)省投資成本，使用了大量的輔料代替了原有的部分麥芽，從而出現(xiàn)了一種新的糖化方法，復式浸出糖化法，它是由這兩種方法演變而來的方法。它對于生產(chǎn)色澤極淺（～ EBC左右），高發(fā)酵度（12186。啤酒的真正發(fā)酵度為66%左右），殘余可發(fā)酵性糖少的啤酒有較好的應用。它具有加水比大，避免添加過多的麥芽，再糊化煮沸時。處進皮殼溶解和形成焦糖、類糊精的特點。因此本設計采用復式浸出糖化法。生產(chǎn)過程簡單，糖化時間短（一般在3小時以內(nèi)），耗能少，故設計中采用的是復式浸出糖化法。采用過濾槽法。此法雖然古老，但槽的結(jié)構(gòu)日新月異，可有效的提高過濾速度，保證分離效果。由于表面積大，過濾的也較為充分，效率較高。：煮沸鍋的種類有夾套式、內(nèi)加熱式和外加熱式。夾套式是比較古老的加熱方式，他加熱循環(huán)好，但是煮沸麥汁的量受限制，制作也比較麻煩，實用于中小型廠。采用回旋沉淀槽。熱麥汁由切線方向進入回旋沉淀槽，在槽內(nèi)回旋，可產(chǎn)生離心力。由于在槽內(nèi)運動，離心力的和其反作用力的合力把顆粒推向槽底部中央，達到沉淀的目的。由于該設備占地面積小，可縮短沉淀時間，提高麥汁的澄清度，降低了損失。