【正文】 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn)40萬噸啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計學(xué) 生：學(xué) 號：專 業(yè)：生物工程班 級：2009級3班指導(dǎo)教師：黃治國 四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院二O一三年六月61 / 72四 川 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書設(shè)計（論文）題目： 年產(chǎn)40萬噸啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計　系： 生物工程 專業(yè)： 生物工程 班級：09級3班 學(xué)號： 09041010327 學(xué)生： 牟天秀 指導(dǎo)教師： 黃治國 接受任務(wù)時間 2013年3月17日 教研室主任 （簽名）二級學(xué)院院長 （簽名）1． 畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求全廠工藝流程及工藝參數(shù)選擇論證發(fā)酵車間物料及熱量衡算繪制全廠工藝流程圖一份繪制發(fā)酵車間帶控制點工藝流程圖繪制發(fā)酵車間平面圖、立面圖各一份撰寫設(shè)計說明書一份2． 指定查閱的主要參考文獻及說明 [1]（第二版）[M].中國輕工業(yè)出版社，1996 [2]（第一版）[M] [3]化工設(shè)備設(shè)計手冊（第一版）[M].，1973 [4]（第一版）[M]. [5]（第一版）[M].3．進度安排設(shè)計（論文）各階段名稱起 止 日 期1畢業(yè)設(shè)計下達任務(wù)，搜集有關(guān)材料，數(shù)據(jù)2進行設(shè)備選型、設(shè)計方案的初步確定3工藝論證、物料衡算、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一4車間設(shè)備選型5繪圖和設(shè)計說明書的撰寫 注：本表在學(xué)生接受任務(wù)時下達 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計開題報告設(shè) 計 名 稱年產(chǎn)40萬噸啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計設(shè) 計 類 型D指導(dǎo)教師曹新志學(xué)生姓名牟天秀學(xué)號09041010327系、專業(yè)、班級生物工程學(xué)院生物工程專業(yè)2009級3班一、選題依據(jù)：（簡述研究現(xiàn)狀或生產(chǎn)需求情況，說明該設(shè)計（論文）目的意義。）啤酒發(fā)展現(xiàn)狀及分析： 隨著中國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平的提高，啤酒作為含酒精量最低的飲料酒,由于其營養(yǎng)豐富且價廉物美已受到越來越多消費者的喜愛，已經(jīng)逐步成為人們大眾最喜愛的飲料之一。從1903年啤酒進入中國市場到今天，我國啤酒產(chǎn)量逐年增加，已成為世界啤酒產(chǎn)量最大的國家，由此可見啤酒在我國的發(fā)展速度之迅猛。然而，我國啤酒產(chǎn)量卻僅以每年10%的速度增加，這說明啤酒在我國還無法完全滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，中國啤酒市場擁有非常廣闊的前景，為生產(chǎn)提供了可行性保證。設(shè)計（論文）的目的意義：，掌握一定的工廠設(shè)計的專業(yè)技能，鞏固專業(yè)知識的。、步驟和全過程，充分發(fā)揮個人的主動性和創(chuàng)造性以完成畢業(yè)環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)任務(wù)。二、設(shè)計（論文研究）思路及工作方法，了解啤酒現(xiàn)階段的生產(chǎn)技術(shù)，獲取相關(guān)工藝參數(shù)，對啤酒廠的設(shè)計進行工藝設(shè)計論證及工藝參數(shù)的選擇。，包括發(fā)酵車間物料，熱量，冷耗量，空氣消耗量，耗水量等進行橫算。，發(fā)酵車間帶控制點流程圖和全場工藝流程方塊圖。三、設(shè)計（論文研究）任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時間安排。2013320至201349 進行全廠工藝流程及工藝參數(shù)的選擇論證2013410至2013425 發(fā)酵車間物料及熱量衡算2013426至201355 發(fā)酵罐設(shè)計計算與其選型201356至2013520 繪圖2013521至2013603 撰寫設(shè)計說明書指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日教研室畢業(yè)設(shè)計（論文）工作組審核意見難度分量綜合訓(xùn)練程度 教研室主任： 年 月 日設(shè)計（論文）類型：A—理論研究；B—應(yīng)用研究；C—軟件設(shè)計；D其它摘 要本設(shè)計為年產(chǎn)40萬噸8176。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計，其生產(chǎn)原料為大麥麥芽和大米，生產(chǎn)旺季占全年產(chǎn)量的80%，全年生產(chǎn)天數(shù)為300天，設(shè)計的主體為發(fā)酵車間，主體設(shè)備為發(fā)酵罐。本設(shè)計對啤酒生產(chǎn)線工藝設(shè)計中的關(guān)鍵部分—原料的糊化、糖化、麥汁過濾、煮沸、發(fā)酵、啤酒過濾進行了工藝論述和選擇。設(shè)計內(nèi)容主要包括物料衡算，熱量衡算，冷耗衡算，水衡算和設(shè)備選型的計算及重點設(shè)備選型及計算。本設(shè)計的圖紙主要包括全廠總工藝流程圖、發(fā)酵車間設(shè)備布置圖的平立面圖及重點設(shè)備的裝配圖(發(fā)酵罐)。關(guān)鍵詞：啤酒,發(fā)酵,發(fā)酵罐,工藝計算ABSTRACTThe design is the annual output of 40 million tons of 8176。 P brewery fermentation process design, the production of raw materials for barley malt and rice, production peak season account for 80% of the total production,a year of production days for 300 days, the design of main workshop for fermentation workshop, the main equipment for fermentor. The design thesis is a key part of the process design of the beer production line raw materials, pasting, glycosylated, wort filtration, boiling, fermentation, beer filtration. It’s elements include the material balance, heat balance, coldconsumption balance, water balance and equipment selection, calculation and focus on equipment selection and calculation. The design drawings, including floor planning and elevations of the fermentation workshop and focus device assembly drawing (fermentor). KEY WORDS: beer,fermentation,fermentor,process calculation目 錄摘 要 Ⅰ前 言 1第一章 啤酒工藝選擇與論證 3 4 大麥 4 啤酒糖化的其他原料 7 啤酒花和酒花制品 7 10 麥芽與大米的粉碎 11 糖化原理 12 糖化方法及設(shè)備 14 麥芽醪的過濾 15 麥汁的處理 18 麥汁的充氧 20 20 21 啤酒發(fā)酵 21 啤酒酵母 21 22 啤酒發(fā)酵方法的選擇 22 啤酒發(fā)酵工藝 24 酵母的添加與回收 27 發(fā)酵設(shè)備的降溫控制 28第二章 工藝計算 31 物料衡算 31 物料衡算的意義 31 物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 31 100㎏原料生產(chǎn)8176。P啤酒的物料衡算 31 生產(chǎn)100L 8176。P啤酒的物料衡算 32 年產(chǎn)40萬噸8176。P啤酒糖化車間物料衡算 34 耗熱量的計算 37 第二次煮沸前混合醪液升溫至70℃的耗熱量 39 第二次煮沸混合醪液耗熱量 40 洗糟水耗熱量 41 麥汁煮沸過程中耗熱量 41 一次糖化總耗熱量 42 一次糖化蒸汽耗用量D 42 糖化小時最大蒸汽耗用量 42 蒸汽單耗 42 工藝耗水量計算 43 糖化用水 43 洗糟用水量 43 糖化室洗刷用水 43 麥汁冷卻器冷卻用水 43 澄清槽洗刷用水 44 麥芽汁冷卻器清洗用水 44 CIP裝置洗滌用水 44 CIP系統(tǒng)配洗液用水 44 過濾冷卻器洗刷用水 44 硅藻土過濾機洗刷用水 44 清酒罐洗刷用水 44 洗瓶機用水 44 瓶裝機洗刷用水 45 殺菌機用水 45 45 發(fā)酵罐洗刷用水 45 其他用水 45 工藝耗冷量的計算 45 發(fā)酵車間工藝流程 45 工藝技術(shù)指標及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 45 工藝耗冷量的計算 46 發(fā)酵車間工藝耗冷量 49 非工藝耗冷量 49 非工藝總耗冷量 50 總耗冷量 50第三章 發(fā)酵車間設(shè)備設(shè)計與選型 52 發(fā)酵罐的設(shè)計與選型 52 發(fā)酵罐體積的確定 52 發(fā)酵罐個數(shù)的確定 52 發(fā)酵罐材料的選擇 53 發(fā)酵車間其他附屬設(shè)備選型 58 清酒罐 58 擴大培養(yǎng)罐選型 59 60 61第四章 車間布置 62 62 廠房的整體布置 62 62 62 62 63 63 泵 63 過濾機 63 清酒罐 63 64 門、樓梯 64參考文獻 65致 謝 66前 言酒是人類最古老的酒精飲料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的飲料。啤酒是根據(jù)英語Beer譯成中文“啤”，稱其為“啤酒”，沿用至今。啤酒是以麥芽（包括特種麥芽）為主要原料，以大米或其它谷物為輔助原料，經(jīng)麥芽汁的制備，加酒花煮沸，并經(jīng)酵母發(fā)酵配制而成的，是一種含有二氧化碳、起泡的、低酒精度的飲料酒。由于其具有獨特的苦味和香味，營養(yǎng)成分豐富，含有各種人體所需的氨基酸及多量維生素、泛酸以及礦物質(zhì)，當前市場需量越來越大，人們的要求也不斷地提高。啤酒是以大麥經(jīng)發(fā)芽制成的大麥芽為主要原料，以大米或其它谷物為輔助原料，以本地主產(chǎn)淀粉物為主，經(jīng)麥芽汁的制備、糖化、添加酒花、煮沸、過慮、啤酒酵母發(fā)酵等過程，釀造而成含二氧化碳，低酒精濃度的釀造酒。19世紀末，啤酒輸入中國。1900年俄國人在哈爾濱市首先建立了烏盧布列希夫斯基啤酒廠；但一直到1935這期間生產(chǎn)技術(shù)掌握在外國人手中，生產(chǎn)原料麥芽和酒花都依靠進口。1949年以前，全國啤酒廠不到十家，總產(chǎn)量不足萬噸。1949年后，中國啤酒工業(yè)發(fā)展較快，并逐步擺脫了原料依賴進口的落后狀態(tài)。1979年產(chǎn)量達到510ML，1986年產(chǎn)量達到4000ML。中國的啤酒于1954年開始進入國際市場，到1980年已猛增到26ML。 據(jù)研究顯示，啤酒里所含的各種組成成份不但有非常高的營養(yǎng)價值，而且還具有良好的醫(yī)藥療效，具體表現(xiàn)在以下兩個方面：一方面，啤酒中酒精含量較低（10度黃啤酒含酒精3％左右），不僅對胃和肝臟沒有損害，還可以平緩地促進人體血液循環(huán)。另一方面，啤酒中含有煙酸，在維生素B1和B6維持心臟正常活動的同時，煙酸能擴張血管，加速新陳代謝，因此啤酒對心血管系統(tǒng)有益。自20世紀90年代，中國啤酒行業(yè)進入了快速發(fā)展的階段，行業(yè)發(fā)展至今，中國的啤酒產(chǎn)量和人均消費量均有大幅度提升。20032007年5年間，中國啤酒經(jīng)濟指標取得了一定增長，啤酒產(chǎn)量增加1426萬千升，%。中國啤酒消費仍有很大的提升空間。從世界范圍看，發(fā)達國家啤酒的人均消費量增長緩慢，而在經(jīng)濟增長較快地區(qū)，如東歐和中國的啤酒需求量和產(chǎn)量增長速度遠遠高于世界平均增長速度，增速比發(fā)達國家高3%。中國啤酒消費存在著地域分布的不均衡性。中國啤酒行業(yè)的發(fā)展路徑與世界啤酒的發(fā)展路徑基本一致，也就是從發(fā)達地區(qū)向不發(fā)達地區(qū)過渡。目前我國經(jīng)濟快速發(fā)展，成績令世界矚目，啤酒隨著經(jīng)濟發(fā)展，人民生活水平的提高，逐步從城市走向農(nóng)村，成為人民大眾最喜愛的飲料之一。啤酒生產(chǎn)年增長率在8％～10％左右。我國的發(fā)展規(guī)劃為：2000年達到年產(chǎn)2100萬噸，人均年占有量為15L，預(yù)計到2010年產(chǎn)量達3000～3500萬噸，人均占有量達到世界平均水平。此外我國農(nóng)業(yè)處于世界先列，農(nóng)作物產(chǎn)量位居世界第一，大麥等啤原料在國內(nèi)許多地區(qū)都有種植，且產(chǎn)量巨大，客觀上發(fā)展啤酒工業(yè)的條件比較成熟。本設(shè)計將原料到制成成品啤酒中的各環(huán)節(jié)涉及的工藝、設(shè)備、控制條件等有關(guān)情況作一簡單的闡述，希望能和各位共同討論，不足之處請多多指正。第一章 啤酒工藝選擇與論證全廠工藝流程圖粉碎麥芽濕法粉碎糊化蛋白分解糖化回旋分離煮沸麥糟過濾麥汁冷卻酒花糟啤酒花充氧冷麥汁主酵添加酵母后熟冷貯排放酵母待濾酒硅膠緩沖罐過濾硅藻土高濃稀釋添加劑自來水稀釋水水處理袋式過濾精濾清酒袋式過濾器裝酒壓蓋殺菌驗酒瓶蓋裝箱噴碼貼標成品酒洗瓶卸箱上瓶驗瓶檢驗大米二氧化碳入庫圖11 啤酒全廠工藝流程圖 大麥自古以來大麥是釀造啤酒的主要原料，在釀造時先將大麥制成麥芽，再進行糖化和發(fā)酵。大麥之所以適于釀造啤酒，是由于：① 大麥便于發(fā)芽，并產(chǎn)生大量的水解酶類；② 大麥種植遍及全球；③ 大麥的化學(xué)成分適合釀造啤酒；④ 大麥是非人類食用主糧；大麥按籽粒生長形態(tài)分類，可分為六棱大麥、四棱大麥和二棱大麥我