【正文】 四川理工學院畢業(yè)設(shè)計 年產(chǎn)7萬噸10176。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計學 生：胡娟學 號：07041010423專 業(yè)：生物工程班 級：2007級4班指導教師：曹新志 四川理工學院生物工程學院二O一一年六月四 川 理 工 學 院畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書設(shè)計（論文）題目：年產(chǎn)7萬噸10176。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計學院：生物工程 專業(yè)： 生物工程 班級： 2007級4班 學號：07041010423學生： 胡娟 指導教師： 曹新志 接受任務(wù)時間： 20110310 教研室主任： （簽名）　　二級學院院長： （簽名）1．畢業(yè)設(shè)計（論文）的主要內(nèi)容及基本要求主要內(nèi)容：、工藝參數(shù)的論證與設(shè)計。啤酒生產(chǎn)其他工藝及工藝參數(shù)的選擇；；、熱量衡算及耗水量、耗冷量計算；、發(fā)酵車間帶控制點流程圖和全廠工藝流程方塊圖；基礎(chǔ)參數(shù)：全年生產(chǎn)天數(shù)300天。生產(chǎn)旺季占全年產(chǎn)量的80%。大米原料含淀粉78%，%。基本要求：畢業(yè)環(huán)節(jié)中態(tài)度積極端正，嚴格遵守紀律，實事求是，不得弄虛作假和抄襲。學生應定期向指導教師匯報設(shè)計進展并就設(shè)計中出現(xiàn)的問題及時交流溝通；2．指定查閱的主要參考文獻及說明.[M]中國輕工業(yè)出版社. 2005.[M].[M].[M]3．進度安排設(shè)計（論文）各階段名稱起 止 日 期全廠工藝流程及工藝參數(shù)的選擇論證發(fā)酵車間物料及熱量衡算2011．4．發(fā)酵罐設(shè)計計算與其選型 繪圖 撰寫設(shè)計說明書 注：本表在學生接受任務(wù)時下達四川理工學院畢業(yè)設(shè)計開題報告設(shè) 計 名 稱年產(chǎn)7萬噸10176。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計設(shè) 計 類 型D指導教師曹新志學生姓名胡娟學號07041010423系、專業(yè)、班級生物工程學院生物工程專業(yè)2007級4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)的學習任務(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。2011320至201149 進行全廠工藝流程及工藝參數(shù)的選擇論證2011410至2011425 發(fā)酵車間物料及熱量衡算2011426至201155 發(fā)酵罐設(shè)計計算與其選型201156至2011520 繪圖2011521至2011531 撰寫設(shè)計說明書指導教師意見 指導教師簽字： 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—應用研究；C—軟件設(shè)計；D其它目 錄摘 要 1ABSTRACT 2前 言 3第一章 啤酒工藝選擇與論證 5 啤酒原料 5 大麥 5 啤酒糖化的其他原料 6 啤酒花和酒花制品 7 啤酒釀造用水 8 麥芽制備 9 麥芽汁制備工藝 9 麥芽與大米的粉碎 10 糖化原理 10 糖化方法及設(shè)備 10 麥芽醪的過濾 11 麥汁的煮沸和酒花的添加 11 麥汁的處理 12 麥汁的充氧 13 啤酒發(fā)酵 13 啤酒酵母 13 啤酒發(fā)酵方法的選擇 14 啤酒發(fā)酵工藝 16 19 19 20 成品啤酒 20第二章 工藝計算 22 物料衡算 22 物料衡算的意義 22 物料衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 22 100㎏原料生產(chǎn)10176。P啤酒的物料衡算 22 生產(chǎn)100L 10176。P啤酒的物料衡算 23 年產(chǎn)7萬噸10176。P啤酒糖化車間物料衡算 25 耗熱量的計算 27 糖化用水耗熱量Q1 28 第一次米醪煮沸耗熱量 28 第二次煮沸前混合醪液升溫至70℃的耗熱量 29 第二次煮沸混合醪液耗熱量 30 洗糟水耗熱量 31 麥汁煮沸過程中耗熱量 31 一次糖化總耗熱量 32 一次糖化蒸汽耗用量D 32 糖化小時最大蒸汽耗用量 32 蒸汽單耗 32 工藝耗水量計算 33 工藝耗冷量的計算 35 發(fā)酵車間工藝流程 35 工藝技術(shù)指標及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 35 工藝耗冷量的計算 35 發(fā)酵車間工藝總耗冷量 38 非工藝耗冷量 38 非工藝總耗冷量 39 總耗冷量 39第三章 發(fā)酵車間設(shè)備設(shè)計與選型 41 發(fā)酵罐的設(shè)計與選型 41 發(fā)酵罐體積的確定 41 發(fā)酵罐個數(shù)的確定 41 發(fā)酵管材料的選擇 42 發(fā)酵車間其他附屬設(shè)備選型 46 清酒罐 46 擴大培養(yǎng)罐選型 47 麥汁殺菌罐 49 貯酒罐的設(shè)計與選型 49第四章車間布置 51 廠房的整體布置和輪廓設(shè)計 51 廠房的整體布置 51 廠房的立體布置 51 廠房的平面布置 51 廠房建筑結(jié)構(gòu) 51 發(fā)酵車間設(shè)備布置 51 發(fā)酵設(shè)備 51 泵 52 過濾機 52 清酒罐 52參考文獻 53致謝 54III摘 要摘 要本設(shè)計為年產(chǎn)7萬噸10176。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。首先對原料、制備、糖化、發(fā)酵工藝進行選擇及論證，再通過物料和熱量衡算確定糖化車間主要設(shè)備的容量和數(shù)量，對發(fā)酵車間附屬設(shè)備進行選型，對發(fā)酵罐進行結(jié)構(gòu)及強度設(shè)計，在此基礎(chǔ)上，對主體設(shè)備發(fā)酵罐進行設(shè)計計算，最后繪制出發(fā)酵車間設(shè)備平面布置圖，發(fā)酵車間帶控制點流程圖和全廠工藝流程方塊圖。關(guān)鍵詞：啤酒廠，發(fā)酵，發(fā)酵罐,工藝計算1四川理工學院學士學位設(shè)計ABSTRACTThe design is the annual output of 7 million tons of 10 176。 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. First I through choose all technical parameters to determine the whole process, again through material and heat balance sure saccharification workshop of main equipment of capacity and quantity, then I choose the proper type of accessorial equipments. On this basis, I will finish fermentor design calculations, finally plot fermentation workshop equipment layout, fermentation workshop diagram with control points and the whole process flow block diagram. KEY WORDS: brewery。 fermentation。 fermentor。 process calculation前 言前 言啤酒是以大麥經(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。啤酒是酒類中酒精含量最低的飲料酒，而且營養(yǎng)豐富，人們適量飲用時，酒精對人體的毒害非常小。在1972年世界第九次營養(yǎng)食品會議上，曾推薦啤酒為營養(yǎng)食品，也有人把啤酒稱作營養(yǎng)食品、可口食品、衛(wèi)生食品、方便食品。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。隨著社會的發(fā)展，啤酒市場的競爭越來越激烈了，并且廣大消費者對啤酒種類風味和質(zhì)量的要求也越來越高，相應的新產(chǎn)品也層出不窮。因而，我個人認為很有必要將啤酒生產(chǎn)方面的技術(shù)科學地總結(jié)和分析，以推動啤酒產(chǎn)品多樣化發(fā)展。隨著人們，飲食消費結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，生活水平的不斷提高，啤酒已進入了萬戶千家。然而調(diào)查顯示我國人均的啤酒消費卻還沒有達到世界平均水平。所以只有建設(shè)新的、大型的啤酒廠，增加產(chǎn)量，才能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)生活需求。因此，對于啤酒廠的設(shè)計是有意義的，是很有必要的。2009年至2012年，啤酒行業(yè)面臨著較好的發(fā)展際遇：國民經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平的提高，給行業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了巨大的需求空間；西部大開發(fā)、振興東北地區(qū)等老工業(yè)基地、促進中部崛起和建設(shè)社會主義新農(nóng)村等重大發(fā)展戰(zhàn)略，為啤酒行業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā)展機遇；全球經(jīng)濟和區(qū)域經(jīng)濟一體化進程的加快，為中國啤酒行業(yè)在更大范圍內(nèi)配置資源、開拓市場創(chuàng)造了條件。53第一章 啤酒工藝選擇與論證第一章 啤酒工藝選擇與論證全廠工藝流程圖 麥槽 酒花 ↑ ↑麥芽→粉碎→糖化→過濾→混合麥汁→煮沸→沉淀→冷 卻→充氧→ ↑ ↓ ↓ ↓大米、麥芽→粉碎→糊化 酒花糟 熱凝固 冷凝固物擴培酵母↓→麥芽汁→發(fā)酵→貯酒→粗濾→精濾→清酒→裝瓶→卸箱→驗瓶→ ↓ 酵母泥
↓剩余酵母→洗瓶→檢驗→罐酒→壓蓋→檢驗→殺菌→貼標→噴碼→檢驗→裝箱圖21 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。大麥按籽粒在麥穗上斷面分配形式，可分為六棱、二棱、四棱大麥我國華北地區(qū)都種植六棱大麥，南方都種植二棱大麥。因此，在本設(shè)計中選用二棱大麥。 淀粉是大麥的主要貯藏物，存于胚乳細胞壁內(nèi)。大麥淀粉有大顆粒（2040微米）和小顆粒（210微米）之分。二棱大麥的小顆粒淀粉數(shù)占90%，但其質(zhì)量只占10%左右。淀粉粒中大約有97%的化學純淀粉，%%的含氮化合物，%的無機鹽，%的高級脂肪酸。其密度大于水，故在水中下沉。 半纖維素和麥膠物質(zhì)是胚乳細胞壁的組成部分。胚乳細胞內(nèi)主要含淀粉，發(fā)芽過程中只有當半纖維素酶將細胞壁分解之后，其他水解酶才能進入細胞內(nèi)分解淀粉等大分子物質(zhì)。 大麥中蛋白質(zhì)含量的高低及其類型，直接影響制麥和釀造工藝以及成品啤酒的質(zhì)量。按其在不同溶劑中的溶解度和沉淀形狀分為下列四組。 （1）清蛋白 清蛋白溶于水和稀的中性鹽溶液及堿溶液中，因此麥汁中含