【正文】 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 年產(chǎn)7萬噸10176。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì)學(xué) 生：胡娟學(xué) 號(hào)：07041010423專 業(yè)：生物工程班 級(jí)：2007級(jí)4班指導(dǎo)教師：曹新志 四川理工學(xué)院生物工程學(xué)院二O一一年六月四 川 理 工 學(xué) 院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書設(shè)計(jì)（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(jì)學(xué)院：生物工程 專業(yè)： 生物工程 班級(jí)： 2007級(jí)4班 學(xué)號(hào)：07041010423學(xué)生： 胡娟 指導(dǎo)教師： 曹新志 接受任務(wù)時(shí)間： 20110310 教研室主任： （簽名）　　二級(jí)學(xué)院院長(zhǎng)： （簽名）1．畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(jì)。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(jì)算；、發(fā)酵車間帶控制點(diǎn)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%，%?；疽螅寒厴I(yè)環(huán)節(jié)中態(tài)度積極端正，嚴(yán)格遵守紀(jì)律，實(shí)事求是，不得弄虛作假和抄襲。學(xué)生應(yīng)定期向指導(dǎo)教師匯報(bào)設(shè)計(jì)進(jìn)展并就設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題及時(shí)交流溝通；2．指定查閱的主要參考文獻(xiàn)及說明.[M]中國輕工業(yè)出版社. 2005.[M].[M].[M]3．進(jìn)度安排設(shè)計(jì)（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(jì)計(jì)算與其選型 繪圖 撰寫設(shè)計(jì)說明書 注：本表在學(xué)生接受任務(wù)時(shí)下達(dá)四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告設(shè) 計(jì) 名 稱年產(chǎn)7萬噸10176。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 類 型D指導(dǎo)教師曹新志學(xué)生姓名胡娟學(xué)號(hào)07041010423系、專業(yè)、班級(jí)生物工程學(xué)院生物工程專業(yè)2007級(jí)4班一、選題依據(jù)：（簡(jiǎn)述研究現(xiàn)狀或生產(chǎn)需求情況，說明該設(shè)計(jì)（論文）目的意義。）啤酒發(fā)展現(xiàn)狀及分析： 隨著中國經(jīng)濟(jì)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(jià)廉物美已受到越來越多消費(fèi)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(jìn)入中國市場(chǎng)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(zhǎng)的物質(zhì)文化需求，中國啤酒市場(chǎng)擁有非常廣闊的前景，為生產(chǎn)提供了可行性保證。設(shè)計(jì)（論文）的目的意義：，掌握一定的工廠設(shè)計(jì)的專業(yè)技能，鞏固專業(yè)知識(shí)的。、步驟和全過程，充分發(fā)揮個(gè)人的主動(dòng)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(jì)（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(duì)啤酒廠的設(shè)計(jì)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)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(jìn)行橫算。，發(fā)酵車間帶控制點(diǎn)流程圖和全場(chǎng)工藝流程方塊圖。三、設(shè)計(jì)（論文研究）任務(wù)完成的階段內(nèi)容及時(shí)間安排。2011320至201149 進(jìn)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(jì)計(jì)算與其選型201156至2011520 繪圖2011521至2011531 撰寫設(shè)計(jì)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(jì)（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(jì)（論文）類型：A—理論研究；B—應(yīng)用研究；C—軟件設(shè)計(jì)；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(jì)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(jì)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(shí)最大蒸汽耗用量 32 蒸汽單耗 32 工藝耗水量計(jì)算 33 工藝耗冷量的計(jì)算 35 發(fā)酵車間工藝流程 35 工藝技術(shù)指標(biāo)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 35 工藝耗冷量的計(jì)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(jì)與選型 41 發(fā)酵罐的設(shè)計(jì)與選型 41 發(fā)酵罐體積的確定 41 發(fā)酵罐個(gè)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(kuò)大培養(yǎng)罐選型 47 麥汁殺菌罐 49 貯酒罐的設(shè)計(jì)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(jì) 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(jī) 52 清酒罐 52參考文獻(xiàn) 53致謝 54III摘 要摘 要本設(shè)計(jì)為年產(chǎn)7萬噸10176。P啤酒廠發(fā)酵車間工藝設(shè)計(jì)，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(jì)的主體為發(fā)酵車間，主體設(shè)備為發(fā)酵罐。首先對(duì)原料、制備、糖化、發(fā)酵工藝進(jìn)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(duì)發(fā)酵車間附屬設(shè)備進(jìn)行選型，對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行結(jié)構(gòu)及強(qiáng)度設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)主體設(shè)備發(fā)酵罐進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)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(diǎn)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(jì)算1四川理工學(xué)院學(xué)士學(xué)位設(shè)計(jì)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(shí)，酒精對(duì)人體的毒害非常小。在1972年世界第九次營養(yǎng)食品會(huì)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(jià)值，而且還具有良好的醫(yī)藥療效，具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)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(duì)胃和肝臟沒有損害，還可以平緩地促進(jìn)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?；顒?dòng)的同時(shí)，煙酸能擴(kuò)張血管，加速新陳代謝，因此啤酒對(duì)心血管系統(tǒng)有益。自20世紀(jì)90年代，中國啤酒行業(yè)進(jìn)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(fèi)量均有大幅度提升。20032007年5年間，中國啤酒經(jīng)濟(jì)指標(biāo)取得了一定增長(zhǎng)，啤酒產(chǎn)量增加1426萬千升，%。中國啤酒消費(fèi)仍有很大的提升空間。從世界范圍看，發(fā)達(dá)國家啤酒的人均消費(fèi)量增長(zhǎng)緩慢，而在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)較快地區(qū)，如東歐和中國的啤酒需求量和產(chǎn)量增長(zhǎng)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于世界平均增長(zhǎng)速度，增速比發(fā)達(dá)國家高3%。中國啤酒消費(fèi)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(dá)地區(qū)向不發(fā)達(dá)地區(qū)過渡。隨著社會(huì)的發(fā)展，啤酒市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈了，并且廣大消費(fèi)者對(duì)啤酒種類風(fēng)味和質(zhì)量的要求也越來越高，相應(yīng)的新產(chǎn)品也層出不窮。因而，我個(gè)人認(rèn)為很有必要將啤酒生產(chǎn)方面的技術(shù)科學(xué)地總結(jié)和分析，以推動(dòng)啤酒產(chǎn)品多樣化發(fā)展。隨著人們，飲食消費(fèi)結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，生活水平的不斷提高，啤酒已進(jìn)入了萬戶千家。然而調(diào)查顯示我國人均的啤酒消費(fèi)卻還沒有達(dá)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(zhǎng)的物質(zhì)生活需求。因此，對(duì)于啤酒廠的設(shè)計(jì)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(jì)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(jìn)中部崛起和建設(shè)社會(huì)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(jī)遇；全球經(jīng)濟(jì)和區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)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(chǎng)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(kuò)培酵母↓→麥芽汁→發(fā)酵→貯酒→粗濾→精濾→清酒→裝瓶→卸箱→驗(yàn)瓶→ ↓ 酵母泥
↓剩余酵母→洗瓶→檢驗(yàn)→罐酒→壓蓋→檢驗(yàn)→殺菌→貼標(biāo)→噴碼→檢驗(yàn)→裝箱圖21 全廠工藝流程圖 大麥自古以來大麥?zhǔn)轻勗炱【频闹饕希卺勗鞎r(shí)先將大麥制成麥芽，再進(jìn)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(jì)中選用二棱大麥。 淀粉是大麥的主要貯藏物，存于胚乳細(xì)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(xué)純淀粉，%%的含氮化合物，%的無機(jī)鹽，%的高級(jí)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(xì)胞壁的組成部分。胚乳細(xì)胞內(nèi)主要含淀粉，發(fā)芽過程中只有當(dāng)半纖維素酶將細(xì)胞壁分解之后，其他水解酶才能進(jìn)入細(xì)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