【正文】 啤麥產(chǎn)量高達(dá) 600 萬(wàn)噸。 按麥芽的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) QB1686－ 1993選用麥芽。 以優(yōu)質(zhì)麥芽為原料，優(yōu)質(zhì)大米為輔助原料，生產(chǎn) 12176。 a、生產(chǎn)規(guī)模要在盈虧平衡點(diǎn)之上； b、產(chǎn)品方案符合 國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策，產(chǎn)品質(zhì)量符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品合格率 %； c、各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)內(nèi)中上水平； d、工廠三廢綜合利用，并適當(dāng)留有發(fā)展余地。 本設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師的多次指導(dǎo)下完成的，很感謝。 本廠的設(shè)計(jì)就是在這種環(huán)境下進(jìn)行的。預(yù)計(jì)未來(lái) 56年內(nèi)國(guó)內(nèi)啤酒的銷(xiāo)量復(fù)合增長(zhǎng)率還能維持在 10%左右。 我國(guó)啤酒產(chǎn)量逐年遞增，年均增幅為 %。中國(guó)第一家現(xiàn)代化啤酒廠是 1903年在青島于德國(guó)釀造師建立的英德啤酒廠。 1 啤酒是以大麥經(jīng)發(fā)芽制成的以大麥為主要原料，經(jīng)糖化，添加酒花煮沸，過(guò)濾，啤酒酵母發(fā)酵等過(guò)程，釀造而成含二氧化碳，低酒精濃度的釀造酒。有利于人體必需水分的攝取吸收，啤酒所含酒花素、既能促進(jìn)唾液、胃液和膽汁分泌、健胃益脾，又可治療肺和淋巴結(jié)核，還能促進(jìn)傷口愈合和燒傷者痊愈。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū) 題目 ： 年產(chǎn) 15萬(wàn) KL啤酒工廠的初步設(shè)計(jì) 目錄 前言 ?????????????????????? 2 第一章 總論 ?????????????????? 3 第二章 產(chǎn)品生產(chǎn)方法、工藝流程及技術(shù)條件制定 ?? 8 第三章 發(fā)酵車(chē)間工藝論證 ???????????? 14 第四章 全廠物料衡算，水、電、熱、冷、氣衡算 ?? 36 第五章 鍋爐、電站、空壓站、冷凍站的要求及選型 ? 47 第六章、重點(diǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算 ??????????? 48 第七章 啤酒的過(guò)濾與罐裝 ???????????? 49 第八章、衛(wèi)生和環(huán)境的保護(hù)及綜合利用 ??????? 50 附表及參考文獻(xiàn) ????????????????? 54 前言 啤酒含有 17種氨基酸，多種維生素及碳水化合物、礦物鹽等物質(zhì)、每升啤酒的熱量可達(dá) 430卡，相當(dāng)于 67枚雞蛋， 0． 75升牛奶或 50克奶油，被世界營(yíng)養(yǎng)協(xié)會(huì)組織列為營(yíng)養(yǎng)食品，素有 “ 液體面包 ” 之譽(yù)。貧血患者常飲啤酒，能促進(jìn)紅細(xì)胞的生長(zhǎng)，增強(qiáng)造血功能。啤酒歷史悠久，關(guān)于起源說(shuō)法之一是公元前 3000 年，巴比倫已用大麥釀酒，因有人認(rèn)為啤酒起源于巴比倫。此后， 1915年在北京 由中國(guó)自己出資建立了雙合盛五星啤酒廠。 2020 年我國(guó)啤酒生產(chǎn)繼續(xù)保持了良好的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，啤酒產(chǎn)量達(dá)到了 3931萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng) %。 目前我國(guó)啤酒行業(yè)正處在整合階段的中后期，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局暫時(shí)穩(wěn)定，行業(yè)集中度穩(wěn)步提升，啤酒市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者層次逐漸明顯化。因此，設(shè)計(jì)的內(nèi)容要先進(jìn)，又要可靠。本人水平有限，錯(cuò)漏在所難免。 全廠的初步設(shè)計(jì)，糖化車(chē)間的重點(diǎn)設(shè)計(jì)。淡色啤酒， 15萬(wàn)ＫＬ /年，由兩條生產(chǎn)線完成。 （ 1）感官要求 淡色麥芽：淡黃色、有光澤、具有麥芽香味、無(wú)異味、無(wú)霉粒。法國(guó)大麥總體上千粒重較高，常年在 42g 以上，籽粒飽滿，但色澤稍暗，麥芽大多表現(xiàn)出極高的浸出率（ 8182 ％ ,db ），不足的是麥芽的 a 氨基氮不高。用量一般是 25%~35%，用量過(guò)多時(shí)，麥芽汁可溶性氮源和礦物質(zhì)含量不夠，將使酵母菌繁殖衰退，發(fā)酵遲緩，因而必須經(jīng)常更換強(qiáng)壯酵母。 大米的質(zhì)量要求 ： 表 3 項(xiàng)目 要求 色澤 潔白，富有新鮮光澤、無(wú)黃色、棕色和青綠色不成熟粒、無(wú)霉?fàn)€ 香味 有新鮮的糧香，無(wú)異味 夾雜物 不要超過(guò) %，不得含有米胚芽 浸出物 92%以上（無(wú)水物計(jì)） 蛋白質(zhì) 10%以下（無(wú)水物計(jì)） 脂肪 1%以下 水分 12． 5以下 由于新鮮酒花運(yùn)輸及貯藏不方便，且要占用的空間大，現(xiàn)多采用新鮮顆粒酒花。新疆所產(chǎn)酒花，花體大，花粉多，色澤好，香味濃，油性強(qiáng)，雜質(zhì)少，特別是酒花的主要有效成分甲酸的含量之高，在世界上名列前茅，因此受到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的歡迎。 顆粒酒花是由于酒花經(jīng)粉碎壓縮成型的。 表 4 項(xiàng)目 一級(jí) 地級(jí) 色澤 淺黃綠色 － 香氣 富有濃郁的酒花香氣 有明顯的酒花香氣，無(wú)異雜氣味 勻整度／ % 顆粒均勻，散碎顆粒少于 4 顆粒均勻，散碎顆粒少于 6 硬度／ kg≥ － 崩解時(shí)間／ s≤ 10 － 水分／％ ~ － ａ 酸（干態(tài)計(jì)）含量／％≥ ① B酸（干態(tài)計(jì)）含量／％≥ ② － 注：①已正式定名的芳香型酒花制碭顆粒酒花，其α 酸含量不受要求限制。啤酒釀造用水是糖化用水，洗滌麥糟用水和啤酒稀釋用水，這些水直接參于工藝反應(yīng)，是麥汁和啤酒的主成分。 、產(chǎn)品貯存方式 主要原材料麥芽、大米分別貯存于麥芽、大米貯倉(cāng)。 選擇 國(guó)家方針政策，廠址滿足生產(chǎn)需要盡量不占良田，節(jié)約用地，又有發(fā)展余地； （供汽、供電、給排水、交通運(yùn)輸、職工文化生活、商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等等）和微生物發(fā)酵工廠對(duì)環(huán)境的特殊需要； ，空氣質(zhì)量要好，選在城市主導(dǎo)風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，不受其他單位的煙塵和污染影響； 、燃料基地和產(chǎn)品銷(xiāo)售市場(chǎng)，必須有充足近水源電源； ，不要在有傳染病源區(qū)和污染的河流下游及可能導(dǎo)致飲用水污染的地段； ； ，并有遠(yuǎn)景規(guī)劃的最終總體布局； ； ，保證環(huán)境衛(wèi)生。58′ 23186。 三水區(qū)還分別是廣三鐵路、三茂鐵路的終點(diǎn)和起點(diǎn)。 、包裝間（包括成品庫(kù)）。 、麥芽汁過(guò)濾方法 過(guò)濾槽法 、麥芽汁煮沸方法 采用新型麥芽汁煮沸系統(tǒng)（ Merlin煮沸系統(tǒng)） 、酒花添加方法 采用 3次添加法。 a、過(guò)濾方法 采用組合的無(wú)菌過(guò)濾式，過(guò)濾法。 麥芽 大米 ↓ ↓ 麥芽粉碎機(jī) 大米粉碎機(jī) ↓水、蒸汽 ↓水、蒸汽 糖化鍋 糊化鍋 ↓ 過(guò)濾槽→麥槽貯罐→裝車(chē) ↓ 酒花→麥汁煮沸鍋 ↓ 回旋沉淀槽→熱凝固物 ↓ 麥汁冷卻器→冷凝固物 ↓ 無(wú)菌空氣→麥汁充氧器 ↓ 冷麥汁 ↓ 酵母、 CO2→發(fā)酵罐 ↓ 啤酒過(guò)濾機(jī) ↓充 CO2 清酒罐 ↓ 灌裝機(jī)→鮮啤 ↓ 殺菌機(jī)→熟啤 技術(shù)條件的制定是后面的熱量衡算、水、電、汽和冷的衡算主依據(jù)，應(yīng)首先進(jìn)行制定。 （ 2）濕法粉碎 所謂濕法粉碎，是將麥芽用 20～ 50℃的溫水浸泡 15～ 20min，使麥芽含水量達(dá) 25%～ 30%之后，再用濕式粉碎機(jī)粉碎，之后兌入 30～ 40℃的水調(diào)漿，泵入糖化鍋。而胚乳水分保持不變，利于粉碎。蒸汽增濕時(shí)，應(yīng)控制麥溫在 50℃以下，以免破壞酶的活性。已稱量的干麥芽先進(jìn)入一半麥芽暫存?zhèn)}，然后在加料輥的作用下連續(xù)進(jìn)入浸漬室，用溫水浸漬 60s，使麥芽水分達(dá)到 23%～ 25%，麥皮變得富有彈性，隨即進(jìn)入粉碎機(jī)，邊噴霧邊粉碎，粉碎后落入調(diào)漿槽，加水調(diào)漿后泵入糖化鍋。 操作要點(diǎn)：將已稱量好的干麥芽送入麥芽暫存?zhèn)}（斗），使其連續(xù)流過(guò)增濕段。這也符合復(fù)式一次煮出糖化法要求，要有糊化鍋。麥芽質(zhì)量決定蛋白的分解時(shí)間（ 30～ 60min）。當(dāng)?shù)庖悍磻?yīng)呈淺紫色，表示糖化已快完全，可放出 1/3左右的醪液進(jìn)入糊化鍋，進(jìn)行第二次煮沸。因?yàn)辂溠康姆鬯槭褂昧诉B續(xù)浸漬增濕粉碎，得到的麥皮粉碎度很合適此方法的過(guò)濾。如此反復(fù)進(jìn)行 ,直至煮沸結(jié)束。 （ 2） .麥芽汁的煮沸 麥芽汁沸騰后，這時(shí)關(guān)閉一個(gè)加熱帶，只用一個(gè)加熱帶供熱，蒸汽壓力 8 10 10 5Pa。 （ 3） .回旋沉淀槽靜置 將蒸汽閥門(mén)關(guān)閉 ,停止循環(huán)，麥芽汁靜置 2530min。將從麥芽汁預(yù)熱器出來(lái)的 78℃熱水加熱到 96℃ ,送到貯存罐作為能量貯存。 P麥芽汁的 TB 值由滿鍋時(shí)的 。由于溫和和煮沸避免了高強(qiáng)度時(shí)蛋白質(zhì)的過(guò)度凝聚，對(duì)啤酒泡持性有積極作用的氮成分得到了保護(hù) .這樣釀制的啤酒泡持性好，啤酒口味更柔和 ,酒花香味更明顯。而使用 Merlin煮沸系統(tǒng)，二氧化碳釋放量減少到 189kg廢氣減少到 735 m3 ，一氧化碳減少到 63g可見(jiàn) , Merlin煮沸系統(tǒng)有利于環(huán)保和凈化環(huán)境。 采用新型麥芽汁煮沸系統(tǒng)（ Merlin煮沸系統(tǒng)），加熱需 30分鐘，煮沸需 35分鐘。所采用的菌種代謝能力強(qiáng)，雙乙酰還原快，發(fā)酵周期 12 天足夠，現(xiàn)確定為 12天。 、發(fā)酵溫度 發(fā)酵溫度是指主發(fā)酵階段的最高發(fā)酵溫度。 發(fā)酵溫度較高，酵母增殖濃度，氨基酸同化率高， PH 值降低迅速，高分子蛋白質(zhì)、多酚和酒花樹(shù)脂沉淀較多，不但易釀成 淡爽型啤酒，而且在相同儲(chǔ)酒期可以釀成非生物穩(wěn)定性好的啤酒。這是由菌種的特性確定的。一般最高罐壓為發(fā)酵最高溫度值除以 100（ 單位 MPa）。 、滿罐時(shí)間 從第一批麥芽汁進(jìn)罐到最后一批麥芽汁進(jìn)罐所需時(shí)間稱為滿罐時(shí)間。目前國(guó)內(nèi)比較流行發(fā)酵度高的淡爽性啤酒。 發(fā)酵度 =[ (E ─ E39。 第三章 發(fā)酵車(chē)間工藝論證 12 啤酒酵母 根據(jù)酵母在啤酒發(fā)酵液中的性狀，可將它們分成兩大類：上面啤酒酵母 (Saccharomyces cerevisiae) 和下面啤酒酵母 (Saccharomyces carlsbergensis) 。影響細(xì)胞凝聚力的因素，除了酵母細(xì)胞的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)外，外界環(huán)境 (例如麥芽汁成分、發(fā)酵液 pH 值、酵母排出到發(fā)酵液中的 CO2量等 )也起著十分重要的作用。 用于生產(chǎn)上的啤酒酵母，種類繁多。 關(guān)于發(fā)酵曲線的確定。特別是 DX1酵母在 0℃保溫其間還能盡快還原雙乙酰，所以這種酵母在國(guó)內(nèi)是少見(jiàn)的。 。最高發(fā)酵溫度 14℃ 4～ 5天，發(fā)酵度達(dá) 65％以上，特別是成品啤酒發(fā)酵度，都能達(dá)到麥汁極限發(fā)酵度。入口利索，給人以舒服感。其發(fā)酵期 12天。接種后塞好棉塞，置 25℃ 恒溫箱中培養(yǎng) 24h。接種后， 瓶 口用火焰滅菌，再放入 25℃ 恒溫箱中培養(yǎng) 24h。酵母種液與麥芽汁體積之比為1:10。酵母 菌 種液與麥芽汁體積之比為 1:10。酵母種液與麥芽汁體積之比為 1： 2。酵母種液與麥芽汁體積之比為 1:2。培養(yǎng)期間要通入無(wú)菌空氣。 83T發(fā)酵槽內(nèi)，加入冷麥芽汁 9600L，達(dá)到酵母種子液與麥芽汁體積之比為 1： 2，在 7~℃ 下培養(yǎng) 24h，期間通入無(wú)菌空氣。主發(fā)酵 (也稱前發(fā)酵 )6~7 天。在正確洗滌和正常發(fā)酵條件下，酵母使用代數(shù)一般為 7~8代。裝滿罐后麥汁即進(jìn)入發(fā)酵階 段。在發(fā)酵接近后期時(shí)，在 2~3d 內(nèi)繼續(xù)以 ℃ /h的速度降溫，使罐溫降至 0~l℃ ，并保持此溫 7~l0d，且保持罐壓 ，啤酒發(fā)酵總 時(shí)間約需 21~28d。這些復(fù)雜的發(fā)酵產(chǎn)物決定了啤酒的風(fēng)味、泡持性、色澤及穩(wěn)定性等各項(xiàng)指標(biāo)，使啤酒具有獨(dú)特的風(fēng)格。啤酒發(fā)酵是啤酒酵母體內(nèi)所含的一系列酶類的作用下，以麥芽汁所含的可發(fā)性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)為底 物而進(jìn)行的一系列生物化學(xué)反應(yīng)。在主發(fā)酵階段，進(jìn)行酵母的適當(dāng)繁殖和大部分可發(fā)酵性糖的分解，同時(shí)形成主要的代謝產(chǎn)物乙醇和高級(jí)醇、醛類、雙乙酰及前驅(qū)物質(zhì)等代謝副產(chǎn)物。由麥芽糖生物合成乙醇的生物途徑，總反應(yīng)式如下： 1/2C12H22O12+1/2H2O→ C6H12O6+2ADP+2Pi→ 2C2H5OH+2CO2+2ATP+ 麥芽糖 葡萄糖 乙醇 理論上每 100g 葡萄糖發(fā)酵后可以生成 乙醇和 。 葡萄糖的乙醇發(fā)酵過(guò)程共有 12步生物化學(xué)反應(yīng)，具體可分為 4個(gè)階段： 第一階段：葡萄糖磷酸化生成己糖磷酸酯。反應(yīng)需 Mg2+激活。 6磷酸果糖在磷酸果糖激酶催化下，由 ATP供給磷酸基和能量，生成 1,6二磷酸果糖。 醛縮酶 1,6二磷酸果糖 磷酸二羥丙酮 + 3磷酸甘油醛 （ 5）磷酸二羥丙酮與 3磷酸甘油醛互變。 第三階段： 3磷 酸甘油醛生成丙酮酸 3磷酸甘油醛經(jīng)脫氫、磷酸化、高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移、磷酸基變位和分子內(nèi)重排等反應(yīng)，生成丙酮酸。 1， 3二磷酸甘油酸在磷酸甘油酸激酶的催化 下，將高能磷酸鍵轉(zhuǎn)移給 ADP，以 ATP的形式貯藏起來(lái)，其本身變?yōu)?3磷酸甘油酸。反應(yīng)中有 2,3二磷酸甘油醛中間產(chǎn)物形成。 烯醇化酶 2磷酸甘油酸 2磷酸烯醇式丙酮酸 +H2O Mg2+ 反應(yīng)過(guò)程中分子內(nèi)部的能量經(jīng)過(guò)重新分布， 集中到磷酸鍵上，形成１個(gè)高能鍵。 丙酮酸激酶 2磷酸烯醇式丙酮酸 +ADP 烯醇式丙酮酸 +ATP Mg2+或 K+ 烯醇式丙酮酸不穩(wěn)定，自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定地丙酮酸。 第四階段：丙酮酸在無(wú)氧條件下，將丙酮酸繼續(xù)降解，通過(guò)脫羧、還原等反應(yīng)，生成乙醇。此反應(yīng)為不可逆反應(yīng)。麥芽汁中麥芽四糖以上的寡糖、戊