【正文】 廣泛的技術(shù)性。 其他說明 由于專業(yè)限制，相對于 《輕工業(yè)建設(shè)初步設(shè)計編制內(nèi)容深度規(guī)定》 QBJS620xx 的有關(guān)內(nèi)容， 本設(shè)計說明書中關(guān)于項目的總投資，建設(shè)投資以及融資等技術(shù)經(jīng)濟方面沒有過多設(shè)計。 設(shè)備 選用 的時候 ，應(yīng)滿足 生化 生產(chǎn)工藝方面的要求，同時安全可靠，盡量選用成套設(shè)備，以利于提高機械化程度，方便生產(chǎn)，節(jié)約投資。 ，吸收科研和技術(shù)改造的新成果，力求技術(shù)上具有現(xiàn)實性和先進性，經(jīng)濟上具有合理性。 設(shè)計說明書的編制，基本按照《輕工業(yè)建設(shè)項目初步設(shè)計編制內(nèi)容深度規(guī)定》QBJS620xx 工藝說明書，編寫啤酒發(fā)酵車間車間概況特點，車間 選型室外工藝管道等進行編寫。 設(shè)計內(nèi)容 本設(shè)計以燕京 啤酒（衡陽 ）有限公司 為 模本 ，按照《輕工業(yè)建設(shè)初步設(shè)計編制內(nèi)容深度規(guī)定》 QBJS620xx 的有關(guān)規(guī)定，在對生產(chǎn)工藝及流程的考量基礎(chǔ)上 ，對建廠的選址、銷售、物流都進行了選擇和規(guī)劃，重點對啤酒生產(chǎn)發(fā)酵工藝及相關(guān)工藝流程進行了詳細的說明，并分別對制麥車間、糖化車間、發(fā)酵車間、包裝車間進行說明，同時對發(fā)酵 車間的 部分 設(shè)備進行選型。只不過由于這種“醴酒” 糖分較高、酒 精含量低、口味太淡、不利貯存、容易變酸變質(zhì)，而被其它香醇可口的美酒代替了。 所用的原料、發(fā)酵的方法、釀造的時間，與世界公認的蘇美爾人啤酒非常相似，如出一轍。P ale brewery fermentation fermentation plant 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 5 第 1 章 總論 設(shè)計背景 啤酒與人類文明一樣有著悠久的歷史，它先于其它酒類而最早出現(xiàn)在人類的生活之中，因此，不少學(xué)者把啤酒稱之為“酒類之父”。 P淡色啤酒 發(fā)酵 發(fā)酵罐 Abstact The design is the industrial design of 13 176。設(shè)計的主體是發(fā)酵車間，主要設(shè)備是發(fā)酵罐。P 啤酒的物料衡算 ................... 25 生產(chǎn) 100L13176。P 啤酒的物料衡算 ......................... 26 年產(chǎn) 320xx0t/a13176。本設(shè)計首先對原料制備、糖化、發(fā)酵工藝進行選擇和論證，再通過物料衡算和熱量衡算確定發(fā)酵車間的主要設(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 。 P ale brewery fermentation workshop which can give the output of 320,000 t/a. The raw material is malt and rice. The fermentation plant is the key, the fermenters are theme equipments. In this design, firstly, to select and demonstrate the raw material preparation, saccharification, fermentation technology。 啤酒起源于兩河流域的古巴比倫王國，是當(dāng)時生活在那里的蘇美爾人最先把啤酒奉獻給人類的。明人張岱《夜航船由此可見，位于九曲黃河之濱的中國也是啤酒的一個重要發(fā)源地。具體內(nèi)容詳見下面的章節(jié) 。 設(shè)計原則 。 ，根據(jù)國家的所需而合理決定工廠的產(chǎn)品品種 及合理安排工廠的產(chǎn)品方案，兼顧經(jīng)濟效益和社會效益，以最小的投資換回最大的經(jīng)濟效益。 設(shè)計規(guī)模和產(chǎn)品方案 建設(shè)規(guī)模 本設(shè)計為年產(chǎn) 32 萬噸啤酒工廠，占地面積約 平方米 產(chǎn)品方案 產(chǎn)品品種： 13176。 本設(shè)計存在的問題 本設(shè)計 主要問題： ，工藝設(shè)計的經(jīng)濟、技術(shù)指標大部分來源于參考文獻，可能與實際有偏差； ，在涉及到土建工程中建設(shè)規(guī)模、場地面積以及設(shè)備的選型與設(shè)計等非本專業(yè)的設(shè)計方面，沒有進行科學(xué)的論證計算，與實際有偏差。 根 據(jù)啤酒廠選址原則，本設(shè)計另外考察了公主嶺市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，雙遼市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，梨樹縣經(jīng)濟開發(fā)區(qū)。 （ 3）基礎(chǔ)設(shè)施 區(qū)內(nèi)硬面路網(wǎng)已經(jīng)成型，供電、供水、供氣、供熱、排水和通訊等基礎(chǔ)設(shè)施日益完善；已建成污水處理廠一座，日處理能力 萬噸；日供天然氣 50 萬 m179。 硅砂資源：區(qū)內(nèi)儲藏二氧化硅含量高、顆粒均勻，初測總儲量達 9 億噸，被譽為世界四大硅砂富礦之一，已被國家列為硅質(zhì)原料生產(chǎn)基地。 （ 2） 市場廣闊 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 因北方人熱情豪爽愛喝酒，且雙遼所處地理位置優(yōu)越，因此，市場較廣闊，且需求量大。 設(shè)計 依據(jù) 1. 中南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書中產(chǎn)量的規(guī)定。 同時 各個部門緊密配合，符合生產(chǎn)工藝要求。 （ 3）動力車間 制冷站，空壓站，配電站以及鍋爐房等。場地形狀是不規(guī)則四邊形，占地面積約 平方米?？傊?，周邊式布置形式較為緊湊、技術(shù)管理集中方便，但發(fā)展余地少。 原料的來 源、種類和性質(zhì) 產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)格 生產(chǎn)的規(guī)模 現(xiàn)有技術(shù)水平 廠址的自然環(huán)境 經(jīng)濟效益 工藝流程的設(shè)計 原則 確保產(chǎn)品的質(zhì)量按照國家標準 盡量采用成熟、先進的設(shè)備和技術(shù) 啤酒生產(chǎn)工藝簡介 啤酒生產(chǎn)過程主要分為：制麥、糖化、發(fā)酵、 瓶 裝 等主要 四個部分 。 而 糊化鍋中， 大米 和水經(jīng)加熱 后 煮沸 ，這 是天然酸將難溶性的淀粉和蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)變成為可溶性的麥芽提取物 即 麥芽汁。 啤 酒的不同、釀造工藝的不同， 發(fā)酵的時間也不同。剩余的酵母和不溶性蛋白質(zhì)進一步沉淀下來，使啤酒的風(fēng)格逐漸成熟 ， 成 熟的時間隨啤酒品種的不同而異，一般在 7~21 天。加工用水中投料水、洗槽水、 啤酒稀釋用水直接參與啤酒釀造，是啤酒重要原料之一，在習(xí)慣上稱作釀造水。 此外， 因為每瓶啤酒 90%以上的成份是水，所以基本上可以說是水的質(zhì)量決定了啤酒的好壞。 大麥按籽粒在麥穗上斷面分配形式可分為六棱、四棱、二 棱大麥。 現(xiàn)在分別介紹： 二棱大麥 的浸出率高﹐溶解度較好 ，但農(nóng)業(yè)但產(chǎn)量低且多見于南方 ﹔六棱大麥的農(nóng)業(yè)單產(chǎn)較高﹐活力犟﹐但浸出率較低﹐麥芽溶解度不太穩(wěn)定。每 KL啤酒的酒花用量約為 ～ 。 （ 2） α酸 %為推薦值 . （ 3） 以上為 QB/T 1999壓縮啤酒花及顆粒啤酒花標準。 我國所采用的下面發(fā)酵的工藝特點如下： （ 1）采用下面發(fā)酵酵母，主發(fā)酵溫度比較低，發(fā)酵進程比較緩慢，發(fā)酵的代謝產(chǎn)物副產(chǎn)物相對較少。 輔料 在啤酒麥汁制造的原料中，除了主要原料大麥麥芽以外，還包括特種麥芽，小麥麥芽及輔助原料。且 大米是中國用量最多的輔助原料 ，因其 淀粉 含量高 （ 75%82%） ﹐浸出率也高﹐ 含脂肪低（ %%），并含有較多泡持蛋白，用大米做輔料釀造啤酒，啤酒色澤淺、口味純凈、泡持潔白細膩，它是優(yōu) 良的啤酒輔料。 利用麥汁做輔料，麥汁總氮和 a氨基氮均比大米高，發(fā)較快，但過濾和煮沸麥汁略渾濁，需進行處理為好，釀成的啤酒泡沫細膩、持久。現(xiàn)代啤酒生產(chǎn)工業(yè)化程度越來越高，啤酒廠一般不自行生產(chǎn)麥芽，而是從專門的麥芽生產(chǎn)廠購買，以降低成本，其中本次寧鄉(xiāng)青島啤酒廠既是如此。（ 2）皮殼和原料中不容物質(zhì)粉碎過細，會增加過濾阻力，影響過濾操作。而大米粉碎多為干法粉碎，其中大米粉碎越細愈好，以增加原料與水的接觸面積，利于大米的糊化和糖化。 根據(jù)本廠的實際情況，采用氣流式輸送，這樣對原料不會造成污染。將糊化鍋中液化完全的醪液兌入糖化鍋後﹐維持在適于糖化 (β 淀粉和 α 淀粉 )作用的溫度 (62～ 70℃ )(糖化休止 )﹐以制造麥醪。 糖化方法及設(shè)備 糖化方法分為以下幾類： 1. 煮出糖化法：煮出糖化法 麥芽 醪利用酶的生化作用和熱力的物理作用，使有效成分分解和溶解，通過部分麥芽醪的熱煮沸、并醪、使醪液逐步梯級升溫至糖化完畢。以上兩種方法用于最初的純麥芽糖化，當(dāng)采用不發(fā)芽谷物作為輔料時，進行糖化時必須先進行預(yù)輔料的預(yù)處理 —— 糊化和液化，即復(fù)式糖化法。 麥汁的過濾 糖化過程結(jié)束時，已基本完成了麥芽和輔料中高分子物質(zhì)的分解、萃取。由于 過濾槽法對麥芽粉碎度要求嚴格，過濾、洗滌時間長，且過濾速度慢，故本設(shè)計采用板框式壓濾機。故本設(shè)計采用該方法。 ， 賦予麥汁獨特的苦味和香味，同時也提高了啤酒的生物和非生物穩(wěn)定性。 酒花的添加方法：以傳統(tǒng)的分 34次添加法為主。 添加皂土和硅膠，目的是 加 大 煮沸麥汁的表面積，促進含氮物質(zhì)的凝聚 添加硫酸鋅，目的是 增加啤酒的營養(yǎng)成分。 熱凝固物的分離 （ 1）原理 將熱麥汁泵入回旋過濾槽，麥汁在槽內(nèi)回轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離心力，由于在槽內(nèi)運動，其離心力的反作用力的合力把顆粒（熱凝固物）推向槽底部中央。 冷凝固物是分離熱凝固物后澄清的麥汁，在冷卻到 50 ℃ 以下，麥汁漸漸析出混濁物質(zhì)，并在 25 ℃ 左右析出最多。 麥汁過濾通常采用的硅藻土過濾機的型號有三種：帶有垂直板的壓力葉片式過濾機、帶有水平板壓力吁片式過濾機、燭柱式過濾機。此法優(yōu)點是去除凝固物能力大、損耗低、清洗方便、能耗低；缺點是需要消耗助濾劑、成本高、冷麥汁過濾會增加麥汁污染的危險、 CIP 水耗高。 （ 2）熱麥汁吸氧能促進β 球蛋白的氫基氧化、聚合，使某些蛋白發(fā)生沉淀，從 而減少了啤酒中不穩(wěn)定的球蛋白。一般只有快速發(fā)酵法生產(chǎn)啤酒時 采用純氧，普通啤酒發(fā)酵采用壓縮空氣通風(fēng)。上面發(fā)酵采用的是上面酵母以及較高的溫度，后者相反。后發(fā)酵殘?zhí)沁M一步分解，生成的二氧化碳充分溶解于 啤酒中，達到飽和。擴培極端要求嚴格無菌操作，以保證菌種質(zhì)量。這種工藝制成的啤酒質(zhì)量好，工藝比較成熟，且占地面積較大，周期長，且不利于自動化生產(chǎn)。此方法廣泛利用，技術(shù)成熟，故采用這種方法。此段時間為主酵期，時間大約為90~120 小時。當(dāng)雙乙酰還原至 ，時間約為 9~12天。 5）酵母回收：酵母 回收后，剩余酵母排放到酵母回收站，降溫到 1℃，冷貯酒時間為 8天左右。再經(jīng)過 CO2 洗滌，成為待裝罐的清酒。 、溫度等會影響發(fā)酵速度 過 ℃，為了防止發(fā)酵液流動，從而使啤酒性質(zhì)不穩(wěn)定 發(fā)酵車間工作制度 本設(shè)計的啤酒廠生產(chǎn)是采用 24小時全天候不間斷工作，但國家規(guī)定每個人每天工作時間為 8 小時，一周休息 2天，據(jù)此情況，我們采用三班倒制度，如下： 三班人員的作息時間如下： 早班 08:00—— 16:00 中班 16:00—— 24:00 晚班 00:00—— 08:00 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 25 第 4 章 工藝計算 物料衡算 物料衡算的意義 物料衡算是指理論上進行生產(chǎn)時，所要消耗的物料和可以得到的產(chǎn)品以及副產(chǎn)品的量，物料衡算的準確與否關(guān)系到整個生產(chǎn)工藝的合理性和設(shè)計的可行性，使整個設(shè)計的重要一環(huán)。 100kg 原料生產(chǎn) 13176。 P 啤酒的物料衡算 根據(jù) 的物料衡算結(jié)果，我們得知： 100kg 混合原料可生產(chǎn) 13176。設(shè)濕酵母泥含水分 85%。 P啤酒中含二氧化碳為 %，故而 100L 成品酒中麥汁中的二氧化碳是： %=（ kg） 則釋放出的二氧化碳質(zhì)量是： =（ kg） 而 1m3 二氧化碳在 20℃常壓下重 ，故釋放出的二氧化碳的體積是： 年產(chǎn) 320xx0t/a13176。 P 啤酒在 20℃時的密度是 ，故有年產(chǎn)啤酒質(zhì)量是： 108 = 108（ kg） ： 20xx= 107（ kg） ： 20xx= 106（ kg） 有關(guān)啤酒物料衡算的各項計算數(shù)據(jù)如下表 42 表 42 320xx0t/a 13176。 本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 30 水平衡計算 糖化用水 根據(jù)工藝設(shè)計規(guī)定糊化鍋中的料水比為 1： ，糖化鍋中的料水比為 1： ，混合原料每次加入量是 ，其中糊化鍋中加入輔料大米 kg 以及輔料大米質(zhì)量 20%的麥芽 。 P 糖化一次 320xx0 t/a 混合原料 啤酒 定額量 啤酒生產(chǎn) 混合原料 (kg) 100 107 麥芽 (kg) 70 107 大米 (kg) 30 107 酒花 (kg) 105 熱麥汁（ L） 108 冷麥汁（ L） 108 發(fā)酵液（ L） 108 過濾液（ L） 108 成品酒（ L） 100