【正文】 因本次設計準備不足，再加上專業(yè)知識的積累不充足，在設計中難免會出現諸多錯誤，還望老師與同學不吝賜教指出。另外，感謝所有在過程中幫助過我的同學。1010kJ，1010kJ，1010kJ。P純生啤酒廠的發(fā)酵工藝進行的。=則總體積為V總=V橢+V圓+V錐=++ = =924m3所以 D==圓筒體高 H=3D=3=上封蓋高 h=38D=下錐底高 h’=D2tan35176。錐形罐可單獨用于前發(fā)酵或后發(fā)酵，還可以將前、后發(fā)酵合并在該罐進行（一罐法）。專業(yè)設備指發(fā)酵罐、糖化鍋等專業(yè)性強、僅為發(fā)酵工廠使用的設備。=+=c、酵母洗滌用冷無菌水冷卻的耗冷量Q3在錐形罐發(fā)酵過程中，主發(fā)酵結束時要排放部分酵母，經洗滌活化后重復用于新麥汁的發(fā)酵，一般可重復使用5～7次（取6次撒、），%，且使用1℃的無菌水洗滌，洗滌無菌水量為酵母量的2倍。﹝kJ/(kgP麥汁比熱容c麥汁=﹝kJ/(kg表51 年產20萬噸純生啤酒廠用水量衡算表名稱規(guī)格每噸產品消耗用定額（t/t）每小時用量（kg/h）每天用量（t/d）年消耗（t/a）冷水自來水50266086 發(fā)酵車間耗冷計算現代發(fā)酵工廠通常有制冷系統。而微生物和酶的催化作用必須有水的存在，因為這兩者都主要由蛋白質組成和起催化作用。根據上述計算Q3=G混合c混合（7063） =(7063)=d、 第二次煮沸混合醪的消耗量Q4由糖化工藝可知：Q4=Q4′+Q4′′+Q4′′′式中 Q4′ ——混合醪升溫至沸騰所耗熱量(kJ) Q4′′ ——二次煮沸過程蒸汽帶走的熱量(kJ)Q4′′′ ——熱損失(kJ) 混合醪升溫至沸騰所耗熱量Q4′根據工藝，糖化結束醪溫為78℃，抽取混合醪的溫度為70℃，則送去第二次煮沸的混合醪的量為：G混合（7870）10070247?！妫c大米=[(100W)c0+] =[(10012) + 12] =[kJ（kg 應用蒸汽等熱量消耗指標，可對工藝設計的多種方案進行比較，以選定先進的生產工藝；或對已投產的系統提出改造或革新，分析生產過程的經濟合法性，并找出生產上存在的問題。由此可計算出每次投料量及其他項目的物料平衡。本設計中啤酒生產基礎數據表見表31[12] 。要定期校驗CIP泵的輸出量、檢查清洗噴球的暢通情況，并定期拆開罐體附件檢查內部清潔狀況，以確保CIP清洗效果。無菌水需先經多級袋式過濾或膜過濾除去水中的雜菌后，再添加0．3—1．2mg／L二氧化氯處理。無菌室內潔凈度要求達到一萬級或更高級別，無菌室內通入經過除塵、除菌過濾處理的空氣，并保持一定的正壓，溫度控制在18—26℃，相對濕度控制50%—65%。在硅藻土過濾機和精濾機殺菌時各點的溫度都要求達到85～90℃，同時過濾用的硅藻土和添加劑用水全部要使用無菌水或脫氧水。對啤酒的分離要求是：產量大，質量高（透明度高），勞動條件好，CO2損失小，不易污染，不影響風味，啤酒不吸收氧。隨之溫度逐漸降低，在6～10天后主發(fā)酵就完全結束了。狹義的發(fā)酵是指微生物通過無氧氧化將糖類轉變成乙醇的過程。b、糖化是利用糖化酶將糊化產物糊精或低聚糖進一步水解轉化為麥芽糖的過程。b、發(fā)芽大麥是釀造啤酒的主要原料，但首先必須將其制成麥芽方能用于釀酒。 粗選、分選a、粗選供生產啤酒用的大麥，由于含有泥土、砂石、草屑、雜谷或金屬等雜質物，所以在浸麥前要采用粗選機將大麥進行清理。營養(yǎng)酵母的特點是均衡營養(yǎng)，其營養(yǎng)成分的構成特別適合人體的需求，能夠平衡由于飲食結構不合理而帶來的營養(yǎng)失衡和消除緩解由此而引發(fā)的健康問題[3]。故設計中需要對用水量進行衡算。生產過程中嚴格控制雜菌是純生啤酒生產的關鍵，無菌過濾和無菌灌裝則是生產的輔助手段。在目前的發(fā)展趨勢來看，愈發(fā)受到廣大消費者的青睞。數據顯示，今年上半年全國啤酒行業(yè)繼續(xù)保持平穩(wěn)發(fā)展的態(tài)勢，累計生產啤酒1642萬千升，%，啤酒行業(yè)景氣度上升。它可在不增加或少增加生產設備的條件下提高產量。 圖12 聯合罐（3）朝日罐朝日罐又稱朝日單一釀槽，它是1972年日本朝日啤酒公司試制成功的前發(fā)酵和后發(fā)酵合一的室外大型發(fā)酵罐。這是一種具有較淺錐底的大直徑（:）的發(fā)酵罐，能在罐內進行機械攪拌，并具有冷卻裝置。我國年生產啤酒近2200萬噸，但目前純生啤酒產量還不足50萬噸，在日本純生啤酒產量占啤酒總產量的95％，德國占50％，而我國還不到3％，但是，純生啤酒已代表中國啤酒市場的發(fā)展方向，是啤酒業(yè)的一次革命，它符合消費潮流，前景廣闊。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這期間生產技術掌握在外國人手中，生產原料麥芽和酒花都依靠進口。在中世紀的德國，啤酒的釀造業(yè)主結成了堅強的同業(yè)公會。因此純生啤酒具有很長的保質期[12]。是近幾十年逐步發(fā)展起來的一種啤酒新產品，其追求的目標是啤酒口感的新鮮、純正和爽口。C。c、根據殺菌方法分類(1)純生啤酒：采用特殊的釀造工藝，嚴格控制微生物指標，不進行熱殺菌，讓啤酒保持較高的生物、非生物、風味穩(wěn)定性。淡色啤酒為啤酒產量最大的一種。兒童啤酒、無醇啤酒均屬此類型。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，當前市場需量越來越大，人們的要求也不斷地提高。沒有氧侵入的危險。（9）錐形罐加工方便，實用性強。（4）采用密閉罐，便于CO2洗滌和CO2回收，發(fā)酵也可在一定壓力下進行。由于酵母菌類型的不同，發(fā)酵的條件和產品要求、風味等的不同，造成發(fā)酵方式也不相同。年產20萬噸10度純生啤酒廠工藝初步設計畢業(yè)設計目錄1 前言 1 啤酒發(fā)酵方法簡介 1 啤酒概述與發(fā)展史 2 純生啤酒生產基本工藝介紹 6 啤酒的市場前景 82 啤酒發(fā)酵工藝設計 10 純生啤酒的釀造基本要求 10 原料的選擇 11 原料的制備 12 麥芽的糖化 13 麥芽汁的發(fā)酵 14 成熟純生啤酒的過濾 15 無菌灌裝 16 CIP系統 17 人員 18 183 物料衡算 20 啤酒糖化車間工藝流程示意圖 20 啤酒生產基礎數據 20 100kg原料生產10度純生啤酒的物料衡算 21 生產100L度純生啤酒的物料衡算 22 年產20萬噸10度純生啤酒釀造車間物料衡算表 234 熱量衡算 25 糖化工藝流程示意圖 25 糖化車間的熱量衡算 26 糖化車間總熱量衡算表 355 水衡算 36 啤酒廠全廠用水工藝流程示意圖 36 水衡算 37 年產20萬噸10度純生啤全廠用水衡算表 436 發(fā)酵車間耗冷計算 44 發(fā)酵工藝流程示意圖 44 年產20萬噸10度純生啤酒廠發(fā)酵車間耗冷量計算 44 年產20萬噸10度純生啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表 487 設備與選型計算 49 糖化鍋的設計與選型 49 發(fā)酵罐的設計與選型 50 發(fā)酵罐換熱器的設計 52總結 55致謝 56參考文獻 57附錄 581 前言隨著經濟的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，啤酒作為一種時尚消費品，已經為人們生活中不可或缺的商品，其市場需求日益漸增。根據酵母發(fā)酵類型不同可把啤酒分成上面發(fā)酵啤酒和下面發(fā)酵啤酒。即可做發(fā)酵罐，也可做貯酒罐，也可將發(fā)酵和貯酒合二為一，稱為一罐發(fā)酵法。（10）設備容量可根據生產需要靈活調整。 從經濟角度和環(huán)境保護角度出發(fā)，必須回收CO2，只有在高溫后熟工藝中和較低壓力下才需要CO2（碳酸化處理）。啤酒素有“液體面包”的雅稱，其營養(yǎng)豐富，發(fā)熱量高。(2)中濃度啤酒(light Beer)原麥汁濃度在11%～l4%之間，%～% 之間的屬中濃度啤酒。淡色啤酒又分為淺黃色啤酒、金黃色啤酒。這種啤酒非常新鮮、可口，保質期達半年以上。啤酒的香味突出。其生產是建立在整個釀造、過濾、包裝全過程對污染微生物嚴格控制的基礎上，其特點體現在純和生這兩個字上。啤酒的起源與谷物的起源密切相關。使用啤酒花作苦味劑的德國啤酒也已輸往國外，不來梅﹑漢堡等城市均因此而繁榮起來。1949年以前，全國啤酒廠不到十家，總產量不足萬噸。（1）圓筒體錐底立式發(fā)酵罐（簡稱錐形罐 ）這種發(fā)酵罐目前已廣泛用于上面或下面發(fā)酵啤酒后生產。如圖12所示。朝日罐與錐底罐具有相同的功能，但生產工藝不同。原麥汁濃度一般為16176。從半年報看，上半年很多上市公司業(yè)績表現良好。因此，一個優(yōu)良的生產工藝的設計是迫不及待的。因此，啤酒整個生產全過程要盡量做到沒有或基本沒有雜菌污染，才能保證純生啤酒的質量和減少后期處理的工作負荷量。酒花對啤酒的質量非常重要，它不僅賦予啤酒特殊的苦味，同時也影響啤酒的苦味與香氣。啤酒酵母是一種非常安全、營養(yǎng)豐富、均衡的食用微生物，啤酒酵母是吸收麥芽精華后，通過運用現代生物技術把酵母加工成純天然的營養(yǎng)食品，可以直接食用。本設計采用三級振動篩進行大麥的原料的粗選，篩體往復運動的振幅大小，可調節(jié)偏重塊的重量來達到。大麥在人工控制和外界條件下發(fā)芽，大麥發(fā)芽后成為綠麥芽?；旌硝脖槐萌胫蠓绣佒靶柘仍谶^濾槽中去除其中的麥芽皮殼，并加入酒花再二次煮沸。發(fā)酵分為有氧發(fā)酵和無氧（厭氧）發(fā)酵。整個過程中，需要對溫度和壓力做嚴格的控制。實際上不論何種方法要達到十全十美的效果很困難的。清酒輸送系統和管道采用固定管道和自動轉罐系統，以減少微生物的污染機會。每天生產前對無菌室的空氣進行一次臭氧滅菌，以保持空氣的無菌潔凈度。而擊泡水在使用前要再經過80～85℃的高溫加熱處理 灌裝設備灌酒機應采用無死角的電子閥，管道的連接應采用最高等級防滲漏帶自清洗的雙座閥、三座閥。 人員無菌室工作人員資格：具用廣泛的技術知識，工作負責，對衛(wèi)生問題有敏銳觸角。表31 啤酒生產基礎數據表項目名稱百分比（%）定額指標原料利用率98麥芽水分6大米水分12無水麥芽浸出率78無水大米浸出率90原料配比麥芽70大米30啤酒損失率冷卻損失7發(fā)酵損失2過濾損失1裝瓶損失2總損失12 100kg原料生產10度純生啤酒的物料衡算（1）熱麥汁計算 可得原料的收率分別為：麥芽汁收率： 無水麥芽浸出率(1?麥芽水分)= 78%(1006)%=%大米收率為：無水大米浸出率(1?大米水分)=90%(10012)%=%混合原料收率為：（麥芽比例麥芽收率+大米比例大米收率)原料利用率=（%+%）98%= %由上可得 100kg 混合原料可制得10176。每糖化一次生產的成品啤酒量為：=10176。b、熱量衡算是設備類型的選擇及確定其尺寸、臺數的依據?！妫 C米醪=G大米 c大米+G麥芽 c麥芽+ G1cwG大米+G麥芽+G1 =++++ = kJ/kg?℃（2）米醪的初溫t0 設原料的初溫為18℃，而熱水溫度為50℃，則 t0=G大米 c大米+ G麥芽c麥芽 18+ G1cw 50 G米醪c米醪 =+18+=℃（3）把上述結果把上述結果代回上式得Q2′= G米醪c米醪（100t0）=（）=煮沸過程中蒸汽帶出的熱量Q2′′設煮沸時間40min，蒸發(fā)量為每小時5%，則蒸發(fā)水分量為：V1= G米醪5%4060=5%4060=故 Q2′′=V1I==式中 I——煮沸溫度（約100℃））下水的汽化潛熱，取I= kJ/kg 熱損失Q2′′′米醪升溫和第一次煮沸過程的熱損失約為前二次耗熱量的15%，即Q2′′′=15%（Q2′+Q2′′）第一次米醪煮沸耗熱量Q2把上述計算結果代入式，得Q2= Q2′+Q2′′+Q2′′′ =(Q2′+Q2′′)=(+)=c、 第二次煮沸前混合醪升溫至70℃的耗熱量Q3按糖化工藝，來自糊化鍋煮沸的米醪與糖化鍋中的麥醪混合后溫度應為63℃。G混合100%=（7870）10070247。缺水則酶無法被激活，微生物便不能生長繁殖。無論菌種培養(yǎng)、發(fā)酵、產品提取精制等過程，都可能要求在室溫以下的溫度進行?！?﹞水的比熱容cw=﹝kJ/(kg℃)﹞工藝要求在1小時內完成冷卻過程，則所消耗冷量為：Q1=Gc1（t1t2）/τ =128364(946)/1 =4350091kJ/h式中 t1和t2——分別為麥汁前后的溫度（℃