【文章內容簡介】 90%93%，而蛋白質含量較低，只有 8%9%，多酚類物質和脂肪的含量也較低。因此用大米做輔料，釀造的 啤酒色澤淺，口味爽盡，泡沫細膩，酒花香味突出，非生物穩(wěn)定性好。 第一節(jié) 設計背景及前景 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、每升啤酒的熱量可達 430 卡，相當于 67枚雞蛋， 升牛奶或 50 克奶油，被世界營養(yǎng)協(xié)會組織列為營養(yǎng)食品，素有“液體面包”之譽。 2020 年至 2020 年，啤酒行業(yè)面臨著較好的發(fā)展際遇：國民經濟持續(xù)快速發(fā)展和城市化水平提高，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社會主義新農村等重大發(fā)展戰(zhàn)略，為啤酒行業(yè)創(chuàng)造了新的發(fā) 展機遇；全球經濟和區(qū)域化經濟一體化進程的加快，為我國啤酒行業(yè)在更大范圍內配置資源、開拓市場創(chuàng)造了條件。 此外，低度淡爽成啤酒的流行口味，且啤酒消費需求分層很快，但啤酒本身的特性不會因需求的多樣化而消失，大眾消費者養(yǎng)成的消費習慣不會很快改變，所以傳統(tǒng)型消費仍是消費主流。 所以，根據市場調查分析，中國的啤酒市場還是有很大的前景。 現在我國啤酒產量方面躍居世界第二，而且在質量、技術、裝備水平等方面也都有了較大幅度的提高，充分顯示了我國啤酒工業(yè)強勁的發(fā)展勢頭。但是，我國啤酒與世界發(fā)達國家相比，仍有很大差距。我國啤酒 廠不合理企業(yè)規(guī)模偏多，達不到啤酒生產應有的經濟規(guī)模。通過對國內外技術經濟指標的數據分析得出，10萬噸 /年規(guī)模以上的啤酒廠才有較好的技術經濟指標水平。而現在這樣的廠較少，多數是設備陳舊、老化，生產能力不足，設備的自動化程度不高，工藝落后的小酒廠。所以建設一個現代化的大規(guī)模的啤酒廠勢在必行。 2 第二節(jié) 設計主要工藝參數 生產規(guī)模 年產 10萬噸啤酒，全年生產 300 天。 發(fā)酵周期 錐形發(fā)酵罐低溫發(fā)酵 24 天。 原料配比 麥芽 75％，大米 25％ 啤酒質量指標 理化要求按 我國啤酒質量標準 GB 4927－ 1991 執(zhí)行，衛(wèi)生指標按 GB － 執(zhí)行。 12176。啤酒理化指標 外觀：透明度：清亮透明，無明顯懸浮物和沉淀物 濁度， EBC≤ 泡沫、形態(tài)：潔白細膩，持久掛杯，泡持性 S≥ 180 色度： — 香氣和口味：明顯的酒花香氣，口味純正、爽口，酒體柔和，無異香、異味 酒精度％（ m/m） ≥ 原麥汁濃度％（ m/m） 12177。 總酸 mL/100mL ≤ 二氧化碳％（ m/m） ≥ 雙乙酰 mg/L ≤ 第二章 廠址選擇 第一節(jié) 廠址選擇的重要性 廠址選擇關系到工業(yè)布局的落實 ,投資的地區(qū)分配 ,經濟結構 ,生態(tài)平衡等 ,還將直接或間接地決定著工廠投產后的生產經營 ,經濟效益 . 廠址選擇須從國民經濟和社會發(fā)展全局出發(fā) ,運用科學發(fā)展觀和方法分析評價建廠條件 ,正確選擇廠址 ,實現資源的合理配置 . 第二節(jié) 廠址選擇的原則 3 廠址選擇應遵循的原則有以下幾個方面： 須符合 區(qū)域經濟發(fā)展規(guī)劃 ,國土開發(fā)及管理的有關規(guī)定 . 廠區(qū) 氣候 ,水文 ,地質 ,地形地貌 ,水源及能源 等須符合建設要求 . 須按照指向原理 ,根據 原料 ,市場 ,能源 ,技術 ,勞動力等 生產要素相對區(qū)位綜合分析 要考慮交通運輸和通訊設施等條件 . 要便于利用生活福利設施 ,衛(wèi)生醫(yī)療設施 ,文化教育和商業(yè)網點等設施 . 要注意環(huán)保和生態(tài)平衡 ,注意自然風景區(qū) ,名勝古跡和歷史文化等 . 第三節(jié) 廠址選擇從投資和經濟效益考慮 廠址應有較方便的運輸條件，若需建公路或專用鐵路時，距離最短為好，以節(jié)省投資。 有一定供電條件，滿足生產需要。 所選廠址附近不僅有充足的水源，而且水質應較好。 廠址最好選在居民區(qū)附近，這樣可以減少宿舍，商店，學校等職 工的生活福利設施。 第四節(jié) 廠址選擇的結果 氣象資料是工廠總平面布置的依據之一。廠址選擇用該接近原料產地，保證供應方便，減少運輸損失。再次還應該考慮到微生物發(fā)酵工廠對環(huán)境因素的特殊要求，需要地勢平坦，利于排水，有豐富的水源。 綜合以上結果，選擇南京市作為建廠地址。這樣，原料購買運輸不成問題，產品又能及時的銷往各中心城市，交通較為方便，是較為理想的選擇。 第三章 啤酒廠總平面設計 第一節(jié) 總平面的設計的基本原則 總平面設計必須貫徹國家的各項方針，政策，在符合放火，衛(wèi)生規(guī)范的前提下，盡可能節(jié)約用地，不占 ，少占農田；減少勞動強度，節(jié)約建筑材料，具體應注意以下幾方面。 平面緊湊： 必須按設計任務書和選擇廠址報告進行設計，按不同的規(guī)模和類別結合周圍 4 環(huán)境，布置上力求緊湊，節(jié)約用地。 布置合理： （ 1）建筑物、構筑物的布置必須符合工藝流程要求，力求生產線略短，避免交 叉和往返運輸，合理組織人流物流。 （ 2）動力設施應接近負荷中心，以縮短管線，減少損耗。 （ 3）根據生產性質不同，動力供應，貨運周轉，衛(wèi)生防火等分區(qū)布置。 （ 4）車間應與食品衛(wèi)生有影響的綜合車間，廢品倉庫、煤堆、大量煙塵或有害氣體排出車間間隔一定 的距離，主車間應設在鍋爐房的風位；并把有大量煙塵排出的車間布置在廠區(qū)邊緣及常年主導風向的下側。 第二節(jié) 啤酒廠的組成 啤酒廠一般是由生產車間、輔助車間、動力設施、給水、排水設施，全廠性設施等組成。 生產車間：制麥車間，糖化車間，發(fā)酵車間 。 輔助車間：原料預處理車間，過濾車間，灌裝車間，倉庫。 動力設施：配電所，鍋爐房，冷凍機房。 給水設施：水塔，水池，冷卻塔等。 全廠性設施：辦公室，食堂，醫(yī)務室，哺乳室，托兒所，浴室，廁所，自行車棚，圍墻，大門，傳達室。 第三節(jié) 占地面積的估算 估算該啤酒廠占地面積為 50000m2 。 廠區(qū)建筑系數取 40%，廠區(qū)土地利用系數 60% 第四章 啤酒生產工藝 啤酒生產分為兩大部分，即麥芽制造和啤酒釀造。 第一節(jié) 麥芽制造工藝流程 麥芽制造主要有三大步驟：浸麥、發(fā)芽、干燥 流程如下：原料（大麥）→浸漬→發(fā)芽→干燥→除根 原料的選擇 小麥是我國的主要食物，蛋白質含量高。到目前為止，我國還沒有專門用于 5 啤酒釀造的小麥品種，只能從諸多小麥品種中選擇蛋白含量相對較低，適合啤酒釀造的品種。 浸麥 浸麥方法與大麥相似，但小麥不帶皮殼，吸水快，浸麥時間短，約 24 小時就達到了發(fā)芽最適水分， 3555h 浸麥度可達到 43%44%。另外，小麥無外殼，容易污染，必要時可添加甲醛殺菌，根據污染程度甲醛添加量波動在 ‰ ‰之間。 發(fā)芽 與大麥相比要注意兩點：第一點，小麥料層壓得比較緊，投料量要少些，在發(fā)芽箱中發(fā)芽比大麥投料量少 10%20%；第二點，小麥根芽非常容易脫落，翻麥是要特別小心，并盡可能少翻麥。 干燥 小麥麥芽干燥過程同樣三個溫度很重要：出事溫度、中間溫度和焙焦溫度。單層高效干燥爐的初始溫度在 4050℃之間，雙層干燥爐在 3540℃之間。中間溫度 60℃，避免過早加 熱升溫。小麥麥芽的焙焦溫度略低于大麥麥芽，建議不超過 82℃。 第二節(jié) 啤酒釀造工藝流程 糖化用水 洗槽用水 酒花 ↓ ↓ ↓ 原料（大麥、大米）→ 粉碎→ 糖化 → 麥汁過濾 → 麥汁煮沸 ↓ 裝箱 ← 貼標 ← 除菌灌裝 ← 啤酒過濾 ← 發(fā)酵 ← 麥汁冷卻 ↑ ↑ 酵母 充氧 粉碎 粉碎使原料表面積增加，與水接觸面積增加，糖化時間減少，收得率增加。 麥芽可粉碎成麥皮、粗粒、細粒、粗粉、細粉五個部分。 要求麥芽皮殼破而不 6 碎，胚乳部分盡可能細一些。 糖化 制備麥芽汁的主要過程是糖化。 將粉碎后的麥芽，在帶底部攪拌的糖化鍋中與 45℃的水混合，利用麥芽自身的酶， 使麥芽和輔料中的淀粉和蛋白質等的不溶性高分子物質水解成為可溶性低分子物質，如糊精、糖類、胨、肽、氨基酸等，這就是糖化過程。 本項目采用的糖化方法是國內常用的糖化方法──二次煮出糖化法。 該方法簡單來說，首先將輔料與部分麥芽在糊化鍋中與 45℃溫水混合，保溫 20min，然后用 10min 時間升溫到 70℃，再保溫 20min，其后再用 15min 時間升溫煮沸，讓其沸騰 40min，稱第一次煮沸，得到糊化醪。與次同時，麥芽和水在糖化鍋內混合，45～ 55℃保溫 30～ 90min，使麥芽所含蛋白質分解，稱為蛋白質休止。將煮沸之糊化醪泵入糖化鍋中，使混合醪溫達到 65～ 68℃，保溫攪拌進行糖化。待糖化醪無碘色反應后，從糖化鍋中取出部分醪液進入糊化鍋進行第二次煮沸，爾后再次泵入糖化鍋混合，使糖化鍋中醪液升溫至 75～ 78℃（液化溫度），靜置 10min即可送去過濾。 過濾 糖化工序結束后 ,意味著麥芽汁已經形成。采用過濾方法盡快將麥汁和麥糟分離。過濾的好壞，對麥汁的產量和質量有重要的影響。 麥汁過濾分為過濾和洗糟兩個操作過程。 過濾的目的是獲得清亮的麥汁和較高的麥汁收得率。 要求麥汁過濾速度正常，過濾應在規(guī)定時間內完成，麥汁低吸氧， 具有正常的色、香、味。 煮沸 煮沸在煮沸鍋中進行。使多余的水分蒸發(fā)，使麥芽汁濃縮到規(guī)定濃度；使酒花有效成分溶入麥汁中，賦予麥汁獨特的酒花香氣和爽口的苦味；使麥汁中可凝固蛋白質凝固析出，以提高啤酒的非生物穩(wěn)定性；破壞全部的酶活性，麥汁進行滅菌，以獲得定型的麥汁。 煮沸要求適當的煮沸強度，分批添加酒花，在預定煮沸時間內，使麥汁達到規(guī)定濃度，保持有明顯酒花香味和柔和的苦味，以保證成品啤酒有光澤、風味好、穩(wěn)定性高。 7 煮沸時間 70～ 90min，麥汁的煮沸強度應達到 8%～ 10%，凝固性氮達 ～ 20mg/L。 冷卻 麥汁煮沸定型后，必須立即進行冷卻，使溫度適合酵母發(fā)酵的需要。 要求冷卻時間短，麥汁無細菌，并且不混濁，沉淀損失少，操作簡單，可減少人力。 本工藝采用“下面”酵母發(fā)酵，因此麥汁溫度應冷卻至 4～ 8℃。 發(fā)酵 本工藝采用“前錐后臥”發(fā)酵方式。先在錐形發(fā)酵罐中進行啤酒發(fā)酵和雙乙酰還原，然后送入臥式貯酒罐中進行后發(fā)酵。 在主發(fā)酵結束，外觀發(fā)酵達 65%左右，酒溫降至 5～ 6℃時，先回受酵母，再將嫩啤酒送入貯酒罐內。此時雙乙酰還原需在貯酒罐內繼續(xù)進行，貯酒罐兼有后發(fā)酵、成熟和貯酒三重作用。貯酒罐需設有和 發(fā)酵罐同樣的冷卻夾套降溫設施。倒灌之后，進行后發(fā)酵和雙乙酰還原，氣壓緩慢上升至 左右，待雙乙酰下降達到要求后，急劇降溫至 0～1℃，進行貯酒。貯酒時間 7～ 14d。 第五章 物料衡算 第一節(jié) 基礎數據 根據我國啤酒生產現況，有關生產原料配比、工藝指標及生產過據如表 1 所示。 表 1 基礎數據表 序號 項目 名稱 ％ 備注 1 定額指標 原料利用率 麥芽水份 大米水份 無水麥芽浸出率 無水大米浸出率 6 13 75％ 95％ 2 原料配比 麥芽 大米 75 25 冷卻損失 發(fā)酵損失 過濾損失 8 3 損失率 包裝損失 空瓶損失 瓶蓋損失 商標損失 空罐損失 對熱麥汁 4 總損失率 啤酒總損失率 對熱麥汁 根據表 1 的基礎數據，首先進行 100kg 原料生產 12176。淡色啤酒的物料計算，然后進行 1000L12176。淡色啤酒的物料衡算，最后進行 100000t/a 啤酒廠糖化車間的物料平衡計算。 第二節(jié) 100 kg 原 料（麥芽＋大米）生產 12176。淡色啤酒的物料衡算 熱麥汁量 （ 1） 原料麥芽收得率： 75％ 179。 （ 16％）＝ ％ （ 2） 輔料大米收得率： 95％ 179。 （ 113％）＝ ％ （ 3） 混合原料收得率：（ 75％ 179。 ％＋ 25％ 179。 ％） 179。 ％＝ ％ （ 4） 100 kg 原料生產 12176。 熱麥汁量： 179。100 ＝ kg （ 5） 100 kg 原料生產 12176。 熱麥汁體積： 179。 ＝ L 查資料知 12176。麥汁在 20℃時的相 對密度為 ，而 100℃熱麥汁比 20℃時的麥汁體積增加倍數是 倍 冷麥汁量： 179。（ 1－ 7％）＝ 發(fā)酵液量： 179。（ 1－ ％）＝ 過濾酒量： 179。（ 12％）＝ L 成品啤酒： 179。（ 12％）＝ L 顆粒酒花使用量 選用質量較好，含α－酸較高的顆粒酒花，一般在熱麥汁中加 2－ kg/t顆粒酒花，選擇加酒花 kg/t,即 100 L 熱麥汁加 kg 的 顆粒酒花 179。 ＝ kg 濕糖化槽量 糖化槽含水 80％，則 濕麥槽量： 100179。 75％179。（ 16％）（ 175％） /（ 180％）＝ 9 大米槽量： 100179。 25％179。（ 113％）（ 195％） /（ 180％）＝ kg 糖化槽量＝ ＋ ＝ kg 酵母量 濕酵母泥含水分 85％，生產 100 kg 啤酒可得 2 kg 濕酵母泥，其中一半做為生產接種用，一半做為干酵母 酵母含固形物量＝ 179。 1179。（ 185％）＝ 含水分 7％的酵母量： (17％ )＝ kg CO2含量 12176。冷麥汁 L 中浸出物量： 179。 179。 12％＝ kg 設麥汁真正發(fā)酵度為 65％ 則可發(fā)酵浸出物量： 179。 65％＝ kg 麥芽糖發(fā)酵的化學反應式為 C12H22O11 + H2O = 2C6H12O6 2C6H12O6 = 4C2H5OH + 4CO2 + kJ 設麥汁的浸出物均為麥芽糖構成 則 CO2的生成量 : 179。 4179。 44/342＝ kg 設 12176。啤酒含 CO2為 ％，則酒中含 CO2量為： 179。 179。 ％＝ kg 則釋出的 CO2量為： － ＝ kg 常壓下 1 m3 CO2重 kg， 所以游離 CO2容積為 空瓶用量： 179。 179。 ＝ 個 1瓶蓋用量： 179。 179。 ＝ 個 1空罐用量： 179。 179。 ＝ 個 1商標用量： 179。 179。 ＝ 張 1空桶用量： 179。 1179。 ＝ 個 第三節(jié) 生產 100 L12176。啤酒的物料衡算 根據上述衡算可知， 100 kg 混合原料生產 12176。成品啤酒 L 生產 100 L12176。啤酒所需混合原料量： 100/179。 100＝ kg 10 麥芽用量 ： 179。7 5％＝ kg 大米用量 ： 179。 25％＝ kg 熱麥汁量 ： 100179。60 冷麥汁量 ： 100179。 發(fā)酵液量 ： 100179。 過濾酒量 ： 100179。 成品啤酒量 ： 100179。 酒花用量 ： 100179。60 179。 ％ = kg 濕糖化槽量 ： 179。 ＝ kg 1 酵母量 ： 179。 ＝ kg 1 CO2 量 ： 179。 ＝ m3 1 空瓶用量 ： 100/179。179。 ＝ 個 1 空罐用量 ： 100/179。179。 ＝ 個 1 瓶蓋用量 ： 100/179。179。 ＝ 個 1 商標用量 ： 100/179。179。 ＝ 張 1 空桶用量 ： 100/30179。1179。 ＝ 個 第四節(jié) 年產 10 萬噸 12176。 淡色啤酒物料衡算 設生產旺季每天糖化 6 次，而淡季則糖化 4次，每年總糖化次數 150179。 6+150179。 4=1500(次 )，由此可算出每次投料量及其他項目的物料衡算。 查 12176。淡色啤酒密度為 ，則每次糖化的啤酒量為： 100 000 000247。 1500247。 = 每次糖化的原料量為 : 179。 =(kg) 麥芽量： 179。 75％ =（ kg） 大米量： 179。 25％ =（ kg） 熱麥汁量： 179。 =75140（ L） 冷麥汁量 : 179。 =（ L） 酒花用量 : 179。 = (kg) 濕糖化糟量 : 179。 = (kg) 11 發(fā)酵液量： 179。（ %） =（ L） 過濾酒量： 179。（ 12%） =（ L） 成品啤酒量： 179。（ 11%） = （ L） 1 空瓶用量 ： 179。 1 空罐用量 ： 179。 1 瓶蓋用量 ： 179。 1 商標用量 ： 179。 1 空桶用量 ： 179。 把前述的有關啤酒廠釀造車間的三項物料衡算計算結果，整理成物