【正文】 單端進出，防止進瓶端的污瓶污染出瓶端的潔凈瓶；洗凈的啤酒瓶在輸送到灌裝機的過程中，要有密閉的防護罩，避免灰塵、飛蟲等的污染[1]。因此，啤酒整個生產(chǎn)全過程要盡量做到?jīng)]有或基本沒有雜菌污染，才能保證純生啤酒的質(zhì)量和減少后期處理的工作負荷量。 （3）保證有可靠的無菌生產(chǎn)條件 純生啤酒生產(chǎn)就是在生產(chǎn)過程中有效控制雜菌的結(jié)果，而不是通過各種手段處理的結(jié)果。 （2）選擇良好的酒基 經(jīng)過發(fā)酵、后熟的啤酒，應(yīng)具有良好的質(zhì)量（包括風味、泡沫、非生物穩(wěn)定性和滿足理化指標要求）。（1）純種釀造的關(guān)鍵啤酒酵母 純生啤酒的生產(chǎn)是純種釀造和有效控制后期污染的有機地結(jié)合。因此，一個優(yōu)良的生產(chǎn)工藝的設(shè)計是迫不及待的。特別的是純生啤酒具有熟啤酒相同的生物穩(wěn)定性和非生物穩(wěn)定性，又有較長時間內(nèi)保持啤酒的新鮮程度（風味穩(wěn)定性）和較好的口味、以及良好的酒體外觀和泡沫性能。同時，我國還有大量消費群體未開發(fā)，巨大的農(nóng)村市場還未充分挖掘，有巨大的潛在消費力作保證，啤酒行業(yè)的增長趨勢將會得到延續(xù)。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，消費升級時代的到來，啤酒、乳品等以往非主流食品消費量得到大幅提升。從半年報看，上半年很多上市公司業(yè)績表現(xiàn)良好。由于菌種易變異和雜菌的污染以及啤酒的風味等問題，使啤酒連續(xù)發(fā)酵工藝的推廣受到限制。（3）連續(xù)發(fā)酵1906年已有啤酒連續(xù)發(fā)酵的方案，但直到1967年才得到工業(yè)化的應(yīng)用。（2）快速發(fā)酵快速發(fā)酵是通過控制發(fā)酵條件，在保持原有風味的基礎(chǔ)上，縮短發(fā)酵周期，提高設(shè)備利用率，增加產(chǎn)量。原麥汁濃度一般為16176。是采用高濃度麥汁進行發(fā)酵，然后再稀釋成規(guī)定濃度成品啤酒的方法。發(fā)酵時罐的裝量達96%，提高設(shè)備利用率。這三種設(shè)備互相組合，解決了前、后發(fā)酵溫度控制和酵母的控制的問題，同時也解決了消除發(fā)酵液不成熟的風味，加速啤酒的成熟。朝日罐與錐底罐具有相同的功能，但生產(chǎn)工藝不同。聯(lián)合罐可以采用機械攪拌，也可以通過對罐 體的精心設(shè)計達到同樣的攪拌作用。由帶人孔的薄殼垂直圓柱體，拱形頂有足夠斜度的除去酵母的錐底所組成。因而它適合多方面的需要，故又稱為通用罐。如圖12所示。如圖11所示圖11 圓筒體錐底發(fā)酵罐（2）聯(lián)合罐這是一種在近幾年在美國出現(xiàn)的一種叫“Universal ”型的發(fā)酵罐。目前國內(nèi)外啤酒廠使用較多的是錐形罐。這種設(shè)備的優(yōu)點在于能縮短發(fā)酵時間,而且具有生產(chǎn)上的靈活性，幫能適合于生產(chǎn)各種類型啤酒的要求。（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(chǎn)。我國目前有四平金士百啤酒，北京燕京，陜西漢斯，廣東珠江，青島啤酒，四川雪花等廠家生產(chǎn)純生啤酒。純生啤酒是20世紀末在我國興起的，起源于20世紀90年代中期，我國最早的純生啤酒是珠江啤酒廠生產(chǎn)的,98年投放市場。1979年產(chǎn)量達到510ML，1986年產(chǎn)量達到4000ML。1949年以前，全國啤酒廠不到十家，總產(chǎn)量不足萬噸。19世紀末，啤酒輸入中國。蒸汽機的應(yīng)用，1874年林德冷凍機的發(fā)明，使啤酒的工業(yè)化大生產(chǎn)成為現(xiàn)實。19世紀﹐釀造學家相繼闡明有關(guān)釀造技術(shù)。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。啤酒的釀造技術(shù)是由埃及通過希臘傳到西歐的。公元前3000年起開始使用苦味劑。已知最古老的酒類文獻，是公元前6000年左右巴比倫人用黏土板雕刻的獻祭用啤酒制作法。啤酒的起源與谷物的起源密切相關(guān)。另外純生啤酒與一般的生啤酒又有所區(qū)別，純生啤酒是采用無菌膜過濾技術(shù)，濾除了酵母菌和雜菌，保質(zhì)期可達180天；生啤酒雖然也未經(jīng)高溫殺菌，但它采用的是硅藻土過濾機，只能濾掉酵母菌，雜菌不能被濾掉，因此其保質(zhì)期一般在3—7天。而純生啤酒的生產(chǎn)不經(jīng)高溫殺菌，采用無菌膜過濾技術(shù)濾除酵母菌、雜菌，使啤酒避免了熱損傷，保持了原有的新鮮口味，其口感新鮮，酒香清醇，口味柔和?！吧笔侵赴l(fā)酵完成之后經(jīng)過濾的啤酒仍含有部分酵母，普通啤酒為避免灌裝后酒液發(fā)酵變質(zhì)，須對灌裝后的酒進行巴氏殺菌處理。其生產(chǎn)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(chǔ)上，其特點體現(xiàn)在純和生這兩個字上。e、根據(jù)包裝容器分類瓶裝啤酒、易拉罐裝啤酒、桶裝啤酒純生啤酒是經(jīng)過嚴格無菌處理（非熱殺菌），確保酒液內(nèi)沒有任何活體酵母或其他微生物，保質(zhì)期達六個月到一年，又稱為冷殺菌啤酒。啤酒的香味柔和。發(fā)酵完畢，酵母凝聚沉淀到發(fā)酵容器底部，發(fā)酵溫度5～10176。啤酒的香味突出。發(fā)酵過程中，酵母隨CO2浮到發(fā)酵面上，發(fā)酵溫度15～20176。可以存放較長時間，可用于外地銷售，優(yōu)級啤酒保質(zhì)期為120天。這種啤酒味道鮮美，但容易變質(zhì)，保質(zhì)期7天左右。這種啤酒非常新鮮、可口，保質(zhì)期達半年以上。黑色啤酒麥芽香味突出、口味濃醇、泡沫細膩，苦味根據(jù)產(chǎn)品類型而有較大差異。濃色啤酒麥芽香味突出、口味醇厚、酒花苦味較清。金黃色啤酒口味清爽而醇和，酒花香味也突出。淡色啤酒又分為淺黃色啤酒、金黃色啤酒。b、根據(jù)啤酒色澤分類（1）淡色啤酒：色度在5～14EBC之間。黑色啤酒即屬此類型。淡色啤酒多屬此類型。(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。當前市場上的啤酒琳瑯滿目，這些啤酒可以依據(jù)不同的標準分為以下幾種：a、根據(jù)原麥汁濃度分類(1)低濃度啤酒(Small Beer)%～%之間，%～%之間的屬低濃度啤酒。此外，啤酒還有一定的藥理作用。1972年在墨西哥召開的第九屆“國際營養(yǎng)食品會議”上，啤酒被正式選定為營養(yǎng)食品[13]。啤酒素有“液體面包”的雅稱，其營養(yǎng)豐富，發(fā)熱量高。啤酒是以麥芽（包括特種麥芽）為主要原料，以大米或其它谷物為輔助原料，經(jīng)麥芽汁的制備，加酒花煮沸，并經(jīng)酵母發(fā)酵配制而成的，是一種含有二氧化碳、起泡的、低酒精度的飲料酒。啤酒是根據(jù)英語Beer譯成中文“啤”，稱其為“啤酒”，沿用至今。 啤酒概述與發(fā)展史啤酒是人類最古老的酒精飲料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的飲料。 從經(jīng)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）。本工藝采用的一罐法工藝有以下優(yōu)點：清洗消耗少，因只有一個容器必須清洗；轉(zhuǎn)入空罐時CO2損失少；酒損少，因沒有了管道中殘酒的損失；所需的工作時間少，因不用倒罐；節(jié)約能源，因不用倒泵。其過程為將發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液經(jīng)離心分離，去除酵母和冷凝固物，再經(jīng)薄板換熱器冷卻到貯酒溫度，進行1～2天的低溫貯存后開始過濾。（2）發(fā)酵——后處理式，即一個罐進行發(fā)酵，另一個罐為后熟處理。（10）設(shè)備容量可根據(jù)生產(chǎn)需要靈活調(diào)整。（8）可采用CIP自動清洗裝置，清洗方便。（6）發(fā)酵罐可采用儀表或微機控制，操作、管理方便。通過冷卻控制，可使發(fā)酵液進行自然對流，罐體越高對流越強。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。（3）罐體外設(shè)有保溫裝置，可將罐體置于室外，減少建筑投資，節(jié)省占地面積，便于擴建。（2）罐本身具有冷卻裝置，便于發(fā)酵溫度的控制?，F(xiàn)代發(fā)酵主要有圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵和高濃稀釋發(fā)酵等方式，目前主要采用圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵。根據(jù)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。啤酒發(fā)酵過程是指啤酒酵母在一定條件下，利用麥汁中的可發(fā)酵性物質(zhì)而進行的正常生命活動，而啤酒就是啤酒酵母在生命活動之中所產(chǎn)生的產(chǎn)物。同時對年產(chǎn)值為20萬噸純生啤酒的生產(chǎn)工藝進行初步設(shè)計。因此，如何在我國啤酒生產(chǎn)工業(yè)的基礎(chǔ)上，提高啤酒的生產(chǎn)工藝技術(shù)，提高生產(chǎn)過程的自動化水平，提高產(chǎn)品的技術(shù)含量，積極參與國際市場競爭，是一個刻不容緩的問題。年產(chǎn)20萬噸10度純生啤酒廠工藝初步設(shè)計畢業(yè)設(shè)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(chǎn)基本工藝介紹 6 啤酒的市場前景 82 啤酒發(fā)酵工藝設(shè)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(tǒng) 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(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 20 100kg原料生產(chǎn)10度純生啤酒的物料衡算 21 生產(chǎn)100L度純生啤酒的物料衡算 22 年產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)20萬噸10度純生啤酒廠發(fā)酵車間耗冷量計算 44 年產(chǎn)20萬噸10度純生啤酒廠發(fā)酵車間冷量衡算表 487 設(shè)備與選型計算 49 糖化鍋的設(shè)計與選型 49 發(fā)酵罐的設(shè)計與選型 50 發(fā)酵罐換熱器的設(shè)計 52總結(jié) 55致謝 56參考文獻 57附錄 581 前言隨著經(jīng)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(jīng)為人們生活中不可或缺的商品，其市場需求日益漸增。然而，在啤酒行業(yè)發(fā)展的同時，也存在著品種龐雜缺乏個性、創(chuàng)新乏力盲目跟風、倚重工藝忽視原料、企業(yè)規(guī)模偏小、渠道單一、贏利力低等問題。本設(shè)計采用以酵母菌為菌種的下面發(fā)酵法和一罐發(fā)酵法（即發(fā)酵和后熟在一個罐子中進行）。以確定其物料，熱量，水以及耗冷的衡算，并確定設(shè)備的選用數(shù)量與尺寸。由于酵母菌類型的不同，發(fā)酵的條件和產(chǎn)品要求、風味等的不同，造成發(fā)酵方式也不相同。一般可以把啤酒發(fā)酵技術(shù)分為傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)。圓柱露天錐形發(fā)酵罐發(fā)酵有以下特點：（1）底部為錐形便于生產(chǎn)過程中隨時排放酵母，要求采用凝聚性酵母。生產(chǎn)容易控制，發(fā)酵周期縮短，染菌機會少，啤酒質(zhì)量穩(wěn)定。（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。（5）罐內(nèi)發(fā)酵液由于液體高度而產(chǎn)生CO2梯度。由于強烈對流的存在，酵母發(fā)酵能力提高，發(fā)酵速度加快，發(fā)酵周期縮短。（7）錐形罐既適用于下面發(fā)酵，也適用于上面發(fā)酵。（9）錐形罐加工方便，實用性強。錐形罐發(fā)酵方法的組合形式：（1）發(fā)酵——貯酒式，兩個罐要求不一樣，耐壓也不同，但對于現(xiàn)代釀酒工藝的應(yīng)用不大。對發(fā)酵罐而言，將可發(fā)酵性成分一次完成，基本不保留可發(fā)酵性成分，發(fā)酵產(chǎn)生的CO2全部回收并貯存?zhèn)溆茫缓筠D(zhuǎn)入后處理罐進行后熟處理。（3）發(fā)酵——后調(diào)整式，即前一個發(fā)酵罐類似一罐法進行發(fā)酵、貯酒，完成可發(fā)酵性成分的發(fā)酵，回收CO回收酵母，進行CO2洗滌，經(jīng)適當?shù)牡蜏刭A存后，在后調(diào)整罐內(nèi)對色澤、穩(wěn)定性、CO2含量等指標進行調(diào)整，再經(jīng)適當穩(wěn)定后即可開始過濾操作。沒有氧侵入的危險。每個罐子基本上都需要冷卻裝置。啤酒于二十世紀初傳入中國，屬外來酒種。啤酒以大麥芽﹑酒花﹑水為主要原料﹐經(jīng)酵母發(fā)酵作用釀制而成的飽含二氧化碳的低酒精度酒[11]。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(zhì)，當前市場需量越來越大，人們的要求也不斷地提高。啤酒中除含就進和CO?外，還含有人體需要的多種氨基酸，維生素，糖類及無機鹽等成分，這些營養(yǎng)成分易被人體吸收利用，因而，啤酒具有很高的營養(yǎng)價值。啤酒可以用于佐餐或作為清涼飲料，酒溫以12~14℃飲用為宜。它含有葉酸，維生素B12，能改善消化機能，預(yù)防心血管疾病等。兒童啤酒、無醇啤酒均屬此類型。這類啤酒產(chǎn)量最大，最受消費者歡迎。(3)高濃度啤酒(Strong Beer)原麥汁濃度在14%～20%之間，%～ %，%，這種啤酒均屬高濃度啤酒。這種啤酒生產(chǎn)周期長，含固形物較多，穩(wěn)定性強，適宜貯存或遠銷。淡色啤酒為啤酒產(chǎn)量最大的一種。淺黃色啤酒口味淡爽，酒花香味突出。（2）濃色啤酒：色澤呈紅棕色或紅褐色，色度在14～40EBC之間。（3）黑色啤酒：色澤呈深紅褐色乃至黑褐色，產(chǎn)量較低。c、根據(jù)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。(2)鮮啤酒：啤酒包裝后，不經(jīng)巴氏滅菌的啤酒。(3)熟啤酒：經(jīng)過巴氏滅菌的啤酒。d、根據(jù)啤酒酵母性質(zhì)分類（1）上面發(fā)酵啤酒：采用上面酵母。C。（2）下面發(fā)酵啤酒：采用下面酵母。C。世界上絕大部分國家采用下面發(fā)酵啤酒。是近幾十年逐步發(fā)展起來的一種啤酒新產(chǎn)品，其追求的目標是啤酒口感的新鮮、純正和爽口?！凹儭笔侵钙【剖怯甥溨尤虢湍赴l(fā)酵而來，一般的啤酒生產(chǎn)往往容易污染雜菌，影響啤酒品質(zhì)。但啤酒在有氧的條件下進行熱處理會損失部分營養(yǎng)物質(zhì)，并對新鮮口感造成損害，破壞原有的啤酒香味，產(chǎn)生不愉快的老化味。最后一道工序進行嚴格的無菌灌裝，避免了二次污染。因此純生啤酒具有很長的保質(zhì)期[12]。人類使用谷物制造酒類飲料已有8000多年的歷史。公元前4000年美索不達米亞地區(qū)已有用大麥﹑小麥﹑蜂蜜制作的16種啤酒。但首次明確使用酒花作為苦味劑是在公元768年。在中世紀的德國，啤酒的釀造業(yè)主結(jié)成了堅強的同業(yè)公會。17世紀之后，啤酒作為近代工業(yè)迅速發(fā)展，使美國成為超過德國的啤酒生產(chǎn)國。1857年，；1845年，；1881年，使啤酒釀造科學得到飛躍的進步，由神秘化﹑經(jīng)驗主義走向科學化。目前全世界啤酒年產(chǎn)量已居各種酒類之首，已突破100000ML。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(chǎn)技術(shù)掌握在外國人手