啤酒厂发酵车间工艺设计.docx

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1、第一章绪论21.1 设计任务的意义21.2 工厂设计原则21.21 厂址选择的原则21.22 2厂址选择结果31.3.1 世界啤酒业的发展31.3.2 中国啤酒业的发展4第二章生产工艺62.1 概论62.2 设计依据92.2.1 酿造酒工艺学课程设计指导书。92.2.2 酿造酒工艺学课程设计任务书。92.2.3 发酵工程与设备、发酵工艺原理、发酵工厂工艺设计概论、化工工艺设计手册及生物工程专业基础理论课本等参考资料。92.3 设计指导思想92.3.1 尽量采用先进的生产技术与设备，认真吸取和借鉴国内外各种产品生产的成熟新工艺、新技术、新设备。9232合理利用资源，节约能量，消耗指标。92.4

2、设计范围92.4.1 确定工艺流程及生产操作条件92.4.2 工艺及主要设备计算（物料衡算、设备计算）92.4.3 绘制生产工艺流程图92.4.4 编制课程设计说明书92.5 产品产量及方案92.6 生产方法的选择IO第三章工艺计算及设备选型113.1 主要工艺参数113.2 130000ta啤酒厂发酵车间的耗冷量衡算113.2.1 发酵工艺流程示意图123.2.2 工艺技术指标及基础数据123.3 工艺耗冷量123.3.1 麦汁冷却耗冷量Q112332发酵耗冷量Q213333酵母洗涤用冷无菌水冷却的耗冷量Q314334酵母培养耗冷量Q4153.3.5 发酵车间工艺耗冷量Qt153.4 非工艺

3、耗冷量Qnt15341露天锥形罐冷量散失Q5153.4.2清酒罐、过滤机及管道等散失冷量Q6163.5 130000ta啤酒厂发酵车间冷量衡算表163.6 主要工艺设备选型计算173.7 发酵工段设备一览表18第四章结论19第一章绪论1.1 设计任务的意义啤酒含有十七种氨基酸，多种维生素及碳水化合物矿物盐等物质。每升啤酒的热量可达430卡，相当于六七枚鸡蛋。被世界营养协会组织认为营养食品。素有“液体面包之誉。现代科学研究表明，啤酒中所含各种成分既有较高的营养价值又具良好的药用效果，啤酒中酒精含量较低，非但对胃和肝脏无损害，而且可平缓的促进人体血液循环，维生素B1B6已能维持心脏正常活动，而烟酸

4、也能扩张血管，故它们对心血管系统有益，可加速新陈代谢。啤酒中的矿物盐，对人体组织细胞的代谢起着调节作用。有利于人体必需水分的摄取吸收，啤酒所含酒花素、既能促进唾液、胃液和胆汁分泌、健胃益脾，又可治疗肺和淋巴结核，还能促进伤口愈合和烧伤者痊愈。贫血患者常饮啤酒，能促进红细胞的生长，增强造血功能。神经衰弱者采用“啤酒疗法”即饭后半小时和睡前各饮啤酒半瓶（约320毫升），30日为一疗程，效果显著。特别是冬季饮用温啤酒，会使人周身发热，祛寒解乏，中、老年人最为适宜。1.2 工厂设计原则1. 21厂址选择的原则1、要有可靠的水源，在满足啤酒厂生产用水的水质、水量及水温的条件之下，应尽可能靠近水似，以缩短

5、管路及动力电缆的铺设工程.如用山泉水、地下水、水库水，自来水或江河水等水源，可单独采取一种水源，也可取二种或三种水源以分别用于生产。2、根据交通运输方式的不同而考虑厂址的位置.如原材料、成品以水运为主，则应尽可能靠近河流，并考虑码头的适当位置:如以陆运为主，则须靠近铁路或公路，并尽量减少沿途修建桥、隧洞的工程。3、厂址应尽可能靠近一些已有的热，电源，以充分取得企业协作的条件。4、厂址地质要符合啤酒厂设计的要求，一般地耐力宜在20吨/平方米以上为好,可节约基础工程投资，但应避免在地表过浅或已露头岩石的地区及喀斯特、土崩、滑坡、流砂地区或是古河道，古墓之上选择厂区。5、一般啤酒厂厂址应避免选在地震

6、基本烈度在七度或七度以上地区:当地展基本烈度为九度或超过九度的地区不宜建大型啤酒厂.6、厂址不宜选在有矿产地区、有古迹文物地区。风景游览区、有化学废料，有机废料堆放的地区等。7、厂址应尽量靠近城镇或啤酒销售区域，以减少大量的瓶箱运输。8、选厂时应考虑职工生活区的位置，并尽可能靠近城镇，以减少集体事业设施的投资，改善职工生活福利的条件。9、选厂中还应尽量了解施工期间水电供应，劳动力来源，施工工人居住生活，施工机械、预制场地、建材的运输、堆放等条件的利便情况。10、要考虑啤酒厂的综合利用以及啤酒厂废料的处理及堆放场地。1.2.2厂址选择结果综合以各种因素，初步选择南昌近郊作为啤酒厂的厂址。这样，原

7、料购买运输不成问题，产品又能及时的销往各中心城市，交通较为方便，是较为理想的选择。1.3啤酒工业的发展13.1世界啤酒业的发展啤酒的起源与谷物的起源密切相关。人类使用谷物制造酒类饮料已有8000多年的历史。已知最古老的酒类文献，是公元前6000年左右巴比伦人用黏土板雕刻的献祭用啤酒制作法。公元前4000年美索不达米亚地区已有用大麦、小麦、蜂蜜制作的16种啤酒。公元前3000年起开始使用苦味剂。公元前18世纪，古巴比伦国王汉穆拉比（HanUTIUraPi?公元前1750）颁布的法典中，已有关于啤酒的详细记载。公元前1300年左右，埃及的啤酒作为国家管理下的优秀产业得到高度发展。拿破仑的埃及远征军

8、在埃及发现的罗塞塔石碑上的象形文字表明,在公元前196年左右当地已盛行啤酒酒宴。苦味剂虽早已使用，但首次明确使用酒花作为苦味剂是在公元768年。啤酒的酿造技术是由埃及通过希腊传到西欧的。公元12世纪，古罗马政治家普利尼（公元62113）曾提到过啤酒的生产方法，其中包括酒花的使用。中世纪以前，啤酒多由妇女在家庭酿制。到中世纪，啤酒的酿造已由家庭生产转向修道院、乡村的作坊生产，并成为修道院生活的一个重要内容。修道院的主要饮食是面包和啤酒。中世纪的修道院，改进了啤酒酿造技术，与此同时啤酒的贸易关系也建立并掌握在牧师手中。中世纪，在欧洲可用啤酒来向教会交纳什一税、进行交易和向政府缴税。在中世纪的德国，

9、啤酒的酿造业主结成了坚岸的同业公会。使用啤酒花作苦味剂的德国啤酒也已输往国外，不来梅、汉堡等城市均因此而繁荣起来。1718世纪，德国啤酒盛行，一度使葡萄酒不景气。19世纪初，英国的啤酒生产大规模工业化，年产量达2OM1（万升，myriadIiter的缩写）。19世纪中叶，德国巴伐利亚洲开始出现下面发酵法，酿出的啤酒由于风味好，逐渐在全国流行。目前在德国，92%的啤酒是下面发酵法生产的。德国在19世纪颁布法令，严格规定碑酒的原料以保持啤酒的纯度，而且由于实行下面发酵法和进行有规律的酵母纯粹培养，从而提高了啤酒的质量，成为近代慕尼黑啤酒享有盛誉的基础。在美洲新大陆，17世纪初由荷兰、英国的新教徒带

10、入啤酒技术，1637年在马萨诸塞建立了最初的啤酒工厂。不久，啤酒作为近代工业迅速发展，使美国成为超过德国的啤酒生产国。19世纪，酿造学家相继阐明有关酿造技术。1857年，1巴斯德确立生物发酵学说；1845年，C.J.巴林阐明发酵度理论；1881年，E.汉森发明了酵母纯粹培养法，使啤酒酿造科学得到飞跃的进步，由神秘化、经验主义走向科学化。蒸汽机的应用，1874年林德冷冻机的发明，使啤酒的工业化大生产成为现实。目前全世界啤酒年产量已居各种酒类之首，已突破IOOooOM1。1986年全世界生产啤酒101588.7M10产量位于前10名的国家见表11986年啤酒产量居前10名的国家。13.2中国啤酒业

11、的发展19世纪末，啤酒输入中国。1900年俄国人在哈尔滨市首先建立了乌卢布列希夫斯基啤酒厂；1901年俄国人和德国人联合建立了哈盖迈耶尔-柳切尔曼啤酒厂；1903年捷克人在哈尔滨建立了东巴伐利亚啤酒厂；1903年德国人和英国人合营在青岛建立了英德啤酒公司（青岛啤酒厂前身）；1905年德国人在哈尔滨建立了梭忌怒啤酒厂。此彼，不少外国人在东北和天津、上海、北京等地建厂，如东方啤酒厂建于1907年，谷罗里亚啤酒厂建于1908年，上海斯堪的纳维亚啤酒厂（上海啤酒厂前身）建于1920年，哈尔滨啤酒厂建于1932年，上海怡和啤酒厂（华光啤酒厂前身）建于1934年,沈阳啤酒厂建于1935年，亚细亚啤酒厂建于

12、1936年，北京啤酒厂建于1941年等。这些酒厂分别由俄、德、波、日等国商人经营。中国人最早自建的啤酒厂是1904年在哈尔滨建立的东北三省啤酒厂，其次是1914年建立的五洲啤酒汽水厂（哈尔滨），1915年建立的北京双合盛啤酒厂,1920年建立的山东烟台醴泉啤酒厂（烟台啤酒厂前身），1935年建立的广州五羊啤酒厂（广州啤酒厂前身）。当时中国的啤酒业发展缓慢，分布不广，产量不大O生产技术掌握在外国人手中，生产原料麦芽和酒花都依靠进口。1949年以前，全国啤酒厂不到十家，总产量不足万吨。1949年彳麦，中国啤酒工业发展较快，并逐步摆脱了原料依赖进口的落彳爰状态。1979年产量达到510M1,1986

13、年产量达到4000M1。中国的啤酒于1954年开始进入国际市场，当时出口仅0.3M1,到1980年已猛增到26M1）。第二章生产工艺2.1概论传统啤酒发酵工艺(1)主发酵又称前发酵，是发酵的主要阶段，也是酵母活性期，麦汁中的可发酵性糖绝大部分在此期间发酵，酵母的一些主要代谢产物也是在此期内产生的。发酵方法分两类，即上面发酵法和下面发酵法。我国主要采用后种方法。下面重点介绍下面啤酒发酵法。加酒花后的澄清汁冷却至6.58.0C,接种酵母，主发酵正式开始。酵母对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵，产生乙醇和CO2,这是发酵的主要生化反应。主要步骤如下：用直接添加法添加酵母在密闭酵母添加器内将回收的酵母按需要

14、量与麦汁混匀(约1:1),用压缩空气或泵送入添加槽内，适当通风数分钟。酵母添加量添加量常按泥状酵母对麦汁体积百分率计算，一般为0.5%0.65%,通常接种后细胞浓度为800万1200万个/m1。接种量应根据酵母新鲜度,稀稠度，酵母使用代数、发酵温度、麦汁浓度以及添加方法等适当调节。若麦汁浓度高，酵母使用代数多，接种温度及酵母浓度低，则接种量应稍大，反之则少。发酵第一阶段又称低泡期。接种后1520小时，池的四周出现白沫，并向中间扩展,直至全液面,这是发酵的开始。而后泡沫逐渐培厚,此阶段维持2.53天，每天温度上升0.91C,糖度平均每24小时降1Bxo发酵第二阶段又称高泡期。为发酵的最旺盛期，泡

15、沫特别丰厚，可高达2530cm.由于麦汁中酒花树脂等被氧化，泡沫逐渐变为棕黄色。此阶段23天，每天降糖发酵第三阶段又称落泡期。高泡期过后，酵母增殖停止、温度开始下降,降糖速度变慢，泡沫颜色加深并逐步形成由泡沫、蛋白质及多酚类氧化物等物质组成的泡盖，厚度25cm.此阶段2天，每天降糖0.5%0.8%。当12度酒糖度降至3.84BX时，即可下酒进入后发酵。（2）后发酵后发酵又称贮酒，其目的是完成残糖的最后发酵，增加啤酒的稳定性，饱充CO2,充分沉淀蛋白质，澄清酒液；清除双乙酰、醛类及1S等嫩酒味，促进成熟;尽可能使酒液处于还原状态，降低氧含量。下面介绍下面啤酒发酵法的后发酵。下酒将主酵嫩酒送至后酵罐称为下酒。下酒时，应避免吸氧过多，为此先将贮酒罐充满无菌水，在用CO2将无菌水顶出，当CO?充满时再由贮酒桶底部进酒液。此外，要求尽量一次满罐，留空隙1015cm,以防止空气进入酒液。如果酒液被C（饱和，由于有CO2溢出，氧则难溶于酒液中。否则啤酒中存在过多的溶解氧易引起氧化混浊，并产生氧化味。管理下酒后，先开口发酵，以防CO2过多，酒沫涌出，23天后封罐。下酒初期室温2.83.2,若是外销酒，一个月后逐渐降至01。温度前高后低目的在于先使残糖发酵，随后澄清。注意不能将不同酒龄的酒液共存一室，否则温度要求互