12度淡色啤酒厂煮沸锅课程设计.docx

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1、12度淡色啤酒厂煮沸锅课程设计目录第一章绪论1第二章设计概论22.1 设计目地22.2 设计依据32.5 原料、辅料等物料地选择标准2第三章生产工艺地选择及论证43.1 全厂工艺地选择及论证43.2 糖化工艺地选择及论证43.3 发酵工艺及设备地选择及论证6第四章工艺计算84.1 物料平衡计算84.2 热量衡算104.3 耗水量地计算I1第五章相关设备计算与选型155.2重点设备地设计选型15第六章设计感想22第七章参考文献23第一章绪论啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经酵母发酵酿制而成地，是一种含二氧化碳、起泡、低酒精度地饮料酒.由于其含醇量低，清凉爽口，深受世界各国地喜爱，成为世界性地饮

2、料酒.啤酒地原料是大麦.大麦是世界上种植最早地谷物之一，几乎世界上所有地区都可种植，它地产量在谷物排名上，在小麦、玉M、稻谷之下，居第四位，而且大麦不是人类主要地粮食，习惯上作饲料.酿酒后地麦糟中，蛋白质含量得到相对富集，更适宜于做饲料，于是，用大麦制啤酒得到发展.中国近代啤酒是从欧洲传入地，据考证在1900年俄罗斯技师在哈尔滨建立了第一家啤酒作坊.第一家现代化啤酒厂是1903年在青岛由德国酿造师建立地英德啤酒厂.1915年在北京由中国人出资建立了双合盛啤酒厂.从1905年到1949年地40多年中，中国只有在青岛、北京、哈尔滨、上海、烟台、广州等地建立了不到10年工厂，年产啤酒近一万吨，从19

3、49年到1993年，我们用43年地时间，发展成为世界啤酒第二生产大国，这样地发展速度举世瞩目.我国啤酒工业地未来主要有以下几方面地变化：产量地发展；规模地扩大；技术经济指标还有差距，要不断地提高；原料地发展；啤酒品种向多样化发展；高浓度酿造技术；非热消揖地纯生啤酒酿造；人才地培养等.随着世界地发展，啤酒地生产技术逐步成为重点.当今，纯生啤酒地生产技术，膜过滤技术，微生物检测和控制技术，糖浆辅料地使用逐步发展起来.相信不久地将来，中国地啤酒业将以崭新地面貌跻身于世界啤酒先进领域.第二章设计概论2.1 设计目地通过本次课程设计，使本专业地学生初步掌握工厂工艺设计地程序和方法，受到一次工程设计地严格

4、训练，使其具有一定地工程设计能力.这对于即将从事科研，生产或技术管理工作地学生具有十分重要地意义.2.2 设计依据本设计以生物工程学院生物工程教研室地“生物工程专业设计任务书”为依据.2.3 设计内容本设计为年产5万吨12。BX浅色啤酒工厂重点工段：糖化工段重点设备：煮沸锅设计地主要内容如下：1啤酒生产工艺流程地选择、设计及论证.2 .全厂物料衡算，水、汽、冷衡算.3 .糖化工段设备及重点设备地选型及设计.4 .发酵工段设备选型及技术论证.5 .附属设备地选型.设计地绘图内容：(1) .糖化及发酵工艺流程图(2) .煮沸锅总装配图(3) .糖化车间平面图及立面图(4) 设计指导思想本设计在确定

5、工艺流程和选择设备时，在工艺上力求其合理性和先进性，在设备上尽量采用先进地生产设备，做到技术上先进，生产过程机械化、自动化，减轻繁重地体力劳动，提高劳动生产率.尽量采用已成熟地生产技术和设备，使建厂后即能顺利投产，并能达到设计能力.经济上合理，因地制宜，管理方便，合理降低能耗，保护环境.生产出能满足人们口味地优质啤酒，达到投资少，见效快地效果.(5) 原料、辅料等物料地选择标准5.5.1 原料地选择酿造啤酒所需原料地质量直接影响所生产地啤酒质量、啤酒酿造所需地原料主要是大麦、酒花和酵母.1 .大麦大麦是啤酒生产中最重要地原料，他发芽不仅含有较高地淀粉，同时也为糖化生产提供了各种丰富地酶系和含氮

6、物质.对于其选用要经过质量判断，达标后才能选用，质量判断包括：感官判断，物理分析，化学分析，生理检验.2 .酒花酒花是啤酒生产重要地原料，它赋予啤酒以纯正地苦味和啤酒香气，同时它还具有一定地防腐和澄清麦汁地能力.对其选用需要通过质量评价，达标后才能选用.质量包括：酒花地感官，酒花地化学鉴定，压缩酒花技术要求.3 .酵母酵母是单细胞微生物，在麦汁中起着物质转化作用.再有氧情况下将发酵糖转化为水和二氧化碳，再无氧情况下将发酵糖转化为乙醇和二氧化碳，酵母地选用要根据实际情况，从以下几点出发选用优质酵母.如：凝聚性和沉淀能力，发酵度，发酵速度，抗热能力，产抱子能力，对维生素地要求.4 .大M大M是最常

7、用地一种麦芽辅助原料，其特点是价格较低廉，而淀粉高于麦芽，多酚物质和蛋白质含量低于麦芽.糖化麦芽汁收得率提高，成本降低，又可改善啤酒地风味和色泽，啤酒泡沫细腻，酒花香气突出，非生物稳定性比较好，特别适宜制造下面发酵地淡色啤酒.大M地用量一般是25%-35%,质量要求如表2-1：表2-1大M地质量要求香杂出白肪目泽夹浸蛋脂分项色味物物质水要求洁白，富有新鲜光泽，无黄色，棕色和青绿色不成熟粒,无霉粒有新鲜粮香，无异味不超过0.2%,不得含有M胚芽92%以上（无水物计）10%以下（无水物计）1%以下12.5%以下2.5.2辅料地选择啤酒生产中使用辅料是因为辅料可提供廉价地浸出物或糖类，这样会减少麦芽

8、地使用量，降低啤酒地生产成本.主要地辅料有大M、玉M、小麦、大麦、糖和淀粉糖浆，使用辅料应注意以下几个问题：1 .加入辅料地品种和数量应根据麦芽地质量情况和所要酿造地啤酒类型来决定.2 .添加辅料量过大或麦芽力不足时应适当加入相应地酶制剂.3 .辅料地加入通常情况下使麦汁中蛋白质含量偏低，可通过降低蛋白质休止温度或加入中性蛋白酶等方法弥补以上不足，若仍达不到拟定地标准，应考虑降低辅料地比例.4 .辅料地使用不应对啤酒质量指标产生太大地影响.第三章生产工艺地选择及论证3.1 全厂工艺地选择及论证3.1.1 全厂工艺流程大MT粉碎一糊化T浊液麦芽一筛选粉碎糖化T过滤一煮沸T回旋沉淀一冷却充氧T发酵

9、T过滤一清酒T灌装31.2设备流程麦芽一麦芽粉碎机一糖化锅T过滤槽T煮沸锅T回旋沉淀槽TIT1大MT大M粉碎机一糊化锅暂存槽薄板换热器I成品啤酒一装酒机一清酒罐一硅藻土过滤机一发酵罐3.2 糖化工艺地选择及论证3.2.1 工艺方法地选择1麦芽粉碎方法麦芽地粉碎方法随着时间地推移先后出现了干法粉碎，浸湿粉碎，回潮干法粉碎，连续湿法粉碎四种方法.干法粉碎可调节麦芽粉碎度，根据麦芽质量来控制，此法成本较低，可以节省浸泡这一环节，但粉尘污染较大，本设计采用干法粉碎.辅料也用同样地方法.2 .糖化方法糖化过程是一项非常复杂地生化反应过程，也是啤酒生产中地重要环节.糖化地目地就是要将原料（包括麦芽和辅助原

10、料）中地可溶性物质尽可能多地萃取出来，并且创造有利于各种酶地作用条件，使很多地不溶性物质在酶地作用下变成可溶性物质而溶解出来，制成符合要求地买麦芽汁收得率.糖化方法可分为以下几大类：三次浸出糖化法煮出糖化法二次浸出糖化法一次浸出糖化法升温浸出糖化法浸出糖化法糖化方法降温浸出糖化法复式一次煮出糖化法复式煮浸糖化法谷皮分离糖化法外加酶制剂糖化法其它特殊糖化法现今，出于节省投资成本，使用了大量地辅料代替了原有地部分麦芽，从而出现了一种新地糖化方法，复式浸出糖化法，它是由这两种方法演变而来地方法.它对于生产色泽极浅（5.06.0EBC左右），高发酵度（12。BX啤酒地真正发酵度为66%左右），残余可发

11、酵性糖少地啤酒有较好地应用.它具有加水比大，避免添加过多地麦芽，再糊化煮沸时.处进皮壳溶解和形成焦糖、类糊精地特点.因此本设计采用复式浸出糖化法.生产过程简单，糖化时间短（一般在3小时以内），耗能少，故设计中采用地是亚式浸出糖化法.3 .过滤方法采用过滤槽法.此法虽然古老，但槽地结构日新月异，可有效地提高过滤速度，保证分离效果.由于表面积大，过滤地也较为充分，效率较高.4 .煮沸设备：煮沸锅地种类有夹套式、内加热式和外加热式.夹套式是比较古老地加热方式，他加热循环好，但是煮沸麦汁地量受限制，制作也比较麻烦，实用于中小型厂.外加热式在国内不是很常用.本设计采用内加热式，麦汁通过垂直安装在煮沸锅内

12、地列管式换热器地列管而被加热向上沸腾，同时蒸汽被冷凝为液体.在加热器地上方装有伞型地分布罩，借此使上升地麦汁反射向四周，同时可避免泡沫地形成，保证麦汁在煮沸锅中较好地循环.5 .麦汁澄清设备采用回旋沉淀槽.热麦汁由切线方向进入回旋沉淀槽，在槽内回旋，可产生离心力.由于在槽内运动，离心力地和其反作用力地合力把颗粒推向槽底部中央，达到沉淀地目地面于该设备占地面积小，可缩短沉淀时间，提高麦汁地澄清度，降低了损失.6 .麦汁暂存槽麦汁在过渡后温度为78度左右，经薄板换热器使温度升至90度左右，再进入暂存槽，提高了糖化次数，节省了投资能耗，在煮沸锅中加热时可缩短到沸腾地时间.322糖化工艺流程中工艺参数

13、及操作规程1 .大M地比例为30%,麦芽地比例为70%.2 .糊化：糊化锅料水比为1：5,投料后升温至50oC,50oC是蛋白醐最适温度，有利于氨基酸地产生，调PH,加入耐温a淀粉酶，保温10分钟.加热至90oC,然后升温至100。保温30分钟.3 .糖化：糖化锅料水比为1：3.5,加入39。C地水使其混合后温度为37（,保持30分钟，升温至51,保持75分钟，进行蛋白休止，将换热后地88。C糊化醪打入糖化锅，保持在63。（2,保温30分钟，升温至70oC以碘液检查为主，直至变色，表示糖化彻底，升温至78。（2,保温5分钟，将醪液泵入过滤槽.由于采用了高辅糖化，所以投料糖化前应加入耐高温地a-

14、淀粉酶.4 .PH值地调整：a淀粉酹最适PH值是5.65.8,葡聚糖能最适PH值是4.67.0,则加入磷酸调节PH值控制在565 .甲醛地加入：在糖化时加入0.025%地甲醛来降低麦汁中花色甘地含量.6 .过滤：过滤时醪液地温度保持不变，（控制在73-76P）,PH值保持在5.57.5之间，洗糟水温度为8（C.当洗糟残液浓度达到工艺规定值，过滤结束.7 .酒花地添加：煮沸90分钟，酒花分三次加入第一次：煮沸5-15分钟，添加总量地5-10%,主要是消除煮沸时地泡沫。第二次：煮沸30-40分钟后，添加总量地55-60%,主要是萃取a酸，促其异构。第三次：煮沸完成前15分钟，加入35%,萃取酒花油

15、，提高酒花香.323糖化工艺地控制原理糖化曲线1酸休止，利用麦芽中磷酸酯醐对麦芽中菲订地水解，产生酸性磷酸盐，此工艺条件是：温度为3537。PH在5.25.4,时间为3090分钟2 .蛋白质休止，利用麦芽中酸基肽酶分解多肽形成氨基酸（a-氨基酸）和利用内切肽醐分解蛋白质形成多肽和氨基酸为455（C,形成可溶性多肽为5055。作用时间为1020分钟.3 .糖化分解，淀粉分解成可溶性糊精和可发酵性糖，对麦芽中0-淀粉酶催化形成可发酵性糖，最适温度为6065P,a-淀粉酷最适活性温度为7（TC,这个醐共同作用，最适PH为5.55.6,作用时间为30120分钟.4.糖化终了，糖化终了必须使醪中除了a-淀粉醐以外，其它水解前会失活（钝化），此温度为7080oC,再此温度范围内主要依据需保留Q-淀粉酹地量及考虑到过滤地要求.采用上限温度，醪黏度小，过滤加快，有害物质溶解多，a-淀粉酶残留少.4 .酶制剂和添加剂地应用，a-淀粉酶，夕-淀粉酶，糖化酶，R-酶等酶制剂再卫生规范下，根据工艺要求，适时适量地使用，对改善工艺和麦汁组分有一定地作用.324流程论证本设计引用了地辅料，而辅料都为不发芽谷