啤酒厂工艺设计方案

啤酒厂工艺设计方案内容摘要：

类。 啤酒具有独特的苦味和香味，营养成分丰富，含有各种人体所需的氨基酸及多量维生素如维生素 B、菸酸，泛酸以及矿物质等。 啤酒原料 啤酒的原料为大麦、酿造用水、酒花、酵母以及淀粉质辅助原料 (玉米、大米、大麦、小麦等 )和糖类辅助原料等。 大麦 ： 适于啤酒酿造用的大麦为二棱或六棱大麦。 二棱大麦的浸出率高，溶解度较好；六棱大麦的农业单产较高，活力犟，但浸 出率较低，麦芽溶解度不太稳定。 啤酒用大麦的品质要求为：壳皮成分少，淀粉含量高，蛋白质含量适中 (9～ 12％ )；淡黄色，有光泽；水分含量低于 13％；发芽率在 95％以上。 酿造用水 ： 通常，软水适于酿造淡色啤酒，碳酸盐含量高的硬水适于酿制浓色啤酒。 淡色啤酒用水要求为：无色，无臭，透明，无浮游物，味纯正，无生物污染；硬度低；铁、锰含量低 (含量高对啤酒的色、味有害，而且能引起喷涌现象 )；不含亚硝酸盐。 酒花 ： 又称啤酒花。 使啤酒具有独特的苦味和香气并有防腐和澄清麦芽汁的能力。 酒花始用于德国，学名为蛇麻，为大麻科葎草属多年 生蔓性草本植物，雌雄异株，酿造所用均为雌花。 中国人工栽培酒花的历史已有半个世纪，始于东北，目前在新疆、甘肃、内蒙、黑龙江、辽宁等地都建立了较大的酒花原料基地。 成熟的新鲜酒花经燥压榨，以整酒花使武汉工程大学本科毕业设计 6 用，或粉碎压制颗粒后密封包装，也可制引起 成酒花浸膏，然后在低温仓库中保存。 其有效成分为酒花树脂和酒花油。 每 Kl 啤酒的酒花用量约为 ～。 酵母 ： 酵母是用以进行啤酒发酵的微生物。 啤酒酵母又分上面发酵酵母和下面发酵酵母。 啤酒工厂为了确保酵母的纯度，进行以单细胞培养法为起点的纯粹培养。 为了避免野生酵母和细菌的污 染，必须严格啤酒工厂的清洗灭菌工作。 玉米 ： 玉米淀粉的性质与大麦淀粉大致相同。 但玉米胚芽含油质较多，影响啤酒的泡持性和风 味。 除去胚芽，就能除去大部分的玉米油。 脱胚玉米的脂肪含量不超 过 1％。 以玉米为辅助原料酿造的啤酒，口味醇厚。 玉米为国际上用量最多的辅助原料。 大米 ： 淀粉含量高，浸出率也高，含油质较少。 但大米淀粉的糊化温度比玉米高。 以大米为辅助原料酿造的啤酒色泽浅，口味清爽。 大米是中国用量最多的辅助原料。 糖类 ： 大都在产糖地区应用，一般使用量为原料的 10～ 20％。 添加的种类主要有蔗糖、葡萄糖、转化糖、糖浆等。 小麦 ： 德国的白啤酒以小麦芽为主原料，比利时的兰比克啤酒是用大麦芽配以小麦为辅料酿造具有地方特色的上面发酵啤酒。 小麦品种有硬质小麦和软质小麦，啤酒工业宜采用软质小麦。 啤酒发展状况 啤酒最早出现于公元前 3000 年左右，于古埃及和美索不达米亚（今伊拉克）地区。 这一历史事实可以在王墓的墓壁上得以证实。 史料记载，当时啤酒的制作只是将发芽的大麦制成面包，在将面包磨碎，置于敞口的缸中，让空气中的酵母菌进入缸中进行发酵，制成原始啤酒。 由于谷物的残渣及杂菌污染，酒的味道可想而知。 公元 6 世纪，啤酒的制作方法由埃 及经北非、伊比利亚半岛、法国传入德国。 那时啤酒的制作主要在教堂、修道院中进行。 为了保证啤酒质量，防止由乳酸菌 的酸味，修道院要求酿造啤酒的器具必须保持清洁。 公元 11 世纪，啤酒花由斯拉夫人用于啤酒。 1480 年，以德国南部为中心，发展出了下面发酵法，啤酒质量有了大幅提高，啤酒制造业空前发展。 1516 年，由巴伐利亚领邦的威廉四世提出世界著名的 “啤酒纯粹法 ”。 1800 年时期，随着蒸汽机的发明，啤酒生产中大部分实现了机械化，生产量得到了提高，质量比较稳定，价格较便宜。 武汉工程大学本科毕业设计 7 第二章 啤酒厂址选 择及 工艺 厂址选择 的重要性 厂址的选择是指在相当广阔地区域内选择建厂地地区，并在地区、地点范围内从几个可供参考的厂址中选择最优厂址方案的分析评价过程。 从某种意义上讲，厂址条件现则是项目建设分析的核心内容。 项目地厂址选择不仅关系到工业布局的落实、投资的地区分配、经济结构、生态平衡等具有全局性、长远性的重要问题，还将直接或间接地决定着项目投资后的生产经营，可以说，他直接或间接地决定项目投资后的经济效益。 所以，厂址选择问题是项目投资决策地重要一环，必须从全民经济和社会发展的全局出发，运用系统观点和科学方法 来分析评价建厂地相关条件，正确选择建厂地址，实现资源地合理配置。 厂址选择的原则 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 源 ，以缩短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。 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。 . w8 e8 L$ R ] \8 e/ {39。 H 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。 ) z( H 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。 一般啤酒厂厂址应避免选在地震基本烈度在七度或 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 .5 Y, l9 Q mamp。 Y) _ I 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。 d。 h1 D39。 U `8 W% m C$ C 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。 $ I q) V% 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。 武汉工程大学本科毕业设计 8 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。 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。 39。 |* 设计方案的简介 工艺流程：指工业品生产中，从原料到制成成品各项工序安排的程序。 也称 加工流程 或 生产流程。 简称 流程。 工程流程的设计原则： 1）证明产品质量符合国家标准，外销产品还必须满足销售地区的质量要求。 2）尽量采用成熟的先进的技术和设备。 努力提高原料利用率， 提高劳动生产率，降低水 、电 、 汽及其他能量的消耗，降低生产成本，使工厂建后能迅速投产，在短期内达到设计生产能力和水平质量要求，并做到生产稳定 、 安全 、 可靠。 武汉工程大学本科毕业设计 9 第三章 工艺设计 糖化车间的物料衡算 啤酒厂糖化车间的物料衡算主要项目为原料（大米和麦芽）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化槽和酒花槽）等。 糖化车间工艺流程示意图 糖化车间工艺流程示意图 见图 1 图 1 糖化车间工艺流程示意图 糊化锅 大米粉 麦芽粉 T0,12min 自来水， 18℃ 热水 50℃ 糖化锅 麦芽粉 ℃ ,60min 10min 63℃ ,60min 70℃ ,25min 100℃ ,10min 13min 70℃ 90℃ ,20min 12min 78℃ 7min t0 冷却 糖化结束 过滤 麦槽 麦汁 酒花 煮沸锅 90min 煮沸强度 10% 回旋沉淀槽 薄板冷却器 冷麦汁 冷凝固物 去发酵 料水比 1: 料水比 1: 武汉工程大学本科毕业设计 10 物料衡算 啤酒 基础数据见表 1 表 1 啤酒生产基础数据 项目 名称 百分比 % 项目 名称 百分比 % 定额指标 原料利用率 原料配比 麦芽 80 麦芽水分 6 大米 20 大米水分 13 啤酒损失率 （对热 麦汁） 冷却损失 无水麦芽浸出率 75 发酵损失 装瓶损失 无水大米浸出率 92 过滤损失 总损失 100kg 原料（ 80%麦芽 ， 20%大米）生产 10 度干啤啤酒的物料衡算 麦芽收率 % 0 0)61 0 0(  大米收率 %)13100(  原料收率 %%)%(  由上可知 100kg 混合原料可制得的 10 度热麦芽汁量为 5 01 0 0)(  又知 10 度 热 麦 芽 汁在 20℃时的相对密度为 ，而 100℃的热 芽 麦汁比 20℃的麦汁体积增加了 倍，所以热麦芽汁的体积为 )()( L 冷麦汁量为： )()( L 发酵液量为： )()( L 过滤液量为： 武汉工程大学本科毕业设计 11 )()( L 成品啤酒量为： )()( L 根据上述衡算结果可知， 100kg 混合原料可生产 10 度成品啤酒 生产 100L10 度干啤啤酒的物料衡算 生产 100L10 度干啤啤酒需耗混合原料量为： )()( kg 麦芽耗用量为： )( kg 大米耗用量 为： )( kg 热麦芽汁量为： )( 1 31 0 0) 3 1 9( L 冷麦芽汁量为： )( 0 51 0 0) 3 6 5( L 酒花耗用量 对干啤酒，热麦汁中加入酒花量为 %，故酒花耗用量为： )(% kg 湿糖化糟量 设排出的湿麦糟水分含量为 80%，则湿麦糟量为： )()]801 0 0()751 0 0()[( kg 而湿大米糟量为： )()]80100()92100()[( kg 故湿糖化糟量为： +=（ kg） 酒花糟量 设麦汁煮沸过程中酒花浸出率为 40%，且酒花糟水分含量为 80%，则酒花糟量 为： 武汉工程大学本科毕业设计 12 )()]80100()40100[( kg 发酵液量为： )( L 过滤酒量为： )( L 糖化车间物料衡算表 旺季每天糖化 6 次，淡季每天糖化 4 次，每年总糖化 1500 次。 10 度干啤啤酒的密度为 1010kg/m3，年产 64000t 的啤酒总量为： )(103 6 0 1 0106 4 0 0 0 633 L 一次糖化可得 成品啤酒： )( 6 L 一次糖化可得过滤酒： )(4 3 2 1 2 2 4 4 L 一次糖化发酵液量为： )(4 4 7 7 3 2 1 6 L 一次糖化湿酒花糟量为： )( 4 7 7 2 kg 一次糖化湿糖化糟量为： )( 6 9 91 0 2 2 4 4 kg 一次糖化冷麦汁量为： 一次糖化热麦汁量为： )(4 8 0 7 2 2 4 4 L 一次糖化酒花用量： )( kg )( L武汉工程大学本科毕业设计 13 一次糖化大米用量： )( 3 3 2 2 4 4 kg 一次糖化麦芽用量： )( 3 4 31 0 2 2 4 4 kg 一次糖化总投料量为： )( 6 7 81 0 2 2 4 4 kg 生产旺季每天糖化 6 次，而淡季则糖化 4 次，每年总糖化次数 1500 次。 可算年投料量及其他项目的物料平衡。 麦芽耗用量： )( kg 大米耗用量： )( kg 酒花耗用量： )(1 4 4 4 5 kg 热麦汁量： )(7 2 1 1 1 0 0 04 8 0 7 41 5 0 0 L 冷麦汁量： )6 6 7 2 4 5 0 04 4 4 8 31 5 0 0 L 湿糖化糟量： )(1 0 0 4 9 8 5 kg 酒花糟量： )(4 5 9 3 0 0 61 5 0 0 kg 发酵液量： )(6 7 1 5 8 0 0 04 4 7 7 21 5 0 0 L 过滤酒量： )(6 4 8 2 4 0 0 04 3 2 1 61 5 0 0 L 总投料量： )(1 0 0 1 8 1 6 kg 把上述的有关啤酒糖化车间的物料衡算计算结果整理成物料衡算表， 见表 2： 武汉工程大学本科毕业设计 14 表 2 /年小麦啤酒厂 糖化车间物料衡算表 物料名称 单位 对 100kg 混合 原料 100L10 度小 麦啤酒 糖化一次 定额量 64000 吨 /年啤酒 生产（ 179。 106） 混合原料 Kg 100 麦芽 Kg 80。