年产15万吨啤酒工厂工艺设计20xx年本科毕业论文(编辑修改稿)

年产15万吨啤酒工厂工艺设计20xx年本科毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

区里生活设施配套齐全，有居民区、学校、医院、商店等基础设施。 附近 有广州新食代食品公司，高技食品厂，糖厂，包装材料公司以及电热厂 ， 这样有利于厂方之间的公共资源利用， 这样 可以 进一步 降低成本，提高利润。 同时，可以和其他食品工厂合作，共同推销产品，提升市场占有率。 总平面设计 总平面的设计的基本原则 和要求 总平面设计必须贯彻国家的各项方针，政策，在符合放火，卫生规范的前提下，尽可能节约用地，不占，少占农田；减少劳动强度，节 约建筑材料，具体应注意以下几方面。 平面紧凑： 必须按设计任务书和选择厂址报告进行设计，按不同的规模和类别结合周围环境，布置上力求紧凑，节约用地。 布置合理： （ 1） 建筑物、构筑物的布置必须符合工艺流程要求，力求生产线略短，避免交叉和往返运输，合理组织人流物流。 （ 2） 动力设施应接近负荷中心，以缩短管线，减少损耗。 （ 3） 根据生产性质不同，动力供应，货运周转，卫生防火等分区布置。 （ 4）车间应与食品卫生有影响的综合车间，废品仓库、煤堆、大量烟尘或有 害气体排出车间间隔一定的距离，主车间应设在锅炉房的风 位；并把有大量烟尘排出的车间布置在厂区边缘及常年主导风向的下侧。 工厂占地面积的估算 估算该啤酒厂占地面积为 810 万平方米。 北京理工大学珠海学院 20xx届 本科 生毕业 设计 7 3 工艺流程设计 本课题设计淡色啤酒，采用国家标准 GB4927－ 20xx 作为依据。 标准定义：淡色啤酒色度 3EBC～ 14EBC 的啤酒 [3]。 感官要求： 表 31 感官要求 项目 优级 一级 二级 外观 透明度 清亮透明，允许有肉眼可见细微悬浮物和沉淀物（非外来异物） 浊度 ,EBC≤ 泡沫 形态 泡沫洁白细腻持久挂杯 泡沫较洁白细腻，较持久挂杯 泡沫尚洁白，尚细腻 泡持性， s≥ 瓶装 200 170 120 听装 170 150 香气和口味 有明显的酒花香气，口味纯正，爽口，酒体协调，柔和，无异香，异味。 有较明显的酒花香气，口味纯正，较爽口，酒体协调，柔和，无异香，异味。 有酒花香气，口味较纯正，无异味。 1） 对非瓶装的“鲜啤酒”无要求 2） 对桶装（鲜、生、熟）啤酒无要求 理化指标 表 32 理化指标 项目 优级 一级 二级 酒精度，％ (V/V)或〔％ (m/m) 〕≥ 大于，等于 1 176。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。 P 〔 〕 〔 〕 北京理工大学珠海学院 20xx届 本科 生毕业 设计 8 等于、小于 176。 P 〔 〕 〔 〕 原麦汁浓度 ,176。 P≥ 大于、等于 176。 P X－ 等于、小于 176。 P X－ 总酸 mL/100mL≤ 大于、等于 176。 P 176。 P～ 176。 P 等于、小于 176。 P 二氧化碳 3） ,％（ m/m） ～ ～ 双乙酰 mg/L 蔗糖转化酶活性 4) 呈阳性 1) 不包括低醇啤酒 2) “ X”为标签上标注原麦汁浓度，“－ ”或“－ ”为允许的负偏差。 3) 桶装（鲜、生、熟）啤酒二氧化碳不的小于 ％（ m/m） 4) 仅对生啤酒和鲜啤酒有要求。 卫生标准 应符合 GB2758－ 1981 发酵酒卫生标准 表 33 啤酒微生物学指标 项目 指标 生啤酒 熟啤酒 细菌总数 /(个 /ml) 大肠菌群 /(个 /100ml) — 50 50 3 产品的原辅料介绍 啤酒酿造需要四种原料：大麦、酒花、水和酵母。 这些原料的质量决定着所生产啤酒的质量。 了解这四种原料的特性及其对工艺的影响，是对其进行加工处理的前提，只有这样才能有针对的进行工艺控制。 大麦 大麦为啤酒酿造提供必须的淀粉，这些淀粉在啤酒厂的糖化车间被转变成可发酵性浸出物。 种植适合酿造啤酒的大麦品种非常重要，因为由这 些大麦制成的麦芽，浸出物含量很高。 大麦之所以适于酿造啤酒，是由于：①大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类。 ②大北京理工大学珠海学院 20xx届 本科 生毕业 设计 9 麦种植遍及全球。 ③大麦的化学成分适合酿造啤酒。 ④大麦是非人类食用的主粮。 按用途之别大麦可分为食用、饲料及酿造用三类。 按大麦籽粒在麦穗上断面分配形态，可分为六棱大麦、四棱大麦和二棱大麦。 我国华北地区都种植六棱大麦，南方都种植二棱大麦。 大米 大米作为辅助原料，主要是为啤酒酿造提供淀粉来源，一般大米用量为 25％～ 45％。 大米淀粉含量比大麦，玉米高出 10％～ 20％，而蛋白质含量低于两者 3％左右，因此用大米代替部分麦芽，可以 提高发酵醪糖浓度而几乎不带入含氮组分，使蛋白质和多酚类化合物在麦芽汁中的浓度相对减少，这样既可提高出酒率，又对改善啤酒风味有利。 但大米用量不宜过多，否则将造成酵母繁殖力差，发酵迟缓的后果。 大米的淀粉颗粒小，且结构紧密，因此糊化困难，糊化时应加大用水量和使用麦芽或淀粉酶，以提高糖化收率。 酒花 酒花又称蛇麻花、啤酒花等，它是雌雄异株，用于啤酒发酵的是成熟的雌花。 酒花在啤酒中的作用：①赋予啤酒香味和爽口苦味。 ②提高啤酒泡沫的持久性。 ③使蛋白质沉淀，有利啤酒澄清。 ④酒花有抑菌作用，将它加入麦芽汁中能增强麦芽汁和啤酒的防腐能力。 水 啤酒生产用水主要包括加工水及洗涤、冷却水两大部分。 加工用水中投料水、洗槽水、啤酒稀释用水直接参与啤酒酿造，是啤酒的重要原料之一，在习惯上称酿造水。 洗酵母水、啤酒规律用水等也或多或少的会进入啤酒。 啤酒酿造水的性质，主要取决于水中溶解盐类的种类和含量、水的生物学纯净度及气味，它们将对啤酒酿造全过程产生很大的影响，如糖化时水解酶的活性和稳定性、酶促反应的速度、麦芽和酒花在不同含盐水中溶解度的差别、盐、单宁－蛋白质的絮凝沉淀、酵母的痕 量生长营养和毒物、发酵风味物质的形成等，最终还将影响但啤酒的风味和稳定性。 酵母 酵母是真菌类的一种微生物。 在啤酒酿造过程中，酵母是魔术师，它把麦芽和大米中的糖分发酵成啤酒，产生酒精、二氧化碳和其他微量发酵产物。 这些微量但种类繁多的发酵产物与其它那些直接来自于麦芽、酒花的风味物质一起，组成了成品啤酒诱人而独特的感官特征。 有两种主要的啤酒酵母菌： 顶酵母 和 底酵母。 用显微镜看时，顶酵母呈现北京理工大学珠海学院 20xx届 本科 生毕业 设计 10 的卵形稍比底酵母明显。 顶酵母 名称的得来是由于发酵过程中，酵母上升至 啤酒表面并能够在顶部撇取。 底酵母 则 一直存在于啤酒内，在发酵结束后并最终沉淀在发酵桶底部。 顶酵母 产生淡色啤酒，烈性黑啤酒，苦啤酒。 底酵母 产出贮藏啤酒和 Pilsner。 啤酒生产工艺流程图 大米 → 粉碎 → 糊化 ← 水 ↘ ↓ 大麦 → 麦芽 → 粉碎 → 糖化 ↓ 水 → 过滤 → 麦糖 ↓ 酒花或其制品 → 煮沸 ↓ 酒花分离 → 酒花糖 ↓ 废酵母 酵母 澄清 → 热凝固物 ↖ ↓ ↓ 后发酵 ← 主发酵 ← 前发酵 ← 冷却 → 冷凝固物 清洗 ← 空瓶或空罐 装酒 → 灭菌 → 瓶装或罐装啤酒（熟啤酒） ↗ 过滤 ↘ 装酒 → 灭菌 → 桶装啤酒（熟啤酒） 刷洗和灭菌空桶 灌装 成品啤酒（纯生啤酒） 图 31 啤酒生产工艺流程图 北京理工大学珠海学院 20xx届 本科 生毕业 设计 11 生产的工艺要点 啤酒的生产主要包括麦芽制备、麦汁制造、发酵、后处理及包装四大工序，每一个部分都很重要。 麦芽的制备 大麦是酿制啤酒的主要原料，它在人工控制的外界条件下需经浸麦、发芽、干燥、除根的操作过程，生产上称为 麦芽制造。 麦芽是啤酒的灵魂，麦芽质量是否能达到合格的标准将直接影响啤酒的质量。 （ 1）选麦 好的麦芽先要选好的大麦。 通常要求精选后的净麦夹杂物不得超过％；麦粒的整齐度，即腹径 以上麦粒要求达 93％以上；精选率一般为 85％～90％。 （ 2）浸麦 也叫浸渍，包括洗麦、浸麦和通风三个过程。 浸麦主要是为了供给大麦发芽时所需要的水分，通过洗麦，除去浮麦，浸出皮壳中的色素、单宁和盐类等有害物质，提高发芽的质量。 （ 3）催芽 催芽是在最后一次浸麦时或发芽初期，采用 ，对促 进与调节麦芽生长有良好的效果。 （ 4）发芽 大麦经过浸渍，吸收了一定的水分，使麦粒脱离休眠状态，在适当的温度和充足的空气条件下，使之生成新鲜麦芽的过程被称之为发芽。 大麦发芽的方法按设置条件，可分为地板式、通风式、塔式和连续式等。 （ 5）干燥 干燥的作用是使绿麦芽的水分降低，发芽停止，从而便于去根和贮藏。 但麦芽国那种并不只是一个简单的水分蒸发过程，他还进行了复杂的生化变化。 （ 6）除根 经干燥后的麦根十分焦脆，只要稍加摩擦就能脱落。 因此，出塔以后的干麦芽，须随即把根除去 [4]。 麦汁的制造 麦 汁制造俗称糖化，即指麦芽及辅料的粉碎，醪的糖化、过滤以及麦汁煮沸、冷却的过程。 其工艺指标控制的好坏对啤酒的稳定性、口感等技术指标起着决定性的作用。 麦汁制造过程包括：原料的糊化、糖化，糖化醪的过滤，混合麦汁加酒花煮沸，麦汁处理 — 澄清、冷却、通氧等一系列物理学、化学、生物化学的加工过程。 （ 1）麦芽及辅料的粉碎 麦芽及其辅料原料在进行糖化前必须先进行粉碎。 粉碎是为了增加原料和水的接 触面积，使原料及麦芽内可溶物质浸出，促进难溶物质溶解。 原料粉碎 的程度和糖化制成麦汁的组成及原料利用率的高低有着密切的关系。 粉碎时要控制麦北京理工大学珠海学院 20xx届 本科 生毕业 设计 12 芽及其辅料适宜的粉碎度，有助于较好地处理质量较差的麦芽，降低麦皮的浸出物含量，加快糖化过程的物质溶解，缩短糖化时间，提高收率，使糖化过程的自动化操作处于最佳状态。 （ 2）糖化 糖化是麦汁制备的最主要的部分。 糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物（淀粉、蛋白质、核酸、植酸盐、半纤维素等及其分解中间产物），通过麦芽中各种水解酶类作用以及水和热力作用，使之分解并溶解于水，此过程称为“糖化”。 糖化过程是原料的分解和萃取过程，它主要 是依靠麦芽中各种水解酶的酶促分解，而水和热力作用是协助酶促分解和浸取过程。 糖化过程是一个非常复杂的生化过程。 （ 3）糖化醪过滤 麦芽醪过滤就是要获得澄清麦汁。 麦芽醪的过滤包括如下三个过程：残留在糖化醪中的耐热性的α－淀粉酶，将少量的高分子糊精进一步液化，使之全部转变成无色糊精和糖类，提高原料浸出物收率；从麦芽醪中分离出“头号麦汁”；用热水洗涤麦糟，洗出吸附于麦糟的可溶性浸出物，得到“二滤、三滤麦汁”。 （ 4）麦汁的煮沸和酒花的添加 麦汁的煮沸主要是为了蒸发多余水分，使麦汁浓缩到规定浓度；为了破坏酶的活力 ，防止淀粉酶等继续作用，稳定可发酵性糖与糊精的比例，稳定麦汁组成；同时能达到麦汁灭菌，特别是乳酸菌等杂菌，避免发酵时产生酸败，以保证最终产品的质量。 （ 5）麦汁的冷却 麦汁煮沸定型后，必须立即进行冷却，目的在于麦汁冷却至定型温度，适合酵母发酵的需要；充入一定量的氧气以利酵母繁殖；除去麦汁煮沸及冷却时凝聚的沉淀物和酒花，以利发酵和提高啤酒质量。 冷却要求时间短，麦汁无细菌且不浑浊，沉淀损失少，操作简单。 发酵 将预先制备好的啤酒酵母接种于被冷却的麦汁内，啤酒发酵便开始了。 发酵分前发酵、主发酵和后发 酵。 所谓前发酵，实际上是接种酵母泥处于休眠阶段（芽生率 0％），酵母和麦汁接触后，有较长生长滞缓期，才能进入出芽繁殖细胞浓度达到 2107个 /ml 时，发酵麦汁表面开始起沫，此阶段为前发酵。 主发酵是啤酒发酵的主要阶段，也是啤酒发酵的第一阶段，主要内容是啤酒酵母菌对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵，生成酒精和 CO2 以及其他一些物质，以构成啤酒的主要成分。 主发酵过程工艺的控制很重要，重点控制的是温度、浓度和时间。 三者互相制约，又相辅相成。 后处理及包装 经过贮藏后的成熟 啤酒 ，其残余酵母和蛋白质凝固物等沉积于贮 酒罐底部，少量仍悬浮于酒液中，必须经过过滤或分离将其除去，以得到清亮透明的啤酒。 这样既可使啤酒的北京理工大学珠海学院 20xx届 本科 生毕业 设计 13 外观富有吸引力，又可大大改善啤酒的生物稳定性与非生物稳定性。 然后，才可进行包装。 啤酒过滤或分离的方法有：滤棉法、硅藻土法、板式过滤法、微孔薄膜过滤法、离心分离法。 较合理的工艺是联合方式处理，硅藻土法与离心分离法常作粗滤，板式过滤法和微孔薄膜过滤法作。