年产55万吨小麦啤酒的糖化车间的工艺设计(完整版)

年产55000t小麦啤酒的糖化车间工艺设计摘要小麦啤酒是以小麦麦芽为主要原料，低蛋白白皮软质小麦麦芽、优质大麦麦芽、大米、酒花的选取及合理配比是小麦啤酒封尾机质量的可靠保证。啤酒是一种含二氧化碳，起泡，低酒精度的饮料酒。啤酒分为淡色啤酒、浓色啤酒、黑啤酒、纯生啤酒、小麦啤酒、全麦啤酒和干啤。本设计是对年产55000t小麦啤酒糖化车间的工艺设计，主要包括工厂厂址选择及总平面设计，啤酒生产的糖化工艺设计，糖化车间物料衡算、糖化车间热量衡算、设备的设计与选型（主要是糖化锅），环境保护等方面内容。绘制啤酒生产工艺流程图和糖化锅图。关键词：小麦啤酒糖化车间工艺设计AbstractWheatbeerisproducedfromwheatmalt;reasonableselectionoflowproteinwheatmalt,highqualitybarleymalt,rice,hopsandratioiswheatbeersealsthetailmachinequalityreliableguarantee.Beerisakindofwineofbeverageincludingcarbondioxide,bubbles,andlowalcoholdegree.Beerisdividedintosuchcategory,asmildbeer,darkbeer,puredraughtbeer,wheatbeer,thewholewheatbeeranddrybeer.Thisdesigniswithannualoutputof55000tonsofwheatbeerSaccharificationworkshopprocessdesign,mainlyIncludingplantsiteselectionandgeneralgraphicdesign,beerscarificationprocessdesignofproduction,processcalculation,glycosylatedplantmaterialbalance,glycosylatedplantheatbalance,equipmentdesignandselection(mainlyglycosylatedpot),environmentalprotectionandsooncontents.Drawbeerproductionprocessflowchartandglycosylatedpotfigure.Keywords:WheatbeerSaccharificationworkshopProcessdesign前言啤酒是以麦芽为主要原料，添加酒花，经酵母发酵酿制而成的，是一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒。由于其含醇量低，清凉爽口，深受世界各国的喜爱，成为世界性的饮料酒。啤酒营养丰富，含17种氨基酸，包括8种人体“必需氨基酸”。还富含VB1、B2、B6、PP、泛酸、叶酸等，所以又有“液体面包”之称。啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料酒，中国啤酒消费市场以淡色啤酒为主。随着人们生活水平的提高啤酒消耗量越来越大，我国啤酒市场前景广阔，而现在我国中西部地区大多数啤酒生产厂都是小型的生产企业，这种生产方式的原料利用率相对较低，并且能耗损失也较大。随着世界的发展，啤酒的生产技术逐步成为啤酒发展的重点。当今，纯生啤酒的生产技术，膜过滤技术，微生物检测和控制技术，糖浆辅料的使用逐步发展起来。相信不久的将来，中国的啤酒业将以崭新的面貌跻身于世界啤酒先进领域。本次设计的主要任务是完成主要糖化车间的物料衡算、热量衡算及糖化锅设备计算与选型，还要绘制糖化车间生产工艺图和糖化锅结构图，麦汁生产采用二次煮出糖化法。本次专业课程设计我查阅了关于啤酒厂设计方面的很多资料，还采用了一些来自于工厂实际生产中的技术参数，主要进行了糖化车间的物料衡算、热量衡算及糖化车间相关设备的计算校核与选型，以及车间的布置。这些资料中的设计参数大部分都是目前生产中仍然在沿用的，但也有一些内容已经被更先进的技术所取代，而且现在的行业技术更新、进步是很快的。我在设计过程中难免会出现一些错误，和设计不足的地方。恳请各位老师提出宝贵的改进意见。1、总论1.1本次设计的意义和目的本设计以课程设计任务书为基础，以最新科研成果和实际经验为依据，通过文献检索、收集资料，调查研究，综合分析，从节约能源和降低原料消耗，追求经济效益等角度出发，同时注重“三废”治理和综合利用副产物，充分重视环保防污。设计小麦啤酒生产过程中的糖化车间，以达到高效生产高质量的优质啤酒。通过本次课程设计，培养我们综合运用这些知识分析和解决实际问题的能力以及协作攻关的能力，训练我们使用文献资料和进行技术设计、运算的能力，提高文字和语言表达能力，为我们以后做毕业论文（设计）打下基础。1.2啤酒生产基础知识简介1.2.1酿造啤酒的原料酿造啤酒的主要原料是大麦，水，酵母，酒花。（1）大麦：大麦是酿造啤酒的主要原料，但是首先必须将其制成麦芽，方能用于酿酒。（2）酿造水：啤酒的主要成分就是水，所以水的好坏对啤酒的影响很大。（3）酵母：酵母的种类很多，用于啤酒生产的酵母叫做啤酒酵母。啤酒酿造中酵母主要起的作用就是降糖，产生二氧化碳和酒精。（4）酒花：啤酒花作为啤酒工业的原料开始使用于德国。使用的主要目的是利用其苦味，香味，防腐力和澄清麦汁的能力。1.2.2麦汁的制备其主要过程有原料粉碎，糖化，醪液过滤，麦汁煮沸，麦汁后处理等几个过程(1)麦芽粉碎的目的主要在于，使表皮破裂，增加麦芽本身的表面积，使其内容物质更容易溶解，利于糖化。按其粉碎类型来说，可以分为干粉碎和湿粉碎两种。（2）糖化：所谓糖化就是利用麦芽所含的各种水解酶，在适宜的条件下，将麦芽中不溶性高分子物质（淀粉，蛋白质，半纤维素及其中间分解产物），逐步分解成低分子可溶性物质，这个分解过程叫做糖化。整个过程主要包括：淀粉分解，蛋白质分解，B-葡聚糖分解，酸的形成和多酚物质的变化。糖化的主要方法：煮出糖化法，浸出糖化法，双醪糖化法，分级糖化法。（3）过滤目的：糖化工序结束后，应在最短的时间内，将糖化醪液中的原料溶出物质和非溶性的麦糟分离，以得到澄清的麦汁和良好的浸出物收得率。过滤方法：过滤槽法，压滤机法，快速渗出法(Strainmaster)（4）麦汁煮沸麦汁煮沸的作用：酶的钝化，麦汁灭菌，蛋白质的变性和絮凝沉淀，蒸发水分，降低麦汁的PH值等。（5）麦汁后处理：麦汁后处理主要是通过物理方法将热凝物质与麦汁分离，和将麦汁冷却。分离：冷却盘法，沉淀槽法和回旋槽法冷却：开放式冷却和密闭式（薄板冷却器，列管式冷却）冷却。1.2.3啤酒的发酵冷却后的麦汁添加酵母以后，便是发酵的开始，整个发酵过程可以分为：酵母恢复阶段，有氧呼吸阶段，无氧呼吸阶段。酵母接种后，开始在麦汁充氧的条件下，恢复其生理活性，以麦汁中的氨基酸为主要的氮源，可发酵糖为主要的碳源，进行呼吸作用，并从中获取能量而发生繁殖，同时产生一系列的代谢副产物，此后便在无氧的条件下进行酒精发酵。1.2.4啤酒的包装与成品啤酒(1)啤酒的包装：啤酒的包装类型主要有三种：瓶装，桶装，罐装。啤酒的包装流程：瓶子→选瓶→浸瓶→洗瓶→控水→验瓶→装酒→压盖→验酒→杀菌（生啤酒无需此步骤）→贴标→装箱(2)成品啤酒：色泽：啤酒主要有淡色啤酒，浓色啤酒和黑色啤酒，只要是以原料的不同和酿造工艺的不同来决定的，良好的啤酒，色泽光洁醒目，可以用次方法来辨别啤酒的质量。透明度：良好的啤酒应该有着很好的透明度，不应有浑浊的现象。1.3小麦啤酒及其主要成分的介绍随着人们生活水平的提高及消费观念的转变，啤酒的品种正向着多样化、纯生化方向发展。小麦啤酒是以优质小麦为主要原料，适当使用一部分小麦芽、辅料（如大米），添加啤酒花，使用特定的发酵工艺生产，其特点是爽口、柔和，酒精含量稍高，泡沫性能极好，风味纯正独特，因而受到越来越多消费者的欢迎，具有广阔的发展前景。1.3.1小麦啤酒的类型1.酵母浑浊小麦啤酒（酵母小麦啤酒）：直接在灌装前精确调整瓶内的浸出物含量和酵母数量，要求准确操作。2.晶莹小麦啤酒：过滤后不含酵母的清亮小麦啤酒。1.3.2小麦啤酒的主要特点1.二氧化碳含量较高，6克/升－10克/升或0.8%－1.0%，能给饮者以清凉舒服之感。2.泡沫丰富、洁白细腻且泡持性好。泡持性一般可达250秒以上。3.香味纯正、独特。由于酯、高级醇和特定的酚类结合物含量较高，而给小麦啤酒带来典雅的香味。如赋予啤酒以果香、花香、丁香味等。4.小麦啤酒作为低酒精度的清凉饮料，比其它饮料更能解渴。5.小麦啤酒可给饮者带来好胃口，小麦啤酒的口味可使饮者产生不断饮用的欲望。6.小麦啤酒可以促进消化。因为小麦啤酒中少量的酒精和释放出来的二氧化碳可以加快人体内消化酶的活动。7.由于酒花的成分及钾盐的作用，小麦啤酒具有利尿作用。8.饮用小麦啤酒可以加快睡眠。人体摄入啤酒中的少量酒精可在很短的时间内产生镇静作用。少量啤酒不会导致疲劳，反而可以放松并排除精神压力。若事先有疲劳感，酒精则会起到加速睡眠的作用。9.因为酵母储有大量有价值B族维生素（特别是维生素B1、B2），所以，饮用未经过滤的富含酵母的啤酒更有利于健康。10.保质期长。采用酶制剂及麦汁澄清技术，可有效去除啤酒中多余的蛋白质，从而延长其保质期。1.3.3酿造用小麦的基本要求1.在啤酒生产中，小麦很少作为辅料使用，主要用于制造小麦芽继而用于上面发酵啤酒的酿造。如酿制含酵母的小麦啤酒、白啤酒等。2.适用于酿造小麦啤酒的品种却很少，其中，白色软质冬小麦因其蛋白质含量较低，浸出物含量较高而被广泛用于淡色小麦啤酒的生产。谷蛋白是典型的小麦蛋白质的混合物，约占蛋白质的80%左右。谷蛋白中的蛋白质主要是麦谷蛋白和麦醇溶蛋白。实验表明，蛋白质含量丰富的小麦不适合酿制小麦啤酒。3.酿造小麦除应符合GB135186规定外，还应符合下列基本要求：水分≤13%，发芽率≥90%，千粒重≥35克，淀粉57%－64%，蛋白质≤13%，发芽率≥85%，无水浸出物≥82%，脂肪1.5%－2.3%。4.由于小麦芽的浸出率较高，所以在酿造小麦啤酒时，小麦芽的使用量一般为50%－60%。1.4厂址方案的选择1.4.1厂址选择的重要性厂址选择是指在相当广阔的区域内选择建厂的地区，并在地区、地点范围内从几个可供考虑的厂址方案中选择最优厂址方案的分析评价过程。厂址条件选择是项目建设条件分析的核心内容。项目的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产后的生产经营，直接或间接地决定着项目投产后的经济效益。1.4.2厂址选择的原则1、厂址的地区布局应符合区域经济发展规划、国土开发及管理的有关规定2、厂区的自然条件要符合建设要求3、厂址选择应按照指向原理，根据原料、市场、能源、技术、劳动力等生产要素的限度区位来综合分析确定4、厂址选择要考虑交通运输和通讯设施等条件5、便于利用现有的生活福利设施、卫生医疗设施、文化教育和商业网点等设施6、要注意保护环境和生态平衡1.5车间布置设计原则（1）确定设备布置形式根据车间的生产纲领，分析产品—产量关系，从而确定生产类型是大量生产、成批生产还是单件生产，由此决定车间设备布置形式是采用流水线式，成组单元式还是机群式。（2）满足工艺流程要求车间布置应保证工艺流程顺畅，物料搬运方便，减少或避免往返交叉物流现象。（3）实行定置管理，工作环境整洁，安全.对车间布置时除对主要生产设备安排适当位置外，还需对其它所有组成部分包括在制品暂存地，废品废料存放地，检验试验用地、工人工作地，通道及辅助部门如办公室，生活卫生设施等安排出合理的位置，确保工作环境整洁及生产安全。（4）选择适当的建筑形式根据工艺流程要求及产品特点，配备适当等级的起重运输设备，进一步确定建筑物高度、跨度、拄距及形状。（5）采光、照明、通风，采暖、防尘、防噪声。（6）具备适当的柔性，适应生产的变化。1.6糖化工艺的设计糖化工序主要将