年产5万吨啤酒发酵工艺设计

1课程设计报告题目：年产五万吨啤酒车间（工厂）设计Anannualoutputof50000tonsofbeerworkshop(factory)design学院专业班级姓名指导老师2011年12月25日课程设计成绩评定表2学生姓名：专业班级：课程设计题目：课程设计报告评语：课程设计总评成绩指导教师（签字）：年月日-课程设计任务书2011—2012学年第一学期学院专业3设计题目：年产5万吨啤酒车间（工厂）设计完成期限：自年月日至年月日共周一、设计依据参照啤酒的原料及辅料等的国家标准，以及食品企业通用卫生规范，污水综合排放标准等。二、设计内容及要求（一）设计内容及相关数据1)产品规格：11度淡色啤酒2)生产天数：300天/年3)原料配比：麦芽：大米=70：304)原料利用率：98%5)麦芽水分：6%6)大米水分：12%7)无水麦芽浸出率：80%8)无水大米浸出率：90%9)啤酒损失率（对热麦汁）冷却损失6%；发酵损失1.5%；过滤损失1.5%；灌装损失2%10)空瓶损失：1.0%11)瓶盖损失1.0%12)商标损失0.1%13)麦芽清净及磨碎损失：0.1%14)总损失：10%15)糖化次数：生产旺季（160天）8次/天；生产淡季（150天）4次/天（二）生产工艺流程：4（三）设计要求1)根据以上设计内容，撰写设计说明书。2)完成1张CAD平面设计图纸：全厂工艺流程图。三、设计工作任务（一）工艺计算：全厂的物料衡算；糖化和发酵车间的热量衡算（即蒸汽耗量的计算）、用水量计算以及耗冷量计算。（二）糖化车间和发酵车间设备的选型计算：包括设备的容量、数量、主要的外形尺寸。并选择其中某一重点设备进行单体设备的详细化工计算与设计。5四、设计成果形式1)完成设计说明书；2)完成1张CAD平面设计图纸：全厂工艺流程图。五、工作计划与进度6目录摘要………………………………………………………………………………………1第一章绪论…………………………………………………………………………2分类………………………………………………………………………………………3功效………………………………………………………………………………………4历史和发展………………………………………………………………………………5第二章工艺流程设计…………………………………………………………………2.1原料…………………………………………………………………………………52.2生产工艺……………………………………………………………………………6第三章工艺流程设计计算………………………………………………………………3.1糖化车间的物料衡算…………………………………………………………………93.2糖化车间的热量衡算…………………………………………………………………12第四章设备的设计与选型…………………………………………………………4.1主要设备的计算………………………………………………………………………21第五章厂房平面设计与车间布置…………………………………………………………22第六章环保与废物利用……………………………………………………………………236.1环保治理工艺的设计原则………………………………………………………………236.2三废处理…………………………………………………………………………………23第七章产品成本与利润估算………………………………………………………………247.1一吨啤酒的利润…………………………………………………………………………247.2耗电量的计算…………………………………………………………………………247.3用水量的计算……………………………………………………………………………25结束语…………………………………………………………………………………………26参考文献………………………………………………………………………………………27致谢……………………………………………………………………………………………28附录…………………………………………………………………………………………………7摘要啤酒既是一种食品饮料，又是一种内涵丰富的文化用品。啤酒作为食品饮料产品不仅代表生产力和微生物科学技术，饮酒活动又是世界各名族独特传统文化重要组成部分。如今，啤酒的产量在我国酿造酒生产中产量最高，且仅次于美国。啤酒主要原料是大麦，大米，玉米等。本设计中把产品定位为市场比较普遍的淡色啤酒，年产五万吨。根据任务设计书，设计生产工艺流程并进行工艺计算并对重点设备和能量消耗进行计算。产品的广阔市场为工厂的生存和发展提供了良好的保证。关键词：啤酒原料设计工艺计算设备选型AbstractBeerisnotonlyakindoffoodandbeverage,itisakindofconnotationisrichculturalproducts.Beerasfoodandbeverageproductnotonlyrepresentsproductivityandmicrobialscienceandtechnology,drinkingandthenationsoftheworldactivitiesuniquetraditionalcultureisanimportantpart.Now,theoutputofbeerbrewinginwineproductioninourcountrythehighestyield,andsecondonlytotheUnitedStates.Beermainrawmaterialisbarley,rice,corn,etc.Thedesignoftheproductpositioningformarketcommonale,withtheannualproductioncapacityoffiftythousandtons.Thedesignoftheproductpositioningformarketcommonale,withtheannualproductioncapacityoffiftythousandtons.Accordingtothemissionarchitecture,designproductionprocessandtheprocessofcalculationandkeyequipmentandenergyconsumptiontocalculate.Thebroadermarketproductsforthesurvivalanddevelopmentofthefactoryprovidesgoodguarantee.Keywords:beerrawmaterialdesignprocesscalculationequipmentselection8第一章绪论啤酒是人类最古老的酒精饮料，是水和茶之后世界上消耗量排名第三的饮料。啤酒于二十世纪初传入中国，属外来酒种。啤酒是根据英语Beer译成中文“啤”，称其为“啤酒”，沿用至今。啤酒以大麦芽﹑酒花﹑水为主要原料﹐经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。分类l、根据啤酒色泽划分(l)淡色啤酒淡色啤酒是各类啤酒中产量最多的一种，按色薄荷的深浅，淡色啤酒又可分为以下三种。①淡黄色啤酒此种啤酒大多采用色泽极浅，溶解度不高的麦芽为原料，糖化周期短,因此啤酒色泽浅。其口味多属淡爽型，酒花香味浓郁。②金黄色啤酒此种啤酒所采用的麦芽，溶解度较淡黄色啤酒略高，因此色泽呈金黄色,其产品商标上通常标注Gold一词，以便消费者辨认。口味醇和，酒花香味突出。③棕黄色啤酒此类酒采用溶解度高的麦芽，烘烙麦芽温度较高,因此麦芽色泽深，酒液黄中带棕色，实际上已接近浓色啤酒。其口味较粗重、浓稠。(2)浓色啤酒(3)黑啤92．根据啤酒杀菌处理情况划分(1)鲜啤酒(2)熟啤酒3．根据原麦汁浓度划分(1)低浓度啤酒(2)中浓度啤酒(3)高浓度啤酒4．根据发酵性质划分(1)顶部发酵。使用该酵母发酵的啤酒在发酵过程中，液体表面大量聚集泡沫发酵。这种方式发酵的啤酒适合温度高的环境16-24°C，在装瓶后啤酒会在瓶内继续发酵。这类啤酒偏甜，酒精含量高，其代表就是各种不同的爱尔啤酒。(2)底部发酵。顾名思义，该啤酒酵母在底部发酵，发酵温度要求较低，酒精含量较低，味道偏酸。这类啤酒的代表就是国内常喝的窖藏啤酒。功效啤酒是夏秋季防暑降温解渴止汗的清凉饮料。据医学和食品专家们研究，啤酒含有4%的酒精，能促进血液循环;含二氧化碳，饮用时有清凉舒适感;还能帮助消化，促进食欲。啤酒花含有蛋白质、维生素、挥发油、苦味素、树脂等，具有强心、健胃、利尿，镇痛等医疗效能，对高血压病、心脏病及结核病等均有较好的辅助疗效。产妇喝啤酒，以增加母体乳汁，使婴儿得到更充分的营养。适量适用啤酒对心脏和高血压患者亦有一定疗效。经过10年有价值的健康研究，专家们发现，经常性、中度啤酒摄入量——即每天1—2杯1012盎司(350毫升)啤酒——对于男性和女性都有益，特别是如果你正面临衰老或受到最常见疾病的困扰。1护心脏健康：大量的研究表明，适度饮酒，包括啤酒，可降低患心脏病的危险。2护血管：适度喝啤酒也有助于防止血栓形成，预防缺血性脑中风。3低糖尿病风险：研究显示，糖尿病人中度饮酒也能减少最大的杀手——冠心病发作的风险。这可能是因为，饮酒会增加胰岛素敏感性或消炎作用。4提高认知能力：报告表明，适量饮酒可能让妇女获得更好的认知能力，65岁以上的老年人每周饮用1—6杯含酒精的饮料，和禁酒、酗酒相比，患老年痴呆症的风险较低。5骨骼强壮：研究表明，啤酒在预防骨质流失与重建男性骨量上面可以发挥作用。历史与发展啤酒生产是采用发芽的谷物作原料,经磨碎,糖化,发酵等工序制得。在古代中国,也有类似于啤酒的酒精饮料,古人称之为醴.大约在汉代后,醴被酒曲酿造的黄酒所淘汰.清代末期开始,国外的啤酒生产技术引入我国,新中国成立后,尤其是80年代以来,啤酒工业得到了突飞猛进的发展,到现在中国已成为世界第二啤酒生产大国.如今可说是中国的啤酒工业进入了旺盛的成熟期,一方面,啤酒工业继续以高速度发展,在高速发展的同时,开始对啤酒的质量,啤酒工业的经济效益更加重视,啤酒工业的规模按照国际上的惯例,开始向大型化,集团化方11向发展.一些中小型啤酒厂被大型啤酒厂兼并。投资的必要性和经济意义现在我国啤酒产量方面跃居世界第二位，而且在质量、技术、装备水平等方面也都有了较大幅度的提高，充分显示了我国啤酒工业强劲的发展势头。但是，我国啤酒与世界发达国家相比，仍有很大差距。我国啤酒厂不合理企业规模偏多，达不到啤酒生产应有的经济规模。通过对国内外技术经济指标的数据分析得出，10万吨／年规模以上的啤酒厂才有较好的技术经济指标水平。而现在这样的酒厂还较少，多数是设备陈旧、老化，生产能力不足，设备的自动化程度不高，工艺落后的小酒厂。所以建设一个现代化的大规模的啤酒厂势在必行。第二章工艺流程设计2.1原料2.1.1菌种酵母是真菌类的一种微生物。在啤酒酿造过程中，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。2.1.2水啤酒酿造所需要的水质的洁净外，还必须去除水中所含的矿物盐成为软水。出于环保的考虑，放弃采用价格相对便宜的地下水，而开始采用价格相对较贵的自来水。水在水处理车间经过滤和处理后通过管道通到发酵车间。2.1.3麦芽大米12麦芽由大麦制成。大麦是一种坚硬的谷物，成熟比其他谷物快得多，正因为用大麦制成麦芽比小麦、黑麦、燕麦快，所以才被选作酿造的主要原料。