年产5万吨11°淡色啤酒厂-糊化锅设计

1四川理工学院毕业设计（论文）四 川 理 工 学 院课 程 设 计 书题 目 年产5万吨11°淡色啤酒厂 糊化锅设计 学 生 系 别 生 物 工 程 系 专 业 班 级 学 号 指 导 教 师 四 川 理 工 学 院生物工程系课程设计任务书设计题目：年产5万吨11°淡色啤酒厂糖化车间设计（糊化锅） 课程名称：生物工程与设备 专业：生物工程系 班级：生工07级3班 学生姓名:_ 学号：07041050218 接受任务时间 2010.12.12 指导教师 （签名） （签名）1设计原始数据 麦芽含水量5%,大米含水量11%,原料利用率98.5%,无水浸出率麦芽75%,大米95%,原料配比:70%麦芽,30%大米损失: 冷却损失5%,过滤损失1%,发酵损失1.5%,瓶装损失1%,总损失8.5%,每年生产旺季产量占全年产量的70%.2. 课程设计的主要内容及基本要求(1)全厂工艺流程及工艺参数的选择与;(2)主体设备相关物料、热量衡算; (3)主体设备设计计算与选型； (4)图纸:主体设备装配图.3主要参考文献啤酒工业手册发酵工厂工艺设计概论酿造酒工艺学生物工程设备机械工程手册化工设备设计全书4进度安排序号课程设计各阶段名称起 止 日 期1 工艺论证12.12-12.132 工艺计算12.14-12.153 主体设备设计12.16-12.184 图纸绘制12.19-12.235 说明书撰写12.24-12.25前 言3第一章.全厂工艺论证4一.原料4（一）大麦6（二）啤酒糖化的其他辅料7(三)啤酒酿造用水9二.麦芽制备9三麦芽汁制备工艺9（一）概述9（二）麦汁制造的工艺要求10（三）麦芽与大米的粉碎10四.啤酒发酵12（一）啤酒发酵机理12（二）啤酒发酵12五.成品啤酒13第二章.工 艺 计 算13一物料衡算13（一）定额指标14（二）糖化车间物料衡算14二.热量平衡计算20三.工艺耗水量计算（含冷却水）28第三章.糖化车间主要设备选型计算30.糖化锅30第四章 参考文献41前 言啤酒的原料是大麦。大麦是世界上种植最早的谷物之一，它的产量在谷物排名上，位于小麦、玉米、稻谷之下，位居第四，并且大麦不是人类的主食，习惯上用作饲料。啤酒是酒类中酒精含量最低的饮料，而且营养丰富，人们适量饮用时对身体是影响相对较小。在1972年世界第九次营养食品会议上，曾推荐啤酒为营养食品，也有人把啤酒称作营养食品、可口食品、卫生食品、方便食品等。目前我国经济快速发展，成绩令世界瞩目，啤酒随着经济发展，人民生活水平的提高，逐步从城市走向农村，成为人民大众最喜爱的饮料之一。啤酒生产将有较大的发展，平均年增长率在810左右。我国的发展规划为：2000年达到年产2100万吨，人均年占有量为15L：到2010年产量达30003500万吨，人均占有量达到世界平均水平。此外我国农业处于世界先列，农作物产量位居世界第一，大麦等啤原料在国内许多地区都有种植，且产量巨大，客观上发展啤酒工业的条件比较成熟。本设计将原料到制成成品啤酒中的各环节涉及的工艺、设备、控制条件等有关情况作一简单的阐述，希望能和各位共同讨论，不足之处请多多指正。第一章.全厂工艺论证原料（一）大麦大麦是酿造啤酒的主要原料。大麦之所以适合于啤酒酿造，主要由于以下四点原因：(1).大麦便于发芽，并产生大量的水解酶类。(2).大麦种植范围极广。(3).大麦的化学成分适合啤酒酿造。（4）.大麦非人类食用主粮。1.啤酒对大麦的质量要求:(1)感观色泽 良好的大麦应有光泽，淡黄，不成熟大麦呈微绿色；受潮大麦发暗，胚部呈深褐色；受霉菌侵蚀的大麦呈灰色或微蓝色。气味 良好大麦具新鲜稻草香味，受潮发霉的则有霉臭味谷皮 优良大麦皮薄，有细密纹道；厚皮大麦则纹道粗糙。麦粒形态 麦粒以短胖者比瘦长者为佳，前者浸出物高，蛋白质低，发芽快。杂物 杂谷粒和砂土等应在2以下。(2)物理检验千粒重 以无水物计千粒重应为3040g。二棱大麦教六棱大麦重。千粒重越高浸出物也就越高。粒均匀度 按国际通用标准，2.5mm以上麦粒占85者属于一级大麦，2.52.2者为二级，2.2mm以下的为次大麦，原则上不用作啤酒酿造。胚乳性质 胚乳断面可分为粉状、玻璃质和半玻璃质三种状态。优良大麦粉状粒为80以上。(3)化学检验水分 测定水分是计算干物质的基础。原料大麦水分不能高于13，否则不能储藏，易发生霉变，呼吸损失大。蛋白质 蛋白质含量一般要求为912。蛋白质含量过高，制麦不易管理，易生成玻璃质，溶解度差，浸出物相应也低，成品啤酒易混浊。浸出物 间接衡量淀粉含量的方法，一般为7280（干物质计）2.大麦的储藏(1).大麦储藏及后熟的意义新收大麦水分含量高，有休眠，发芽率低，需要经过一段后熟期才能使用，一般需要68周的时间，才能达到应有的发芽率。同时作为现代化工厂，必须有足够的原料储备，以保证生产的连续进行。从以上两点考虑，大麦的储藏是啤酒生产中较重要的环节。从下表可看出大麦储藏前后发芽率的变化新收大麦储藏6070天发芽势/3492发芽率/4296一般认为新收大麦种皮的透气性和透水性差，经过后熟。由于受外界温度、水分，氧气的影响，改变了种皮性能，因而提高了大麦发芽率。以下方法可促进大麦后熟，提早发芽：储藏于15OC条件下，能促进大麦生理变化，缩短后熟期，提早发芽。2）用80170 OC热空气处理大麦3040s，能改善种皮透气性，促进发芽。用高锰酸钾、甲醛、草酸、或赤霉酸等浸麦可打破种子休眠期。上述方法中以赤霉酸效果最好，也最方便。(2)大麦的储藏方式大麦的储藏方式有袋装堆藏、散装堆藏和立仓堆藏。立仓存放必须做到以下几点：水分含量在12以下。必须先除尘除杂，最好精选分级。入仓前尽量可能降温。储藏期间保管的主要任务是：及时记录麦温，按时通风、倒仓。严格防潮、防虫、防鼠等。（二）啤酒糖化的其他辅料 在啤酒麦汁制造的原料中，除了主要原料大麦麦芽以外，还包括特种大麦、小麦麦芽以及辅助原料。啤酒生产中使用辅助原料的意义如下：(1)降低啤酒生产成本 (2)降低麦汁总氮，提高啤酒稳定性(3)调整麦汁组分，提高啤酒某些特性（三）酒花酒花赋予啤酒柔和优美的芳香和淡爽的微苦味，能加速麦汁中高分子蛋白的絮凝，提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，也能增加麦汁和啤酒的非生物稳定性。(1)酒花的主要化学成分酒花的化学组分中，对啤酒酿造有特殊意义的三大成分为酒花精油、苦味物质和多酚。我国酒花分三级，优级酒花的主要指标有：色泽：浅黄绿色，有光泽，褐色花片少于2。香气：富有浓郁的啤酒花香气，无异杂气味花体完整度：花体基本完整。夹杂物：茎、叶等无害夹杂物不超过1.0。水分：8.012。-酸含量（以干态计）：大于6.5。-酸含量（以干态计）：大于2.0。(2)酒花的品种酒花按世界市场上供应的可分为四类：A类：优质香型酒花。优质香型酒花的-酸含量为4.55.5，-酸/-酸的比值为1.1，酒花精油含量为2.02.5。B类：香型酒花（兼型）。普通香型酒花的-酸含量为5.07.0，-酸/-酸的比值为1.22.3酒花精油含量为0.851.6。C类：没有明显特征的酒花。D类：苦型酒花。优质苦型酒花的-酸含量为6.510.0，-酸/-酸的比值为2.22.6。(3)酒花的储藏新收酒花在特制的干燥器具上用热空气干燥至水分为68，使花茎脱落，再经人工回潮至水分10左右，在压制、打包，包装密度在350500kg/m3。我国一般有50、100kg/包两种包装。压榨酒花应在低温、隔绝空气、避光及有防潮措施的条件下储藏，长期保藏应在干燥的条件下，并保证温度低于8OC.(四)啤酒酿造用水啤酒酿造水的性质，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。酿造水对啤酒生产全过程将产生很大的影响，如糖化时水解酶是活性和稳定性、酶促反应的速度、麦芽的酒花在不同含盐水中溶解度的差别、盐和蛋白质及酚类物质的絮凝沉淀、酵母生长、发酵风味物质的形成等，最终还将影响到啤酒的风味物和稳定性。1.水源啤酒酿造广泛采用地表水，地表水有以下特性：水质较软，水中溶解杂质、生物量和温度受季节变化波动较大。 含有较多的悬浮性杂质和胶体物及生物（微生物，微小动物和植物。 由于近代工业、农业的发展人类居住密度的增加，地表水容易受到非自然界的污染。 清洁的未受污染的地表水一般可通过简单的机械过滤，直接用于啤酒生产，但大城市附近的水源经常需要进行复杂的处理后才能成为优良的酿造水。2.地下水 地下水有潜水、承压水、泉水之分。地下水的水质特点如下：清洁：地下水含有极少的有机物、悬浮物和胶体物质。因为地下水补给区极远，受长距离地层过滤，并且补给区在未开发地区，所受污染较少。水温恒定：水温一般在724OC之间，不受气温和季节影响，地下水越深温度越高。生物少：地下水很少含有微生物，没有致病菌，没有水生植物和动物。溶解无机物：地下水受地质岩层影响，一般含盐量高（2002000mg/L），硬度大。3.啤酒酿造水的要求和处理方法由于天然水源存在各种缺陷，因此需要预先进行改良和处理后才能用于酿造，水质主要缺点以及相应的改良方法如下：水质缺点处理方法选择意见1.悬浮杂质多透明度低（1）机械过滤（2）加絮凝剂过滤絮凝剂不可过量2.单纯暂硬和碱度大（<8度）（1）煮沸法（2）加石膏改良（3）加酸改良（1）能耗较大（2）、（3）可结合使用3.单纯暂硬和碱度大（>8度）（1）加石灰处理（2）离子交换法或电渗析（1）经济、费时，处理后pH上升；渗析经济，但操作较复杂。4.总盐含量高（500mg/L）总硬度>30度（多级处理），石灰法机械过滤电渗析离子交换反渗透根据水质选择其中几个组合5.单纯有机物多、余氯高、耗氧量大活性炭过滤处理前水质应透明，无太多悬浮杂质及胶体杂质6.细菌总数超标（1）砂滤（2）紫外线消毒（3）加氯处理后常用于