毕业设计——啤酒厂设计重点设备——稿子糊化锅.doc

齐齐哈尔大学毕业设计（论文）1第 1 章 绪论1.1 啤酒发展简介啤酒经过几千年的发展历史，已成为世界上产量最大、酒精含量最低，营养非常丰富的酒种，是广大消费者普遍喜爱的大众型饮料早在 1977 年 7 月在墨西哥举行的第九届“国际营养食品会议”上啤酒就被正式列为营养食品1.1.1 世界啤酒业的发展 人类使用谷物制造酒类饮料已有几千年的历史已知最古老的酒类文献，是公元前 6000 年左右巴比伦人用黏土板雕刻的献祭用啤酒制作法，公元前 4000 年美索不达米亚地区已有用大麦、小麦、蜂蜜制作的 16 种啤酒公元前 3000 年起开始使用苦味剂，但首次明确使用酒花作为苦味剂是在公元 768 年公元前 18 世纪古巴比伦国王汉穆拉比颁布的法典中，已有关于啤酒的详细记载公元前 1300 年左右，埃及的啤酒作为国家管理下的优秀产业得到高度发展啤酒的酿造技术是由埃及通过希腊传到西欧的公元 1～2 世纪，古罗马政治家普利尼(公元 62～113)曾提到过啤酒的生产方法，其中包括酒花的使用17～18 世纪，德国啤酒盛行，一度使葡萄酒不景气19 世纪初，英国的啤酒生产大规模工业化19 世纪中叶，德国巴伐利亚洲开始出现下面发酵法，酿出的啤酒由於风味好，逐渐在全国流行。

德国在 19 世纪颁布法令，严格规定啤酒的原料以保持啤酒的纯度，而且由於实行下面发酵法和进行有规律的酵母纯粹培养，从而提高了啤酒的质量，成为近代慕尼黑啤酒享有盛誉的基础17 世纪初荷兰、英国的新教徒将啤酒技术带入美洲大陆，1637 年在马萨诸塞建立了最初的啤酒工厂，不久，啤酒作为近代工业迅速发展，美国成为超过德国的啤酒生产大国19 世纪，酿造学家相继阐明有关酿造技术1857 年，L.巴斯德确立生物发酵学说；1845 年，C.J.巴林阐明发酵度理论；1881 年，E.汉森发明了酵母纯粹培养法，使啤酒酿造科学得到飞跃的进步，由神秘化、经验主义走向科学化目前全世界啤酒年产量已居各种酒类之首1.1.2 中国啤酒业的发展 19 世纪末，啤酒进入中国，1900 年俄国人在哈尔滨市首先建立了啤酒厂，此后，不少外国人在东北和天津、上海、北京等地建厂，如东方啤酒厂，上海斯堪的纳维亚啤酒厂(上海啤酒厂前身)，哈尔滨啤酒厂，北京啤酒厂等，这些酒厂都由外国商人经营中国人最早自建的啤酒厂是 1904 年在哈尔滨建立的东北三省啤酒厂，当时中国的啤酒业发展缓慢，分布不广，产量不大生产技术掌握在外国人手中，生产原料麦芽和酒齐齐哈尔大学毕业设计（论文）2花都依靠进口。

1949 年以前，全国啤酒厂不到十家，总产量不足万吨1949 年后，中国啤酒工业发展较快，并逐步摆脱了原料依赖进口的落后状态中国的啤酒于 1954 年开始出口改革开放以后的 20 多年中，我国的啤酒工业飞速发展，实现了 3 级跳，1988 年啤酒产量达到 660 多万吨，位居世界第三，1996 年为 1225 万吨，超过德国跃居世界第二位，2002 年为 2386.83 万吨，超过美国成为世界第一，2003 年为 2540.48万吨，稳居世界霸主地位目前我国啤酒人均消费量已接近世界平均水平，并仍以每年约 5％的增长率上升，技术装备也已达到或接近世界先进水平1.2 课程设计选题的目的和任务本次设计选择题目为年产 10 万吨 12 度经典啤酒工厂设计，重点设备糊化锅本设计是在学习了啤酒的加工工艺、工厂设备概论等课程，经过工艺实验和工厂实习的基础上进行的，目的使同学们更进一步的了解啤酒加工生产的技术和要求，巩固所学的知识，培养同学们具备工厂工艺设计的能力本次课程设计的任务是：1、了解世界啤酒的发展状况以及我国啤酒的历史状况、发展前景和国家有关规定2、掌握啤酒生产工艺设计的范围、内容、基本方法和步骤，理论和实际相结合。

3、熟悉发酵工厂设计说明书和工艺设计图的要求，了解工厂设计有关标准及技术经济和概算等内容和要求4、通过实地调查、正确计算，结合所学的知识完成年产 10 万吨 12 度经典啤酒工厂的厂址选择，工艺设计，设备选型及工厂布置设计1.3 啤酒生产的国家标准啤酒的国家标准编号：GB4927—91国家技术监督局 1991 年 9 月 10 号批准，1992 年 8 月 1 号实施1、引用标准：GB 191 包装储运图示标志GB 2758 发酵酒卫生标准GB 4544 啤酒瓶GB 4928 啤酒试验方法GB 5739 啤酒塑料周转箱GB 6543 瓦楞纸箱齐齐哈尔大学毕业设计（论文）3GB 10344 饮料酒标签标准2、技术要求感官要求：淡色啤酒的感官指标应符合表 1-1 的规定表 1-1 啤酒指标项目优级一级二级透明度清亮透明，无明显悬浮物和沉淀物尚清，较透明 外观 浊度，EBC>1.0210>180 泡沫泡持性瓶装 S>180>180>12014O5.0—11.010O～12O5.0～9.55.0～11.05.0～14.0色度 EBC8O5.0～12.0香气和口味具有明显的酒花香气，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，无异香、异味有酒花香气，口味较纯正，无异味3、啤酒的保质期瓶装，听装熟啤酒保质期不少于 120 天（优级一级）60 天（二级） 。

瓶装鲜啤酒保质期不少于 7 天罐装，桶装鲜啤酒保质期不少于 3 天1.4 课题研究的内容和方法1.４.1 厂址选择厂区地理位置一般工厂选在城镇的郊区，因为本设计是年产 10 万吨 12 度经典的啤酒工厂，目标市场为重庆市区及以下区县从有利于啤酒的生产和销售的角度考虑，将厂址选在重庆市涪陵李渡工业园区，涪陵区总人口 118 万人，2005 年实现地区生产总值 135.08 亿元，财政收入 18.15 亿元，固定资产投资 49.44 亿元，工业总产值 126.45亿元，全区综合经济实力位居重庆市各区（市）县前列其地址位于长江边上，重庆齐齐哈尔大学毕业设计（论文）4一小时经济圈内，交通发达，水，电，煤资源丰富涪陵是千里乌江第一城，处于长、乌两江交汇的三峡库区腹心地带，连接渝东南二十多个县市的经济走廊，近百亿的物资在此集散涪陵区处长江上游交通枢纽的副枢纽渝怀铁路、规划中渝利铁路、南涪铁路、渝涪高速、沪蓉高速、渝湘高速，三条铁路、三条高速公路穿越全境铁、公、水综合交通网络初步成型，提高了内外通达能力涪陵区是重庆一小时经济圈中的大城市，新兴的工业基地和区域性商贸物流中心连锁经营、物流配送新型业态应运而生，具有承接重庆主城区一小时经济圈集聚幅射能力，城镇化率达 49%。

本工厂设计有合理的环境保护方案：工厂选在远离市中心的，水源丰富、地势平坦的李渡工业区原料处理产生的粉尘，采用布袋除尘，排放浓度为 7.3mg/m3该废气通过不低于 15m 高排气筒排放，满足《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）二级标准燃气锅炉排放污染物 NOx 浓度约 200mg/m3，SO2浓度约 10mg/m3，烟尘浓度约26mg/m3通过不低于 8m 高排气筒排放，满足《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）标准排放要求啤酒厂的废水属于有害无毒性的二类废水，其长远影响小于第一类有害物质，但由于每生产 100t 啤酒，排放的废水中 BOD 相当于 1.4 万人的生活污水，若不经处理会严重污染环境对于啤酒工厂生活及生产中的废水，由涪陵李渡工业区污水处理站统一收费处理，对废水处理后满足我国《工业废水排放标准》相关要求1.４.2 工艺选择 1、 保证产品质量符合国家的标准的前提下尽量采用成熟、先进的技术和设备 2、 选择生产方法主要依据设计中对目的产物的质量及风味要求、原料的来源，种类和性质，选择经济可行的生产工艺1.４.3 设备的选择保证工艺生产的安全性和可靠性，经济上的合理性，技术先进，投资省，加工方便，运行费低，操作清洁方便。

齐齐哈尔大学毕业设计（论文）5第 2 章 啤酒工艺选择和论证2.1 酿造啤酒的原料本设计是生产 12 度经典浓醇型淡色啤酒，麦芽要求质量高，成品麦芽淡黄色而有光泽感，麦芽香浓郁，牙咬发脆且松散辅料选择大米，可使成品啤酒色泽较浅但仍保持品味的浓醇性酿造用水取适于淡色啤酒酿造工艺的软水酒花选用传统的苦型酒花以增加啤酒醇厚的感觉由工艺需要选用下面发酵的酵母菌株，发酵度达到62－63%，双乙酰峰值低的即可2.1.1 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，活力强，但浸出率较低，麦芽溶解度不太稳定二棱大麦主要产地在我国南方地区，厂址所在的重庆地区即有二棱大麦生产基地，所以选择当地优质二棱大麦进行麦芽的制作2.1.2 大米 大米淀粉含量高，无水浸出率也高，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我国大米产量较高，成本选小于麦芽的，所以选用适当比例的大米作辅料也可是使生产成本降低大米是我国用量最多的辅助原料2.1.3 酿造用水 酿造用水是指糖化用水和洗糟用水，其水质状况对整个啤酒酿造的过程和啤酒成品的质量都有重要影响。

酿造用水除了符合饮用水的标准外，还应符合酿造要求通常，软水适於酿造淡色啤酒，碳酸盐含量高的硬水适於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)；不含亚硝酸盐厂区可取清洁的地下水，水质，但由于含盐量较高，需经过处理，同时可取乌江的江水，此水水质较软，适合目的产品的酿造要求，但由于邻近城市受到了一些污染，所以也需要经过处理才可应用于生产2.1.4 酒花 齐齐哈尔大学毕业设计（论文）6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干燥压榨，以整酒花使用，或粉碎压制颗粒後密封包装，也可制成酒花浸膏，然后在低温仓库中保存其有效成分为酒花树脂和酒花油经典啤酒的酿造，啤酒酒花的用量约为 0.2%左右 2.1.5 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，酿造啤酒的酵母用量一般为 0.35%～0.45%对于酿造淡色啤酒，酵母的添加量可适当高一些但需限制后酵中的酵母浓度以防止高级醇的形成，导致啤酒有上头的感觉2.2 工艺技术指标2.2.1 工艺技术指标及啤酒生产新技术啤酒质量标准各国不尽相同，中国的啤酒质量标准如下：中华人民共和国国家标准(11 度、12 度优级淡色啤酒，GB 4927-85)适用于以麦芽为主要原料，加酒花经酵母发酵酿制而成的、含有 CO2的、起泡的、低酒精度的优级淡色啤酒感官指标、理化指标应符合感官指标规定及啤酒的理化指标规定保存期：11 度、12 度啤酒，保存期≧120 天 啤酒的质量问题主要有以下 3 个：1、非生物稳定性：指不是由於微生物污染而产生浑浊沉淀现象的可能性啤酒是一种稳定性不强的胶体溶液，在保存过程中易产生浑浊沉淀现象，最常见的啤酒非生物浑浊是所谓蛋白质浑浊 2、风味异常：由於原料﹑生产工艺﹑酵母﹑生产过程中的微生物管理等问题，可引起啤酒的风味异常主要表现为：口味粗涩，苦味不正，有氧化味等。

3、喷涌现象：啤酒在启盖後发生不正常的窜沫现象严重时会窜出流失多半瓶啤酒，其主要原因为原料大麦在收获时受潮感染上霉菌等2.2.2 啤酒生产新技术 1、浓醪发酵：1967 年开始应用於生产是采用高浓度麦汁进行发酵，然后再稀释齐齐哈尔大学毕业设计（论文）7成规定浓度成品啤酒的方法。