年产10万吨澹色啤酒厂糖化车间糖化锅设计20728.docx
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1、四川理工学院毕业设计四川理工工学院毕毕业设计计年产100万吨淡淡色啤酒酒厂糖化化车间糖化锅设设计学 生:盛霞学 号:04004100102228专 业:生物工工程班 级:20004.22指导教师师:明红红梅四川理工工学院生生物工程程系二OO八八年六月月44四川理工学院毕业设计前 言啤酒是以以麦芽为为主要原原料,添添加酒花花,经酵酵母发酵酵酿制而而成的,是是一种含含二氧化化碳、起起泡、低低酒精度度的饮料料酒。啤酒已经经是现代代社会最最主要的的酒精性性饮品,全全世界对对啤酒的的消耗量量长久以以来占据据着酒精精性饮料料消耗量量第一的的位置。并并且,在在我国啤啤酒消耗耗量相对对国外的的来讲还还有相当当
2、大的差差距,我我国的啤啤酒市场场具有相相当大的的发展空空间。啤酒营养养丰富,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,上世纪九十年代末以来,由于啤酒产量的基数越来越大,年增长率减少到5%左右,但从2006年开始,啤酒产量增长又出现新的高峰, 2007年继续保持大幅增长的势头,完成啤酒产量3931.37万KL,比上年同期(调整数)增长13.8%。所以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
3、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。本次设计计年产110万吨吨淡色啤啤酒厂,属属于中型型啤酒生生产厂的的规模。正正是适应应西部地地区啤酒酒供销现现状的。本本次设计计主要设设计生产产瓶装熟熟啤酒,既既能够及及时销售售也可以以较长时时间保藏藏。适合合啤酒这这种随季季节消耗耗量有巨巨大差异异的饮品品特点。在在这种规规模的生生产,既既满足了了大部分分市场需需求,又又能够作作到对资资源能源源的合理理利用。适适合构建建节约型型社会的的发展理理念。在设计中中结合现现有的工工厂的实实际情况况综合考考虑各方方面的因因素因地地制宜的的原则。大大量查阅阅了相关关的文献献资料。采采用大米
4、米为辅料料生产淡淡色啤酒酒。麦汁汁生产采采用二次次煮出糖糖化法。在在生产中中,糖化化结束时时选用冷冷水采用用一段式式逆流冷冷却法冷冷却麦汁汁。发酵酵车间采采用下面面发酵法法发酵生生产。生生产中采采用锥形形大罐一一罐式发发酵的方方法。本次设计计查阅了了我院图图书馆中中关于啤啤酒厂设设计方面面的部分分资料,还还采用了了一些来来自于工工厂实际际生产中中的技术术参数。主主要进行行了全厂厂工艺参参数的选选择及简简单的论论证,全全厂的工工艺计算算,糖化化车间相相关设备备的计算算校核与与选型,以以及车间间的布置置。这些些资料中中的设计计参数大大部分都都是目前前生产中中仍然在在沿用的的,但也也有一些些内容已已
5、经被更更先进的的技术所所取代,而而且现在在的行业业技术更更新、进进步是很很快的。我我在设计计过程中中难免会会出现一一些错误误,和设设计不足足的地方方。恳请请各位老老师、专专家指正正,并提提出宝贵贵的改进进意见。谢谢谢你对对这次设设计的评评阅。四川理工学院毕业设计第1章 全厂工工艺流程程及工艺艺参数的的选择及及论证1.1 麦芽制制备1.1.1 制制麦的目目的制麦即是是指原料料大麦制制成麦芽芽。制麦的目目的:使使大麦发发芽,产产生多种种水解酶酶类,以以便通过过后续的的糖化,使使大分子子淀粉和和蛋白质质得以分分解溶出出。绿麦麦芽经过过烘干将将产生必必要的色色、香和和风味成成分。1.1.2 制制麦的工
6、工艺流程程原料大麦麦粗选精选分级浸麦发芽干燥除根计量、打打包贮存成品麦麦芽1.1.3 原原料的选选取1.自古古以来酿酿造啤酒酒的主料料为大麦麦,大麦麦分为六六棱、四四棱和二二棱。我我国华北北地区种种植的六六棱大麦麦,南方方种植二二棱大麦麦。我们设计计生产淡淡色啤酒酒,选用用二棱大大麦。二棱大麦麦是六棱棱大麦的的变种,淀淀粉含量量较高,蛋蛋白质的的含量相相对较低低,浸出出物收率率高于六六棱大。2.大麦麦的质量量标准 原料大麦麦的质量量标准应应符合QQB114166877的质量量标准。具具体指标标如下:(1)感感观指标标:(一一、二、三三级相同同)淡黄黄色,具具光泽,无无病斑粒粒,无霉霉味和其其他
7、异味味。(2)理理化指标标表111啤酒大大麦标准准理化指指标项目二棱多棱优级一级二级优级一级二级水分131313131313粒含无水水物424036403530千粒重/g(无无水物质质)959085969285发芽率977590979590大麦浸出出物含量量507674767270蛋白质含含量(无无水)%1212.5513.5512.5513.5514选粒试验验(2.5mmm以上)%858076757065夹杂物含含量%0.51.530.51.52破损粒含含量%0.5130.5121.1.4 物物料输送送方式选选择与比比较大麦的输输送方式式分为气气力输送送和机械械输送。1.气力力输送(1)气气
8、力输送送方式的的特点:设备简单单,占地地面积小小,设备备费用及及维修费费用低。在其他输输送装置置由于受受路径条条件限制制而不能能设置和和输送的的场所,也也能进行行输送。可以进行行长距离离的集中中或分散散输送。向低压或或高压容容器也能能供料输输送。(2)气气力输送送装置的的型式主要类型型有吸引引式和压压送式吸引式:吸引式式气力输输送装置置是将空空气吸入入输料管管,并将将物料混混入空气气中进行行输送。压送式:压送式式气力输输送装置置是靠从从压气机机械排出出的气流流,通过过输料管管时,加加入物料料进行输输送。气力输送送总发展展趋势是是:设法法降低功功率,继继续向大大容量及及长距离离方向努努力。2.机
9、械械输送在制麦厂厂常用的的机械输输送方式式有带式式输送、螺螺旋输送送,斗式式提升等等输送方方式。(1)带带式输送送特点及及用途带式输送送广泛用用于水平平方向或或倾斜方方向运送送的散粒粒或成品品物品,设设备结构构简单,操操作方便便,效率率高,动动力消耗耗低。(2)螺螺旋输送送的特点点及用途途螺旋运送送机在制制麦厂中中广泛用用于输送送大麦和和麦芽,但但只适用用于短距距离运输输(600m以内内)不能能长距离离输送。(3)斗斗式升运运的特点点及用途途用于提升升输送谷谷物3.气力力输送与与机械输输送的比比较表122气力输输送与机机械输送送对比项目气力输送送螺旋输送送带式输送送斗式升运运输送物飞飞散无有可
10、能有可能有可能混入异物物污损无无有可能无输送物残残留无有无有输送路线线自由直线直线直线分叉自由困难困难不能倾斜、垂垂直输送送自由可能斜度受限限制可能输送断面面小大大大维修量容易,主主要是弯弯头全面的比较小提斗,链链条输送最高高温度60015050150输送物最最大粒径径30无特殊限限制50最大输送送距离20000508000030一般短距距离输送送采用机机械输送送,其中中带式输输送广泛泛用于水水平方向向或倾斜斜方向运运送的散散粒或成成品物品品,设备备结构简简单,操操作方便便,效率率高,动动力消耗耗低特点点。气力输送送主要用用于长距距离输送送,并且且消耗功功率大,但但在设备备费用方方面,采采用气
11、力力输送有有利。大麦输送送属于短短距离低低温直线线输送。比比较两者者的特点点,本设设计采用用带式输输送1.1.5 粗粗选粗选的目目的:除除去进厂厂大麦中中的大土土石块,杂杂草,野野生植物物种子。细细小杂物物等。为为精选做做准备。采用风力力粗选机机进行大大麦粗选选。1.1.6 精精选精选的目目的:经经粗选的的大麦仍仍含有和和种子横横截面大大小相等等的杂质质需要利利用种子子长度的的不同将将其分离离。采用杂谷谷分离机机进行大大麦精选选1.1.7 分分级1.分级级的目的的:(1)为为浸渍均均匀,发发芽整齐齐,创造造条件。(2)颗颗粒整齐齐的麦芽芽,粉碎碎后能得得到粗细细均匀的的麦芽粉粉。(3)分分级捡
12、出出颗粒从从而提高高麦芽的的浸出率率。2.分级级标准表133大麦分分级标准准分级标准准筛控规格格颗粒长度度用途号大麦麦2.52.552.5以以上制麦用号大麦麦2.52.552.5以以上制麦用号大麦麦2.2以以下饲料用3.分级级设备分级设备备为圆筒筒分级筛筛。1.1.8 浸浸麦1.目的的(1)使使大麦吸吸收充足足的水分分。(2)在在水浸的的同时,可可充分洗洗涤、除除尘、出出菌。(3)在在浸麦水水中适当当加石灰灰乳,等等化学药药物可以以加速酚酚类,谷谷皮酸等等有害物物质的浸浸出。明明显促进进麦芽和和缩短制制麦周期期,能适适当提高高浸出物物量。2.浸麦麦度浸渍后的的大麦含含水率叫叫浸麦度度,一般般为
13、433%448%3.浸麦麦要点浸麦时间间为 334h35hh。 水温温:133188采用浸喷喷结合法法。浸麦设备备:浸麦麦槽1.1.9 发发芽1.发芽芽的目的的:使麦麦粒生成成大量的的酶,并并使麦粒粒中一部部分非激激活酶得得到活化化和增长长。2.发芽芽的技术术条件:(1)温温度:发发芽有低低温发芽芽,高温温发芽,低低高温结结合发芽芽。本设设计采用用低温发发芽。温温度控制制在122166。(2)水水分:本本设计制制造浅色色麦芽,控控制麦芽芽水分在在43%488%。(3)通通风量:取50006600mm3/T.h。且且应避免免阳光直直射。(4)发发芽时间间:45daay3.发芽芽设备:通风发发芽箱
14、1.1.10 干燥1.干燥燥的目的的:(1)停停止绿麦麦芽的生生长和酶酶的分解解作用。(2)除除去多量量的水分分,防止止麦芽腐腐败变质质,便于于贮藏。(3)使使麦芽干干燥,便便于脱落落。(4)除除去绿麦麦芽的生生腥味,增增加麦芽芽的色香香味。2.干燥燥设备:采用双双层水平平式干燥燥炉。1.1.11 除根1.目的的:根芽芽吸湿性性强,贮贮藏时容容易吸收收水分而而腐烂。根根芽有苦苦味,带带入啤酒酒将破坏坏啤酒口口味,根根芽易使使啤酒改改变色泽泽。2.设备备:采用用麦芽除除根机1.1.12 贮藏1.目的的(1)在在干燥操操作不当当时产生生的玻璃璃质麦芽芽,在贮贮藏期间间产生变变化,向向好的方方面转变
15、变。(2)蛋蛋白酶活活性提高高,增进进含氮物物质的溶溶解。(3)增增高麦芽芽酸度,有有利于糖糖化。(4)淀淀粉酶活活性提高高,提高高麦芽的的糖化力力。(5)麦麦芽贮藏藏吸水后后,麦皮皮失去原原来的脆脆性。粉粉碎是破破而不碎碎。有利利于麦汁汁过滤。2.贮藏藏时间最短一个个月,最最长半年年1.2 麦芽汁汁制备糖化的定定义:利利用麦芽芽所含酶酶将麦芽芽和麦芽芽辅助原原料中的的不溶性性高分子子物质逐逐步分解解为可溶溶性的低低分子物物质的过过程。糖化的工工艺流程程: 麦麦糟 酒花花 冷凝固固物麦芽粉粉碎糖化过滤混合麦麦汁煮沸澄清冷却充氧麦汁大米粉粉碎糊化 酒花糟糟 热凝凝固物1.2.1 辅辅助物料料选取
16、1.选取取原因(1)大大麦制成成麦芽,其其价格增增加700%1100%。浸出出物含量量减少110%。麦麦芽的价价格远远远高于不不发芽的的大麦。在在麦汁制制造中采采用适当当的比例例(本设设计采用用30%)的辅辅料。虽虽增加加加工设备备,有热热能消耗耗,还需需要增加加酶制剂剂等费用用,但总总成本降降低,具具有经济济性。(2)辅辅助物料料含可溶溶性氮少少,只提提供麦汁汁浸出物物中的糖糖类。可可以降低低麦汁总总氮。相相对减少少麦汁中中高分子子含氮化化合物的的比例。提提高啤酒酒的非生生物稳定定性和降降低啤酒酒的色泽泽。(3)使使用大米米含有丰丰富的糖糖蛋白。故故提高啤啤酒的泡泡持性。2.大米米的特点点:
17、价格较廉廉,而淀淀粉含量量远高于于麦芽。多多酚物质质和蛋白白质含量量则较麦麦芽为低低,添加加大米的的啤酒色色泽浅,口口味清爽爽,泡沫沫细腻。酒酒花香味味突出。非非生物稳稳定性比比较好。特特别是以以制造底底面发酵酵的淡色色啤酒。3.大米米比例: 本设设计采用用30%的大米米比例。1.2.2 酒酒花1.作用用酒花在啤啤酒酿造造中最主主要的成成分是酒酒花树脂脂。酒花花精油和和多酚物物质。赋赋予啤酒酒以特有有的苦味味和香味味。酒花花树脂还还具有防防腐能力力。多酚酚物质中中的单宁宁则具有有澄清麦麦汁的作作用。2.酒花花的选择择本设计选选用颗粒粒酒花。3.选取取原因颗粒酒花花是将酒酒花粉压压制成直直径28
18、mmm,长约约15mmm的短短棒状,增增加了酒酒花的密密度,减减小体积积,同时时降低了了它的比比表面积积。利于于贮藏和和防止氧氧化。1.2.3 水水1.水处处理的原原因从天然水水源得到到水都是是含有大大量的各各种杂质质的非纯纯水。需需要处理理后才能能满足生生产要求求,用于于生产。2.酿造造水处理理工艺流流程:自来水(井井水)普通过过滤器活性碳碳过滤器器离子交交换树脂脂过滤器器精密过过滤器酿造用用水3.酿造造水质量量指标色:无色色 透明度度:透明明 味:无无味溶解盐 11502000mg/l phh 6.00066.300总碱度 110550mmmol/l 碳酸酸盐硬度度 02总硬度 227 非
19、碳碳酸盐硬硬度 255细菌数 1000个/mml 大肠菌菌群 3个/L1.2.4 粉粉碎1.粉碎碎的目的的:可溶溶性物质质容易浸浸出,有有利于酶酶的作用用。使麦麦芽的不不容性物物质进一一步溶解解。2.粉碎碎方法:湿粉碎碎 3.技术术条件麦芽粉碎碎度愈粗粗,浸出出率愈低低要求:谷谷皮破而而不碎,胚胚乳部分分愈细愈愈好。对对溶解不不良的麦麦芽更应应如此。4.粉碎碎设备大米、麦麦芽均用用湿法粉粉碎机1.2.5 糖糖化糖化是指指将麦芽芽和辅料料中高分分子贮藏藏物质及及其分解解产物(淀粉、蛋蛋白质、核核酸、半半纤维素素等及其其分解中中间产物物),通通过麦芽芽中各种种水解酶酶作用以以及水和和热力作作用使之
20、之分解并并溶于水水的过程程。原料料麦芽的的冷水浸浸出物,仅仅占177左右右,非发发芽谷物物更少。经经过糖化化过程的的酶促分分解和热热力的作作用,麦麦芽的浸浸出率提提高到77580,大米米的无水水浸出率率提高到到90以上糖糖化过程程提高了了原料和和辅料的的浸出率率。糖化化过程中中原料和和辅料的的分解深深度即分分解产物物的基本本要求是是:淀粉被最最大限度度的分解解成可溶溶性无色色糊精和和麦芽糖糖等可发发酵性糖糖类,二二者之间间有一定定的比例例。淀粉的分分解产物物站到麦麦汁组成成的900以上上。麦汁汁中以麦麦芽糖为为主的可可发酵糖糖类供酵酵母发酵酵产生酒酒精及副副产物,低低聚糊精精是构成成啤酒残残余
21、浸出出物的主主体,它它给啤酒酒带来粘粘度和口口味的浓浓醇性。啤啤酒原料料的利用用率主要要取决于于淀粉的的利用率率,优良良的糖化化工艺可可使淀粉粉分解以以后999进入入麦汁。麦芽中高高分子物物质和肽肽类,在在糖化时时得到进进一步分分解,但但分解程程度及比比例远远远低于发发芽过程程。糖化方法法有多种种。煮出出糖化法法是指麦麦芽醪利利用酶的的生化作作用和热热力的物物理作用用,使有有效成分分分解和和溶解,通通过部分分麦芽醪醪的热煮煮沸、并并醪,使使醪液逐逐步梯级级升温至至糖化完完毕。部部分麦芽芽被几次次煮沸即即为几次次煮出法法。2.糖化化工艺技技术条件件(1)糖糖化温度度: 表14 糖化温温度的阶阶段
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