年产7万吨10度啤酒厂发酵车间毕业设计20719.docx

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1、四川理工工学院毕毕业设计计年产7万万吨100P啤酒酒厂发酵酵车间工工艺设计计学 生：胡娟学 号：07004100104423专 业：生物工工程班 级：20007级44班指导教师师：曹新新志四川理工工学院生生物工程程学院二O一一一年六月月四 川 理 工工 学 院毕业设计计（论文文）任务务书设计（论论文）题题目：年年产7万吨100P啤酒酒厂发酵酵车间工工艺设计计学院：生生物工程程 专业： 生物物工程 班级级：20007级级4班 学号：07044101104223学生： 胡胡娟 指指导教师师： 曹新新志 接受任务务时间：20111-003-110教研室主主任：（签签名）二级级学院院院长：（签签名）1

2、毕业业设计（论论文）的的主要内内容及基基本要求求主要内容容：1.发酵工工艺、工工艺参数数的论证证与设计计。啤酒酒生产其其他工艺艺及工艺艺参数的选择；2.发发酵车间间设备布布置设计计；3.全厂物物料衡算算、热量量衡算及及耗水量量、耗冷冷量计算算；4.绘制发发酵车间间设备平平面布置置图、发发酵车间间带控制制点流程程图和全全厂工艺艺流程方方块图；基础参数数：全年年生产天天数3000天。生生产旺季季占全年年产量的的80%。大米米原料含含淀粉78%，水水分122.0%。基本要求求：毕业业环节中中态度积积极端正正，严格格遵守纪纪律，实实事求是是，不得得弄虚作作假和抄袭。学学生应定定期向指指导教师师汇报设设

3、计进展展并就设设计中出出现的问问题及时交流流沟通；2指定定查阅的的主要参参考文献献及说明明吴思方主主编.发发酵工厂厂工艺设设计概论论.北京京.MM中国国轻工业业出版社社. 220055梁世中主主编.生生物工程程设备.北京.M中国轻轻工业出出版社.20005姚玉英主主编.化化工原理理.上.天津.M天津大大学出版版社.119999石光源编编写.机机械制图图.北京京.MM高等等教育出出版社.199903进度度安排设计（论论文）各各阶段名名称起 止止 日日 期期全厂工艺艺流程及及工艺参参数的选选择论证证200111.33.111至20011.4.99发酵车间间物料及及热量衡衡算201114100至20

4、011.4.25发酵罐设设计计算算与其选选型20111.4.26 至220111.5.5绘图20111.5.6至20011.5.20撰写设计计说明书书20111.5.21至220111.5.31注：本表表在学生生接受任任务时下下达四川理工工学院毕毕业设计计开题报报告设 计 名 称称年产7万万吨10P啤啤酒厂发发酵车间间工艺设设计设 计 类 型型D指导教师师曹新志学生姓名胡娟学号07044101104223系、专业业、班级级生物工程程学院生生物工程程专业220077级4班班一、选题题依据：（简述述研究现现状或生生产需求求情况，说说明该设设计（论论文）目目的意义义。）啤酒发展展现状及及分析： 随着

5、中中国经济济的快速速发展，人人们生活活水平的的提高，啤啤酒作为为含酒精精量最低低的饮料料酒,由由于其营营养丰富富且价廉廉物美已已受到越越来越多多消费者者的喜爱爱，已经经逐步成成为人们们大众最最喜爱的的饮料之之一。从从19003年啤啤酒进入入中国市市场到今今天，我我国啤酒酒产量逐逐年增加加，已成成为世界界啤酒产产量最大大的国家家，由此此可见啤啤酒在我我国的发发展速度度之迅猛猛。然而而，我国国啤酒产产量却仅仅以每年年10%的速度度增加，这这说明啤啤酒在我我国还无无法完全全满足人人们日益益增长的的物质文文化需求求，中国国啤酒市市场拥有有非常广广阔的前前景，为为生产提提供了可可行性保保证。设计（论论文

6、）的的目的意意义：1.了解解现在啤啤酒生产产所用的的工艺，掌掌握一定定的工厂厂设计的的专业技技能，巩巩固专业业知识的的。2.掌握握完成一一项给定定任务的的方法、步步骤和全全过程，充充分发挥挥个人的的主动性性和创造造性以完完成毕业业环节的的学习任任务。二、设计计（论文文研究）思思路及工工作方法法1.查看看啤酒相相关书籍籍，了解解啤酒现现阶段的的生产技技术，获获取相关关工艺参参数，对对啤酒厂厂的设计计进行工工艺设计计论证及及工艺参参数的选选择。2.根据据要求进进行理论论工艺横横算，包包括发酵酵车间物物料，热热量，冷冷耗量，空空气消耗耗量，耗耗水量等等进行横横算。3.根据据横算结结果对发发酵车间间设

7、备及及其附属属设备选选型以及及发酵罐罐进行结结构及强强度设计计。4.根据据工艺计计算绘制制发酵车车间设备备平面布布置图，发发酵车间间带控制制点流程程图和全全场工艺艺流程方方块图。三、设计计（论文文研究）任任务完成成的阶段段内容及及时间安安排。20111-3-20至至20111-44-9进进行全厂厂工艺流流程及工工艺参数数的选择择论证20111-4-10至至20111-44-255发酵车车间物料料及热量量衡算20111-4-26至至20111-55-5发发酵罐设设计计算算与其选选型20111-5-6至20111-55-200绘图20111-5-21至至20111-55-311撰写设设计说明明书指

8、导教师师意见 指导导教师签签字： 年 月 日日教研室毕毕业设计计（论文文）工作作组审核核意见难度分量综合训练练程度 教研室室主任： 年 月月 日设计（论论文）类类型：AA理论研研究；BB应用研研究；CC软件设设计；DD-其它它目 录摘 要1ABSTTRACCT2前 言33第一章 啤酒工工艺选择择与论证证51.1啤啤酒原料料51.1.1 大大麦51.1.2 啤啤酒糖化化的其他他原料61.1.3 啤啤酒花和和酒花制制品71.1.4 啤啤酒酿造造用水81.2 麦芽制制备91.3 麦芽汁汁制备工艺艺91.3.1 麦麦芽与大大米的粉粉碎101.3.2 糖糖化原理理101.3.3 糖糖化方法法及设备备10

9、1.3.4 麦芽芽醪的过过滤111.3.5 麦汁汁的煮沸沸和酒花花的添加加111.3.6麦汁的的处理121.3.7麦汁的的充氧1131.4 啤酒发发酵131.4.1 啤啤酒酵母母131.4.2 啤啤酒发酵酵方法的的选择1141.4.3 啤啤酒发酵酵工艺161.4.4酵母母的添加加与回收收191.4.5发酵酵设备的的降温控控制1991.4.6啤酒酒生产副副产物的的利用2201.4.7 成成品啤酒酒20第二章 工艺计计算222.1 物料衡衡算222.1.1 物物料衡算算的意义义222.1.2 物物料衡算算基础数数据222.1.3 1100原料生生产100P啤酒酒的物料料衡算222.1.4 生生产1

10、000L 10P啤酒酒的物料料衡算232.1.5 年年产7万吨100P啤酒酒糖化车车间物料料衡算252.2 耗热量量的计算算272.2.1 糖糖化用水水耗热量量Q1282.2.2 第第一次米米醪煮沸沸耗热量量282.2.3 第第二次煮煮沸前混混合醪液液升温至至70的耗热热量292.2.4 第第二次煮煮沸混合合醪液耗耗热量302.2.5 洗洗糟水耗耗热量312.2.6 麦麦汁煮沸沸过程中中耗热量量312.2.7 一一次糖化化总耗热热量322.2.8 一一次糖化化蒸汽耗耗用量DD322.2.9 糖糖化小时时最大蒸蒸汽耗用用量322.2.10 蒸汽单单耗322.3 工艺耗耗水量计计算332.4 工艺

11、耗耗冷量的的计算352.4.1 发发酵车间间工艺流流程352.4.2 工工艺技术术指标及及基础数数据352.4.3 工工艺耗冷冷量的计计算352.4.4 发发酵车间间工艺总总耗冷量量382.4.5 非非工艺耗耗冷量382.4.6 非非工艺总总耗冷量量392.4.7 总总耗冷量量39第三章 发酵车车间设备备设计与与选型413.1 发酵罐罐的设计计与选型型413.1.1 发发酵罐体体积的确确定413.1.2 发发酵罐个个数的确确定413.1.3 发发酵管材材料的选选择423.2 发酵车车间其他他附属设设备选型型463.2.1 清清酒罐463.2.2 扩扩大培养养罐选型型473.2.3 麦麦汁杀菌菌

12、罐4993.2.4 贮酒酒罐的设设计与选选型49第四章车车间布置置514.1厂厂房的整整体布置置和轮廓廓设计5514.1.1 厂厂房的整整体布置置514.1.2 厂厂房的立立体布置置514.1.3 厂厂房的平平面布置置514.1.4 厂房房建筑结结构5114.2发发酵车间间设备布布置5114.2.1 发发酵设备备514.2.2 泵泵524.2.3 过过滤机524.2.4 清清酒罐52参考文献献53致谢554III摘 要摘 要本设计为为年产77万吨110P啤酒酒厂发酵酵车间工工艺设计计，其生生产原料料为大麦麦麦芽和和大米，生生产旺季季占全年年产量的的80%，全年年生产天天数为3300天天，设计计

13、的主体体为发酵酵车间，主主体设备备为发酵酵罐。首首先对原原料、制备、糖糖化、发发酵工艺艺进行选选择及论论证，再再通过物物料和热热量衡算算确定糖糖化车间间主要设设备的容容量和数数量，对对发酵车车间附属属设备进进行选型型，对发酵酵罐进行行结构及及强度设设计，在此基基础上，对对主体设设备发酵酵罐进行行设计计计算，最最后绘制制出发酵酵车间设设备平面面布置图图，发酵酵车间带带控制点点流程图图和全厂厂工艺流流程方块块图。关键词：啤酒厂厂，发酵酵，发酵酵罐,工工艺计算算1四川理工学院学士学位设计ABSTTRACCTThe dessignn iss thhe aannuual outtputt off 7 m

14、illlioon ttonss off 100 P bbrewweryy feermeentaatioon pproccesss deesiggn, thee prroduuctiion of raww maaterrialls ffor barrleyy maalt andd riice, prroduuctiion peaak sseasson acccounnt ffor 80% off thhe ttotaal pprodducttionn,a yeear of prooducctioon ddayss foor 3300 dayys, thee deesiggn oof mmainn

15、 woorksshopp foor ffermmenttatiion worrkshhop, thhe mmainn eqquippmennt ffor ferrmenntorr. FFirsst II thhrouugh chooose alll teechnnicaal pparaametterss too deeterrminne tthe whoole proocesss, agaain thrrouggh mmateeriaal aand heaat bbalaancee suure saccchaarifficaatioon wworkkshoop oof mmainn eqqui

16、ppmennt oof ccapaacitty aand quaantiity, thhen I cchooose thee prropeer ttypee off acccesssorriall eqquippmennts. Onn thhis bassis, I willl ffiniish ferrmenntorr deesiggn ccalcculaatioons, fiinallly ploot ffermmenttatiion worrkshhop equuipmmentt laayouut, ferrmenntattionn woorksshopp diiagrram witth

17、 cconttroll poointts aand thee whholee prroceess floow bblocck ddiaggramm. KEY WORRDS: brreweery; feermeentaatioon; ferrmenntorr; pproccesss caalcuulattionn前 言前 言啤酒是以以大麦经经发芽制制成的大大麦芽为为主要原原料，以以大米或或其它谷谷物为辅辅助原料料，以本本地主产产淀粉物物为主，经经麦芽汁汁的制备备、糖化化、添加加酒花、煮煮沸、过过虑、啤啤酒酵母母发酵等等过程，酿酿造而成成含二氧氧化碳，低低酒精浓浓度的酿酿造酒。啤酒是酒酒类中酒酒精

18、含量量最低的的饮料酒酒，而且且营养丰丰富，人人们适量量饮用时时，酒精精对人体体的毒害害非常小小。在119722年世界界第九次次营养食食品会议议上，曾曾推荐啤啤酒为营营养食品品，也有有人把啤啤酒称作作营养食食品、可可口食品品、卫生生食品、方方便食品品。据研究显显示，啤啤酒里所所含的各各种组成成成份不不但有非非常高的的营养价价值，而而且还具具有良好好的医药药疗效，具具体表现现在以下下两个方方面：一一方面，啤啤酒中酒酒精含量量较低（110度黄黄啤酒含含酒精33左右右），不不仅对胃胃和肝脏脏没有损损害，还还可以平平缓地促促进人体体血液循循环。另另一方面面，啤酒酒中含有有烟酸，在在维生素素B1和和B6维

19、维持心脏脏正常活活动的同同时，烟烟酸能扩扩张血管管，加速速新陈代代谢，因因此啤酒酒对心血血管系统统有益。自20世世纪900年代，中中国啤酒酒行业进进入了快快速发展展的阶段段，行业业发展至至今，中中国的啤啤酒产量量和人均均消费量量均有大大幅度提提升。220033-20007年年5年间间，中国国啤酒经经济指标标取得了了一定增增长，啤啤酒产量量增加114266万千升升，增长长56.9%。中国啤酒酒消费仍仍有很大大的提升升空间。从从世界范范围看，发发达国家家啤酒的的人均消消费量增增长缓慢慢，而在在经济增增长较快快地区，如如东欧和和中国的的啤酒需需求量和和产量增增长速度度远远高高于世界界平均增增长速度度

20、，增速速比发达达国家高高3%。中中国啤酒酒消费存存在着地地域分布布的不均均衡性。中中国啤酒酒行业的的发展路路径与世世界啤酒酒的发展展路径基基本一致致，也就就是从发发达地区区向不发发达地区区过渡。随着社会会的发展展，啤酒酒市场的的竞争越越来越激激烈了，并并且广大大消费者者对啤酒酒种类风风味和质质量的要要求也越越来越高高，相应应的新产产品也层层出不穷穷。因而而，我个个人认为为很有必必要将啤啤酒生产产方面的的技术科科学地总总结和分分析，以以推动啤啤酒产品品多样化化发展。随随着人们们，饮食食消费结结构的不不断调整整，生活活水平的的不断提提高，啤啤酒已进进入了万万户千家家。然而而调查显显示我国国人均的的

21、啤酒消消费却还还没有达达到世界界平均水水平。所所以只有有建设新新的、大大型的啤啤酒厂，增增加产量量，才能能满足人人们日益益增长的的物质生生活需求求。因此此，对于于啤酒厂厂的设计计是有意意义的，是是很有必必要的。20099年至220122年，啤啤酒行业业面临着着较好的的发展际际遇：国国民经济济持续快快速发展展和城市市化水平平的提高高，给行行业发展展创造了了巨大的的需求空空间；西西部大开开发、振振兴东北北地区等等老工业业基地、促促进中部部崛起和和建设社社会主义义新农村村等重大大发展战战略，为为啤酒行行业创造造了新的的发展机机遇；全全球经济济和区域域经济一一体化进进程的加加快，为为中国啤啤酒行业业在

22、更大大范围内内配置资资源、开开拓市场场创造了了条件。73第一章 啤酒工艺选择与论证第一章啤啤酒工艺艺选择与与论证全厂工艺艺流程图图 麦麦槽 酒酒花麦芽粉粉碎糖化过滤混合麦麦汁煮沸沉淀冷 却却充氧大米、麦麦芽粉碎糊化 酒花糟糟 热凝凝固 冷冷凝固物物扩培酵母母麦芽汁汁发酵贮酒粗滤精滤清酒装瓶卸箱验瓶 酵酵母泥 剩余酵母母洗瓶检验罐酒压盖检验杀菌贴标喷码检验装箱图2-11 全全厂工艺艺流程图图1.1啤啤酒原料料1.1.1 大大麦自古以来来大麦是是酿造啤啤酒的主主要原料料，在酿酿造时先先将大麦麦制成麦麦芽，再再进行糖糖化和发发酵。大麦按籽籽粒在麦麦穗上断断面分配配形式，可可分为六六棱、二二棱、四四棱

23、大麦麦我国华北北地区都都种植六六棱大麦麦，南方方都种植植二棱大大麦。因此，在在本设计计中选用用二棱大大麦。1.1.1.11大麦的的化学成成分1.淀粉粉 淀粉是是大麦的的主要贮贮藏物，存存于胚乳乳细胞壁壁内。大大麦淀粉粉有大颗颗粒（220-440微米米）和小小颗粒（22-100微米）之之分。二二棱大麦麦的小颗颗粒淀粉粉数占990%，但但其质量量只占110%左左右。淀淀粉粒中中大约有有97%的化学学纯淀粉粉，0.5%-1.55%的含含氮化合合物，00.2-0.77%的无无机盐，00.6%的高级级脂肪酸酸。其密密度大于于水，故故在水中中下沉。2.半纤纤维素和和麦胶物物质 半纤纤维素和和麦胶物物质是胚

24、胚乳细胞胞壁的组组成部分分。胚乳乳细胞内内主要含含淀粉，发发芽过程程中只有有当半纤纤维素酶酶将细胞胞壁分解解之后，其其他水解解酶才能能进入细细胞内分分解淀粉粉等大分分子物质质。3.蛋白白质大麦中蛋蛋白质含含量的高高低及其其类型，直直接影响响制麦和和酿造工工艺以及及成品啤啤酒的质质量。按按其在不不同溶剂剂中的溶溶解度和和沉淀形形状分为为下列四四组。 （1）清蛋白 清蛋白溶于水和稀的中性盐溶液及碱溶液中，因此麦汁中含有清蛋白。加热时从52开始，清蛋白从这些溶液中凝固析出，即随着煮沸的进行而加速凝固。（2）球球蛋白 球球蛋白是是种子的的储藏蛋蛋白，占占大麦总总质量的的31%，不溶溶于纯水水，溶于于稀

25、酸和和稀碱。溶溶解的清清蛋白和和球蛋白白一样，在在90以上全全部凝固固，但是是凝固并并不完全全。（3）醇醇溶蛋白白 醇溶溶蛋白不不溶于纯纯水及盐盐溶液，也也不溶于于无水乙乙醇，而而溶于体体积百分分数为550%90%的无水水乙醇溶溶液或酸酸碱溶液液，经加加热不凝凝固。某某些醇溶溶蛋白是是造成啤啤酒浑浊浊和氧化化浑浊主主要成分分。（4）谷谷蛋白谷谷蛋白不不溶于中中性盐溶溶液和纯纯水，溶溶于稀碱碱。谷蛋蛋白和醇醇溶蛋白白使构成成麦糟蛋蛋白质的的主要成成分。1.1.1.22啤酒酿酿造对大大麦的质质量要求求1. 感感官 （1） 色泽 良好好的大麦麦有光泽泽，淡黄黄，不成成熟大麦麦呈微绿绿色；受受潮大麦麦

26、发暗，胚胚部呈深深褐色；受霉菌菌侵蚀的的大麦呈呈灰色或或微蓝色色。（2） 气味味 良好的的大麦具具新鲜稻稻草香味味，受潮潮发霉则则有霉臭臭味。（3） 麦粒粒形态 麦粒以以短胖者者比瘦长长者为佳佳，前者者浸出物物高，蛋蛋白质低低，发芽芽快。2. 物物理检验验（1）干干粒重 以无水水物记干干粒重应应为300-400g。（2）麦麦粒均匀匀度 按国际际通用标标准，麦麦粒腹径径可分为为2.88，2.5，22.2mmm三级级。2.5mmm以上麦麦粒占885%者者属于一一级大麦麦。3.化学学检验 （11）水分分 测测定水分分是计算算干物质质的基础础。原料料大麦水水分不高高于133%，否否则不能能贮藏，易易发

27、生霉霉变，呼呼吸损失失大。（2）蛋蛋白质蛋蛋白质含含量一般般要求为为9%-12%。1.1.2 啤啤酒糖化化的其他他原料在啤酒麦麦汁中制制造的原原料中，除除了主要要原料大大麦麦芽芽以外，还还包括特特种麦芽芽，小麦麦麦芽及及辅助原原料。1. 大米：原原则上凡凡大米不不论品种种均可用用于酿造造，但从从啤酒风风味而言言，米的的食感越越好，酿酿造的啤啤酒风味味也越好好。由于于大米淀淀粉含量量高（775%-82%），无无水浸出出率高达达90%-933%，无无花色苷苷，含脂脂肪低（00.2%-1.0%），并并含有较较多泡持持蛋白，用用它做辅辅料酿造造啤酒，啤啤酒的色色泽浅、口口味纯净净，泡沫沫洁白细细腻，泡

28、泡持性好好，它是是优良的的啤酒辅辅料。2. 小麦：我国是是世界小小麦主要要生产国国。小麦麦发芽后后制成的的小麦芽芽也是酿酿造啤酒酒的主要要原料。利用小麦麦做辅料料，麦汁汁总氮和和-氨基基氮均比比大米高高，发酵酵快，但但过滤和和煮沸麦麦汁略浑浑浊，需需进行处处理为好好，酿成成的啤酒酒泡沫细细腻、持持久。3. 淀粉：淀粉纯纯度高、杂杂质少、粘粘度低、无无残渣、可可生产高高浓度啤啤酒。但但是由于于淀粉是是原粮加加工产品品，一般般价格均均高于原原料，在在啤酒中中作为辅辅料使用用和原料料相似，因因此，淀淀粉作为为辅料使使用不如如原料经经济。1.1.3啤酒酒花和酒酒花制品品酒花赋予予啤酒柔柔和优美美的芳香

29、香和淡爽爽的微苦苦味，能能加速麦麦汁中高高分子蛋蛋白的絮絮凝，提提高啤酒酒泡沫起起泡性和和泡持性性，也能能增加麦麦汁和啤啤酒的生生物稳定定性。1.1.3.11 酒花花的主要要化学成成分酒花的化化学组分分中，对对啤酒酿酿造有特特殊意义义的三大大成分为为酒花精精油，苦苦味物质质和多酚酚。1. 苦苦味物质质 苦苦味物质质是提供供啤酒愉愉快苦味味的因素素，在酒酒花中主主要指-酸，-酸及及一系列列氧化，聚聚合产物物。2. 酒酒花精油油 酒酒花精油油是酒花花腺体另另一种重重要成分分，经蒸蒸馏后成成黄绿色色油状物物，是啤啤酒香气气的重要要来源，是是啤酒开开瓶闻香香的主要要成分。3.多酚酚物质 酒花中中物质约

30、约占总质质量的44%-88%，他他们在啤啤酒酿造造中的作作用为：a.在在麦汁煮煮沸时和和蛋白质质形成热热凝固物物。b.在麦汁汁冷却时时形成冷冷凝固物物。c.在后酵酵和储酒酒直至罐罐瓶以后后，缓慢慢和蛋白白质结合合，形成成气雾浊浊及永久久混浊物物。d.在麦汁汁和啤酒酒中形成成色泽物物质和涩涩味。1.1.3.22 酒花花的品种种酒花按世世界市场场上供应应的可分分为四类类： A类：优质香香型酒花花。优质香型型酒花的的-酸含含量为44.5%-5.5%，-酸、酸的比值为1：1，酒花精油含量为2.0%-2.5%。 B类：香型酒酒花（兼兼型） 普通香型型酒花的的-酸含含量为55.0%-7.0%，-酸、酸的比

31、值为1.22.3酒花精油含量为0.85%-1.6%。 C类：没有明明显特征征的酒花花 D类：苦型酒酒花优质苦型型酒花的的-酸含含量为66.5%-100.0%，-酸、酸的比比值为22.2-2.66。1.1.3.33 酒花花制品1.酒花花粉 我国啤酒酒厂目前前均把商商品压榨榨酒花，在在使用前前用锤式式粉碎机机粉碎成成颗粒11mm以以下的酒酒花粉。这这种粗加加工方法法也存在在缺点，因因此使用用酒花粉粉，应在在酒花厂厂，酒花花温度在在55以下，干干燥至水水分为55%-66%然后后进行粉粉碎，粉粉碎后立立即包装装于密闭闭容器中中，并冲冲入惰性性气体。2. 酒酒花颗粒粒酒花颗粒粒是把酒酒花压榨榨成直径径2

32、-88mm，长长约155mm的的短棒状状，增加加其密度度，减少少其体积积，同时时也降低低了它们们的表面面积，在在惰性气气体中保保存，酒酒花不易易氧化变变质，颗颗粒酒花花是世界界上使用用最为广广泛的酒酒花制品品。1.1.4 啤啤酒酿造造用水 啤酒生产产用水主主要包括括加工水水及洗涤涤，冷却却水两大大部分。加加工用水水中投料料水，洗洗糟水，啤啤酒稀释释用水直直接参与与啤酒酿酿造，是是啤酒重重要原料料之一，在在习惯上上称作酿酿造水。啤啤酒酿造造水的性性质，重重要取决决于水中中溶解盐盐类的种种类和含含量，水水的生物物学纯净净度及气气味，酿酿造水对对啤酒生生产全过过程将产产生很大大的影响响，如糖糖化时水

33、水解酶是是活性和和稳定性性，酶促促反应的的速度，麦麦芽的酒酒花在不不同含盐盐水中溶溶解度的的差别，盐盐和蛋白白质及酚酚类物质质的絮凝凝成点，酵酵母生长长，发酵酵风味物物质的形形成等，最最终还将将影响到到啤酒的的风味物物质和稳稳定性。大自然的的天然水水源分为为如下几几种：雨雨水，雪雪水，地地表水，地地下水，冰冰水，海海水。1.1.4.11 水中中无机离离子对啤啤酒酿造造的影响响1.水中中的碳酸酸盐和重重碳酸盐盐有降酸酸作用：HCOO3-+H+H2O+CCO2大麦籽粒粒中存在在复合磷磷酸盐，发发芽中受受到磷酸酸酯酶的的降解，形形成游离离的H22PO44_,由于HH2PO4在K2的作用下下分解为为H

34、+，它使麦麦芽醪呈呈偏酸性性，水中中重碳酸酸盐的降降酸作用用，使麦麦芽醪PPH升高高，引起起一系列列的工艺艺缺点：（1）造造成过滤滤减慢，收收得率下下降。（22）啤酒酒色泽和和涩味增增加。（33）啤酒酒的稳定定性降低低。（44）改变变酒花的的苦味，使使啤酒苦苦味粗糙糙。2.水中中钙，镁镁离子的的增酸作作用：33Ca+2HPPO4-Ca(PO44)2+2H+。在啤酒糖糖化时，CCa2+含量在在每升440到770毫克克，能保保持淀粉粉液化酶酶的耐热热性。麦麦汁含CCa2+在每升880到1100毫毫克时，可可促进麦麦汁煮沸沸时形成成单宁蛋白质质钙的复复合物，促促进热凝凝固物蛋蛋白质的的絮凝。MMg2

35、+在麦芽中中含量约约为1330mgg/L.啤酒酿酿造用水水中含有有1015mmg/LL的Mgg2+已经经足够，不不宜超过过80mmg/LL。3.优质质啤酒含含Fe22+应少少于0.1mgg/L,若含量量大于00.5mmg/LL，会对对啤酒质质量造成成损害，使使啤酒泡泡沫不洁洁白，加加速啤酒酒的氧化化浑浊。MMn2+对啤酒酒的影响响与二价价铁离子子相似。4.Naa+,K+常常在5501000:30004000.过高高常常使使浅色啤啤酒变得得粗糙，不不柔和。5.Cll-对啤酒的的澄清和和胶体稳稳定性有有重要作作用，它它能赋予予啤酒丰丰满的酒体，爽爽口，柔柔和的风风味。酿酿造水中中含有22060mm

36、g/LL的Cll-是必必须的。1.2 麦芽制制备麦芽制备备工艺决决定了麦麦芽品种种和质量量，从而而决定了了啤酒的的类型，麦麦芽的质质量将直直接影响响酿造工工艺和成成品啤酒酒的质量量。 制制麦的目目的在于于使大麦麦发芽，产产生多种种水解酶酶类。以以便通过过后续糖糖化，使使大分子子淀粉和和蛋白质质得以分分解溶出出。而绿绿麦芽经经过烘干干将产生生必要的的色，香香，和风风味成分分。 全全制麦过过程大体体可分为为原料分分级，浸浸麦，发发芽，干干燥、除除根等过过程。 现现代啤酒酒生产，工工业化程程度越来来越高，啤啤酒工厂厂一般不不自行生生产麦芽芽，而是是从专门门的麦芽芽生产工工厂购买买所需麦麦芽，以以达到

37、降降低生产产成本的的目的。1.3 麦芽汁汁制备工工艺麦汁制造造过程包包括：原原料的粉粉碎，原原料的糊糊化，糖糖化，糖糖化醪的的过滤，混混合麦汁汁加酒花花煮沸，麦麦汁处理理（澄清清，冷却却，通氧氧）等一一系列物物理学，化化学，生生物化学学的加工工过程。麦汁制造造的工艺艺要求：1. 原原料中有有效成分分得到最最大限度度的萃取取； 2. 原料中中无用和和有害的的成分溶溶解最少少 3. 制制成麦汁汁的有机机或无机机组分的的数量和和配比应应符合淡淡色啤酒酒的品种种和类型型的要求求4. 保保证上述述三点原原则的前前提下，缩缩短生产产时间，节节省工时时，节能能是本车车间的要要求。1.3.1 麦麦芽与大大米的

38、粉粉碎 在啤酒生生产中，不不单要考考虑物料料粉碎操操作的经经济性，更更应该考考虑啤酒酒酿造的的特殊要要求：（11）麦芽芽皮壳若若粉碎过过细，会会增加皮皮壳有害害物质的的溶解，影影响啤酒酒风味。（22）皮壳壳和原料料物质中中不容性性物质粉粉碎过细细，会增增加过滤滤阻力。影影响过滤滤操作。（33）淀粉粉等储藏藏物质的的粉碎细细度，不不但影响响酶促反反应速率率，也影影响到反反应深度度即影响响到麦汁汁组成。1.麦芽芽的粉碎碎麦芽粉碎碎的方法法主要有有：干法法粉碎，湿湿法粉碎碎，回潮潮干法粉粉碎，以以及连续续调湿粉粉碎。本设计采采用麦芽芽湿法粉粉碎，湿法粉粉碎全部部操作有有：浸渍渍磨碎匀浆泵出。在在0.

39、55-2小小时内完完成一批批投料，根根据日加加工量，选选择适当当的机器器台数。粉粉碎过程程应尽量量缩短麦麦芽在机机器内的的停留时时间，以以防止受受到污染染。湿法法粉碎麦麦芽皮壳壳充分吸吸水变软软，粉碎碎时皮壳壳不易磨磨碎胚乳乳带水研研磨均匀匀，糖化化速度快快。湿法法粉碎可可提高过过滤速度度20%-255%或提提高投料料量，麦麦糟层厚厚度可达达5000-6000mmm , 但不不影响过过滤。2.大米米的粉碎碎大米采用用对辊碎机机进行干干法粉碎碎，大米米的粉碎碎度越细细越好，以以增加原原料与水水的接触触面积，有有利于大大米的糊糊化和糖糖化。1.3.2 糖糖化原理理糖化是将将麦芽和和辅料中中高分子子

40、物质机机器分解解产物（淀淀粉，蛋蛋白质，植植酸盐，半半纤维素素等机器器分解中中间产物物，通过过麦芽中中各种水水解酶的的作用，以以及水和和热能的的作用，使使之分解解并溶解解于水，此此过程称称作“糖化”。溶解解于水的的各种干干物质称称作“浸出物物”，而构构成的澄澄清液称称作“麦芽汁汁”或“麦汁”。麦汁汁中浸出出物的含含量和原原料中干干物质的的比称“无水浸浸出率”。糖化中的的工艺控控制，主主要通过过下列环环节来进进行：（11）麦芽芽的质量量，辅料料的种类类及其配配料比。（22）麦芽芽及非发发芽谷物物的粉碎碎度。（33）控制制麦芽中中各种水水解酶的的作用条条件，如如（温度度，PHH，底物物浓度，作作用

41、时间间）。（44）加热热温度和和时间。（55）需通通过外加加酶制剂剂、酸、无无机盐进进行调节节控制。1.3.3 糖糖化方法法及设备备糖化方法法可分为为以下几几类：1.煮出出糖化法法：煮出出糖化法法麦芽醪醪利用酶酶的生化化作用和和热力的的物理作作用，使使有效成成分分解解和溶解解，通过过部分麦麦芽醪的的热煮沸沸，并醪醪，使醪醪液逐步步梯级升升温至糖糖化完毕毕。部分分麦芽被被几次煮煮沸即几几次煮出出法。2.浸出出糖化法法：浸出出糖化法法是指麦麦芽醪利利用酶的的生化作作用，用用不断加加热或冷冷却调节节醪液的的温度，使使糖化完完成，麦麦芽醪未未经煮沸沸。3.其他他糖化法法：其他他糖化法法都由以以上两种种

42、方法演演变而来来，以上上两种方方法用于于最初的的纯麦芽芽的糖化化，当采采用不发发芽谷物物作为辅辅料，进进行糖化化时必须须先进行行预辅料料的预处处理-即糊化化和液化化。这就就是复式式糖化法法。由于浸出出糖化法法要求使使用溶解解良好的的麦芽，成成本高，原原料利用用率低，且且更适合合酿造上上面发酵酵啤酒，本本设计不不采用。而而煮出法法糖化法法可以补补救一些些麦芽溶溶解不良良的缺点点，原料料利用率率高，糖糖化时间间短，麦麦汁成份份好，适适合酿造造传统下下面发酵酵啤酒。故故本设计计采用该该法。煮出糖化化法，根根据醪液液煮沸的的次数，常常用的有有一次、二二次和三三次煮出出糖化法法。 二次煮煮出糖化化法：此

43、此法灵活活性大，适适于各种种质量的的麦芽和和类型的的啤酒，其其操作较较简单，煮煮沸时间间短，能能耗较小小，设备备利用率率高，生生产周期期短，成成本低。故故本设计计才用此此方法进进行糖化化。1.3.4 麦麦芽醪的的过滤糖化过程程结束时时，已基基本完成成了麦芽芽和辅料料中高分分子物质质的分解解、萃取取。因此此，必须须在短时时间内把把麦汁和和麦醪分分离。此此分离过过程称麦麦芽醪的的过滤。 麦芽醪的的过滤过过程包括括如下三三个过程程：（1） 残留在在糖化醪醪中的耐耐热性的的-淀粉粉酶，将将少量的的高分子子糊精进进一步液液化，使使之全部部转变成成无色糊糊精或糖糖类，提提高原料料浸出物物收得率率。（2）

44、从麦芽芽醪中分分离出“头号麦麦汁”。（3） 用热水水洗涤麦麦糟，洗洗出麦糟糟中的可可溶性浸浸出物，得得到“二滤、三三滤”麦汁。麦麦芽醪的的过滤工工艺基本本要求：迅速和和较彻底底地分解解可溶性性浸出物物，尽可可能减少少有害于于啤酒风风味的麦麦壳多酚酚、色素素、苦味味物，以以及麦芽芽中高分分子蛋白白质、脂脂肪、脂脂肪酸、-葡聚糖等物质被萃取，尽可能获得澄清透明的麦汁。1.3.4.11 过滤滤方法的的选择1. 过过滤槽法法过滤槽是是最古老老的方法法，也是是至今采采用最普普遍的方方法，它它是以过过滤筛板板和麦糟糟构成过过滤介质质，用醪醪的液柱柱高度11.5-2.00m产生生静压力力为推动动力实现现过滤

45、。2. 压滤机法法板框式压压滤机是是由容纳纳糖化醪醪的框和和分离麦麦汁的滤滤布及收收集麦汁汁的滤板板各若干干组组成成过滤原原件，再再配以顶顶板、支支架、压压紧螺杆杆或液压压系统组组成。通过比较较可知过过滤槽法法对麦芽芽粉碎度度要求严严格，过过滤、洗洗涤时间间长，并并且过滤滤速度慢慢，因此此在本设设计中选选用板框框式压滤滤机。1.3.5 麦麦汁的煮煮沸和酒酒花的添添加1.麦汁汁煮沸的的设备分批式麦麦汁煮沸沸，在一一个有加加热装置置的特殊殊容器中中进行，称称煮沸锅锅。麦汁汁煮沸锅锅具有多多种形式式，本设设计选用用的是列列管式内内加热器器圆形麦麦汁煮沸沸锅。采采用列管管加热，管管内麦汁汁受热上上升，在在加热管管上部喷喷出，底底部麦汁汁不断进进入加热热管，麦麦汁形成成对流，省省去动力力和搅拌拌系统。其其优点有有：（