还剩20页未读,继续阅读
本资源只提供10页预览,全部文档请下载后查看!喜欢就下载吧,查找使用更方便
文本内容:
吉林工程技术师范学院食品工程学院《酿造酒工艺学》课程设计设计题目年产万吨啤酒糖化车间工艺设计1510°P学生姓名:班级学号:_____________________________________年月202311发酵两罐法发酵分两种状况第一种是前发酵,主发酵在发酵罐中完毕,后发酵,贮酒在贮酒罐中完毕第二种是前,主,发酵在发酵罐中完毕,贮酒罐中在另一贮酒罐中完毕本次设计任务为年产15万吨10中一般啤酒糖化车间的工艺设计,原辅料比为6/4,根据工艺规定,本设计运用麦芽,大米,酒花为原料,采用二次煮出糖化法,常压煮沸法,采用锥形罐一罐法发酵糖化工艺流程图
2.2Z-大麦粉大麦粉
4419.88kg
661.42kg糖化锅糊化锅大米粉
3390.24kgJ►-----------va一淀粉酶5u/g▼复合酶
13.26kg保温保温50℃lOOmin45℃30minV5min保温70℃20minlOmin93℃a—淀粉酶3u/g大米煮沸100C20min糖化醪大麦30u/g63℃保温40min70℃76℃过滤工艺流程阐明
2.
31.糖化锅中50%的大麦粉和22%的J麦芽粉进行糖化,在50℃保温lOOmin进行蛋白休止
2.糊化锅中25%的J大米粉和3%的麦芽粉进行糊化,45℃保温30min,进行蛋白休止,70C保温20min进行保温液化,然后升温到93℃进行添加a—淀粉酶,增进糊化液化,最终升温至100℃进行煮沸
3.煮沸后时糊化醪并入到糖化锅,开始糖化,先升温到63c保温40min,使得核甘酸酶及内切肽酶等失活
4.浓醪进入煮沸锅升温到100℃进行一次煮出,然后回到糖化锅再进行糖化
5.一次煮出后升温到70℃,a-淀粉酶开始作用,麦汁收率提高保温至碘试完全
6.醪液再次升温到100C进行二次煮沸
7.二次煮沸后并醪,然后降温到76℃,糖化终了,进行过滤第三章物料衡算和设备选型物料衡算
3.1表
3.1物料衡算表定额指标损失率对热麦汁原料运用率
98.5%冷却损失
3.5%麦芽水分6%发酵损失
1.5%大米水分13%过滤损失
1.0%无水麦芽浸出率75%装瓶损失
1.0%无水大米浸出率95%总损失率
7.0%
3.
1.1对100kg物料60%麦芽,40%大米生产10淡色啤酒物料衡算1热麦汁量麦芽收得率为75%xl—6%=
70.5%大米收得率为95%xl—13%=
82.65%混合原料收得率为
0.6x
70.5%+
0.4x
82.65%x
98.5%=
74.23%由上述可得lOOKg混合原料可制得10叩热麦汁
74.23%x100・10%=
742.3kg又知10°P麦汁在20摄氏度时时相对密度为
1.04,而100摄氏度时的麦汁比20摄氏度时的麦汁体积增长
1.04倍故10摄氏度时热麦汁日勺体积为
742.3-
1.04X
1.04=
742.3L2冷麦汁量
742.3x1—
3.5%=
716.32L3发酵液量
716.32x1—
1.5%=
705.58L4酒花用量:
705.58x1,04x
0.2%=
1.47kg⑸酒花糟量设煮沸过程中干酒花浸出率为40%,酒花糟水分含量为80%则酒花糟量为[100-40/100-80]X
1.47=
4.41kg⑹酵母用量
705.58x
0.5%=
3.53L7过滤酒量:
705.58x1-
1.0%=
698.52L8成品酒量
698.52x1—
1.0%=
691.53L
3.
1.2生产100L10°P淡色啤酒的物料衡算根据上述衡算成果可知,100kg混合原料可生产10叩成品啤酒
691.54L,故可得出下述成果1生产100L10OP淡色啤酒需混合原料量为100+
691.54x100=
14.46kg2麦芽耗用量
14.46x
0.6=
8.676kg3大米耗用量:
14.46-
8.676=
5.784kg4酒花耗用量对淡色啤酒热麦汁中加入的酒花量为
0.2%,故酒花耗用量为
742.3-
691.53x100x
0.2%=
0.21kg5热麦汁量
742.3・69L53xl00=
107.3L6冷麦汁量
716.32+69L53xl00=
103.6L⑺酒花糟量设煮沸过程中干酒花浸出率为40%,酒花糟水分含量为80%则酒花糟量为[100-40/100-80]X
0.21=
0.63kg8发酵液量
705.58-
691.53xl00=
102.03L酵母耗用量
102.
030.5%=
0.51LX9过滤酒量
102.03x1-
1.0%=
101.01L10成品酒量
101.01x1—L0%=
100.00L
3.
1.3年产15万吨10°p啤酒的物料衡算整年生产天数为330天,设旺季生产240天,淡季生产90天,旺季每天糖化次数8次,淡季每天糖化次数为6次,则整年糖化次数为240x8+90x6=2460次计算的基础数据可算出每次投料量和其他项目的物料平衡1年实际生产啤酒勺.04二L2清酒产量1—
1.0%=L3发酵液总量-1—
1.0%L4酵母总量x
0.5%=
735796.185L5冷麦汁量1—
1.5%=L6热麦汁量1—
3.5%=L20℃麦汁体积勺.04=L20℃时10叩麦汁质量为xl.04=kg77昆合原料量x10%-
74.23%=
20856648.7kg8麦芽耗用量:
20856648.7x
0.6=
12513989.2kg9麦芽日耗用量;
12513989.2:330=
37921.18kg10大米耗用量
20856648.7x
0.4=
8342659.48kg11大米日耗用量
8342659.48:330=
25280.79kg12酒花耗用量x
0.2%=
298800.482kg13酒花糟量为[100-40/100-80]x
298800.482=
896401.446kg根据经验估算,混合原料量定为
25.9xlO6Kg,实际产量才不小于150000t啤酒把前述日勺有关啤酒发酵车间日勺三项物料衡算计算成果,整顿成物料衡算表:表
3.2啤酒厂物料衡算表物料名称单位对100kg混100L10°P糖化一次定15万吨/年啤合原料淡色啤酒额酒生产混合原料Kg
10014.
468455.
282.08x107麦芽Kg
608.
6765081.
301.25X107大米Kg
405.
7843390.
248.34x106酒花Kg
1.
470.
21121.
542.99x105酵母L
3.
530.
51299.
197.36x105热麦汁L
742.
3107.
363008.
131.55X108冷麦汁L
716.
32103.
660569.
111.49x108湿酒花糟Kg
4.
410.
63364.
238.96X105发酵液L
705.
58102.
0359756.
101.47X108过滤酒L
698.
52101.
0159346.
591.46X108成品啤酒L
691.
53100.
0058536.
591.44X108设备选型
3.
23.
2.1糖化锅的构造设计
1.锅身设计由酿造酒工艺学136页得知糊化加水比为1:5,总加水比为1:4,根据物料以及热量衡算所得数据可知,一次糖化糖化锅中需要麦芽粉量为
4419.88kg,加水
17679.52kg,糊化锅中大米麦芽混合物量为
3390.24+
661.42=
4051.66kg,加水kg,糊化时蒸发量为
607.749kg因此第一次煮沸后,糊化醪量+糖化醪量=
4419.88+
17679.52+
4051.66+
20258.3-
607.749=
45801.64kg错误!未找到引用源相对密度为L04,则糖化锅有效体积=史观处=
44.
0401.04x1000糖化锅的容量系数在之间,锅直径D与高度H之比一般取21设计估算可以按下式估算D,设底高部分为空余系数部分,取圆筒直径D与高度H之比为21,则〃nb1TrTID3L=x H=有48因止匕,D=
4.9m圆整取D=
4.9m H=
2.45m设搅拌器宽b=
4.78m,锅内液柱高H液=
2.2m,
2.糖化锅排醪管至过虑槽水及低粘度液体lxlO5-lxlO6Pa流速范围为L5〜
3.0m/s则取醪液流速为2m/s工艺设计放醪时间lOmin糖化醪有效体积为
44.04m3则JUD2——x2m/5x6005=
44.M4圆整取D=200mm s=4mm L=150mmD=
0.2m铲住
1.27V校核pi=———=235mls D2t满足设计规定3,糖化醪出口管(至糊化锅)
45801.64x
0.267=
6114.5匕至糊化锅时醪液量为:取醪液密度为1068kg/m3醪液流速为^=
1.85m/sV=611451=573加1068jrT1x
1.85/n/5x30051=
3.4m34D=
0.087圆整取D=90mm s=4mm L=150mm
1.27V〃二—-校核D t=
2.33m/s满足设计规定
4.下粉筒成品麦芽粉比容C=
2.560m3/t一次糖化锅进麦芽粉量为
4419.88/2=
2209.94kg则V总4x
5.
650.
209.14x1x600圆整取D=200mm s=4mm L=150mm=
2.
212.56=
5.65进料时间lOmin麦芽粉流速为(i=lm/s
1.27V4二—-校核Dr=l.lm/s满足设计规定
5.糖化锅进水管糖化锅中一次加水量为
17679.52/2=
8839.76kg加水时间20min自来水流速pi=
1.5m/s圆整取D=100mm s=4mm L=150mm甲”
0.112m_
1.27V校核D2t=
1.15m/s满足设计规定
6.人孔选用巾500mm人孔
7.搅拌叶桨D=
4.6m表
3.3糖化锅重要构件一览表名称规格mm锅身D=4900H=2450目录1第一章总论错误!未定义书签
1.1文献综述错误!未定义书签啤酒酿造技术现实状况与发展错误!未定义书签D=200我国啤酒年产量发展迅速错误!未定义书签国产大麦生产的迅速发展和应用错误!未定义书签原辅料的选用错误!未定义书签
1.2设计根据、经济技术指标错误!未定义书签
1.3设计意义错误!未定义书签
1.4车间布置及工艺原则错误!未定义书签
1.
1.1车间布置原则错误!未定义书签
1.
1.2工艺原则错误!未定义书签第二章糖化车间工艺错误!未定义书签
2.1糖化工艺措施的选择错误!未定义书签
2.2糖化工艺流程图错误!未定义书签
3.3工艺流程阐明错误!未定义书签第三章物料衡算和设备选型错误!未定义书签
3.1物料衡算错误!未定义书签
4.
1.1对100kg物料(60%麦芽,40%大米)生产10°淡色啤酒物料衡算糖化锅排醪管(至过虑槽)糖化醪出口管(至糊化锅)D=90下粉筒D=
200.糖化锅进水管D=100人孔D=500搅拌叶桨DM600通过在本次做课设的过程中受益匪浅,在理论知识日勺学习过程中,我们也许只会对某些工业化日勺设计表面理解,不会学以致用,通过模拟化为工厂设计一种生产方案我们学到了太多的I知识,之前我们不懂得查阅资料,不懂得变通创新,本次课设为我们提供了一种很好第四章结论地锻炼机会,不仅让我们熟悉专业知识,同步也铸就我们耐心做事,刻苦专研欧I精神,目前终于领会到老师让我们做课设日勺真实意义,之前觉得这个离我们很远,老师为何为难我们,可动手做了,觉得它并不是那么难,并且这个过程很重要,我们小组团结合作很早的完毕了任务,大家一起讨论学习,各自刊登自己的I意见,这个过程让我意识到了合作的重要性,后来在工作中或生活中总会有些一种人不也许完毕的事情,早早锻炼这种团体合作精神也是非常好的,很感谢老师给我们这次机会本次设计查阅了大量的国内啤酒行业的文献资料、采集了啤酒厂生产实际中的技术参数以工艺技术上先进、可靠;经济上合理可行为设计原则采用二次煮出糖化法选用时较先进的生产设备,设计的车间布置也是按照规定原则设计的在设计中我们也碰到了某些实际的问题像设备选型的时候碰到的选型找不到书上欧I现行欧I规定原则於I状况等我在设计中也发现了自己在查阅文献资料时时好多时局限性之处,在后来的工作学习中还需要好好的训练自己老师们讲时东西都是我们后来可以受用毕生的,还需要好好的总结,学习最终,我小组想要提出如下几点意见,以供大家后来共同见解学习第一为了提高学生对学习的信心,我们可以把学生做完时设计,其中较为实用创新的作品在老师修改后予以对应企业,应用于生产中,这样不仅是对学生能力的一种肯定,也社会对我校食品院的肯定第二老师可以选某些故意义实用性的设计,师生合作,做某些真正可以应用于生产中日勺设计参照文献朱坚.液体面包一啤酒营养小议.中国食品」
[1][J]980,8:14-15⑵顾国贤.酿造酒工艺学第二版[M].北京・中国轻工业出版社』999孔维宝,冯凌蕾,林小荣,等.我国保健啤酒的研究进展.啤酒科技
[3][J],2023,10:15-
17.傅建波,刘永博,赵萍.高辅料比啤酒工艺的探讨睥酒世界[41[J],2023,3:20-2杜绿君.国内外啤酒工业综述.啤酒科技,
[5][J]2023,7:1年中国啤酒行业再分析行业,
[6]2023[J].2023:40-
44.
[7]2023年全国啤酒工业形势及啤酒大麦现实状况分析.啤酒科技.2023,52错误!未定义书签
3.
1.2生产100L10°P淡色啤酒日勺物料衡算错误!未定义书签
3.
1.3年产15万吨10°p啤酒的物料衡算错误!未定义书签
3.2设备选型错误!未定义书签
3.
2.1糖化锅欧I构造设计错误!未定义书签第四章结论错误!未定义书签参照文献错误!未定义书签第一章总论文献综述
1.
11.
1.1啤酒酿造技术现实状况与发展啤酒是以大麦为原料经酵母发酵而成日勺一种低酒精含量的饮料酒大概来源于9千年前日勺中东和古埃及地区,后跨越地中海,传入欧洲啤酒因具有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、多种维生素和矿物质,在1972年世界第九次营养食品会议上,被各国医学家宣布为“营养食品”,具有“液体面包”之美称川o我国第一家现代化啤酒厂是1923年在青岛由德国酿造师建立的英德啤酒厂,1923年在北京由中国人投资建立了双合盛啤酒厂⑵综观仅有百年历史的中国啤酒工业,可以发目前改革开放后来涌现出了一大批具有品牌、技术、装备、管理等综合优势的优秀企业⑶,如“青啤”、“燕京”、“华润”、“哈啤”、“珠江”、“重啤”、“惠泉”、“金星”等国际和国内的I著名企业由于啤酒的运送、保鲜等行业特点,加之地方保护主义作崇,使中国啤酒工业形成了诸侯割据、各自为政的“春秋战国”局面⑷纵然中国啤酒产量已突破2500万吨,位居世界第一;纵然已经有四家中国啤酒集团日勺年产量超过100万吨,但与国际啤酒大国及啤酒发达国家相比,在集团化、规模化、质量、效益、品牌等方面我们均还比较落后虽然“青啤”、“华润”、“燕京”等已开始踏上集团化、规模化道路,但在质量、效益等方面与国际品牌尚有一定差距⑸
1.
1.2我国啤酒年产量发展迅速我国从十九世纪末开始引入啤酒和啤酒制造业,啤酒行业是我国酿酒工业中最年轻、也是发展最快、目前最大的行业,其发展令世界为之赞叹自改革开放以来我国啤酒产量发展迅猛,1953年全国啤酒总产量为
2.74万千升,1979年全国啤酒总产量为
37.3万千升,1988年全国啤酒总产量为
656.4万千升,成为仅次于美国、德国名列第三的啤酒大国,1993年全国啤酒总产量为1190万千升,仅次于美国而居世界第二,2023年中国啤酒产量在持续九年居世界第二后以2386万千升的产量超过美国居世界第一2023年啤酒产量突破3000万千升2023年啤酒产量到达3500万吨,成为世界第一啤酒生产大国,估计2023年可到达4000万吨以上⑹在啤酒企业规模上,前几年我们一直说企业数减少、展现两极分化,2023年仍有较明显的I体现,全国啤酒企业总数356家,较上年减少27家,包括集团时下属啤酒生产厂535家,未比上年减少其中啤酒产量5万千升的企业84家,比上年减少18家,但其产量规模更为集中,占全国总产量及I
82.8%;3-5万千升^I企业37家,占全国总产量欧I
10.4%;1-3万千升日勺企业108家,占全国总产量的I
30.3%在企业数量减少的过程中,1万千升吨如下的J小企业并未减少,在企业总数中欧I比例提高到
35.7%
[7]中国啤酒工业的J发展模式既相似o于美国、日本欧I高度集中发展,也相似于德国的地方特色小啤酒厂
1.
1.3国产大麦生产的迅速发展和应用伴随啤酒产量的迅速增长,大麦、啤酒花等重要原辅材料也相继得到发展由于进口大麦持续涨价,大大增进了国产大麦的生产和应用据我国作物学会大麦专业委员会记录⑻,2023年大麦种植面积达708万亩,产量达
239.6万吨春大麦区重要分布在甘肃(150万亩、60万吨)、黑龙江(128万亩、25万吨)、新疆自治区(80万亩、23万吨);冬大麦区重要分布在江苏(180万亩、63万吨)、云南省大理州(60万亩、30万吨)、河南省(40万亩、16万吨)不过由于品质等种种原因,酿造啤酒用的J国产大麦只占啤酒用量的30%左右,而大部分依赖从澳大利亚、加拿大等国进口
1.
1.4原辅料的选用a.选用原因
(1)大麦制成麦芽,其价格增长70%〜100%麦芽的价格远远高于不发芽的大麦在麦汁制造中采用合适的比例(本设计采用40%)的辅料虽增长加工设备,有热能消耗,还需要增长酶制剂等费用,但总成本减少,具有经济性
(2)辅助物料含可溶性氮少,只提供麦汁浸出物中的糖类可以减少麦汁总氮相对减少麦汁中高分子含氮化合物的比例提高啤酒的非生物稳定性和减少啤酒的色泽
(3)使用大米具有丰富的糖蛋白故提高啤酒的泡持性b.大米日勺特点价格较廉,而淀粉含量远高于麦芽多酚物质和蛋白质含量则较麦芽为低,添加大米的啤酒色泽浅,口味清爽,泡沫细腻酒花香味突出非生物稳定性比很好尤其是以制造底面发酵的淡色啤酒c.大米比例本设计采用40%的J大米比例设计根据、经济技术指标
1.2本设计以学习的酿造酒工艺学,工程制图为根据,通过文献检索、搜集资料,综合分析,精确计算,已到达设计的成果更精确的目的设计中充足运用课堂所学的基础知识,重视先进技术,减少成本等思想,从节省能源和减少原料消耗,追求经济效益等角度出发以“工艺先进、技术可靠、系统科学、经济合理、安全环境保护”为原则,尽量采用当地原料、定型设备,多种设计方案综合比较,取长补短,制定一种高产节能的设计方案,高效生产高质量的优质啤酒设计意义
1.3啤酒是一种营养食品,它具有多种营养成分,如氨基酸,多种维生素及贪睡化合物,矿物盐等物质并且啤酒具有很高的热量,被誉为液体面包它还具有良好日勺医药疗效,不仅对胃和肝脏没有损害,还可以平缓的增进血液循环通过啤酒厂生产方面的I设计是对我们所学知识时又一次综合考察,有助于基础知识的理解,有助于逻辑思维的锻炼、有助于与其他学科日勺整合,培养我们独立思索、分析和处理问题的能力、深入提高画图的能力,并学到诸多书本上没有欧I措施和设计,把我们所学的理论知识应用到实际中,加强理论和实践知识的联络,同步还可以在实践中认识局限性,为其他专业课程的I学习打下基础,也为我们搞好毕业设计和走入工作岗位打下很好的基础,对于即将从事科研,生产或技术管理工作日勺毕生具有十分重要日勺意义车间布置及工艺原则
1.
41.
4.1车间布置原则1)确定设置布置形式根据车间的生产大纲,分析产品-产量关系,从而确定生产类型是大量生产还是单件生产由此决定车间设置布置形式是采用流水线式2)满足工艺流程规定车间布置应保证工艺流程顺畅,物流搬运以便,减少或防止来回交叉物流现象3)实行布置管理,工作环境整洁,安全4)选择合适的建筑形式根据工艺流程规定及产品特点,配置合适等级日勺起重运送设备,深入确定建筑物高度,跨度柱距及形状5)采光,照明,通风,采暖,防尘,防噪声6)具有合适的柔性,适应生产的变化
1.
4.2工艺原则保证产品符合国标;保证工艺日勺安全性和可靠性,经济上的合理性;尽量采用先进的工艺,可靠的技术和设备;投资省,加工以便,运行费低,操作清洗以便第二章糖化车间工艺糖化工艺措施的选择
2.1糖化措施重要可分为煮出糖化法和浸出糖化法由于浸出糖化法规定使用溶解良好的麦芽,成本高,原料运用率低,且更适合酿造上面发酵啤酒,本设计不采用而煮出糖化法可以补救某些麦芽溶解不良时缺陷,原料运用率高,糖化时间短,麦汁成分好,适合酿造老式的下面发酵啤酒故本设计采用该法煮出糖化法,根据醪液煮沸的次数,常用的有一次,二次,三次煮出糖化法a.一次煮出糖化法该法原料运用率不高,对麦芽质量规定高,故本设计不米用b.二次煮出糖化法此法灵活性大,适于多种质量的麦芽和各类型的啤酒,其操作简朴,煮沸时间短,能耗较小,设备运用率高生产周期短,成本低故本设计用此法进行糖化c.三次煮出糖化法该法对麦芽质量规定不高,浸出物收得率较高,适合酿造浓色啤酒而不适合酿造淡色啤酒,相比二次煮出糖化法来说你糖化时间比较长,因此本设计不采用发酵措施重要有单酿罐发酵和两罐法发酵单罐法是指前发酵,主发酵,后发酵,贮酒所有在一种罐中完毕单罐法长处因只有一种容器,清洗消耗少;转入空罐时CO2损失少;酒损少;所需工作时间少;节省能源;没有氧倾入日勺危险因此本设计采用此法进行。