产万吨澹色啤酒厂糖化车间糖化锅设计方案 .docx
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1、精品名师归纳总结四川理工学院毕业设计年产 10 万吨淡色啤酒厂糖化车间糖化锅设计学学专生:盛霞号: 04041010228业:生物工程班级: 2004.2指导老师:明红梅四川理工学院生物工程系二 OO 八年六月可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结前 言啤酒是以麦芽为主要原料,添加酒花,经酵母发酵酿制而成的,是一种含二氧化碳、起泡、低酒精度的饮料酒。啤酒已经是现代社会最主要的酒精性饮品,全世界对啤酒的消耗量长期以来占据着酒精性饮料消耗量第一的位置。并且,在我国啤酒消耗量相对国外的来讲仍有相
2、当大的差距,我国的啤酒市场具有相当大的进展空间。啤酒养分丰富,含 17 种氨基酸,包括8 种人体“必需氨基酸”。仍富含VB1、B2、B6、PP、 泛酸、叶酸等,所以又有“液风光包”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,上世纪九十岁月末以来,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 年开头,啤酒产量增长又显现新的高峰,2007 年连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宽阔,而现在我国中西部的区大多数啤酒生产厂都是小
3、型的生产企业。这种生产方式的原料利用率相对较低,并且能耗缺失也较大。本次设计年产10 万吨淡色啤酒厂,属于中型啤酒生产厂的规模。正是适应西部的区啤酒供销现状的。本次设计主要设计生产瓶装熟啤酒,既能够准时销售也可以较长时间保藏。适合啤酒这种随季节消耗量有庞大差异的饮品特点。在这种规模的生 产,既满意了大部分市场需求,又能够作到对资源能源的合理利用。适合构建节省型社会的进展理念。在设计中结合现有的工厂的实际情形综合考虑各方面的因素因的制宜的原就。大 量查阅了相关的文献资料。采纳大M 为辅料生产淡色啤酒。麦汁生产采纳二次煮出糖化法。在生产中,糖化终止时选用冷水采纳一段式逆流冷却法冷却麦汁。发酵车间采
4、 用下面发酵法发酵生产。生产中采纳锥形大罐一罐式发酵的方法。本次设计查阅了我院图书馆中关于啤酒厂设计方面的部分资料,仍采纳了一些来自于工厂实际生产中的技术参数。主要进行了全厂工艺参数的挑选及简洁的论证,全厂的工艺运算,糖化车间相关设备的运算校核与选型,以及车间的布置。这些资料中的设计参数大部分都是目前生产中仍旧在沿用的,但也有一些内容已经被更先进的技术所取代,而且现在的行业技术更新、进步是很快的。我在设计过程中难免会显现一些错误,和设计不足的的方。恳请各位老师、专家指正,并提出珍贵的改进看法。谢谢 你 对 这 次 设 计 的 评 阅 。第 1 章 全厂工艺流程及工艺参数的挑选及论证可编辑资料
5、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结1.1 麦芽制备1.1.1 制麦的目的制麦即是指原料大麦制成麦芽。制麦的目的:使大麦发芽,产生多种水解酶类,以便通过后续的糖化,使大分子淀粉和蛋白质得以分解溶出。绿麦芽经过烘干将产生必要的色、香和风味成分。1.1.2 制麦的工艺流程原料大麦粗选精选分级浸麦发芽干燥除根计量、打包贮存 成品麦芽1.1.3 原料的选取1. 自古以来酿造啤酒的主料为大麦,大麦分为六棱、四棱和二棱。我国华北的区种植的六棱大麦,南方种植二棱大麦。我们设计生产淡色啤酒,选用二棱大麦。二棱大麦是六棱大麦的变种,淀粉含量较高,蛋白质的含量相对较低,浸出物收率高于六棱大。2. 大麦的质量标准原
6、料大麦的质量标准应符合 QB 1416 87 的质量标准。详细指标如下:(1) 感观指标:(一、二、三级相同)淡黄色,具光泽,无病斑粒,无霉味和其他异味。(2) 理化指标可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结工程表 11 啤酒大麦标准理化指标二棱多棱优级一级二级优级一级二级水分131313131313粒含无水物424036403530千粒重/g 无水物质 959085969285发芽率977590979590大麦浸出物含量507674767270蛋白质含量(无水) %1212.513.512.513.514选粒试验( 2.5mm以858076757065上) %夹杂物含量 %0.51
7、.530.51.52破旧粒含量 %0.5130.5121.1.4 物料输送方式挑选与比较大麦的输送方式分为气力输送和机械输送。1. 气力输送(1) 气力输送方式的特点:设备简洁,占的面积小,设备费用及修理费用低。在其他输送装置由于受路径条件限制而不能设置和输送的场所,也能进行输送。可以进行长距离的集中或分散输送。向低压或高压容器也能供料输送。(2) 气力输送装置的型式 主要类型有吸引式和压送式吸引式:吸引式气力输送装置是将空气吸入输料管,并将物料混入空气中进行输送。压送式:压送式气力输送装置是靠从压气机械排出的气流,通过输料管时,加入物料进行输送。气力输送总进展趋势是:设法降低功率,连续向大容
8、量及长距离方向努力。2. 机械输送在制麦厂常用的机械输送方式有带式输送、螺旋输送,斗式提升等输送方式。(1) 带式输送特点及用途带式输送广泛用于水平方向或倾斜方向运输的散粒或成品物品,设备结构简洁,操作便利,效率高,动力消耗低。(2) 螺旋输送的特点及用途可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结螺旋运输机在制麦厂中广泛用于输送大麦和麦芽,但只适用于短距离运输(60m以内)不能长距离输送。(3) 斗式升运的特点及用途用于提升输送谷物3. 气力输送与机械输送的比较表 12 气力输送与机械输送对比工程气力输送螺旋输送带式输送斗式升运输送物飞散无有可能有可能有可能混入异物污损无无有可能无输送物
9、残留无有无有输送路线自由直线直线直线分叉自由困难困难不能倾斜、垂直输送自由可能斜度受限制可能输送断面小大大大修理量简洁,主要是全面的比较小提斗,链条输送最高温度弯头60015050150输送物最大粒径30无特殊限制50最大输送距离200050800030一般短距离输送采纳机械输送,其中带式输送广泛用于水平方向或倾斜方向运输的散粒或成品物品,设备结构简洁,操作便利,效率高,动力消耗低特点。气力输送主要用于长距离输送,并且消耗功率大,但在设备费用方面,采纳气力输送有利。大麦输送属于短距离低温直线输送。比较两者的特点,本设计采纳带式输送1.1.5 粗选粗选的目的:除去进厂大麦中的大土石块,杂草,野生
10、植物种子。细小杂物等。为精选做预备。采纳风力粗选机进行大麦粗选。1.1.6 精选精选的目的:经粗选的大麦仍含有和种子横截面大小相等的杂质需要利用种子长度的不同将其分别。采纳杂谷分别机进行大麦精选1.1.7 分级可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 分级的目的:(1) 为浸渍匀称,发芽整齐,制造条件。(2) 颗粒整齐的麦芽,粉碎后能得到粗细匀称的麦芽粉。(3) 分级捡出颗粒从而提高麦芽的浸出率。2. 分级标准分级标准表 13 大麦分级标准筛控规格颗粒长度用途号大麦2.5 2.52.5 以上制麦用号大麦2.5 2.52.5 以上制麦用号大麦2.2 以下饲料用3. 分级设备分级设备为
11、圆筒分级筛。1.1.8 浸麦1. 目的(1) 使大麦吸取充分的水分。(2) 在水浸的同时,可充分洗涤、除尘、出菌。(3) 在浸麦水中适当加石灰乳,等化学药物可以加速酚类,谷皮酸等有害物质的浸出。明显促进麦芽和缩短制麦周期,能适当提高浸出物量。2. 浸麦度浸渍后的大麦含水率叫浸麦度,一般为43% 48%3. 浸麦要点浸麦时间为 34h 35h。水温: 1318 采纳浸喷结合法。浸麦设备:浸麦槽1.1.9 发芽1. 发芽的目的:使麦粒生成大量的酶,并使麦粒中一部分非激活酶得到活化和增长。2. 发芽的技术条件:(1) 温度:发芽有低温发芽,高温发芽,低高温结合发芽。本设计采纳低温发芽。温度掌握在 1
12、216。(2) 水分:本设计制造浅色麦芽,掌握麦芽水分在43% 48%。(3) 通风量:取 500600m3/T.h 。且应防止阳光直射。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(4) 发芽时间: 45day3. 发芽设备:通风发芽箱1.1.10 干燥1. 干燥的目的:(1) 停止绿麦芽的生长和酶的分解作用。(2) 除去多量的水分,防止麦芽腐败变质,便于贮藏。(3) 使麦芽干燥,便于脱落。(4) 除去绿麦芽的生腥味,增加麦芽的色香味。2. 干燥设备:采纳双层水平式干燥炉。1.1.11 除根1. 目的:根芽吸湿性强,贮藏时简洁吸取水分而腐烂。根芽有苦味,带入啤酒将破坏啤酒口味,根芽易使啤
13、酒转变色泽。2. 设备:采纳麦芽除根机1.1.12 贮藏1. 目的(1) 在干燥操作不当时产生的玻璃质麦芽,在贮藏期间产生变化,向好的方面转变。(2) 蛋白酶活性提高,增进含氮物质的溶解。(3) 增高麦芽酸度,有利于糖化。(4) 淀粉酶活性提高,提高麦芽的糖化力。(5) 麦芽贮藏吸水后,麦皮失去原先的脆性。粉碎是破而不碎。有利于麦汁过滤。2. 贮藏时间最短一个月,最长半年1.2 麦芽汁制备糖化的定义:利用麦芽所含酶将麦芽和麦芽帮助原料中的不溶性高分子物质逐步分解为可溶性的低分子物质的过程。糖化的工艺流程:麦糟酒花冷凝固物可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结麦芽粉碎糖化过滤混合麦汁煮
14、沸澄清冷却充氧麦汁大 M粉碎糊化酒花糟 热凝固物1.2.1 帮助物料选取1. 选取缘由(1) 大麦制成麦芽,其价格增加 70%100%。浸出物含量削减 10%。麦芽的价格远远高于不发芽的大麦。在麦汁制造中采纳适当的比例(本设计采纳 30%)的辅料。虽增加加工设备,有热能消耗,仍需要增加酶制剂等费用,但总成本降低,具有经济性。(2) 帮助物料含可溶性氮少,只供应麦汁浸出物中的糖类。可以降低麦汁总氮。相对削减麦汁中高分子含氮化合物的比例。提高啤酒的非生物稳固性和降低啤酒的色泽。(3) 使用大 M含有丰富的糖蛋白。故提高啤酒的泡持性。2. 大 M的特点:价格较廉,而淀粉含量远高于麦芽。多酚物质和蛋白
15、质含量就较麦芽为低,添加大 M 的啤酒色泽浅,口味清新,泡沫细腻。酒花香味突出。非生物稳固性比较好。特殊是以制造底面发酵的淡色啤酒。3. 大 M比例: 本设计采纳 30%的大 M比例。1.2.2 酒花1. 作用酒花在啤酒酿造中最主要的成分是酒花树脂。酒花精油和多酚物质。给予啤酒以特有的苦味和香味。酒花树脂仍具有防腐才能。多酚物质中的单宁就具有澄清麦汁的作用。2. 酒花的挑选本设计选用颗粒酒花。3. 选取缘由颗粒酒花是将酒花粉压制成直径28mm,长约 15mm的短棒状,增加了酒花的密度,减小体积,同时降低了它的比表面积。利于贮藏和防止氧化。1.2.3 水1. 水处理的缘由可编辑资料 - - -
16、欢迎下载精品名师归纳总结从自然水源得到水都是含有大量的各种杂质的非纯水。需要处理后才能满意生产要求,用于生产。2. 酿造水处理工艺流程:自来水(井水)一般过滤器活性碳过滤器离子交换树脂过滤器精密过滤器酿造用水色:无色透亮度:透亮味:无味溶解盐 150200mg/lph6.00 6.30总碱度 1050mmol/l碳酸盐硬度0 2总硬度 2 7非碳酸盐硬度2 5细菌数100 个/ml大肠菌群3 个/L1.2.4 粉碎1. 粉碎的目的:可溶性物质简洁浸出,有利于酶的作用。使麦芽的不容性溶解。2. 粉碎方法:湿粉碎3. 技术条件麦芽粉碎度愈粗,浸出率愈低要求:谷皮破而不碎,胚乳部分愈细愈好。对溶解不
17、良的麦芽更应如4. 粉碎设备大 M、麦芽均用湿法粉碎机1.2.5 糖化糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物淀粉、 纤维素等及其分解中间产物 ,通过麦芽中各种水解酶作用以及水和热并溶于水的过程。原料麦芽的冷水浸出物,仅占17左右,非发芽谷化过程的酶促分解和热力的作用,麦芽的浸出率提高到75 80, 率提高到 90以上糖化过程提高了原料和辅料的浸出率。糖化过程中原解深度即分解产物的基本要求是:淀粉被最大限度的分解成可溶性无色糊精和麦芽糖等可发酵性糖类, 肯定的比例。淀粉的分解产物站到麦汁组成的90以上。麦汁中以麦芽糖为主酵母发酵产生酒精及副产物,低聚糊精是构成啤酒残余浸出物的主体,它3
18、. 酿造水质量指标物质进一步此。蛋白质、核酸、半力作用使之分解物更少。经过糖大 M的无水浸出料和辅料的分二者之间有的可发酵糖类供应啤酒带来可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结粘度和口味的浓醇性。啤酒原料的利用率主要取决于淀粉的利用率,优良的糖化工艺可使淀粉分解以后 99进入麦汁。麦芽中高分子物质和肽类,在糖化时得到进一步分解,但分解程度及比例远远低于发芽过程。糖化方法有多种。煮出糖化法是指麦芽醪利用酶的生化作用和热力的物理作用, 使有效成分分解和溶解,通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪,使醪液逐步梯级升温至糖化完毕。部分麦芽被几次煮沸即为几次煮出法。2. 糖化工艺技术条件(1) 糖化温度
19、:表 1 4 糖化温度的阶段掌握温度掌握阶段与作用1.3540浸渍阶段:此时的温度称浸渍温度,有利于酶的浸出和酸的形成,并有利于-葡聚糖的分解2.4555蛋白质分解阶段:此时的温度称为蛋白分解温度,其掌握方法如下:温度偏向下限,氨基酸生成量相对的多一些。温度偏向上限可溶性氮生成量较多一些。对溶解良好的麦芽来说,温度可以偏高一些,蛋白分解时间可以短一些。对溶解特好的麦芽,也可舍弃这一阶段。对溶解不良的麦芽,温度应掌握偏低,并延长蛋白质分解时间在上述温度下-葡聚糖的分解作用连续进行3.6270糖化阶段:此时的温度通称糖化温度,其掌握方法如下:在6265下,生成的可发酵性糖比较多,非糖的比例相对较低
20、,适于制造高发酵啤酒如掌握在6570,就麦芽的浸出率相对增多,可发酵性糖相对削减,非糖比例增加,适于制造低发酵度啤酒掌握65糖化,可以得到最高发酵浸出物收得率通过调整糖化阶段的温度,可以掌握麦汁中糖与非糖之比糖化温度偏高,有利于-淀粉酶的作用,糖化时间(指碘反应完全的时间)缩短,生成的非糖比例偏高可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结4.7578糊精化阶段:在此温度下,-淀粉酶仍起作用,残留的淀粉可进一步分解,而其他酶就受到抑制或失活(2) 麦芽的- 淀粉酶作用于糖化醪的最适PH 为 5.8 6.0 。- 淀粉酶为 5.0 5.5 。一般在 6370温度范畴内, 和- 淀粉酶的最适
21、PH范畴选用 5.2 5.8(3) 化醪浓度:糖化醪浓度以 20%40%。超过 40%会降低浸出物的收率。3. 糖化设备:糖化锅1.2.6 麦汁煮沸与酒花添加1. 麦汁煮沸的目的(1) 蒸发水分、浓缩麦汁过滤后的麦汁其浓度低于需定型浓度(约1.0 1.5 P),通过煮沸、蒸发浓缩,方可达到规定浓度。(2) 灭酶和杀菌过滤后麦汁中残留有少量酶类,为保证酿造过程中麦汁组分的一样,需通过加热使酶钝化。同时杀菌,以保证发酵的安全性。(3) 蛋白质变形和絮凝煮沸时利用蛋白质热变性与单宁结合等反应使麦汁中高分子蛋白质变性和絮凝以便除去。(4) 浸出酒花中物质。(5) 排除麦汁异杂臭气。降低 pH。仍原物形
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