年产10万吨啤酒厂设计论文Word格式.docx
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3．1生产规模与建设时间
啤酒厂年产量为1.0×
105t
厂建设采取统一的规划布局，规化建设，科学化管理，规模化生产，一体化经营，完全采用现代化企业管理模式将逐渐形成规模。
本项目从立项到施工达产验收，共需2年。
3．2主要原料规格
本工艺采用符合我国啤酒麦芽标准QB1686的优质麦芽。
3．3生产品种与数量
表1生产品种为10°
淡色啤酒
产品名称
年产量
班产量
时间
瓶装啤酒
100000t
34×
3
1~12月（300天计）
3．4产品质量与标准
GB191包装储运图示标志
GB2758发酵酒卫生标准
GB4544啤酒瓶
GB4789.1~4789.28食品卫生检验方法微生物学部分
GB4928啤酒实验方法
GB5739啤酒塑料周转箱
GB6543瓦楞纸箱
GB10344饮料酒标签标准
GB4927-91啤酒质量标准
第四章工艺流程
4．1工艺流程图[2]（附图二）
啤酒：
大麦原料→粗选→精选→浸麦→发芽→干燥→除根→成品麦芽
原料（大米）→粉碎→糊化
↘
→过滤→煮沸→酒花分离→沉渣→冷却→前发酵
↗↓
原料（麦芽）→粉碎→糖化CO2
→后发酵（贮酒）→过冷却→过滤→滤过酒暂贮→装酒→压盖→杀菌→贴标→成品啤酒
白酒：
原料→配料→拌合→粉碎↘
配料拌合、润料
↗母糟↗↓
开窖→分层起窖→红糟→加糠拌合←出甑冷却←生糠
↘面糟↗↓
上甑
↓↗酒头→存贮
蒸馏→合格酒→入库→勾兑→包装
↓↘酒尾→回蒸
窖池管理出甑→打量水
↑↓
封窖←踩窖←收摊场←下曲
4．2工艺要点
4．2．1粉碎
粉碎使原料表面积增加，与水接触面积增加，糖化时间减少，收得率增加。
麦芽可粉碎成麦皮、粗粒、细粒、粗粉、细粉五个组分。
要求麦芽皮壳破而不碎，胚乳部分尽可能细一些。
4．2．2糖化
制备麦芽汁的主要过程是糖化。
将粉碎后的麦芽在底部搅拌的糖化锅中与45℃的水混合，利用麦芽自身的酶，使麦芽和辅料中的淀粉和蛋白质等的不溶性高分子物质水解成为可溶性低分子物质，如糊精、糖类、胨、肽、氨基酸等，这就是糖化过程。
本项目采用的糖化方法是国常用的糖化方法——二次煮出糖化法。
该方法简单来说，首先将辅料与部分麦芽在糊化锅中与45℃温水混合，保温20min，然后用10min时间升温到70℃，再保温20min，其后再用15min时间升温煮沸，让其沸腾4-min，称第一次煮沸，得到糊化醪。
与此同时，麦芽和水在糖化锅混合，45~55℃保温30~90min，使麦芽所含蛋白质分解，称为蛋白质休止。
将煮沸纸糊化醪泵入糖化锅中，使混合醪温达到65~68℃，保温搅拌进行糖化。
待糖化醪无碘色反应后，从糖化锅中取出部分醪也进入糊化锅进行第二次煮沸，而后再次泵入糖化锅混合，使糖化锅中醪液升温至75~78℃（液化温度），静置10min即可送去过滤。
4．2．3过滤
糖化工序结束后，意味着麦芽汁已经形成。
采用过滤方法尽快将麦汁和麦糟分离。
过滤的好坏，对麦汁的产量和质量有重要的影响。
麦汁过滤分为过滤和洗糟两个操作过程。
过滤的目的是获得清凉的麦汁和较高的麦汁收得率。
要求麦汁过滤速度正常，过滤应在规定时间完成，麦汁低吸氧，具有正常的色、香、味。
4．2．4煮沸
煮沸在煮沸锅中进行。
使多余的水分蒸发，使麦芽汁浓缩到规定浓度；
使麦汁中可凝固蛋白质凝固析出，以提高啤酒的非生物稳定性；
破坏全部的酶活性，麦汁进行灭菌，以获得定型的麦汁。
煮沸要求适当的煮沸温度，分批添加酒花，在预定煮沸时间，使麦汁达到规定浓度，保持有明显酒花香味和柔和的苦味，以保证成品啤酒有光泽、风味好、稳定性高。
煮沸时间70~90min，麦汁的煮沸强度应达到8%~10%，凝固性氮应达到1.5~20mg/L。
4．2．5冷却
麦汁煮沸定型后，必须立即进行冷却，使温度适合酵母发酵的需要。
要求冷却时间短，麦汁无细菌，并且不混浊，沉淀损失少，操作简单，可减少人力。
4．2．6发酵
本工艺采用“前锥后卧”发酵方式[3]。
先在锥形发酵罐中进行啤酒发酵和双乙酰还原，然后送入卧式储酒罐中进行后发酵。
在主发酵结束，外观发酵达60%左右，酒温降至5~6℃时，现回收酵母，在将嫩啤酒送入储酒罐。
此时双乙酰还原需在贮酒罐继续进行，贮酒罐兼有后发酵、成熟和贮酒三重作用。
倒罐之后，进行后发酵和双乙酰还原，气压缓慢上升至0.08Mpa左右，待双乙酰下降达到要求后，急剧降温至0~1℃，进行贮酒。
贮酒时间7~14d。
第五章定员设计
本公司的行政管理和技术管理与车间的设置，依据本公司董事会讨论通过决定而设定的。
5．1工作制度
（1）全年生产天数300d。
（2）生产车间与辅助车间按三班成产，每班工作8h。
（3）劳动出勤率按95%配置预备人员。
5．2劳动定员
公司定员783人。
其中专业人员80人，占职工的10.2%，生产与销售第一线人员703人，占职工的89.8%。
第六章主要车间工艺布置
6．1车间布置原则
生产车间工艺布置很重要，不仅对生产产品有很大关系，而且影响到工厂整体。
在进行车间布置时，应遵循以下原则：
（1）生产车间是工厂的中心，其他部门均围绕其展开，它们应是一个协调统一的整体。
因此，必须考虑与其他部门的相互关系，以与工厂的发展前景，满足总体设计要求。
（2）在工艺流程确定后，其设备的布置要尽量按工艺流水线安排，使占地面积最少，操作最方便。
（3）保证车间卫生，同时注意车间的采光、通风、降温等设施。
6．2车间布置
（1）生产工序的安排要做到冷、热分开，生、熟分开，干、湿分开，成品、半成品分开。
（2）按生产流水线安排设备，防止交叉，浪费资源。
6．3车间设计图（附图三）
第七章物料衡算
100000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算
啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料（麦芽、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化糟和酒花糟）等。
7．1工艺技术指标与基础数据
根据表7-1的基础数据，首先进行100kg原料生产10°
淡色啤酒的物料计算，然后进行100L10°
淡色啤酒的物料衡算，最后进行100000t/a啤酒厂糖化车间的物料平衡计算[4]。
表7-1啤酒生产基础数据
项目
名称
百分比/%
定额
原料利用率
98
麦芽水分
6
大米水分
12
无水麦芽浸出率
78
无水大米浸出率
90
原料配比
麦芽
70
大米
30
啤酒损失率（对麦汁）
冷却损失
7
发酵损失
2
过滤损失
1
瓶装损失
总损失
7．2100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产10°
淡色啤酒的物料衡算
（1）热麦计算根据表7-1可得到原料收率分别为：
麦芽收率为：
78%×
（100－6）％＝73.32％
大米收率为：
90％×
﹙100－12﹚％＝79.2％
混合原料收得率为：
（0.70×
73.32％＋0.30×
79.2％﹚98％＝73.58％
由上述可得100kg混合料原料可制得的10°
热麦汁量为：
（73.58%×
100﹚÷
10％＝735.8﹙kg﹚
又知10°
麦汁在10℃时的相对密度为1.084，而100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加1.04倍，故热麦汁（100℃）体积为：
735.8÷
（1.084×
1000）×
1000×
1.04＝705.93（L）
（2）冷麦汁量为：
705.93×
﹙1－0.07﹚＝656.52﹙L﹚
（3）发酵液量为：
656.52×
﹙1－0.02﹚＝643.39﹙L﹚
（4）过滤酒量为：
643.39×
﹙1－0.01﹚＝636.95﹙L﹚
（5）成品啤酒量为：
636.95×
﹙1－0.02﹚＝624.22﹙L﹚
7．3生产100L10°
根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产10°
淡色成品啤酒624.22L，故可得一下结果：
（1）生产100L10°
淡色啤酒需耗混合原料量为：
﹙100／624.22﹚×
100＝16.02﹙kg﹚
（2）麦芽耗用量为：
16.02×
70%＝11.21﹙kg﹚
（3）大米耗用量为：
16.02－11.21＝4.81﹙kg﹚
（4）酒花耗用量：
对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2％，故为：
735.8×
0.2％＝0.24﹙kg﹚
（5）热麦汁量为：
﹙16.02／100﹚×
705.93＝113.09﹙L﹚
（6）冷麦汁量为：
656.52＝105.18﹙L﹚
（7）湿糖化糟量设热电厂出的湿麦芽糟水分含量为80%，则湿麦芽糟量为：
[﹙1－0.06﹚﹙100－78﹚／﹙100－80﹚]×
11.21＝11.59﹙kg﹚
而湿大米糟量为：
[﹙1－0.12﹚﹙100－90﹚／﹙100－80﹚]×
4.81＝2.12﹙kg﹚
故湿糖化糟量为：
11.59＋2.12＝13.71﹙kg﹚
（8）酒花糟量设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为：
[﹙100－40﹚／﹙100－80﹚]×
0.24＝0.72﹙kg﹚
7．4100000t/a10°
淡色啤酒酿造车间物料衡算表
设生产旺季每天糖化8次，而淡季则糖化4次，淡季150天，旺季150天，则每年总糖化次数为1800次。
由此可计算出每次投料量与其他项目的物料平衡。
把述的有关啤酒厂酿造车间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表，如表7-2所示。
糖化一次定额：
成品啤酒：
100000吨÷
1800次＝55.556吨/次
55555.556kg÷
1.012kg/L＝54896.794L
过滤酒：
102.04K×
54896.794L÷
100L＝56016.689L
发酵液：
103.07L×
100L＝56582.126L
湿酒花糟：
0.72kg×
100L＝395.257kg
湿糖化糟：
11.59kg×
100L＝6362.538kg
冷麦汁：
105.18L×
100L＝57738.889L
热麦汁：
113.09L×
100L＝62082.784L
酒花：
0.24kg×
100L＝131.752kg
大米：
4.81kg×
100L＝2640.536kg
小麦：
11.21kg×
100L＝6153.931kg
混合原料：
16.02kg×
100L＝8794.464kg
旺季一天生产：
54896.794L×
8＝439174.352L
淡季一天生产：
4＝219587.176L
年生产量：
1800＝98814229.2L其他的年产量的计算都乘以1800可得到表7-2
表7-2啤酒厂酿造车间物料衡算表
物料名称
单位
对100kg混合原料
100L10°
糖化一次定额量
100000t/a啤酒生产
混合原料
kg
100
16.02
8794.464
1.583×
107
大麦
11.21
6153.931
1.108×
小米
4.81
2640.536
0.475×
酒花
1.50
0.24
131.752
2.372×
105
热麦汁
L
705.93
113.09
62082.784
11.175×
冷麦汁
656.52
105.18
57738.889
10.393×
湿糖化糟
72.35
11.59
6362.538
1.145×
湿酒花糟
4.50
0.72
395.257
7.115×
发酵液
643.39
103.07
56582.126
10.185×
过滤酒
636.95
102.04
56016.689
10.083×
成品啤酒
624.22
100.00
54896.794
9.881×
备注：
10°
淡色啤酒的密度为1012kg/m³
第八章效益和成本计算
8．1建设年限、达产能力
本研究项目开发建设期确定为二年，第一年投产到设计生产能力的80%，第二年以后各年全部达产100%。
8．2设备投资估算
全厂设备费用约为5700万元
8．3总投资概算
8.3.1设备费用
设备费用为5700万元
8.3.2设备安装费
5700×
8％＝456﹙万元﹚
8.3.3土地费用
厂区面积为29883，每平方米为800元
则土建费用为：
29883×
800＝2391﹙万元﹚
8.3.4其它费用
其它费用为300万元
8.3.5流动资金
流动资金为500万元
8.3.6项目总投资
项目总投资为5700＋456＋2391＋300＋500＝9347﹙万元﹚
8．4成本估算
原材料、燃料、动力消耗定额根据工艺提供数据，价格由厂方提供和市场调查确定。
8.4.1原辅料价格表
表8-1原辅料价格表[5]
原料名称
每天需求量/kg
价格元/kg
成本/元.d
大麦
36923.5
2.2
81231
大米
14760
2.6
15843.2
酒花
790.5
15
11857.6
乳酸
6.05
8.5
51.43
甲醛
2.65
39.75
糖化酶
25.5
复合酶
5
16
80
盐酸
1.65
0.5
0.83
石膏
8.75
0.2
1.75
淀粉酶
25
150
每天所需的原料费109281元则每年所需的原料费共3278万元
8.4.2公共设施消耗量
水耗量每生产1t大麦消耗16.5元的水，则每年用水成本为
16.5×
100000÷
10000＝165/万元
电耗量每生产1t大麦消耗100元的电，则每年用电成本为
100×
10000＝1000/万元
8.4.3工人费用
人员定额：
操作工人703名，专业技术员80人
工人工资：
703×
12÷
10000＝843.6万元/a
技术员工资：
1300×
80×
10000＝124.8万元/a
奖金：
（843.6﹢124.8）×
14％＝135.58万元/a
8.4.4折旧费
设备折旧：
6000×
﹙1－5％﹚÷
12＝475万元/a
建筑折旧：
2391×
30＝75.72万元/a
总折旧费：
475＋75.72＝550.72万元/a
8.4.5维修费
40％＝2400万元/a
8.4.6其它费用
﹙5700＋2391﹚×
19％＝1537.29万元/a
8.4.7生产成本
生产成本＝3728＋165＋1000＋843.6＋124.8＋135.58＋550.7＋2400＋1537.29
＝10484.67万元/a
8.4.8销售总额
啤酒的出厂价为2元/瓶，则
年销售总额＝2×
159370967÷
10000＝31874.19万元/a
8.4.9销售税金
销售税金＝销售总额×
9.22％＝31874.19×
9.22％＝2938.80万元/a
8.4.10利润总额
利税总额＝年销售总额－年生产成本－销售税金与税加
＝31874.19－10484.67－2938.80
＝18450.72万元/a
8.4.11所得税
所得税＝利润总额×
33％＝18450.72×
33％＝6088.74万元/a
8.4.12税后利润＝利润总额－所得税＝18450.72－6088.74＝12361万元/a
8．5投资回收期
T=项目总投资/税后年利润＋建设期＝9347÷
12361＋2＝2.75a
参考文献：
[1]王福如.食品工程设计[M].中国轻工业.2001,112-132。
[2]桂祖发.当代食品生产技术丛书——酒类制造[M].化学化工.2001，74-77。
[3]徐岩.发酵食品微生物学[M].中国轻工业.2001,256-259。
[4]周国藩.设备安装工程施工概算编制——通用设备[M].科技.1997,143-148。
[5]2002年全国啤酒工业形势与啤酒大麦现状分析.中国酿酒工业协会啤酒分会.2003,4-13。
分工情况：
1．前言、建设规模与产品方案、排版：
许华
2．物料衡算：
林淑冰
3．厂址选择、总平面布置，总平面设计图：
楷
4．主要生产车间设计、生产车间设备布置图：
周晓璇
5．工艺流程设计：
丁鸿楷
6．其它：
由所有组员共同协作完成。
附图二
附图三
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