年产30万kl8度淡色啤酒厂工艺初步设计大学论文.docx
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年产30万kl8度淡色啤酒厂工艺初步设计大学论文
毕业设计（论文）
题目：
年产30万KL8度淡色啤酒厂工艺初步设计
子题：
啤酒过滤机设计
专业：
指导教师：
学生姓名：
班级-学号：
2016年6月
大连工业大学本科毕业设计（论文）
年产30万KL8度淡色啤酒厂工艺初步设计
The8WithanOutputof300,000KLofPaleBeerFactoryofaPreliminaryDesign
设计（论文）完成日期2016年6月6日
学院：
专业：
学生姓名：
班级学号：
指导教师：
评阅教师：
2016年6月
Abstract
1.2啤酒分类及特点
1.2.1根据麦汁浓度分类
1.低浓度型：
麦汁浓度在2.5～8%,酒精含量为0.8～2.2%。
2.中浓度型：
麦汁浓度在9～12%，酒精含量为2.5～3.5%。
3.高浓度型：
麦汁浓度在13～22%，酒精含量为3.6～5.5%。
1.2.2根据啤酒色泽分类
1.淡色啤酒：
按碘液浓度表示其色度，通常在0.4～0.7mL碘液之间，即色
度为5～14EBC单位。
这是世界上产量最大的一类啤酒。
其典
型产品如捷克的比尔森啤酒和我国的青岛啤酒。
2.浓色啤酒：
按碘液浓度表示其色度，通常在1～3.5mL碘液之间，即色度
为15～40EBC单位。
其色泽呈棕色或红褐色。
其典型产品如浓
色爱尔啤酒，棕褐色五星啤酒。
3.黑色啤酒：
按碘液浓度表示其色度，通常在5～15mL碘液之间，色度为
50～130EBC单位。
其典型产品为德国的慕尼黑啤酒。
1.鲜啤酒：
又称生啤酒，是不经巴氏消毒而销售的啤酒。
鲜啤酒中含有活酵
母，稳定性较差。
2.纯生啤酒：
不经过巴氏杀菌，采用无菌膜过滤，保留了啤酒原有的特性与
风味。
3.熟啤酒：
熟啤酒在瓶装或罐装后经过巴氏消毒，比较稳定，可供常年销售，
适于远销外埠或国外。
1.2.5根据销售渠道分类
1.内销啤酒：
国内呈普通啤酒。
内销啤酒只需利用符合质量标准的原料；工
艺要求不及外销啤酒；价格较低；保质期短。
但若对其浊度及
抗冷性有特殊要求外，也应按外销啤酒的后处理措施进行工艺
操作。
2.外销啤酒：
国外称为出口啤酒，国内通常称为特制啤酒。
由于其原料质量
要求高、生产工艺较特殊、周期较长、保质期至少在6个月以
上，故产量仅占全国总量的5～10%，并集中于青岛、北京等
地。
1.2.6根据包装容器分类
1.瓶装啤酒：
过去的啤酒多采用瓶装，但自罐装方式出现后，瓶装啤酒的比
例有所下降。
2.罐装啤酒：
罐材通常为铝合金。
一般罐装啤酒的味感不及瓶装啤酒。
3.桶装啤酒：
多为瞬间杀菌啤酒。
1.3世界著名啤酒品牌
西欧如同美国一样，啤酒消费量是较高的，但也有所下降。
西欧人均啤酒
力求在工艺上设备上追求简单、先进、合理，以适应社会和市场的要求。
2.5.1啤酒国家标准
表2.1啤酒国家标准
项目名称国家特级企业国家一级企业国家二级企业
ABC
产品质量合格率≥99≥98≥95
物质消耗总损失％≤6≤8≤8.5
粮耗（kg/t酒）≤175≤180≤185
水耗（kg/t酒）≤10≤20≤25
煤耗（kg/t酒）≤150≤170≤185
电耗（kg/t酒）≤100≤105≤120
全厂劳动生产率≥25000≥15000≥12000
资金利税率％≥55≥40≥30
人均实现利税≥15000≥10000≥8000
根据此厂所应符合国家一级企业的标准，对其用的原料进行了选型，并对生产的产品有了相应的标准。
第三章厂址选择
4.2.1100kg原料（70%麦芽，30%大米）生产16度啤酒为例，进行物料衡算。
啤酒复合酶添加量为麦芽干重的0.05%，故：
复合酶添加量：
耐高温α-淀粉酶每吨大米添加0.3L，活力单位10万，故：
耐高温淀粉酶添加量：
1.热麦汁量：
原料麦芽收得率：
辅料大米收得率：
混合原料收得率：
由上述可得100kg混合原料可制得的16°热麦汁为：
16°麦汁在20℃时的比重为1.064kg/L，而100℃热麦汁是20℃时的麦汁体积1.04倍，故热麦汁（100℃）体积为：
2.冷麦汁量：
3.发酵液量（16°）：
4.稀释加脱氧水量：
5.过滤酒量：
6.10°成品酒量：
7.酒花添加量：
8.酒花糟量：
设麦汁煮沸过程中干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%,则酒花糟量为：
9.湿糟量（设麦糟含水80%）：
10.酵母泥产量（酵母泥含水80%，产物转换率为2%）：
11.游离CO2生成量（发酵度为65%，浸出物均由麦芽糖组成），根据麦芽糖分解化学式，则：
式中：
44—CO2分子量；65%—啤酒的实际发酵度；
342—麦芽糖分子量；0.16—16度冷麦汁。
设每100L发酵液溶解0.5kgCO2，则发酵液中CO2含量：
游离CO2量为：
20℃时，CO2的密度为1.834kg/m3,则体积为：
12.空瓶用量（瓶损为1.0%，选用500ml空瓶）：
13.瓶盖损失率为1.0%，则瓶盖用量：
14.商标损失率为1.0%，则商标用量：
4.2.2生产100L8度淡色啤酒厂的物料衡算
由上述结果知，100kg原料（70%麦芽，30%大米）能生产8度啤酒859.90L，故可得下述结果：
1.混合原料量：
2.麦芽用量：
3.大米用量：
4.复合酶用量：
5.α-淀粉酶用量：
6.热麦汁（15°）量：
7.冷麦汁（15°）量：
8.发酵液（15°）量：
9.稀释加脱氧水量:
10.过滤酒量：
11.酒花添加量：
12.酒花糟量：
13.湿糖化糟量：
14.酵母泥量：
15.游离CO2量：
16.空瓶用量：
17.瓶盖用量：
18.商标用量：
4.2.3年产30万KL8度淡色啤酒厂糖化一次定额物料衡算。
设该厂全年工作日为210天，其中淡季糖化90天，旺季糖化120天，淡季每天糖化六批次，旺季每天糖化八批次，那么，全年共糖化1500批次。
糖化一次投料量：
1.麦芽用量：
（kg）
2.大米用量：
3.复合酶用量：
4.α-淀粉酶用量：
5.热麦汁量（15°）：
体积：
）
6.冷麦汁量（15°）：
7.发酵液量（15°）：
8.稀释加脱氧水量：
9.过滤酒量：
10.成品酒量：
11.酒花添加量：
12.酒花糟量：
13.湿糖化糟量：
14.酵母泥量：
15.游离CO2量：
16.空瓶用量：
17.瓶盖用量：
18.商标用量：
4.2.4年产30万KL8度淡色啤酒厂糖化一年定额物料衡算
1.投料量：
2.麦芽用量：
3.大米用量：
4.复合酶用量：
5.α-淀粉酶用量：
6.热麦汁量（15°）：
7.冷麦汁量（15°）：
8.发酵液量（15°）：
9.稀释加脱氧水量：
10.过滤酒量：
11.成品酒量：
12.酒花添加量：
13.酒花糟量：
14.湿糖化糟量：
15.酵母泥量：
16.游离的CO2量：
17.空瓶用量：
18.瓶盖用量：
19.商标用量：
4.2.4物料衡算数据统计表
表4.2年产30万千升8度啤酒厂发酵车间物料衡算表
物料名称
单位
100kg混合原料
100L8度淡色啤酒
糖化一次定额
30万KL啤酒生产
复合酶
kg
0.035
0.0041
8.14
12210
α-淀粉酶
L
0.009
0.0010
2.09
3141
混合原料
kg
100
11.63
23260
3.49×107
麦芽
kg
70
8.14
16280
2.44×107
大米
kg
30
3.49
6980
1.05×107
酒花
kg
0.45
0.05
105.17
1.58×105
热麦汁
L
462.59
52.58
105171.54
1.58×108
冷麦汁
L
443.11
51.53
103068.11
1.55×108
湿糖化糟
kg
88.08
10.24
20486.83
3.07×107
湿酒花糟
kg
1.36
0.16
315.51
4.73×105
发酵液
L
438.68
51.02
102037.43
1.53×108
稀释加脱氧水量
L
438.68
51.02
102037.43
1.53×108
过滤酒
L
868.59
101.01
202034.11
3.03×108
成品啤酒
L
859.90
100
200013.77
3.00×108
酵母泥
kg
1.77
0.21
412.27
6.18×105
CO2
m3
11.74
1.68
2729.59
4.09×106
空瓶量
个
1737
202
404028
6.06×108
瓶盖量
个
1754
204
408068
6.12×108
商标数
张
1754
204
408068
6.12×108
芽兼作糖化剂。
在该两锅内分别处理后，将双醒合并于糖化锅，然后按浸出法升温至糖化终了温度。
工艺流程图：
自来水18℃
糊化锅料水比1：
3.0料水比1：
2.6糖化锅
大米6980kg热水50℃麦芽16280kg
50℃（15min）45℃（60min）
95℃（20min）
100℃（15min）
混合醪
65℃（30min）
78℃（20min）
去发酵冷麦汁冷却沉淀煮沸过滤糖化结束
4.4热量衡算计算
4.4.1糖化用水耗热量为Q1
根据工艺，知：
糊化加水
糖化加水
糖化用水
设初水温度为18℃,糖化配料用水50℃,则糖化用水耗热量为:
4.4.2糊化过程糊化醪煮沸耗热量Q2
1.糊化锅中糊化醪由t0升温到100℃耗热量Q2′
其中,1.55-绝干谷物的比热容；4.18-水的比热容；
原料初始温度是18℃,热水为50℃,则糊化醪的初温t0:
糊化锅中糊化醪由t0升温到100℃耗热量Q2′
2.煮沸过程中蒸汽带走的热量Q2″
设糊化锅煮沸时间20min,蒸发量（煮沸强度）为每小时5﹪,则蒸发水量为:
其中：
I0-100℃水的汽化潜热为2257.2[KJ/（kg·K）]
3.大米醪煮沸耗热量（大米醪升温和第一次煮沸过程的热损失约为前二次耗热的12﹪）：
4.4.3糖化过程兑醪后耗热量Q3
1.糖化醪初始温度t0′
煮沸后的糊化醪量：
混合醪量：
兑醪后的比热容C混合醪：
兑醪后的初始温度t（设糊化醪煮沸后进入糖化锅的温度为100℃）：
2.混合醪糖化完成后升温至78℃过滤，耗热量Q3′
3.兑醪后耗热量Q3
实际生产中热损失约为Q3′的12%，则
4.4.4过滤槽中洗糟水耗热量Q4
设洗糟水
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