年產15萬噸啤酒工廠工藝設計20xx年本科畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 區里生活設施配套齊全，有居民區、學校、醫院、商店等基礎設施。 附近 有廣州新食代食品公司，高技食品廠，糖廠，包裝材料公司以及電熱廠 ， 這樣有利于廠方之間的公共資源利用， 這樣 可以 進一步 降低成本，提高利潤。 同時，可以和其他食品工廠合作，共同推銷產品，提升市場占有率。 總平面設計 總平面的設計的基本原則 和要求 總平面設計必須貫徹國家的各項方針，政策，在符合放火，衛生規范的前提下，盡可能節約用地，不占，少占農田；減少勞動強度，節 約建筑材料，具體應注意以下幾方面。 平面緊湊： 必須按設計任務書和選擇廠址報告進行設計，按不同的規模和類別結合周圍環境，布置上力求緊湊，節約用地。 布置合理： （ 1） 建筑物、構筑物的布置必須符合工藝流程要求，力求生產線略短，避免交叉和往返運輸，合理組織人流物流。 （ 2） 動力設施應接近負荷中心，以縮短管線，減少損耗。 （ 3） 根據生產性質不同，動力供應，貨運周轉，衛生防火等分區布置。 （ 4）車間應與食品衛生有影響的綜合車間，廢品倉庫、煤堆、大量煙塵或有 害氣體排出車間間隔一定的距離，主車間應設在鍋爐房的風 位；并把有大量煙塵排出的車間布置在廠區邊緣及常年主導風向的下側。 工廠占地面積的估算 估算該啤酒廠占地面積為 810 萬平方米 。 北京理工大學珠海學院 20xx屆 本科 生畢業 設計 7 3 工藝流程設計 本課題設計淡色啤酒，采用國家標準 GB4927－ 20xx 作為依據。 標準定義：淡色啤酒色度 3EBC～ 14EBC 的啤酒 [3]。 感官要求： 表 31 感官要求 項目 優級 一級 二級 外觀 透明度 清亮透明，允許有肉眼可見細微懸浮物和沉淀物（非外來異物） 濁度 ,EBC≤ 泡沫 形態 泡沫潔白細膩持久掛杯 泡沫較潔白細膩，較持久掛杯 泡沫尚潔白，尚細膩 泡持性， s≥ 瓶裝 200 170 120 聽裝 170 150 香氣和口味 有明顯的酒花香氣，口味純正，爽口，酒體協調，柔和，無異香，異味。 有較明顯的酒花香氣，口味純正，較爽口，酒體協調，柔和，無異香，異味。 有酒花香氣，口味較純正，無異味。 1） 對非瓶裝的“鮮啤酒”無要求 2） 對桶裝（鮮、生、熟）啤酒無要求 理化指標 表 32 理化指標 項目 優級 一級 二級 酒精度，％ (V/V)或〔％ (m/m) 〕≥ 大于，等于 1 176。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。 P 〔 〕 〔 〕 176。 P～ 176。 P 〔 〕 〔 〕 北京理工大學珠海學院 20xx屆 本科 生畢業 設計 8 等于、小于 176。 P 〔 〕 〔 〕 原麥汁濃度 ,176。 P≥ 大于、等于 176。 P X－ 等于、小于 176。 P X－ 總酸 mL/100mL≤ 大于、等于 176。 P 176。 P～ 176。 P 等于、小于 176。 P 二氧化碳 3） ,％（ m/m） ～ ～ 雙乙酰 mg/L 蔗糖轉化酶活性 4) 呈陽性 1) 不包括低醇啤酒 2) “ X”為標簽上標注原麥汁濃度，“－ ”或“－ ”為允許的負偏差。 3) 桶裝（鮮、生、熟）啤酒二氧化碳不的小于 ％（ m/m） 4) 僅對生啤酒和鮮啤酒有要求。 衛生標準 應符合 GB2758－ 1981 發酵酒衛生標準 表 33 啤酒微生物學指標 項目 指標 生啤酒 熟啤酒 細菌總數 /(個 /ml) 大腸菌群 /(個 /100ml) — 50 50 3 產品的原輔料介紹 啤酒釀造需要四種原料：大麥、酒花、水和酵母。這些原料的質量決定著所生產啤酒的質量。了解這四種原料的特性及其對工藝的影響，是對其進行加工處理的前提，只有這樣才能有針對的進行工藝控制。 大麥 大麥為啤酒釀造提供必須的淀粉，這些淀粉在啤酒廠的糖化車間被轉變成可發酵性浸出物。種植適合釀造啤酒的大麥品種非常重要，因為由這 些大麥制成的麥芽，浸出物含量很高。 大麥之所以適于釀造啤酒，是由于：①大麥便于發芽，并產生大量的水解酶類。②大北京理工大學珠海學院 20xx屆 本科 生畢業 設計 9 麥種植遍及全球。③大麥的化學成分適合釀造啤酒。④大麥是非人類食用的主糧。 按用途之別大麥可分為食用、飼料及釀造用三類。 按大麥籽粒在麥穗上斷面分配形態，可分為六棱大麥、四棱大麥和二棱大麥。 我國華北地區都種植六棱大麥，南方都種植二棱大麥。 大米 大米作為輔助原料，主要是為啤酒釀造提供淀粉來源，一般大米用量為 25％～ 45％。 大米淀粉含量比大麥，玉米高出 10％～ 20％，而蛋白質含量低于兩者 3％左右，因此用大米代替部分麥芽，可以 提高發酵醪糖濃度而幾乎不帶入含氮組分，使蛋白質和多酚類化合物在麥芽汁中的濃度相對減少，這樣既可提高出酒率，又對改善啤酒風味有利。但大米用量不宜過多，否則將造成酵母繁殖力差，發酵遲緩的后果。大米的淀粉顆粒小，且結構緊密，因此糊化困難，糊化時應加大用水量和使用麥芽或淀粉酶，以提高糖化收率。 酒花 酒花又稱蛇麻花、啤酒花等，它是雌雄異株，用于啤酒發酵的是成熟的雌花。酒花在啤酒中的作用：①賦予啤酒香味和爽口苦味。②提高啤酒泡沫的持久性。③使蛋白質沉淀，有利啤酒澄清。 ④酒花有抑菌作用，將它加入麥芽汁中能增強麥芽汁和啤酒的防腐能力。 水 啤酒生產用水主要包括加工水及洗滌、冷卻水兩大部分。加工用水中投料水、洗槽水、啤酒稀釋用水直接參與啤酒釀造，是啤酒的重要原料之一，在習慣上稱釀造水。洗酵母水、啤酒規律用水等也或多或少的會進入啤酒。 啤酒釀造水的性質，主要取決于水中溶解鹽類的種類和含量、水的生物學純凈度及氣味，它們將對啤酒釀造全過程產生很大的影響，如糖化時水解酶的活性和穩定性、酶促反應的速度、麥芽和酒花在不同含鹽水中溶解度的差別、鹽、單寧－蛋白質的絮凝沉淀、酵母的痕 量生長營養和毒物、發酵風味物質的形成等，最終還將影響但啤酒的風味和穩定性。 酵母 酵母是真菌類的一種微生物。在啤酒釀造過程中，酵母是魔術師，它把麥芽和大米中的糖分發酵成啤酒，產生酒精、二氧化碳和其他微量發酵產物。這些微量但種類繁多的發酵產物與其它那些直接來自于麥芽、酒花的風味物質一起，組成了成品啤酒誘人而獨特的感官特征。有兩種主要的啤酒酵母菌： 頂酵母 和 底酵母 。用顯微鏡看時，頂酵母呈現北京理工大學珠海學院 20xx屆 本科 生畢業 設計 10 的卵形稍比底酵母明顯。 頂酵母 名稱的得來是由于發酵過程中，酵母上升至 啤酒表面并能夠在頂部撇取。 底酵母 則 一直存在于啤酒內，在發酵結束后并最終沉淀在發酵桶底部。頂酵母 產生淡色啤酒，烈性黑啤酒，苦啤酒。 底酵母 產出貯藏啤酒和 Pilsner。 啤酒生產工藝流程圖 大米 → 粉碎 → 糊化 ← 水 ↘ ↓ 大麥 → 麥芽 → 粉碎 → 糖化 ↓ 水 → 過濾 → 麥糖 ↓ 酒花或其制品 → 煮沸 ↓ 酒花分離 → 酒花糖 ↓ 廢酵母 酵母 澄清 → 熱凝固物 ↖ ↓ ↓ 后發酵 ← 主發酵 ← 前發酵 ← 冷卻 → 冷凝固物 清洗 ← 空瓶或空罐 裝酒 → 滅菌 → 瓶裝或罐裝啤酒（熟啤酒） ↗ 過濾 ↘ 裝酒 → 滅菌 → 桶裝啤酒（熟啤酒） 刷洗和滅菌空桶 灌裝 成品啤酒（純生啤酒） 圖 31 啤酒生產工藝流程圖 北京理工大學珠海學院 20xx屆 本科 生畢業 設計 11 生產的工藝要點 啤酒的生產主要包括麥芽制備、麥汁制造、發酵、后處理及包裝四大工序，每一個部分都很重要。 麥芽的制備 大麥是釀制啤酒的主要原料，它在人工控制的外界條件下需經浸麥、發芽、干燥、除根的操作過程，生產上稱為 麥芽制造。麥芽是啤酒的靈魂，麥芽質量是否能達到合格的標準將直接影響啤酒的質量。 （ 1）選麥 好的麥芽先要選好的大麥。通常要求精選后的凈麥夾雜物不得超過％；麥粒的整齊度，即腹徑 以上麥粒要求達 93％以上；精選率一般為 85％～90％。 （ 2）浸麥 也叫浸漬，包括洗麥、浸麥和通風三個過程。浸麥主要是為了供給大麥發芽時所需要的水分，通過洗麥，除去浮麥，浸出皮殼中的色素、單寧和鹽類等有害物質，提高發芽的質量。 （ 3）催芽 催芽是在最后一次浸麥時或發芽初期，采用 ，對促 進與調節麥芽生長有良好的效果。 （ 4）發芽 大麥經過浸漬，吸收了一定的水分，使麥粒脫離休眠狀態，在適當的溫度和充足的空氣條件下，使之生成新鮮麥芽的過程被稱之為發芽。大麥發芽的方法按設置條件，可分為地板式、通風式、塔式和連續式等。 （ 5）干燥 干燥的作用是使綠麥芽的水分降低，發芽停止，從而便于去根和貯藏。但麥芽國那種并不只是一個簡單的水分蒸發過程，他還進行了復雜的生化變化。 （ 6）除根 經干燥后的麥根十分焦脆，只要稍加摩擦就能脫落。因此，出塔以后的干麥芽，須隨即把根除去 [4]。 麥汁的制造 麥 汁制造俗稱糖化，即指麥芽及輔料的粉碎，醪的糖化、過濾以及麥汁煮沸、冷卻的過程。其工藝指標控制的好壞對啤酒的穩定性、口感等技術指標起著決定性的作用。麥汁制造過程包括：原料的糊化、糖化，糖化醪的過濾，混合麥汁加酒花煮沸，麥汁處理 — 澄清、冷卻、通氧等一系列物理學、化學、生物化學的加工過程。 （ 1）麥芽及輔料的粉碎 麥芽及其輔料原料在進行糖化前必須先進行粉碎。粉碎是為了增加原料和水的接 觸面積，使原料及麥芽內可溶物質浸出，促進難溶物質溶解。原料粉碎 的程度和糖化制成麥汁的組成及原料利用率的高低有著密切的關系。粉碎時要控制麥北京理工大學珠海學院 20xx屆 本科 生畢業 設計 12 芽及其輔料適宜的粉碎度，有助于較好地處理質量較差的麥芽，降低麥皮的浸出物含量，加快糖化過程的物質溶解，縮短糖化時間，提高收率，使糖化過程的自動化操作處于最佳狀態。 （ 2）糖化 糖化是麥汁制備的最主要的部分。糖化是指將麥芽和輔料中高分子貯藏物質及其分解產物（淀粉、蛋白質、核酸、植酸鹽、半纖維素等及其分解中間產物），通過麥芽中各種水解酶類作用以及水和熱力作用，使之分解并溶解于水，此過程稱為“糖化”。糖化過程是原料的分解和萃取過程，它主要 是依靠麥芽中各種水解酶的酶促分解，而水和熱力作用是協助酶促分解和浸取過程。糖化過程是一個非常復雜的生化過程。 （ 3）糖化醪過濾 麥芽醪過濾就是要獲得澄清麥汁。麥芽醪的過濾包括如下三個過程：殘留在糖化醪中的耐熱性的α－淀粉酶，將少量的高分子糊精進一步液化，使之全部轉變成無色糊精和糖類，提高原料浸出物收率；從麥芽醪中分離出“頭號麥汁”；用熱水洗滌麥糟，洗出吸附于麥糟的可溶性浸出物，得到“二濾、三濾麥汁”。 （ 4）麥汁的煮沸和酒花的添加 麥汁的煮沸主要是為了蒸發多余水分，使麥汁濃縮到規定濃度；為了破壞酶的活力 ，防止淀粉酶等繼續作用，穩定可發酵性糖與糊精的比例，穩定麥汁組成；同時能達到麥汁滅菌，特別是乳酸菌等雜菌，避免發酵時產生酸敗，以保證最終產品的質量。 （ 5）麥汁的冷卻 麥汁煮沸定型后，必須立即進行冷卻，目的在于麥汁冷卻至定型溫度，適合酵母發酵的需要；充入一定量的氧氣以利酵母繁殖；除去麥汁煮沸及冷卻時凝聚的沉淀物和酒花，以利發酵和提高啤酒質量。冷卻要求時間短，麥汁無細菌且不渾濁，沉淀損失少，操作簡單。 發酵 將預先制備好的啤酒酵母接種于被冷卻的麥汁內，啤酒發酵便開始了。 發酵分前發酵、主發酵和后發 酵。所謂前發酵，實際上是接種酵母泥處于休眠階段（芽生率 0％），酵母和麥汁接觸后，有較長生長滯緩期，才能進入出芽繁殖細胞濃度達到 2107個 /ml 時，發酵麥汁表面開始起沫，此階段為前發酵。 主發酵是啤酒發酵的主要階段，也是啤酒發酵的第一階段，主要內容是啤酒酵母菌對以麥芽糖為主的麥汁進行發酵，生成酒精和 CO2 以及其他一些物質，以構成啤酒的主要成分。主發酵過程工藝的控制很重要，重點控制的是溫度、濃度和時間。三者互相制約，又相輔相成。 后處理及包裝 經過貯藏后的成熟 啤酒 ，其殘余酵母和蛋白質凝固物等沉積于貯 酒罐底部，少量仍懸浮于酒液中，必須經過過濾或分離將其除去，以得到清亮透明的啤酒。這樣既可使啤酒的北京理工大學珠海學院 20xx屆 本科 生畢業 設計 13 外觀富有吸引力，又可大大改善啤酒的生物穩定性與非生物穩定性。然后，才可進行包裝。啤酒過濾或分離的方法有：濾棉法、硅藻土法、板式過濾法、微孔薄膜過濾法、離心分離法。較合理的工藝是聯合方式處理，硅藻土法與離心分離法常作粗濾，板式過濾法和微孔薄膜過濾法作