年产12万吨浅啤酒的工厂工艺设计
1 前言
1.1 啤酒制备工艺简介
啤酒是以大麦为主要原料的酿造酒,经粉碎,糖化,发酵等工序制得。啤酒生产过程分为麦芽制造、糖化、前发酵、后发酵、过滤灭菌、包装等几道工序。
麦芽制造:大麦浸渍吸水后,在适宜的温度和湿度下发芽,发芽时产生各种水解酶,如蛋白酶、糖化酶、葡聚糖酶等,这些酶可将麦芽本身的蛋白质分解成 肽和氨基酸,将淀粉分解成糊精和麦芽糖等低分子物质。发芽到一定程度,经过干燥,制成水份含量较低的麦芽。
糖化:麦芽经过粉碎,加入温水,在一定的温度下,利用麦芽本身的酶制剂,进行糖化(主要将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖),为了降低生产成本,还可以加入一定比例的辅料(大米、玉米、糖浆等)。制成的麦芽醪,进行过滤,得到麦芽汁,送入麦汁煮沸锅中,将多余的水分蒸发掉,并加入酒花。最后沉淀冷却充氧,为发酵做好充分的准备。
发酵:麦芽汁经过冷却后,加入酵母菌,输送到发酵罐中,开始发酵。传统工艺分为前发酵和后发酵,分别在不同的发酵罐中进行,现在流行的作法是在一个罐内进行前发酵和后发酵。前发酵主要是利用酵母菌将麦芽汁中的麦芽糖转变成酒精,后发酵主要是产生一些风味物质,排除掉啤酒中的异味,并促进啤酒的陈熟,这一期间,控制一定的罐内压力,使后酵时产生的二氧化碳保留在啤酒中。
过滤灭菌:经过15天左右的发酵,将啤酒进行过滤,除去啤酒中的酵母菌和微小的颗粒,再进行低温冷却,进入清酒罐。
包装:包装方式主要有瓶装和罐装,还有桶装等。
1.2 设计的内容与依据
1.2.1 设计题目
年产12万吨浅啤酒的工厂工艺设计
啤酒工艺流程1.2.2 课题来源
1.2.3 设计要求
1.2.3.1 编写设计说明书
(1) 厂址选择及论证
(2)总体行业生产状况及水平,生产工艺流程选定及论证
(3)生产的物料衡算并列表
(4)水(地下水)、电(工业用电)、汽、冷、风及热量平衡计算
(5)主要工艺设备选型及计算(以国产设备为主)并列出全厂设备一览表
(6)人员组织及管理
(7)环境保护和三废治理方案和措施(参照有关国家标准进行)
(8)相关经济概算(重点是单产消耗和成本概算)
1.2.3.2 设计图纸
(1)工厂布置图3张:全厂平面布置图、制麦车间平面布置图,制麦车间立面图
(2)工艺流程图3张:制麦工艺流程图、糖化工艺流程图、发酵工艺流程图
1.3 厂址选择和论证
1.3.1 选择地点:
本厂选在河北省新乐。
1.3.1.1 气候条件:
石家庄地处大陆性季风气候区,冬季寒冷干燥,多西北风,夏季炎热干燥,多东南风,春秋温和。由风玫瑰图可知,该地区的主导风向为东南风。
新乐是石家庄的郊县,位于石家庄的东北角。夏季产量高,正处于风的下游阶段,因此选在此处,不会给居民造成污染。
1.3.2 厂址论证:
新乐市位于河北省中部,南距石家庄39公里,北距北京240公里、天津300公里。地理位置优越,交通便利,历史上称之谓“,三辅重地”。
京广、朔黄两条铁路、纵横贯穿全境,交通便利,有利于产品的销售。人口密集,有着广阔的消费市场。 地势平坦,有利于工厂总平面布置; 而且可用地面积广阔,土地的征用符合一系列的法规,地下水储量大,埋藏浅,水质优良,适合啤酒生产。
1.4 原辅料及成品
1.4.1 原料
主要原料为:大麦
1.4.1.1 来源:澳麦
澳麦的特点:颗粒粗短,粒大,有光泽,背内少痕迹,麦皮薄,总氮含量适中,浸出率高,溶解性好,库值适中。
采用品种优良的二棱大麦。
其特点为:麦粒肥大饱满,泽淡黄,新鲜,用它制麦无水敏性,发芽率高,溶解好,浸出率高,溶解性好,浸出率一般高到78%以上,蛋白质含量一般为11%左右,酿造性好,发酵度高,泡沫性好,细腻持久。
优良酿造大麦品种的特点:
(1)粒大饱满,皮薄,浅,体型短
(2做梦梦到死人)高产,低肥,抗病毒
(3)成熟期早,休眠期短,浸出率高
(4)粒重量高,二棱大麦不低于42克,六棱大麦不低于34克
(5)粉状颗粒,在80%以上
(6)吸水能力强,72小时浸渍水分应达47.5%以上
(7)蛋白质含量适中,二棱大麦9-11%,六棱大麦10-12%
(8)大麦和制成麦芽的酶活性高
(9)发芽率不低于95%,溶解良好,制麦收得率高
我国啤酒大麦质量标准见表1.1
表1.1 我国二棱大麦质量标准
项目 等级 | 一级 | 二级 | 三级 |
外观 | 淡黄,具有光泽, 无病斑粒,无霉味 和其它异味 | 淡黄,具有光泽, 无病斑粒,无霉味 和其它异味 | 黄,无病斑粒, 无霉味和其它异味 |
千粒重量(g) | ≥40 | ≥35 | ≥32 |
夹杂物(%) | ≤1 | ≤1.5 | ≤2 |
发芽率(%) | ≥95 | ≥90 | ≥85 |
水分(%) | ≤13 | ≤14 | ≤14 |
无水蛋白质(%) | ≤12 | ≤13 | ≤14 |
1.4.1.2 大麦的储藏
大麦与其它许多植物种子一样,具有特殊的休眠机制,新收获的大麦不但发芽率低,而且发芽不均匀,须经过6~8个星期的后熟期才能正常的发芽力。本厂采用 立仓储藏大麦,在立仓中设有通风管道,温度自动记录仪和喷药器的辅助装置。
1.4.2 辅料:
辅料选用大米
1.4.2.1 来源:山东
规格要求:水分愈低愈好,粉碎愈细愈好,不得含有整粒大米,粉碎物品公斤重量为80~90kg/hl。
1.4.2.2 论证说明
我国盛产大米,大米淀粉含量高于其他谷类,添加大米的啤酒泽浅,口味清爽,泡沫细腻,酒花香味突出,非生物稳定性较好,特别适宜制造下面发酵的淡啤酒。
虽然玉米,大麦、小麦都可以做辅助原料,但是它们都有其不足之处,由于玉米富含油脂,破坏啤酒的泡特性,减弱起泡能力,且产生异味。此外,油脂在贮藏的过程中易氧化,产生不良口味,不能长期存放。用小麦、大麦做辅料,其用量低,而且制成麦汁粘度高。
1.4.3 酒花
1.4.3.1 来源:新疆
规格要求:中华人民共和国国家标准。
本厂采用酒花颗粒和酒花制品(酒花浸膏)。
1.4.3.2 论证说明
酒花的功能是赋予啤酒香味和爽口苦味,增进啤酒花特性和稳定性,和麦汁共沸时促进蛋白质凝固,有利于澄清,增加麦汁和啤酒的防腐蚀能力。
酒花制品的优点:(1交通肇事罪的认定)贮运体积大大缩小;(2)可用常温保存;(3)减少麦汁损失;(
4)可准确的控制苦味质含量;提高酒花利用率;
1.4.4 水
1.4.4.1 来源:地下深井水
1.4.4.2 论证说明
地表水容易受到工农业废水及生活污水污染,因此本厂选用地下水。
1.4.5 成品啤酒
1.4.5.1 品种:12°Bx、11°Bx淡啤酒
1.4.5.2 规格要求: 见表1.2啤酒感官指标、表1.3啤酒理化指标
表1.2啤酒感官指标
项目 | 优级 | 一级 | 二级 | ||
外观 | 透明度 | 清凉透明无明显悬浮物和沉淀物 | 澄清、较透明 | ||
浊度 | ≤1.0 | ≤1.5 | ≤2.0 | ||
泡沫 | 形态 | 泡沫洁白细腻持久挂杯 | 泡沫洁白细腻较持久挂杯 | 泡沫较洁白 | |
泡持性 | 瓶装 | ≥210 | ≥180 | ≥120 | |
罐装 | ≥180 | ||||
度(EBC) | 14° | 5.0~11.0 | 5.0~14.0 | ||
12°11°10° | 5.0~9.5 | 5.0~11.0 | 5.0~12.0 | ||
8° | 5.0~12.0 | ||||
香气和口味 | 有明显酒花香气,爽口,酒体协调柔和,无异香异味 | 有明显酒花香气,口味纯正,较爽口协调,无异香异味 | 有酒花香气,口味较纯正,无异味 | ||
表1.3 啤酒理化指标
一条叫王子的狗
级别 | 优级 | 一级 | 二级 |
酒精含量% | ≥3.7 | ≥3.5 | ≥3.5 |
原麦汁浓度% | qq三国国令任务12±0.3 | ||
总酸Ml/100mL | ≤2.6 | ||
二氧化碳% | ≥4.0 | ≥0.38 | ≥0.35 |
双乙酰mg/L | ≤0.13 | ≤0.15 | ≤0.20 |
1.4.6 保质期
瓶装,罐装熟啤酒保质期不少于120天(优,一级)60天(二级)瓶装鲜啤酒保质量期不少于7天,罐装,桶装鲜啤保质期不少于3天。
1.5 啤酒厂的环境措施
1.5.1 副产物的处理
麦芽制造和啤酒酿造生产过程中主要的副产品有:麦芽的麦根、糖化的麦糟、冷却的沉淀蛋白质、发酵的酵母和CO2等,麦糟及沉淀蛋白可做饲料;麦根和酵母可利用其所含有效成分,制造药品;念奴娇赤壁怀古赏析CO2可回收再利用。
1.5.2 废水处理:
废水处理应根据当地市政府要求进行,采用好气性的生物处理系统,利用细菌充分分解有机物。其处理过程大致为:废水流量的平衡;筛分去除固形物;加营养盐和调节PH值;废水的第一次沉降;生物氧化作用;废水的第二次沉降;污泥的排除。
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