啤酒 发酵课程设计
酒精发酵工程课程设计

酒精发酵工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解酒精发酵的基本原理,掌握发酵过程中微生物的作用及影响;2. 学生能掌握酒精发酵的主要设备、操作流程及控制参数;3. 学生能了解酒精发酵在生产生活中的应用及其对环境保护的意义。
技能目标:1. 学生能够独立进行酒精发酵实验,熟练操作发酵设备,并能解决实验过程中出现的问题;2. 学生能够通过观察、分析实验数据,合理调整发酵条件,提高酒精产量;3. 学生能够运用所学知识,设计简单的酒精发酵生产方案。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对生物技术的兴趣和热情,增强对科学研究的信心和责任感;2. 学生树立环保意识,认识到生物技术在资源利用和环境保护方面的重要性;3. 学生在团队协作中学会相互尊重、沟通与交流,培养合作精神和集体荣誉感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程以实验和实践为主,结合理论教学,注重培养学生的动手操作能力和科学思维。
课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生掌握酒精发酵的核心知识,提高实践技能,同时激发学生对生物技术的兴趣,培养其环保意识和团队协作精神。
通过本课程的学习,使学生能够更好地适应未来生物技术领域的发展需求。
二、教学内容1. 酒精发酵基本原理:微生物代谢、酵母菌的作用、发酵过程中物质的转化;教材章节:第二章 发酵工程基础2. 酒精发酵设备与操作:发酵罐的结构与功能、控制系统、操作流程;教材章节:第三章 发酵设备与控制3. 酒精发酵实验:实验目的、原理、方法、步骤、数据处理;教材章节:第四章 发酵实验技术4. 发酵条件优化:影响酒精发酵的因素、实验设计、结果分析;教材章节:第五章 发酵条件优化5. 酒精发酵在生产生活中的应用:酒精制品的种类、生产工艺、环保意义;教材章节:第六章 发酵工程应用6. 生物技术在环保中的应用:废物资源化、生物能源、减少污染;教材章节:第七章 生物技术与环境保护教学内容安排和进度:第一周:酒精发酵基本原理;第二周:酒精发酵设备与操作;第三周:酒精发酵实验(1);第四周:酒精发酵实验(2)及数据处理;第五周:发酵条件优化;第六周:酒精发酵在生产生活中的应用;第七周:生物技术在环保中的应用。
啤酒发酵工程系列实验

实验二啤酒发酵工程系列实验一、实验目的1、学习啤酒生产中麦芽汁的生产方法,掌握工艺流程;2、掌握菌种复壮纯化技术和实验室扩大培养技术;3、掌握啤酒发酵的主发酵和后发酵的工艺,了解发酵各阶段的变化特征。
二、实验原理麦芽汁浸出物中糖类占90%,其中葡萄糖和果糖占糖类的10%,蔗糖占5%,麦芽糖占40~50%,麦芽三糖占10~15% 低聚寡糖20~30%,少量的戊糖、戊聚糖等3~5%。
啤酒酵母的可发酵糖和发酵顺序:葡萄糖>果糖>蔗糖>麦芽糖>麦芽三糖。
啤酒酵母发酵可发酵糖类经EMP途径生成丙酮酸,丙酮酸无氧酵解产生酒精和CO2、同时还形成高级醇、挥发酯、醛类和酸类、连二酮类(VDK)、含硫化合物等一系列代谢产物,构成啤酒特有的香味和口味。
三、实验材料、仪器与试剂材料:麦芽,麦芽汁、啤酒酵母发酵菌液、酵母培养物等;仪器:水浴锅、烧杯、糖化槽、温度计、滤纸、漏斗、电炉、显微镜、血球计数板、盖玻片、恒温培养箱、生化培养箱、显微镜、麦芽汁平板、玻璃棒、糖度仪、滴定管、滴定管架、电炉、三角瓶、pH试纸等;试剂:碘、碘化钾、美蓝、亚甲基蓝、酒石酸钾钠、氢氧化钠、亚铁氢化钾、葡萄糖、盐酸等。
四、实验步骤1、协定法糖化试验1.1 实验室糖化器的准备由水浴锅和大烧杯组成糖化仪器,杯内用玻璃棒搅拌。
实验时杯内页面应始终低于水浴液面。
1.2 碘溶液(0.02mol/L)配制2.5g碘和5g碘化钾溶于水中,稀释到1000ml。
1.3 协定法糖化麦芽汁的制备和糖化时间的测定:取75克麦芽,粉碎,放入1000ml烧杯,加300ml46°到47°水,在45°水浴中保温1小时,加150ml70°的水保温3到4小时,2小时之后,每隔十分钟测淀粉,直到蓝色消失,加水使糖化杯内容物准确称量为675ml。
2、啤酒酵母的计数取清洁的血球计数板一块,在计数室上方加盖一张盖玻片,取稀释后的菌液一小滴,滴至盖玻片边缘,让菌液浸入计数室内,静置,先用低倍镜找到计数室的方格网,并移至视野中间,找到计数室位置,并看清中方格及小方格,有代表性的选择左上,左下,右上,右下,中间五个中方格计数。
啤酒 发酵课程设计,,

长春工业大学化学与生命科学学院生物工程专业《发酵工程》课程设计说明书一、总论1.1概论传统啤酒发酵工艺(1)主发酵又称前发酵,是发酵的主要阶段,也是酵母活性期,麦汁中的可发酵性糖绝大部分在此期间发酵,酵母的一些主要代谢产物也是在此期内产生的。
发酵方法分两类,即上面发酵法和下面发酵法。
我国主要采用后种方法。
下面重点介绍下面啤酒发酵法。
加酒花后的澄清汁冷却至6.5~8.0℃,接种酵母,主发酵正式开始。
酵,这是发酵的主要生化反母对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵,产生乙醇和CO2应。
主要步骤如下:①用直接添加法添加酵母在密闭酵母添加器内将回收的酵母按需要量与麦汁混匀(约1:1),用压缩空气或泵送入添加槽内,适当通风数分钟。
②酵母添加量添加量常按泥状酵母对麦汁体积百分率计算,一般为0.5%~0.65%,通常接种后细胞浓度为800万~1200万个/ml。
接种量应根据酵母新鲜度,稀稠度,酵母使用代数、发酵温度、麦汁浓度以及添加方法等适当调节。
若麦汁浓度高,酵母使用代数多,接种温度及酵母浓度低,则接种量应稍大,反之则少。
③发酵第一阶段又称低泡期。
接种后15~20小时,池的四周出现白沫,并向中间扩展,直至全液面,这是发酵的开始。
而后泡沫逐渐培厚,此阶段维持2.5~3天,每天温度上升0.9~1℃,糖度平均每24小时降1°Bx。
④发酵第二阶段又称高泡期。
为发酵的最旺盛期,泡沫特别丰厚,可高达25~30cm。
由于麦汁中酒花树脂等被氧化,泡沫逐渐变为棕黄色。
此阶段2~3天,每天降糖1~1.5%。
⑤发酵第三阶段又称落泡期。
高泡期过后,酵母增殖停止、温度开始下降,降糖速度变慢,泡沫颜色加深并逐步形成由泡沫、蛋白质及多酚类氧化物等物质组成的泡盖,厚度2~5cm。
此阶段2天,每天降糖0.5%~0.8%。
当12度酒糖度降至3.8~4°Bx时,即可下酒进入后发酵。
(2)后发酵后发酵又称贮酒,其目的是完成残糖的最后发酵,增加啤酒的稳定性,饱充CO2,充分沉淀蛋白质,澄清酒液;清除双乙酰、醛类及H2S等嫩酒味,促进成熟;尽可能使酒液处于还原状态,降低氧含量。
啤酒糖化发酵课程设计说明书

啤酒糖化发酵工艺设备课程设计说明书作者:刘啟香学号:2012304030102院系:化学工程学院专业:生物工程题目:青海省海南藏族自治州年产25万吨11°浅色啤酒厂糖化发酵工艺设备设计重点设备——煮沸锅指导教师:魏群刘月华2015年11月吉林摘要摘要本设计设计生产年产25万吨11度淡色啤酒,酿造原辅料分别采用65%的麦芽,35%的大米。
主要从啤酒在国内外的发展、厂址选择、原辅料选择、环保等方面入手,注重对啤酒生产过程中,糖化发酵工艺条件的优化、物料衡算和设备选型等方面进行了阐述,以及重点设备煮沸锅的改良,煮沸时酒花分三次添加。
糖化方法采用双醪二次煮出糖化法,在糖化过程中采用程序升温进行蛋白质休止,增加一次分醪煮沸对强化蛋白质分解,促进凝固氮的去除非常有利;发酵方法采用大型露天锥形发酵罐法,发酵周期为20天。
关键词:工艺条件;物料衡算;煮沸锅;设备选型AbstractAbstractThis design design production capacity of 250000 tons of 11 degrees beer, brewing raw materials, respectively, using 65% malt, rice by 35%.Mainly from the development of beer at home and abroad, such as site selection, choice of raw materials, environmental protection, pay attention to in the process of beer production, saccharifying fermentation optimization of process conditions, material balance and equipment type selection and so on are expounded, and the key of improving equipment boiling pot, hop when boiling add three times.Saccharification method adopts double mash secondary boiled mash method, used in the process of saccharification temperature programmed resting on protein, increase a boiling points mash to strengthen protein decomposition,promote coagulation of nitrogen removal is very good;Fermentation method by using large open-air cylindro-conical fermenter, fermentation period for 20 days.Key words:Process conditions;Material balance ;Boiling pot;Equipment selection摘要目录目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 啤酒工业发展简史 (1)1.1.1 国外啤酒工业发展史 (1)1.2 啤酒工业发展现状 (1)1.3 我国啤酒行业发展前景 (2)1.3.1 啤酒消费量仍保持增长 (2)1.3.2 啤酒生产技术及装备水平不断优化 (2)1.3.3 啤酒进出口负增长,未来变化不明显 (2)1.3.4 啤酒企业结构向集团化、股份制转型 (2)第2章设计概论 (4)2.1 设计指导思想 (4)2.2 厂址选择 (4)选在青海省海南州贵德县近郊处 (4)2.2.1 自然条件 (4)2.2.2 技术经济指标 (5)2.3 生产方法、工艺流程、工艺条件 (5)2.3.1 生产方法 (5)2.3.2 工艺流程 (5)2.3.3 工艺条件 (5)2.4 原料来源及标准 (8)2.4.1 原辅料的来源 (8)2.4.2 原辅料质量标准 (9)2.4.3 水质要求 (9)2.4.3 产品的质量标准 (10)2.5 环保措施 (10)2.5.1污水处理原则、方法和效果 (10)2.5.2 副产物综合利用 (11)第3章车间平面布置及说明 (12)参考文献 (14)结束语 (14)第1章绪论第1章绪论1.1 啤酒工业发展简史啤酒是世界上古老的酒种之一。
8度啤酒发酵课程设计

8度啤酒发酵课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握8度啤酒发酵的基本原理,包括酵母的种类、发酵过程及影响发酵的因素。
2. 学生能够了解8度啤酒的原料选择、酿造工艺及其对啤酒风味的影响。
3. 学生能够掌握8度啤酒质量评价的标准和方法。
技能目标:1. 学生能够独立完成8度啤酒的酿造实验,包括原料处理、酵母接种、发酵过程控制等。
2. 学生能够运用所学知识分析和解决8度啤酒发酵过程中出现的问题。
3. 学生能够运用质量评价标准对8度啤酒进行品鉴和评价。
情感态度价值观目标:1. 学生通过参与8度啤酒发酵实验,培养对生物技术及食品科学的兴趣和热情。
2. 学生能够认识到食品安全、质量控制的重要性,树立正确的食品安全观念。
3. 学生在合作学习的过程中,培养团队协作精神和沟通能力。
课程性质:本课程为生物技术专业选修课程,结合理论与实践,注重培养学生的实际操作能力。
学生特点:学生已具备一定的生物学基础知识,对实验操作感兴趣,但需加强理论知识与实践技能的相结合。
教学要求:教师应注重启发式教学,引导学生主动参与实验,提高学生的动手能力和解决问题的能力。
同时,关注学生的情感态度价值观的培养,使学生在学习过程中形成良好的科学素养。
通过课程目标的实现,为学生未来从事相关领域工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面:1. 理论知识:- 啤酒发酵原理:介绍酵母的种类、生长特性以及发酵过程。
- 原料选择与处理:讲解啤酒酿造过程中所需原料的种类、质量要求及处理方法。
- 酿造工艺:分析8度啤酒的酿造工艺流程、发酵条件及其对风味的影响。
- 质量评价:阐述8度啤酒的质量评价标准、方法及影响产品质量的因素。
2. 实践操作:- 酿造实验:指导学生完成8度啤酒的酿造实验,包括原料处理、酵母接种、发酵过程控制等。
- 品鉴训练:组织学生进行8度啤酒的品鉴活动,培养学生的品酒技能。
3. 教学大纲与教材章节:- 教学大纲:明确课程的教学目标、教学内容、教学方法、评估方式等。
五-啤酒发酵实验

1~1.5h。其间要经常搅拌。
5.麦汁冷却、接种。
停火后,沿着锅壁顺着一个方向搅拌,锅底中间会出 现沉淀物。静置,把热麦汁趁热缓缓倒入灭过菌试剂 瓶(8层纱布包扎),尽量减少沉淀物进入。 在麦汁冷却到室温后加入啤酒酵母,这个过程容易染 菌,须在酒精灯火焰保护下加入
6.主发酵 10 ℃发酵5~6d。发酵结束制成嫩啤酒。观察主 发酵过程中的变化,并且做好实验记录。
3.发酵—主发酵
主发酵:在冷却的麦汁中加入啤酒酵母使其发 酵,麦汁中的糖分分解为酒精和二氧化碳,大 约7-10d后,生成“嫩啤酒” 的过程。 主发酵整个过程分为:酵母繁殖期,起泡期, 高泡期,落泡期和泡盖形成期。
3.发酵—后发酵
后发酵又称后熟,是将主发酵后除去大量沉淀 酵母的嫩啤酒平缓的送至贮酒罐中,在低温下 贮存的过程。 目的:
三、啤酒发酵的原料
水
大麦:大麦提供啤酒酿造所必需的浸出物和适 量的蛋白质,大麦含水12%~20%,含干物质 80%~88%。
辅料:玉米或大米淀粉。 降低成本
酒花:啤酒花可以赋予啤酒爽口的苦味和特有 的香味,促进蛋白质凝固,提高啤酒的非生物 稳定性,此外还有利于啤酒泡沫和起到抑菌作 用。
1.麦芽粉碎 用谷物粉碎机粉碎,使粗细比例控制在1:2.5, 同时使表皮破而不碎。必要时可稍稍回潮后再 粉碎。
2.糖化:采用浸出糖化法(纯粹利用酶的生化 作用进行糖化的方法)
每实验台称500g麦芽加入2500ml水,分入四个烧
杯中于水浴锅上加热,使水浴锅中的液面高于烧杯 中的液面。
糖化流程:35~37℃,保温30min→50~52
麦汁过滤
大学酿造啤酒课程设计

大学酿造啤酒课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能掌握酿造啤酒的基本原理,理解麦芽、啤酒花、酵母和水质在啤酒酿造过程中的作用。
2. 学生能了解啤酒的种类、风格及其代表性酿造工艺。
3. 学生能掌握啤酒酿造过程中的关键参数,如温度、时间、pH值等,并理解其对啤酒品质的影响。
技能目标:1. 学生能独立完成麦芽的制备、糖化、发酵和啤酒的包装等酿造过程。
2. 学生能熟练使用酿造设备,进行啤酒酿造实践操作。
3. 学生能通过品尝、分析,评估啤酒品质,并提出改进措施。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对酿造啤酒的热爱,增强对传统酿造工艺的尊重和保护意识。
2. 学生树立食品安全观念,注重酿造过程中的卫生和安全。
3. 学生培养团队协作精神,学会在酿造过程中与他人沟通、协作,共同解决问题。
课程性质:本课程为实践性课程,结合理论教学,注重培养学生的动手能力和实际操作技能。
学生特点:大学阶段学生具有较强的自主学习能力、动手能力和创新意识。
教学要求:教师应引导学生主动参与实践,注重理论与实践相结合,提高学生的酿造技能和综合素质。
通过课程学习,使学生具备独立酿造啤酒的能力,为未来从事相关工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 酿造啤酒的基本原理:包括麦芽的制备、糖化过程、发酵原理、啤酒的成熟与后熟过程。
教材章节:第一章 酿造啤酒的基本原理2. 啤酒原料与工艺:介绍麦芽、啤酒花、酵母、水质等原料的选择和使用,以及不同种类啤酒的酿造工艺。
教材章节:第二章 啤酒原料与工艺3. 酿造设备与操作:学习酿造设备的使用、维护与操作方法,包括糖化锅、发酵罐、冷却器等。
教材章节:第三章 酿造设备与操作4. 啤酒酿造实践:分组进行酿造实践,从麦芽制备到啤酒包装,体验整个酿造过程。
教材章节:第四章 啤酒酿造实践5. 啤酒品质评估:学习如何品尝、分析啤酒,评估其品质,并提出改进措施。
教材章节:第五章 啤酒品质评估6. 酿造过程中的食品安全与质量控制:强调酿造过程中的卫生、安全和质量控制措施。
发酵工程 12度淡色啤酒课程设计 最终版

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长春工业大学化学与生命科学学院生物工程专业《发酵工程》课程设计说明书一、总论1.1概论传统啤酒发酵工艺(1)主发酵又称前发酵,是发酵的主要阶段,也是酵母活性期,麦汁中的可发酵性糖绝大部分在此期间发酵,酵母的一些主要代谢产物也是在此期内产生的。
发酵方法分两类,即上面发酵法和下面发酵法。
我国主要采用后种方法。
下面重点介绍下面啤酒发酵法。
加酒花后的澄清汁冷却至6.5~8.0℃,接种酵母,主发酵正式开始。
酵,这是发酵的主要生化反母对以麦芽糖为主的麦汁进行发酵,产生乙醇和CO2应。
主要步骤如下:①用直接添加法添加酵母在密闭酵母添加器内将回收的酵母按需要量与麦汁混匀(约1:1),用压缩空气或泵送入添加槽内,适当通风数分钟。
②酵母添加量添加量常按泥状酵母对麦汁体积百分率计算,一般为0.5%~0.65%,通常接种后细胞浓度为800万~1200万个/ml。
接种量应根据酵母新鲜度,稀稠度,酵母使用代数、发酵温度、麦汁浓度以及添加方法等适当调节。
若麦汁浓度高,酵母使用代数多,接种温度及酵母浓度低,则接种量应稍大,反之则少。
③发酵第一阶段又称低泡期。
接种后15~20小时,池的四周出现白沫,并向中间扩展,直至全液面,这是发酵的开始。
而后泡沫逐渐培厚,此阶段维持2.5~3天,每天温度上升0.9~1℃,糖度平均每24小时降1°Bx。
④发酵第二阶段又称高泡期。
为发酵的最旺盛期,泡沫特别丰厚,可高达25~30cm。
由于麦汁中酒花树脂等被氧化,泡沫逐渐变为棕黄色。
此阶段2~3天,每天降糖1~1.5%。
⑤发酵第三阶段又称落泡期。
高泡期过后,酵母增殖停止、温度开始下降,降糖速度变慢,泡沫颜色加深并逐步形成由泡沫、蛋白质及多酚类氧化物等物质组成的泡盖,厚度2~5cm。
此阶段2天,每天降糖0.5%~0.8%。
当12度酒糖度降至3.8~4°Bx时,即可下酒进入后发酵。
(2)后发酵后发酵又称贮酒,其目的是完成残糖的最后发酵,增加啤酒的稳定性,饱充CO2,充分沉淀蛋白质,澄清酒液;清除双乙酰、醛类及H2S等嫩酒味,促进成熟;尽可能使酒液处于还原状态,降低氧含量。
下面介绍下面啤酒发酵法的后发酵。
①下酒将主酵嫩酒送至后酵罐称为下酒。
下酒时,应避免吸氧过多,为此先将贮酒罐充满无菌水,在用CO2将无菌水顶出,当CO2充满时再由贮酒桶底部进酒液。
此外,要求尽量一次满罐,留空隙10~15cm,以防止空气进入酒液。
如果酒液被CO2饱和,由于有CO2溢出,氧则难溶于酒液中。
否则啤酒中存在过多的溶解氧易引起氧化混浊,并产生氧化味。
②管理下酒后,先开口发酵,以防CO2过多,酒沫涌出,2~3天后封罐。
下酒初期室温2.8~3.2℃,若是外销酒,一个月后逐渐降至0~1℃。
温度前高后低目的在于先使残糖发酵,随后澄清。
注意不能将不同酒龄的酒液共存一室,否则温度要求互相矛盾,无法控制室温。
一般老工艺12°Bx外销酒贮酒时间为60~90天,内销酒为35~40天。
贮酒期间,用烧杯取样观察,通常7~14天罐内酵母下沉。
若长期酒液不清,应镜检。
若是酵母悬浮,则是酵母凝聚性差;若是细菌混浊,则属细菌污染,通常无法挽救,只能排放;若是胶体混浊,原因是麦芽溶解度差,糖化蛋白分解不良,煮沸强度不够,冷凝固物分离不良等因素造成。
圆筒体锥底立式发酵罐(简称锥形罐),已广泛用于上面或下面发酵啤酒后生产。
锥形罐,可单独用于前发酵或后发酵,还可以将前,后发酵合并在该罐进行(一罐法)。
这种设备的优点在于能缩短发酵时间,而且具有生产上的灵活性,帮能适合于生产各种类型啤酒的要求。
目前,国内外啤酒工厂使用较多的是锥形发酵罐这种设备一般置于室外。
冷媒多采用乙二醇或酒精溶液。
也可使用氨作冷媒,优点心能耗低。
采用的管径小,生产费用可以降低。
最终沉积在锥底的酵母,可打开锥底阀门,把酵母排出罐外,部分酵母留作下次待用,安全阀和玻璃视镜。
影响发酵设备造价的因素主要包括发酵设备大小,形式,操作压力及所需的新华通讯社却工作负荷,容光焕发器的形式主要指其单位容光焕发积所需的表面积,这是影响造价的主要因素。
罐的高度与直径的比例为1.5-6:1.常用3:1或4:1.罐内真空主要是系列的发酵罐在密闭条件下转罐可进行内部清洗时造成成的,由于型发酵罐在工作完毕后放料的速度很快.有可能造成成一定期负压,另外即便函罐内留学生存一部分二氧化碳.在进行清洗时,二氧化碳有被子除去的可能所以也可能造成真空。
由于清洗液中含有碱性物质能与二氧化碳起反应而除去罐内气体。
结构及特点啤酒发酵罐是啤酒厂的主要设备之一,其发酵温度控制是依靠调节冷却系统的冷却流量来实现。
目前国内外较多采用罐体外壁的夹套通入低温酒精水冷却罐内发酵液,而酒精水的降温是通过液氨蒸发来冷却的,其缺点是需要酒精水的中间换热循环。
而本产品对目前现有的啤酒发酵罐,作了进一步发展和改进,其主要特点如下:⑴把大罐的夹层当作蒸发器,液氨直接在夹套内蒸发,利用其气化潜热冷却罐内的啤酒液,从而省却了酒精水的中间换热循环,节省能耗12%以上。
⑵把夹套当作蒸发器,由于夹套内的压力比酒精水系统的要高,为此,设置了安全可靠、合理、结构新颖的蜂窝结构夹套,夹套与筒体组成的蜂窝状结构,其强度和刚度相互得到了提高。
夹套焊缝可减少30%。
⑶夹套做成分片式,与筒体的焊接完全避开筒体的纵、环向焊缝,避免了氨通过焊缝往罐内啤酒液泄漏的可能性。
克服了其它夹套的缺点。
⑷可选用碳钢或不锈钢材料,便于现场制造,降低制造成本,节省投资费用。
⑸本产品占地面积小,并可避免使用酒精水冷却系统带来的酒精挥发对大气带来的污染,符合环保产品要求.⑹该设备底座可采用钢架结构和混凝土结构,定货时可根据用户确定。
1.2设计依据1.2.1长春工业大学生物工程课程设计指导书。
1.2.2长春工业大学生物工程课程设计任务书。
1.2.3《发酵工程与设备》、《发酵工艺原理》、《发酵工厂工艺设计概论》、《化工工艺设计手册》及生物工程专业基础理论课本等参考资料。
1.3设计指导思想1.3.1尽量采用先进的生产技术与设备,认真吸取和借鉴国内外各种产品生产的成熟新工艺、新技术、新设备。
1.3.2合理利用资源,节约能量,消耗指标。
1.4设计范围1.4.1确定工艺流程及生产操作条件1.4.2工艺及主要设备计算(物料衡算、设备计算)1.4.3绘制生产工艺流程图1.4.4编制课程设计说明书二、生产工艺2.1产品产量及方案产量:年产啤酒67000吨产品品种:12°淡色啤酒2.2生产方法的选择工艺方法:利用麦芽、大米、啤酒花为原料,采用国内外比较先进的、成熟的二次煮出糖化法,添加啤酒酵母,采用锥形罐一罐法发酵,是目前最成熟、最典型的啤酒生产工艺。
啤酒生产全厂工艺流程简图:大米→湿粉碎→糊化粉碎酒花↓↑ ↓麦芽→湿粉碎→糖化→过滤→煮沸→旋涡沉淀↓酵母→培养→扩大培养→锥形罐发酵←充氧←麦汗冷却↓ ↑ ↓酵母→贮存硅藻土过滤→纸板过滤↓灌装←过冷←清酒罐↓杀菌→贴标→装箱→入库→出厂2.3主要工艺参数年生产天数:300天原料利用率:98.5%麦芽水分:6%大米水分:13%无水麦芽浸出率:75%无水大米浸出率:92%麦芽、大米配比:65%:35%啤酒总损失率:11.3%其中:冷却损失:5.1%发酵损失:2.0%过滤损失:1.2%包装损失:3.0%糖化温度:65-68℃每批糖化醪操作时间:3-4h酵母添加量:0.5-0.8%锥形罐装料系数:85%发酵温度:9℃主发酵时间:3-5d双乙酰还原温度:12℃贮酒温度:-1~0℃发酵操作周期:25d灌装班次2班(每班8h)2.4物料衡算表1 主要物料及动力衡算表(12°淡色啤酒)序号名称规格单位产品消耗指标年用量单位数量单位时天年1 麦芽含水≤5%kg/t 117 t 1.088 26.1 78392 大米含水≤13%kg/t 63 t 0.588 14.1 42213 啤酒花含水≤10%kg/t 1.2 t 0.011 0.3 80.44 瓶盖个/t 2080 万个 1.936 46.5 139365 商标张/t 2080 万张 1.936 46.5 139366 瓶损640ml 个/t 40 万个0.037 0.9 2687 硅藻土t/t 0.002 t 0.017 0.4 1348 瓶装纸箱个/t 85 万个0.079 1.9 5709 热麦汁量t/t 1.123 t 10.450 250.8 75241m3/t 1.114 m310.367 248.8 74638 10 冷麦汁量m3/t 1.057 m39.838 236.1 7081911 发酵酒收量m3/t 1.036 m39.642 231.4 6941212 过滤酒收量m3/t 1.024 m39.529 228.7 6860813 成品酒产量m3/t 0.993 m39.242 221.8 66531序号名称规格单位产品消耗指标年用量单位数量单位时天年t/t 1.000 t 9.304 223.3 6700014 水t/t 16 t 148.888 3573.3 107200015 电kWh/t 120 kWh 1116.667 26800 804000016 汽kg/t 600 t 5.583 134 40200三、设备选择3.1主要工艺设备选型计算(1)发酵罐容积计算根据啤酒生产工艺,二次煮出糖化法为间歇生产,因锥形罐容量较大,糖化冷麦汁需分批在24小时内满罐。
年生产天数300天,旺季每天糖化6次,而淡季每天糖化4次,考虑到生产的灵活性,选取每天4批次糖化冷麦汁量为发酵罐的有效容积:V有效=1.057×67000/300=236.1m3发酵罐的填充系数为Ф=0.85,则全容积为:V全=V有效/Ф=277.8 m3发酵罐采用椭圆封头、圆形筒体和圆锥形底,则V全=(π/6)D2h a+(π/4)D2h b+(π/4)D2H+(1/3)(π/4)D2h1取筒体H=2D,封头高h a=(1/4)D,封头折边高h b=50mm,圆锥形底角60°,圆锥形底高h1(D/2)/tan30°=0.866D,代入上式得V全=1.929D3+0.0393D2=277.8为方便计算,封头折边可忽略不计,则有V全=1.929D3=277.8解得D=5.242m,取D=5.2m,筒体H=2D=10,封头高h a=(1/4)D=1m,验算全容积:V'全=0.524×5.22×1+0.785×5.22×0.05+0.785×5.22×10+0.262×5.23×0.866=14.17+1.06+212.26+31.90=259.39m3 <277.8 m3可增加筒体高H=11m,V'全=280.62 m3 >277.8m3(2)发酵罐个数确定设发酵周期为25天,每天加料1罐(糖化4次),发酵罐个数为:N=1×25+1=26个(其中1个备用),年产量为67000t。