本科生毕业设计年产10万吨啤酒厂设计

姓名

学号

专业食品科学与工程班级

指导教师

学部食品与环境学部答辩日期

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（一）

姓名学号专业

班级

05-D

总

成绩

毕业论文（设计）题目：年产10万吨啤酒厂设计

答

辩

委

员

会

评

语

答辩成绩

主任签字：年月日答辩委员会成员签字

学部

毕业

论文

（设

计）领

导小

组意

见

组长签字：年月日学部公章

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（二）姓名李季学号054131235 专业班级05-D

毕业论文（设计）题目：年产10万吨啤酒厂设计

指导教师成绩

指

导

教

师

评

语

指导教师签字：年月日

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）评语（三）姓名李季学号054131235 专业班级05-D

毕业论文（设计）题目：年产10万吨啤酒厂设计

评阅教师成绩

评

阅

教

师

评

语

评阅教师签字：年月日

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）任务书姓名李季学号054131235专业班级05-D

毕业论文（设计）题目：年产10万吨啤酒厂设计

毕业论文（设计）的立题依据

主要内容及要求

进度安排

学生签字：

指导教师签字：

年月日本表一式三份，学生本人、指导教师、学部各一份。

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）

年产10万吨啤酒厂设计

摘要

本文主要是简要的介绍年产10万吨10度淡色啤酒厂的工厂设计。它主要包括啤酒发展，啤酒原料，啤酒厂建设的目的，啤酒厂的规划，啤酒工艺计算、啤酒厂设备的计算和重点设备的计算，啤酒厂的发展状况，啤酒厂资金的估算等方面的内容主要是糖化车间的工艺。本设计一共画二张图：全厂平面布置图、工艺流程图。

本文设计的工厂采用3班倒的工作制，每天工作时间24小时，除去设备清洗和升温时间4小时，实际生产时间按20小时计，本设计设计了一个年产量10万吨啤酒厂主车间平面图及项目工艺方案的设计原则、方法、程序、设备、等等。

关键词：啤酒厂；工厂设计；工艺流程

i

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）

Annual production capacity of 100,000 tons Brewery

Design

Abstract

This paper is a brief introduction to an annual output of 100,000 tons of 10 degrees pallens brewery plant design. It is mainly the development of beer, beer raw materials, the purpose of building a brewery, breweries planning process of beer, the brewery equipment of computing and Calculation of key equipment, the development of breweries, brewery funding estimates, and so focused on the process of saccharification workshop. The design plans were drawn 2: Layout of the entire plant, Process Flow Diagram

In this paper, the use of 3 factories in the working shifts, working 24 hours a day, except for equipment cleaning and heating time 4 hours, the actual production time by 20 hours, the design tells the story of a 100,000 tons annual output of the main workshop Brewery project plan and process design principles, methods, procedures, equipment, and so on.

Key words: brewery; pallens; saccharifying pot

ii

目录

摘要 ............................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................. II 第1章绪论 .. (1)

1.1啤酒简介 (1)

1.2啤酒原料 (1)

1.3设计基本要求 (2)

1.4产品方案 (3)

1.4.1 生产规模及建设时间 (3)

1.4.2 主要原料规格 (3)

1.4.3 生产品种及数量 (3)

1.4.4 产品质量及标准 (3)

1.5设计指导思想 (4)

1.6感官评价 (4)

第2章厂区的平面设计 (6)

2.1厂址的选择 (6)

2.1.1 厂址选择的原则 (6)

2.1.2 自然条件及能源 (6)

2.1.3 政治经济和交通 (6)

2.2总平面设计 (6)

2.2.1 总平面设计原则 (6)

2.2.2 总平面设计 (7)

2.3车间布置 (7)

2.3.1 车间布置原则 (7)

2.3.2 车间布置 (7)

第3章工艺流程 (8)

3.1工艺流程图 (8)

3.2工艺要点 (8)

3.2.1 粉碎 (8)

3.2.2 糖化 (8)

3.2.3 过滤 (9)

3.2.4 煮沸 (9)

3.2.5 冷却 (9)

3.2.6 发酵 (9)

第4章物料衡算 (10)

4.1糖化车间工艺流程示意图 (10)

4.2工艺技术指标及基础数据 (10)

4.3100 KG原料（70%麦芽，30%大米）生产10°淡色啤酒的物料衡算 (11)

4.4生产100L10°淡色啤酒的物料衡算 (12)

4.5100000T/A 10°淡色啤酒酿造车间物料衡算表 (12)

第5章能量衡算 (15)

5.1糖化用水耗热量Q1 (15)

5.2第一次米醪煮沸耗热量Q2 (15)

5.3水耗热量 (15)

5.4糖化一次蒸汽耗量 (15)

5.5糖化过程每小时最大蒸汽耗量Q MAX (15)

5.6蒸汽单耗 (16)

第6章公共系统及辅助部门 (17)

6.1公共系统 (17)

6.1.1 锅炉房 (17)

6.1.2 配电室 (17)

6.2辅助部门 (17)

6.2.1 原料库 (17)

6.2.2 检验中心 (17)

6.2.3 冷库 (17)

6.2.4 给排水系统 (18)

6.3设计原则 (18)

6.3.1 给水系统 (18)

6.3.2 排水系统 (18)

6.3.3 消防用水系统 (18)

6.4供电 (18)

第7章主要设备计算及设备选型 (20)

7.1麦芽仓 (20)

7.2麦芽粉仓 (20)

7.3大米仓 (20)

7.4大米粉仓 (20)

7.5糊化锅 (21)

7.6糖化锅 (21)

7.7煮沸锅 (21)

7.8麦汁冷却器 (22)

7.9发酵罐 (23)

7.10啤酒过滤器 (23)

7.11瓶装包装线 (23)

第8章环境保护 (25)

8.1主要设计依据 (26)

8.2环境现状 (26)

8.3主要污染源与污染物 (26)

8.4对策和措施 (26)

8.4.1废水处理 (26)

8.4.2废渣 (27)

8.4.3烟尘治理 (27)

8.4.4噪声控制 (27)

8.4.5绿化 (27)

8.5环境管理 (27)

第9章劳动定员 (28)

9.1工作制度 (28)

9.2劳动定员 (28)

第10章产品成本核算 (29)

10.1建设年限、达产能力 (29)

10.2设备投资估算 (29)

10.3总投资概算 (29)

10.4固定资产投资估算依据 (29)

10.5成本估算 (30)

10.6投资回收期 (31)

10.7经济分析 (31)

第11章综合评价 (32)

11.1社会效益分析 (32)

11.2生态效益分析 (32)

11.3综合评价 (32)

结论 (33)

参考文献 (34)

致谢 (1)

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第1章绪论

1.1 啤酒简介

1.1.1 啤酒概述：

（1）定义：

啤酒以大麦芽﹑酒花﹑水为主要原料﹐经酵母发酵作用酿制而成的饱含二氧化碳的低酒精度酒。现在国际上的啤酒大部分均添加辅助原料。有的国家规定辅助原料的用量总计不超过麦芽用量的50％。但在德国﹐除制造出口啤酒外﹐国内销售啤酒一概不使用辅助原料。国际上常用的辅助原料为﹕玉米﹑大米﹑大麦﹑小麦﹑淀粉﹑糖浆和糖类物质等。

（2）基本分类：

根据所采用的酵母和工艺﹐国际上啤酒分下面发酵啤酒和上面发酵啤酒两大类。啤酒具有独特的苦味和香味﹐营养成分丰富﹐含有各种人体所需的氨基酸及多量维生素如维生素B﹐菸酸﹐泛酸以及矿物质等。

啤酒花，使啤酒具有独特的苦味和香气并有防腐和澄清麦芽汁的能力。酒花始用于德国﹐学名为蛇麻﹐为大麻科葎草属多年生蔓性草本植物[1]。

1.2啤酒原料

啤酒的原料为大麦﹑酿造用水﹑酒花﹑酵母以及淀粉质辅助原料(玉米﹑大米﹑大麦﹑小麦等)和糖类辅助原料[2]等。主要原料：麦芽、大米。

大麦

适于啤酒酿造用的大麦为二棱或六棱大麦。二棱大麦的浸出率高﹐溶解度较好﹔六棱大麦的农业单产较高﹐活力强﹐但浸出率较低﹐麦芽溶解度不太稳定。啤酒用大麦的品质要求为﹕壳皮成分少﹐淀粉含量高﹐蛋白质含量适中(9～12％)﹔淡黄色﹐有光泽﹔水分含量低于13％﹔发芽率在95％以上。

酿造用水

通常﹐软水适于酿造淡色啤酒﹐碳酸盐含量高的硬水适于酿制浓色啤酒。淡色啤酒用水要求为﹕无色﹐无臭﹐透明﹐无浮游物﹐味纯正﹐无生物污染﹔硬度低﹔铁﹑锰含量低(含量高对啤酒的色﹑味有害﹐而且能引起喷涌现象)﹔不含亚硝酸盐。

1

黑龙江东方学院本科生毕业论文（设计）

酒花

雌雄异株﹐酿造所用均为雌花。中国人工栽培酒花的历史已有半个世纪﹐始于东北﹐目前在新疆﹑甘肃﹑内蒙﹑黑龙江﹑辽宁等地都建立了较大的酒花原料基地。成熟的新鲜酒花经干燥压榨﹐以整酒花使用﹐或粉碎压制颗粒後密封包装﹐也可制成酒花浸膏﹐然后在低温仓库中保存。其有效成分为酒花树脂和酒花油。每kg啤酒的酒花用量约为1.4～2.4kg。

酵母

酵母是用以进行啤酒发酵的微生物。啤酒酵母又分上面发酵酵母和下面发酵酵母。啤酒工厂为了确保酵母的纯度﹐进行以单细胞培养法为起点的纯粹培养。为了避免野生酵母和细菌的污染﹐必须严格啤酒工厂的清洗灭菌工作。

大米

淀粉含量高﹐浸出率也高﹐含油质较少。但大米淀粉的糊化温度比玉米高。以大米为辅助原料酿造的啤酒色泽浅﹐口味清爽。大米是中国用量最多的辅助原料。

糖类

大都在产糖地区应用﹐一般使用量为原料的10～20％。添加的种类主要有蔗糖﹑葡萄糖﹑转化糖﹑糖浆等。

小麦

德国的白啤酒以小麦芽为主原料﹐比利时的兰比克啤酒是用大麦芽配以小麦为辅料酿造具有地方特色的上面发酵啤酒。小麦品种有硬质小麦和软质小麦﹐啤酒工业宜采用软质小麦。

1.3 设计基本要求

设计项目：年产10万吨啤酒厂设计

设计规模：淡季日产100t,旺季日产：300t

成品：淡色啤酒

（1）产品质量标准

感官指标：

透明度清凉透明，无明显悬浮物和沉淀物

浊度（保质期）/EBC单位≤1.0

2

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形态泡沫洁白细腻，持久挂杯

泡持性/s ≥300s

色度/EBC单位 5.0～9.5

香气和口味明显有酒花香气，口味纯正，爽口，酒

体协调，无异香、异味

理化指标：

酒精含量/% ≥3.7

原麦汁浓度/% 12±0.2

总酸含量/0.1mL·L-1≤2.6

二氧化碳含量/% ≥0.4

双乙酰含量/mg·L-1≤0.13

（2）产品卫生标准：卫生指标按GB2758执行

产品用途：广泛用于食品及餐饮行业

1.4 产品方案

1.4.1 生产规模及建设时间

啤酒厂年产量为1.0×105t

厂建设采取统一的规划布局，规范化建设，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。

1.4.2 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。

1.4.3 生产品种及数量

表1-1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）

1.4.4 产品质量及标准

GB191 包装储运图示标志

3

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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

1.5设计指导思想

（1） 精心设计。(2) 投资省、技术新。（3） 质量好。（4）收效快。（5）

回收期短。（6） 设计工作必须认真进行调查研究。（7）

学会查阅文献。

（8） 收集技术基础资料。（9） 善于从实际出发去分析研究问题。（10） 积极采用新技术。（11） 力求设计在技术上具有现实行和先进性。（12）

在经济上具

有合理性。（13） 设计必须结合实际。（14） 因地制宜。（15） 体现设计的通用性和独特性相结合的原则。（16）

食品工厂设计还应注意到周围环境的清洁卫

生。（17） 及工厂内车间之间对卫生、无菌、防火等条件的相互影响。

1.6 感官评价

质量特征：富有洁白、细腻又持久的泡沫，悦目明快的色泽，酒液清凉，饮后有爽口和醇厚感。 感观要求:

浓、黑色啤酒的感观指标应符合表1-2规定

表1-2浓、黑色啤酒的感官指标[5]

外 观 无明显悬浮物和沉淀物 无明显沉淀物 沉淀物 泡沫 形 态

泡沫细腻，挂杯 泡沫较细腻，挂杯 泡沫较粗 泡持性，Ｓ

≥２１０

≥１８０

≥１２０

色 度ＥＢＣ 浓 色 １５．０＿４０．０ 黑 色 〉 ４０．０

香气和口味

具有明显的麦芽香气，口味纯正，爽

有较明显的麦芽香气，口味纯正

有麦芽香气，口味较纯正，较爽

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5

淡色啤酒的感观指标应符合表1-3的规定

表1-3淡色啤酒的感官指标

项目 优级

一级

二级

外观 透明度

清亮透明，无明显悬浮物和沉淀物 尚清，较透明

较透明

浊度，ＥＢＣ

≤１．０ ≤１．５ ≤２．０

泡沫瓶装Ｓ

≥２１０ ≥１８０ ≥１２０

色度ＥＢＣ １０°

１１°１２°

５．０-９．５

５．０-１１．０

５．０-１４．０

理化要求

理化要求应符合表1-4的规定

表1-4理化要求

【10】

项目 优级

一级

二级

酒精度 １２° ≥３．７ ≥３．５ １１° ≥３．４ ≥３．２

１０° ≥３．１

≥２．９

原麦汁浓度 １２° １２ ± ０．３ １１° １１ ± ０．３

１０° １０ ± ０．３

总酸 10°11° 12° ≤２．６

二氧化碳％ ≥０．４ ≥０．３８ ≥０．３５ 双乙酰淡色 mg/L

≤０．１３

≤０．１５

≤０．２０

啤酒的保质期:

瓶装、听装熟啤酒扣质期不少于１２０天（优、一级），６０天（二级）。瓶装鲜啤酒保质期不少于７天。罐装、桶装鲜啤酒保质期不少于３天。

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第2章厂区的平面设计

2.1 厂址的选择

根据我国的具体情况，食品工厂一般建于距原产地附近大中城市的郊区。由于啤酒属于消费性强的休闲饮品，为了有利于销售，所以选择建于市区比较合适。这样不但可以获得足够的原料，而且利于产品的销售，同时还可以减少运输费用。

2.1.1 厂址选择的原则[4]

（1）厂址的位置要符合城市规划（供气、供电、给排水、交通运输等）和工厂对环境的要求。

（2）厂址地区要接近原料基地和产品销售市场，还要接近水源和能源。

（3）具有良好的交通运输条件。

（4）场地有效利用系数高，并有远景规划的最终总体布局。

（5）有一定的施工条件和投产后的协作条件。

（6）厂址选择要有利于三废处理，保证环境卫生。

2.1.2 自然条件及能源

根据食品工厂厂址选择的要求，将啤酒厂建于哈尔滨市郊区内。厂址地势平坦，周围无污染源，符合标准。场地面积有利于合理布置，符合工厂发展需要，并有一定扩建余地。该地自来水使用方便，且水质良好，可不用地下水，减少处理费用。接近排水系统，有利废水排放。供电系统也配备良好，可以满足生产需要。附近有居民区和学校，方便销售。

2.1.3 政治经济和交通

该地区在城市规划区内，经规划部门批准，符合规划布局。并且接近销售渠道，有良好的经济开发前景。附近有发达的交通运输条件，接近高速公路与铁路，使原料入厂和啤酒出厂顺利进行。

2.2 总平面设计

2.2.1 总平面设计原则

（1）符合生产工艺要求。

（2）布置紧凑合理，节约用地，同时为长期发展留有余地。

（3）必须满足食品工厂卫生要求和食品卫生要求。

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