论文总字数：17260字

摘 要

本设计是对年产80000吨12度高膳食纤维啤酒发酵车间的一个简单优化。这种啤酒的酿造方法是挑选七成的麦芽，三成的辅料大米并添加葡甘露聚糖，经过粉碎、糊化、糖化、过滤、煮沸、旋沉、冷却、发酵等操作流程后制成啤酒。发酵设备采用圆筒体锥底发酵罐,体积为200m³，发酵周期为21天。

本设计内容主要包括：（1）参照大量的文献，设计出经济合理的12°P高膳食纤维啤酒生产工艺路线。（2）测量啤酒的膳食纤维含量并记录数值，进行对比结果得出最适浓度（3）按照年生产能力80000 吨，对工艺流程进行简单优化，其中包括工艺方法和设备的选择论证、物料耗量的衡算、图纸绘制（发酵工艺流程图见附录一、发酵设备图见附录二、厂区平面布置图见附录三）。（4）对于“三废”的处理以及副产物综合利用的设计。

关键词：啤酒，发酵罐，三废，糖化，发酵

Abstract：This design is a simple process design for a 12°P high dietary fiber beer fermentation workshop with an annual output of 80,000 tons. The brewing method of the beer is prepared by adopting the following fermentation method, wherein 70% of malt and 30% of rice are selected as raw materials, and processes such as gelatinization, saccharification, boiling, filtration, cooling, fermentation and the like are carried out. The fermentation equipment adopts a cylindrical conical bottom fermentation tank with a volume of 200m3 and a fermentation period of 21 days.

The main contents of this design include: (1) According to a large number of documents, an economical and reasonable production process of 12°P high dietary fiber beer was designed. (2) According to the annual production capacity of 80000 tons, the technological process is simply optimized, including fermentation process control, beer filtration and optimization of technological parameters in various other processes. (3) Balance the materials, cold consumption, heat and steam in the fermentation process. (4) Process calculation is carried out on the beer fermentation tank, which is the main equipment in the fermentation process, and the equipment type is selected based on the calculation result. (5) the design for the treatment of "three wastes" and the comprehensive utilization of by-products.

Key words: Beer,Fermentor,The three wastes,Saccharification,Fermentation

目录

1 引言 6

1.1 设计选题的目的 6

1.2 设计选题的意义 6

1.3 研究内容及方法 6

1.4 厂址选择 7

2 高膳食纤维啤酒的开发 7

2.1 浓度范围的确定 7

2.2 膳食纤维的检测 8

2.3 实验结果及分析 9

3 啤酒工艺流程 9

3.1 原料和辅料 9

3.2 麦汁 10

3.3 啤酒发酵 12

3.4 啤酒过滤与包装 13

4 物料衡算 14

4.1 啤酒生产基础数据 14

4.2 用70kg麦芽和30 kg大米生产12度啤酒物料衡算 15

4.3 生产100L12度啤酒物料衡算 16

5 5冷却衡算 18

5.1 麦汁冷却 18

5.2 发酵冷却 19

5.3 酵母培养冷却 20

5.4 洗涤酵母冷却 20

5.5 工艺冷却 20

5.6 非工艺耗冷量 20

6 有关发酵罐的工艺计算 21

6.1 数量 21

6.2 发酵罐工艺计算 21

6.3 材料 21

6.4 上封头的设计 22

6.5 圆柱筒体工艺计算 23

6.6 设计锥形封头 24

7 辅助设备选型 25

7.1 薄板换热器 25

7.2 清酒罐 26

7.3 硅藻土过滤机 26

7.4 酵母扩培 26

8 啤酒的副产物和三废处理 27

8.1 麦糟利用 27

8.2 CO2的利用 27

8.3 酵母的添加和回收 27

8.4 废水的处理 28

8.5 废渣的处理 28

8.6 废气的处理 28

结论 29

参考文献 30

致谢 31

附录一 32

附录二 33

附录三 34

引言

设计选题的目的

膳食纤维一直被誉为第七营养要素，其是一种碳水化合物，并且不可以被人体消化[1]，膳食纤维一般分成两种，在水中能溶解的水溶性纤维以及非水溶性纤维，这些在健康的生活饮食中都是非常必要的[2]。同时，膳食纤维对于保持人们的身体健康也起着重要作用。啤酒向来深受人们喜爱，尤其是在夏季，人们饮用啤酒更加普遍。由于经济发展和生活水平的提高，人们对啤酒的产品质量的要求也越来越高，因此啤酒市场的竞争也越来越激烈。我国是世界上最大的啤酒消费市场之一[3]，因此建设新型啤酒工厂，开发高膳食纤维啤酒，增加啤酒产量来满足消费者日益增加的生活需求是有必要的。

设计选题的意义

啤酒含有多种氨基酸和维生素及碳水化合物、矿物盐等物质，营养丰富，享有“液体面包”之誉。啤酒具有含水量较高，清火润喉，适量饮用可缓解过度兴奋和紧张，以及促进消化等多种功效[3]。而膳食纤维具有多种作用。一是可以降血糖血脂，可以减缓小肠对葡萄糖的吸收。二是具有抗癌作用，能够减少致癌物质在人体内的停留时间。三是可以改善人体内肠道菌群[4]。膳食纤维在人体内可以促进肠道有益菌的繁殖和抑制有害菌的增殖。四是膳食纤维还能有助于减肥。通过促进肠道蠕动，吸水膨胀增加饱腹感来起到减肥的作用[5]。除此以外，膳食纤维还可以提高人体免疫反应和抗氧化水平。

研究内容及方法

设计依据

本设计是根据淮阴师范学院生命科学学院生物工程教研室布置的毕业设计大纲要求来进行设计的。

设计内容

通过预实验筛选出蕴含基于葡甘露聚糖的高膳食纤维啤酒后，设计年产10万吨啤酒发酵车间，重点设备发酵罐。设计包括选择论证工艺方法及流程、物料衡算、耗冷量衡算、设备选型及论证、发酵罐的详细设计、车间布置和三废处理等。

指导思想

啤酒厂要求投资较小、技术较高、运行稳定、管理方便、环境优美、生产成本低。

合理及先进，采用机械化、自动化生产控制，减少劳动力，提高生产率。

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