食品工廠課程設計- 1 -摘 要本次主要是簡要的介紹年產 10 萬噸 10 度淡色啤酒廠的工廠設計。它主要包括啤酒發展，啤酒原料，啤酒廠建設的目的，啤酒廠的規劃，啤酒工藝計算，啤酒廠的發展狀況，啤酒廠資金的估算等方面的內容。本次設計一共畫三張圖：全廠平面布置圖、工藝流程圖、車間工藝布置圖。本文設計的工廠采用 3 班倒的工作制，每天工作 24 小時，出去設備清洗和升溫時間 4 小時，實際生產時間按 20 小時計，本設計設計了一個年產量 10 萬噸啤酒廠主要車間平面圖及項目工藝方案的設計原則、方法、程序、設備等等。關鍵詞：啤酒廠；工廠設計；工藝流程食品工廠課程設計- 2 -目 錄摘要-1-第一章 廠址的選擇 .- 3 -11 廠址選擇的原則 .- 3 -12 自然條件及能源 .- 3 -13 政治經濟和交通 .- 3 -第二章 總平面設計 .- 3 -21 總品面設計原則 .- 3 -22 總平面設計 .- 4 -23 平面設計圖 .-14-第三章 產品方案 .- 4 -31 生產規模及建設時間 .- 4 -32 主要原料規格 .- 4 -33 生產品種及數量 .- 4 -34 產品質量及標準 .- 5 -第四章 工藝流程 .- 5 -41 工藝流程圖 .-15-42 工藝要點 .- 6 -第五章 定員設計 .- 7 -51 工作制度 .- 7 -52 勞動定員 .- 7 -第六章 主要車間工藝布置 .- 7 -61 車間布置原則 .- 7 -62 車間布置 .- 7 -63 車間設計圖 .-16-第七章 物料衡算 .- 8 -71 工藝技術指標及基礎數據 .- 8 -72 100kg 原料（70%麥芽， 30%大米）生產 10淡色啤酒的物料衡算 .- 8 -73 生產 100L10淡色啤酒的物料衡算 .- 9 -74 100000t/a10 淡色啤酒釀造車間物料衡算表 .- 9 -第八章 效益和成本計算 .- 10 -81 建設年限、達產能力 .- 10 -82 設備投資估算 .- 11 -83 總投資概算 .- 11 -84 成本估算 .- 11 -85 投資回收期 .- 12 -參考文獻： .- 13 -食品工廠課程設計- 3 -第一章 廠址的選擇根據我國的具體情況，食品工廠一般建在距原產地附近大中城市的郊區。由于啤酒屬于消費性強的休閑飲品，為了有利于銷售，所以選擇建于市區比較合適。這樣不但可以獲得足夠的原料，而且利于產品的銷售，同時還可以減少運輸費用。11 廠址選擇的原則 1（1） 廠址的位置要符合城市規劃（供氣、供電、給排水、交通運輸等）和工廠對環境的要求。（2） 廠址地區要接近原料基地和產品銷售市場，還要接近水源和能源。（3） 具有良好的交通運輸條件。（4） 場地有效利用系數高，并有遠景規劃的最終總體布局。（5） 有一定的施工條件和投產后的協作條件。（6） 廠址選擇要有利于三廢處理，保證環境衛生。12 自然條件及能源根據食品工廠廠址選擇的要求，將啤酒廠建于哈爾濱市郊區內。廠址地勢平坦，周圍無污染源，符合標準。場地面積有利于合理布置，符合工廠發展需要，并有一定擴建余地。該地自來水使用方便，且水質良好，可不用地下水，減少處理費用。接近排水系統，有利廢水排放。供電系統也配備良好，可以滿足生產需要。附近有居民區和學校，方便銷售。13 政治經濟和交通該地區在城市規劃區內，經規劃部門批準，符合規劃布局。并且接近銷售渠道，有良好的經濟開發前景。附近有發達的交通運輸條件，接近高速公路與鐵路，使原料入廠和啤酒出廠順利進行。第二章 總平面設計21 總品面設計原則（1）符合生產工藝要求。（2）布置緊湊合理，節約用地，同時為長期發展留有余地。食品工廠課程設計- 4 -（3）必須滿足食品工廠衛生要求和食品衛生要求。（4）優化建筑物間距，按有關規劃進行設計。（5）適合運輸要求。22 總平面設計（1）廠區主要建筑物：辦公樓、原料庫、生產車間、冷庫、配電室、鍋爐房等。（2）全建筑物朝向有利于通風采光。（3）配電室靠近生產車間，減少能源消耗 ，鍋爐房位于下風向。（4）在廠房四周種植草坪，保證綠化。（5）通盤考慮全廠布置，力求經濟合理，充分考慮擴大生產。（6）方便生產，符合生產程序。23 平面設計圖（附圖一）第三章 產品方案31 生產規模及建設時間啤酒廠年產量為 1.0105 t廠建設采取統一的規劃布局，規范化建設，科學化管理，規模化生產，一體化經營，完全采用現代化企業管理模式將逐漸形成規模。本項目從立項到施工達產驗收，共需 2 年。32 主要原料規格本工藝采用符合我國啤酒麥芽標準 QB1686 的優質麥芽。33 生產品種及數量表 1 生產品種為 10淡色啤酒產品名稱 年產量 班產量 時間瓶裝啤酒 100000t 343 112 月（300 天計）食品工廠課程設計- 5 -34 產品質量及標準GB191 包裝儲運圖示標志GB2758 發酵酒衛生標準GB4544 啤酒瓶GB4789.14789.28 食品衛生檢驗方法 微生物學部分GB4928 啤酒實驗方法GB5739 啤酒塑料周轉箱GB6543 瓦楞紙箱GB10344 飲料酒標簽標準GB4927-91 啤酒質量標準第四章 工藝流程41 工藝流程圖 2（附圖二）啤酒：大麥原料粗選精選浸麥發芽干燥除根成品麥芽原料（大米）粉碎糊化過濾煮沸酒花分離沉渣冷卻前發酵 原料（麥芽）粉碎糖化 CO2后發酵（貯酒）過冷卻過濾濾過酒暫貯裝酒壓蓋殺菌貼標成品啤酒白酒：原料配料拌合粉碎配料拌合、潤料母糟 開窖分層起窖紅糟加糠拌合出甑冷卻生糠面糟 上甑 酒頭存貯蒸餾合格酒入庫勾兌包裝 酒尾回蒸窖池管理 出甑打量水 封窖 踩窖 收攤場 下曲食品工廠課程設計- 6 -42 工藝要點421 粉碎粉碎使原料表面積增加，與水接觸面積增加，糖化時間減少，收得率增加。麥芽可粉碎成麥皮、粗粒、細粒、粗粉、細粉五個組分。要求麥芽皮殼破而不碎，胚乳部分盡可能細一些。422 糖化制備麥芽汁的主要過程是糖化。將粉碎后的麥芽在底部攪拌的糖化鍋中與45的水混合，利用麥芽自身的酶，使麥芽和輔料中的淀粉和蛋白質等的不溶性高分子物質水解成為可溶性低分子物質，如糊精、糖類、胨、肽、氨基酸等，這就是糖化過程。本項目采用的糖化方法是國內常用的糖化方法二次煮出糖化法。該方法簡單來說，首先將輔料與部分麥芽在糊化鍋中與 45溫水混合，保溫 20min，然后用 10min 時間升溫到 70，再保溫 20min，其后再用 15min 時間升溫煮沸，讓其沸騰 4-min，稱第一次煮沸，得到糊化醪。與此同時 ，麥芽和水在糖化鍋內混合，4555保溫 3090min，使麥芽所含蛋白質分解，稱為蛋白質休止。將煮沸紙糊化醪泵入糖化鍋中，使混合醪溫達到 6568，保溫攪拌進行糖化。待糖化醪無碘色反應后，從糖化鍋中取出部分醪也進入糊化鍋進行第二次煮沸，而后再次泵入糖化鍋混合，使糖化鍋中醪液升溫至 7578（液化溫度） ，靜置 10min 即可送去過濾。423 過濾糖化工序結束后，意味著麥芽汁已經形成。采用過濾方法盡快將麥汁和麥糟分離。過濾的好壞，對麥汁的產量和質量有重要的影響。麥汁過濾分為過濾和洗糟兩個操作過程。過濾的目的是獲得清涼的麥汁和較高的麥汁收得率。要求麥汁過濾速度正常，過濾應在規定時間內完成，麥汁低吸氧，具有正常的色、香、味。424 煮沸煮沸在煮沸鍋中進行。使多余的水分蒸發，使麥芽汁濃縮到規定濃度；使麥汁中可凝固蛋白質凝固析出，以提高啤酒的非生物穩定性；破壞全部的酶活性，麥汁進行滅菌，以獲得定型的麥汁。煮沸要求適當的煮沸溫度，分批添加酒花，在預定煮沸時間內，使麥汁達到規定濃度，保持有明顯酒花香味和柔和的苦味，以保證成品啤酒有光澤、風味好、穩定性高。煮沸時間 7090min，麥汁的煮沸強度應達到 8%10%，凝固性氮應達到1.520mg/L。425 冷卻麥汁煮沸定型后，必須立即進行冷卻，使溫度適合酵母發酵的需要。要求冷卻時間短，麥汁無細菌，并且不混濁，沉淀損失少，操作簡單，可減少人力。426 發酵食品工廠課程設計- 7 -本工藝采用“前錐后臥”發酵方式 3。先在錐形發酵罐中進行啤酒發酵和雙乙酰還原，然后送入臥式儲酒罐中進行后發酵。在主發酵結束，外觀發酵達 60%左右，酒溫降至 56時，現回收酵母，在將嫩啤酒送入儲酒罐內。此時雙乙酰還原需在貯酒罐內繼續進行，貯酒罐兼有后發酵、成熟和貯酒三重作用。倒罐之后，進行后發酵和雙乙酰還原，氣壓緩慢上升至 0.08Mpa 左右，待雙乙酰下降達到要求后，急劇降溫至 01，進行貯酒。貯酒時間 714d。第五章 定員設計本公司的行政管理和技術管理及車間的設置，依據本公司董事會討論通過決定而設定的。51 工作制度（1）全年生產天數 300d。（2）生產車間及輔助車間按三班成產，每班工作 8h。（3）勞動出勤率按 95%配置預備人員。52 勞動定員公司定員 783 人。其中專業人員 80 人，占職工的 10.2%，生產及銷售第一線人員 703 人，占職工的 89.8%。第六章 主要車間工藝布置61 車間布置原則生產車間工藝布置很重要，不僅對生產產品有很大關系，而且影響到工廠整體。在進行車間布置時，應遵循以下原則：（1） 生產車間是工廠的中心，其他部門均圍繞其展開，它們應是一個協調統一的整體。因此，必須考慮與其他部門的相互關系，以及工廠的發展前景，滿足總體設計要求。（2） 在工藝流程確定后，其設備的布置要盡量按工藝流水線安排，使占地面積最少，操作最方便。（3） 保證車間衛生，同時注意車間的采光、通風、降溫等設施。食品工廠課程設計- 8 -62 車間布置（1）生產工序的安排要做到冷、熱分開，生、熟分開，干、濕分開，成品、半成品分開。（2）按生產流水線安排設備，防止交叉，浪費資源。63 車間設計圖（附圖三）第七章 物料衡算100000t/a 啤酒廠糖化車間的物料衡算啤酒廠糖化車間的物料平衡計算主要項目為原料（麥芽、大米）和酒花用量，熱麥汁和冷麥汁量，廢渣量（糖化糟和酒花糟）等。71 工藝技術指標及基礎數據根據表 7-1 的基礎數據，首先進行 100kg 原料生產 10淡色啤酒的物料計算，然后進行 100L10淡色啤酒的物料衡算，最后進行 100000t/a 啤酒廠糖化車間的物料平衡計算 4。表 7-1 啤酒生產基礎數據項目 名稱 百分比/%原料利用率 98麥芽水分 6大米水分 12無水麥芽浸出率 78定額無水大米浸出率 90麥芽 70原料配比大米 30冷卻損失 7發酵損失 2過濾損失 1啤酒損失率（對麥汁）瓶裝損失 2總損失 12食品工廠課程設計- 9 -72 100kg 原料（70%麥芽，30%大米）生產 10淡色啤酒的物料衡算（1）熱麥計算 根據表 7-1 可得到原料收率分別為：麥芽收率為：78%（1006）73.32大米收率為：901001279.2混合原料收得率為：（0.7073.320.3079.29873.58由上述可得 100kg 混合料原料可制得的 10熱麥汁量為：（73.58%10010735.8kg又知 10麥汁在 10時的相對密度為 1.084，而 100熱麥汁比 20時的麥汁體積增加 1.04 倍，故熱麥汁（100）體積為：735.8（1.0841000）10001.04705.93（L）（2）冷麥汁量為：705.9310.07656.52L（3）發酵液量為：656.5210.02643.39L（4）過濾酒量為：643.3910.01636.95L（5）成品啤酒量為：636.9510.02624.22L73 生產 100L10淡色啤酒的物料衡算根據上述衡算結果知，100kg 混合原料可生產 10淡色成品啤酒 624.22L，故可得一下結果：（1）生產 100L10淡色啤酒需耗混合原料量為： 100624.2210016.02kg（2）麥芽耗用量為：16.0270%11.21kg（3）大米耗用量為：16.0211.214.81kg（4）酒花耗用量：對淺色啤酒，熱麥汁中加入的酒花量為 0.2，故為：100624.22735.80.20.24kg（5）熱麥汁量為：16.02100705.93113.09L（6）冷麥汁量為：16.02100656.52105.18L（7）濕糖化糟量 設熱電廠出的濕麥芽糟水分含量為 80%，則濕麥芽糟量為：10.061007810080 11.2111.59kg而濕大米糟量為：10.121009010080 4.812.12kg故濕糖化糟量為：11.592.1213.71kg（8）酒花糟量 設麥汁煮沸過程干酒花浸出率為 40%，且酒花糟水分含量為80%，則酒花糟量為： 1004010080 0.240.72kg食品工廠課程設計- 10 -74 100000t/a10淡色啤酒釀造車間物料衡算表設生產旺季每天糖化 8 次，而淡季則糖化 4 次，淡季 150 天，旺季 150 天，則每年總糖化次數為 1800 次。由此可計算出每次投料量及其他項目的物料平衡。把述的有關啤酒廠釀造車間的三項物料衡算計算結果，整理成物料衡算表，如表 7-2 所示。糖化一次定額：成品啤酒：100000 噸1800 次55.556 噸/次55555.556kg1.012kg/L54896.794L過濾酒：102.04K54896.794L100L56016.689L發酵液：103.07L54896.794L100L56582.126L濕酒花糟：0.72kg54896.794L100L395.257kg濕糖化糟：11.59