啤酒設計文獻綜述(共11頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上沈陽化工大學科亞學院 本科畢業(yè)論文開題報告題 目： 年產(chǎn)14萬噸啤酒廠工藝初步設計 專 業(yè)： 生物工程 班 級： 生物0901 學生姓名： 黃鵬 指導教師： 丁林 沈陽化工大學科亞學院2009屆本科畢業(yè)生畢業(yè)論文（設計）開題任務書論文（設計）題目年產(chǎn)14萬噸啤酒廠工藝初步設計姓名黃鵬專業(yè)班級生物工程0901班學 號課題的目的與要求： 啤酒是以麥芽為主要原料，加酒花，經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的，含有二氧化碳氣、起泡的低酒精度飲料。采用發(fā)酵法生產(chǎn)啤酒具有很好的前景，而現(xiàn)有的發(fā)酵生產(chǎn)工藝需要進一步改進完善。經(jīng)過微生物工程的學習及下廠實習的經(jīng)歷，指導學生進行生產(chǎn)工藝設計及發(fā)酵罐等發(fā)

2、酵設備選型設計，為將來從事工業(yè)生產(chǎn)打基礎。論文的主要內(nèi)容（或設計的技術(shù)要求與數(shù)據(jù)）：1啤酒廠工藝流程的選擇；2啤酒生產(chǎn)過程中的物料及輔料的衡算；3啤酒生產(chǎn)過程中的熱量及水的衡算；4主要生產(chǎn)設備的選型和數(shù)量的確定及流程圖的繪制5發(fā)酵罐的選型設計查閱參考文獻、資料要求：利用圖書館資料室，互聯(lián)網(wǎng)等手段查閱啤酒性質(zhì)、用途，啤酒工業(yè)的產(chǎn)生、發(fā)展、現(xiàn)狀，啤酒生產(chǎn)工藝過程、存在的問題、改進的措施等方面資料。要求參考文獻不少于15篇。進度計劃：4.014.05 查閱資料，書寫開題報告4.084.12 啤酒廠的主要流程確定4.154.26 物料衡算4.295.03 熱量衡算5.065.17 主要設備選型及數(shù)量確

3、定5.205.24 書寫設計說明書、繪制流程圖5.275.31 修改設計說明書、準備幻燈片6.036.07 論文答辯6.106.14 整理畢業(yè)論文環(huán)節(jié)工作，給出論文成績論文 (設計)工作起止日期： 4.16.14 任務下達人（簽字）： 2012年12月21日 任務接受人（簽字）： 2012年12月21日 年 月 日 注：1.此任務書由指導教師填寫，指導教師和接受任務的學生均應簽字。 2.此表打印，一式兩份。一份學生保存，一份以班級為單位上交教務處存檔，12月28日前截止。沈陽化工大學科亞學院畢業(yè)論文文獻綜述文獻綜述姓名：黃鵬 班級：生物工程0901 指導教師：丁林一.引言： 啤酒廠工藝設計是一

4、項正直、經(jīng)濟和技術(shù)緊密配合，政策性很強的綜合性工作。除了要求設計工作者具有計算、繪圖、表達等基本功和專業(yè)理論、專業(yè)知識外，還必須掌握啤酒廠工藝設計的理論、方法和有關(guān)設計規(guī)范5。在啤酒技術(shù)日益發(fā)展的時代，我們要堅持不懈地做到：了解并深入學習啤酒歷史和現(xiàn)代化發(fā)展進程，掌握啤酒生產(chǎn)的一系列工藝技術(shù)的理論知識和啤酒工廠初步設計的范圍、內(nèi)容、基本方法等2。了解和學習啤酒廠工藝設計相關(guān)知識和查閱文獻資料，豐富了自己的知識和閱歷，同時提升了自己的設計能力。完成這次設計也是對自己最好的鍛煉和能力的衡量?？傊?，對以后的設計起了指導作用，對往后的學習也有了深遠的影響。二.正文啤酒歷史悠久,它的起源與谷物密切相關(guān),

5、人類使用谷物制造酒類已有8000多年的歷史。最古老的酒類文獻,記錄了公元前6000多年前古巴比倫人用黏土板雕刻祭祀用啤酒制作方法。公元前4000多年,美索不達米亞人學會了用谷物釀造16種啤酒。公元前3000年起開始使用苦味劑。公元前1300年左右埃及的啤酒作為國家管理下的優(yōu)秀產(chǎn)業(yè)得到高度發(fā)展8。1881年E.漢森發(fā)明了酵母純粹培養(yǎng)法使啤酒釀造科學得到飛躍的進步由神秘化經(jīng)驗主義走向科學化。蒸汽機的應用1874年林德冷凍機的發(fā)明使啤酒的工業(yè)化大生成為現(xiàn)實9。目前全世界啤酒年產(chǎn)量已居各種酒類之首已突破Ml。1986年全世界生產(chǎn)啤酒.7Ml5。隨著亞洲經(jīng)濟高速成長，消費者的愛好趨于多樣化，喝啤酒也成為

6、了很多人的習慣。受此推動，亞洲啤酒產(chǎn)量大幅上升。目前國內(nèi)外崛起了一大批知名的啤酒企業(yè)，其中美國的百威啤酒以年產(chǎn)量115億升名列榜首，排在第二位的是比利時的時代啤酒，荷蘭的喜力啤酒居第三位8。國內(nèi)的青島啤酒、燕京啤酒和藍帶啤酒也是知名品牌。伴隨著國內(nèi)啤酒行業(yè)近年來產(chǎn)量持續(xù)增長的態(tài)勢，啤酒的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)也日趨高端化。效益和產(chǎn)能迅速提升預示著啤酒業(yè)格局的戰(zhàn)略調(diào)整和重建，未來國內(nèi)高端啤酒必定群雄逐鹿5。啤酒是以麥芽為主要原料，以大米或其它谷物為輔助原料，經(jīng)麥芽汁的制備、加酒花煮沸、并經(jīng)酵母發(fā)酵釀制而成的，含有二氧化碳、起泡的、低酒精度的各類熟鮮啤酒3。啤酒生產(chǎn)過程分為麥芽制造、麥芽汁制造、前發(fā)酵、后發(fā)酵、

7、過濾滅菌、包裝等幾道工序10。麥芽制造：大麥浸漬吸水后，在適宜的溫度和濕度下發(fā)芽，發(fā)芽時產(chǎn)生各種水解酶，這些酶可將麥芽本身的蛋白質(zhì)分解成肽和氨基酸，將淀粉分解成糊精和麥芽糖等低分子物質(zhì)。發(fā)芽到一定程度，就要中止發(fā)芽，經(jīng)過干燥，制成水份含量較低的麥芽。發(fā)酵：麥芽汁經(jīng)過冷卻后，加入酵母菌，輸送到發(fā)酵罐中，開始發(fā)酵。傳統(tǒng)工藝分為前發(fā)酵和后發(fā)酵，分別在不同的發(fā)酵罐中進行，前發(fā)酵主要是利用酵母菌將麥芽汁中的麥芽糖轉(zhuǎn)變成酒精，后發(fā)酵主要是產(chǎn)生一些風味物質(zhì)，排除掉啤酒中的異味，并促進啤酒的陳熟，這一期間，控制一定的罐內(nèi)壓力，使后酵時產(chǎn)生的二氧化碳保留在啤酒中11。過濾滅菌：經(jīng)過二個星期左右的發(fā)酵，將啤酒經(jīng)過

8、過濾，除去啤酒中的酵母菌和微小的顆粒，再經(jīng)達低溫滅菌（62左右），冷卻，啤酒就可以包裝。包裝方式主要有瓶裝和罐裝，還有桶裝等。隨著生物技術(shù)的發(fā)展,世界各地的啤酒生產(chǎn)不論在原料、品質(zhì)還是制造工藝上都在持續(xù)發(fā)展,中國作為世界第二啤酒生產(chǎn)國,也不例外?，F(xiàn)如今啤酒的發(fā)展趨勢可以總結(jié)為以下幾方面:1.啤酒原料的改進：啤酒的主要原料是大麥和酒花。目前,國際上啤酒用大麥供求趨于緊張,我國應建立啤酒大麥生產(chǎn)基地,培育優(yōu)良品種。優(yōu)良大麥品種應是優(yōu)質(zhì)高產(chǎn),低花色營及低一葡聚糖含量。目前將原生質(zhì)體融合,基因工程等手段用于創(chuàng)造優(yōu)良大麥品種,取得了良好效果。如美國在六棱大麥的研究上取得重要成果,另外抗病品種的培育以及用

9、組織培養(yǎng)的細胞產(chǎn)生不定胚來作為人工種子的技術(shù)也有突破性進展。酒花賦予啤酒特有的苦味和香味,并有麥汁澄清、防腐、增加泡持性引起掛杯的作用,但同時可能引起啤酒的老化和產(chǎn)生日光臭12。2.啤酒釀造技術(shù)的改進：目前啤酒發(fā)酵多采用錐罐發(fā)酵,但處酵過程中較高的水靜壓、高濃二氧化碳以及冷卻過程中溫度分層等現(xiàn)象會給啤酒質(zhì)量帶來危害,緩解這些間題可分別采取高徑比比較小的大雄發(fā)酵、采用疏水性的PTFE多孔膜滲透二氧化碳氣體以及設計雄內(nèi)氣升式系統(tǒng)自雄底通入氣體等措施1。在啤酒釀造過程中,各種制麥方式并存如地板式、箱式、塔式等,翻麥和空調(diào)及干燥都已實現(xiàn)機械化和自動化,制麥工藝著力于提高效率和節(jié)能4。用氨處理可抑制根的

10、產(chǎn)生。用赤霉素處理可提高麥芽收率是一種革新性的方法。近年有人提出用植物自身的激素阿伯西斯酸來代替氨。許多人嘗試直接在大麥中添加酶得到發(fā)酵糖,但細胞壁中的葡聚糖對麥汁和啤酒過濾影響很大,而且它的含量和低分子化程度影響啤酒的澄清度和泡沫。如能培育出葡聚糖酶活性強的大麥或選育出能將該酶分泌到胞外的酵母,有可能克服這一難點。糖化過程的趨勢是采用生物酸化法,應用酶制劑,搭配使用特殊麥芽強化風味,用計算機和生物傳感器相結(jié)合控制、糖化過程。麥汁過濾較熱門的方法是選用錯流過濾系統(tǒng)。該系統(tǒng)受工藝操作影小,操作彈性大,有利于高輔料比糖化工藝的進行,提高浸出物收率和過濾速度。麥汁煮沸發(fā)展趨勢是機械攪拌與加熱適度結(jié)合

11、的煮沸系統(tǒng)。啤酒花加入麥汁中加熱,二酸變成異。酸形成苦味,使麥汁帶有酒花香味。但酸和異。酸在水中溶解度低,麥汁中的異。酸被包含在熱凝固性蛋白中被酵母吸附分解,使其收率僅為。有人從啤酒花中提取以酸。然后用化學方法轉(zhuǎn)化為異酸,轉(zhuǎn)化率幾乎,再將其添加到發(fā)酵結(jié)束的啤酒中。目前,啤酒釀造新工藝中,高濃發(fā)酵在國際上應用廣泛12。它可以提高糖化、發(fā)酵、儲酒等設備利用率,從而達到增產(chǎn)目的?？s短發(fā)酵時間是發(fā)酵的趨勢,方法有多種,如果選育出能在高溫下發(fā)酵的酵母,將大大縮短生產(chǎn)周期。用固定化酵母也可縮短發(fā)酵時間,但需要解決好維持酵母活性,防止污染,裝置最優(yōu)化等一系列問題,更為重要的是維持啤酒風味。熟成是啤酒制造工藝

12、中最耗時的步驟,采用基因重組技術(shù)培育不生成雙乙酞前體的酵母,則有可能將啤酒熟成期縮短至一天。3.啤酒品質(zhì)方面改：人們著重考慮泡沫,顏色、透明度和香味,后兩者的保存穩(wěn)定性也很重要。香味上,要求純粹、溫和、濃醇、爽快等特性強而氧化臭、日光臭及未熟臭等特性要弱。泡沫的特性包括起泡性、泡持性、泡沫附著力、潔白度和細密度。分析產(chǎn)生泡沫的蛋白質(zhì)成份,然后考慮使用蛋白質(zhì)工程來加強這些成份以利于泡沫形成。制麥和釀造工藝均影響產(chǎn)品的泡沫10。在發(fā)芽過程中需控制蛋白質(zhì)分解量,焙焦應保證泡沫主要成份際葡聚糖聚合物的生成。糖化、煮沸過程應控制好溫度和時間,控制蛋白質(zhì)分解程度,防止麥汁帶入過多脂肪酸,同時注意酒花添加量

13、,異價酸利于掛杯而酒花中的游離脂肪酸不利于起泡。在整個工藝中,應兼顧非生物穩(wěn)定性和起泡性與泡持性?？赏ㄟ^加入添加劑提高泡持性,但這在有的國家是不允許的。過濾工藝對啤酒澄清度也有一定影響。水凝膠和用于穩(wěn)定處理非常有效,對泡沫有促進作用。蛋白質(zhì)和聚酚是降低透明度的主要成份。因此,控制這些造成啤酒非生物穩(wěn)定性降低的物質(zhì)的含量在啤酒釀造過程中非常重要。有報道用不含花色昔的啤酒大麥突變株釀造的啤酒經(jīng)長期保存不發(fā)生混濁。雙乙酞臭嚴重影響啤酒風味。前面提到的不產(chǎn)生雙乙酞的酵母培育成功,可改善啤酒風味,同時大大縮短熟成時間。熟成不足的硫化氫臭、酯臭,保存時產(chǎn)生的氧化臭、日光臭等,其產(chǎn)生物質(zhì)和生成途徑在某種程度

14、上已有一些了解,通過現(xiàn)代生物技術(shù)加以控制,將大大改良啤酒品質(zhì)。當前啤酒消費者更傾向于口味淡爽、無雜味、苦味小的啤酒。青年消費者則追求色淺、入口爽快、余味干凈的啤酒。我國目前淡爽型啤酒的生產(chǎn),既有采用傳統(tǒng)工藝也有用露天罐生產(chǎn)?？v觀中國啤酒工業(yè)的百年歷史，可以發(fā)現(xiàn)在改革開放以后涌現(xiàn)出了一大批具有品牌、技術(shù)、裝備、管理等綜合優(yōu)勢的優(yōu)秀企業(yè)，例如青啤、燕京、華潤、哈啤、珠江、重啤、惠泉、雪花等國際和國內(nèi)的知名企業(yè)?？v然中國啤酒產(chǎn)量已突破2500萬噸，位居世界第一；縱然已有四家中國啤酒集團的年產(chǎn)量超過100萬噸，但與國際啤酒大國及啤酒發(fā)達國家相比，在集團化、規(guī)?；①|(zhì)量、效益、品牌等方面我們均還比較落后

15、8。雖然“青啤”、“華潤”、“燕京”等已開始踏上集團化、規(guī)?；缆?，但在質(zhì)量、效益等方面與國際品牌尚有一定差距。首先,我國啤酒廠的企業(yè)規(guī)模普遍偏小，經(jīng)濟效益十分不理想。不合理企業(yè)規(guī)模偏多，達不到啤酒生產(chǎn)應有的經(jīng)濟規(guī)模。其次,技術(shù)經(jīng)濟指標同世界先進技術(shù)相比，還存在一定差距。再者,機械裝備水平不高。一些啤酒生產(chǎn)企業(yè)由于建廠時條件所限，設備陳舊、老化，生產(chǎn)能力不足，自動化程度不高，工藝落后。另外,科研水平不高?？蒲薪?jīng)費短缺和國家安排科研項目投入不足，而企業(yè)在這方面的投入也非常少，因而嚴重影響了高水平較長遠課題的研究工作。最后,環(huán)保問題急待解決。目前在國內(nèi)，對廢氣、廢渣以及噪聲的污染還沒有引起人們足夠

16、的重視7。雖然，我國大、中型啤酒企業(yè)也開始治理污染，主要進行廢水污染的處理，但與國際水平相比仍有很大差距。三.結(jié)論綜上所述，不難窺見未來世界的啤酒產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢：1.啤酒市場競爭會更加激烈，市場競爭趨于規(guī)范化，市場競爭由價格競爭轉(zhuǎn)向品牌競爭和服務競爭。效益成為企業(yè)最終的追求目標。2.整個行業(yè)逐步進入成熟期，行業(yè)內(nèi)的整合速度進一步加快，整合過程規(guī)范化。企業(yè)向集團化、規(guī)?；l(fā)展，股份制優(yōu)勢更加明顯。啤酒企業(yè)以收購、兼并等不同方式進行規(guī)模擴張，可能出現(xiàn)寡頭壟斷的局面。3.啤酒企業(yè)的品牌意識增強，更加注重品牌戰(zhàn)略的實施，市場對名牌產(chǎn)品的需求增加。企業(yè)的市場競爭能力增強，重視企業(yè)內(nèi)部核心能力的培養(yǎng)。4.在

17、市場營銷中廣告的投入量加大，包裝形式，營銷方式多樣化6。5.產(chǎn)品特點：啤酒品種更加多樣化、功能更加齊全。新品趨向特色型、風味型、輕快型、保健型、清爽型等。具備不同功能的啤酒將滿足不同年齡階段、不同層次、不同類別的消費者需要。另外，消費需求轉(zhuǎn)向低度化、清爽型的啤酒，以淡味、淡色啤酒為主體的基礎上，將培育濃醇型啤酒、高濃度啤酒和真正的特殊風味啤酒等。純生啤酒具有較大的發(fā)展空間。6.先進的技術(shù)和設備在啤酒生產(chǎn)中被廣泛應用。純生啤酒生產(chǎn)技術(shù)、膜過濾技術(shù)、微生物檢測和控制技術(shù)、糖漿輔料的使用、PET包裝的應用、啤酒錯流過濾技術(shù)及ISO管理模式將在啤酒生產(chǎn)中繼續(xù)應用推廣，啤酒質(zhì)量將得到明顯提高。四.主要參

18、考文獻1伯民，黃正林.化工容器.北京：化學工業(yè)出版社，2002.12,45-56.2顧國賢釀造酒工藝學（第二版）中國輕工業(yè)出版社，1996,15-17.3程麗娟發(fā)酵食品工藝學西北農(nóng)林科技大學出版社，2002,21-26.4鄧立，朱明食品工業(yè)高新技術(shù)設備和工藝北京化學工業(yè)出版，2007,43-66.5周廣田現(xiàn)代啤酒工業(yè)技術(shù)北京：化學工業(yè)出版社，2007,89-160.6周秀琴國外啤酒塑料包裝開發(fā)動向釀酒科技，2002，(2),9O-98.7吳思方生物工程工廠設計概論北京：中國輕工業(yè)出版社，20126,62-74.8張曉紅啤酒文化溯源J招商周刊，2004，(33),22-30.9于麗萍國外啤酒生產(chǎn)

19、新技術(shù)概覽J.啤酒科技，2007，(04),36-44.10王文甫編啤酒生產(chǎn)工藝中國輕工業(yè)出版社，-64.11Elmansi AR allman fermentation microbiology and biotechnology taylor and francis ,2006,112-143.12Shimizu Njournal of Fermentation Technology JUeno M and dawara Y O ,1982,71-88.沈陽化工大學科亞學院學生畢業(yè)設計（論文）中期匯報表專 業(yè)生物工程班 級0901班姓 名黃鵬指導教師丁林 論文（設計）題 目年產(chǎn)14萬噸啤酒

20、廠工藝初步設計前期工作小結(jié)本人接受指導教師丁林的任務書后，任務書的內(nèi)容進度要求如下（部分）：4月1日4月5日 查閱資料，書寫開題報告4月8日4月12日 啤酒廠的主要流程確定4月15日4月26日 物料衡算4月29日5月3日 熱量衡算5月6日5月17日 主要設備選型及數(shù)量確定在四月初與指導教師見面，老師在學校里向我們介紹設計的內(nèi)容、流程，并很耐心地講解設計中的重點部分，也很詳細地解答一些問題。理解設計方向、內(nèi)容、步驟后，按照老師的安排，著手查閱與啤酒相關(guān)的資料，處理設計的計算部分。在這段時間里，我遇到了一些問題，一般是先冷靜思考，后通過發(fā)郵件咨詢和當面請教老師。不過從那些問題中，我也認識到了自己的不足和摸索了一些竅門。到目前為止，本人已經(jīng)完成了以上進度要求的前四項，畢業(yè)設計的進展還算順利。從教師的安排和本人實際進度來看，我的畢業(yè)設計進度是比較合適的，不過在接下來的時間里，我認為自己應該多下點功夫，早點完成教師下達的任務，把自己的設計結(jié)果交給老師審查、糾正紕漏。中期匯報表是對前期工作的一個總結(jié)，這個總結(jié)的意義在于以下幾點：一、報告自己的畢業(yè)設計的進度，是否與計劃中的進度相符。如果自己的