李雨键-年产8000吨浓香型白酒厂全厂工艺初步设计.docx
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1、 四川理工学院毕业设计(论文) 年产 8000 吨浓香型白酒厂全厂工艺初步设计 学 生:李雨键 学 号:11041060111 专 业:酿酒工程 班 级:2011 级 1 班 指导教师:张静 四川理工学院生物工程学院 二 O 一五年六月 四川理工学院毕业设计 摘 要 白酒是世界七大蒸馏酒名酒之一, 是纯天然的绿色食品, 是中国特有的一种蒸馏酒。本次设计为年产 1500 吨浓香型白酒(大曲酒)发酵车间设计。主要包括全厂工艺论证、全厂物料衡算、全厂热量衡算、水平衡计算以及车间主要设备计算及附属设备的计算与选型、车间布置等及全厂布置。 浓香型大曲酒主要以以五谷、稻壳、水为主要原料,经窖池发酵甑桶蒸馏
2、等酿制而成的高度白酒。浓香型大曲酒在整个酿造过程中,大体上可分为几个步骤:开窖起糟、续糟配料、蒸馏摘酒、出甑、打量水、摊晾、加曲入窖。其中蒸馏摘酒、加曲入窖是生产的重要环节。设计从实际生产出发,确定出年产 8000 吨浓香型大曲酒所需要的物料量,热量和发酵车间内的常用设备如甑桶、冷凝器、窖池、晾糟设备、酒醅出入窖运输设备等的主要尺寸、选型以及全厂的布置。 本次设计绘制图纸共 4 张,分别是全厂工艺流程方框图;发酵车间平面布置图;发酵车间立面图;全厂平面布置图。 关键字关键字:大曲酒,固态发酵,浓香型 目录 I Abstract Liquor is one of the seven world
3、famous distilled liquor, is a pure natural green food, is unique to China a distilled liquor.The design for the annual production capacity of 8000 tons of Luzhou flavor liquor fermentation workshop design.The design includes: the technology demonstration, the whole plant material balance, heat balan
4、ce, the whole plant water balance calculation and calculation of main equipment and auxiliary equipment of workshop of the calculation and selection, workshop and the whole plantlayout drawings. Luzhou flavor Daqu liquor to corn, rice husk, water as the main raw materials,high liquor through the cel
5、lar fermentation barrel distillation brewed. Luzhou flavor Daqu liquor in the brewing process, generally can be divided into several steps: open pit play bad, bad, bad continued ingredients continued ingredients,packaging and finished beer beer. The wort preparation is an important link inproduction
6、 of beer, it contains the gelatinization, steamer, looked at water, airing,plus music into the cellar process. The design based on the actual production,the quantity of annual output of 8000 tons of Luzhou flavor Daqu liquorrequired, heat and fermentation workshop equipment such as barrel, condenser
7、,pits, dry bad equipment, fermented grains and pit transportation equipment, main dimensions, selection and the plantlayout. The design draw drawing a total of four, namely, the process block diagram of the whole plant, fermentation workshop floorplan, fermentation workshop elevations, the whole pla
8、nt floorplan. Keywords: Liquor, solid state fermentation, Luzhou flavor 四川理工学院毕业设计 II 目录 摘 要 . Abstract . I 前言 . 0 第一章 全厂工艺论证 . 1 1.1 全厂工艺流程 . 1 1.2 制曲工艺流程及论证 . 2 1.2.1 工艺流程图 . 3 1.2.2 偏高温大曲工艺的论证 . 3 1.2.2.1 具体操作及论证 . 3 1.3 制酒工艺流程及论证 . 8 1.3.1 酿造工艺流程: . 8 1.3.2 工艺说明 . 9 1.4 降度工艺 . 9 1.4.1 降度的目的 . 10
9、 1.4.2 降度处理工艺 . 10 1.5 库房工艺(贮存工艺) . 11 1.5.1 库存 . 11 1.5.2 酒的勾兑和调味 . 12 1.6 包装工艺 . 13 1.6.1 工艺流程图 . 14 1.6.2 工艺说明 . 14 第二章 物料衡算 . 15 2.1 工艺技术指标及基础数据 . 15 2.2 理论出酒率 . 16 2.3 实际生产效率计算 . 16 2.3.1 发酵效率 . 16 2.3.2 蒸馏效率 . 17 2.3.3 淀粉利用率 . 17 2.3.4 每 100 kg 65%(酒精体积分数)酒粮耗 . 17 2.3.5 每 100 kg 65%(酒精体积分数)酒曲耗
10、 . 17 2.3.6 原料出酒率 . 17 2.3.7 淀粉出酒率 . 18 2.4 原料用量计算 . 18 第三章 热量衡算 . 20 3.1 蒸汽供热 Q蒸 . 20 3.1.1 糟醅升温耗热 Q1 . 20 3.1.2 蒸酒、蒸粮过程耗热 Q蒸酒 、Q蒸粮 . 21 3.2 量水耗热 Q量水 . 21 3.3 一口窖池生产总耗热量 Q总 . 21 3.4 蒸煮过程热损失 Q12 . 22 3.5 一口窖池蒸汽耗用量 D . 22 3.6 最大蒸汽消耗量 Qmax . 23 目录 III 3.7 蒸汽单耗 . 23 3.8 酒的冷凝放热 Q酒 . 23 3.9 凉糟放热 Q凉糟 . 24
11、 第四章 水平衡计算 . 25 4.1 清洗用水 . 25 4.2 原料粉碎前润料日用水 . 25 4.3 制曲加水搅拌日用水 . 25 4.4 配料前五谷粉润料日用水 . 25 4.5 日用打量水量 . 25 4.6 曲池冲洗日用水量 . 25 4.7 冷却用水 . 25 4.8 洗瓶子用水 . 25 4.9 勾兑酒日用水量 . 25 4.10 其他用水 . 25 第五章 车间主要设备计算 . 26 5.1 甑桶设计 . 26 5.1.1 甑桶的设计 . 27 5.1.2 甑桶部件选型 . 28 5.1.3 甑桶设计参数 . 29 5.2 冷凝器设计 . 29 5.2.1 冷凝器技术指标 .
12、 29 5.2.2 冷凝器规格 . 30 5.2.3 接管的选择 . 31 5.2.4 冷凝器设计参数 . 31 5.3 窖池的设计及建造 . 32 5.4 晾糟设备 . 33 5.5 酒醅出入窖运输设备 . 33 第六章 厂房总平面布置图的要求及重点车间的平面布置 . 35 6.1 厂房总平面布置的要求 . 35 6.2 全厂平面布置图 . 35 6.3 制曲车间的布置 . 35 6.4 制酒车间的布置 . 36 6.5 酒库车间的布置 . 37 6.6 包装车间的布置 . 37 参考文献 . 38 致 谢 . 39 四川理工学院毕业设计 0 前前 言言 白酒,又名烧酒或火酒,是我国特有的名
13、族传统蒸馏酒,也是世界著名的六大蒸馏酒之一,有着悠久的历史和独特的风格,其独特的工艺更是千百年来我国劳动人民生产经验的总结和智慧的结晶,也是中国文化的一种象征。中国白酒不仅在世界饮料酒中独具特殊风格,而且同是白酒,各种名酒佳酿也各有特殊的风味。白酒的酒液无色透明,气味清香纯净,浓香馥郁,蜜香优美,余香不尽。口味醇厚柔绵,甘润清冽,谐调净爽,回味悠长,慢饮细品,变化无尽。 虽然近年来社会对健康的重视从而把酒类推到了风口浪尖,但作为一种中国人热情好客传统,同时适量饮酒对身体有益, 我国白酒生产技术在世界发酵工业发展过程中,具有重要的地位和作用。白酒工业的发展也促进了配套工业的发展,近年来白酒行业机
14、械化有了很大的发展,需要的包装材料越来越多,玻璃、陶瓷、造纸、印刷、瓶盖等一系列的配套工业都有很大的发展。同时,酿酒后的酒糟的综合利用,促进了农业、能源的发展。可以预计在未来相当长一段时间,白酒行业发展任然迅猛,前景广阔。 本次设计为传统白酒中的典范,五粮型浓香大曲酒。选址四川广汉。气候适宜,交通便利,水资源丰富,品质高,产销集中。对于政府扶持,原料供应,酒的品质,产销有保证! 本设计将原料到制成成品白酒中的各环节涉及的工艺、设备、控制条件等有关情况作一简单的阐述,希望能和各位共同讨论,不足之处请多多指正。 第一章 全厂工艺论证 1 第一章 全厂工艺论证 1.1 全厂工艺流程 本设计选用浓香型
15、白酒。并采用原窖分层堆糟法,混蒸续粮固态发酵法,续糟配料。周期为 40 天。 原窖分层堆法,其具体操作工艺流程,如图 11 所示。 四川理工学院毕业设计 2 五粮母糟稻壳拌合润 粮上甑甑酒甑 粮成品储存酒头储存酒尾重蒸粮糟打凉摊凉撒曲入窖发酵大曲粉过筛碾细打碎大曲出房晾架后火干火潮火入房人工踩曲加水拌和粉碎小麦摊凉撒曲红糟出甑蒸馏上甑拌合母糟稻壳红糟酒储存勾兑出厂面糟黄水蒸馏丟糟黄水酒稀释分层回窖出甑丟糟饲料滴窖出窖前发酵排潮出窖 第一章 全厂工艺论证 3 1.2 制曲工艺流程及论证 1.2.1 工艺流程图 母曲 水 稻草谷壳 小麦(100%)润料磨碎粗麦粉拌料踩曲曲坯堆积培养出房贮存成品曲
16、1.2.2 偏高温大曲工艺的论证 根据大曲培养过程中控制曲块最高品温不同,一般可把大曲分为高温曲、偏高温曲和中温曲,高温曲最高制曲品温达 60以上,主要用于生产酱香型大曲酒;偏高温曲制曲温度一般控制在 5060之间, 主要用于生产浓香型大区酒; 中温曲的最高制曲品温一般不超过 50,它主要用于生产汾香型(俗称清香型)大曲酒。因此,我们根据任务书的要求选用了偏高温制大曲(即浓香大曲) ,而且浓香型白酒的制曲工艺也是比较成熟的。 1.2.2.1 具体操作及论证 (一)原料:小麦 1、来源及规格:选用广汉本地所产的小麦,本地小麦成熟早,端午踩曲前,新麦便成熟上市,并且本地小麦颗粒饱满均匀,无虫蛀,无
17、霉烂,无污染,无农药污染,无泥沙及其它杂物,腹沟深而多粉。 2、原料论证 (1)根据白酒曲及酒母的作用和制作工艺特点,其原料应符合如下要求: 要适于有用菌的生长和繁殖 大曲中的有用微生物为霉菌、细菌及酵母菌,麸曲中有霉菌等,小曲中有根霉及酵母菌等。这些菌类的生长和繁殖,必须有碳源、氮源、生长素、无机盐,水五大类营养成分,并要求有适应 PH、温度、湿度及必要的氧气等条件。故制曲原料应满足有用微生物生长的上述两方面的要求。例如制大曲和小曲的小麦和大米等原料,除富含淀粉,维生素及无机元素外,还应含有足以使微生物生长的蛋白质。 适于产酶 白酒曲是糖化剂或糖化发酵剂。故除了要求成曲含有一定数量的有用微生
18、物以外,还须积累多种大量的胞内酶,其中最主要的是淀粉酶。而此类酶多为诱导酶,故要求制曲原料含有较多量的淀粉,以及促进淀粉酶形成的无机离子。蛋白质也是产酶的必要成分,故制曲原料应含有适宜的蛋白质。 四川理工学院毕业设计 4 有利于酒质 大曲及麸曲,其用量很大,故广义的说,制曲原料和成曲也是制酒原料的一部分。例如大曲原料的成分及制曲过程中生成的许多成分,都间接或直接与酒质有关。另外,制曲原料不宜含有较多的脂肪,这也是与制酒原料的相同之处。 (2)大曲原料的种类及性质: 表 1-1:大曲主要原料的成分比较 水份水份 粗淀粉粗淀粉 粗蛋白粗蛋白 粗脂粗脂肪肪 粗纤粗纤维维 灰分灰分 小麦小麦 12.8
19、 6165 7.29.8 2.52.9 1.21.6 1.72.9 大麦大麦 11.512 6162.5 11.2 12.5 1.92.8 7.27.2 3.44.2 豌豆豌豆 10 12 45.2 51.5 25.5 27.5 3.94.0 1.31.6 3.03.1 本设计采用小麦中掺杂大麦制曲, 其特性是淀粉含量最高, 富含面筋等营养成分,含氨基酸 20 多种,维生素含量也很丰富,粘着力也较强,是各类微生物繁殖,是产酶的优良天然物料。若粉碎适度,则制成的曲胚不易失水和松散,也不致于因粘着力过大而存水过多。 小麦中含有丰富的碳水化合物(主要是淀粉)及蛋白质,并含有钾、铁、硫、磷、镁等微生物
20、生长的必需元素,有利于白酒的酿造。 淀粉在白酒酿造中的作用:淀粉经蒸煮后,经过微生物的作用,由淀粉变成糖,由糖变成酒。通过化学反应(C6H10O5)n + nH2O nC6H12O6 2n C2H5OH + 2nCO2可以看出,原料中淀粉含量越高,产酒也就越多。 (二)润麦 1、操作 润麦须掌握润麦的水量,水温和时间三项条件。一般应遵守“水少温高时间短,水大温低时间长”的原则,用水量视其所采用的原料而定。一般都按粮水比 100:3-8 计,时间以不超过 12 小时为好,如果考虑原料的吸水性,则润粮的时间应当缩短,并且应减少水量,提高水温,一般遇此情况,时间控制在 4 小时内即可。润麦的水温夏天
21、保持在 40左右,冬天以 80左右为宜。 2、润麦时应注意 在操作上要注意翻造堆积, 翻造的目的是使每粒麦子都均匀地吸收水分, 要求是 “水洒均,翻造匀” 。 3、润麦后的标准 成 分 名 称 第一章 全厂工艺论证 5 表皮收汗,内心带硬,口咬不粘牙,尚有干脆响声。如不收汗,说明水温低,如咬之无声,则说明用水过多或时间过长,即通常所说的发“粑”了。 (三)粉碎 1、粉碎是为了破坏植物组织以及使淀粉释放而采用的一种机械加工的方法。在粉碎前小麦要经除尘、除杂操作,润料后用钢磨粉碎。 2、粉碎论证 (1)粉碎的目的:释放淀粉,吸收水分,增大粘性。 (2)原料的粉碎度与大曲的质量的关系 第一:粉碎过细
22、则粘性大,曲坯里的空隙小,不易透气,培菌时水分难挥发,热量和温度不易散失,易使曲坯发生酸败或烧曲。由于通气性差,微生物生长繁殖缓慢,容易造成窝水,不透或圈老等现象; 第二:粉碎过粗则粘性小,不易成型,曲坯里的空隙大,入房后水分和温度不易保持,热量易于散失,是曲坯过早干燥或裂口,表面不挂衣,微生物生长不良。 因此要严格控制好制曲原料的粉碎度。经验要求,以手摸不觉糙手不腻手为准。 3、粉碎麦粉要求 粉碎后的麦粉,要求是心烂皮不烂的梅花瓣,即使小麦的表皮压成薄片,粉碎度要求粗粒及麦皮不可通过 20 目筛,而细粉要求通过 20 目筛,混粉中细粉要占 40%50%。手模不糙手为好。 麦粉的粗细度要求要均
23、匀,否则影响制曲的质量。经测定,不通过 20 孔标准筛最粗的麦粉占 27.74%,通过 40 孔标准筛的占 60.72%,通过 60 孔标准筛的为 11.54%。 (四)拌料 1、操作:将粗麦粉通过定量供粉器和定量供水器,按一定比例的曲料(及曲母)和水连续进入搅拌机,搅匀,感官要求以手捏成团,放下即松为宜,然后再踩制成砖块状的曲坯。拌料的目的就是使原料粉子均匀地吃足水分。 2、拌料论证 (1)一切生物化学反应,都必须有水的参与进行和完成,微生物所需的营养物质也必须先溶于水,才能扩散到细胞内被吸收和利用,所以加水拌料在制曲生产上是重要的一环。 (2)加水量与曲坯的关系 当加水量过多时,曲坯不容易
24、成型,入房后会发生变形,曲胚容易被压制过紧,不利于有益微生物向曲胚内部生长,而表面则容易长毛霉,黑曲霉等,并且曲胚升温快而四川理工学院毕业设计 6 高,易引起酸败细菌的大量繁殖,使原料受损失并降低成品曲质量。 当加水量过少时,曲胚不易粘合,造成散落过多,培养曲时曲胚会失水散温过度,干得过快,致使有益微生物没有充分繁殖的机会,亦将会影响成品曲的质量。通常微生物对水分的要求,一般规律是细菌酵母菌霉菌。 同时拌料加水量取决于原料带入的水分和制曲气候,温湿度等.通常和曲时加水量为 37%40%,有些厂曾对制曲不同加水量进行对比试验。结果是:重水分曲(加水量48%)培养过程,升温高而快,延续时间长,降温
25、慢;轻水分曲(加水量 36%)则相反,而酶的活力较高。 表 1-2:轻、重水份与成品曲的关系 曲样 外观 内部 气味 化学成分对比 糖化力 水分 酸度 重水份曲 多为褐色 灰白色、菌丝密集较均匀 香气一般 109.44 10.0 2.0 轻水份曲 大部分为黄褐色 斑花状、粗糙、菌丝少、黑褐色较多 多数具有浓香 300.0 10.0 2.0 注: 糖化力单位为 mg/(h.g 曲): 水分单位为 g/100g 曲, 酸度单位为消耗 0.2mol/l NAOH 的 ml/g曲 (五)踩曲成型 1、踩曲操作 (1)目前踩曲分机械制曲和人工制曲,本设计为人工踩曲。人工踩曲的曲箱尺寸选为 33217(长
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