啤酒工艺计算.docx

第三章 工艺计算3.1.1物料横算基础数据根据表3-1的基础数据，先进行100kg原料生产11° P啤酒的物料衡算，然后进行100L11° P啤酒的物料衡算，最后进行800吨/天啤酒厂的物料衡算表3-1啤酒生产基础数据项目名称百分比％说明定额指标原料利用率98.5麦芽水分5.0大米水分12无水麦芽浸出率75无水大米浸出率95原料麦芽70配比大米30损失率冷却损失5.0发酵损失1.5对热麦汁而言过滤损失1.0装瓶损失1.0总损失率啤酒总损失率8.5对热麦汁而言3.1.2 100 kg原料生产10° P啤酒的物料衡算热麦汁量根据表2-1可得原料收得率分别为： 原料麦芽收得率为：0.75(100-5)^100=71.25%原料大米收得率为：0.95(100-12)^100=83.6%混合原料收得率为：(0.7X71.25%+0.3X83.6%)X98.5%=73.83% 由上述可得100kg混合原料可制得10° P热麦汁量为：(73.83^10)X 100=738.3 (kg)查《啤酒工业手册》得10° P麦汁在20° C的密度为1.04kg/L而100° C 热麦汁比20° C时的麦汁体积增加1.04倍。

故，1•热麦汁(100° C)体积为：738.3^1.04X1.04=738.3 (L)2. 冷麦汁量为：738.3X(1-0.05)=701.38(L)3. 发酵液量为：701.38X(1-0.015)=690.86(L)4. 过滤酒量为：690.86X(1-0.01)=683.95(L)5. 成品啤酒量：683.95X(1-0.01)=677.11(L)3.1.3生产100L 10° P啤酒的物料衡算根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产10° P淡色啤酒约677.11L, 故可得下述结果：1•生产100L 10° P淡色啤酒需耗混合原料量为：100^677.11X 100=14.77 (kg)2. 麦芽耗用量：14.77X70%=10.34(kg)3. 大米耗用量：14.77X30%=4.43(kg)4. 酒花耗用量： 对浅色啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2%，故酒花耗用量为：738.3F677.11X 100X0.2%=0.218 (kg)同理，100kg原料耗酒花：677.11F100X0.218=1.48(kg)5. 热麦汁量：738.3^677.11X100=109.04 (L)6. 冷麦汁量：701.38^677.11X 100=103.58 (L)7. 发酵液量：690.86^677.11X 100=102.03 (L)8. 滤过酒量:683.95F677.11X 100=101.01(L)9. 成品酒量：677.11^677.11X 100=100 (L)10. 湿糖化糟量： 设排出的湿麦糟含水分80% 湿麦芽糟量：[(1-0.05)(100-75)/(100-80)] X10.34=12.28(kg) 湿大米糟量：[(1-0.12)(100-95)/(100-80)] X4.43=0.97(kg) 故湿糖化糟量：12.28+0.97= 13.25(kg)同理，100kg原料产生湿糖化糟：677.11F100X 13.25=89.72(kg)11. 酒花糟量： 设酒花在麦汁中的浸出率为40%，酒花糟含水分以80%计，则酒花糟量为0.218 x(1°° 一 4°)% I00 = 0.654kg(100 - 80) x 100同理，100kg原料产生湿酒花糟：677.11^100X0.654=4.43 (kg)12. 酵母量(以商品干酵母计)生产100L啤酒可得2kg湿酵母泥，其中一半作生产接种用，一半作商品酵 母用，即为1kg。

湿酵母泥含水分85%酵母含固形物量：1X(100—85)^100=0.15 (kg) 则含水分7%的商品干酵母量：0.15X100^(100—7) =0.16 (kg)13. 二氧化碳量：因10° P冷麦汁密度为1.04kg/L，则103.58L冷麦汁质量为：103.58X1.04=107.72(kg)所以，10° P冷麦汁中浸出物量：103.58X 10%=10.36 (kg)设麦汁的真正发酵度为80%，则可发酵的浸出物量：10.36X80%=8.29 (kg) 麦芽糖发酵的化学反应式为：C H O +H —2CH O12 22 11 2O 6 12 62CHO —4C H OH+4CO +56KJ6 2 6 2 5 2设麦芽汁中的浸出物均为麦芽糖构成，则CO2生成量：8.29X4X44^342=4.27 (kg)式中 44—CO2分子量342—麦芽糖分子量设10° P啤酒含CO2为0.4%啤酒中其含量有：103.58X0.4%=0.41(kg)则释放出的co2量：4.27-0.41=3.86(kg)而1m3 CO2在20° C常压下重1.832kg故释放出的CO2的体积为：3.86^1.832=2.11 m33.1.4 日产800吨 10°P 啤酒糖化车间物料衡算生产旺季以150天计，占总量的80%，日产量800吨，则年产量为: 设生产旺季每天糖化6次，旺季总糖化次数为6X150=900次(淡季根据需 要酌情调整糖化次数)，可算得每次糖化可产成品啤酒量(灌装后)为： 800^6=133.3 (吨/次)由此可以算出每次投料量和其他项目的物料平衡：1. 成品啤酒量(罐装前)：133.3X 1000F(1-1%)F1.010=133313.3 (L)2. 麦芽用量：133313.3^677.11X70=13782.0 (kg)3.大米用量：133313.3^677.11X30=5906.6 (kg)4.混合原料用量：13782.0+5906.6=19688.6(kg)5.热麦汁量：133313.3^677.11X738.3=145360.7 (L)6.冷麦汁量：133313.3^677.11X701.38=138091.7 (L)7.湿糖化糟量：133313.3^677.11X89.72=17664.6 (kg)8.湿酒花糟量：133313.3^677.11X4.43=872.2 (kg)9. 发酵液量：133313.3^677.11X690.86=136020.5 (L)10. 过滤酒量：133313.3^677.11X683.95=134660.0 (L)11. 酒花量：133313.3^677.11X1.48=291.40 (kg)由于生产旺季占到全年产量的80%，由此可算得全年产量：133313.3X6X 150F80%=15.0X107 (L)年实际产量为：15.0X107X1010=15.15 (万吨)以单次糖化生产做基准，可算得各个项目全年状况如下：1. 全年混合原料需要量：19688.6X6X 150^80%=22.15X 106 (kg)2. 全年麦芽耗用量：13782.0X6X 150F80%=15.50X 106 (kg)3. 全年大米耗用量：5906.6X6X150F80%=6.64X106 (kg)4. 全年酒花耗量：291.40X6X150F80%=3.28X 105 (kg)5. 热麦汁量：145360.7X6X 150F80%=16.35X 107 (L)6. 冷麦汁量：138091.7X6X 150F80%=15.54X 107 (L)7. 全年湿糖化糟量：17664.6X6X150F80%=19.87X106 (kg)8. 全年湿酒花糟量：872.2X6X 150F80%=9.81X105 (kg)9. 全年发酵液量：136020.5X6X 150F80%=15.30X 107 (L)10. 全年过滤酒量：134660.0X6X150F80%=15.15X107 (L)11. 全年成品啤酒量：133313.3X6X 150F80%=15.0X107 (L)把前述的有关啤酒物料衡算计算结果整理见下表：表 3-2 发酵车间物料衡算表物料名称单位对 100 k混合原料对 100L15万吨/年啤酒生产10°P 啤酒糖化一次定额混合原料kg10014.7719688.622.15X106麦芽kg7010.3413782.015.50 X 106大米k304.435906.66.64X106酒花k1.480.218291.403.28X105热麦汁L738.3109.04145360.716.35X107冷麦汁L701.38103.58138091.715.54X107湿糖化糟k89.7212.2817664.619.87X106湿酒花糟k4.430.97872.29.81X105发酵液L690.86102.03136020.515.30X107过滤酒L683.95101.01134660.015.15X107成品啤酒L677.11100133313.315.0X1073.2 耗热量的计算在论证部分，选用二次煮出糖化法生产麦汁，下面就以此工艺为基准进行糖 化车间的热量计算。

工艺流程示意图如下图所示：投料为糖化一次所需原料操 作示意图如下所示：自来水，18°C糊化锅 糖化锅大米粉5906.61kg麦芽粉1181.32kg 料水比1:4.5 料水比1:3.5 麦芽粉13782.0kgT(C， 20分钟)” 13分钟70C热水 50C46.67C 60分钟T(C)90C, 20分钟 7分钟 1 100C, 40分钟70C, 25分钟20 J分钟过滤/麦糟糖化结束78C酒花糟,麦汁* 100C, 10 分钟热凝固物冷凝固物4 490分钟.煮沸锅 旋沉淀槽»薄板冷却器1 12分钟酒花去发酵罐 麦汁3.2.1 糖化用水耗热量 Q1根据工艺设计糊化锅中的料水比为1: 4.5，糖化锅中的料水比为1:3.5，料 水比过大，尽管对糊化有利，但是耗能大，设备体积大料水比过小的话，醪液 粘稠，需较大的搅拌设备且及易产生糊锅的现象所以糊化锅加水量为：G1= (5906.6X0.2+5906.6)X4.5=31895.64 (kg)式中5906.6为糖化一次大米粉量，5906.6X0.2为糊化锅加入的麦芽粉量 (为大米量的20%)糖化锅加水量为：G2=12600.68X3.5=44102.38(kg)式 中 糖 化 一 次 投 入 糖 化 锅 麦 芽 量 为 12600.68(kg), 13782.0-1181.32=12600.68(kg),因此式中的12600.68为糖化一次麦芽定额量。

故糖化总用水量为：Gw=G1+G2=31。