啤酒工艺计算Word格式文档下载.docx
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失
率
过滤损失
1.0
装瓶损失
总损失率
啤酒总损失率
8.5
3.1.2100㎏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:
(0.7×
71.25%+0.3×
83.6%)×
98.5%=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)×
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。
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÷
1.04×
1.04=738.3(L)
2.冷麦汁量为:
738.3×
(1-0.05)=701.38(L)
3.发酵液量为:
701.38×
(1-0.015)=690.86(L)
4.过滤酒量为:
690.86×
(1-0.01)=683.95(L)
5.成品啤酒量:
683.95×
(1-0.01)=677.11(L)
3.1.3生产100L10°
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淡色啤酒约故可得下述结果:
1.生产100L10°
P淡色啤酒需耗混合原料量为:
100÷
677.11×
100=14.77(kg)
2.麦芽耗用量:
14.77×
70%=10.34(kg)
3.大米耗用量:
30%=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
677.11×
100×
0.2%=0.218(kg)
同理,100kg原料耗酒花:
677.11÷
100×
0.218=1.48(kg)
5.热麦汁量:
100=109.04(L)
6.冷麦汁量:
而100°
C
677.11L,
701.38÷
100=103.58(L)
7.发酵液量:
690.86÷
100=102.03(L)
8.滤过酒量:
683.95÷
677.11×
100=101.01(L)
9.成品酒量:
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)]
×
10.34=12.28(kg)
湿大米糟量:
故湿糖化糟量:
[(1-0.12)(100-95)/(100-80)]
12.28+0.97=13.25(kg)
4.43=0.97(kg)
同理,100kg原料产生湿糖化糟:
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:
(10040)100
(10080)100
同理,100kg原料产生湿酒花糟:
0.654=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:
1×
(100-85)÷
100=0.15(kg)
则含水分7%的商品干酵母量:
0.15×
(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:
103.58×
1.04=107.72(kg)
所以,10°
P冷麦汁中浸出物量:
103.58×
10%=10.36(kg)设麦汁的真正发酵度为80%,则可发酵的浸出物量:
10.36×
80%=8.29(kg)麦芽糖发酵的化学反应式为:
C12H22O11+H2O→2C6H12O6
2C6H2O6→4C2H5OH+4C2O+56KJ
设麦芽汁中的浸出物均为麦芽糖构成,则CO2生成量:
8.29×
4×
44÷
342=4.27(kg)
式中44—CO2分子量
342—麦芽糖(C12H22O11)分子量
设10°
P啤酒含CO2为0.4%啤酒中其含量有:
0.4%=0.41(kg)则释放出的CO2量:
4.27-0.41=3.86(kg)
而1m3CO2在20°
C常压下重1.832kg
故释放出的CO2的体积为:
3.86÷
1.832=2.11m3
3.1.4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6×
150=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):
133.3×
1000÷
(1-1%)÷
1.010=133313.3(L)
2.麦芽用量:
133313.3÷
70=13782.0(kg)
3.大米用量:
30=5906.6(kg)
4.混合原料用量:
13782.0+5906.6=19688.6(kg)
738.3=145360.7(L)
701.38=138091.7(L)
7.湿糖化糟量:
89.72=17664.6(kg)
8.湿酒花糟量:
4.43=872.2(kg)
9.发酵液量:
690.86=136020.5(L)
10.过滤酒量:
683.95=134660.0(L)
11.酒花量:
1.48=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:
133313.3×
6×
150÷
80%=15.0×
107(L)
年实际产量为:
15.0×
107×
1010=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:
19688.6×
80%=22.15×
106(kg)
2.全年麦芽耗用量:
13782.0×
80%=15.50×
3.全年大米耗用量:
5906.6×
80%=6.64×
4.全年酒花耗量:
291.40×
80%=3.28×
105(kg)
145360.7×
80%=16.35×
138091.7×
80%=15.54×
7.全年湿糖化糟量:
17664.6×
80%=19.87×
8.全年湿酒花糟量:
872.2×
80%=9.81×
9.全年发酵液量:
136020.5×
80%=15.30×
10.全年过滤酒量:
134660.0×
80%=15.15×
11.全年成品啤酒量:
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㎏混合原料
对100L
10°
P啤酒
糖化一次定额
15万吨/年啤酒生产
混合原料
㎏
100
14.77
19688.6
22.15×
106
10.34
13782.0
15.50×
4.43
5906.6
6.64×
106
酒花
1.48
0.218
291.40
3.28×
105
热麦汁
L
738.3
109.04
145360.7
16.35×
107
冷麦汁
701.38
103.58
138091.7
15.54×
湿糖化糟
89.72
12.28
17664.6
19.87×
湿酒花糟
0.97
872.2
9.81×
发酵液
690.86
102.03
136020.5
15.30×
过滤酒
683.95
101.01
134660.0
15.15×
成品啤酒
677.11
133313.3
107
3.2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℃
糖化锅
糊化锅
大米粉5906.61kg
麦芽粉1181.32kg料水比1:
4.5
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=(5906.6×
0.2+5906.6)×
4.5=31895.64(kg)
式中5906.6为糖化一次大米粉量,5906.6×
0.2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=12600.68×
3.5=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=31895.64+44102.38=75998.02(kg)
自来水温度t1=18°
C,而糖化配料用水温度t2=50°
C,一次耗热量为:
Q1=GWCW(t2-t1)=75998.02×
4.18×
32=