啤酒工藝計算啤酒工藝計算10/16第三章工藝計算物料橫算根底數(shù)據(jù)11°P100L11°P800/天啤酒廠的物料衡算3-1工程定額指標(biāo)損失率

名稱原料利用率98.5麥芽水分原料利用率98.5麥芽水分5.0大米水分12無水麥芽浸出率75無水大米浸出率95啤酒總損失率

70305.01.51.01.08.5

說明對熱麥汁而言對熱麥汁而言10010°P熱麥汁量原料麥芽收得率為：0.75(100-5)÷100=71.25%原料大米收得率為：0.95(100-12)÷100=83.6%混合原料收得率為：〔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熱麥汁量為：〔73.83÷10〕×100=738.3〔kg〕20°C1.04kg/L100°C20°C1.04熱麥汁〔100°C〕體積為：738.3÷1.04×1.04=738.3〔L〕

738.3×〔1-0.05〕=701.38(L)701.38×〔1-0.015〕=690.86〔L〕690.86×〔1-0.01〕=683.95(L)683.95×〔1-0.01〕=677.11〔L〕100L10°P10°P677.11L，故可得下述結(jié)果：100L10°P100÷677.11×100=14.77〔kg〕

14.77×70%=10.34〔kg〕14.77×30%=4.43〔kg〕0.2%，故酒花耗用量為：738.3÷677.11×100×0.2%=0.218〔kg〕同理，100kg原料耗酒花：677.11÷100×0.218=1.48(kg)

738.3÷677.11×100=109.04〔L〕701.38÷677.11×100=103.58〔L〕發(fā)酵液量：濾過酒量:成品酒量：

690.86÷677.11×100=102.03〔L〕683.95÷677.11×100=101.01(L)677.11÷677.11×100=100〔L〕濕麥芽糟量：[(1-0.05)(100-75)/(100-80)]×10.34=12.28〔kg〕濕大米糟量：[(1-0.12)(100-95)/(100-80)]×4.43=0.97(kg)故濕糖化糟量：12.28+0.97=13.25〔kg〕100kg677.11÷100×13.25=89.72(kg)酒花糟量：設(shè)酒花在麥汁中的浸出率為40%，酒花糟含水分以80%計，則酒花糟量為：0.218(10040)1000.654kg(10080)100同理，100kg原料產(chǎn)生濕酒花糟：677.11÷100×0.654=4.43〔kg〕酵母量〔以商品干酵母計〕1kg85%酵母含固形物量：1×〔100-85〕÷100=0.15〔kg〕則含水分7%的商品干酵母量：0.15×100÷〔100-7〕=0.16〔kg〕二氧化碳量：103.58L103.58×1.04=107.72〔kg〕80%，則可發(fā)酵的浸出物量：10.36×80%=8.29〔kg〕麥芽糖發(fā)酵的化學(xué)反響式為：CHO+H→2CHO122211 2O 61262CHO→4CHOH+4CO+56KJ626 25 2設(shè)麥芽汁中的浸出物均為麥芽糖構(gòu)成，則CO生成量：28.29×4×44÷342=4.27〔kg〕式中 44—CO分子量2342—麥芽糖〔CHO〕分子量12221110°PCO0.4%啤酒中其含量有：2103.58×0.4%=0.41〔kg〕CO24.27-0.41=3.86〔kg〕1m3CO20°C1.832kg2CO23.86÷1.832=2.11m380010°P15080%，8006×150=900〔淡季依據(jù)需要酌情調(diào)整糖化次數(shù)〕，可算得每次糖化可產(chǎn)成品啤酒量〔灌裝后〕為：800÷6=133.3〔噸/次〕成品啤酒量〔罐裝前〕：133.3×1000÷〔1-1%〕÷1.010=133313.3〔L〕麥芽用量：133313.3÷677.11×70=13782.0〔kg〕大米用量：133313.3÷677.11×30=5906.6〔kg〕熱麥汁量：

13782.0+5906.6=19688.6〔kg〕

133313.3÷677.11×738.3=145360.7〔L〕133313.3÷677.11×701.38=138091.7〔L〕發(fā)酵液量：

133313.3÷677.11×89.72=17664.6〔kg〕133313.3÷677.11×4.43=872.2〔kg〕133313.3÷677.11×690.86=136020.5〔L〕過濾酒量：133313.3÷677.11×683.95=134660.0〔L〕酒花量：133313.3÷677.11×1.48=291.40〔kg〕133313.3×6×150÷80%=15.0×107〔L〕年實際產(chǎn)量為：15.0×107×1010=15.15〔萬噸〕以單次糖化生產(chǎn)做基準(zhǔn)，可算得各個工程全年狀況如下：全年混合原料需要量：19688.6×6×150÷80%=22.15×106〔kg〕全年麥芽耗用量：13782.0×6×150÷80%=15.50×106〔kg〕全年大米耗用量：5906.6×6×150÷80%=6.64×106〔kg〕全年酒花耗量：291.40×6×150÷80%=3.28×105〔kg〕熱麥汁量：145360.7×6×150÷80%=16.35×107〔L〕冷麥汁量：138091.7×6×150÷80%=15.54×107〔L〕全年濕糖化糟量：17664.6×6×150÷80%=19.87×106〔kg〕全年濕酒花糟量：872.2×6×150÷80%=9.81×105〔kg〕全年發(fā)酵液量：136020.5×6×150÷80%=15.30×107〔L〕全年過濾酒量：134660.0×6×150÷80%=15.15×107〔L〕全年成品啤酒量：133313.3×6×150÷80%=15.0×107〔L〕3-2發(fā)酵車間物料衡算表單物料名稱位

100L

糖化一次定額

啤酒生產(chǎn)混合原料㎏10014.7719688.622.15×106麥芽㎏7010.3413782.015.50×106大米㎏304.435906.66.64×106酒花㎏1.480.218291.403.28×105熱麥汁L738.3109.04145360.716.35×107冷麥汁L701.38103.58138091.715.54×107濕糖化糟㎏89.7212.2817664.619.87×106濕酒花糟㎏4.430.97872.29.81×105發(fā)酵液L690.86102.03136020.515.30×107過濾酒L683.95101.01134660.015.15×107成品啤酒L677.11100133313.315.0×107耗熱量的計算作示意圖如下所示：自來水，18℃糊化鍋糖化鍋大米粉5906.61kg麥芽粉1181.32kg料水比1:4.5料水比1:3.5 麥芽粉13782.0kg熱水50℃46.67℃ 601013分鐘 分鐘1070℃ 63℃，60T(℃)12分鐘 5分鐘分鐘 7分鐘 100℃，40分鐘 70℃，25分鐘20分鐘過濾糖化完畢78℃ 100℃，10過濾糖化完畢78℃ 100℃，10酒花糟，熱凝固物 冷凝固物麥汁煮沸鍋盤旋沉淀槽 薄板冷卻器 酒花去發(fā)酵罐 冷麥汁糖化用水耗熱量Q1依據(jù)工藝設(shè)計糊化鍋中的料水比為1:4.5，糖化鍋中的料水比為1:3.5，料粘稠，需較大的攪拌設(shè)備且及易產(chǎn)生糊鍋的現(xiàn)象。所以糊化鍋加水量為：G=〔5906.6×0.2+5906.6〕×4.5=31895.64〔kg〕15906.65906.6×0.2〔為大米量的20%〕。G=12600.68×3.5=44102.38〔kg〕2式中糖化一次投入糖化鍋麥芽量為 12600.68(kg),故糖化總用水量為：Gw=G1+G2=31895.64+44102.38=75998.02〔kg〕t=18°C，t2=50°C，一次耗熱量為：1Q=GC(t2-t)=75998.02×4.18×32=10165495.16(kJ)1 WW 12第一次米醪煮沸耗熱量Q2QQQQ2 2 2 22糊化鍋內(nèi)米醪由初溫t0100℃耗熱Q2Q=G ×C

〔100-t0〕2 米醪 米醪計算米醪的比熱容c米醪依據(jù)閱歷公式C=0.01[(100-W)C0+4.18WWC0C0=1.55kJ/〔kg．K〕C麥芽=0.01[(100-5)×1.55+4.18×5]=1.68[kJ/〔kg．K〕]C =0.01[(100-12)×1.55+4.18×12]=1.87[kJ/〔kg．K〕]大米C =〔G C +G C +GC〕/〔G +G +G〕米醪 大米 大米 麥芽 麥芽 1W 大米 麥芽 1=〔5906.6×1.87+1181.32×1.68+31895.64×4.18〕/〔5906.6+1181.32+31895.64〕=3.75[kJ/〔kg．K〕]t0t=[〔G C +G C 〕×18+GC×50]/(G C )0 大米 大米 麥芽 麥芽 1W 米醪 米醪=[〔5906.6×1.87+1181.32×1.71〕×18+31895.64×4.18×50]/[〔5906.6+1181.32+31895.64〕×3.75]=47.21°C米醪煮沸耗熱量2Q=G 2米醪

×〔100-47.21〕米醪=〔5906.6+1181.32+31895.64〕×3.75×〔100-47.21〕=7717283.0(kJ〕2煮沸過程蒸汽帶走的熱量Q2405%，則水分蒸發(fā)量為V1G×5%×40÷60=〔5906.6+1181.32+31895.64〕×5%×40÷60=1299.5〔kg〕2Q=V1I=1299.5×2257.2=2933123.1〔kJ〕2I100°C2257.2kJ/kg2損失熱Q2米醪升溫存第一次煮沸過程的熱損失約為前兩次耗熱量的15%，即：Q=〔Q+Q〕×15%2 2 2由上述各項可得出：Q=1.15〔Q+Q〕=1.15×〔7717283.0+2933123.1〕2 2 2=10650406.1〔kJ〕70℃的耗熱量Q363℃，100℃t麥醪初溫t麥醪18℃，50℃熱水配料，由前面數(shù)據(jù)可算得麥醪比熱容C麥醪C =(G ×C +GC)÷(G +G)麥醪 麥芽 麥芽 2W 麥芽 2=〔12600.68×1.71+44102.38×4.18〕÷〔12600.68+44102.38〕=3.63[kJ/〔kg．K〕]結(jié)合前面麥醪的比熱容，可算得麥醪米醪混合后的比熱容C =〔G ×C +G C 〕÷〔G +G 〕混合 麥醪 麥醪 米醪 米醪 麥醪 米醪G =12600.68+44102.38=56703.06〔kg〕麥醪C =〔56703.06×3.63+38983.56×3.75〕÷〔56703.06+38983.56〕混合=3.68[kJ/〔kg．K〕]可以算得麥醪溫度為：t =〔G ×C G×C×50〕÷〔G ×C 〕麥醪 麥芽 麥芽 2 W 麥醪 麥醪=〔12600.68×1.71×18+44102.38×4.18×50〕÷〔56703.06×3.63〕=46.67℃tt=〔G C t -G C t 〕÷〔GC 〕混合 混合 混合 麥醪 麥醪 麥醪 ,醪 米醪G,=G -V=38983.56-1299.5=37684.06〔kg〕米醪 米醪 1G =G+G +G =75998.02+13782.0+5906.6=95686.62〔kg〕混合 W 麥芽 大米t=〔95686.62×3.64×63-56703.06×3.63×46.67〕÷〔37684.06×3.75〕=87.30°C6370℃所需要的熱量：Q3=G混合C混合×〔70-63〕=95686.62×3.64×〔70-63〕=2438095.1〔kJ〕其次次煮沸混合醪液耗熱量Q4Q

QQQ4 4 4 4經(jīng)過第一次煮沸后米醪量為：G,=G -V=38983.56-1299.5=37684.06〔kg〕米醪 米醪 1G =G +G=12600.68+44102.38=56703.06〔kg〕麥醪 麥芽 2因此進(jìn)入其次次煮沸的混合醪量為：G =G,+G =37684.06+56703.06=94387.12〔kg〕混合 米醪 麥醪70°C，則送到其次次煮沸的混合醪量為：[G 〔78-70〕]÷[(100-70)G ]×100%混合 混合因此：

=[(94387.12×8)÷(30×94387.12)]×100%=26.67%Q26.7%G c 4 混合混合=26.67%×94387.12×3.68×30=2779104.2〔kJ〕4其次次煮沸蒸汽帶走熱量Q4V2=26.67%G×5%×10÷60=26.67%×94387.12×5%×10÷60=209.8〔kg〕4Q=V2I=97.88×2257.2=473505.0〔kJ〕44熱損失Q4依據(jù)閱歷公式Q

(QQ)15%4 4 4由上述三項可算出Q4Q 1.15(Q4

Q)4=1.15×〔2779104.2+473505.0〕=3252609.2〔kJ〕洗糟水耗熱量Q5450kg，則用水量為：G=G÷100×450洗 總=〔5906.6+1181.32+12600.68〕÷100×450=88598.7〔kg〕則Q G c則5 洗w

(8018)=88598.7×4.18×62=22961239.1〔kJ〕麥汁煮沸過程中耗熱量Q6Q QQQ6 6 6 66麥汁升溫至沸點耗熱量Q”670°C，則進(jìn)入煮沸鍋的麥汁量為：G =〔5906.6+1181.32+12600.68〕÷100×738.3=145360.9〔kg〕麥汁熱麥汁比熱容：C =〔G C +G C +GC〕/(G +G +G)麥汁 麥芽 麥芽 大米 大米 WW 麥芽 大米 W=〔13782.0×1.71+5906.6×1.87+75998.02×4.18〕/〔13782.0+5906.6+75998.02〕=3.68[KJ/〔Kg·K〕]QG c 6 麥汁麥汁

=145360.7×3.68×30=16047821.3〔kJ〕6煮沸過程蒸發(fā)耗熱量Q6101.5V=145360.7×10%×1.5=21804.1〔kg〕3由此可以算得：6Q=V3I=21804.1×2257.2=49216214.5(kJ〕6Q

15%(Q666

Q)6綜合以上算得的可得出麥汁煮沸總耗熱：Q 115%(Q6

Q)6=1.15×〔16047821.3+49216214.5〕=75053641.2〔kJ〕一次糖化總耗熱量Q總Q QQ總 1 2

Q Q3

Q Q5 6=10165495.16+10650406.1+2438095.1+3252609.2+22961239.1+75053641.2=124521485.9〔kJ〕2.2.8一次糖化蒸汽耗用量DI=2725.3KJ/kg，相應(yīng)的冷凝水的焓為：i=561.47KJ/kg，氣熱效率為η=95%，則：D=Q

/[〔I-i〕η]=124521485.9÷[(2725.3-561.47)×95%]總=60575.6(kg)糖化小時最大蒸汽耗用量D最大1.595%，Q Q最大 6

95%=75053641.2÷1.5÷95%=52669221.9〔kJ〕相應(yīng)最大蒸汽耗用量為：D 最大

÷〔I-i〕最大=52669221.9÷(2725.3-561.47)=19734.9(kg/h)蒸汽單耗15.15萬噸〔80%〕，則全年的蒸汽耗熱量為：D=60575.6×1500=90863400〔kg〕(按旺季算〕：D,最大=60575.6×6=363453.6〔kg/d〕表3-3 7萬噸啤酒廠糖化車間總熱量衡算表名稱 規(guī)格〔MPa〕 噸酒消耗/kg蒸汽 0.3〔表壓〕 599.7耗水量計算糖化用水

耗/kg19734.9

每晝夜消耗/kg363453.6

年消耗量/kg1:3.51:4.5，料水比過大，盡管對糊化有19688.6kg,所以糖化鍋加料量為：13782.0－5906.6×0.2=12600.68(kg)5906.65906.6×0.2〔20%〕。糊化鍋加料量為：19688.6－12600.68=7087.92〔kg〕則每次糖化鍋中用水量為：12600.68×3.5=44102.38〔kg〕每次糊化鍋中用水量為：〔5906.6×0.2+5906.6〕×4.5=31895.64〔kg〕44102.38+31895.64=75998.02〔kg