第三章 物料衡算
3.1物料衡算的意义
物料衡算是指理论上进行生产时，所要消耗的物料和可以得到的产品以及副产品的量，物料衡算的准确与否关系到整个生产工艺的合理性和设计的可行性，是整个设计阶段的重要一环。 3.2物料衡算基础数据
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10万吨/年啤酒厂的物料衡算
表3-1啤酒生产基础数据
项目 定 额 指 标 原料 配比 损 失 率 总损失率 名称 原料利用率 麦芽水分 大米水分 无水麦芽浸出率 无水大米浸出率 麦芽 大米 冷却损失 发酵损失 过滤损失 装瓶损失 啤酒总损失率 3.3 100㎏原料生产11°P啤酒的物料衡算 (1)热麦汁量
根据表3-1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(100-11)÷100=84.55%
混合原料收得率为：
（0.75×71.25%+0.25×84.55%）×98.5%=73.46% 由上述可得100kg混合原料可制得的11°P热麦汁量为：
（73.46÷11）×100=667.82(kg)
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百分比﹪ 98.5 5.0 11 75 95 70 30 5.0 1.5 1.0 1.0 8.5 说明 对热麦汁而言 对热麦汁而言 又知11°P麦汁在20℃时的密度为1.0442kg/L，而100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增加1.04倍。
故热麦汁（100℃）体积为：
（667.82÷1.0442）×1.04=665.1(L)
(2)冷麦汁量
665.1×(1-0.05)=631.84(L)
(3)发酵液量
631.84×(1-0.015)=622.36(L)
(4)过滤酒量
622.36×(1-0.01)=616.14(L)
(5)成品啤酒量
616.14×(1-0.01)=609.99 (L)
3.4生产100L 11°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11°P淡色啤酒约609.99L，故可得下述结果：
(1)生产100L11°P经典啤酒需耗混合原料量
（100/609.99）×100=16.39(kg)
(2)麦芽耗用量
16.39×70%=11.47(kg)
(3)大米耗用量
16.39×30%=4.92(kg)
(4)酒花耗用
100L热麦汁中加入的酒花量为0.2千克，故酒花耗用量为：
（665.1/609.99）×100×0.2%=0.218(kg)
同理，100kg原料耗酒花：
609.99/100×0.218=1.33kg
(5)热麦汁量
（665.1/609.99）×100=109.03(L)
(6)冷麦汁量
（631.84/609.99）×100=103.58(L)
(7)发酵液量：
（622.36/609.99）×100=102.03(L)
(8)滤过酒量：
（616.14/609.99）×100=101.01(L)
(9)成品酒量：
（609.99/609.99）×100=100(L)
(10)湿糖化糟量：
设排出的湿麦糟含水分80%，
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湿麦芽糟量为：
[(1-0.05)(100-75)/(100-80)] ×11.47=13.62
湿大米糟量为：
[(1-0.11)(100-95)/(100-80)] ×4.92=1.09
故湿糖化糟量为：
13.62+1.09=14.7
同理，100kg原料产生湿糖化糟：
609.99/100×14.7=89.67kg
(11)湿酒花糟量：
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?(100?40)?100?0.654kg
(100?80)?100同理，100kg原料产生湿酒花糟：
609.99/100×0.654=3.99kg
(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?0.15kg100
则含水分7%的商品干酵母量为：
(13)二氧化碳量
因11°P冷麦汁密度为1.0442kg/L，则103.58L冷麦汁质量为：
103.58×1.0442=108.16kg
所以，11°P冷麦汁108.16kg中浸出物量为：
11%×103.58=11.9kg
设麦汁的真正发酵度为80%，则可发酵的浸出物量为：
11.9×80%=9.52kg
麦芽糖发酵的化学反应式为：
C12H22O11+H2O 2C6H12O6 2C6H2O6 4C2H5OH+4CO2+560kJ
设麦芽汁中的浸出物均为麦芽糖构成，则CO2生成量为： 4?449.52??4.9kg
342式中 44—CO2分子量
342—麦芽糖（C12H22O11）分子量
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0.15?100?0.16kg100?7
设11°P啤酒含二氧化碳为0.35%，酒中含CO2量为：
103.58×0.35=0.36kg
则释放出的CO2量为：
4.9-0.36=4.54kg
而1m3CO2在20℃常压下重1.832kg 故释放出的CO2的体积为：
4.54?2.48m3 1.8323.5年产10万吨11°P淡色啤酒糖化车间物料衡算
生产旺季以170天计，占总产量的70%，则旺季日产量为：
100000×70%÷170=412(吨/天)
设生产旺季每天糖化7次，旺季总糖化次数为1190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：
412÷7=58.9（吨/天） 由此可算出每次投料量和其他项目的物料平衡。 (1) 成品啤酒量（灌装前）：
58.9×1000÷（1-1%）÷1.012=58789 （L）
(2) 麦芽用量：
58789÷609.99×70=6746 （kg）
(3) 大米用量：
58789÷609.99×30=2891 (kg)
(4) 混合原料用量：
6746+2891=9637 (kg)
(5) 热麦汁量：
58789÷609.99×665.1=64100 （L）
(6) 冷麦汁量：
58789÷609.99×631.84=60895（L）
(7) 湿糖化糟量：
58789÷609.99×89.67=8642（kg）
(8) 湿酒花糟量：
58789÷609.99×3.99=384.5（kg）
(9) 发酵液量：
58789÷609.99×622.36=59981 （L）
(10) 过滤酒量：
58789÷609.99×616.14=59381.7 （L）
(11) 酒花量：
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58789÷609.99×1.33=128 （kg）
由于生产旺季占到全年产量的70%，由此可算得全年产量：
（58789×7×170）/70%=99.9×106 （L）
年实际产量为：
99.9×106×1012=10.1098（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：
9637×7×170÷70%=16.4×106 （kg）
(2)全年麦芽耗量：
6746×7×170÷70%=11.47×106（kg）
(3)全年大米耗量：
2891×7×170÷70%=4.91×106（kg）
(4)全年酒花耗量：
128×7×170÷70%=2.18×105（kg）
(5)热麦汁量：
64100×7×170÷70%=108.97×106（L）
(6)冷麦汁量：
60895×7×170÷70%=103.52×106（L）
(7)全年湿糖化糟量：
8642×7×170÷70%=14.69×106（kg）
(8)全年湿酒花糟量：
384.5×7×170÷70%=6.54×105（kg）
(9)全年发酵液量：
59981×7×170÷70%=101.97×106（L）
(10)全年过滤酒量：
59381.7×7×170÷70%=100.95×106（L）
(11)全年成品啤酒量:
58789×7×170÷70%=99.94×106（L）
把前述的有关啤酒物料衡算计算结果整理见下表3-2：
物料名称 单位
对100㎏ 混合原料
对100L
糖化一次定额
11°P啤酒
10万吨/年 啤酒生产
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