汁,其吸收率即为麦糟的含水率(85%) 麦糟吸收头号麦汁量为:
105.03×85%/(1-B头)=105.03×85%/(1-16%)=106.3(公斤) (6)头号麦汁收量
由100公斤混合原料可得16%麦汁量为: (原料浸出物含量×原料利用率)+糖化用水量
即:(E×Φ)+W水=(75.33×98.5%)+389.55=463.75(公斤) 由于原料中非浸出物吸收部分麦汁,所以实际头号麦汁收量为:
463.75-106.3=357.45(公斤)
(7)洗糟用水量计算
表2—3—2 过 滤 槽 的 水 平 衡 单位:公斤
进 W1——糖化用水量=383.19 W2——洗糟用水量 W3——原料带进来的水量
①由麦汁带走的水量(W4)
出 W4——麦汁带走的水量 W5——麦糟吸收的水量 设:最终麦汁浓度为11%,麦汁煮沸后经沉淀槽和板式热交换器冷却时,由于麦汁自然蒸发,其浓度提高了0.2%。 ∴ 在蒸发锅煮沸后麦汁浓度为10.8%
则:煮沸后麦汁重量=E×Φ/B后=75.33×98.5%/10.8%=687.04(公斤) 设:麦汁在煮沸锅内蒸发强度为10%,蒸发时间为1.5小时,煮沸锅内蒸发水分为WΧ。
WΧ=煮沸前麦汁量×蒸发强度×蒸发时间。 即:WΧ=(WΧ+687.04)×10%×1.5
WΧ=121.24(公斤)
则:煮沸前麦汁量=687.04+121.24=808.28(公斤) 煮沸前麦汁浓度(B′)为:
B′(%)=E×Φ/麦汁总量=(75.33×98.5%/808.28)×100%=9.18% 过滤槽排出所以麦汁带出的水分W4为:
W4=煮沸前麦汁量-其中浸出物含量=808.28-75.33×98.5%=734.08(公斤)②麦糟带走的水量(W5)
W5=湿麦糟重量-湿麦糟中干物质重量=105.03-15.754=89.276(公斤) ③原料带进的水量(W3)
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W3=(m-gm)×Wm+(n-gn)×Wn=(60-0.396)×5%+(40-0.24)×13% =8.149(公斤)
即:洗糟用水量W2=W5+W4―W1―W3
则洗糟用水量W2=89.276+734.08-389.55-8.149=425.66(公斤) (8)热麦汁体积
由上计算可知,煮沸结束后地浓度为10.8%的热麦汁,重量为687.04公斤,此10.8%麦汁的比重为γ=1.0436公斤/升,而100℃时的热麦汁比20℃时,其体积膨胀系数为1.04。
∴热麦汁的体积V=(687.04/1.0436)×1.04=684.67(升) (9)酒花计算
设:酒花用量为每百升热麦汁添加干酒花量为0.2公斤。 则:每百升热麦汁的酒花用量=684.67×0.2/100=1.369(公斤) 设:酒花在麦汁煮沸时浸出率为40%,湿酒花糟含水分为80%,则:
湿酒花糟重=1.369(1-40%)/(1-80%)=4.107(公斤)
3.3.1.3沉清冷却物料计算
设:澄清冷却损失占热麦汁体积的%,包括: (1)洒花糟带进麦汁0.3% (2)箱送管路损失麦汁0.3%
(3)水分蒸发、体积收缩7.4% 澄清冷却总损失为8.0%
(1)酒花糟带走麦汁 684.67×0.3%=2.054(升) (2)管路输送损失 684.67×0.3%=2.054(升)
(3)自蒸发体积减少量为:(684.67—2.054—2.054)—(684.67—2.054—2.054)10.8/11=12.374(升)
冷却体积收缩,设100℃热麦汁冷却至6℃时,体积收缩率为1.045。 则冷却体积收缩为: ‘
(684.67—2.054-2.054—12.374)—(684.67—2.054-2.054—12.374)1/1.045 =28.774(升)
热凝固物及其带走麦汁量为:
684.67×7.4%—12.374—28.774=9.52(升)
其中:每100公斤原料约形成1.5—4.0公斤含水80%的湿疑固物,其余是带走的热麦汁。
冷麦汁产量为:684.67-2.054-2.054-12.374-28.774-9.52=629.894(升)
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3.3.2主发酵计算
3.3.2.1主发酵中排出的二氧化碳量
设:主发酵时真正发酵度为50%,11%麦汁的比重为1.0451公斤/公升。 则:主发酵时被发酵的浸出物(以麦芽糖计)为: 629.894×1.0451×11%×50%=36.207(公斤) 563.92是冷麦汁收量的公升数。
C12H22O11 + H2O——4C2H5OH + 4CO2 分子量342 4×44 由反应式可算出发酵生成的C02量W CO2 342:4×44=36.207:WCO2
WCO2=18.63(公斤)
主发酵液(嫩啤酒)中二氧化碳的溶解量为0.15%—0.2%(W/W),现取0.2% 溶解在嫩啤酒中二氧化碳量为: 629.894×1.0451×0.2%=1.32(公斤) ∴ 发酵排出的二氧化碳量WCO2为: 18.63—1.32=17.31(公斤)
设:二氧化碳在20℃,常压下,每立方米重1.832公斤。 则:游离C02体积=17.31/1.832=9.449(m3) 3.3.2.2酵母产量
设:每百升麦汁在发酵后形成1.5—2.5公斤泥状酵母,现取2.0公斤。 则:酵母产量=629.894×2.0/100=12.598(公斤)
设:主酵形成泥状酵母(含水量为85%),平均40%用于再生产菌种,60%用于制造干酵母粉(含水量为7%)。
则:商品干酵母=12.598×(1-85%)/(1-7%)=2.03(公斤) 3.3.2.3主发酵后嫩啤酒的产量
设:麦汁经主发酵,由于泡盖,酵母沉淀及输送等体积损失为冷麦汁的2.0% 则:嫩啤酒产量=629.894×(1-2.0%)=617.296(升) 3.3.2.4后发酵计算
设:啤酒在后发酵期间的损失为:贮酒桶沉淀为0.2—0.5%,桶口溢出损失等为0.2—0.5%,现取后酵总损失为嫩啤酒量的0.5%(体积)。
则:后发酵后啤酒收量=617.296×(1-0.5%)=614.21(升) 3.3.3成品啤酒的计算
设:啤酒过滤损失为0.5-1.0%
输送管路损失为0.1-0.2%
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装瓶损失为1.0-4.0%
取成品酒精损失为后酵啤酒体积的3.5%
则:成品啤酒产量=614.21(1-3.5%)=592.71(升)
成品啤酒总收率=成品啤酒量÷热麦汁=592.71÷684.67=86.57% 即:总损失率为(100—86.57%)=13.43% 设:瓶装啤酒容量为0.64(升/瓶)。 则:瓶装酒瓶数=592.71÷0.64=926.11(瓶) 11°啤酒的吨酒粮耗:
设:11°啤酒每升重为1.012公斤。
则: 吨啤酒粮耗=100×1000/(592.71×1.012)=166.716(公斤)。 因此,年产25万吨啤酒的总粮耗为:166.716×2.5×105=4.17×107(公斤)。 表3—3—3 啤 酒 生 产 物 料 平 衡 表 物 料 名 称 单 位 以100公斤混合原料以25万吨成品啤酒为 计算依据 混合原料用量 其中: 麦芽 大米 酒 花 热麦汁量 冷麦汁量 嫩啤酒量 成品啤酒量 瓶装酒瓶数 湿麦糟量 湿酒花糟量 商品干酵母量 主发酵放出CO2量 糖化用水量 洗糟用水量
3.3.4蒸汽耗量计算
公斤 公斤 公斤 升 升 升 升 瓶 公斤 公斤 公斤 公斤 米3 公斤 公斤 100 60 40 1.369 687.04 684.67 629.894 617.296 592.71 926.11 105.03 4.107 2.03 17.31 9.449 389.55 425.66 为 计算依据 4.167×107 2.5×107 16.67×106 5.705×10 2.875×108 2.85×108 2.625×108 2.575×108 24.7×107 3.85×108 4.375×107 17.125×105 8.75×10 7.225×106 16.225×106 16.225×107 17.745×107 55 14
3.3.4.1计算依据
(1)以每锅糖化时投混合原科3吨,并按前面的物料平衡计算为依据。 (2)糖化工艺采用两次煮沸法,其操作曲线如下图;
糊化锅 糖化锅
公斤 大米粉 1200 麦芽粉 1560 公斤 4790 麦芽粉 240 公斤 水 公斤 加水比 1∶5 加水比 1∶3.07 65℃
蒸汽 100℃(40min) 50℃
(部分醪)
蒸汽 100℃(10min)
过滤
图(3)
78℃
3.3.4.2糖化工段
设:糖化投料时原水温度为17℃,需加热至57℃才能作投料用水,洗糟水需加热至80℃,,加热蒸汽压力为2.5(公斤/厘米2)。 (1)加热糖化用水耗热量(Q1) Q1=G1C1(t2-t1)
式中 G1——糖化用水量,每100公斤混合原料需水389.55公斤,则3吨投为:
30×389.55=11686.5(公斤)
C1——水的比热=1.0(千卡/公斤·℃)
t1——糖化用原水温度=17℃ t2——糖化投料水温度=57℃
则: Q1=11686.5×1×(57-17)=467460(千卡) (2)糖化锅煮沸醪时耗热量(Q2):
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