根据表3-1的基础数据,先进行100kg原料生产10°P啤酒的物料衡算,然后进行生产100L10°P啤酒的物料衡算
表3-1啤酒生产基础数据(数据来自工业生产啤酒厂)
项目 | 名称 | 百分比﹪ | 说明 |
定 额 指 标 | 原料利用率 | 98.5 |
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麦芽水分 | 5.0 |
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大米水分 | 12 |
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无水麦芽浸出率 | 75 |
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无水大米浸出率 | 95 |
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原料 配比 | 麦芽 | 70 |
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大米 | 30 |
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损 失 率 | 冷却损失 | 5.0 |
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发酵损失 | 1.5 | 对热麦汁而言 |
过滤损失 | 1.0 |
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装瓶损失 | 1.0 |
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总损失率 | 啤酒总损失率 | 8.5 | 对热麦汁而言 |
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。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÷1.04×1.04=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)
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÷677.11×100=14.77(kg)
2.麦芽耗用量:
14.77×70%=10.34(kg)
3.大米耗用量:
14.77×30%=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:
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)
5.热麦汁量:
738.3÷677.11×100=109.04(L)
6.冷麦汁量:
701.38÷677.11×100=103.58(L)
7.发酵液量:
690.86÷677.11×100=102.03(L)
8.滤过酒量:
683.95÷677.11×100=101.01(L)
9.成品酒量:
677.11÷677.11×100=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:
[(1-0.12)(100-95)/(100-80)] ×4.43=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:
677.11÷100×13.25=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:
同理,100kg原料产生湿酒花糟:
677.11÷100×0.654=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÷(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+4CO2+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:
103.58×0.4%=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 m3