表4-1 项 目 定 额 指 标 名 称 无水麦芽 浸出率 无水大米 浸出率 原料利用率 麦芽水分 大米水分 百分比（%） 75 95 98.5 5 11 啤酒损失率（对热麦汁） 项 目 原料配比 名 称 麦 芽 大 米 冷却损失 发酵损失 过滤损失 装瓶损失 总 损 失 百分比（%） 70 30 5 1.5 1 1 8.5 4.1.3糖化物料计算

1.100Kg混合原料中含浸出物的重量（E）

麦芽：Gm=m×(1-Wm)×Em=70×(1-5%)×75%=49.88kg 大米：Gn=n×(1-Wn)×En=30×(1-11%)×95%=25.37kg

其中：m为100Kg混合原料中麦芽的质量;n为100Kg混合原料中大米的质量

Wm为麦芽的含水量:Em为麦芽的污水浸出率;En为大米的污水浸出率 则E=Gm+Gn=49.88+25.37=75.25kg

混合原料的收得率=75.25×98.5%÷100=74.11% 其中：98.5%为原料的利用率

100kg原料产12度热麦汁量为:74.11×100÷12=617.6kg 12度麦汁在20℃时的相对密度为1.084 100℃麦汁比20℃麦汁体积增加1.04倍 热麦汁体积=617.6×1.04÷1.084=592.5L 冷麦汁量=592.5×(1-0.05)=562.9L 发酵液量=562.9×(1-0.015)=554.5L 滤过酒量=554.5×(1-0.01)=5488.9L 成品酒量=717.8×(1-0.01)=540.7L 酒花耗用量：（592.5÷540.7）×0.2%×100=0.219kg 2.生产100L12度淡色啤酒的物料计算 100kg原料生产成品酒710.6L

生产100L10度啤酒需用混合原料为100×(100÷540.7)=18.49kg 麦芽耗用量=18.49×70%=12.95kg

9

大米耗用量=18.49-12.95=5.54kg 酒花耗用量 592.5÷540.7×100×0.2%=0.29 kg 热麦汁量=100×592.5÷540.7=109.6L 冷麦汁量=100×562.9÷540.7=104.1L 成品酒量=100L 3.年产10万吨12度淡色啤酒的物料计算 每年生产300天，旺季170天，每天糖化6次，占生产任务的70%。12度淡色啤酒的密度为1.084Kg/L 旺季产量：100000×70%÷170=411.76（吨/ 天） 设每年旺季糖化次数为6次，则总糖化次数为1020次 成品啤酒量=411.76÷6=68.62（吨/天） 麦芽耗量=4456.1×70%=3119.3kg 成品啤酒（罐装前）68.62×1000÷（1-1.5%）÷1.084=64266L 湿酒花糟 32133÷100×0.657=4200kg 热麦汁量=32133÷540.7×592.5=7022L 冷麦汁量=32133×562.9÷540.7=669.04L 发酵液量=32133÷540.7×554.5=65906L 滤过酒量=32133÷540.7×548.9=65240L 成品酒量=63342.4L 计算方法同上，这里不再重述。 表4-2啤酒厂车间物料衡算表 物料名称 单位 对100Kg混合原料 100L 10°度淡色啤酒 糖化一次定额量 10万吨每年啤酒生产 混合原料 Kg 大麦 大米 酒花 热麦汁 冷麦汁 发酵液 过滤酒 Kg Kg Kg L L L L 100 70 30 1.54 592.5 562.9 554.5 548.9 5407 718.49 12.95 5.54 0.219 109.6 104.1 102.55 101.52 100.00 5943 4160 783 70.05 35211 33452 32953 32620 32133 317.32×10 12.2×10 5.2×10 2.04×10 10.26×10 9.74×10 9.6×10 9.5×10 9.36×10 777775666成品啤酒 L 共生产啤酒：10.2×10/1.012=100790吨(备注：10度淡色啤酒的密度为1012kg/m) 4.2 热量衡算

本设计采用二次煮出糖化法糖化工艺流程为:

10

4.2.1 糖化用水耗热量Q1

根据工艺，糊化锅加水量为:G1＝（1783+356.6）×4.5＝9628.2kg

式中：1336.8kg为糖化一次的大米粉量，267.36kg为糊化锅中加入的麦芽粉量(大米的20％)

而糖化锅中的加水量为：G2＝3803.4×3.5＝13311.9kg

式中：2845.9kg为糖化一次糖化锅投入的麦芽量，即：4016－356.6＝3803.4kg 综上所述，糖化总用水量为：Gw＝G1＋G2＝9628.2＋1311.9= 22940.1kg

自来水平均温度取t′＝18℃，而糖化配料用水温度t″＝50℃，比热容 Cw＝ 4.18kJ/kg.K

故耗热量Q1＝GwCw(t″－t′)＝22940.1×4.18×(50－18)＝3068468kJ 4.2.2 第一次米醪煮沸耗热量Q2

1.糊化锅内米醪由初温t0加热至100℃，耗热量:Q2′＝G米醪.C米醪(100－t0) (1)计算米醪的比热容：C米醪

由经验公式 C谷物＝0.01[（100－W）C0＋4.18w]

进行计算，式中w为含水百分率，C0为绝对谷物比热容，去C0＝1.55 kJ/kg.K

C麦芽＝0.01×[(100－5) ×1.55＋4.18×5]＝1.682 kJ/kg.K C大米＝0.01×[(100－11) ×1.55＋4.18×11]＝1.84 kJ/kg.K

11

C米醪＝(G大米C大米＋G麦芽C麦芽＋G1Cw)/(G大米＋G麦芽＋G1)

＝(1783×1.84＋356.6×1.68＋9628.2×4.18) ÷（1783＋356.6

＋9628.2）

＝3.75kJ/kg.K

(2)米醪的初温t0

设原料初温为18℃，而热水为50℃，则G米醪＝G大米＋G麦芽＋G1 ＝1783＋356.6＋9628.2

＝11767.8kg

t0＝[(G大米C大米＋G麦芽C麦芽)×18＋G1Cw×50]/G米醪C米醪

＝[(1783×1.84＋356.6×1.68)×18＋9628.8×4.18×50]÷11767

×3.75＝47.2 ℃

(3)代入式 Q2′＝G米醪C米醪（100－t0）＝11767.8×3.79×（100－47.2）＝2330024.4kJ 2.煮沸过程蒸汽带出的热量Q2″

煮沸时间40min，蒸发量为每小时5％，则蒸发水份量 V1＝G米醪×5％×40÷60＝11767.8×5％×40/60＝392.26kg 故，Q2″＝V1I＝392.26×2257.2＝885409.3 kJ

式中，I为煮沸温度约100℃下水的汽化潜热（kJ/kg） 3.热损失Q2″′

米醪升温和第一次煮沸过程的热损失为前两次耗热量的15％，即：

Q2″′＝15％（Q2′＋Q2″）

4.综上可得Q2＝1.15（Q2′＋Q2″）＝1.15×（2330024.4＋885409.3）

＝3697748.7kJ 4.2.3 第二次煮沸前混合醪升温到70℃的耗热量Q3

按糖化工艺，来自糊化锅的煮沸的醪与糖化锅中的麦醪混合后 温度应为63℃，所以混合前米醪应先从100℃冷却到中间温度t0

1.糖化锅中麦醪的初温t麦醪

已知，麦芽粉初温为18℃，用50℃热水配料，则麦醪温度

t麦醪＝（G麦芽C麦芽×18＋G2Cw×50）/G麦醪C麦醪

其中，G麦醪＝3803.4＋13311.9＝17115.3kgC麦醪＝（G麦芽C麦芽＋G2Cw）/（G麦芽＋G2）

＝（2845.94×1.68＋11383.76×4.18）

÷14229.7＝3.63kJ/kg.K

t麦醪＝（3803.4×1.682×18＋13311.9×4.18×50）

÷17115.3÷3.6＝44.95 ℃

2.经第一次煮沸后米醪量为 G′米醪＝G米醪－V1＝9624.96－240.624＝9384.336kg

进入第二次煮沸的混合醪量 G混合＝G米醪′＋G麦醪＝9384.336＋14229.7＝23614.066 kg 3.混合醪比热容 C混合＝（G麦醪C麦醪＋G米醪′C米醪）/G混合

＝（3804×3.6＋13311.9×3.79）÷23614.066＝3.68 kJ/kg.K

根据热量衡算，且忽略热损失，米醪与麦醪合并前后的焓不变，则米醪中间温度为：

t＝（G混合C混合t混合-G麦醪C麦醪t麦醪）／G米醪′C米醪

＝（28883.1×3.68×63-17115.3×3.6×44.95）÷(11767.8×

3.75)＝88.13℃

因为此温度只比煮沸温度低10度多，考虑到米醪由糊化锅到糖化锅的输送过程的热损失，可不必加中间冷却器。

12