糖化锅设计.doc

第1章 设计任务书 3
第2章 工艺论证 4

2.1 工艺介绍 5
2.2 麦芽制备 5
2.2. 1制麦目的 5
2.2.2 原料选取 5
2.2.3 浸麦 5
2.2.4发芽 8
2.2.5 干燥 8
2.2.6 除根 8
2.2.7 贮藏 9
2.2.8 麦芽粉碎 9
2.3 糖化工艺选择及论证 10
2.3.1 糖化定义 10
2.3.2 糖化工艺流程 10
2.3.3 辅料选取 11
2.3.4 辅料粉碎 11
2.3.5 糖化方法选择及论证 11
2.4 麦汁煮沸与酒花添加 11
2.5 麦汁澄清 12
2.5.1 热凝固物的分离 12
2.5.2 酒花分离 12
2.6 麦汁冷却 12
2.7 麦汁充氧 13
2.8 物料输送 13
第3章 工艺计算 14
3.1 物料衡算 14
3.1.1 物料衡算基础数据 14
3.1.2 以100kg原料为基准 14
3.1.3 以100L啤酒为基准 15
3.2 热量衡算 19
3.2.1 糖化用水耗热量 19
3.2 .2 第一次米醪煮沸耗热量Q2 19
3.2.3 第二次煮沸前混合醪升温到70度耗热量 19
3.2.4 第二次煮沸前混合醪的耗热量Q3 19
3.2.5 洗糟水耗热量Q5 20
3.2.6 麦汁煮沸过程耗热量Q6 20
3.2.7 糖化一次总耗热量Q总 20
3.2.8 糖化一次总耗用蒸汽量D 20
3.2.9 糖化过程每小时最大蒸汽耗量 21
3.2.10 蒸汽单耗 21

第4章 主体设备设计 27
4.1 糖化锅结构设计 27
4.1.1 糖化锅 27
4.1.2搅拌器设计 27
4.1.3 进料管 27
4.1.4 排料管 27
4.1.5 发酵罐洗刷用水 27
4.1.6 蒸汽进管 27
4.1.7 冷凝水出口管 28
4.1.8 不凝汽出口管 28
4.1.9人孔 28

4.2 相关设备选型 30
4.2.1 麦芽粉暂贮箱 30
4.2.2 大米粉贮箱 32
4.2.3 糊化锅 33
4.2.4 过滤槽 33
4.2.5 麦汁煮沸锅 34
4.2.6 回旋沉淀槽 35
4.3 糖化锅锅体设计及强度校核 38
4.4 加热面积计算及校核 39
结 论 40
参考文献 41

第一章
课程设计任务书

设计题目： 年产6万吨12度淡色啤酒厂糖化锅设计
课程名称： 专业： 班级：
学生姓名： 学号：
接受任务时间：
指导教师（署名）： 教研室主任： （署名）
1. 设计原始数据
麦芽含水量5%，大米含水量11%，原料运用率98.5%，无水浸出率麦芽75%，大米95%，原料配比：70%麦芽，30%大米
损失： 冷却损失5%，过滤损失1%，发酵损失1.5%，瓶装损失1%，总损失8.5%
每年生产旺季产量占全年总产量的70%.
2．课程设计的重要内容及基本规定
(1).主体设备生产车间工艺论证；(2).主体设备相关物料、热量衡算；
(3).主体设备设计计算及选型； (4).图纸：主体设备装配图。
3．重要参考文献
(1). 顾国贤.酿造酒工艺学.中国轻工出版社，1996年
(2).管敦仪.啤酒工业手册（上中下）.中国轻工出版社，2023年
(3).吴思方主编 《发酵工厂工艺设计概论》 中国轻工业出版社 2023年
(4).梁世中主编 《生物工程设备》 中国轻工业出版社 2023年
(5).《化工设备设计全书》
(6).《机械工程手册》（第二版）

4．进度安排
序号
课程设计各阶段名称
起 止 日 期
1
工艺论证
12.12～12.13
2
工艺计算
12.14～12.15
3
主体设备设计
12.16～12.18
4
图纸绘制
12.19～12.23
5
说明书撰写
12.24～12.25

注：本表在学生接受任务时下达，一式两份，一份交学生，一份交教学办保存。

第二章 工艺论证

2.1 工艺流程

本设计为年产6万吨12度淡色啤酒厂糖化锅设计，以大米和麦芽为重要原料，其工艺流程如下;

水，蒸汽

麦芽，大米 粉粹 糊化 糖化 过滤 麦汁煮沸锅

麦糟
酒花渣分离器 回旋沉淀槽 薄板冷却器

酒花槽 热凝固物 冷凝固物

2.2麦芽制备
2.2.1制麦的目的
制麦即是指原料大麦制成麦芽。
制麦的目的：使大麦发芽，产生多种水解酶类，以便通过后续的糖化，使大分子淀粉和蛋白质得以分解溶出。绿麦芽通过烘干将产生必要的色、香和风味成分。
制麦的工艺流程
原料大麦→粗选→精选→分级→浸麦→发芽→干燥→除根→计量、打包→贮存→成品麦芽
2.2.2原料的选取
1.自古以来酿造啤酒的主料为大麦，大麦分为六棱、四棱和二棱。我国华北地区种植的六棱大麦，南方种植二棱大麦。
我们设计生产淡色啤酒，选用二棱大麦。
二棱大麦是六棱大麦的变种，淀粉含量较高，蛋白质的含量相对较低，浸出物收率高于六棱大。
2.大麦的质量标准
原料大麦的质量标准应符合QB－1416－87的质量标准。具体指标如下：
(1)感观指标：（一、二、三级相同）淡黄色，具光泽，无病斑粒，无霉味和其他异味。
(2)理化指标表1—1啤酒大麦标准理化指标
项目
二棱
多棱
优级
一级
二级
优级
一级
二级
水分％≤
13
13
13
13
13
13
粒含无水物
42
40
36
40
35
30
千粒重/g(无水物质)
95
90
85
96
92
85
发芽率％≥
97
75
90
97
95
90
大麦浸出物含量
50
76
74
76
72
70
蛋白质含量（无水）%
12
12.5
13.5
12.5
13.5
14
选粒实验（2.5mm以上）%
85
80
76
75
70
65
夹杂物含量%
0.5
1.5
3
0.5
1.5
2
破损粒含量%
0.5
1
3
0.5
1
2
麦芽的选择
粗选
粗选的目的：除去进厂大麦中的大土石块，杂草，野生植物种子。细小杂物等。为精选做准备。
采用风力粗选机进行大麦粗选。
精选
精选的目的：经粗选的大麦仍具有和种子横截面大小相等的杂质需要运用种子长度的不同将其分离。
采用杂谷分离机进行大麦精选
分级
1.分级的目的：
(1)为浸渍均匀，发芽整齐，发明条件。
(2)颗粒整齐的麦芽，粉碎后能得到粗细均匀的麦芽粉。
(3)分级捡出颗粒从而提高麦芽的浸出率。
2.分级标准
表1—3大麦分级标准

分级标准

筛控规格

颗粒长度

用途
Ⅰ号大麦
2.5×2.5
2.5以上
制麦用
Ⅱ号大麦
2.5×2.5
2.5以上
制麦用
Ⅲ号大麦
—
2.2以下
饲料用
3.分级设备
分级设备为圆筒分级筛。
2.2.3 浸麦
1.目的
(1)使大麦吸取充足的水分。
(2)在水浸的同时，可充足洗涤、除尘、出菌。
(3)在浸麦水中适当加石灰乳，等化学药物可以加速酚类，谷皮酸等有害物质的浸出。明显促进麦芽和缩短制麦周期，能适当提高浸出物量。
2.浸麦度
浸渍后的大麦含水率叫浸麦度，一般为43%～48%
3.浸麦要点
浸麦时间为 34h～35h。 水温：13～18℃
采用浸喷结合法。
浸麦设备：浸麦槽
2.2.4发芽
1.发芽的目的：使麦粒生成大量的酶，并使麦粒中一部分非激活酶得到活化和增长。
2.发芽的技术条件：
(1)温度：发芽有低温发芽，高温发芽，低高温结合发芽。本设计采用低温发芽。温度控制在12～16℃。
(2)水分：本设计制造浅色麦芽，控制麦芽水分在43%～48%。
(3)通风量：取500～600m3/T.h。且应避免阳光直射。
(4)发芽时间：4～5day
3.发芽设备：通风发芽箱
2.2.5干燥
1.干燥的目的：
(1)停止绿麦芽的生长和酶的分解作用。
(2)除去多量的水分，防止麦芽腐败变质，便于贮藏。
(3)使麦芽干燥，便于脱落。
(4)除去绿麦芽的生腥味，增长麦芽的色香味。
2.干燥设备：采用双层水平式干燥炉。
2.2.6除根
1.目的：根芽吸湿性强，贮藏时容易吸取水分而腐烂。根芽有苦味，带入啤酒将破坏啤酒口味，根芽易使啤酒改变色泽。
2.设备：采用麦芽除根机
2.2.7贮藏
1.目的
(1)在干燥操作不妥时产生的玻璃质麦芽，在贮藏期间产生变化，向好的方面转变。
(2)蛋白酶活性提高，增进含氮物质的溶解。
(3)增高麦芽酸度，有助于糖化。
(4)淀粉酶活性提高，提高麦芽的糖化力。
(5)麦芽贮藏吸水后，麦皮失去本来的脆性。粉碎是破而不碎。有助于麦汁过滤。
2.贮藏时间
最短一个月，最长半年
2.2.8麦芽的粉碎
麦芽的粉碎大体可分为干法、湿法、回潮增湿和浸润增湿4种，本设计采用湿法粉碎。湿法粉碎是将麦芽以50℃左右热水浸泡15~20min，使麦芽含水量达成约30%后，在进入对辊粉碎机（两辊间隙0.35-0.45mm），在粉碎的同时，将糖化用水（料水比在1:3以上）送入粉碎机对粉料调浆，边粉碎边投入糖化锅。
湿法粉碎涉及不少优点，由于湿法粉碎对麦芽进行了预浸，使麦壳的韧性有所增长，所以麦壳可以保持完整。这样过滤槽中的麦层较为疏松，是麦汁过滤速度加快，并减少皮壳中有害成分的浸出，无粉尘。此外由于麦粒内容物预先吸水，容易磨成浆状细粒，这样，有助于颗粒的糊化。酶的游离和可溶成分的溶出。过滤槽单位面积负荷较大，达250~350kg/m ，与糖化室可在同一平面

2.3糖化工艺选择及论证
2.3.1糖化的定义：
运用麦芽所含酶将麦芽和麦芽辅助原料中的不溶性高分子物质逐步分解为可溶性的低分子物质的过程。

2.3.2糖化的工艺流程：
麦糟 酒花 冷凝固物
↑ ↓ ↑
麦芽→粉碎→糖化→过滤→混合麦汁→煮沸→澄清→冷却→充氧→麦汁
↑ ↓
大米→粉碎→糊化 酒花糟 热凝固物
.2.3.3辅料选取
1.选取因素
(1)大麦制成麦芽，其价格增长70%～100%。浸出物含量减少10%。麦芽的价格远远高于不发芽的大麦。在麦汁制造中采用适当的比例（本设计采用30%）的辅料。虽增长加工设备，有热能消耗，还需要增长酶制剂等费用，但总成本减少，具有经济性。
(2)辅助物料含可溶性氮少，只提供麦汁浸出物中的糖类。可以减少麦汁总氮。相对减少麦汁中高分子含氮化合物的比例。提高啤酒的非生物稳定性和减少啤酒的色泽。
(3)使用大米具有丰富的糖蛋白。故提高啤酒的泡持性。
2.大米的特点：
价格较廉，而淀粉含量远高于麦芽。多酚物质和蛋白质含量则较麦芽为低，添加大米的啤酒色泽浅，口味清爽，泡沫细腻。酒花香味突出。非生物稳定性比较好。特别是以制造底面发酵的淡色啤酒。
3. 大米比例： 本设计采用30%的大米比例。
3 酒花
酒花可以赋予啤酒爽口的苦味和快乐的香味，增长麦汁和啤酒的防腐能力；增长啤酒的泡持性；酒花与麦汁共同煮沸，能促进蛋白质的凝固，有助于麦汁的澄清，有助于啤酒的非生物稳定性。本设计采用颗粒酒花制品。
4 酿造用水
水是啤酒酿造最重要的原料，酿造水被称为“啤酒的血液”。酿造水质不仅决定着产品的质量和风味，并且还直接影响着酿造的全过程。
水的质量规定：本设计为经典啤酒，色泽较浅，水的残碱度RA值规定小于0.89mmol/L，水中Ca至少为40~50mg/L，此外，Ca和Mg比例要大于3:1。Mg过高会使啤酒产生苦味。水的镁硬小于等于0.89mmol/L，水中含盐量规定很低。

。
2.3.4 辅料的粉碎
辅料常用的粉碎方法为干法粉碎，本设计采用的辅料为大米，大米的粉碎多采用对辊粉碎机，粉碎规定细一些好.

2.3.5 糖化
糖化是指将麦芽和辅料中高分子贮藏物质及其分解产物(淀粉、蛋白质、核酸、半纤维素等及其分解中间产物)，通过麦芽中各种水解酶作用以及水和热力作用使之分解并溶于水的过程。原料麦芽的冷水浸出物，仅占17％左右，非发芽谷物更少。通过糖化过程的酶促分解和热力的作用，麦芽的浸出率提高到75％～80％，大米的无水浸出率提高到90％以上糖化过程提高了原料和辅料的浸出率。糖化过程中原料和辅料的分解深度即分解产物的基本规定是：
淀粉被最大限度的分解成可溶性无色糊精和麦芽糖等可发酵性糖类，两者之间有一定的比例。
淀粉的分解产物站到麦汁组成的90％以上。麦汁中以麦芽糖为主的可发酵糖类供酵母发酵产生酒精及副产物，低聚糊精是构成啤酒残余浸出物的主体，它给啤酒带来粘度和口味的浓醇性。啤酒原料的运用率重要取决于淀粉的运用率，优良的糖化工艺可使淀粉分解以后99％进入麦汁。
麦芽中高分子物质和肽类，在糖化时得到进一步分解，但分解限度及比例远远低于发芽过程。
糖化方法有多种。煮出糖化法是指麦芽醪运用酶的生化作用和热力的物理作用，使有效成分分解和溶解，通过部分麦芽醪的热煮沸、并醪，使醪液逐步梯级升温至糖化完毕。部分麦芽被几次煮沸即为几次煮出法。
本设计采用的二次煮出糖化法
1.特点：
(1)二次煮出糖化法灵活性较大，合用于解决各种性质的麦芽和制造各种类型的啤酒。
(2)糖化过程可在3～4小时内完毕。
各种糖化方法中物料的重要变化是依据麦芽中各类水解酶的催化，糖化控制就是发明适合酶作用的最佳条件，各种糖化方法中有几个控制原理是相同的。
①酸休止 运用麦芽中磷酸酯酶对麦芽中菲汀的水解，产生酸性磷酸盐，有时还运用乳酸菌来增殖产生乳酸，此工艺条件是：温度为35～37℃,pH5.2～5.4，时间为30～90分钟。
②蛋白质休止 运用内切酶分解蛋白质生成多肽和氨基酸，运用麦芽中肽酶分解多肽形成氨基酸。蛋白质休止最适pH为5.2～5.3，最适温度：形成α-氨基氮为45～50 ℃，形成可溶性多肽为50～55 ℃，作用时间为10～10分钟。
③糖化分解　淀粉水解成糖类，麦芽中β-淀粉酶催化形成可发酵性糖最适温度为60～65 ℃。α-淀粉酶最适活性温度为70℃，两种酶共同作用，最适ｐH为5.5～5.6，时间为30～120分钟。
④糖化终止　当糖化完毕时，必须使醪液中的酶类（α-淀粉酶除外）失活，此温度为70～80 ℃。
⑤100℃煮出　部分糖化醪液加热至100℃，促进物料的水解，使淀粉彻底糊化、液化。
⑥酶制剂的和添加剂的使用　α-淀粉酶、β-淀粉酶、糖化酶、R-酶、葡聚糖酶等酶制剂，乳酸、磷酸、石膏等ｐH调整物质，多酚消除剂等一系列添加剂应在卫生规范下，根据工艺需要适量使用。

2.糖化工艺技术条件
（1)糖化温度：

表1—4 糖化温度的阶段控制
温度
控制阶段与作用
1.35～40℃
浸渍阶段：此时的温度称浸渍温度，有助于酶的浸出和酸的形成，并有助于β-葡聚糖的分解
2.45～55℃
蛋白质分解阶段：此时的温度称为蛋白分解温度，其控制方法如下：①温度偏向下限，氨基酸生成量相对地多一些；温度偏向上限可溶性氮生成量较多一些。②对溶解良好的麦芽来说，温度可以偏高一些，蛋白分解时间可以短一些。③对溶解特好的麦芽，也可放弃这一阶段。④对溶解不良的麦芽，温度应控制偏低，并延长蛋白质分解时间在上述温度下β-葡聚糖的分解作用继续进行
3.62～70℃
糖化阶段：此时的温度通称糖化温度，其控制方法如下：①在62～65℃下，生成的可发酵性糖比较多，非糖的比例相对较低，适于制造高发酵啤酒②若控制在65～70℃，则麦芽的浸出率相对增多，可发酵性糖相对减少，非糖比例增长，适于制造低发酵度啤酒③控制65℃糖化，可以得到最高发酵浸出物收得率④通过调整糖化阶段的温度，可以控制麦汁中糖与非糖之比⑤糖化温度偏高，有助于α-淀粉酶的作用，糖化时间（指碘反映完全的时间）缩短，生成的非糖比例偏高
4.75～78℃
糊精化阶段：在此温度下，α-淀粉酶仍起作用，残留的淀粉可进一步分解，而其他酶则受到克制或失活
(2)麦芽的α-淀粉酶作用于糖化醪的最适PH为5.8～6.0。β-淀粉酶为5.0～5.5。一般在63～70℃温度范围内，α和β-淀粉酶的最适PH范围选用5.2～5.8
(3)化醪浓度：糖化醪浓度以20%～40%。超过40%会减少浸出物的收率。
3.糖化设备：糖化锅

2.4麦汁煮沸与酒花添加
1.麦汁煮沸的目的
(1)蒸发水分、浓缩麦汁　过滤后的麦汁其浓度低于需定型浓度（约1.0～1.5°P），通过煮沸、蒸发浓缩，方可达成规定浓度。
(2)灭酶和杀菌　过滤后麦汁中残留有少量酶类，为保证酿造过程中麦汁组分的一致，需通过加热使酶钝化。同时杀菌，以保证发酵的安全性。
(3)蛋白质变形和絮凝　煮沸时运用蛋白质热变性与单宁结合等反映使麦汁中高分子蛋白质变性和絮凝以便除去。
(4)浸出酒花中物质。
(5)排除麦汁异杂臭气；减少pH；还原物形成。
2.煮沸方法：
采用传统的煮沸方法。
3.技术条件
煮沸强度：10～12％ 煮沸时间：90min ph：5.2～5.6
4.设备：麦汁煮沸锅
5.添加酒花的作用：
(1)赋予啤酒特有的香味
(2)赋予啤酒特有的苦味
(3)增长啤酒的防腐能力
(4)提高啤酒的非生物稳定性
6.添加酒花方法：全酒花添加
在煮沸35min后添加一次酒花，重要是加苦花;
在煮沸结束前5min再添加一次酒花，重要添加香花。
2.5麦汁的澄清
将麦汁的热冷凝固物分离，重要是分离酒花糟和不溶性蛋白。
本设计中采用回旋沉淀槽沉淀法分离热凝固物，运用麦汁离心力分离实现分离。

1.热凝固物的分离
(1)热凝固物的成分
糖化醪过滤后得到的麦汁中具有水溶性的清蛋白和少量盐溶性蛋白质以及肽段，这些物质在煮沸时变性和多酚结合形成热凝固物，重要成分为：
粗蛋白质：　50%～60%
酒花树脂：　16%～20%
灰　　分：　2%～3%
多酚有机物：20%～30%
(2)原理
热麦汁经泵加速，由槽切线方向进槽，麦汁在槽内旋转，产生的离心力，由于槽壁作用产生离心力反作用力将热凝固物推向槽底部中央。
热凝固物在槽内的沉淀情况和以下因素有关：麦汁切线速度、热凝固物和大小麦汁粘度。
2.酒花分离
使用酒花球果，并加入到煮沸锅的工艺，在煮沸结束后应尽快分离出酒花糟。我国广泛使用带筛孔的酒花分离器。每公斤酒花球果，在废酒花糟中，吸附约6～7L麦汁。为使损失减少，可用热水洗涤，减少酒花糟中残余物浓度。每公斤酒花约产生含水85％的废糟3公斤。
2.6麦汁冷却
目的：冷却至发酵所需的温度，采用的是中温发酵，但是是低温接种，冷却到6℃
冷却方法：本设计采用现在最常用的一段式逆流冷却。
设备：薄板冷却器
2.7麦汁充氧
麦汁冷却至发酵接种温度以后，即使与氧接触，氧化反映也较薄弱，氧在麦汁中呈溶解状态，是酵母前期繁殖必需的。麦汁中氧气的溶解度，与麦汁中氧分压成正比，与麦汁温度成反比。麦汁浓度增长将减少饱和溶氧量。
麦汁充氧的目的：麦汁在去发酵时，发酵前期酵母需要繁殖，充氧可认为酵母前期繁殖提供足够的氧气。
麦汁充氧的设备:文丘里管

2.8 物料输送方式选择 与比较
大麦的输送方式分为气力输送和机械输送。
1.气力输送
(1)气力输送方式的特点：
设备简朴，占地面积小，设备费用及维修费用低。
在其他输送装置由于受途径条件限制而不能设立和输送的场合，也能进行输送。
可以进行长距离的集中或分散输送。
向低压或高压容器也能供料输送。
(2)气力输送装置的型式
重要类型有吸引式和压送式
吸引式：吸引式气力输送装置是将空气吸入输料管，并将物料混入空气中进行输送。
压送式：压送式气力输送装置是靠从压气机械排出的气流，通过输料管时，加入物料进行输送。
气力输送总发展趋势是：设法减少功率，继续向大容量及长距离方向努力。
2.机械输送
在制麦厂常用的机械输送方式有带式输送、螺旋输送，斗式提高等输送方式。
(1)带式输送特点及用途
带式输送广泛用于水平方向或倾斜方向运送的散粒或成品物品，设备结构简朴，操作方便，效率高，动力消耗低。
(2)螺旋输送的特点及用途
螺旋运送机在制麦厂中广泛用于输送大麦和麦芽，但只合用于短距离运送（60m以内）不能长距离输送。
(3)斗式升运的特点及用途
用于提高输送谷物

3.气力输送与机械输送的比较
表1—2气力输送与机械输送对比
项目
气力输送
螺旋输送
带式输送
斗式升运
输送物飞散
无
有也许
有也许
有也许
混入异物污损
无
无
有也许
无
输送物残留
无
有
无
有
输送路线
自由
直线
直线
直线
分叉
自由
困难
困难
不能
倾斜、垂直输送
自由
也许
斜度受限制
也许
输送断面
小
大
大
大
维修量
容易，重要是弯头
全面的
比较小
提斗，链条
输送最高温度
600
150
50
150
输送物最大粒径
30

无特殊限制
50
最大输送距离
2023
50
8000
30
一般短距离输送采用机械输送，其中带式输送广泛用于水平方向或倾斜方向运送的散粒或成品物品，设备结构简朴，操作方便，效率高，动力消耗低特点。
气力输送重要用于长距离输送，并且消耗功率大，但在设备费用方面，采用气力输送有利。
大麦输送属于短距离低温直线输送。比较两者的特点，本设计采用带式输送

第三章 工艺计算
3.1物料衡算
3.1.1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。

啤酒厂糖化车间工艺流程示意图如下：

水，蒸汽

麦芽，大米 粉粹 糊化 糖化 过滤 麦汁煮沸锅

麦糟
酒花渣分离器 回旋沉淀槽 薄板冷却器

酒花槽 热凝固物 冷凝固物
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12°P啤酒的物料衡算，然后进行100L 12°P啤酒的物料衡算，最后进行60000t/a啤酒厂的物料衡算。
项目
名称
比例﹪
说明
定
额
指
标
原料运用率
98.5

麦芽水分
5

大米水分
11

无水麦芽浸出率
75

无水大米浸出率
95

原料
配比
麦芽
70

大米
30

损
失
率
冷却损失
5

发酵损失
1.5
对热麦汁而言
过滤损失
1.0

装瓶损失
1.0

总损失率
啤酒总损失率
8.5
对热麦汁而言
3.1.2.以100kg原料为基准
（1）热麦汁量
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：
（0.70×71.25%+0.30×84.55%）×98.5%=74.11%
由上述可得100kg混合原料可制得的12°P热麦汁量为：
（74.11÷12）×100=617.6(kg)
又知12°P麦汁在20℃时的密度为1.084kg/L，而100℃热麦汁比20℃时的麦汁体积增长1.04倍，故热麦汁（100℃）体积为：
（617.6÷1.084×1.04=592.5L)
（2）冷麦汁量
592.5×(1-5%）=562.9(L)
（3）发酵液量
562.9×(1-1.5%)=554.5(L)
（4）过滤酒量
554.5×(1-1%)=539.1(L)
（5）成品啤酒量
539.1×(1-1%)=533.7(L)
3.1.3. 以100L啤酒为基准
根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产12°P淡色啤酒约533.7L，故可得下述结果：
（1）生产100L12°P经典啤酒需耗混合原料量
（100/533.7）×100=18.74(kg)
（2）麦芽耗用量
18.74×70%=13.12(kg)
（3）大米耗用量
18.74×30%=5.62(kg)
（4）酒花耗用
100L热麦汁中加入的酒花量为0.2公斤，故酒花耗用量为：
（592.5/533.7）×100×0.2%=0.222(kg)
（5）热麦汁量
（592.5/533.7）×100=111(L)
（6）冷麦汁量
（562.9/533.7）×100=105.5(L)
（7） 发酵液量：
100×（544.5/533.7）=103.9
（8） 滤过酒量:
100×(539.1/533.7)=101
（9）湿糖化糟量：
设排出的湿麦糟含水分80%，
湿麦芽糟量为：

湿大米糟量为：
故湿糖化糟量为: 15.58+1.25=16.83(kg)
（10）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：

（11）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:

则含水分7%的商品干酵母量为：

（12） . 空瓶需要量为：
设每瓶啤酒装酒量为0.64L，则100L需瓶：1.015*100/0.64=159(个)
（13）瓶盖需用量：
设爆瓶率为0.1%则瓶盖需用量为:1.01*100/0.64=158(个)
（14） 商标需要量：1.001*100/0.64=15(张)
3. 年产6万吨12°P淡色啤酒糖化车间物料衡算
设生产旺季为150天，天天糖化6次，占总产量的70%；而淡季天天糖化4次，每年的工作日为300天，因此，每年总糖化次数：150×6+150×4=1500次,12°P淡色啤酒密度为1.012.以旺季计算为基准：
旺季日产量为:60000×70%/150=280(吨/天）
可算得每次糖化可产成品啤酒量为:280/6=46.67(吨/ 次）
由此可以算出每次投料量和其他项目的物料平衡：
（1）成品啤酒量（装罐前）：46670÷（1-1%）÷1.012=46582.4(L)
消耗混合原料：100÷533.7×46582.4= 8728.2(kg)
（2）麦芽粉用量:8728.2×70%=6109.74(kg)
（3）大米用量：8728.2×30%=2618.46(kg)
（4）热麦汁用量：46582.4×592.5/533.7=51714.58(kg)
(5)冷麦汁用量：46582.4×562.9/533.7=49131.04(kg)
（6） 湿糖化糟量：46582.4×16.83/100=7839.82(kg)
（7） 湿酒花糟量：46582.4×0.666/100= 310.24(kg)
（8） 发酵液量：46582.4×554.5/533.7=48397.87(L)
（9） 过滤酒量：46582.4×539.1/533.7=47053.72(L)
（10） 酒花用量：46582.4×0.222/100=103.42(kg)

由于生产旺季产量占到全年的70%，由此可算得全年的产量为：
=46582.4×6×150/70%
=59891657.14（L）
年实际产量：59891657.14×1.012/1000=60610.36（T）
4，以单次糖化做基准，可算得每个项目全年状况如下：
（1） 全年混合原料需用量：8728.2×6×150/70%= 11221971.43(kg)
（2） 全年麦芽粉需用量：6109.74×6×150/70%=7855380(kg)
（3） 全年大米粉需用量：2618.46×6×150/70%= 3366591.43(kg)
（4） 全年酒花耗用量：103.42×6×150/70%=132968.57(kg)
（5） 热麦汁量：51714.58×6×150/70%=66490174.29(L)
（6） 冷麦汁量：49131.04×6×150/70%=63168480(L)
（7） 全年湿糖化糟量：7839.82×6×150/70%=10079768.57 (L)
（8） 全年酒花糟量：310.24×6×150/70%=398880(kg)
（9） 全年发酵液量：48397.87×6×150/70%=62225832.86(L)
（10） 全年过滤酒量：47053.72×6×150/70%=60497640(L)

表3-1啤酒生产物料衡算表
物料名称
单位
对100kg
混合原料
对100L
12度成品啤酒
糖化一次
定额量
6万吨/年产啤酒生产
混合原料
kg
100
18.74
8728.2
11221971.43
麦芽
kg
70
13.12
6109.74
7855380
大米
kg
30
5.62
2618.46
3366591.43
酒花
kg
1.24
0.222
103.42
132968.57
热麦汁
L
592.5
111
51714.58
66490174.29
冷麦汁
L
562.9
105.5
49131.04
63168480
湿糖化糟
Kg

16.83
7839.82
10079768.57
湿酒花糟
Kg

0.666
310.24
398880
发酵液
L
554.5
103.9
48397.87
62225832.86
过滤酒
L
539.1
101
47053.72
60497640
成品啤酒
L
533.7
100
46582.4
59891657.14
备注：12°P啤酒的密度为1012kg/m ，实际年生产啤酒:60610.36（T）

3.2热量衡算
在论证部分，选用二次煮出糖化法生产麦汁，下面以此工艺为基准进行糖化车间的热量计算。工艺流程图如下:

（ 糊化锅）大米粉：2618.46kg 自来水，18℃
麦芽粉： 523.7kg 料水比1：4.5 料水比1：3.5， 麦芽粉 5586.04kg
t（℃，20min） 热水：50℃ 48.91 ℃ 30min
8min 10min
70 ℃ 7min T（℃） 63℃，30min
5min
100℃，40min 70℃，25min
20min
过滤 糖化结束 78℃ 100℃，10min
90min
麦汁糟 麦汁 煮沸锅 回旋沉淀槽 薄板冷却器 冷麦汁
煮沸强度10% 去发酵罐
酒花糟，热凝固物 冷凝固物

3.2.1糖化用水耗热量
糊化锅加水量G1=（2618.46+523.7）×4.5=14139.72(kg)

式中2618.46是糖化一次大米耗用量，523.7为糊化锅加入的麦芽粉量（大米量的20%）
糖化锅加水量G2=5586.04×3.5=19551.28(kg)
总用水G3=G1+G2=14139.72+19551.28=33691(kg)
自来水温度t1=18℃，糖化配料用水温度t2=50℃，
Q=Gc（t2-t1）
Q1=(G1+G2)c×（t2-t1）=33691×4.18×32=4506508.16(KJ)
3.2.2第一次米醪糊化过程耗热量
1,糊化过程耗热有三部分，一部分为加自来水后温度升至100℃耗热Q21，一部分为米醪在煮沸时蒸汽带出的热量Q22，尚有一部分为整个过程中的热损失Q23,即
Q2= Q21+Q22+Q23
糊化锅内米醪由t℃加热至100℃耗热Q21
Q21=G米醪×C米醪×（100-t）
(1)计算米醪的比热容C米醪
根据经验公式： C谷物=0.01[(100-W)C0+4.18W]
式中 W—谷物含水百分率；
C0——绝对谷物比热容；取C0=1.55kJ/(