啤酒生产各物料衡算
啤酒酿造工艺流程
1：原料贮仓        2：麦芽筛选机    3：提升机    4：麦芽粉碎机    5：糖化锅
6：大米筛选机    7：大米粉碎机    8：糊化锅    9：过滤槽    10：麦糟输送
11：麦糟贮罐    12：煮沸/回旋槽    13：外加热器    14：酒花添加罐    15：麦汁冷却器
16：空气过滤器    17：酵母培养及添加罐    18：发酵罐    19：啤酒稳定剂添加罐   
20：缓冲罐    21：硅藻土添加罐    22：硅藻土过滤机    23：啤酒清滤机    24：清酒罐25：洗瓶机  26：罐装机    27：啤酒杀菌机    28：贴标机      29：装箱机   
啤酒生产工艺流程示意图
啤酒生产工艺过程主要包括原料粉碎、糊化、糖化、过滤、发酵和包装等。其工艺流程示意图见图下图。
2 原料的制备
2.1 粗选、分选
a、粗选 供生产啤酒用的大麦，由于含有泥土、砂石、草屑、杂谷或金属等杂质物，所以在浸麦前要采用粗选机将大麦进行清理。大麦粗选机多为振动筛式，筛体往复运动的振幅大小，可调节偏重块的重量来达到。物料中的轻杂质由前后风道排出。由于物料在筛上面运动，砂石及其他杂质按其形状的不同分级清理出来，使被加工谷物达到整洁。
b、分选 分选目的是进一步清除大麦中的灰尘、麦芒、杂谷、碎麦等夹杂物，并将大麦按麦粒度进行分级。
2.2 浸麦、发芽
a、浸麦 浸麦是将经精选后的大麦置于浸麦槽中浸渍。精选大麦在用水浸渍过程中，由于浸渍水的循环置换及通入压缩空气，使大麦得到进一步清洗，并排除二氧化碳。大麦的含水量由原来的13%左右增加至43%～48%，同时麦粒因得到通风而增强了发芽的活力。
b、发芽 大麦是酿造啤酒的主要原料，但首先必须将其制成麦芽方能用于酿酒。大麦在人工控制和外界条件下发芽，大麦发芽后成为绿麦芽。
2.3 干燥、除根
a、干燥 大麦经过粗选、分选、浸渍、发芽后制成的绿麦芽还必须经过干燥将它制成干麦芽，以利于长期贮藏。干燥的目的是使麦芽的含水量从45%左右降至3.5%左右，并通过烘焙而增加麦芽特有的、香、味，同时使麦根容易脱落。
b、除根 经干燥后的干麦芽不能马上用于酿酒，因麦根中含有其它杂质，而且苦味，会破坏啤酒的味道和改变啤酒的泽，所以必须用除根机除去已干燥的麦根，并利用风力清除其它杂质。
3 麦芽的糖化
3.1 糊化、糖化
a、糊化 淀粉在常温下不溶于水，但当水温至53℃以上时，淀粉的物理性能发生明显变化。
淀粉在高温下溶胀、分裂形成均匀糊状溶液的特性，称为淀粉的糊化。糊化后的产物又叫糊精。
b、糖化 糖化是利用糖化酶将糊化产物糊精或低聚糖进一步水解转化为麦芽糖的过程。混合醪被泵入煮沸锅之前需先在过滤槽中去除其中的麦芽皮壳，并加入酒花再二次煮沸。
3.2 过滤
过滤是产品分离的一中方法，在啤酒生产过程中多次用到过滤技术，其主要原理是根据各种物质分子或颗粒的大小、形状、酸碱性和其他物化性质的不同进行分离产物的技术。
3.3 煮沸、冷却
a、煮沸 在煮沸锅中，混合醪被煮沸以吸取酒花的味道，并起和消毒。在煮沸后，加入酒花的麦芽汁被泵入回旋沉淀槽以去处不需要的酒花剩余物和不溶性的蛋白质。
b、冷却 洁净的麦芽汁从回旋沉淀槽中泵出后，被送入薄板换热器冷却，冷却至主发酵温度6℃。随后，麦芽汁中被加入酵母，开始进入发酵的程序。
4 麦芽汁的发酵
广义的发酵是指利用生物体（包括微生物、植物细胞、酵母菌等）的代谢功能，使有机物分解的生物化学反应过程。狭义的发酵是指微生物通过无氧氧化将糖类转变成乙醇的过程。发酵分为有氧发酵和无氧（厌氧）发酵。啤酒发酵属于无氧发酵。
在啤酒发酵的过程中，人工培养的酵母将麦芽汁中可发酵的糖份转化为酒精和二氧化碳，生产出啤酒。发酵在八个小时内发生并以加快的速度进行，积聚一种被称作“皱沫”的高密度泡沫。这种泡沫在第3或第4天达到它的最高阶段。从第5天开始，发酵的速度有所减慢，皱沫开始散布在麦芽汁表面，必须将它撇掉。酵母在发酵完麦芽汁中所有可供发酵的物质后，就开始在容器底部形成一层稠状的沉淀物。随之温度逐渐降低，在6～10天后主发酵就完全结束了。整个过程中，需要对温度和压力做严格的控制。
主发酵结束以后，绝大部分酵母沉淀于罐底。将这部分酵母回收起来以供下一罐使用。除去酵母后，生成物嫩啤酒继续在此锥形罐内培养，即后发酵。在此，剩余的酵母和不溶性蛋白质进一步沉淀下来，使啤酒的风格逐渐成熟。成熟的时间随啤酒品种的不同而异，一般在7～21天。
5 成熟啤酒的过滤
经过后发酵的成熟酒，大部分蛋白质颗粒和酵母已经沉淀，少量悬浮于酒中，须滤除方能包装。对啤酒的分离要求是：产量大，质量高（透明度高），劳动条件好，CO2损失小，不易污染，不影响风味，啤酒不吸收氧。实际上不论何种方法要达到十全十美的效果很困难的。成熟啤酒的过滤多采用硅藻土过滤法。其特点：可以不断地添加助滤剂，使过滤性能得到更新、补充，所以，过滤能力强，可以过滤很浑浊的酒，没有象棉饼那样洗棉和拆卸的劳动，省气省水省工，酒损失也低。硅藻土过滤机型号很多，其设计的特点在于体积小，过滤能力强，操作自动化。本设计采用板框式硅藻土过滤机：结构简单，活动部件少，维修方便。
6 包装
包装是啤酒生产过程的最后一步，包装要求在无菌的环境下进行。常用的包装类型有瓶装、罐装和桶装等。
二.35000t/a啤酒厂糖化车间的物料衡算
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  啤酒厂糖化车间的物料平衡计算主要项目为原料（麦芽、大米）和酒花用量，热麦汁和冷麦汁量，废渣量（糖化槽和酒花槽）等。
2.1 糖化车间工艺流程示意图
  根据我国啤酒生产现况，有关生产原料配比、工艺指标及生产过程的损失等数据如表1所示。
图2 啤酒厂糖化车间工程流程示意图
2.2 工艺技术指标及基础数据
根据表1的基础数据，首先进行100kg原料生产12°淡啤酒的物料计算，然后进行100L 12°淡啤酒的物料衡算，最后进行35000t/a啤酒厂糖化车间的物料平衡计算。
表1 啤酒生产基础数据
项  目
名      称
百分比（%）
项  目
名      称
百分比（%）
定
额
指
标
无水麦芽
浸出率
75
原料配比
麦    芽
75
大    米
25
无水大米
浸出率
92
手办制作教程啤酒损失率（对热麦汁）
冷却损失
7.5
发酵损失
1.6
原料利用率
98.5
装瓶随时
2.0
麦芽水分
6
过滤损失
1.5
大米水分
13
总 损 失
12.6
2.3 100kg原料（75%麦芽，25%大米）生产12°淡啤酒的物料衡算
(1)热麦计算  根据表1可得到原料收率分别为：
麦芽收率为：  75%×(100-6) %=70.5%
大米收率为：  92%×(100-13) %=80.04%
混合原料收得率为：  （0.75×70.5%+0.25×80.04%）98%=71.79%
由上述可得100kg混合料原料可制得的12°热麦汁量为：  （71.79%×100）÷12%=598.3
又知12°麦汁在20℃时的相对密度为1.084，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：598.3÷(1.084×1000)×1000×1.04=574(L)
  (2)冷麦汁量为：574×(1-0.075)=531(L)
(3)发酵液量为：531×(1-0.016)=522.5(L)
(4)过滤酒量为：522.5×(1-0.015)=514.7(L)
(5)成品啤酒量为：514.7×(1-0.02)=5.4.4(L)
2.4 生产100L12°淡啤酒的物料衡算
根据上述衡算结果知，100kg混合原料可生产12°淡成品啤酒504.4L，故可得以下结果：
（1）生产100L12°淡啤酒需耗混合原料量为：（100/5.4.4）×100=19.83 (kg)
（2）麦芽耗用量为：19.83×75%=14.87(kg)
（3）大米耗用量为：19.83-14.87=4.96(kg)
（4）酒花耗用量：对浅啤酒，热麦汁中加入的酒花量为0.2%，故为：
(100/504.4) ×574×0.2%=0.228(kg)
（5）热麦汁量为：（574/504.4）×100=113.8(L)
（6）冷麦汁量为：（531/504.4）×100=105.3(L)
（7）湿糖化糟量  设热电厂出的湿麦芽糟水分含量为80%，则湿麦芽糟量为：
[（1-0.06）（100-75）/（100-80）]×14.87=17.47(kg)
而湿大米糟量为：
[（1-0.13）（100-92）/（100-80）]×4.96=1.73kg)
故湿糖化糟量为：17.47+1.73=19.2(kg)
苹果天猫官方旗舰店（8）酒花糟量  设麦汁煮沸过程干酒花浸出率为40%，且酒花糟水分含量为80%，则酒花糟量为：
[（100-40）/（100-80）]×0.228=0.684(kg)
2.5 35000t/a 12°淡啤酒酿造车间物料衡算表
设生产旺季每天糖化8次，而淡季则糖化4次，每年总糖化次数为1800次。由此可计算出每次投料量及其他项目的物料平衡。把述的有关啤酒厂酿造车间的三项物料衡算计算结果，整理成物料衡算表，如表2所示。
表2 啤酒厂酿造车间物料衡算表
历史上庚子年灾难
物料名称
单位
对100kg混合原料
100L 10°度淡啤酒
啤酒工艺流程
糖化一次定额量
35000t/a啤酒生产
混合原料
Kg
100
19.83
3854.965
6.94×106
大麦
Kg
75
14.87
2891.224
5.20×106
大米
Kg
25
4.96
963.741
1.73×106
酒花
Kg
1.20
0.228
44.32
7.98×104
热麦汁
L
576
113.8
22204.60
39.97×106
冷麦汁
L
531
105.3
20469.864
36.85×106
湿糖化糟
Kg
96.82
19.2
3732.49
6.72×106
湿酒花糟
Kg
3.45
0.684
132.97
2.39×105
发酵液
L
522.5
103.6
20142.346
36.26×106
有关吸血鬼的电影过滤酒
L
514.7
102.1
19840.21
35.71×106
成品啤酒
L
504.4
100.00
19443.41
35.00×106
备注：12度淡啤酒的密度为1012kg/m3
(1)每次糖化的原料量为:
混合原料:  (35000000/1800)×(100/504.4) = 3854.965(kg)
504.4为100kg原料可生产出成品啤酒的量
  大麦: 3854.965×0.75=2891.224(kg)
    大米: 3854.965×0.25=963.741 (kg)

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