第二章麦汁制备(麦汁制备过程中的计算)

1、啤酒酿酒师职业资格培训教材二级酿酒师第二章麦汁制备第一节麦汁制备工艺条件的控制上接糖化车间设备本小节为：麦汁制备过程中的计算1010、麦汁制备过程中的计算、麦汁制备过程中的计算1）由麦芽糖化力估算辅料比 据资料报道，在正常糖化操作下（65-68糖化30-45min），每公斤混合原料投料中，应含有1500-2000WK糖化力（绝干）。上限值可以缩短糖化时间，并得到较高发酵度的麦汁；下限值糖化时间长，发酵度低。如小于1500WK会影响糖化作业、影响原料利用率、影响麦汁组成。 如：设某原料糖化力为200WK/100g绝干麦芽 工艺规定每kg投料应有糖化力1500WK，设麦芽在配料中的比例为X% 则：

2、1000X%200（WK）/100gWK1500 （WK） X%75% 此麦芽只宜配总投料25%的辅料。2）由麦汁总氮估算辅料比 据资料报道，12P浅色啤酒定型麦汁的总可溶性氮水平为： 全麦芽麦汁900-1200mg/L，加辅料浓醇型啤酒麦汁700-850mg/L；加辅料淡爽型啤酒麦汁550-700mg/L。 工艺规定某啤酒麦汁总氮水平（如700mg/L），就可计算麦芽比例及其它工艺系数。若辅料用大米、脱脂玉米等，麦汁总氮绝大部分来自麦芽，工艺上可假设全部来自麦芽。大生产糖化和协定法糖化相比，蛋白质分解系数可以在0.85-1.20之间。 大生产麦汁总氮 工艺蛋白质分解系数100% 协定麦汁总氮

3、 当麦芽Vz（45） 38%，大生产蛋白质休止PH为5.2-5.3，休止温度为50-52 ，休止时间为30-60min，此系数可以在1.1-1.15之间。 反之，麦芽Vz（45） 36%，蛋白质休止条件不好，时间短，系数在0.90.05。 现设工艺蛋白质分解系数为1.1。麦汁煮沸时间将析出凝固性氮为麦汁总氮的5.0-8.0%，良好煮沸工艺应达到析出7.0%凝固性氮。 若设：某麦芽水分为7.0%，总氮为1.92%，库尔巴哈指数为35%。按上述工艺规定，计算原料中的麦芽比例： 设：每100g混合投料中麦芽为Yg 每100g混合投料可得到12P定型麦汁0.6L Y（1麦芽水分）麦芽总氮库值工艺系数（

4、1析出量） 12P麦汁产量 定型麦汁总可溶性氮700mg/L 代入数据： Y（17.0%）1.92%35%1.1（17.0%）1000 700mg/L 0.6 则：Y 65.7g 按此工艺和麦芽质量，辅料比只能在35%。3）麦汁-氨基氮的估算 12P浅色定型麦汁，麦汁-氨基氮水平应180mg/L。 麦芽的-氨基氮是由协定糖化法麦汁计算而得。生产糖化工艺与协定糖化法-氨基氮水平之比在0.9-1.3之间。麦汁在加酒花煮沸时-氨基氮只有2%-3%的损失，可忽略。 现设：定型麦汁-氨基氮为180mg/L，工艺增加系数为1.2，煮沸损失为2%，每100g投料得到定型麦汁为0.6L，麦芽比为65%，水分为

5、7.0%。 计算：此时麦汁-氨基氮水平为： 总投料量麦芽比例（1 麦芽水分）麦芽-氨基氮工艺系数 麦汁产量 定型麦汁-氨基氮 代入数据： 10065%（17.0%）Z/100g1.2 180mg/L 0.6 Z 150mg/100g绝干麦芽时，麦汁-氨基氮才能符合要求。 通过上述计算方法，也可在配料一定时，修订工艺，调整工艺系数值，使麦汁组成符合要求。4）啤酒糖化投料水的分配计算（1）糖化投料水分配原则制造浅色啤酒，过滤后头道麦汁浓度（P）应比定型麦汁（即制造啤酒规定浓度）的浓度高2-4 P。糊化锅内物料的加水比，应尽可能大一些，一般要求1：5.0-6.5。稀醪有利于辅料的糊化、液化。若加水比

6、小于1：4.5，会造成辅料糊化、液化不彻底，最终影响收率。糖化锅内麦芽的加水比，应适当小一些，一般可在1：2.8-4.0。（2）糖化总投料水量的计 A（1Bo） W G Bo 式中W总投料水（kg） A麦芽和辅料的浸出物含量（%含水计） Bo工艺规定头道麦汁的浓度（P） G麦芽和辅料的混合投料量（kg）（3）投料水分配计算并醪后温度符合工艺规定：当被煮沸的糊化醪倒入糖化锅，使糖化锅麦芽醪从蛋白质休止温度正好升到工艺规定的糖化温度（即不考虑分配原则、）。 此分配计算可由热量平衡方程计算： G1C1t1G2C2t2（G1G2）C3t3 式中G1 、G2糊化醪、麦芽醪的重量（kg） C1、C2、C3

7、 糊化醪、麦芽醪、混合醪的比热容J/（kg） T1、t2、t3 糊化醪、麦芽醪、混合醪的温度（ ） 由于工程计算各比热容之间相差很小，蒸发和原料水分均很小式可简化为： t1t3 G2G1 t3t2 当糊化温度为t1 100，糖化锅蛋白质休止温度为t2 45-52 ，并醪后混合醪的糖化温度为63-67 。 当总加水比在1：4.2-4.5时： 显然，随辅料比例增加，无法按倒醪后的混合温度来分配两锅的投料比。辅料占总投料的质量分数糖化锅加水比糊化锅加水比251：4.0-4.51：4.5-5.2301：4.2-4.71：4.2-4.5351：4.5-5.01：4.0-4.3451：5.51：3.0-3

8、.2合理分配计算方法糊化醪两次倒入糖化锅，即糖化锅在35预浸渍后，用糊化醪倒入一部分使之升高至蛋白质休止温度，另一部分待蛋白质休止结束后再倒入，使之升至糖化温度。（降低t2法）。辅料比大于35%时，宜采用将糊化醪用换热器降温后再并醪（降低t1法）。只要不把糊化醪降至70 以下，不会千百万困难。固定糊化锅加水比（1：5.0），再由总加水量计算出糖化锅加水比，如1：3.0，先在糖化锅加1：2.5的水，把计算出的余水，在并锅时加入冷水，（实际也是降低t2法），但得注意，不能使冷水接触糊化醪（防止淀粉回生）。 在高比例辅料糖化时，有时得把上述三种方法结合使用，才能使投料水分配合理。5）糖化车间物料衡算

9、 糖化过程计算涉及糖化阶段的物料衡算及热量衡算。糖化阶段物料衡算是指对麦汁生产过程的所有物料及其变化情况进行数量上的计算，其主要内容包括原辅料投料量、麦汁产量及投料水计算。糖化阶段物料衡算应根据已定的糖化工艺和物料计算的有关资料进行。物料衡算可以是已知成品（半成品）计算原料，也可以是确定原料再计算成品（半成品）。啤酒厂糖化车间先计算每吨麦汁的原料消耗定额，再计算每批（每日/每月/每年）原料消耗定额。 糖化车间物料衡算步骤如下：根据成品啤酒的要求选择原料种类及其配比；确定基础资料数据：主要原料（麦芽、大米、淀粉、糖浆等）质量指标、原 料利用率、头道麦汁浓度、定型麦汁浓度；计算每吨麦汁原料消耗定额

10、；糖化过程醪液量及麦糟产量计算；每吨（批/日/年）物料衡算表。 下面通过例子详细说明糖化物料的计算过程。 糖化基础数据：原料配比麦芽80%，大米20%。麦芽采用优级麦芽，水分5.0%，无水浸出率80%；大米水分13%，无水浸出率94%。糖化混合原料利用率98%，酒花添加量0.4%，每日生产麦汁8批次，每批次生产麦汁60吨，定型麦汁浓度14P。现要求对糖化过程物料进行计算。 投料100kg原料的物料衡算 麦芽量：10080%80kg；大米量：10020% 20kg混合原料浸出率：80(1-5.0%)80%+20(1-13.0%)94%/100=77.2% 麦汁量：77.2% 100 98%/14

11、%=540.4kg 查表14P麦汁20的热麦汁密度为1.057。100 热麦汁比20 的麦汁体积增加1.04倍，则 冷麦汁体积：540.4/1.057=511L 热麦汁体积：540.4/1.0571.04=532L 设麦汁煮沸强度为=9%，煮沸时间80min，则蒸发量为9%80/60=12% 煮沸前麦汁量（W-540.4）/W=12%，W=540.4/（1-12%）=614.1kg 煮沸前麦汁浓度：540.414%/614.5=12.5% 过滤槽麦糟含量水量约80-85%，则 湿麦糟重量： 80(1-5.0%)(1-80%)+20(1-13.0%)(1-94%)/(1-85%)=108kg 正

12、常情况糖化料水在1：3-5，糊化料水比1：4-6，现取糖化料水比1：3.5，糊化料水比取1：4.5，设糖化过程水分蒸发忽略不计，则 糖化投料水：803.5=280kg 糊化投料水：204.5=90kg 头道麦汁浓度：77.2/（77.2+280+90+805%+2013%）=17% 洗糟用水量： 614.1-(77.2+280+90+805%+2013%)+10885%=252kg 总糖化用水量：280+90+252=622kg 并醪前糖化醪重量：280+80=360kg 糖化醪比热：C1=3.62kj/kg 并醪前糊化醪重量：90+20=110kg 并醪后糖化醪重量：360+110=470k

13、g 糊化醪比热：C2=3.76kj/kg 验证并醪温度：110C2（100T）360C1（T50） 计算得并醪温度T=62.0，符合工艺要求。 酒花添加量：540.40.4%=0.216kg 由投料100kg原料衡算可以算出每次糖化，每日糖化所需的物料。6）糖化计算实例（1）计算糖化加水量 糖化配料为：麦芽65%、大米35%，麦芽浸出率（风干）76.2%，大米浸出率（风干）81.2%，要求糖化后头道浓度为15P，问每100kg混合原料的加水量为多少千升（KL）？ 混合原料风干浸出率（1-头道麦汁浓度） 解：糖化加水量（KL/100kg） 头道麦汁浓度1000 (76.2 0.65+81.2 0

14、.35 )(1-0.15) 0.15 1000 (49.53+28.42)0.85 150 77.95 0.85 0.44 150 答：每100kg混合原料加水量为0.44KL。（2）计算头道麦汁浓度 糖化配料为：麦芽65%，大米35%，麦芽浸出率（风干）76.2%，大米浸出率（风干）81.2%，加水比为1：4.4，问糖化后头道麦汁浓度为多少？ 混合原料风干浸出率 解：头道麦汁浓度（%）100% 混合原料风干浸出率+加水量 76.20.65+81.20.35 100% 76.20.65+81.20.35+4.4100 49.53+28.42 100% 49.53+28.42+440 77.95

15、 100% 15.05% 517.95 答：糖化后头道麦汁浓度为15.05P。（3）计算酒花添加量 某厂糖化麦汁产出量为60KL，啤酒总损失5.2%，要求啤酒的苦味质为16Bu，苦味物质收得率为31%，计划使用75%-酸为6%的普通苦花和25%-酸为5%的香花，请计算麦汁煮沸时的酒花添加量。 解：60KL麦汁生产啤酒量 60KL（1-0.052）56.88KL 要求啤酒苦味质16Bu，即16mg/KL 则1KL啤酒中的苦味质 16mg/KL1KL16g/KL 因苦味质收得率为31% 56.8816 因此需添加-酸量2936g2.936kg 0.31 其中：普通花添加量2.936kg0.75/0

16、.0636.7kg 香花添加量2.936kg0.25/0.0514.68kg 答：麦汁煮沸时的酒花添加量为：普通花36.7kg；香花14.7kg。（4）计算煮沸蒸发率 满锅麦汁量为36000升，煮沸终了麦汁量为32900升，问蒸发率为多少？ 36000-32900 解：蒸发率100% 8.61% 36000 答：煮沸蒸发率为8.61%。（5）计算定型麦汁产量和浓度 某糖化车间煮沸锅满锅量为68KL，满锅麦汁浓度8.8P，煮沸90min，煮沸强度为6%（h），问煮沸后定型麦汁产量和浓度为多少？ 解：定型麦汁产量为：68 (1-6% 1.5)680.9161.88KL 定型麦汁浓度为：688.86

17、1.889.67% 9.67P 答：定型麦汁产量为61.88KL；浓度为9.67%。（6）计算煮出法糖化的分醪量 某25KL、50的蛋白休止醪液，要分醪煮沸，使并醪后达到63 的糖化温度，请计算分醪量应为多少？ T合醪T原 63 50 解：分醪比例(%)100%100%26% T煮沸T原 100 50 分醪量（KL） 2526% 6.5KL 答：分醪量应为6.5KL（7）计算麦汁产量定额 糖化配料为麦芽4200kg、浸出率（风干）76.2%，大米2300kg、浸出率（风干）81.2%，生产浓度为10.1P的定型麦汁（比重1.0405），糖化过程的原料利用率为98.5%，热麦汁由100冷却至20的体积系数为0.96，问最终定型麦汁产量为多少（KL）？ 解：混合原料的理论浸出物量420076.2%+230081.2%5068kg 糖化后的实际浸出物收量506898.5%4991.98kg 实际浸出物收量 4991.98 麦汁产量 麦汁浓度比重0.96 1