第二章麦汁制备(麦汁制备过程中的计算)

25
30 35 45
1：4.0-4.5
1：4.2-4.7 1：4.5-5.0 1：5.5
1：4.5-5.2
1：4.2-4.5 1：4.0-4.3 1：3.0-3.2
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。
③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 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。
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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
10、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：1000×X%×200（WK）/100g＝∑WK＝1500 （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，12°P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。 ①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。 ②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。
77.95 ＝————×100% ＝15.05% 517.95 答：糖化后头道麦汁浓度为15.05°P。
（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%α-酸为6%的普通苦花和25%α-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/KL×1KL＝16g/KL 因苦味质收得率为31% 56.88×16 因此需添加α-酸量＝——————＝2936g＝2.936kg 0.31 其中：普通花添加量＝2.936kg×0.75/0.06＝36.7kg 香花添加量＝2.936kg×0.25/0.05＝14.68kg 答：麦汁煮沸时的酒花添加量为：普通花36.7kg；香花14.7kg。
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 76.2×0.65+81.2×0.35 ＝——————————————————×100% 76.2×0.65+81.2×0.35+4.4×100
49.53+28.42 ＝—————————×100% 49.53+28.42+440
(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？
（2）糖化总投料水量的计 A（1－Bo） W＝—————— G……………………………………① 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 ①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②、③）。 此分配计算可由热量平衡方程计算： G1C1t1＋G2C2t2＝（G1＋G2）C3· 3 ………………………………… ② t 式中G1 、G2——糊化醪、麦芽醪的重量（kg） C1、C2、C3 ——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
②式可简化为： t1－t3 G2＝G1————……………………………………………… ② t3－t2 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： 辅料占总投料的质量分数 糖化锅加水比 糊化锅加水比
验证并醪温度：110×C2（100－T）＝360×C1×（T－50） 计算得并醪温度T=62.0℃，符合工艺要求。 酒花添加量：540.4×0.4%=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15°P，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 ×0.35 )×(1-0.15) ＝————————————————————— 0.15 ×1000
ห้องสมุดไป่ตู้
冷麦汁体积：540.4/1.057=511L 热麦汁体积：540.4/1.057×1.04=532L 设麦汁煮沸强度为ψ=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：540.4×14%/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：80×3.5=280kg 糊化投料水：20×4.5=90kg 头道麦汁浓度：77.2/（77.2+280+90+80×5%+20×13%）=17% 洗糟用水量： 614.1-(77.2+280+90+80×5%+20×13%)+108×85%=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=470kg 糊化醪比热：C2=3.76kj/kg· ℃
代入数据：
100×65%×（1－7.0%）×Z/100g×1.2 ———————————————————＝180mg/L 0.6 Z ＝150mg/100g绝干麦芽时，麦汁α-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 ①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。 ②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。若加水比小于1：4.5，会造成辅料糊化、 液化不彻底，最终影响收率。 ③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。
大生产麦汁总氮 工艺蛋白质分解系数＝————————×100% 协定麦汁总氮 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 0.9±0.05。 现设工艺蛋白质分解系数为1.1。 ③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12°P定型麦汁0.6L Y×（1－麦芽水分）×麦芽总氮×库值×工艺系数×（1－析出量） —————————————————————————————— 12°P麦汁产量 ＝定型麦汁总可溶性氮＝700mg/L
代入数据： Y×（1－7.0%）×1.92%×35%×1.1×（1－7.0%）×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α-氨基氮的估算 12°P浅色定型麦汁，麦汁α-氨基氮水平应≥180mg/L。 麦芽的α-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α-氨基氮水 平之比在0.9-1.3之间。麦汁在加酒花煮沸时α-氨基氮只有2%-3%的损失，可忽略。 现设：定型麦汁α-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7.0%。 计算：此时麦汁α-氨基氮水平为： 总投料量×麦芽比例×（1 － 麦芽水分）×麦芽α-氨基氮×工艺系数 ———————————————————————————————— 麦汁产量 ＝定型麦汁α-氨基氮
糖化车间物料衡算步骤如下： ①根据成品啤酒的要求选择原料种类及其配比； ②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； ③计算每吨麦汁原料消耗定额； ④糖化过程醪液量及麦糟产量计算； ⑤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 14°P。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：100×80%＝80kg；大米量：100×20% ＝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%=540.4kg 查表14°P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