酒精生产中常用的物料计算

温柔似野鬼°
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2021年02月17日 17:58
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一日难再晨-

2021年2月17日发(作者:别让爱你的人心碎)


淀粉生产酒精物料衡算



1



纯淀粉生产酒精如何计算


?




淀粉水解发酵生成酒精的化学反应方程:



(C


6


H


10


O


5


)n


十


nH


26


H


22


O


6


—→n2C


2


H O


—→nC


5


OH


十


n2CO

2


↑




淀



粉



葡萄糖



酒



精



分子量:


162.14 180.16 92.14


(1)


设


100


%的淀粉


100kg


,理论上产


100


%的酒精为


xKg


:< /p>



则有


x


=92.14×100/162.14≈56.82kg


< /p>


即是


100kgl00


%的淀粉理论上产


100


%酒精约


56.82kg


。



(2)100kg100


%的淀粉理论上产


96


%


(< /p>


容量


)


的酒精为:



56.82÷0.9385≈60.54Kg


< p>
注:


0.9385


是


96 %(


容量


)


的酒精换算成


100%


的酒精的折算系数,


即是

< br>100kg96%(


容


量


)


的酒精中含纯酒精


93.85Kg


。



(3)100kg100


%的淀粉理论上产


95


%


(


容量


)


的酒精为



56.82÷0.9241≈61.49kg



其中


0.9241


也是


95< /p>


%


(


容量


)


的酒精折算系数。原理与上相同。



2



常用原料的理论产酒精量如何计算


?


常用原料,


是指含有一定淀粉的干原料或鲜原料的理论产酒精的计算,

< br>它是先测


得原料中含淀粉量,然后将换算成淀粉量后再计算其产酒精量。



例


1


:含淀粉为


63


%的苕干


100kg

< br>,求理论上能产


100


%的酒精多少

kg


?



根据已知条件可知原料中共有淀粉



100×63%=


63kg


从上面的 计算中已经知道


100kg


淀粉可产


1 00


%的酒精


56.82kg


,


所以


63kg


淀粉


可 产酒精为


xkg


,则有



x


=56.82×63/100≈35.8Kg


< /p>


同理可求得


63kg


淀粉,产

< p>
96


%


(


容量

< p>
)


的酒精为


38.1kg


,产


95


%


(


容量


)


的酒精


力


38.7kg


。



例


2


:某鲜苕含淀粉为


18


%, 求生产


1


吨


95


%


(


容量


)


的酒精,理论上需要多少


吨鲜苕?



设 生产


1


吨


95


%


(


容量


)


的 酒精需淀粉为


xkg


,根据


100kg


淀粉可产


95


%


(


容量


)


的酒精

61.49kg


可得



x


=100×1000/61.49≈1626.3kg



所以需含淀粉为


18


%的鲜苕为:


1626.3÷18%≈9035kg=


9.035


吨



即生产


1


吨


95


%


(


容量


)


的酒精,理论上需要含淀粉

< p>
18


%的鲜苕


9.035


吨。



3


糖蜜原料的理论产酒精量如何计算


?


糖蜜原料生产酒精,主要是利用糖蜜中所含蔗糖水解后,发酵产生酒精。


其反应


原理可用下式表示:



C


12


H


22


O


11


十


H


2


O─→2C


6


H


12


O


6


─→4C

< br>2


H


5


OH

十


4CO


2


↑



蔗糖



葡萄糖、果糖



酒



精




分子量


342.2 360.3 184.28


(1)100kg


纯蔗糖可产


100


%酒精:




184.28×100/342.2≈53.85kg




即


100kg< /p>


纯蔗糖,理论上可产


100


%的酒精


53.85kg


。



(2)100kg


纯蔗糖可产


96


%


(


容量


)


的酒 精为:




53.85÷0.9385≈57.39kg



可产


95


%


(


容量


)


的酒精为




53.85÷0.9241≈58.27kg



(3)


糖蜜原料产酒精的理论计算,是先求出糖蜜中的蔗糖含量,再根据蔗糖求 得


糖蜜原料的酒精理论产量。



例如, 有含蔗糖


45


%的糖蜜


1000kg< /p>


,求理论上应产


100


%的酒精多少


kg


。



根据已知可得糖蜜中蔗糖量为:




1000×45%=


450kg


已知


100k8


蔗糖可产


100

< p>
%的酒精


53.85kg


。所以

< br>450kg


蔗糖可产


100


%的 酒精


为:




450×53.85/100≈243.2Kg



即是


1000kg


含蔗糖为


45


%的糖蜜,可产


100


%的酒精< /p>


242.3kg


。


同理可求得


1000kg


含蔗糖


4 5


%的糖蜜产


96


%

< br>(


容量


)


的酒精


258.1kg


,


产


95


%


(


容


量


)


的酒精


262.2kg


。



4



如何计算制备稀糖液时糖蜜的添加量和加水量


?


根据题意,


已知糖蜜糖度为


Bx

1


,


稀释后的稀糖液糖度为


Bx< /p>


2


,


制备稀糖液的体积

< br>为


V


2


。



求添加糖度为


Bx


1


的糖蜜为多少


?


需加多少水


?


设所需糖度为


Bx


l


的糖蜜重


W


1


,根据糖度与 比重的关系,查附表,求出在


Bx


1


时


和


Bx


2


时的 比重分别为


d


1


和

d


2


。



由于稀释前后溶质的含量不变,从而可得方程:



W


1


×Bx


1


=


V


2


×d


2


×Bx


2


(V

< p>
2


×d


2


为稀释后的重量


W


2


)


所以


W


1


=


V


2


×d


2< /p>


×Bx


2


/


Bx


1


则所需糖度为


Bx


1


的糖蜜的体积为


V


1


。



V


1

< p>
=


W


1


/d


1


=V


2


×d


2


×Bx


2


/(Bx


1


×d


1


)


故稀释到


Bx


2


时的 加水量为


W


3


W

3


=


V


2


×d


2


-W


1


=W


1


(


Bx


1


-Bx


2


)


/Bx


2


注:式中的


Bx

< p>
都是以


20℃为标准。



例如,某酒精厂,


要制备


14Bx


的糖 蜜酒母醪


6m3


,


求所需


80BX


的糖蜜多少


m3


?


应加水多少


m3


?


设所需


80Bx


的糖蜜


w1


吨,根据糖度与比重的关系查表可知,当为


80Bx


时,比


重


d

< br>1


=


1.417t


/

< p>
m3


,当为


14Bx


时; 比重


d


2


=


1 .056t


/


m3


。

< br>


根据公式


W


1


=


V


2


×d


2


×Bx


2


/


Bx


1


,


V

< br>2


=


6m3


则


W


1


=6 ×1.056×14/


80=1.1088t


V


1


=


W


1

< br>/


d


1


=1.1088


/


1.417=0.782m3


。



稀释时的加水量为


W


2


W


2


=V


2< /p>


×d


2


-W


1< /p>


=6×1.056-


1.1088=5.227t


或者用


W


2


=


W


1


×(


BX


1


-BX


2


)/


Bx


2


=1.1088×(


80-14


)/


14=5.227t


若水的比重按


1


计算,则应加水

< p>
5.227m3


。



5



如何估算在正常情况下的酒母成熟时间


?


在估算酒母的成熟时间时,酒母醪的体积是巳知,设为



V


1


,成熟酒母醪中的酵母细胞数工艺指标中 已规定,设为



X


1



亿/< /p>


ml


,接种量为


V


2


,每毫升中酵母细胞数为


X


2


亿,酵母



菌繁殖的世代时间为

< p>
120


分钟,通风培养的情况下,一般需



90


一


100


分钟。



成熟酒母醪中酵母细胞总数为


V


1


×X


1



接种时的酵母细胞总数为


V


2


×X


2



根据酵母菌的繁殖规律,



则


(V


2


× X


2


)×2n=


V

1


×X


1



式中


n


为繁殖代数。



整理上式,取对数得:



n

< p>
=


lg


(


V


1


×X


1


)


-lg


(


V


2


×X


2


)/lg2≈3.3lg×V

< br>1


×X


1


/

V


2


×X


2



由于酵母菌繁殖世代时间


(


即繁殖


1


代所用时间


)


为


2


小时,所以,酒母的成熟时间就是:



2n


=6.6lg×V


1·


X


1


/(


V


2

< p>
X


2


)(小时)



例如,某酒精厂,酒母醪为


10m3


,成熟时 要求酵母细胞数为


1.2


亿/


ml


,接种


量为


100ml

,其中酵母细胞数为


1.8


亿/


m l


。



采用通风培养,酵母菌繁殖世代 时间为


100


分钟,求在正常培养条件下,

至少需


要多少小时,酒母才能成熟。假设酵母菌接入酒母醪中就开始繁殖。



10m3


的酒母醪成熟时,其中共有酵母细胞 数为:



10×10


6


×1.2=1.2×10


7


亿



100ml


接种量中的酵母细胞数为:



100×1.8=1.8×10


2


亿< /p>



设酵母细胞从


1.8×10

< p>
2


亿增加到


1.2×10


7


亿时的繁殖代



数为


n


,则根据公式



n


=3.3lg×V


1


×X


1


/(


V


2


×X


2


)得:



n


=3.3lg×1.2×10


7


/ 1.8×10


2


=3.3×4.8239≈16


代



酒母至少需培养



16×100/


60


=


27


小时



6



如何估算已知成分的糖蜜发酵醪发酵后的含酒分和最低残糖分


?


例如:某糖蜜原料中,蔗糖含量为


35


%,还原糖含量为


15


%,不发酵性糖含量

为


5


%,


已知蔗糖理论产


96


%


(


容量


)


的酒精率为


57.38


%,


还原糖理论产


96


%

< p>
(


容


量


)


的酒精率为


54.49


%,


设 原糖蜜的糖度为


85Bx


,


采用


20Bx


的单流加进入发酵


罐,求发酵成熟时 的含酒分和最低残糖分。


当


85Bx


的 糖蜜稀释到


20Bx


后,


其中


所含蔗糖分为:



35%×20/85=8.24%



从


85Bx


稀释到


20Bx


后,其中含还原糖分应为:



15%×20/85=3.53%



根 据已知条件,蔗糖和还原糖理论产酒率分别为


57.38


%和< /p>


54.49


%,则此时发


酵醪中成熟时含


96


%


(


容量


)


酒分为:



(8


.


24


%×57.38%十


3.53


%×54.49%)×100%


< /p>


=


(0.0472811


十


0.0192349)×100%



=6.65


%


(


重量


)


此时相对于发酵成熟醪中含纯酒精为:



6.65


%×0.9385=6.24%


< br>注:


0.9385


为


96%(< /p>


容量


)


的酒精与纯酒精的折算系数。发酵 结束后,发酵醪中最低残糖分假设


就只有不发酵性糖未发酵,仍留在发酵醪中,所以最低 残糖分应为:



20×5%/85=1.18%



7



如何估算调整酿度的酸、醪的添加量


?


例如,某酒精厂,


为了挽救被杂菌污染的酒母,


在酒母醪中加 入硫酸进行以酸治


酸,


将原酸度为


3. 5°的酒母醪调到酸度为


5.5°时,


需加入比重为

< p>
1.84


的浓硫


酸多少


?


酒母醪体积为


6m3


。


苦处理若干小时后,


再用酸度为


3.0°的鲜糖化醪来


降低酸度,需加入多少这样的糖化醪才能使酒母醪的酸度从


5. 5°降到


4.5°?


假设调酸中不受其它因素的影响。根据实验 测得,要使每升酒母醪酸度上升


10


,


需加入浓度为


98


%的浓硫酸


0.49 g


或


0.272ml


,所以把


6m3


原酸度为


3.5°的酒

< br>母醪调到酸度为


5.5°时,需加入此种浓硫酸为:



(5.5


—3.5)X 0.49×6×10


3


=


5.88kg


或


(5.5


—3.5)×0.272 ×6×10


3


=


3264ml


=


3.264l


。


< /p>


设加酸处理若干小时后,添加酸度为


3.0°的糖化醪使酒母醪酸 度从


5.5°下降


到


4.5°的添加量 为


xm3


,根据题意,添加糖化醪酸度上升量必须等于酒母醪中


酸度下降量,则得如下方程:



(5. 5


—4.5)×6=


(4.5


—3.0 )×x



则


x


=(


5.5-4.5


)×6/(


4. 5-3.0


)


=4m3


所以,要使< /p>


6m3


的酒母醪酸度从


3.5°上升到< /p>


5.5°时,需加浓度为


98


%的浓硫< /p>


酸


5.88kg


;要使此酒母醪酸度从< /p>


5.5°下降到


4.5°时,需加入酸度为


3.0°的


糖化醪


4m3


。



8



如何估算酒母醪中氮源的添加量


?


例 如,某酒精厂,酒母培养时,酒母醪的体积为


10m3


,要求酒 母成熟时,酵母


细胞数达到


1.5


亿/


ml


,



接种 量为


500ml


,其中酵母细胞数为


1 .8


亿/


ml


,采

用


1500kg


含粗蛋白质为


9< /p>


%的玉米为酒母醪原料,试问配制培养酒母的酒母醪


时,是否还需 添加氮源?


一日难再晨-


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