Проект варочного отделения пивоваренного завода производительностью 4,7 млн. дал пива в год

Применяются также и молотковые дробилки, которые выпускаются следующих  конструкций с горизонтально  расположенным валом ротора, с  вертикально расположенным валом  ротора, то есть в виде дробилок  с вертикальным ротором.

Дробилка мокрого помола состоит из корпуса солододробилки, над которым установлен бункер с коническим выпуском. В этом бункере осуществляется увлажнение солода.

Взвеси горячего сусла следует  удалять, так как для дальнейшего  производства пива они не только бесполезны, но и вредят качеству. Удаление взвесей горячего сусла осуществлялось раньше с помощью холодильной тарелки или отстойного чана, а сегодня большей частью с помощью аппарата типа «Вирпул», а иногда также центрифуги (сепаратора) или путем сепарирования.

Холодильная тарелка является “ класcическим ” аппаратом для удаления взвесей горячего сусла. В течение 0,5-2 часов, когда сусло находится в холодильной тарелке, взвеси осаждаются и тем лучше, чем тоньше уровень сусла в тарелке. Белковый отстой от холодильных тарелок содержит еще большое количество сусла, кроме того, эта часть сусла в значительной степени инфицирована. Поэтому белковый отстой после холодильных тарелок требует дополнительной обработки.

Работа с холодильной  тарелкой требует больших трудозатрат, этот вид оборудования сейчас почти не применяют.

Отстойные чаны Б7-ВОБ, Б7-ВОВ, к варочным агрегатом предназначены для  осаждения белковых веществ из пивного  сусла  в  процессе его предварительного охлаждения до температуры 60-70 ⁰ С и для аэрации сусла воздухом при заполнении чана.

В отличии от холодильной тарелки, отстойный чан имеет крышку, которая  должна уменьшать опасность контаминации.

В большой степени для удаления грубого осадка применяют аппарат типа «Вирпул» (гидроциклонный аппарат). Он является наиболее экономичной альтернативой всем другим способам их удаления.

«Вирпул» – это вертикальная цилиндрическая емкость без встроенных элементов, в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально. Этим достигают в емкости закручивание потока, которое действует так, что взвеси в форме конуса осаждается в центре дна емкости.

Сусло можно отбираться сбоку.

Достоинством гидроциклонных аппаратов  является стерильность процесса, так  как сусло подается в аппарат  и выходит из него при температуре 90⁰ С.

 

1.2 Описание аппаратурно-технологической схемы

Зернопродукты из силосов  винтовым конвейром (поз.1) направляется на норию НЦГ-10 (поз.2), взвешиваются на весах ДН-50 (поз.4) и шнеком (поз.17) распределяется по бункерам солода ячменя (поз.6, поз. 14).

Далее солод проходит через магнитную колонку(поз.10)и поступает на  полировочную машину РЗ-ВСМ (поз.7), поступает в бункер полированного солода (поз.8), , взвешивается на весах ДН-50 (поз.11) и идет в дробилку (поз.12). Отходы от полировки солода поступают в бункер отходов (поз.9) и реализуются населению.

Карамельный солод из склада подается в производство при помощи нории (поз.13) , попадает в приемный бункер (поз.14),проходит магнитную колонку (поз.10), взвешивается на весах ДН-50 (поз.11) и далее в дробилку  (поз.12) и заторный аппарат (поз.18).

Дробленые зернопродукты насосом  подаются в заторный аппарат  (поз.18), откуда заторная масса насосом (поз.19) подаются в фильтрационный аппарат  (поз.21). Для выщелачивания дробины в него вводят горячую воду из сборника горячей воды (поз.15). Мутное сусло насосом (поз.22) подается в сусловарочный аппарат (поз.23).

Дробина удаляется из фильтрационного  аппарата (поз.21) насосом  (поз.20) на утилизацию.

Промывные воды из фильтрационного аппарата  (поз.21) направляют в сборник промывных вод (поз.31), которые из него по мере надобности перекачиваются в заторный аппарат ( поз.18) или сусловарочный аппарат ( поз. 23).

Из сборника горячего сусла (поз. 30) сусло сусловым насосом ( поз. 28) перекачивается в сусловарочный аппарат ( поз. 23), где происходит кипячение сусла с хмелем. Хмелепродукты из склада электроталем  (поз.24), подаются в хмеледробилку (поз.25) и в сусловарочный аппарат (поз.23).

Охмеленное сусло из сусловарочного аппарата  (поз.23) насосом (поз.28) подается в гидроциклонный аппарат (поз.29) на осветление, а из него при помощи насоса (поз.28) направляется горячим в дрожжевое отделение либо, проходя теплообменник (поз.33) при помощи насоса (поз.34) идет в бродильное отделение.

Для управления процессом безразборной мойки  и дезинфекции используется CIP-модуль (поз.35), емкости CIP ( поз.36) предназначены для моющих растворов в системе безразборной мойки и дезинфекции.

 

2 Расчёт продуктов

Таблица 1 – Количество выпускаемого пива

 

Наименование пива	Количество, %	Количество, млн. дал
Портер брестский	15	0,705
Зубр	15	0,705
Брестское светлое	25	1,175
Брестское 2000	20	0,94
Корона	25	0,94

 

Таблица 2 – Распределение  пива по видам тары

 

Сорт пива	ПЭТ		Бутылки		Кеги
	%	млн. дал	%	млн дал	%	млн дал
Портер брестский	100	0,705	0	0	0	0
Зубр	100	0,705	0	0	0	0
Брестское светлое	0	0	0	0	100	1,175
Брестское 2000	0	0	100	0,94	0	0
Корона	0	0	100	0,94	0	0

 

Расчёт продуктов производится на 100кг зернопродуктов, расходуемых на каждое наименование пива, с последующим пересчётом на 1 дал и на годовой выпуск.

         2.1 Определение выхода экстракта в варочном цехе, кг

                   Мп=Мс*Пп/100,

где, Мп – кол-во потерь солода после полировки, кг

        Мс – масса солода, кг

        Пп – потери при полировки, [1]

а) «Портер Брестский»:78% светлого солода;

                             20% солод карамельный;

                             2%сахар - песок;

М_п=78*0,1/100=0,078 кг;

Тогда на дробление поступает  солода [1]:

                Мсд=Мс-Мп, кг

М_сд=78-0,078=77,922кг;

 Влажность солода состовляет Wс=5,6%; а карамельного  Wк.с=6%; Wс-п=0,15% , тогда масса сухих веществ будет:

     Мсв’=Мсд*(100-W’)/100, кг  

М_св’=77,922*(100-5,6)/100=73,56 кг;

М_св”=20*(100-6)/100=18,8 кг;

М_св”’=2*(100-0,15)/100=1,997 кг;

М_св.общ=73,56 +18,8 +1,997 =94,36 кг;

Экстрактивность солода (е) составляет е’=76%;экстарктивность  карамельного солода  е”=72%; экстрактивность сахара е”’=99,55%- тогда массу экстрактивных веществ находим по формуле:

М_эв’=73,56*76/100=55,91 кг;

М_эв”=18,8*72/100=13,54 кг;

М_эв”’=1,997*99,55/100=1,99 кг;

М_эв.общ=55,91 +13,54 +1,99 =71,44 кг;

П_э=2,3%, где  Пэ – потери экстракта для данного сорта пива,%;

С учётом потерь в сусло  перейдёт экстрактивных веществ :

Э=Мэв*(100-Пэ)/100, кг,

Э=71,44*(100-2,3)/100=69,79 кг;

Экстракт, который остаётся в дробине:

Эдр=Мсв-Э, кг

Э_др=94,36-69,79=24,57кг

б) «Зубр»: 100% светлого солода.

Мп=100*0,1/100=0,1 кг;

Тогда на дробление поступает  солода [1]:

    Мсд=Мс-Мп, кг

Мсд=100-0,1=99,9 кг;

Влажность солода составляет Wс=5,6% [1], тогда масса сухих веществ будет:

     Мсв’=Мсд*(100-W’)/100, кг  

Мсв’=99,9*(100-5,6)/100=94,31 кг;

Экстрактивность солода (е) составляет е’=76%; [1] тогда массу экстрактивных веществ находим по формуле:

Мэв=94,31*76/100=71,68 кг;

     Пэ=1,75% [1], где  Пэ – потери экстракта для данного сорта пива,%;

С учётом потерь в сусло  перейдёт экстрактивных веществ [1]:

Э=Мэв*(100-Пэ)/100, кг,

Э=71,68*(100-1,75)/100=70,43 кг;

Экстракт, который остаётся в дробине:

         Эдр=Мсв-Э,  кг

Эдр=94,31-70,43=23,88 кг;

в) «Брестское светлое»: 80% светлого солода;

20% ячменя.

Мп=80*0,1/100=0,08 кг;

Тогда на дробление поступает  солода [1]:

                Мсд=Мс-Мп, кг

Мсд=800-0,08=79,92 кг;

Влажность солода составляет Wс=5,6%; а ячменя  Wя=15%; [1], тогда масса сухих веществ будет:

     Мсв’=Мсд*(100-W’)/100, кг  

Мсв’=79,92*(100-5,6)/100=75,44 кг;

Мсв”=20*(100-15)/100=17 кг;

Мсв.общ=75,44+17=92,44 кг;

Экстрактивность солода (е) составляет е’=76%;экстарктивность  ячменя  е”=72%; [1] тогда массу экстрактивных веществ находим по формуле:

Мэв’=75,44*76/100=57,33 кг;

Мэв”=17*72/100=12,24 кг;

Мэв.общ=57,33+12,24=69,57 кг;

Пэ=1,92% ,

     где  Пэ – потери экстракта для данного сорта пива,%;

С учётом потерь в сусло  перейдёт экстрактивных веществ [1]:

Э=69,57*(100-1,92)/100=68,23 кг;

Экстракт, который остаётся в дробине:

     Эдр=Мсв-Э, кг

Эдр=92,44-68,23=24,21 кг;

г) «Корона»: 100% светлого солода.

Мп=100*0,1/100=0,1 кг;

Тогда на дробление поступает  солода [1]:

    Мсд=Мс-Мп, кг

Мсд=100-0,1=99,9 кг;

Влажность солода составляет Wс=5,6% [1], тогда масса сухих веществ будет:

Мсв’=99,9*(100-5,6)/100=94,31 кг;

Экстрактивность солода (е) составляет е’=76%; [1] тогда массу экстрактивных веществ находим по формуле:

Мэв=94,31*76/100=71,68 кг;

Пэ=1,75%,

    где  Пэ – потери экстракта для данного сорта пива,%;

С учётом потерь в сусло  перейдёт экстрактивных веществ [1]:

Э=71,68*(100-1,75)/100=70,43 кг;

Экстракт, который остаётся в дробине:

         Эдр=Мсв-Э,  кг

Эдр=94,31-70,43=23,88 кг;

д) «Брестское 2000»: 90% светлого солода;

   10% пивоваренного ячменя.

Мп=90*0,1/100=0,09 кг;

Тогда на дробление поступает  солода [1]:

Мсд=90-0,09=89,91 кг;

Влажность солода составляет Wс=5,6% [1], влажность ячменя Wя=15%, тогда масса сухих веществ будет:

Мсв’=89,91*(100-5,6)/100=84,87 кг;

Мсв”=10*(100-15)/100=8,5кг;

Мсв.общ=84,87+8,5=93,37 кг;

Экстрактивность солода (е) составляет е’=76%;экстрактивность  ячменя е”=76% [1] тогда массу экстрактивных веществ находим по формуле:

Мэв’=84,87*76/100=64,5 кг;

Мэв”=8,5*72/100=6,12 кг;  

Мэв.общ=64,5+6,12=70,62 кг;

Пэ=1,92%, где  Пэ – потери экстракта для данного сорта пива,%;

С учётом потерь в сусло  перейдёт экстрактивных веществ [1]:

Э=70,62*(100-1,92)/100=69,26 кг;

Экстракт, который остаётся в дробине:

Эдр=93,37-69,26=24,11 кг;

 

2.2 Определение количества промежуточных продуктов и готового пива

2.2.1 Горячее сусло

 

Горячее сусло для  различных сортов пива имеет показатели, приведенные в таблице 3, [1].

 

Таблица 3 – Показатели пива по сортам

 

Наименование пива	Э	е,%	d20
Портер брестский	69,79	20	1,083
Зубр	70,43	14	1,05685
Брестское светлое	68,23	11	1,0442
Брестское 2000	69,26	10	1,04005
Корона	70,43	11	1,0442

 

а) Масса сусла [1]:

Мсус=Э*100/е;

«Портер брестский»  Мсус=69,79*100/20=349 кг;;

«Зубр»    Мсус=70,43*100/14=503,1 кг;

«Брестское светлое»  Мсус=68,23*100/11=620,3 кг;

«Брестское 2000»  Мсус=69,26*100/10=692,6 кг;

«Корона»   Мсус=70,43*100/11=640,3 кг;

б) Объём сусла при 20₀С составляет [1]:

Vсус=Мсус/d_20, л

Портер брестский»   Vсус=349/1,083=322,25 л ;

«Зубр»     Vсус=503,1/1,05685=476,04 л;

«Брестское светлое»   Vсус=620,3/1,0442=594,04 л;

«Брестское 2000»  Vсус=692,6/1,04005=665,93 л

«Корона»     Vсус=640,3/1,0442=613,2 л;

в) С учётом коэф-та расширения пересчитываем объём горячего сусла, Крас=1,04 [1], тогда

       Vгор.сус =Vсус*Крас, л

Портер брестский»   Vгор.сус=322,25*1,04=335,14 л;

«Зубр»     Vгор.сус=476,04*1,04=495,08 л;

«Брестское светлое»   Vгор.сус=594,04*1,04=617,8 л;

«Брестское 2000»  Vгор.сус=665,93*1,04=692,57 л;

«Корона»     Vгор.сус=613,2*1,04=637,72 л.

2.2.2 Холодное сусло

Учитываются потери сусла (Пхд) /рец/ в хмелевой дробине, отстое при сепарировании.