Технология производства пива

Объем холодного пива при сбраживании Vмп, дал:, где Пбр – потери при брожении, %..Объем фильтрованного пива Vфп, дал:, где Пдф – потери при дображивании и фильтровании, %..Объем готового пива Vгот, дал:, где Проз – потери при розливе составляют 0,5%.Общие видимые потери по жидкой фазе Пвид, дал:. .Общие видимые потери , %:. .При расчете расхода хмеля исходят из норм горьких веществ хмеля на 1 дал горячего сусла, которые для пива «Светлое» составляют 1,25-1,30 г/дал.Расход гранулированного хмеля Н, г/дал горячего сусла:, где Гх – норма горьких веществ хмеля, примем равной 1,25 г/дал горячего сусла; αх – содержание α-горьких кислот в хмеле, примем равным 5%; Wх – влажность хмеля, примем равной 12%; Пх – потери горьких веществ хмеля в ходе технологического процесса, примем равными 11,41%..Расход гранулированного хмеля Нгх, г/100 кг зернопродуктов:. .Количество солодовой дробины Мсд, кг:, где - количество сухих веществ, оставшихся в дробине, кг; Wсд – влажность дробины, примем равной 80%..Количество влажной дробины Мвд, образующейся при производстве 1 дал пива, кг:, где Вхд – выход безводной хмелевой дробины, при влажности 80% примем равным 3,4%.Установлено, что количество отстоя при выдержке пива «Светлое» получается 1,33 л.При брожении сусла в ЦКТ получается 0,8 л избыточных дрожжей влажностью 88% на 10 дал сбраживаемог сусла.Количество избыточных дрожжей Мдр на 100 кгзернопродуктов, л:. .На 1 дал готового пива при главном брожении выделяется 150 г диоксида углерода, который может утилизироваться.В табл. 3 приведены данные, полученные при расчете на 100 кг зернового сырья. При расчете на 1 дал пива количество каждого продукта делим на количество готового пива, которое получается из 100 кг зернового сырья.Таблица 3Сводная таблица расчетов сырья, получения промежуточных продуктов и отходов при производстве пива «Светлое»№ПродуктыНа 100 кг зернового сырьяНа 1 дал пиваНа 1000 дал1.Светлый солод1002,00820082.Хмель1,900,039393.Горячее сусло60,611,12511254.Холодное сусло56,971,05710575.Молодое пиво55,661,03310336.Фильтрованное пиво54,151,00510057.Готовое пиво53,881,00010008.Солодовая дробина-0,107107,29.Диоксид углерода-0,1515010.Хмелевая дробина-1,25125011.Избыточные дрожжи4,050,088012.Отстой в аппаратах для дображивания1,330,03302. Обоснование выбора производительности количества аппаратовТехнологический процесс производства пива состоит из следующих основных операций: приёма, хранения, очистки и дробления солода, приготовления пивного сусла, получения чистой культуры дрожжей, сбраживания пивного сусла, осветления и розлива пива в бутылки, бочки, автотермоцистерны. В свою очередь, получение пивного сусла состоит из процессов приготовления затора, кипячения сусла и хмеля, осветления и охлаждения сусла. Приготовление затора является неотъемлемым и очень важным технологическим процессом. Процесс приготовления затора называют затиранием. При затирании происходят ферментативные и физико-химические процессы, от которых зависит качество сусла и пива. Поэтому важно правильно и разумно проводить процесс затирания, так как от этого зависит конечный выход продукта, экономика и конкурентоспособность предприятия в целом.Для смешивания дроблёного солода и несоложёных материалов с водой, нагревания, кипячения и осахаривания заторной массы служат заторные аппараты. Изготовляют заторные аппараты следующих типоразмеров: ВКЗ-1, ВКЗ-1,5, ВКЗ-3, ВКЗ-5 соответственно на 1000, 1500, 3000 и 5000 кг зернопродуктов.Заторный аппарат типа ВКЗ представляет собой стальной цилиндрический резервуар с двойным сферическим днищем и сферической крышкой. Пространство между днищами является паровой рубашкой, в которую поступает греющий пар. Рубашка имеет соответствующие фланцы и устройства для подвода пара, отвода воздуха и конденсата. В нижней части днища аппарата находится разгрузочное устройство для спуска части затора (густой фазы) на отварку или выпуска всего затора при передаче его в фильтрационный аппарат. Над сферическим днищем внутри аппарата имеется мешалка с нижним приводом для размешивания заторной массы. Внутри аппарата расположена стяжная труба для отбора жидкой фазы затора. На крышке аппарата смонтирован предзаторник, предназначенный для смачивания сухих дроблёных зерноприпасов при их подаче в аппарат, также там расположен раздвижной люк для обслуживания котла при промывке и наблюдения за технологическим процессом, происходящим в нём. Аппарат имеет по окружности опорное кольцо из углового железа, к которому приварены башмаки для установки его на площадке. Дроблёный солод поступает в предзаторник, где смачивается тёплой водой из смесителя, затем в виде кашицы смывается в аппарат. После отварок заторная масса нагнетается насосом обратно в аппарат для кипячения, а оттуда подаётся в фильтрационный аппарат.3. Описание и характеристика аппаратаАппарат заторный:-вместимость, куб.м. 2,5; -мощность привода мешалки, кВт 0,55; -передаточное отношение редуктора 26; -частота вращения мешалки, об/мин 27; -масса, кг 648; Аппарат представляет собой вертикальную емкость с внутренним диаметром 1400 мм, имеющую нагревательные паровые рубашки. Аппарат установлен на опорах с регулировочными винтами. Боковая поверхность аппарата и нижнее днище теплоизолированы и закрыты наружным кожухом. Аппарат снабжен:-люком-лазом для засыпки сырья, мойки; -мешалкой с электроприводом; -насосом для перекачки содержимого.4. Расчет выбранного оборудования4.1. Технологический расчетНеобходимая производительность заторного аппарата определяется по формуле, кг/ч:где Vзат – объем заторного аппарата, м3;ρзат – плотность заторной массы, кг/м3;ξ – коэффициент заполнения заторного аппарата;τц – продолжительность рабочего цикла, ч.4.2. Механический расчетДиаметр корпуса заторного аппарата, л:Высота выпуклой части наружной поверхности днища, м:Радиус кривизны в вершине днища Объем днища заторного аппарата:Объем цилиндрической части заторного аппарата, м3:Высота цилиндрической части обечайки, м:Сопоставляем полученную высоту с конструктивным требованием, м:Площадь поверхности жидкости в аппарате, м2:Площадь сечения вытяжной трубы, м2:Диаметр вытяжной трубы, м:4.3. Тепловой расчетПри расчёте площади поверхности теплопередачи заторного аппарата определяют тепловой поток при наибольшей тепловой нагрузке, которая наблюдается при нагревании заторной массы. В этом случае необходимое количество теплоты для нагревания заторной массы Q (кДж) определяется по формуле:,где Gзат – масса нагреваемого затора, кг;Сзат – удельная теплоёмкость заторной массы, кДж/(кг·К);tзат.к и tзат.н – конечная и начальная температуры заторной массы, оС.Удельная теплоёмкость заторной массы равна:,где Св – удельная теплоёмкость воды, Св = 4,19 кДж/(кг·К);Ссол – удельная теплоёмкость солода, кДж/(кг·К).По классической технологии для настойного способа затирания расходуется 400 литров воды на каждые 100 кг солода, то есть Gв = 4Gсол.Удельная теплоёмкость солода равна:,где С0 – удельная теплоёмкость сухих веществ солода, С0 = 1,42 кДж/(кг·К);Wсол – влажность солода, %.Обычно солод, поступающий на затирание, имеет влажность 3…5 %, примем Wсол = 3 %, тогда кДж/(кг·К). 1Общее количество получаемой заторной массы равно: кг. кДж/(кг·К). 1Тогда количество теплоты, необходимое для нагревания заторной массы будет равно по формуле: кДж. 1Необходимая площадь поверхности нагревания (теплопередачи) заторного аппарата (м2), исходя из определённой скорости нагревания:,где КН – коэффициент теплопередачи при нагревании заторной массы, кВт/(м2·К); ΔtН – средняя разность температур между обменивающимися средами, оС;τН – продолжительность нагревания, с, τН = 14400 с.Давление насыщенного пара, применяемого для нагревания затора: МПа.При данном давлении температура насыщения пара по уравнению интерполяции будет равна:оС . )По условию задания пар отводится при температуре насыщения, то есть tн.п = tк.п = 138 оС.Средняя разность температур между обменивающимися средами равна:,где оС; 1оС. 1Тогда оС. 1Коэффициент теплопередачи КN при нагревании заторной массы равен:,где α1 и α2 – соответственно коэффициенты теплоотдачи от горячего теплоносителя (греющего пара) к стенке паровой рубашки и от поверхности паровой рубашки к заторной массе, Вт/(м2·К);rзагр1 и rзагр2 – термические сопротивления загрязнений со стороны греющего пара и затора соответственно; δ – толщина стенки паровой рубашки, то есть толщина листовой стали, м, δ = 0,012 м;λст – теплопроводность материала стенки, Вт/(м·К), теплопроводность стали 3 λст = 46,5 Вт/(м·К).ЗаключениеВ данном курсовом проекте было приведено исследование о состоянии пивоваренной отрасли за 2006 год. Я рассмотрела устройство сепаратора-осветлителя для пивного сусла. Был приведен расчет сепаратора-осветлителя и по полученным данным был сделан вывод, что необходим электродвигатель мощность порядка 25 кВт. Также были рассмотрены физико-химические процессы происходящие при осветлении и охлаждении пивного сусла: охлаждение и осветление сусла, физико-химические процессы при охлаждении и осветлении сусла, способы охлаждения и осветления сусла. Список использованной литературыХристюк А.В., Касьянов Г.И. Хмель в пивоварении // Пиво и напитки, 2007. № 1. С. 44-45.Мальцев П.М. Технология солода и пива. – М.: Пищевая промышленность, 1964. 856 с.Ермолаева Г.А., Колчева Р.А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. – М.: ИРПО, 2000. 416 с.Ильина Е.В. Малые предприятия по производству пива, безалкогольных напитков, спирта и ликероводочных изделий. – М.: ДеЛипринт, 2006. 128 с.Кретов И.Т., Антипов С.Т., Шахов С.В. Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности. М.: КолосС, 2006. 391 с.