Проект цеха первичного виноделия мощностью 200 т. В сутки для производства шампанского виноматериалов

Выход необработанных виноматериалов после второй переливки
Внеобр= Внеобр.ц.-n2пер, (2.40)
Внеобр.красн= 523,64-0,79= 522,85 дм3 или 517, 47 кг;
Внеобр.бел.= 526,54-0,79= 525,75 дм3 или 519,71 кг.
Потери виноматериала при хранении до передачи на обработку
nнеобр= 1/2·Внеобр.ц·0,4·12/(12·100), (2.41)
где 0,4 – величина потерь, %;
12 – продолжительность хранения, мес.
nнеобр.красн= 1/2·523,64·0,4·12/(12·100)= 1,05 дм3 или 1,04 кг;
nнеобр.бел.= 1/2·526,54·0,4·12/(12·100)= 1,05 дм3 или 1,04 кг.
Выход необработанных эгализованных виноматериалов
Вэ.= Внеобр-nнеобр, (2.42)
Вэ.красн= 522,85-1,05= 521,8 дм3 или 516,43 кг;
Вэ.бел= 525,75-1,05= 524,7 дм3 или 518,67 кг.
Расчет вспомогательных материалов
Потребное количество бентонита
nб= (Vc-c+Vн.д)·3, (2.43)
где 3 – средняя норма расхода бентонита, г/дм3.
nб=61702,2·3= 185106,6 г или 185,1 кг.
Потребное количество SO2:
Сульфитация мезги при подаче на стекатели
nso2= mм·50, (2.44)
где 50 – норма расхода SО2 перед стекателем, мг/кг.
nso2= 285834,2·50= 14291710 мг или 14,29 кг.
Сульфитация сусла перед отстаиванием
nso2=(Vc-c+Vн.д)·125, (2.45)
где 125 – норма расхода SО2 перед отстаиванием, мг/кг.
nso2= 61702,2·125=7712775 мг или 7,71 кг.
Сульфитация сусла перед брожением в резервуаре
nso2=(Vc-c+Vн.д)·63, (2.46)
где 163 – норма расхода SО2 перед брожением, мг/кг.
nso2= 91740,06·63= 5779623,8 мг или 5,8 кг.
Сульфитация сусла при первой переливке
nso2= Внеобр.ц·25, (2.47)
где 25 – норма расхода SО2 при второй переливке, мг/кг.
nso2=157441·25=3936025 мг или 3,9 кг.
Суммарное количество SО2
∑ nso2= 14,29+7,71+5,8+3,9= 31,7 кг.
Потребное количество АСД
При дозировке АСД 20-30 г/100 дм3 получаем необходимое количество,
nасд=1534,42·25=38,36 кг.
Результаты продуктового расчета и расчета вспомогательных материалов представлены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Результаты расчета продуктов, отходов, вспомогательных материалов
Сырье и продукты Рубин Крыма Солнечная гроздь Всего на 1 т на 100 т на 1 т на 100 т Гребни, кг 46,99 4699 32,56 3256 7955 Жирная мезга, кг 947,01 94701 961,44 96144 190845 Сусло-самотек, кг 5,16 516 5 500 1016 Количество мезги на прессование, кг 941,85 94185 956,44 95644 189829 Неосветленное сусло, дм3 588,7 58870 590 59000 117870 Сладкие выжимки, кг 123,61 12361 153,19 15319 27680 Осветленное сусло, дм3 - - 559,67 55967 55967 Сульфитированные осадки, дм3 31,61 3161 30,2 3020 6181 Самотек и сусло н.давления пошедшие на брожение, дм3 509,67 50967 514,18 51418 102385 Потери на образование СО2, кг 27,26 2726 34,69 3469 6195 Суммарные потери брожения, дм3 16,73 1673 16,34 1634 3307 Потери при снятии с дрожжевых осадков, дм3 2,79 279 2,8 280 559 Дрожжевые осадки, дм3 13,93 1393 13,99 1399 2792 Выход необработанных ВМ, дм3 523,64 52364 526,54 52654 105018 Выход после второй переливки, дм3 522,85 52285 525,75 52575 104860 Потери при хранении, дм3 1,05 105 1,05 105 210 Выход необработанных эгализованных ВМ, дм3 521,8 52180 524,7 52470 104650 Бентонит, кг - - - - 92,5 Диоксил серы, кг - - - - 16 АСД, кг - - - - 19,2








3 Расчет и подбор технологического оборудования
3.1 Оборудование для приемки винограда

При поступлении на завод виноград взвешивается на автомобильных весах. В сутки на завод поступает 200 т винограда, прием рассчитан на 10 часов в соответствии с продолжительностью светового периода суток [5].Следовательно, за 1 час на переработку поступает Nв= 20 т/ч.
Количество машин для доставки винограда
Nм= Q ·Kн/Vква·0,75, (3.1)
где Q – количество перерабатываемого винограда, т/сут;
Kн – коэффициент неравномерности поступления винограда, Kн= 1,4; [5]
Vква – грузоподъемность контейнера, Vква= 3 т;
0,75 – коэффициент грузоподъемности.
Nм= 20·1,4/3·0,75= 13 машин.
Количество автовесов
Nав= Nм/30, (3.2)
где 30 – количество взвешиваний за 1 час.
Nав= 13/30= 0,41.
Принимаем 1 автовесы АЦАВ – 10 ДРА.
Количество бункеров-питателей
Nб.п.= Q·Kн/(q·τ), (3.3)
где q - производительность машины, q= 20 т/ч; [4]
τ - продолжительность рабочей смены, τ=10 ч; [5]
Nб.п.= 200·1,4/(20·10)= 1,4.
Принимаем 2 бункера-питателя ВБШ-10-01 производительностью 20 т/ч [3].

3.2 Оборудование для переработки винограда

Количество дробилок-гребнеотделителей
Nдр.= Q·Kн/(q·τ), (3.4)
Nдр.= 200·1,4/(20·10)= 1,4.
Принимаем 2 дробилки-гребнеотделителя ВДГ-20 производительностью 20 т/ч [3].
Для транспортировки гребней выбираем транспортер скребкового типа
производительностью 12,5 м3/ч в количестве 1 единицы.
При насыпной плотности гребней 1150 кг/м3 потребная вместимость сборника рассчитывается:
Vпотр.гр= Q·1,1/ρ, (3.5)
Vпотр.гр= 7955·1,1/1150= 7,6 м3.
Принимаем бункер вместимостью 10 м3.
При расчитанной вместимости находим габариты бункера
h=a·(√2/2)·tg(α), (3.6)
H = V/a2-1/3·h, (3.7)
где h – высота конической части бункера, м;
Н – высота прямоугольной части бункера, м;
a – сторона бункера, м;
α – угол естественного откоса.
h = 3·(1,41/2)·tg30= 1,22 м;
H = 10/32-1/3·1,63= 0,55 м.
Для подачи мезги на стекатель выбираем поршневой насос марки
ПМН-28 производительностью 32 м3/ч.
Количество стекателей
Nст.= Q·Kн/(q·τ), (3.8)
Nст.= 200·1,4/(20·10)= 1,4.
Принимаем 2 шнековых стекателя типа ВССШ-20Д производительностью 20 т/ч [3].
Для перекачивания сусла устанавливаем центробежнй насос ВЦН-40 производительностью 40 м3/ч [3].
Количество сборников для сусла-самотека
Расчет сборников ведется с учетом того, что сборники должны единовременно вмещать не менее получасового запаса сусла по производительности цеха переработки винограда.
При 10-часовой работе в сутки в течение 0,5 ч с учетом коэффициентанеравномерности поступления винограда Кн= 1,4 на переработку будет поступать 1,4·200/10= 28 т винограда.
Согласно расчету из 1 т винограда получают 51,59 дал сусла-самотека.
Следовательно, единовременный получасовой запас сусла составит 28·51,59=1444,52 дал. Количество устанавливаем по числу стекателей и экстракторов.
Рабочий объем каждого сборника составит 541,7 дал.
Принимаем 3 сборника для сусла-самотека с рабочей вместимостью
6,3 м3 каждый.
Количество прессов
Nпр.= Q·Kн/(q·τ), (3.9)
Nпр.= 200·1,4/(30·10)= 0,93.
Принимаем 1 шнековый пресс типа ВПО-20А производительностью 20 т/ч [3].
Количество сборников для прессового сусла
Согласно проведенному расчету из 1 т винограда получают 16,28 дал сусла низкого давления. Следовательно, единовременный получасовой запас сусла составит 28·16,28= 455,84 дал.
Количество суслосборников удобно принять числу прессов. Рабочий
объем каждого суслосборника составит 455,84/2= 227,92 дал.
Принимаем 2 сборника прессового сусла с рабочей вместимостью 6,3 м3 каждый.
Количество бункеров для выжимок
При насыпной плотности выжимки 1150 кг/м3 потребная вместимость сборника рассчитывается по формуле (3.5).
Vпотр.в = 4281,2·1,1/1150= 4,095 м3.
Принимаем 2 бункера для выжимок, каждый вместимостью 2 м3[3].

3.3 Оборудование для обработки сусла

Количество резервуаров для отстаивания
Nотст.= Q·Kн·z/(φ·V· τ ·n), (3.10)
где z – продолжительность полного оборота, z= 24 ч;
φ – коэффициент заполнения аппарата (резервуара), φ=1;[5]
V – вместимость резервуара, V= 2000 дал;
n – число рабочих смен в сутки.
Nотст.= 7080·1·24/(1·2000·8·3)= 3,54.
Принимаем 4 резервуара А9-КЕС вместимостью 2000 дал.
Количество бункеров для гущевых осадков
При расчетном количестве сусловой гущи 932,9 дал потребуется 1 бункер вместимостью 10 м3[3].
Количество бродильных аппаратов: установок непрерывного действия
Nбр.непр.= Q·Kн/(q·τ·φ), (3.11)
Nбр.непр.= 120·(50+9)·1/(291,66·24·1)= 1,01.
Принимаем 1 установку БА-1 [3].
резервуаров периодического действия
Nпериол= Q/(V·φ·Коб), (3.12)
где Коб – коэффициент оборота, Коб= число рабочих дней за весь период работы / продолжительность одного цикла.
Nпериод= 9174/(2000·0,85·6/1)= 0,90
Принимаем 1 резервуар СЭн20-31-30, вместимостью 2000 дал [3].
Для охлаждения сусла устанавливаем ультраохладитель ВУНО-90 производительностью 5 м3/ч [3].
Количество емкостей для разведения АСД
При насыпной плотности 1120 кг/м3 и учитывая 10-и кратное разведение водой и суслом потребная вместимость резервуара рассчитывается по формуле (3.5).
Vпотр.др = 38,36·10·1,1/1120= 0,37 м3.
Количество бункеров для дрожжевых осадков
При расчетном количестве дрожжевой гущи 418,6 дал, потребуется 1 бункер с рабочей вместимостью 6,3 м3.
Расчет экстрактора-винификатора
Nэкстр= Q/(V·φ·Коб), (3.13)
Nэкстр.= 10596,6/(2000·0,85·5/1)=1,24.
Принимаем 1 экстрактор ВЭКД-5, вместимостью 20 м3.
Количество резервуаров для дображивания
Nдобр= Q/(V·φ·Коб), (3.14)
Nдобр.= 15744,1/(2500·0,85·5/1)=1,48.
Принимаем 2 резервуара СЭн25-32-30, вместимостью 25 м3[3].
Количество емкостей для эгализации
Nэгализ= Q/(V·φ·Коб), (3.15)
Nэгализ.= 15720,5/(2500·0,8·5)= 1,57
Принимаем 2 резервуаров СЭн50-31-30-01, вместимостью 5000 дал [3].
Количество емкостей для хранения
Nхран.= Q/(V·φ·Коб), (3.16)
Nдобр.= 15689/(2500·1·1,5)= 4,18
Для хранения удобна более мелкая тара, поэтому принимаем два резервуара вместимостью 25 м3, один резервуар на 20 м3, один резервуар 10 м3[3].
Количество емкостей для приготовления суспензии бентонита
При насыпной плотности бентонита 1000 кг/м3 потребная вместимость емкости рассчитывается по формуле (3.5).
Vпотр.в = 185,1·1,1/1000= 0,2 м3.
Принимаем 2 закрытых стальных котла с рубашкой, вместимостью 0,25м3.
Результаты расчета технологического оборудования представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Спецификация технологического оборудования
№ Наименование, тип, марка, оборудование Кол-во 1 Весы автомоильные, АЦАВ-10 ДРА 1 2 Бункер-питатель ВБШ-20 2 3 Дробилка-гребнеотделитель ВДГ-20 2 4 Скребковый транспортер 1 5 Бункер гребней 1 6 Поршневой насос ПМН-28 2 7 Сульфитодозатор ВСАУ 4 8 Шнековый стекатель ВССШ-20 Д 1 9 Сборник сусла-самотека 3 10 Насос центробежный ВЦН-40 10 11 Шневковый пресс ВПО-20А 2 12 Сборник выжимок 2 13 Сборник прессового сусла 2 14 Резервуар для отстаивания А9-КЕС 4 15 Сборник гущевый осадков РГЭ 0,7-10 1 16 Бродильная установка БА-1 1 17 Сборник дрожжевых осадков 1 18 Резервуар для дображивания СЭн25-32-30 2 19 Резервуар для эгализации СЭн25-32-30 2 20 Резервуар для хранения СЭн25-32-30 5 21 Экстрактор-винификатор ВЭКД-5 1 22 Бродильный резервуар СЭн20-31-30 1 23 Ультраохладитель ВУНО-90 1 24 Котел для приготовления суспензии бентонита 2 25 Резервуар разведения АСД 1




4. Технохимический и микробиологический контроль производства

Большое качество пoлучаемых вин невозможно получить без контроля за технoлогическим процессoм. Сегодня возникают новые объекты контроля, устанавливаются дополнительные требования к сырью и готовой продукции. Строгий контроль дает возможность вести технологию в oптимальном вариантe, слeдить за качеством продукции, вовремя устранять недостатки, обеспечивать выпуск стандартной пpoдукции высокого качества.
Надобность постоянного совершенствования организации и структуры технохимического контроля предопределяется переходом на интенсивные способы возделывания и переработки винограда, изменением технологии, расширением знаний о закономерностях биохимических и физико-химических процессов, протекающих при производстве вин и их взаимосвязи с качеством готовой продукции [7].
В таблице 6.1 приведена схема технохимического контроля.
Таблица 6.1 – Схема технохимического контроля
Объект контроля Контролируемые показатели Периодичность, место отбора проб Метод определения Виноград при приемке Массовая концентрация сахаров Каждая партия ГОСТ Р 27198-87 Массовая концентрация титруемых кислот Каждая партия ГОСТ 32114-2013 Массовая доля раздавленных ягод Каждая партия ГОСТ 31782-2012 Сусло перед брожением Массовая концентрация общего диоксида серы Каждый резервуар ГОСТ 32115-2013 Температура Каждый резервуар Термометр по ГОСТ 28498-90 Разводка АСД Массовая концентрация сахаров Каждая емкость для разведения ГОСТ 13192-73 Микробиологическое состояние, концентрация дрожжевых клеток Каждая емкость для разведения Инструкция по микробиологическому контролю производства виноматериалов Температура Каждая емкость для разведения Термометр по ГОСТ 28498-90 Бродящее сусло Объемная доля этилового спирта Каждая партия ГОСТ 32095-2013 Массовая концентрация сахаров Каждая партия ГОСТ 27198-87 Температура Каждый резервуар Термометр по ГОСТ 28498-90 Суспензия бентонита Определение оптимальной концентрации Каждая партия ВНТП 25-85 Виноматериал Объемная доля этилового спирта Каждая партия ГОСТ 32095-2013 Массовая доля концентрация титруемых кислот Каждая партия ГОСТ 32114-2013 Массовая концентрация сахаров Каждая партия ГОСТ 13192-73 Массовая концентрация летучих кислот в пересчете на уксусную Каждая партия ГОСТ 32001-2012 Массовая концентрация тяжелых металлов Каждая партия ГОСТ Р 51823-2001 Массовая концентрация приведенного экстракта Каждая партия ГОСТ 32000-2012 Массовая концентрация общего диоксида серы Каждая партия ГОСТ 32115-2013 Температура Каждый резервуар Термометр по ГОСТ 28498-90
Задачей микробиoлогического контрoля являeтся возмoжность быстрoго обнаружeния и выявлeния путей прoникновения микроoорганизмов-врeдителей в производство, очагов и степени их размножения на отдельных этапах технолoгического процeсса, предoтвращения развития постopонней микpофлоры путем выполнeния pазличных пpофилактических мероприятий.
Заключение

В ходе данной работы спроектированы цеха по переработке винограда для производства шампанского виноматериалов, производительностью 200 т винограда/сут.
Выполнены:
1) графическая часть, представляющая собой аппаратурно-технологическую схему завода, компоновочное решение завода.
2) пояснительная записка, в которую вошли следующие разделы: введение; выбор, обоснование и описание аппаратурно-технологической схемы; продуктовый расчет; расчет и подбор оборудования; безопасность в производственных условиях.
При выборе схемы производства виноматериала учитывалась возможность сокращения числа операций, прогрессивность способа осуществления операции или процесса, минимальный расход энергоресурсов, сокращение длительности операций, при этом выпускаемая продукция должна быть высокого качества с высокими органолептическими показателями.
Для данного завода были разработаны схемы технохимического контроля и микробиологического контроля производства.
Принятые в проекте решения позволят выпускать виноматериал высокого качества, обеспечить безопасные условия труда, не наносить ущерб окружающей среде.
Библиографический список

1 Шольц, Е.П. Технология переработки винограда. [Текст] / Е.П. Шольц. – М.: Агропромиздат, 1990. – 447с.
2 Мержаниан, А.А. Лабораторный практикум по курсу «Технология вина». [Текст] / А.А. Мержаниан. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. – 216 с.
3 Валуйко, Г.Г. Справочник по виноделию. [Текст] / Г.Г. Валуйко. – М.: Агропромиздат, 1985. – 447 с.
4 Зайчик, Ц.Р. Технологическое оборудование винодельческих предприятий. [Текст] / Ц.Р. Зайчик. – М.: Агропромиздат, 1988. – 351 с.
5 Нормы технологического проектирования винодельческих заводов по переработке винограда. ВНТП 25-85. [Текст] / М.: Гипропищепром-2, 1985. – 30 с.
6 Валуйко, Г.Г. Виноградные вина. [Текст] / Г.Г. Валуйко. – М.: Пищевая промышленность, 1978. – 254 с.
7 Гержикова, В.Г. Методы технохимического контроля в виноделии. [Текст] / В.Г. Гержикова. – Симферополь: Таврида, 2002. – 260 с.
8 Бурьян, Н.И. Совершенствование технологических процессов производства столовых вин на основе регулирования обмена веществ у дрожжей [Текст] / Н.И. Бурьян. – Ялта, 1983. – 182 с.
9 Бурьян, Н.И. Микробиология виноделия. [Текст] / Н.И. Бурьян. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1979. – 256 с
10 Гугучкина, Т.И., Агеева, Н.М. Активные сухие дрожжи Института энологии в Шампани. Виноделие и виноградство, 2003. – №4, 25-26 с.
11 Мартыненко, Н.Н. Активные сухие винные дрожжи. Виноделие и виноградство, 2004. – № 2, 20-21.
12 Кудряшова Е.Н., Агеева Н.М., Бархатова Т.В., Вотьер Ф. Влияние новых штаммов активных сухих дрожжей на массовую концентрацию ароматических веществ в белых столовых виноматериалах. Научный журнал Куб-ГАУ, 2014. – №97(07)
13 Охременко Н.С.. Виноделие. [Текст] / Н.С. Охременко. – М: Высшая школа, 1969. – 176 с.
14 Толмачева, Е.Н., Агеева, Н.М. Влияние новых рас дрожжей на химический состав белых столовых вин. Научный журнал КубГАУ, 2014. №100(06)
15 Толмачева, Е.Н., Агеева, Н.М. Изменение концентрации азотистых соединений при сбраживании сусла новыми расами дрожжей. Научный журнал КубГАУ, 2014. – №101(07)
16 Загоруйко, В.А. Техника безопасности в винодельческой промышленности. [Текст] / В.А. Загоруйко. – Симферополь: Таврида, 2005.– 384 с.
17 Назарько, М.Д., Степуро, М.В. Отходы виноделия – перспективное сырье для получения биологически активных веществ. Научный журнал КубГАУ, 2011. – №1
18 Бывшев, В.Ф., Переработка отходов виноделия за рубежом. [Текст] / В.Ф. Бывшев. – М: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований пищевой промышленности, 1978. – 18 с.













Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2


Проект кондитерской фабрики в г. Волгограде, вырабатывающей 12,0-13,0 тыс. т/год карамели и конфет