Проект реконструкции цеха винзавода АПК «Виноградный» по приготовлению столового белого выдержанного вина

Аннотация Введение

1. Инженерно-экономическое обоснование

1.1 Анализ структуры предприятия и ассортимента выпускаемой продукции

1.1.1 Общие сведения о предприятии и его структура

1.1.2 Ассортимент выпускаемой продукции

1.2 Характеристика готовой продукции, сырья и вспомогательных материалов

1.2.1 Характеристика сырья

1.2.2 Характеристика готовой продукции

1.2.3. Характеристика вспомогательных материалов

1.3 Обоснование реконструкции

2. Технологическая часть

2.1Современное состояние технологии столовых белых вин

2.2 Существующая технология на предприятии

2.3 Усовершенствование технологического процесса

2.4 Подбор технологического оборудования

2.4.1 Переработка винограда

2.4.2 Производство выдержанных виноматериалов и розлив вина

2.5 Аппаратурно — технологическая схема

2.6 Продуктовые расчёты

2.6.1 Расчет основных продуктов

2.6.2 Расчет вспомогательных материалов

2.7 Организация ТХМК после реконструкции

3. Инженерно-технологические расчёты

3.1 Расчет технологического оборудования

3.2 Энергетические расчёты

3.3 Расчёт воды, пара и тепловые расчёты

4. Компоновка производственного цеха

4.1 Планировка и размещение технологического оборудования

4.2 Разрезы продольные и поперечные

5. Мероприятия по охране труда

5.1 Организация охраны труда на предприятии

5.2 Состояние и анализ охраны труда в АПК «Виноградный»

5.3 Инструкция по охране труда при сульфитации вин

6. Охрана окружающей среды

6.1 Охрана атмосферы

6.2 Охрана сточных вод

6.3 Переработка и утилизация продуктов виноделия

7. Анализ финансовой эффективности проекта Выводы

АННОТАЦИЯ

Cуть дипломного проекта заключается в реконструкции подсобных помещений винзавода АПК «Виноградный» под обработку, выдержку и розлив столового белого сухого выдержанного вина.

Дипломный проект состоит из графической части и пояснительной записки.

Графическая часть представляет собой чертежи, выполненные на 6 листах формата А1.

Пояснительная записка включает в себя следующие разделы: технико-экономическое обоснование проекта, технологическую часть, инженерную часть, раздел автоматизации технологического процесса, строительную часть, раздел охраны труда и окружающей среды, анализ экономической эффективности проекта.

В технико-экономическом обосновании освещаются условия и предпосылки на предприятии, представляющие собой базу для реализации проекта.

Технологическая часть включает в себя продуктовые расчеты основного сырья и вспомогательных материалов, схему технохимического контроля производства, а также расчеты расхода потребляемой электроэнергии, холода, воды и стоков.

В инженерной части представлен подбор и расчет технологического оборудования, емкостей и описание аппаратурно-технологических схем производственного процесса.

Строительная часть описывает конструктивно-строительные решения, принятые при проектировании цеха.

В разделе охраны труда и окружающей среды учтены основные вопросы и проблемы безопасности условий работы на производстве, а также описана экологическая ситуация на предприятии, определены классы опасности основных загрязняющих веществ и мероприятия по защите окружающей среды от загрязнений.

Анализ экономической эффективности является заключительным разделом проекта и содержит экономические выводы по эффективной реализации проекта.

THE SUMMARY

The degree project will consist of a graphic part and an explanatory note. The graphic part represents the drawings executed on 8 sheets of format А1. The explanatory note includes the following sections: the feasibility report on the project, a technological part, an engineering part, section of automation of technological process, a building part, section of a labour safety and an environment, the analysis of economic efficiency of the project.

In the feasibility report conditions and preconditions at the enterprise, representing base for realization of the project are shined.

The technological part includes grocery calculations of the basic raw material and auxiliary materials, the circuit технохимического the control of manufacture, and also calculations of the charge of the consumed electric power, a cold, water and drains.

In an engineering part selection and calculation of the process equipment and capacities and the description of the hardware — technological circuit of production is submitted.

In section of automation of technological process the description of the circuit of automation of those stages of technological process which demand it is given, selection of means of automation is made.

The building part describes the constructive — building decisions accepted at designing of shop.

In section of a labour safety and an environment the basic questions and problems of safety of operating conditions on manufacture are taken into account{discounted}, and also the ecological situation at the enterprise is described, classes of danger of the basic polluting substances and actions on protection of an environment against pollution are determined.

The analysis of economic efficiency is final section of the project and contains economic conclusions on realization of the project.

КАБИНЕТ МИНИСТРОВ УКРАИНЫ ЮЖНЫЙ ФИЛИАЛ

«КРЫМСКИЙ АГРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

НАЦИОНАЛЬНОГО АГРАРНОГО УНИВЕРСИТЕТА Технологический факультет Кафедра виноделия и технологии бродильных производств Утверждаю:

Зав каф., профессор Шольц-Куликов Е.П.

«_____» ____________ 2006 г.

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Проект реконструкции цеха винзавода АПК «Виноградный» по приготовлению столового белого выдержанного вина

ТВДП 26.0000.000 ПЗ

Студент группы ТБП 51−1

Озерова Ю.В.

Руководитель проекта: к.т.н., Бабакина Э.Л.

КОНСУЛЬТАНТЫ:

по экономике, доцент Воронин А.Е.

по автоматизации, доцент Лучинкин А.А.

по строительной части, ст.пр. Манюхин В.Н.

по охране труда, доцент Кирдань Е.Н.

по разделу экологическая оценка, профессор Титков А. А Нормоконтроль, доцент Лучинкин А.А.

Симферополь-2006

Исследование современного состояния рынка винодельческой продукции Украины свидетельствует о значительном увеличении ассортимента отечественных вин. Это касается и марочных, и ординарных вин. Но поскольку традиционно марочные вина по объемам на порядок уступали ординарным, эта тенденция сохраняется. В Европе, как известно, основная часть продукции выдерживается в дубовой таре, в нашей стране бочка всегда была и пока остается в большом дефиците.

В то же время украинский потребитель, способный купить вино, все больше интересуется качественной продукцией. И пока он отдает предпочтение своим, традиционным маркам, наступило время виноделам поработать над улучшением их органолептических свойств за счет кратковременной выдержки в контакте с дубовой клепкой. Такой тип вина не является марочной продукцией, правильней считать его ординарным «выдержанным» вином более высокой ступени качества. Этот тип вин недавно стал появляться на прилавках магазинов, и над его созданием могут поработать виноделы любого предприятия, в том числе, и в АР Крым.

Крым — район с давними виноградарско-винодельческими традициями, развитой транспортной инфраструктурой. Особенности географического положения и значительный прирост населения в курортные сезоны обеспечивают стабильно высокий спрос на крымские вина. К сожалению этот спрос зачастую удовлетворяется потоком фальсифицированных напитков с этикетками прославленных брендов, что приводит к губительному недоверию и снижению спроса или, что еще хуже — к потере оценочных критериев. Препятствием к фальсификации должны быть вина улучшенного качества, сочетающие в себе сортовые особенности с легкими тонами выдержки, узнаваемые, имеющие своих потребителей. Сфальсифицировать такие вина практически невозможно.

Данный дипломный проект предусматривает реконструкцию подсобных помещений винзавода АПК «Виноградный» Симферопольского района с целью производства столового белого сухого выдержанного вина из винограда сорта Алиготе.

Винзавод выпускает обработанные виноматериалы для розлива их на заводах вторичного виноделия. При условии организации участков выдержки, обработки и розлива продукции завод получит завершенный технологический цикл и дополнительные рабочие места.

Для проведения указанных работ нет необходимости строительства новых помещений, поскольку на территории завода достаточно неиспользуемых подсобных цехов. Кроме того предприятие располагает достаточным количеством дубовой тары для выдержки виноматериалов.

Все это свидетельствует о реальной возможности организации на винзаводе производства столового выдержанного вина.

1. Инженерно-экономическое обоснование

1.1 Анализ структуры предприятия и ассортимента выпускаемой продукции

1.1.1 Общие сведения о предприятии и его структура

Агропромышленный комбинат «Виноградный» расположен в юго-западной части Крымского полуострова, на 25-ом км шоссе Симферополь — Николаевка, в 10 км от морского побережья. В составе Комбината три населенных пункта, центральной усадьбой является село Кольчугино, где расположен винзавод.

Промышленные виноградники хозяйства были заложены с 1956 по 1963 годы на площади 3 тыс. га, одновременно велось строительство самого крупного в стране завода первичного виноделия мощностью переработки 30 тыс. га в сезон. Завод был оснащен передовой отечественной техникой с автоматизацией основной части технологических процессов. Многие десятилетия на заводе испытывались последние технологические достижения отрасли, новые сорта и оборудование.

Завод имеет 12 линий переработки сырья, мощности для работы с мезгой и суслом в любом технологическом направлении, два цеха по обработке и хранению виноматериалов общей вместимостью 2 млн. дал, цех дистилляции с двумя колоннами для выкурки спирта коньячного и сырца, цех выдержки коньячных спиртов в бочках. Предприятие располагает резервом дубовых бочек.

На заводе имеются следующие вспомогательные участки: механические мастерские, холодильная компрессорная, котельная, спиртохранилище, две весовые для взвешивания грузов, гаражи, трансформаторная подстанция, склад материалов.

Отгрузка произведенной продукции проводится автои железнодорожным транспортом. Железнодорожная станция хозяйства «Битумная» находится в г. Симферополе, в 27-ми км от завода.

Снабжение завода паром производится от котельной, в которой установлены 2 котла марки ДКВР-6 и один котел марки ДКВР-4,5 с общей производительностью 16,5 т/ч пара.

Водоснабжение происходит из 2-х общехозяйственных артезианских скважин, что полностью обеспечивает потребности предприятия.

Электроэнергией завод снабжается от двух закрытых трансформаторных подстанций — 3ТП-204 (2 трансформатора мощностью по 315 кВт).

Очистные сооружения для сброса промышленных сточных вод — централизованные, состоят из механической и биологической очистки

1.1.2 Ассортимент выпускаемой продукции

Ассортимент выпускаемой продукции насчитывает до 25 наименований, а именно: шампанские и коньячные виноматериалы, группа столовых сортовых и сухих купажных обработанных виноматериалов, крепкие, в том числе типажные (портвейны, мадера, херес), десертные белые и красные, и представлен в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Ассортимент выпускаемой продукции

Данные таблицы свидетельствуют о том, что столовые виноматериалы выпускаются в весьма ограниченных количествах, около или чуть больше 5% от общего выпуска. Резко увеличился выпуск шампанских и игристых виноматериалов: с 5% в 2002 году до почти 60% в 2003 году. По-прежнему в подавляющих количествах выпускаются крепленые ординарные виноматериалы. Предлагаемый нашим проектом розлив продукции должен изменить общую тенденцию производства в сторону выпуска готовых столовых вин улучшенного качества.

1.2 Характеристика готовой продукции, сырья и вспомогательных материалов

1.2.1 Характеристика сырья

Для переработки на виноматериалы используется исключительно собственный виноград.

Климат местности умеренно-мягкий, рельеф смешанный, равнинно-холмистый. Почвы разнообразные: черноземы, суглинки, меловые.

Общая площадь сельхозугодий предприятия — 5402 га, под виноградниками занято 2137 га, в том числе под техническими сортами — 1551 га.

Валовый сбор технических сортов винограда составляет в среднем 8 — 10 тыс. тонн, в неблагоприятные годы — 5−6 тыс.тонн.

АПК «Виноградный» располагает собственной мощной сырьевой базой, приведенной в таблице 1.2.

Таблица 1.2 — Ассортимент технических сортов винограда АПК

Данные таблицы 1.2 свидетельствуют о том, что 1050 тонн или 13% от общего количества винограда составляет сорт Алиготе, являющийся хорошим сырьем для приготовления сортовых столовых выдержанных вин. Из оставшихся сортов можно было бы использовать Совиньон зеленый, но этот сорт достаточно неадекватно ведет себя при хранении и склонен к окислению. Сорта винограда Пино фран, Мускат Оттонель, Ркацители и Шардоне полностью задействованы в приготовлении определенных видов продукции и не могут быть использованы в нашем проекте. Кокур традиционно используется на заводе в производстве типажных крепких вин, и навряд ли сравнится с Кокуром Нижнегорским.

Следовательно, в проекте рассматривается использование сорта винограда Алиготе.

Характеристика сорта с направлением его использования представлена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 — Характеристика сорта винограда Алиготе

Алиготе — французский технический сорт винограда раннего периода созревания. Относится к западноевропейской эколого-географической группе сортов. Распространен во многих странах, культивирующих виноград, в том числе, в странах СНГ.

Листья средние, округлые, слаборассеченные, темно-зеленые, сверху блестящие, гладкие, снизу частично опушенные.

Гроздья средние, цилиндрические и цилиндро-конические, плотные или очень плотные. Ягоды средние, округлые, зеленовато-белые с золотисто-желтым оттенком, покрыты мелкими коричневыми точками. Кожица тонкая, упругая. Мякоть сочная, вкус освежающий.

Урожайность при надлежащем уходе 100 — 120 ц/га. Устойчивость к болезням повышенная, к морозам — средняя. К засухе чувствителен.

1.2.2 Характеристика готовой продукции

Столовое сортовое выдержанное сухое вино «Алиготе» должно иметь следующую органолептическую характеристику и физико-химические показатели.

Таблица 1.4 — Органолептическая характеристика вина

Таблица 1.5 — Физико-химические характеристики вина

1.2.3 Характеристика вспомогательных материалов

Для производства готового вина могут потребоваться различные вспомогательные материалы, а именно: диоксид серы, бентонит, желатин пищевой, препарат «Метагум», фильтрующие, моющие, фасовочные и укупорочные материалы. Данные по вспомогательным материалам сведены в таблице 1.6.

Таблица 1.6 — Характеристика вспомогательных материалов

Приведенные данные свидетельствуют о возможности производства на винзаводе практически всего ассортимента тихих вин, в т. ч. и выдержанных столовых сортовых. Для создания конкурентоспособной продукции необходимо выработать четкую маркетинговую стратегию, в которую входят качество, стабильность, устойчивые объемы, демократические цены, реклама и имидж предприятия.

1.3 Обоснование реконструкции

В Крыму рынок сухих белых вин создается как известными производителями, так и новыми фирмами. Чтобы заявить о себе и быть конкурентоспособным, предприятие должно выработать четкую маркетинговую стратегию. Приемы стратегии известны: качество, устойчивые объемы, демократические цены, реклама, высокий имидж марки.

Сегментация рынка Целью проекта является производство белого выдержанного сухого вина с дальнейшей его реализацией на рынке Крыма в курортный сезон.

Для определения планируемого объема выпуска необходимо определить объем целевого рынка:

— принимаем, что взрослое население Крыма составляет 1,5 млн. человек. В курортный сезон в Крым приезжают еще 4,5 млн. человек:

У₁ = 6000 000 человек

— объем потребления вина приблизительно равен 1,2 бутылки на человека за сезон: У₂ = 6000 000 * 1,2 = 7200 000 = 540 000 дал

— потребление сухого белого вина в Крыму составляет около 50% всего объема вина (по маркетинговым исследованиям), следовательно:

У₃ = 540 000 * 0,5 = 270 000 дал Для сравнения примем два близких по показателям предприятия: ЗАО «Бахус» и ЗАО «Изумрудный», выпускающих продукцию такого же класса.

Таблица 1.7 — Основные показатели конкурентоспособности

Оценки по показателям 2 — 4 приводятся в относительных величинах по 10-ти бальной шкале.

Алгоритм расчета конкурентоспособности

— Отмечаем важность показателей методом экспертных оценок;

— вводим «идеальный» вариант — не существующий вариант продукта с наилучшими показателями (минимальной ценой и другими максимальными показателями;

— рассчитываем для всех конкурентов относительные показатели качества:

— для минимизуемых показателей П_мин = П_ид / П_баз

где П_ид — показатель идеального варианта,

П_баз — базовый показатель

— для максимизуемых показателей П_макс = П_баз / П_ид

Рассчитываем показатели и вносим результаты в таблицу 1.8.

Таблица 1.8 — Показатели качества по предприятиям

Используя средневзвешенные показатели качества, определяем часть рынка, которую может занять продукция АПК «Виноградный»:

Х = 21,17%

Целевой объем рынка составляет: У_цел = (У₃ * Х) / 100 = 270 000 * 0,2117 = 58 590 дал В результате проведенных расчетов можно сделать вывод, что винзавод АПК «Виноградный» может производить и реализовать в курортный сезон в Крыму не более 58,6 тыс. дал искомой продукции.

Таким образом выбранная нами мощность по производству столовых сухих выдержанных вин в количестве 10,5 тыс. дал (150 000 бут / год) реальна и имеет тенденцию к увеличению до 58,6 тыс. дал.

2. Технологическая часть

2.1. Современное состояние технологии столовых белых вин

Столовые сухие белые вина — это вина, получаемые в результате полного сбраживания сахаров сусла. При приготовлении сухих вин не разрешается введение в сусло при брожении или в вино каких-либо посторонних веществ, кроме требуемых технологией производства и разрешенных законом. Поэтому эти вина считаются натуральными. Они также подразделяются на сортовые (не менее 85% одного сорта винограда) и купажные (из смеси сортов).

По качеству эти вина подразделяются на ординарные, марочные и коллекционные. В новый стандарт на производство тихих вин введена категория ординарных выдержанных вин улучшенного качества, что и является темой данной работы.

Определяющая роль в формировании типичности и качества сухих столовых вин принадлежит технологии. На протяжении всего процесса производства сусло и виноматериалы необходимо предохранять от воздействия кислорода воздуха, для чего при каждой технологической операции в срелу (мезгу, сусло, виноматериалы, вино) вводят диоксид серы. Во избежание интенсификации процессов окисления тяжелые металлы следует удалять из виноматериалов возможно раньше.

Для производства белых сухих столовых виноматериалов используют виноград с массовой концентрацией сахаров не ниже 160 г/дм³, для производства сортовых и марочных вин — не ниже 170 г/дм^3.при массовой концентрации титруемых кислот 8 -10 г/дм³.Этим винам свойственна невысокая спиртуозность, средняя экстрактивность и свежесть.

Производство столовых вин осуществляют согласно «Технологической инструкции по производству ординарных белых сухих столовых вин», производство марочных столовых вин — согласно Технологическим инструкциям на каждую марку вина.

Виноград перерабатывается «по — белому» способу на типовых линиях с отделением гребней. Для усиления сортовых особенностей рекомендуется предварительное настаивание сусла на мезге в течение 4−6 часов. Для приготовления вина отбирается сусло-самотек и сусло первой прессовой фракции не больше 60 дал из 1 тонны винограда. Сусло-самотек и сусло первой прессовой фракции смешиваются и сульфитируются из расчета 75−100 мг/дм³ сернистой кислоты и отстаиваются в течение 12−24 часов. Перед отстаиванием рекомендуется охлаждение сусла до температуры 10−12 ⁰ С, а также обработка бентонитом в количестве не более 3 г/дм³.

Осветленное сусло снимается с осадка и сбраживается на чистой культуре дрожжей. Температура брожения не должна быть выше 22 ⁰ С.

Сброженные и осветленные виноматериалы снимаются с дрожжевого осадка, при необходимости эгализируются, сульфитируются из расчета 25−30 мг/дм³ свободной сернистой кислоты и подаются на хранение в полных долитых емкостях.

Для достижения розливостойкости виноматериалы обрабатываются по одной из технологических схем, определенных пробной оклейкой, и отправляются на хранение или на розлив. Перед розливом виноматериалы обрабатываются холодом против кристаллических или других помутнений, сопровождающих резкое снижение температуры хранения, затем обязательный отдых не менее 10 суток, контрольная фильтрация и розлив.

Особенностью сухих столовых вин является их нестойкость к развитию микробиальных помутнений, что до сих пор является сложнейшей задачей для винопроизводителей. Существует несколько способов стабилизации вин против таких помутнений.

Физическая стабилизация.

Методы основаны на уничтожении посторонней микрофлоры за счет какого-либо физического воздействия, а именно: бутылочная пастеризация, горячий и стерильный розлив.

Бутылочная пастеризация подразумевает кратковременный нагрев вин, разлитых в бутылки, до температуры 60−70 ^о С. При этом происходит уничтожение микрофлоры без существенного воздействия на характеристики готовой продукции. К сожалению из-за отсутствия надежного и качественного оборудования этот метод не нашел широкого внедрения.

При горячем розливе виноматериал нагревается до 50−55 ^оС, фильтруется при этой температуре и разливается в подогретые бутылки. Несмотря на использование диоксида углерода для снижения контакта вина с кислородом воздуха, этот способ приводит к снижению качества вина за счет интенсификации процессов окисления.

Стерильный розлив является самым совершенным средством достижения стабильности сухих вин, поскольку при его использовании не происходит изменения состава вина. Тем не менее, это наиболее сложный способ. Для его осуществления требуется специальное оборудование. Виноматериалы подвергают двухстадийной фильтрации: на первой стадии — фильтрация через диатомит, задерживающий основную массу микроорганизмов, вторая стадия — фильтрация через специальные обеспложивающие пластины. Одновременно с этим требуется тщательная очистка и обеспложивание напорной емкости и оборудования для розлива.

Химическая стабилизация.

Методы основаны на внесении в вино химических соединений, обладающих бактериостатическим (ингибирующих развитие) или бактерицидным (уничтожающим) свойствами.

Основным стабилизирующим средством с 18 века является диоксид серы, сочетающий в себе как консервирующие, так и антиоксидантные свойства. Однако он обеспечивает стабильность в слишком высоких и опасных для здоровья дозах. Чтобы предохранить вино от микробиальной порчи необходимо сочетать применение диоксида серы с физическими методами стабилизации.

2.2 Существующая технология на предприятии

В настоящее время на предприятии не осуществляется розлив вин. Кроме этого не производится выдержка виноматериалов в бочкотаре. В ассортименте завода — приготовление обработанных виноматериалов, в том числе сортовых столовых белых.

Технология получения обработанных столовых виноматериалов не отличается от описанной выше. Виноград перерабатывается с использованием валковых дробилок ВДГ-20, мезга сульфитируется дозами 75−100 мг/дм³ и подается на стекатель для суслоотделения. Для производства виноматериалов используются сусло-самотек и сусло 1 давления в количестве не больше 60 дал/т.

Сусло охлаждается до температуры 10−12 ^оС и отстаивается в течение 16−18 часов. Затем снимается с гущевых осадков и подается на регулируемое брожение при температуре 15−18 ⁰С в установку ВБУ-4Н. Для сбраживания сахаров сусла используется чистая культура дрожжей (ЧКД) расы 47-К в количестве 2−3% от объема среды. При содержании сахаров 2−3 г/100 см³ виноматериалы выкачиваются на дображивание и осветление. Дальнейшая технология не отличается от общепринятой.

2.3 Усовершенствование технологического процесса

Перед нами стоит задача внести в технологию ординарного вина элементы технологии марочных вин, т. е. кратковременную выдержку в контакте с древесиной дуба, что должно улучшить органолептические показатели вина, перевести его из категории просто ординарного в категорию «выдержанного ординарного» вина.

Важным является также качество виноматериалов перед выдержкой, обусловленное технической зрелостью винограда и обеспечивающая его вкусовые и ароматические качества, а также приемы технологии, позволяющие этим качествам проявиться. Одним из таких приемов является кратковременное настаивание (до 4-х часов) сульфитированного сусла на мезге.

Для повышения качества вина также очень важен этап его формирования, включающий период от конца брожения до первой переливки, состоящий из сложных биологических и физико-химических процессов (яблочно-молочного брожения, автолиза дрожжей, гидролиза, этерификации, полимеризации, образования и выделения коллоидных и кристаллических осадков, приводящих к самоосветлению). В результате стимулируются окислительно-восстановительные процессы, что свидетельствует о начале созревания вина.

Созревание вина — этап в процессе его приготовления, включающий период от конца формирования до начала старения, происходящий при доступе кислорода воздуха через поры дубовой клепки, что обеспечивает развитие в вине органолептических качеств и придает ему стабильность против помутнений. Происходят глубокие химические (окислительно-восстановительные процессы, этерификация, распад, конденсация), физические (экстракция, испарение), биохимические (гидролиз), физико-химические (полимеризация, образование и выделение коллоидных и кристаллических осадков) процессы.

Наибольшее значение при созревании имеют окислительно-восстановительные процессы, обусловленные поглощением вином кислорода воздуха, поступающего во время выдержки, а также технологических операций (переливок, фильтраций и др.).

Избыток кислорода может привести к переокисленности, что недопустимо для белого столового вина. Поэтому так важно определиться со сроками выдержки вина.

Известно, что существует проект нормативного документа, устанавливающего полугодовой срок выдержки ординарных вин улучшенного качества в дубовой бочке. Но этот срок установлен для всех типов вин. Для столовых белых вин продолжительность бочковой выдержки желательно сократить во избежание излишней переокисленности и повышенной экстрактивности, огрубляющих вкус и усложняющих стабилизацию вина.

По убеждению практикующих виноделов белые столовые вина улучшают качество уже через три месяца выдержки в бочке.

Одним из важнейших критериев качества марочных вин является величина приведенного экстракта, характеризующая «тело» вина. Для ординарных вин этот показатель не нормируется. Вводя в технологию ординарных вин новый прием с целью повышения их качественных характеристик, необходимо внести в перечень физико-химических показателей значение приведенного экстракта. Для столовых белых ординарных выдержанных вин он должен быть не менее 18 г/дм³.

Таким образом создание искомого вина включает в себя переработку винограда по известной технологии и после процесса формирования вина его выдержку в течение 3-х месяцев в дубовой таре, затем отдых в эмалированном резервуаре не менее 1 месяца, обработку против коллоидных помутнений, затем обработку против кристаллических помутнений, отдых, контрольную фильтрацию и подачу на розлив.

Отдых после бочковой выдержки необходим для завершения окислительно-восстановительных реакций, выпадения всех сформировавшихся осадков и приобретения вином относительного равновесия перед обработками против помутнений физико-химического характера.

Обработка проводится желатином в сочетании с бентонитом в дозах, определенных в лабораторных условиях на основании пробных оклеек. Обработка ЖКС не планируется, поскольку за последние 20 лет эта обработка на предприятии не применялась в связи с низкими концентрациями металлов в виноматериалах.

Для стабилизации вина против кристаллических помутнений можно использовать препарат «Metagum» (смесь метавинной кислоты и гуммиарабика) дозой 150 мг/дм³, что обеспечит длительную стабильность готовой продукции.

После 10-дневного отдыха проводится контрольная фильтрация и вино направляется на розлив. Особенностью сухих столовых вин является их нестойкость к развитию микробиальных помутнений, поэтому обеспечение их биологической стабильности до сих пор является очень сложной задачей для винопроизводителя.

Задачей нашего проекта является обеспечение стабильности столового виноматериала перед розливом. Одним из самых эффективных приемов является обеспложивающая (мембранная) фильтрация, позволяющая практически полностью удалить из вина микрофлору при фильтровании через полимерную мембрану с диаметром пор до 0,5 мкм. Необходимо обеспечить дальнейшую стерильность вина во время розлива.

Технологическая схема производства выдержанного столового сухого белого вина выглядит следующим образом.

Для производства вина используют виноград сорта Алиготе сахаристостью не ниже 180 г/дм³ и кислотностью 8−10 г/дм³. От момента сбора винограда до его переработки может пройти не более 4-х часов.

Дробление винограда с гребнеотделением производят на валковой дробилке ВДГ.

С целью обогащения сусла экстрактивными и ароматообразующими веществами мезгу после дробления перекачивают в емкость и настаивают в течение 2−4-х часов. Сульфитация мезги до 75−100 мг/дм³ приводит к более высокому уровню экстракции компонентов мезги и предохраняет сусло от излишнего окисления.

После настаивания мезга направляется в стекатель для отбора сусла-самотека. Стекшая мезга подается на прессование. 1-я прессовая фракция и сусло-самотек в количестве не больше 60 дал/т направляются на производство искомого вина. Остальные прессовые фракции — на крепленые ординарные виноматериалы.

Полученное сусло охлаждается в потоке до температуры 10−12 ^оС и отстаивают в резервуарах в течение не более 24-х часов.

Осветленное сусло снимают с гущевых осадков и направляют на брожение при температуре 16−19 ^оС. Для проведения брожения в сусло вносят 2−4% ЧКД расы 47-К, отличающуюся полнотой выбраживания сахаров, ингибирующей дикую микрофлору и обогащающую продукт ароматообразующими компонентами (сложными эфирами).

Брожение осуществляют до содержания остаточных сахаров 2−3 г/дм³, после чего виноматериалы выкачивают на дображивание. В случае высокой кислотности (более 8 г/дм³) проводят процесс индуцированного или спонтанного яблочно-молочного брожения (ЯМБ).

После осветления виноматериалы снимают с дрожжей, сульфитируют дозами 30−40 мг/дм³, ассамблируют и отправляют на хранение с обязательной доливкой.

Затем сформировавшие и отдохнувшие виноматериалы отправляют на выдержку в дубовой таре. Выдержка осуществляется в дубовых бочках вместимостью 60 дал каждая, в наземном помещении при температуре 15−18 ^оС, продолжительностью не менее 3-х месяцев.

Во время выдержки проводится одна открытая переливка.

По прошествии 3-х месяцев виноматериалы снимаются с выдержки, сульфитируются дозами 20−30 мг/дм³ и направляются в эмалированные резервуары для отдыха и восстановления окисленных компонентов не менее 1-го месяца.

Затем виноматериалы ассамблируются и направляются на обработку против помутнений физико-химического характера согласно технологической инструкции. Обработка проводится желатином в сочетании с бентонитом в дозах, определенных в лабораторных условиях на основании пробных оклеек. Обработка ЖКС не планируется, поскольку за последние 20 лет эта обработка на предприятии не применялась в связи с низкими концентрациями металлов в виноматериалах.

Для стабилизации вина против кристаллических помутнений используется препарат «Metagum» (смесь метавинной кислоты и гуммиарабика) дозой 150 мг/дм³, что обеспечит длительную стабильность готовой продукции.

После 10-дневного отдыха проводится контрольная фильтрация и вино направляется на розлив.

Задачей нашего проекта является обеспечение стабильности столового виноматериала перед розливом. Одним из самых эффективных приемов является обеспложивающая (мембранная) фильтрация, позволяющая практически полностью удалить из вина микрофлору при фильтровании через полимерную мембрану с диаметром пор до 0,5 мкм. Необходимо также обеспечить дальнейшую стерильность вина во время розлива.

2.4 Подбор технологического оборудования

2.4.1 Переработка винограда

Сбор винограда осуществляется вручную. Доставка винограда на предприятие осуществляется грузовыми машинами, оснащенными контейнерами типа «лодочка» или БКВ-2,8.

Транспорт с виноградом взвешивают на автомобильных весах. Одновременно производится отбор средней пробы сырья для определения концентрации сахаров и титруемых кислот в винограде. Отбор пробы осуществляют вручную или с использованием стационарного пробоотборника СПВ-1М.

После взвешивания и отбора средней пробы виноград выгружают в приемные бункеры-питатели. Разгрузка осуществляется с помощью талей электрических типа ТЭЗ 512 М.

На предприятии используются шнековые бункеры-питатели типа Т1-ВБШ-10−01, основные характеристики которых представлены в таблице 2.1.

Таблица 2.1 — Основные характеристики бункера-питателя Т1-ВБШ-10−01

Для дробления винограда с гребнеотделением используются валковые дробилки-гребнеотделители типа Б2-ВДГ-20.

Валковая дробилка-гребнеотделитель Б2-ВДГ-20 состоит из дробилки, гребнеотделителя, приемника мезги, кожухов и рамы, на которой монтируются все элементы машины.

Таблица 2.2 — Техническая характеристика Б2-ВДГ-20

Из дробилки мезга попадает в мезгосборником, откуда насосом ПМН-28 перекачивается на кратковременное настаивание.

Агрегат электронасосный поршневой ПМН-28 — горизонтальный, одноцилиндровый, двойного действия, состоит из цилиндра с клапанной коробкой, поршней, клиноременной передачи, индивидуального привода, кривошипно-шатунного механизма с приводным шкивом и устройством для регулирования подачи. Агрегат имеет следующие показатели: подачу по воде -32 (_+10%) м³/ч, напор — 25 м, мощность электродвигателя — 5,5 кВт и массу — 580 кг.

При перекачке мезги в нее вводится диоксид серы с помощью сульфитодозирующей установки ВСАУ, состоящей из дозатора и двух сульфитаторов. Диапазон дозировок установки — (25−250) мг/дм³, масса без баллона — 125 кг.

В качестве настойного резервуара можно использовать любые емкости настойно-бродильного отделения для работы с мезгой, а именно: настойные резервуары из биметалла вместимостью 20 и 100 м³ из биметалла, резервуары установки БРК-3М. Разгрузка резервуаров осуществляется мезгонасосом ПМН-28. Мезга подается на суслоотделение на стекатели.

Отделение сусла от мезги осуществляется на шнековом стекателе непрерывного действия ВССШ-20Д, состоящего из приемного бункера, шнека, дренирующего контура, рамы, привода и площадки обслуживания.

Таблица 2.3 — Характеристики стекателя ВССШ-20Д

Частично обессусленная мезга со стекателя поступает в шнековый пресс непрерывного действия Т1-ВПО-20А, конструкция которого состоит из загрузочного бункера, транспортирующего и прессующего шнеков с разным направлением вращения, гидрорегулятора давления с запорным конусом, поддона для сбора сусла, привода и электрооборудования.

Таблица 2.4 — Характеристики пресса Т1-ВПО-20А

В целом, кроме настойных резервуаров, вышеперечисленное оборудование представляет собой поточную линию переработки винограда по «белому» способу ВПЛ-20К.

Для производства вина отбирается сусло-самотек и сусло 1-го давления, не более 60 дал/т. Перед отстаиванием сусло охлаждается в потоке до температуры 10−12 ^оС в трубчатом теплообменнике марки ВХ2Б и направляется на отстаивание в железобетонные резервуары. Резервуары изготовлены из бетона марки М-150, имеют прямоугольную форму, изнутри покрыты специальным пищевым лаком. Вместимость 1-го резервуара — 25 м³.

При всех операциях сусло перекачивается центробежными насосами марки ВЦН-10 или ВЦН-20 — консольно-моноблочными, одноступенчатыми, самовсасывающими мехенизмами, состоящими из насоса, всасывающего устройства, рамы с тележкой и электрооборудования. Рабочее колесо насоса — открытого типа.

Брожение сусла осуществляется в установке ВБУ-4Н, состоящей из 14-ти резервуаров вместимостью по 1000 дал, объединенных переливными трубами. В основу работы установки заложен принцип создания перепадов избыточного давления за счет диоксида углерода, способствующего перетеканию сусла из одного резервуара в другой по переливным трубам. Производительность установки для сухих вин — 3000 дал/сутки. Охлаждение бродящего сусла осуществляется «ледяной» водой с температурой 1−2 ^оС, которая охлаждается в специальных подземных сборниках и используется по замкнутому циклу.

Для дображивания, осветления и хранения виноматериалов используются металлические эмалированные резервуары различной вместимости марки Сэн.

2.4.2 Производство выдержанных виноматериалов и розлив вина

Выдержка виноматериалов осуществляется в дубовых бочках. Бочки из дуба изготовляются вместимостью 50, 100, 150, 200, 300, 350, 400, 450, 500, 550 и 600 дм³. Выбор объема бочек для выдержки зависит от многих факторов. Чем меньше вместимость бочки, тем быстрее и глубже проходит окисление вина. Поскольку при выдержке столовых вин глубокого окисления стоит избегать, целесообразней использовать самые большие бочки вместимостью 600 дм³, тем более, что завод располагает такими бочками в достаточных количествах. Габаритные размеры бочки представлены в таблице 2.5.

Таблица 2.5 — Размеры дубовой бочки

Бочки укрепляются стальными обручами: 2-мя уторными, 4-мя шейными и 6-ю пуковыми.

Эгализация и оклейка виноматериалов осуществляется в резервуаре из нержавеющей стали, вертикальном, с коническим днищем и мешалкой.

В качестве фильтровальных установок используется пластинчатый фильтр-пресс марки ФКО 20−1К-001. В качестве фильтрующего элемента используется фильтркартон или фильтрсалфетки из бельтинга. Уплотнение пакетов плит производится с помощью ручного зажимного устройства или с помощью гидравлического зажима. Производительность пресса — 900 дал/ч, размеры плит 600×600, масса — 2030 кг.

Для контрольной, обеспложивающей фильтрации виноматериалов перед розливом целесообразно использовать мембранный фильтр.

В настоящее время существует множество различных установок и фильтров для мембранной фильтрации, наиболее известным являются установки фирмы Padovan TMCI, модель Nitor. Мембранный фильтр устроен следующим образом. Фильтрующие элементы (мембраны), представляющие из себя множество тонких полипропиленовых пористых трубочек диаметром около 2 мм, помещены в трубчатый корпус фильтра диаметром около 150 мм. Фильтруемая жидкость из накопительной емкости с помощью насоса подается в корпус фильтра и с большой скоростью двигается вдоль мембран. Часть жидкости просачивается сквозь поры внутрь мембран. Чистая отфильтрованная жидкость собирается изо всех мембран и откачивается насосом. Вследствие отсутствия большого перепада давления между внешней и внутренней стороной мембран не происходит их засорения. Насос, откачивающий отфильтрованную жидкость, периодически переключается на несколько секунд в реверсивное направление, создавая гидроудар в мембране. За счет этого твердые частички, осевшие на поверхности мембраны, слетают с нее и увлекаются потоком загрязненной жидкости. Идет самоочистка мембран. Когда концентрация взвесей в жидкости достигнет определенного предела, ее отправляют на фильтрацию обычным способом.

Производительность фильтра зависит от числа корпусов с мембранами. Обычно срок службы мембран составляет 6−7 лет, после чего их меняют. Техническая характеристика фильтров представлена в табл. 2.6.

Таблица 2.6 — Характеристика мембранных фильтров

После обеспложивающей контрольной фильтрации виноматериал по обеспложенным трубопроводам подается в стерильную напорную емкость для розлива в бутылки.

Линия розлива состоит из автомата для разгрузки пустых бутылок ВИА-5Б, бутылкомоечной машины АММ-6, разливочной машины ВР2М-6, укупорочного автомата Б2-ВУК, Бракеражных автоматов типа Б3-ВРК/5, этикетировочного автомата ВЭМ, транспортеров ящичных Б3-ВРШ-6/3 и бутылочных транспортеров Б2-ВТ1А.

Автомат для разгрузки пустых бутылок ВИА-5Б состоит из корпуса, главного привода, бутылочного стола, боковин, каретки, электрои пневмооборудования, механизма перемещения ящиков, Производительность автомата — до 600 ящиков в час.

Бутылкомоечная машина АММ-6 — отмочно-шприцевальная машина с периодическим движением бутылконосителей. В нижней части корпуса машины имеются две ванны с щелочными растворами. Над ними размещена ванна для сбора щелочи после щелочного шприцевания и ванны для сбора воды после шприцевания горячей и теплой водой. На корпусе смонтированы привод машины, механизмы загрузки и выгрузки бутылок, цепи с бутылконосителями, а также устройства для подогрева раствора в ваннах.

Для розлива используется фасовочная машина Д9-ВР2М-6 производительностью 6 тыс. бут/ч, относящаяся к разливочным машинам барометрического типа и состоящая из чугунной станины и карусели с фасовочными устройствами клапанного типа, Розлив в бутылку осуществляется по объему.

Укупорочная машина Б2-ВУК предназначена для укупоривания бутылок вместимостью 0,5 и 0,7 дм³ корковыми пробками, состоит из станины, привода, стола подачи и выгрузки бутылок, укупорочной карусели, бункера-питателя, пробкопровода и воздуховода.

Бракеражная (инспекционная) установка Б3-ВРК/5 является установкой конвейерного типа с поворотом бутылки на 180 ^о и установкой против осветительных ламп.

Этикетировочная карусельная машинв ВЭМ с барабанным этикетопереносчиком позволяет одновременно наклеивать на бутылку этикетку, контрэтикетку, кольеретку. Акцизная марка наклеивается вручную.

2.5 Аппаратурно-технологическая схема

Виноград выгружается в приемный бункер-питатель 1 и шнеком подается в дробилку-гребнеотделитель 2. Мезга из мезгосборника насосом 3 через сульфитодозатор 4 выкачивается в настойный резервуар 8. После настаивания мезга насосом 4 подается на суслоотделение на стекатель 5 и на дожимочный пресс 6. Сусло насосом 7 через теплообменник 9^а выкачивается на осветление в резервуар 9. Осветленное сусло насосом 7 снимается с осадка и подается на брожение в установку 10. При остаточных сахарах 2−3 г/100 см³ виноматериалы выкачиваются в резервуар 11 на дображивание и осветление. Осветлившиеся виноматериалы снимаются с дрожжевого осадка насосом 7 через сульфитодозатор 4 в резервуары 11 на отдых и хранение. Жидкие дрожжи подаются на фильтрпресс 14, где отжимаются через бельтинг. Отфильтрованные виноматериалы эгализируются с основной партией, а плотные дрожжи утилизируются.

Столовые сухие виноматериалы из резервуара 11 насосом 7 заливаются в бочки 13 на выдержку. Во время выдержки проводится открытая переливка: насосом 7 виноматериалы подаются в резервуар 11, откуда вновь заливаются в бочки 13. Через 3 месяца выдержки виноматериалы насосом 7 выкачиваются в резервуар 11 на срок, не менее 1-го месяца. Затем насосом 7 выкачиваются в резервуар 12 для эгализации и обработки. Обрабатывающие вещества готовятся в реакторе 26. После осветления виноматериалы подаются на фильтрпресс 14 и подаются в смеситель 24 для обработки препаратом «Метагум», после чего раскачиваются в резервуар 11 для отдыха. После отдыха виноматериалы фильтруют через обеспложивающий фильтр 15 и направляют в напорный резервуар 25 для розлива.

Ящики с бутылками поступают по транспортеру 23 на стол атомата для разгрузки бутылок из ящиков 16. Ящики отправляются под загрузку наполненными бутылками по транспортеру 23, а бутылки по транспортеру 17 направляются в бутылкомоечную машину 18. После мойки бутылки поступают на инспекционный автомат 21 и в фасовочный автомат 19. Сюда же из напорного резервуара 25 самотеком поступает вино. Наполненные бутылки по транспортеру 17 подаются в укупорочный автомат 20, а затем — в инспекционный автомат 21. После инспекции бутылки подаются в этикетировочный автомат 22 и по транспортеру 17 подаются на стол 28 для наклеивания акцизной марки. Оформленные бутылки поступают на стол для упаковки в ящики 29, которые по ящичному транспортеру 23 направляются в склад готовой продукции для складирования и реализации.

2.6 Продуктовые расчеты

2.6.1 Расчет основных продуктов

Основой для расчета служат технологическая схема производства, нормы потерь и отходов. Реконструируемый цех относится к вторичному виноделию, точнее, к стадии выдержки и обработки вина до розлива. При этом необходимо сделать расчет с учетом потерь при розливе для правильного расчета потребности в оборудовании.

Расчет проводится по формулам:

N = (K x 100) / (100 — n) [ 1 ]

Y = N — K [ 2 ]

где: N — количество продукта, поступающего в операцию, дал К — количество продукта, выходящего из операции, дал п — норма потерь продукта, %

У — убыль продукта в данной операции, дал

Расчет ведется на 1000 дал готового вина.

1. Потери при транспортировании бутылок с вином, п = 0,04%