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"№Продукты

На 100 кг зернового сырья

На 1 дал пива

На 1000 дал1. Светлый солод1002,820 082

Хмель1,900,39 393

Горячее сусло60,611,12 511 254

Холодное сусло56,971,5 710 575

Молодое пиво55,661,3 310 336

Фильтрованное пиво54,151,510 057

Готовое пиво53,881,10 008

Солодовая дробина-0,107 107,29.Диоксид углерода-0,1 515 010

Хмелевая дробина-1,25 125 011

Избыточные дрожжи4,050,88 012

Отстой в аппаратах для дображивания1,330,3 302

Обоснование выбора производительности количества аппаратов

Технологический 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 аппарата

Аппарат 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;

с электроприводом;

для перекачки содержимого.

4. Расчет выбранного оборудования4.

1. Технологический расчет

Необходимая 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 расчет

Диаметр 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 расчет

При 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 = 14 400 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).Заключение

В 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 литературы

Христюк 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.: Колос

С, 2006. 391 с.