Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5490| Title: | Проект варильного відділення пивзаводу потужністю 8,0 млн.дал пива на рік з впровадженням інноваційних способів при кип’ятінні сусла з хмелем |
| Authors: | Осипенкова, Ірина Труба, Анна |
| Keywords: | подрібнення;затирання;охмелення;сусло |
| Issue Date: | 30-Jun-2024 |
| Abstract: | Кваліфікаційна робота бакалавра: 108с; 4 рис,; 30 табл,; 22 джерел, 4 креслення; 2 плакати. В кваліфікаційній роботі бакалавра розглянуто виробництво пива пивзаводу продуктивність якого становить 8 млн дал/рік. В технологічній частині проекту описано та охарактеризовано сировину та допоміжні матеріали. Розраховано 3 види пива, а саме Віденське, Львівське світле, Березневе темне. Розроблена апаратурно-технологічна схема пивзаводу. Приведено розрахунок і підбирання обладнання. В кваліфікаційній роботі запропоновано встановити Запропоновано використання роторнопульсаційний апарат (РПА) в процесі охмелення пивного сусла, що дозволить вдосконалити технологію охмелення пивного сусла, скоротити норми внесення хмелю та зменшити тривалість стадії охмеління. Доведено, що впровадження у пивоварну промисловість енергозберігаючих технологій дає змогу значно знизити собівартість продукції і підвищити прибутки на підприємстві. Розглянуто наявні способи зниження енерговитрат під час приготуваннія пивного сусла у виробництві пива. Охарактеризовано заходи щодо збільшення використання вторинних теплових енергетичних ресурсів. Для енергозбереження в роботі запропоновано встановити конденсатор вторинної пари (енергозберігаючої колонки), підключеного до витяжної труби котла. Якщо вторинну пару конденсувати в цьому апараті, можна отримати теплоту пароутворення для підігріва сусла. Наведено техніко-економічне обгрунтування проекту і отримані наступні економічні показники: Рентабельність: Віденське-25,9%, Львівське світле - 25,7%, Березневе темне - 21,3%. Прибуток – 4800000 тис.грн/рік, термін окупності – 1,75 роки. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5490 |
| Appears in Collections: | 181 Харчові технології (Харчові технології та інженерія) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Труба.pdf Restricted Access | 6.65 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет технологій, будівництва та раціонального природокористування
Кафедра харчових технологій
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «Проект варильного відділення пивзаводу потужністю 8,0 млн.дал
пива на рік з впровадженням інноваційних способів при кип’ятінні сусла з
хмелем»
Виконала студентка 4 курсу,
Групи ТБВ - 24
Спеціальності 181 «Харчові технології»,
за ОП «Харчові технології та інженерія»
(шифр і назва напряму підготовки, спеціальності)
Анна ТРУБА
(прізвище та ініціали)
Керівник Ірина ОСИПЕНКОВА
(прізвище та ініціали)
Черкаси - 2024 року
Черкаський державний технологічний університет
Факультет технологій, будівництва та раціонального природокористування
Кафедра харчових технологій
Спеціальність 181 «Харчові технології»,
ОП «Харчові технології та інженерія»
ЗАТВЕРДЖУЮ:
Зав.кафедри ХТ
_______Ірина ОСИПЕНКОВА
« ___» ______ 2024 року
Завдання
на кваліфікаційну роботу бакалавра студентові
ТРУБІ АННІ АНАТОЛІЇВНІ____________________
1.Тема проекту (роботи) “ Проект варильного відділення пивзаводу потужністю
8,0 млн.дал пива на рік з впровадженням інноваційних способів при кип’ятінні
сусла з хмелем ”
затверджена наказом по університету від «11» 03 2024 р. № 79/04
2.Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи) 06 червня 2024 р.
3.Вихідні дані до проекту
Продуктивність заводу – 8млн.дал/рік
Норми технологічного проектування
Асортимент продукції: чотирі види пива: Віденське Львівське світле Березневе
темне.
Сировина для виробництва продукції: солод світлий, темний, карамельний, рис,
дріжджі, хміль
4.Зміст розрахунково-пояснювальної записки ___________________________
Титульний аркуш____________________________________________
Завдання на проектування____________________________________
Зміст, Економічна частина. Технологічна частина. Будівельні рішення.
Охорона праці. Висновки. Перелік літератури.
5.Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових
креслень)________________________________________________________
Апаратурно-технологічна схема – 1аркуш_______
Плани будівель і споруд – 2 аркуш______________________
Розрізи – 1 аркуш______________________
_____Охорона праці________________-_1 аркуш_______________________
_____Економіка________________-_1 аркуш_______________________
6.Консультанти по проекту (роботі), із зазначенням розділів проекту, що
стосуються їх
Підпис, дата
Розділ Консультант
Завдання Завдання
видав прийняв
Економічна частина
Технологічна частина
Будівельна частина
Охорона праці
7.Дата видачі завдання ______________________________________
Керівник _______________
(підпис)
Завдання прийняв до виконання ________________
(підпис)
Календарний план
Пор Назва етапів Термін виконання Примітка
. № етапів проекту
(роботи)
1 Техніко-економічне обгрунтування проекту 12.03 виконала
2 Розробка технологічної схеми,
розрахунок продуктів і обладнання 24.03 виконала
3 Енергетичні розрахунки 19.04 виконала
4 Викреслювання планів і розрізів
і погодження їх з консультантами 30.04 виконала
5 Апаратурно-технологічна схема 10.05 виконала
6 Техніко-економічні розрахунки 20.05 виконала
7 Оформлення креслень із затвердженням
8 їх консультантами 25.05 виконала
9 Оформлення пояснювальної записки 30.05 виконала
10 Подання проекту на кафедру і
підготовка до захисту в ЕК 04.06 виконала
Студент ___________________________________
(підпис)
Керівник проекту ___________________________________
(підпис)
РЕФЕРАТ
Кваліфікаційна робота бакалавра: 108с; 4 рис,; 30 табл,; 22 джерел, 4
креслення; 2 плакати.
В кваліфікаційній роботі бакалавра розглянуто виробництво пива пивзаводу
продуктивність якого становить 8 млн дал/рік.
В технологічній частині проекту описано та охарактеризовано сировину та
допоміжні матеріали. Розраховано 3 види пива, а саме Віденське, Львівське
світле, Березневе темне. Розроблена апаратурно-технологічна схема пивзаводу.
Приведено розрахунок і підбирання обладнання.
В кваліфікаційній роботі запропоновано встановити Запропоновано
використання роторнопульсаційний апарат (РПА) в процесі охмелення пивного
сусла, що дозволить вдосконалити технологію охмелення пивного сусла,
скоротити норми внесення хмелю та зменшити тривалість стадії охмеління.
Доведено, що впровадження у пивоварну промисловість енергозберігаючих
технологій дає змогу значно знизити собівартість продукції і підвищити
прибутки на підприємстві. Розглянуто наявні способи зниження енерговитрат під
час приготуваннія пивного сусла у виробництві пива. Охарактеризовано заходи
щодо збільшення використання вторинних теплових енергетичних ресурсів. Для
енергозбереження в роботі запропоновано встановити конденсатор вторинної
пари (енергозберігаючої колонки), підключеного до витяжної труби котла.
Якщо вторинну пару конденсувати в цьому апараті, можна отримати теплоту
пароутворення для підігріва сусла.
Наведено техніко-економічне обгрунтування проекту і отримані наступні
економічні показники: Рентабельність: Віденське-25,9%, Львівське світле -
25,7%, Березневе темне - 21,3%. Прибуток – 4800000 тис.грн/рік, термін
окупності – 1,75 роки.
ПОДРІБНЕННЯ, ЗАТИРАННЯ, ОХМЕЛЕННЯ, СУСЛО, ХМІЛЬ,.
РОТОРНОПУЛЬСАЦІЙНИЙ АПАРАТ
ABSTRACT
Bachelor's qualification: 108с; 4 rice; 30 tables; 22 dzherel, 4 armchairs; 2
cry.
In the bachelor's qualification work, the production of beer at a brewery whose
productivity reaches 8 million decalitres is examined.
In the technological part of the project, the raw materials and additional materials
are described and characterized. 3 types of beer are licensed, namely Videnske,
Lvivske light, Berezneve dark. The hardware and technological scheme for the brewery
has been expanded. The design and selection of equipment is given.
In a qualified robot, it is recommended to install a rotary pulsation apparatus
(RPA) in the process of hopping beer wort, which allows to perfect the technology of
hopping beer wort, the rate of application of hops and change the trival There are
stages of hopping.
It has been proven that the introduction of energy-saving technologies to the
brewery industry can significantly reduce the quality of products and increase profits
for the enterprise. Explicit ways to reduce energy consumption during the preparation
of beer wort in a beer brewery are examined. The increase in the recovery of secondary
thermal energy resources has been characterized. To save energy in the robot, it is
recommended to install a secondary steam condenser (energy-saving column),
connected to the boiler exhaust pipe.
If the second steam is condensed in this apparatus, the heat of steam creation can
be recovered to warm up the wort.
The technical and economic development of the project has been carried out and
the current economic indicators have been removed: Profitability: Videnske - 25.9%,
Lvivske Light - 25.7%, Berezneve Temne - 21.3%. Profit – 4800000 thousand
UAH/rik, payback term – 1.75 roki.
SUPPLEMENTATION, MASHING, HOPPING, WORT, HMILE,.
ROTORNOPULSATION DEVICE
ЗМІСТ
ВСТУП……………………………………………………………….. 6
1. ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА………………………………………. 7
1.1 Техніко-економічно обґрунтування проекту ………………… 7
1.2 Техніко-економічно розрахунки ……………………………… 8
1.2.1 Розрахунок вартості основних фондів ………………………. 9
1.2.2 Штати і фонд заробітної плати персоналу…………………… 10
1.2.3 Розрахунок собівартості продукції…………………………… 14
2. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА………………………………………. 19
2.1 Структура підприємства…………………………………….……. 19
2.2 Режим роботи цехів і відділень…..………………………….….. 20
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції………….…… 21
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів…….…….. 22
2.5. Вибір і характеристика мікроорганізмів- продуцентів…….. 28
2.6 Технологічна схема виробництва ………………………….…… 26
2.6.1 Принципова технологічна схема. ………………………… 26
2.6.2. Вибір обґрунтування способів і режимів технології …… 27
2.6.3. Опис апаратурно-технологічної схеми………..…………. 45
2.7 Розрахунок продуктів …….………..……………………………. 47
2.7.1 Вихідні дані для розрахунку………………………………. 47
2.8 Розрахунок кількості тари і допоміжних матеріалів………….. 62
2.9. Розрахунок і підбір технологічного обладнання …….……… 66
2.10. Розрахунки складських приміщень…………………………… 80
2.11 Розрахунок витрати води і стоків ………………..……………. 81
2.12 Розрахунок витрати пари…………………….…………………. 87
2.13 Розрахунок витрат холоду……………………………………… 88
2.14 Розрахунок витрат електроенергії…………….……………….. 88
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Труба А.А. Лит. Лист Листов
Провер. Осипенкова І.І.
ЗМІСТ 4 2
Консульт.
Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ
Утверд. ОсипенковаІ.І.
2.15 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації
щодо їх використання.…………………………………………………. 89
2.16 Контроль виробництва і управління якістю продукції.………… 90
2.17 Заходи щодо охорони довкілля.…...…………………….……… 91
2.18 Компонування головного виробничого корпусу …………….. 92
3. БУДІВЕЛЬНА ЧАСТИНА…………..…………………………......... 94
4. ОХОРОНА ПРАЦІ…………………………………………………... 96
4.1 Охорона праці на харчових підприємствах…………………….. 96
4.2 Вимоги безпеки під час виробництва пивного сусла у 98
варильному відділенні
4.3. Небезпеки, що виникають на пивоварному заводі, та способи їх 101
усунення.…………………………………………………………………
ВИСНОВКИ ТА РЕКОМЕНДАЦІЇ…………..……………………….. 104
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ…………………………...………………........ 106
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 5
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ВСТУП
У зв'язку з зростаючою конкуренцією протягом останніх років у нашій
країні спостерігається зростання виробництва пива, що призводить до
вдосконалення технології та скорочення економічних витрат за рахунок
впровадження більш досконалих способів обробки сировини та зменшення
тривалості технологічних стадій з збереженням якості одержуваного продукту.
Процес охмелення пивного сусла при приготуванні пива надає суттєвий
вплив на формування специфічних органолептичних показників готового
продукту, а також на хімічну та мікробіологічну стабілізацію сусла.
Застосовувані у промисловості способи проведення цього процесу не дають
достатньо ефективного виходу екстрактивних речовин та специфічних
ароматичних компонентів хмелю. У зв'язку з цим, дослідження вчених
спрямовані на розробку пристроїв, які дозволяють збільшувати продуктивність,
економічно використовувати сировину, знижувати витрати на електроенергію та
скорочувати час приготування пива та пивних напоїв. Вирішення цієї проблеми
може бути досягнуто за допомогою впровадження сучасного обладнання та
нових технологій. Мета кваліфікаційної роботи – спроектувати варильне
відділення пивзаводу потужністю 8,0 млн.дал пива на рік з впровадженням
інноваційних способів при кип’ятінні сусла з хмелем.
В роботі запропоновано використання роторнопульсаційний апарат (РПА)
в процесі охмелення пивного сусла, що дозволить вдосконалити технологію
охмелення пивного сусла, скоротити норми внесення хмелю та зменшити
тривалість стадії охмеління.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Труба А.А. Лит. Лист Листов
Провер. Осипенкова І.І.
ВСТУП 6 1
Консульт.
Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ
Утверд. ОсипенковаІ.І.
1 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
1.1 Техніко-економічне обґрунтування
Становлення та розвиток моделі ринково-орієнтованого господарювання
можливе за умов підвищення конкурентоспроможності національного
виробництва, передусім на внутрішньому ринку. Це зумовлює необхідність
формування новітніх дієвих технологій у системах управління збутовою
діяльністю, які будуть спрямовані на збільшення обсягів реалізації вітчизняних
підприємств. Особливо актуальною вказана проблема стає для виробників
пивоварної промисловості. Неефективна регіональна та інвестиційна політика
90–х років минулого століття створила нерівні умови для їх розвитку, і, як
наслідок - зменшення частки середніх регіональних підприємств та домінування
іноземного капіталу у загальній структурі акціонерної власності виробників
загрожує економічній стабільності вітчизняної пивоварної промисловості. Тому
пріоритетним завданням підприємств галузі є створення ефективної системи
управління збутовою діяльністю, яка би враховувала інтереси невеликих
виробників. Така система повинна включати вирішення низки теоретичних та
методико-прикладних завдань, пов’язаних з економічним оцінюванням збутової
діяльності, проведенням системних досліджень кон’юнктури ринку, створенням
кваліфікованого відділу маркетингу і логістики, плануванням стратегії розвитку
збутової діяльності, формуванням інформаційного та аналітичного забезпечення
збутової системи.
В кваліфікаційній роботі спроектовано варильне відділення пивзаводу
потужністю 8,0 млн.дал пива на рік з впровадженням інноваційних способів при
кип’ятінні сусла з хмелем передбачено впровадження. Запропоновано
використання роторнопульсаційний апарат (РПА) в процесі охмелення пивного
сусла, що дозволить вдосконалити технологію охмелення пивного сусла,
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Труба А.А. Лит. Лист Листов
Провер. .Осипенкова І.І.
ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 7
Консульт.
Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ
Утверд. ОсипенковаІ.І.
скоротити норми внесення хмелю та зменшити тривалість стадії охмеління.
Потужність заводу по випуску пива становить 8 млн. дал./рік , яке
розливають у склянні пляшки ємкістю 0,5; КЕГи; ПЕТ .
Асортимент пива складається з 3 – х сортів – це пиво «Віденське»,
«Львівське світле», «Березневе темне».
Підприємство постачається слідуючими енергоресурсами :
- водопостачання, каналізація, електропостачання, газопостачання –
забезпечуються місцевими службами ;
- теплопостачання, паропостачання – від своєї котельні ;
- холодопостачання і стисле повітря - від своєї компресорної станції.
1.2 Техніко-економічні розрахунки
Виробничий план підприємства
Згідно технологічних умов і проектного завдання на виробничому процесі
за технологією завод працює в три зміни.
В основному виробництві зайнято 120 чоловік. В першу зміну працює 80
чоловіки робочих, в другу – 30, в третю – 10 чоловік.
Фонд часу роботи машин та обладнання
При визначенні фонду часу роботи обладнання виділяють: календарний,
дійсний та ефективний фонд часу роботи.
Календарний фонд - це максимально можливий фонд часу роботи
обладнання на рік:
FK=24 365=8760 год.
Дійсний (номінальний) фонд дорівнює часу роботи обладнання в
залежності від встановленого режиму виробництва:
Fд=365 пр = 365 18 = 6570 год,
де пр - кількість годин роботи обладнання на добу.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 8
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Для безперервного режиму:
FK =Fд
Ефективний фонд часу дорівнює дійсному фонду за мінусом технологічних
зупинок і зупинок на ремонт, який проводиться в робочий час:
Fеф = Fд – Трем – Т0 = 6570 – ((42+27+25)/324) - 3612 = 6107 год,
де Трем - загальна тривалість зупинок обладнання по всіх видах ремонту на
протязі року, год;
Т0 - тривалість зупинок технологічного характеру за рік, год.
Розрахунок і побудова графіку ППР обладнання.[22]
Система планово-попереджувального ремонту обладнання підприємства
включає поточний, капітальний ремонт та міжремонтне обслуговування.
Згідно з ремонтними нормативами, які регламентують час роботи
обладнання між ремонтами, розраховується структура міжремонтного циклу і
будується графік ППР.
В загальній кількості ремонтів в міжремонтному циклі один з них є
капітальним:
к=1.
Кількість поточних ремонтів визначається за формулою:
nt= t / tnt -1= 36524 / 33024 – 1 = 3,
де t - тривалість міжремонтного циклу, год;
tnt - тривалість міжремонтного періоду відповідно поточного ремонту, год.
1.2.1.Розрахунок вартості основних фондів
До вартості основних фондів відносять вартість будівель та споруд і
вартість обладнання.
Розрахунки вартості будівель та споруд здійснюються за даними їх вартості
на підприємстві (таблиця 1.2)
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 9
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.2 – Розрахунок вартості будівель та споруд
Найменування Кількість Ціна за Відсоток Сума
будівель, споруд одиниць одиницю, грн. амортизації амортизації,
грн.
Адміністративна 1 1 000 000 000 5 50 000 000
споруда
Головний
виробничий 1 100 000 000 5 5000 000
корпус
Допоміжні та
підсобні будівлі 1 200 000 000 5 10 000 000
(майстерні,
склади)
Виробниче 100 000 000 5 5000 000
обладнання
Всього 1 400 000 000 70 000 000
1.2.2 Штати і фонд заробітної плати персоналу.[22]
Для визначення штатів і фондів заробітної плати проводяться розрахунки:
балансу часу роботи працівників;
необхідної кількості працюючих;
фонду зарплати робітників;
штату і фонду заробітної плати цехового персоналу.
Баланс часу роботи
Баланс робочого часу визначає кількість днів, які повинен відпрацювати
один середньосписочний робітник за рік в залежності від прийнятого в проекті
режиму роботи заводу і тривалості робочої зміни.
Для більшості безперервних виробництв з 8-годинною робочою зміною
баланс робочого часу одного робітника в днях за рік складає:
1. Календарний фонд - 365 днів
2. Вихідні дні - 91 день
3. Святкові дні
4. Дійсний фонд часу роботи - 274 дні
5. Неявки на роботу:
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
а) відпустка - 24 дні
б) хвороба (сер.) - 7 днів
в) виконання держобов'язків - 1 день
Разом невиходів - 32 дні
Ефективний фонд робочого часу одного робітника - 242 дні.
Змінообіг становить 16 днів, тобто робітник працює 12 днів по 8 годин.
Визначення кількості працюючих
Розрахунок кількості робітників проводиться за явними списками. Для
переходу від явочної до облікової кількості необхідно зіставити кількість днів
роботи заводу з часом роботи окремого робітника за рік.
При безперервній роботі цеху кількість днів роботи за рік становить 365
днів, баланс часу роботи одного робітника - 242 дні, тоді коефіцієнт переходу від
явочної до облікової кількості робітників становить:
365:242=1,5.
Різниця між обліковою та явочною кількістю робітників становить
додаткову кількість для підміни в графіку змінності роботи та заміни при неявці
в зв'язку з хворобою, відпусткою тощо. Порядок розрахунків кількості
працюючих наводиться в узагальненій таблиці чисельності робітників та фонду
їх зарплати (таблиця 1.3).
Розрахунки фонду заробітної плати для робітників.[22]
Розрахунки фонду заробітної плати для робітників основних виробництв і
допоміжних робітників наводяться окремо, тому що заробітна плата (з
нарахуваннями) робітників основних виробництв при калькуляції собівартості
продукції включається в окрему статтю витрат, а допоміжних робітників - в
склад цехових витрат та витрат по утриманню та експлуатації обладнання.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Штат і фонд заробітної плати цехового персоналу
Розрахунки штату і фонду заробітної плати цехового персоналу
проводяться у відповідності до штатного розкладу і посадових окладів
працівників. Результати розрахунків занесені до таблиці 1.3
Таблиця 1.3 – Розрахунок штату і фонду заробітної плати
Річний Разом
Посадовий Додаткова
фонд річний
Цехи і Категорія Чисель- оклад за заробітна
заробітної фонд
посади працівників ність місяць, плата,
плати, зарплат
грн. грн.
грн. и, грн.
Директор ІТП 1 25300,0 303600 150000 453600
Інжене-
ІТП 1 20000,0 240000 120000 360000
технолог
Механік ІТП 2 18000,0 432000 216000 648000
Економіст Служб. 2 17000,0 408000 204000 612000
Бухгалтер Служб. 2 17000,0 408000 204000 612000
Технолог ІТП 4 17000,0 816000 408000 1224000
Старший
ІТП 1 16000,0 192000 90000 282000
майстер
Зав.
лаборато- ІТП 1 16000,0 192000 90000 282000
ріями
Всього 14 4473600
На 1 дал пива: 4473600/8000000 = 0,56 грн
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.4 – Розрахунок чисельності робітників та фонду заробітної плати
Перелік професій
Робітники основних цехів:
робітники дробильного 3 4 12 323 144 2,24 4 550 1267200
відділення
робітники варильного 3 8 24 323 144 2,24 4 550 1900800
відділення
робітники бродильнолагерно-го 3 8 24 340 142 2,4 4 600 2385600
відділення
робітники фільтраційного 1 6 6 338 142 2,4 2 600 681600
відділення
робітники цеху розливу пива 2 25 50 238 140 1,7 6 500 3920000
робітники складських 2 15 30 238 140 1,7 3 550 2541000
приміщень
Допоміжні робітники:
по обслуговуванню техно- 3 8 24 365 142 2,6 4 550 2186800
логічного процесу
по нагляду і обслуговуванню 3 12 36 365 142 2,6 - 550 2811600
обладнання
по поточному ремонту 2 9 18 365 142 2,6 - 550 1405800
обладнання
Разом 95 224 19100400
Тарифний розряд
Кількість змін на
добу
Кількість робітників у
зміну
Явочна кількість
робітників
Дні роботи цехів та
відділень за рік
Дні роботи робітника
за рік
Перерахунковий
коефіцієнт
Робітники для
підміни
За 8-ми годинну
зміну, грн.
Основна зарплата,
грн
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
На 1 дал пива основної зарплати: 19100400/8000000 = 2,39 грн
На 1 дал додаткової зарплати, 50% від основної – 9550200/8000000 = 1,19
грн.
На соц..відрахування: (19100400+9550200)х0,375/8000000 = 1,35 грн.
1.2.3. Розрахунок собівартості продукції
Річна потреба в сировині, матеріалах, паливі та енергії.
Розрахунки вартості сировини, матеріалів, палива та енергії
представлені в таблиці 1.4, 1.5., 1.6.
Таблиця 1.4- Сировина та матеріали
Віденське Львівське світле Березневе темне
Солод світлий кг 1,73 38,0 65,74 1,720 38,0 65,36 1,22 38,0 46,36
Солод
кг - - - 0,0096 78 0,75 0,244 78 19,032
карамельний
Темний солод кг - - - - - - 0,974 67 65,26
Рисова січка кг - - - 0,3844 30 11,532 - - -
Хміль
кг 0,02641 1100,0 29,05 - - - - - -
пресований
Хміль
кг - - - 0,0057 3000 17,1 0,00325 3000 9,75
гранульований
Хмельовий
- - - 0,00286 600 1,72 0,00162 600 0,972
екстракт
Молочна кислота кг 0,0014 120 0,168 0,0015 120 0,18 0,0019 120 0,228
Дріжджі кг 0,001 8000 8 0,001 8000 8 0,001 8000 8
Всього: 102,96 104,64 149,602
Транспортно- 8,03 8,16 11,67
заготівельні
витрати (7,8 %)
Всього 110,99 112,8 161,27
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Назва сировини
Одиниця виміру
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
Таблиця 1.5- Розрахунок витрат на допоміжні матеріали
Норма витрат на Оптово-
Назва Одиниця Затрати на 1
ріну відпускна
сировини виміру дал, грн
продуктивність ціна
Пляшка 0,5 л
з шт 600 000 20,0 12000000
кронепробкой
Преформа
Млн..шт 43,1 1,0 43,1
ПЕТ
КЕГи шт 4000 2000 8000000
Гофролотки шт.. 4042933 3,0 12128799
Кришки ПЕТ млн..шт 45,04 0,3 13 512 000
Етикетка млн..шт 150,512 0,28 42 143 360
Клей кг 44000 20,0 880 000
Діатоміт кг 200000 48,0 9 600 000
Вода м³ 640000 52,12 33356800
Фільтр-
кг 112000 37,0 4144000
картон
Сода
кг 192000 28,00 5376000
каустична
Всього: 172240959
Транспортно-заготівельні витрати (8,3 %) 13434795
Всього 185675754
На 1 дал пива: 185675754/8000000 = 23,21 грн
Таблиця 1.6- Розрахунок витрат на паливо, холод та електроенергію
Оптово-
Одиниця Норма витрат Затрати на 1
Назва відпускна ціна,
виміру на 1 дал дал, грн
грн
Пара кг 9,7 8,0 77,6
Холод МДж 0,7 12,4 8,68
Стиснуте
м³ 0,2 10,5 2,1
повітря
Електроенергія кВт 0,98 4,1 4,02
92,4
Всього
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця – 1.7 – Витрати на утримання та експлуатацію обладнання
№ Статті витрат Кількість Тариф, Заробітна Сума за
робітникі грн/год плата за місяць,
в місяць, грн
грн
1 Утримання і витрати
по експлуатації
виробничого
обладнання, апаратури
і транспорту:
а) заробітна плата
робітників по нагляду
і обслуговуванню
обладнання
- слюсар 4 60 10560 42240
- електрики 4 60 10560 42240
б) відрахування на
соціальне страхування
та інші нарахування 31258
на зарплату
Разом по статті 1 115738
2 Поточний ремонт
обладнання і
транспортних засобів
а) зарплата
робітників по ремонту 4 60 10560 42240
Слюсар-наладчик
б) відрахування на 15628
соціальне страхування
в) послуги РМУ, 60000
запасні деталі,
допоміжні матеріали
Разом по статті 2 117868
3 Амортизація 5% 441306
обладнання,на місяць
4 Зношування
малоцінного 60000
інвентарю,
інструментів
Разом по кошторису 734912,3
На 1 дал пива – 734912,3/706090 = 1,1 грн.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Калькуляція собівартості продукції. [22]
Розрахунки витрат на виробництво продукції виконуються на весь
обсяг продукції підприємства по статтях калькуляції
Калькуляція собівартості одиниці продукції виконується згідно з
формою наведеною в таблиці 1.8.
Таблиця 1.8 – Калькуляція собівартості одиниці продукції на 1тис.
дал
Віденське Львівське світле Березневе темне
Статті калькуляції
на 1 дал, грн на 1 дал, грн на 1 дал, грн
Сировина з урахуванням
110,99 112,8 161,27
відходів
Допоміжні матерали 23,21 23,21 23,21
Паливо та електроенергія на
92,4 92,4 92,4
технологічні цілі
Основна заробітна плата 2,39 2,39 2,39
Фонд заробітна плата 0,56 0,56 0,56
Відрахування на соціальні
1,35 1,35 1,35
потреби
Витрати на утримання та
1,1 1,1 1,1
експлуатацію устаткування
Виробнича собівартість 232,0 233,81 282,28
Адміністративні витрати (5
% від виробничої 11,6 11,69 14,114
собівартості)
Збутові витрати (2% від
4,64 4,68 5,65
виробничої собівартості)
Повна собівартість 248,24 250,18 302,04
Рентабельність, % 25,9 25,7 21,3
Прибуток 60 60 60
Ціна підприємства 308,24 310,18 362,04
ПДВ, 20% 61,65 62,04 72,41
Оптово-відпускна ціна 369,89 372,22 434,45
Витрати на весь випуск,
1479560 1488880 868900
тис грн
Всього витрат:
3837340тис грн
Рентабельність виробництва
Рвир=Чистий прибуток/Обсяг виробництва*100%
Віденське
Р. =(60/232,0)*100=25,9%
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Львівське світле
Р =(60/233,81)*100=25,7%
Березневе темне
Р =(60/282,28)*100=21,3%
Витрати на 1 грн випущеної продукції:
В=Св.п./Ов.п.,
де Ов.п – обсяг виробленої продукції в діючих цінах підприємства.
В=1994906,7/3837340=0,52
Термін окупності:
Т = 1 400 000 000/4 800 000 000 = 1,75роки
Таблиця 1.9 – Основні техніко-економічні показники проекту
c Перелік показників Од. виміру Проект
1 Виробнича потужність дал / міс 706090
2 Випуск продукції дал / рік 8000000
3 Вартість виробленої продукції тис. т 3837340
4 Чисельність працюючих в т.ч. осіб 120
робітників
5 Виробництво продукції на одного тис. 3198
працюючого грн/особу
6 Виробнича собівартість тис. грн 1994906,7
7 Витрати на 1 грн. виробленої грн. 0,52
продукції
8 Прибуток підприємства від тис. грн. 4800000
виробничої діяльності
9 Рентабельність: %
Віденське 25,9%
Львівське світле 25,7%
Березневе темне 21,3%
10 Відпускна ціна за 1 дал: грн
Віденське 369,89
Львівське світле 372,22
Березневе темне 434,45
11 Термін окупності роки 1,75
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
2.1 Структура підприємства
На пивоварному підприємстві необхідно передбачити наступні цехи:
- приймальний пристрій солоду та ячменю;
– робоча вежа елеватора – склад сировини;
– силосні корпуси, надсилосні та підсилосні приміщення.
Варильний цех:
– дробильно-полірувальне відділення варниці;
- Варильне відділення;
- Машинне відділення варниці;
- Розміщення бункерів дробини;
- Склад хмелю;
- Склад нескладеної сировини;
- Склад цукру.
Бродильно-лагірний цех:
– відділення освітлення та охолодження сусла;
- Відділення головного бродіння;
- Відділення чистої культури дріжджів;
– відділення робітників та осад дріжджів;
- Відділення доброжування та витримки пива;
- Фільтрувальне відділення;
- Відділення фільтрованого пива;
- Станція приготування дезінфікуючих розчинів;
- Станція діоксиду вуглецю;
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Труба А.А. Лит. Лист Листов
Провер. Осипенкова І.І.
ТЕХНОЛОГІЧНА 19
Консульт. ЧАСТИНА
Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ
Утверд. ОсипенковаІ.І.
– склад кізельгуру та фільтруючих матеріалів.
Мийно-розливний цех:
- Відділення розливу;
- Відділення регенерації лугу;
- Відділення варіння клею.
Цех розливу у велику тару:
- Помешкання прийому бочок (кег);
- Відділення розливу пива в бочки (кегі).
- Посудний цех:
- лабораторія.
2.2 Режим роботи цехів і відділень
Таблиця 2.1. – Режими роботи
Кількість Кількість діб
Назва виробництва змін на роботи Примітка
добу в місяць на рік
Варильний цех дробильно- За вирахуванням 36
полірувальне відділення годин в місяць на
варильне відділення 2 28,5 323 дезінфекцію і
відділення освітлення і профілактичний
охолодження сусла ремонт
Цех ферментації при роботі
2 29,1 330
за сумісною схемою
при роботі з циліндро- З урахуванням
2 29,8 338
конічними апаратами затримки
надходження сусла
при роботі за класичною під час дезінфекції
схемою: цех головного 2 29,8 338 варильного порядку,
бродіння суслопро- водів і
цех доброджування і холодильників
витримки пива, фільтраційне 2 30,0 340
відділення
Моєчно-розливний цех з За п’ятиденного
2 21,0 238
розливом у всі види тари робочого тижня
11,33
Завод в цілому
місяця
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 20
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції
Асортимент пива наведений в табл. 2.2
Таблиця 2.2-Асортимент пива
Найменування сорту % від продуктивності Продуктивність, дал/рік
пива заводу
Віденське 50 4 000 000
Львівське світле 25 2 000 000
Березневе темне 25 2 000 000
Всього 100 8 000 000
Пиво, має відповідати ДСТУ 3888:2015.[3]. За органолептичними
показниками пиво повинне відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.3.
Таблиця 2.3 – Органолептичні показники пива
Назва Характеристика показника
показника Фільтроване пиво
світле темне
Зовнішній Прозора піниста рідина, без осаду та сторонніх включень
вигляд
Смак Солодовий та хмельовий смак з Повний солодовий смак із
гіркотою, що відповідає сорту яскраво вираженим
пива карамельним смаком, приємною
гіркотою, що відповідає пиву
Аромат Аромат, що відповідає сорту пива, чистий, без сторонніх запахів та
присмаку
Піноут- Пиво з масовою часткою сухих речовин у початковому суслі від
ворення 8% до 11,5% :
висота піни, не менше, мм – 20,0
піностійкість, не менше, хв. – 2,0
Пиво з масовою часткою сухих речовин у початковому суслі від
12,0% до 20,0% :
висота піни, не менше, мм – 30,0
піностійкість, не менше, хв. – 2,0
Примітка. Додаткові вимоги до смаку й аромату пива встановлюються
виробником у рецептурі на кожну назву.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 21
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
За фізико-хімічними показниками пиво повинне відповідати вимогам,
зазначеним у таблиці 2.4.
Таблиця 2.4 – Фізико-хімічні показники пива
Стійкість, не менше, діб
нефільтро
фільтроване
ване
Кислот- Масо-
Масова
Масо- ність, см3 Колір, ва
частка
Найменуван ва 1 см3 0,1 частка
сухих
ня пива частка моль/дм3 моль/дм3 діокси
речовин
спирту розчину розчину ду
у нео
, не гідроксид йоду на вугле- пасте непас осві
початко сві
менше, у натрію 100 см3 цю, не ризов териз тлен
вому тле
% на 100 води менше ане оване е
суслі, % не
см3 пива , %
Світле пиво
Віденське
11,0 2,8 1,3-2,8 0,4-1,8 0,30 30 7 5 3
Львівське
світле 0,33
12,0 3,4 1,3-3,2 0,2-1,8 30 8 5 3
Темне
Березневе Більше
0,32
темне 14,5 3,8 1,6-3,3 4,0 30 8 5 3
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів
Основною сировиною для виробництва пива є ячмінний солод і
його замінники у вигляді несолоджених матеріалів, хміль і вода.
Характеристика ячмінного пивоварного солоду відповідає ДСТУ
4282:2018 Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні умови .[5]
За способом приготування розрізняють наступні види солоду :
темний, світлий, карамельний і палений. В даній кваліфікаційній роботі
використовуємо світлий, темний і карамельний солод, характеристика
якого наведена в табл. 2.5, 2.6.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.5. – Органолептичні показники світлого і темного солоду
Найменування
Характеристики світлого і темного солоду
показника
Зовнішній Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих та
вигляд пошкоджених зерен
Для солоду високої якості — від світло-жовтого до жовтого.
Колір
Для солоду І та II класу дозволено сірувато-жовтий
Солодовий, більш концентрований у темного солоду. Не
Запах дозволено: кислий, запах плісняви та інші не властиві
солодовому
Смак Солодовий, солодкуватий. Не дозволено сторонній присмак
Таблиця 2.6. – Органолептичні показники карамельного солоду
Органолептичні показники Карамельний солод
1 клас
Чистий , без домішок , ростків та заплісневілих
Зовнішній вигляд зерен , зернових шкідників.
Колір Від світло-жовтого до буруватого з глянцевим
відтінком
Запах Солодовий ,чистий; не допускається пригорелий,
затхлий і плеснявілий.
Смак Солодовий ,не допускається кислуватий та гіркий.
Фізико-хімічні показники
Прохід скрізь сито 2,2 × 2,0 8,0
, % не більше
Сміттєвих домішок , % 0,5
Кількість зерен муч-нистих , % 90,0
не менше
Скловидних, % не більше 5,0
Вологість , % не більше 6,0
Екстрактивність , % не 75,0
менше
Колір , см³. розчину І2
концентрацією 0,1 моль/дм³
0,5-1,3
на 100 мл. Н2О , не більше
Кислотність , см³. розчину Nа
ОН концентрацією 1 моль/дм³
20
на 100 мл сусла
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Рисова січка повинна відповідати вимогам і нормам ДСТУ
4965:2008 Рис. Технічні умови. [2]
Таблиця 2.7. – Органолептичні показники.
Органолептичні показники 1 сорт
Колір Білий з відтінками.
Запах Властивий рисовій крупі без
посторонніх.
Смак Характерний рисовий , не кислий ,
не гіркий.
Фізико-хімічні показники
Сміттєві домішки , % , не більше
мінеральні 0,2
органічні 0,05
Вологість, % не більше не допускаються
Кислотність, град., не більше 15,0
Забрудненість мертвими шкідника- 2,0
ми хлібних запасів :
мертвих жуків, екз. у 1 кг. ,не більше
Мезофільні аеробні і факультативно- не допускається
аеробні мікроорганізми, клітини у 1
г. не більше
-10
Плеснявілі гриби , клітин у 1 г.,не 2,5 10
більше
-10
2,0 10
Бактерії групи кишечної палички ,
клітини в 1 г., не більше не допускається.
Для охмеління пива використовують шишковий пресований хміль,
гранульований та хмельовий екстракт.
Хміль, що використовується для виробництва пива повинен
відповідати ДСТУ 7028:2009 Рослинництво. Гранули хмелю. Технічні
умови. Зі зміною № 1 [8].
Характеристика якого наведена у табл . 2.8.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.8 - Показники та норми якості хмелю гранульованого
Назва показника Норма
Колір Від світло-зеленого до зеленого на
поверхні гранул і на їх зламі
Кондуктометричний показник Не менше 2,5
гіркоти (масова частка альфа-
кислоти), % у сухій речовині
Вологість,% 7,0-10,0
Запах Чисто хмелевий
Вміст не хмелевих домішок Не допускається
Наявність плісняви Не допускається
Екстракт хмелю повинен відповідати вимогам ТУ 10-04-06-06-86 [
4,7].
Таблиця 2.9 – Фізико-хімічні показники екстракту хмелю
Показники Характеристика і норми
Базисні норми
Зовнішній вигляд густий сироп
Колір від темно-зеленого до темно-
зеленого з коричневим відтінком
Запах хмельовий, при наявності запаху
етилового спирту
Кондуктометричний показник 12,0±0,3
гіркоти, %
Обмежувальні норми
Кондуктометричний показник не менше 9,0
гіркоти, %,
Обов’язковою сировиною у технології пива є вода. Для її
характеристики спочатку наводять вимоги ДСанПіН 2.2.4-171-10
«Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною»
[4].
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.6 Технологічна схема виробництва
2.6.1 Принципово-технологічна схема
Солод та несолоджена сировина
О ч и щ е н н я Відходи
Подрібнення
0
Кондиційована вода t=40-45 C
Приготування затору
Пара 0.4МПа t = 4 0 - 7 8
0 C Конденсат
0
Кондиційована вода t=76-78 C Пивна дробина
Фільтрування затору
Хмелеві препарати
Кип'ятіння сусла з
Пар 0.4МПа Конденсат
хмелем
Білковий осад
Освітлення сусла
Холодоагент
0 0
(вода t= 20 С, ропа t= 15 С) Охолодження сусла
На бродіння
Рисунок 2.1 – Принципово-технологічна схема приготування пива
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.6.2. Вибір обґрунтування способів і режимів технології
ОЧИЩЕННЯ СОЛОДУ
Для очищення солоду використовують полірувальну машину, яка
складається з похилих плоских сит, щіткового барабана та вентилятора. На
ситах відокремлюються великі та дрібні домішки, пил відсмоктується
вентилятором. Далі солод надходить на щітковий барабан, що швидко
обертається, і відкидається щітками на рифлену поверхню; під дією ударів
та тертя солод очищається від забруднень - полірується.
Полірований солод надходить на магнітний сепаратор, де
відокремлюються металеві домішки, які можуть викликати швидке
зношування і навіть поломку солододробилок. Далі солод зважують на
автоматичних терезах і направляють у дробарку[1].
ДРОБЛЕННЯ СОЛОДУ
Біохімічним процесам розчинення при затиранні солоду передує
механічний процес дроблення, який необхідно проводити дуже ретельно,
оскільки від складу помелу багато в чому залежить вихід екстрактивних
речовин. Вирішальне значення має вміст у подрібненому солоді лушпиння
(оболонки), великої та дрібної крупки, борошна, борошняної пудри.
Розчинні складові помелу легко переходять у воду, а нерозчинні
розкладаються під дією ферментів. Чим тонший помел, тим повніше
витягуються екстрактивні речовини. Однак при дуже тонкому помелі
відбувається значне подрібнення оболонки зерен, в результаті чого у
фільтраційному апараті створюється щільний шар, що ускладнює
фільтрацію та вилучення екстрактивних речовин з дробини. Крім того, при
значному подрібненні оболонки з неї вилучаються дубильні та гіркі
речовини, що погіршують якість пива. Тому необхідно більш тонко
подрібнювати ендосперм зерна та мінімально порушувати цілісність
оболонки.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Солод подрібнюють на чотирьох або шестивальцевих дробарках.
Рекомендують наступний склад помелу (%): оболонка - 18...25,
велика крупка - 8...12, дрібна крупка - 30...40, борошно - 25...30. У борошні
не повинно бути більше 10% пудри.
Використовують двовальцеві дробарки мокрого помелу. Спосіб
дроблення попередньо зволоженого солоду має низку істотних переваг у
порівнянні з дробленням сухого солоду. При цьому збільшується на
25...30% оборотність варильних агрегатів за рахунок скорочення
тривалості фільтрування заторів, так як оболонка солоду зберігається
майже цілою і служить шаром, що фільтрує. Втрати масової частки сухих
речовин знижуються на 0,8...1,0% внаслідок виключення розпилення
борошна та кращого доступу ферментів до кінчиків зерна, яке після
зволоження розминається на вальцях. Одночасно знижується вміст
поліфенольних речовин на 25...30% в результаті збереження цілої
оболонки і скорочення тривалості процесу фільтрування і вилуговування
дробини при промиванні. Як правило, покращуються дегустаційні
властивості пива, підвищуються піноутворення, ступінь зброджування та
стійкість при зберіганні[1].
ПРИГОТУВАННЯ ПИВНОГО СУСЛА
Отримання пивного сусла складається з процесів приготування
затора, фільтрування його, кип'ятіння сусла з хмелем, освітлення та
охолодження сусла.
Приготування затору
Процес приготування затору називають затиранням. Суміш
подрібнених зернопродуктів з водою, призначених для затирання,
називають затором, масу зернопродуктів, що завантажуються в заторний
апарат, - засипом, кількість води, що витрачається на приготування затору,
- наливом.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Головні біохімічні процеси при затиранні - оцукрювання і протеоліз.
Простим вилуговуванням із загальної кількості сухих речовин
подрібненого солоду витягується лише 15... 18% екстрактивних речовин,
до складу яких входять 7,5... 10% цукрів, 1...1,5% пентозанів, у тому числі
пентози (ксилоза), арабіноза, 2,5...4,0% низькомолекулярних продуктів
розпаду білків, 0,3...0,5% лектину, до 0,4% дубильних та гірких речовин та
майже всі неорганічні речовини.
На протікання технологічних процесів при затиранні впливають такі
фактори: температура та рН середовища, тривалість проведення
біохімічних реакцій, концентрація затору.
При затиранні відбуваються ферментативні та фізико-хімічні
процеси, від яких залежить якість сусла та пива. Головну роль у
формуванні фізико-хімічних та органолептичних показників пива
відіграють ферментативні процеси розщеплення крохмалю та білків.
Розщеплення крохмалю. При ферментативному гідролізі крохмалю
α- і β-амілази каталізують тільки розщеплення α-1,4-глюкозидних зв'язків,
причому α-амілаза розриває ці зв'язки в будь-якому місці, але переважно в
середині ланцюгів амілози та амілопектину, утворюючи декстрини ,
мальтозу, а також невелику кількість мальтотріози та глюкози,
β-Амілаза відщеплює від амілози та амілопектину по два залишки
глюкози (молекулу мальтози). Лінійна мікромолекула амілози повністю
перетворюється β-амілазою на мальтозу. Якщо ланцюг, що піддається дії
β-амілази, складається з парного числа глюкозних одиниць, утворюється
тільки мальтоза, якщо число одиниць непарне, то останні одиниці
залишаються нерозщепленими у вигляді мальтотріози. β-Амілаза не може
обійти в амілопектині місця розгалуження молекули (α-1,6-глюкозидні
зв'язки), тому гідроліз припиняється на передостанньому α-1,4-
глюкозидному зв'язку. Отже, при дії β-амілази на крохмаль утворюється
переважно мальтоза, незначна кількість декстринів і дуже мало
мальтотріози.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таким чином, при затиранні крохмаль під дією α- і β-амілаз
перетворюється в основному на мальтозу і декстрини, крім того,
утворюється невелика кількість мальтотріози, глюкози, фруктози,
сахарози, мальтотетраози, мальтопентаози і мальтогексаози.
Під терміном «оцукрювання» розуміють процес гідролізу крохмалю
з утворенням цукрів і декстринів, що не забарвлюються йодом. Швидкість
оцукрювання крохмалю залежить від температури та рН середовища.
Оцукрювання крохмалю, як і кожна хімічна реакція, при підвищенні
температури прискорюється, але оскільки ця реакція ферментативна, то
зазначене положення справедливе тільки для певної межі температури,
вище якої інтенсивність дії ферменту - в даному випадку амілази - починає
зменшуватися, що пояснюється її інактивацією . [1;9;18].
Розщеплення білкових речовин. Солод, що надходить на
приготування затору, характеризується досить високим вмістом
протеолітичних ферментів: ендопептидаз та екзопептидаз. Останні
представлені в солоді амінопептидазою, дипептидазою та
карбоксипептидазою.
Для отримання пива не потрібно, щоб білкові речовини, як крохмаль,
повністю перетворювалися на продукти розпаду, оскільки прагнуть
створення певного співвідношення в заторі окремих фракцій білків.
Після проведення протеолізу у заторі містяться розчинні білки,
пептиди та амінокислоти.
Ендопептидази та екзопептидази солоду мають різні оптимуми
температур та реакції середовища. Ендопептидази мають оптимум рН,
ближчий до рН затора, і вони термостабільні, екзопептидази більш чутливі
до впливу підвищених температур. Отже, при затиранні ендопептидази
переважно розщеплюють високомолекулярні протеїни до поліпептидів.
Як правило, затори мають рН 5,5...6,0, що вказує на несприятливі
умови для дії екзопептидаз та розщеплення білкових речовин до
амінокислот. [1;9;18].
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
При затиранні проводять гідроліз білкових речовин (білкова пауза)
при температурі близько 50 °С, щоб забезпечити захист більшості
протеолітичних ферментів від інактивації та їх подальшу активність. Крім
того, при температурі близько 50 ° С діють інші ферменти, що
розщеплюють речовини небілкового характеру.
Іони солей, присутні у воді, можуть безпосередньо чи
опосередковано впливати на процес затирання.
Пряма дія іонів солей води на протеолітичні ферменти може
викликати їх активування або інгібування.
За даними зарубіжних дослідників, активність ендопептидази
посилюється за наявності іонів кальцію та магнію; іони хлоридів,
сульфатів і натрію надавали паралізуючу дію. Кар-боксипептидаза за
наявності іонів хлоридів та сульфатів виявила дуже гарну дію; іони
кальцію і натрію майже впливали цей фермент, тоді як присутність магнію
позначалося негативно. Амінопептидаза цілком чітко активізувалась
завдяки іонам магнію; дію іонів кальцію та сульфатів можна оцінити як
середню, тоді як іони хлоридів та натрію призвели до зменшення
активності цього ферменту. Дипептидаза дуже чутлива до іонів натрію, і за
їх наявності вона досягає оптимального впливу; іони кальцію та магнію нс
виявляють особливих переваг та недоліків, у той час як іони сульфатів та
хлоридів викликають зменшення активності дипептидази.
Концентрація затора за інших рівних умов впливає накопичення у
ньому продуктів розпаду білків і рН середовища. При затиранні густих
заторів рН знижується, що з переходом у розчин речовин солоду, які
мають кислої реакцією. У густих заторах ферменти краще захищені від
руйнування, а це сприяє каталітичній дії ендопептидази. [1;9].
Способи затирання
Настійний (інфузійний) та відварювальний способи. Ці два способи
найчастіше застосовують на пивоварних заводах. Спільним для цих
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
способів є витримка затору за наступних температур: 45...52 °С — для
розщеплення білкових речовин; 62 ... 63 ° С - для утворення мальтози;
70...72 °С - для оцукрювання крохмалю; 76.. .78 °С — для дооцукрювання
крохмалю та перекачування на фільтрування.
Стадія затирання при 35...45 °С також дуже важлива при роботі з
погано розчиненими та ферментативно слабкими солодами. При цій
температурі проявляється оптимум дії різних ферментів - протеолітичних
(утворення амінокислот), цитолітичних, фосфатази, психологічних та ін.
Завдяки їх дії утворюється необхідна кількість асимілюваних дріжджами
азотистих речовин, руйнуються некрохмалистые фосфатати.
Настійний спосіб полягає в тому, що подрібнений солод змішують з
водою і отриманий затор поступово нагрівають з паузами для оптимальної
дії ферментів. Затирання починають за 40 °С і витримують 30 хв.
Температуру затора підвищують до 63 ° С і витримують 30 хв, а потім
підігрівають до 70 ° С і витримують 30 хв. Далі затор підігрівають до 72 °С
і витримують до остаточного оцукрювання. Затор нагрівають до 76...77 °С
і перекачують на фільтрування.
Відварювальний спосіб полягає в тому, що окремі частини
заторавідварки - піддають нагріванню при певних температурах, кип'ятять
і потім змішують з рештою затору. Залежно від числа відварок розрізняють
одновідварювальний, двовідварювальний та тривідварювальний способи
затирання.
Відмінність між способами полягає в наступному: при настійному
способі температура затора підвищується в результаті підігріву всієї
заторної маси до передбачених температур, а при відварювальному -
внаслідок підігріву і кип'ятіння окремих частин затора (відварок) та їх
повернення в загальну заторну масу.
Перевага настійного способу в тому, що спрощується сам процес
приготування затору, який збагачується ферментами, оскільки останні не
інактивуються при кип'ятінні, пиво добре вибражується, знижується
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
тривалість затирання в порівнянні з відварювальним способом на 70...100
хв, що загалом складності становить близько 3,..3,5 год, крім того,
економляться пара та електроенергія. Велике поширення настійний спосіб
набув за кордоном, особливо у Великобританії.
При отварочих способах і порівняно з настійними (інфузійними)
створюються більш сприятливі умови для дії ферментів, що пов'язано з
клейстеризацією крохмалю при кип'ятінні відварок, і для отримання сусла
з більш високим ступенем зброджування, підвищується вихід екстракту.
Однак відварювальні способи більш тривалі: залежно від способу
приготування затору тривають від 3,5 год (одновідварювальний) до 6 ... 6,5
год (трехвідварочний). Незважаючи на те, що максимальний вихід
екстракту спостерігається при використанні трехвідварочного способу, він
себе не виправдовує через велику тривалість і складність.
Найменш тривалий - одновідварювальний спосіб. Але його
рекомендують використовувати тільки для добре розчинених солодів,
інакше вихід екстракту знижується.
Вибір способу затирання залежить від конструкції варильних
агрегатів, але в основному від виду пива, що готується, і від якості солоду.
Для приготування темних сортів пива застосовують в основному дво- або
тривідварювальний спосіб, так як, з однієї сторони, забезпечується
забарвлення, пов'язане з кипінням, а з іншого - беруться до уваги
тривалість процесу по даному способу (близько 5 год при
тривідварювальному способі) та відносно незначний вміст ферментів у
темному суслі.
У нашій країні для приготування світлих сортів пива найчастіше
застосовують двовідварювальний спосіб, яким можна переробляти
сировину різної якості в більш короткий час порівняно з
тривідварювальним і отримувати високий вихід екстракту[1;9].
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ФІЛЬТУВАННЯ ЗАТОРУ
Процес фільтрування затора поділяють на дві стадії: фільтрування
першого сусла, тоб то сусла, яке отримують при фільтруванні затора, і
промивання дробини гарячою водою для вилучення екстрактивних
речовин. В результаті утворюються промивні води.
Залежно від обладнання розрізняють фільтрування затора у
фільтраційному апараті і в заторному фільтр-пресі.
Процес фільтрування - найбільш тривалий у технології приготування
заторів. Його тривалість залежить від якості солоду, складу подрібненого
помелу, висоти шару дробини, температури затору.
Має також значення якість води, що використовується для
вилуговування дробини. Але основним фактором, що впливає на
швидкість фільтрування, є в'язкість, обумовлена вмістом
високомолекулярних білкових фракцій, декстринів, глюкану, колоїдів та
інших речовин.
У першій фазі фільтрування осідають частинки затора. Велике
лушпиння осідає швидко, а тонкоподрібнена з частинками білка,
глюкозанів і пентозанів, що утворює акромолекули, — повільно, вони
заклеюють пори фільтруючого шару, що призводить до незадовільної
фільтрації. Значна присутність макромолекул у фільтраційному шарі
дробини спостерігається при швидкому перекачуванні затора у
фільтраційний апарат. Отже, подрібнене лушпиння солоду або ячменю —
один із факторів погіршення фільтрування затору. Крім того, малі
агреговані частинки в заторі виникають з ендосперму як прямий наслідок
тонкого подрібнення або при агрегації ще дрібніших частинок,
нерозчинних або частково гідратованих, таких, як дрібні гранули
крохмалю, геміцелюлоза, протеїни та ліпіди.
При збільшенні висоти фільтруючого шару надмірно збільшується
гідравлічний опір, що виникає при проходженні сусла через пори дробини.
Нормальна висота шару дроби 30...40 см.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Зі зростанням різниці тисків над і під фільтруючими шарами
швидкість фільтрування збільшується. Практично швидкість фільтрування
2
сусла через шар дробини має становити 4,5...6 л/хв на 1 м площі сита
фільтраційного апарату. У фільтраційному апараті процес відбувається при
атмосферному тиску, у фільтр-пресі затор фільтрується під тиском,
створюваним насосом. При підвищенні в'язкості швидкість фільтрування
зменшується. З підвищенням температури в'язкість сусла зменшується і
швидкість фільтрування збільшується. Однак температура затору не
повинна перевищувати 75...78 °С і води для промивання дробини — 78...80
°С. При вищій температурі амілазу інактивується, крохмаль
клейстеризується. [1;9].
ОТРИМАННЯ ОХМЕЛЕНОГО СУСЛА
Технологічна схема виробництва охмеленого сусла передбачає
виконання наступних операцій: кип'ятіння сусла з хмелем; відділення
хмелевої дробини; освітлення та охолодження сусла.
Кип'ятіння сусла з хмелем роблять з метою концентрування його до
заданої густини, переведення цінних складових речовин хмелю в розчин,
інактивації ферментів, коагуляції білкових речовин та стерилізації сусла.
Для підготовки сусла до освітлення та охолодження його
відокремлюють від хмелевої дробини, щоб виключити негативний вплив її
на колір та смак пива.
Освітлення та охолодження сусла проводять для виділення з нього
суспензій, насичення його киснем і зниження температури до початкової
температури бродіння.
Процеси, що протікають при кип'ятінні сусла з хмелем
При кип'ятінні збільшується масова частка сухих речовин у суслі,
оскільки при промиванні дробини воно стає розбавленим.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Під час двогодинного кип'ятіння сусла з хмелем підвищується
масова частка сухих речовин приблизно на 1,6...2,0%. Одночасно під час
кип'ятіння сусло стерилізується, а ферменти, що залишилися,
інактивуються, що дуже важливо, оскільки ферменти в активному стані
негативно впливають на наступні технологічні процеси.
В результаті кип'ятіння значення рН зменшується з 5,9 до 5,6,
внаслідок цього утворюються первинні фосфати та кислі меланоїдини.
Кольоровість світлого пива, перерахована на 12% вміст сухих
речовин екстракту, підвищується приблизно з 0,5 до 0,9 см3 розчину йоду
концентрацією 0,1 моль/дм3 на 100 см3 води. Це з
меланоідиноутворенням, і навіть з окисленням поліфенолів.
Поліфенольні сполуки хмелю сприяють випаданню білкових
речовин в осад при кип'ятінні.
Коагуляція білкових речовин. Цей процес протікає у дві стадії:
денатурація та власне коагуляція.
Денатурація – перша стадія – це втрата білками зв'язаної води, що
тягне за собою перехід міцел з ліофільного (гідратизованого) стану в
ліофобний (дегідратизований). Міцели денатурованих білків утримуються
в суспензійному стані тільки завдяки власному електричному заряду.
Денатурація зовні характеризується появою каламуті. Електроліти
прискорюють процес денатурації. Коли сили молекулярного тяжіння
долають сили електростатичного відштовхування міцел, дегідровані
міцели злипаються і утворюють великі пластівці, настає друга стадія
процесу - власне коагуляція.
Коагуляції білкових речовин сприяють висока температура,
тривалість та інтенсивність кип'ятіння сусла. Коагуляція посилюється із
збільшенням часу кип'ятіння сусла. До кип'ятіння в ньому міститься
близько 6,0 мг на 100 мл азоту, що коагулюється, а після кип'ятіння
протягом 2 год залишається близько 2,0 мг на 100 мл. При інтенсивному
кип'ятінні процес коагуляції білкових речовин протікає швидше і повніше.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Білкові речовини коагулюють швидше в суслі низької концентрації, а
при підвищеній масовій частці сухих речовин коагуляція уповільнюється.
При рН 5,2 спостерігається інтенсивна коагуляція білків, хоча і при
рН 5,0...5,4.
Залишковий вміст коагулюваних білкових речовин у суслі має
важливе значення для піностійкості та стабільності в пиві. При високому
вмісті поліпшується стійкість піни, але одночасно погіршується колоїдна
стійкість пива.
Розчинення та перетворення хмелевих речовин. У процесі кип'ятіння
сусла з хмелем відбуваються розчинення і перетворення складових частин
останнього: гірких, ароматичних і поліфенольних речовин.
Хмелеві речовини розчиняються лише у гарячому суслі. Розчинність
α-кислот при рН 5,9 становить 480 мг/л, а β-кислот - 12 мг/л, при рН 5,2
розчинність α-кислот знижується до 80 мг/л, β-кислот - до 8 мг/л.
Розчинність м'яких смол у суслі більша, ніж гірких кислот, з яких
вони утворюються. При кип'ятінні складові частини α-кислот — гумулон,
когумулон і адгумулон — зазнають ізомеризації і перетворюються на
ізогумулон, ізокогумулів та ізоадгумулон. Ці речовини мають гіркий смак і
більшу розчинність у воді, пивному суслі і пиві, ніж до ізомеризації. Гіркі
β-кислоти при кип'ятінні не піддаються ізомеризації, погано розчинні, і з
хмелю їх витягується дуже невелика кількість. З твердих смол тільки одна
фракція (β-смола) розчинна у воді і має деяку гіркоту, будучи слабким
антисептиком.
Безпосереднім джерелом гіркоти пива є речовини, що утворюються з
хмелевих речовин при кип'ятінні сусла в результаті їх ізомеризації та
окислення.
Основна гіркота пива обумовлена ізомерними сполуками α-кислот.
При кип'ятінні сусла з хмелем ізомеризація здійснюється через стадію
утворення ізо-α-кислот у вигляді цис-і транс-ізогумулона. При цьому
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ізомеризація протікає найчастіше відповідно до кінетичного рівняння
першого порядку.
На процес ізомеризації α-кислот впливають багато технологічних
факторів. Наприклад, склад α-кислот, рН середовища, тривалість
кип'ятіння сусла з хмелем тощо.
Смак та аромат пива обумовлюються спільною присутністю
хмелевих речовин, білків, амінокислот та поліфенолів хмелю.
Роль ефірних олій у формуванні смаку та аромату пива визначається
їх складом і кількістю. Поширена думка, що для отримання пива зі стійким
ароматом і приємною гіркотою в хмелі має бути більше сесквітерпенів
(каріофілленів, гумуленів) і менше мирцена.
Поліфенольні речовини беруть участь у формуванні смаку пива в
комплексі з гіркими та іншими речовинами та сприяють псостійкості.
Отже, присутні в хмелі хмелеві смоли, ефірні олії, поліфеноли та
інші сполуки беруть участь у формуванні якості пива. [1;9].
КИП'ЯЧЕННЯ СУСЛА З ХМЕЛЕМ
Перше сусло і промивні води з фільтраційного апарату надходять до
сусловаркового апарату, де підтримується температура 63...75 °С. При
температурі не вище 75 °С зберігається частина α-амілаз в активному
стані, тому може оцукрюватися крохмал, що перейшов у сусло після
промивання дробини водою. Після закінчення набору перевіряють повноту
оцукрювання сусла по йодній пробі. При неповному оцукрювання додають
витяжку з наступного затора, сусло витримують до повного оцукрювання.
Хміль задають у сусловарковий апарат як на початку кип'ятіння, так і
протягом усього процесу. Сусло починають кип'ятити після набору його
кількості з фільтраційного апарату.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Тривалість кип'ятіння сусла з хмелем 1,5...2 год. Кип'ятіння сусла
виробляють інтенсивно, завдяки чому забезпечуються швидке згортання
білків і краще використання гірких речовин хмелю. Кип'ятіння сусла
можна проводити при атмосферному або при невеликому надлишковому
(0,02 МПа) тиску. В останньому випадку процес проводять у герметично
закритому сусловарочном котлі протягом 1 год. Потім подачу пари
припиняють і поступово за 1 год знижують тиск до атмосферного, при
цьому сусло в котлі продовжує кипіти. При кип'ятінні сусла під невеликим
надлишковим тиском покращуються коагуляція білків і вилучення
хмелевих речовин, що дає можливість дещо знизити витрату хмелю, крім
того, можна використовувати вторинну пару для нагрівання води.
Про закінчення кип'ятіння сусла з хмелем судять за такими
показниками: масовій частці сухих речовин у суслі, а також прозорості та
пластівці (коагуляції білків).
Масова частка сухих речовин у суслі, що знаходиться в
сусловарковому апараті, до кипіння повинна бути меншою, ніж після
закінчення кип'ятіння, настільки, наскільки припускають сконцентрувати
сусло при випаровуванні надлишкової води. При завершенні кип'ятіння
сусла з хмелем масова частка сухих речовин у ньому має бути або суворо
стандартною, встановленою для кожного сорту пива, або менше на
кількість, обумовлену випаром води при подальшому охолодженні сусла.
[1;9;18].
Способи охмілення сусла
Вміст гірких речовин у пиві залежить від рН та концентрації сусла,
кількості поліфенольних речовин та складу гірких кислот, а також від
способу охмелення. Класичний спосіб охмеления передбачає дозоване
внесення шишкового хмелю в сусло при кип'ятінні.
Охмелення шишковим хмелем. За діючою технологічною
інструкцією в сусло з масовою часткою сухих речовин до 11% хміль
вносять у два прийоми: 90% - через 10... 15 хв після початку кип'ятіння і
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
10% - за 30 хв до закінчення його. У сусло з масовою часткою сухих
речовин 12% і вище передбачається дозування хмелю в три прийоми: 80%
- через 10... 15 хв після початку кип'ятіння; 15% - за 30 хв до завершення і
5% - за 5 ... 10 хв до закінчення.
Охмелення меленим брикетованим і гранульованим хмелем.
Спосіб охмелення сусла цими хмелевими препаратами передбачає заміну
пресованого хмелю цілком або частково. За рахунок більш повного
використання гірких речовин до розрахунку норми внесення хмелевих
препаратів у сусло вводять коефіцієнт 0,9. Зразковий режим їх внесення в
сусло: 25% через 10... 15 хв, 50% через 35... 40 хв після початку кип'ятіння
сусла. Хміль (25%), що залишився, для менш концентрованого сусла (до
11% включно) вносять за 30 хв, а для сусла з масовою часткою сухих
речовин 12% і вище — 15% за 30 хв і 10% за 5...10 хв до закінчення
кип'ятіння сусла.
Охмелення неізомеризованим та ізомеризованим екстрактом. На
вітчизняних заводах шишковий хміль замінюють неізомеризованим
екстрактом в кількості 25...50%, При цьому не відбувається погіршення
органолептичних показників пива.
Кількість внесеного в сусло хмелевого екстракту залежить від
конкретних умов роботи заводу: технологічного режиму, виду сировини,
сольового складу води та інших факторів, зокрема від тривалості
кип'ятіння сусла .
За кордоном поширений спосіб охмелення сусла і пива очищеними
ізомеризованими екстрактами, що складаються з базисного екстракту та
ізогумулонового препарату. Базисний екстракт вводять у сусло при його
кип'ятінні, а ізо- гумулоновий препарат, що містить від 10 до 50% ізо-а-
кислот або їх солей, вносять у пиво за 10 діб до його фільтрування[1;9;18].
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ОСНОВИ ПРОЦЕСІВ ОСВІТЛЕННЯ ТА ОХОЛОДЖЕННЯ СУСЛА.
Під дією сили тяжіння виділяються завислі речовини. При швидкому
охолодженні осідають більшість суспензій гарячого сусла і частина
суспензій охолодженого сусла. Суспензії охолодженого сусла починають
інтенсивно випадати в осад при температурі нижче 60 °С , а при більш
високих температурах переходять у розчин на противагу суспензіям
гарячого сусла. Високий вміст суспензій охолодженого сусла може
негативно позначитися на бродіння через забруднення дріжджових клітин,
а також на погіршення смаку та білкової стійкості пива. З цих причин при
температурі близько 60 ° С прагнуть максимально відокремити суспензії
охолодженого сусла.
Для поліпшення коагуляції білків та осадження білкових дубильних
сполук, інтенсивного розмноження дріжджів охмеленное сусло слід
збагачувати киснем. Для виключення контакту сусла із зовнішнім повітрям
та можливості його інфікування суспензії гарячого сусла відокремлюють у
гідроциклонному апараті, охолоджують сусло в пластинчастому
теплообміннику, а також аерують.
Для відокремлення великих і дрібних суспензій гарячого сусла і
зависів охолодженого сусла передбачають охолодження сусла в дві стадії.
У першій стадії сусло повільно охолоджують до 60 ° С, а в другій швидко
до 4 ... 6 ° С при низовому або 14 ... 16 ° С при верховому бродінні.
Інноваційний спосіб приготування охмеленого сусла
Приготування хмелевого екстракту відбувається в такий спосіб. У
апарат завантажується пивне сусло з гранульованим хмелем. Під дією
відцентрових сил, матеріальний потік рухається через зуби ротора та
статора. Завдяки механічним впливам роторнопульсаційного апарату РПА
на тверду фазу рахунок зрізуючих та стираючих навантажень, а також
розвиненої турбулентності, пульсацій тиску та швидкості потоку рідини
покращується її розчинність. Цей процес відбувається як зовні гранул
хмелю, так і всередині них, що призводить до інтенсивної їхньої взаємодії
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
з пивним суслом. В результаті перекриття пазів ротора і статора
з'являються зони стискання і розширення, що чергуються. За рахунок
цього в рідкій фазі з'являються області розриву сусла - кавітаційні зони, що
утворюють бульбашки, які схлопуються з силою в кілька сотень атмосфер,
внаслідок чого виникають ударні хвилі. Даний вплив призводить до
інтенсивного диспергування гранул хмелю та збільшує поверхню взаємодії
фаз. Багаторазове коливання частинок твердої фази в місцях тертя
призводить до підвищення температури суміші, і як наслідок впливає
збільшення коефіцієнта внутрішньої дифузії. Для підтримки необхідної
температури оброблюваного середовища РПА використовується теплова
сорочка.
Рисунок 2.2. – Роторно-пульсаційний апарат
Застосування РПА на стадії охмелення пивного сусла дає збільшення
виходу гірких речовин на 15%, внаслідок чого з'являється можливість
зниження норм внесення хмелю та скорочення тривалості процесу
кип'ятіння при охмеленні з 2 години до 1 години.
РПА складається з корпусу 1 з встановленим в ньому ротором 8. В
області між зубами ротора і внутрішньою стінкою корпусу розташовані
прямокутні лопаті 9, вигнуті по гвинтовій лінії в сторону обертання
ротора. Патрубки 5 і 4 для введення і патрубок 10 для виведення
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
компонентів. Корпус апарату забезпечений тепловою сорочкою. В
апараті є зовнішня робоча область 7, яка розташована між стінкою і зубами
ротора, і внутрішня робоча область 6, розташована всередині ротора.
Апарат працює в такий спосіб. Через вхідні патрубки 5 і 4 подаються
компоненти рідкої і твердої фаз в робочу область 6, де під дією
відцентрових сил матеріальний потік рухається через зуби ротора і
статора, при цьому тверде тіло піддається подрібненню, стиранню і
ударних навантажень. Потім у зовнішній робочої області апарату 7, потік
прямокутними лопатами 9, направляється в нижню частину апарату. За
рахунок закріплених на внутрішній стінці корпусу лопатей 9 відбувається
інтенсивна, спрямована і багаторазова циркуляція потоку з внутрішньої в
зовнішню робочі області апарату. При обертанні ротора 8 відбувається
перекривання прорізів ротора і статора, внаслідок чого виникають
пульсації потоку і кавитаційні явища.
Рисунок 2.3. – Принцип роботи РПА
Системи енергозбереження при кип'ятінні сусла
При кип'ятінні сусла утворюються водяні пари, які називають
вторинною парою. В більшості цю пару спрямовують в наколишнє
середовище, таким чином порушують екологію, тому необхідним є
раціональне використання енергії та ресурсів. Доцільно повернути хоча б
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
частину теплоти пароутворення. Це здійснюють шляхом встановлення
конденсатора вторинної пари (енергозберігаючої колонки), підключеного
до витяжної труби котла. Якщо вторинну пару конденсувати в цьому
апараті, можна отримати назад теплоту пароутворення[11].
У конденсаторі вторинну пару пропускають навколо труб або будь-
яких інших теплообмінних каналів, через які прокачують воду. Вода при
цьому нагрівається, а вторинна пара віддає свою теплоту пароутворення і
конденсується[11]..
Дивлячись за цілями подальшого використання, вторинну пару
охолоджують в один або два ступені, отримуючи при цьому гарячу воду. В
даний час випускають конденсатори вторинної пари з одноступінчастим
охолодженням (рис. 2.4.).
Рисунок 2.4. - Конденсатор вторинної пари:
1 - кожухотрубний теплообмінник; 2 - витяжна труба;
3 - водяна пара; 4 - вихід гарячої води; 5 - подача
охолоджувальної води; 6 - відведення конденсату.
З 1 гл випареної води можна одержати до 8,0 см гарячої води при 80
°С.
Об´єм вторинної пари при конденсації у воду істотно зменшується і
цей конденсат може легко видалятися.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
В даний час конденсатор вторинної пари випускають частіше у
вигляді одноступінчастого пластинчастого теплообмінника. При цьому
вторинна пара подається зверху в кожну другу пластину і конденсується
при русі вниз, тоді як вода, що охолоджує, тече в проміжних пластинах в
протитоку, знизу вгору, і при цьому нагрівається.
З теплотехнічних міркувань (у випадку, коли використовується
система енергозбереження з тепловим накопичувачем ) як охолоджувальну
воду застосовують воду з можливо більш високою температурою з таким
розрахунком, щоб завдяки конденсації вторинної пари температура гарячої
води на виході була б якомога ближче до точки кипіння[11].
2.6.3. Опис апаратурно-технологічної схеми
Солод та несолоджені матеріали подаються норією 1 на транспортер
2 з якого розприділяються на солоджені матеріали у бункерах 3,4,5 а
несолоджені матеріали 6. Несолоджена сировина надходить на очистку
повітряноситовий сипаратор 7 де виділяються литкі і важкі домішки, литкі
домішки захоплюються повітрям і вподальшому повітря іде на фільтрацію,
а важкі домішки відбираються в нижній частині сепаратора і ідуть на
утилізацію. Очищена сировина надходить у магнітні сепаратори де
відділяються феродомішки. Несолоджений матеріал подається до
дробарки, а солод до дробарки мокрого подрібнення. Подрібнене
несолоджене зерно подається до бункерe 15, а подрібнений солод до
бункерів 12,13.14. Далі подрібнена сировина стрічковим транспортером
подається на норію 1 до передзаторного апарата 16 і далі шестирінчатим
насосом перекачується в заторні апарати 19.
До варочного цеху входить чотирьох апаратний агрегат який
складається з фільтр-чана 20 сусловарильного апарата, заторного апарата
19 і сусло варильного апарата 25.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Після фільтр-чану 20 сусло направляють у збірник сусла 22. Із
збірника 22 сусло подають у пластинчастий теплообмінник 24 де його
підігрівають гарячою водою яка надходить з енергозберігаючої колонки
23, де вона підігрівається вторинною парою, яка утворюється під час
охмелення сусла. Далі гаряче сусло подається в сусловарильний апарат,
куди із складу вносиця хміль і кип’ятять. Охмелення сусла проводять
хмелевим екстрактом, попередньо приготованим у роторно-пульсаційному
апараті. Застосування даного апарату дозволить отримати найкраще
вилучення ізогумулону та можливість зниження норм внесення хмелю.
Приготування хмелевого екстракту відбувається в такий спосіб. У
робочу порожнину роторно-пульсаційного апарату (РПА) завантажується
пивне сусло з гранульованим хмелем. Завдяки механічним впливам РПА
на тверду фазу, а також розвиненої турбулентності, пульсацій тиску та
швидкості потоку рідини покращується її розчинність. Цей процес
відбувається як зовні гранул хмелю, так і всередині них, що призводить до
їх інтенсивної взаємодії з пивним суслом. В рідкій фазі з'являються області
розриву сусла - кавітаційні зони, що утворюють бульбашки, які
розриваються з силою в кілька сотень атмосфер, внаслідок чого виникають
ударні хвилі.
Даний вплив призводить до інтенсивного диспергування гранул
хмелю та збільшує поверхню взаємодії фаз. Крім того, за рахунок
рециркуляції потоку забезпечується багаторазова взаємодія компонентів
екстракту Багаторазове коливання частинок твердої фази у місцях тертя
призводить до підвищення температури суміші, і як наслідок впливає на
збільшення коефіцієнта внутрішньої дифузії.
Охмелене сусло насосом 18 подається на гідроциклонний апарат 27
де відділяється білковий осад який відправляють на утилізацію, а освітлене
сусло перекачується насосом 18 на пластинчастий теплообмінник і далі в
бродильне відділення.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.7 Розрахунок продуктів
2.7.1 Вихідні дані для розрахунку
Рецептура проектованих сортів пива наведена в таблиці 2. 10
Таблиця 2.10. - Рецептура проектованих сортів пива
Масова частка Витрата зернопродуктів на 1 Гіркота
сухих дал сусла,
Найменування
речовин у г/дал Примітка
сорту пива
початковому Найменування %
суслі, % зернопродукту
Віденське 11 Солод світлий 100 0,72 Світле
12 Солод світлий 89,5 0,99 Світле
Львівське
світле Рисова січка 10
Солод карамельний 0,5
14,5 0,57 Темне
Березневе Солод світлий 50
Солод темний 40
темне
Солод карамельний 10
Для охмелення пива Віденського використовують шишковий
пресований хміль з вмістом а-кислот — 2,5 % і вологістю — 12 %.
Охмелення пива Львівського і Березневого здійснюють
гранульованим хмелем з вмістом α-кислот 9,0 % і вологістю 10,3 % та
хмелевим екстрактом з вмістом α-кислот 15,9 %, які забезпечують по 50 %
гіркоти сусла і пива.
Вологість пивної дробини становить 86 %. Розрахунки виконують з
урахуванням втрат на всіх стадіях виробництва пива (табл. 2. 11 ) [12].
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2. 11 – Характеристика сировини
Сировина Вологість, % Екстрактивність, α – кислоти, Об’ємна
% % маса,
3
кг/м
Світлий солод 5 78 - 530
Темний солод 5 74 - 530
Карамельний 6 72 - 530
солод
Рисова січка 15 85 - 700
Цукор 0,14 100 - -
Шишковий 12 - 2,5 -
хміль
Гранульований 12 - 15,9 -
хміль
Таблиця 2.12 – Витрати сировини на 1 дал пива
Пиво з масовою часткою початкового
сусла, %
Найменування втрати
11 %-го 12 %-го 14,5 %- го
світлого світлого темного
Екстракту:
з пивною дробиною, % від маси 1,75 2,2 2,2
зернопродуктів
під час охолоджування, на змочування
трубопроводів, % від об’єму гарячого 5,8 6,3 6,0
сусла
У цеху бродіння, % від об’єму
2,5 2,2 2,3
холодного сусла
Під час доброджування та 2,3 2,4 2,6
фільтрування, % від об’єму молодого
пива,
в тому числі під час фільтрування 1,1 1,1 1,1
Під час розливу, % від об’єму
фільтрованого пива:
2,5 2,5 2,5
у пляшки (за вирахуванням
поверненого пива)
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.12.
1 2 3 4
Середньозважені під час розливу 70 %
1,88
у пляшки, 15 % у кеги.
Загальні видимі з рідкою фазою (від
12,0 12,8 12,8
гарячого сусла до готового пива)
Загальні дійсні з рідкою фазою (від
сусла у варильному цеху, приведеного
до температури 20 °С, до готового 8,3 9,2 9,2
пива), % від об’єму сусла,
приведеного до температури 20 °С
Під час пастеризації пива в пляшках,
2,2 2,2 2,2
% від об’єму пастеризованого пива
Визначення кількості екстрактивних речовин у сировині
Віденське пиво. Виробляють із застосуванням 100 % солоду, тобто в
100 кг вихідної сировини знаходиться 100 кг світлого солоду. Під час
очищення солоду втрати складають 0,1 %,
або 100 ∙ 0,001=0,10 кг.
На подрібнення солоду поступає
100 - 0,10= 99,90 кг.
За вологості солоду 5 % кількість сухих речовин у заторі буде:
у світлому солоді — 99,90(1 - 0,05) = 94,905 кг.
Всього сухих речовин в сировині 94,905 кг.
Вміст екстрактивних речовин (екстрактивність солоду 78 % від маси
сухих речовин) у сировині буде:
у світлому солоді — 94,905 ∙ 0,78 = 74,03 кг.
Всього екстрактивних речовин міститься: 74,03 кг.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Частина екстракту (1,75 % від маси зернопродуктів, що затираються)
втрачається з дробиною, тому в сусло перейде екстрактивних речовин
74,03(1 - 0,0175) = 72,73 кг.
Кількість сухих речовин, що залишається у дробині:
94,905-72,73 = 22,17 кг.
Львівське світле. Виробляють із 89,5 % світлого солоду,
карамельного солоду 0,5 % і 10 % рисової січки з вологістю 15 % і
екстрактивністю 85 %. В 100 кг зернопродуктів міститься 89,5 кг світлого
солоду, 0,5 кг карамельного солоду і 10 кг рисової січки. При очищенні
солоду втрати складають 0,1 % від його маси, тобто
89,5∙ 0,001=0,0895 кг.
0,5∙0,001=0,0005 кг
На подрібнення солоду поступає
89,5 - 0,0895=89,41 кг.
0,5-0,0005 = 0,4995 кг
Сухих речовин в зернопродуктах, що поступають на подрібнення,
міститься:
у світлому солоді — 89,41(1- 0,05) = 84,94 кг;
у карамельному солоді – 0,4995(1-0,05) = 0,475
у рисовій січці — 10(1- 0,15) = 8,5 кг.
Всього: 84,94+8,5+0,475 = 93,92 кг.
Відповідно вміст екстрактивних речовин у сировині:
у світлому солоді — 84,94∙ 0,78 = 66,25 кг;
у карамельному солоді –0,472∙0,72 = 0,34 кг;
у рисовій січці — 8,5∙ 0,85 = 7,225 кг.
Всього: 66,25+0,34+7,225 = 73,815 кг.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Втрати екстракту в дробині — 2,2 % від маси екстрактивних речовин
сировини, що затирається. Отже, в сусло перейде екстрактивних речовин
73,815 (1- 0,022)= 72,19 кг.
В дробині залишиться сухих речовин
93,92 - 72,19=21,73 кг.
Березневе темне. Виробляють із солоду світлого — 50 %, темного
солоду — 40 %, карамельного солоду — 10 %. Під час очищення світлого і
темного солоду втрати становлять 0,1 % від його маси,
або (50+40)0,001 = 0,09 кг.
Після очищення солод подається на подрібнення:
світлого солоду — 50 - 0,05 = 49,95 кг;
темного солоду — 40 - 0,05 = 39,96 кг.
При вологості світлого солоду 5 %, темного солоду 5 % і
карамельного солоду 6 % кількість сухих речовин буде:
у світлому солоді — 49,95(1- 0,05) = 47,45 кг
у темному солоді — 39,96(1-0,05) = 37,96 кг;
у карамельному солоді — 10(1-0,06) = 9,4 кг.
Загальна кількість сухих речовин у сировині, яка поступає на
подрібнення, буде
47,45+37,96+9,4 = 94,81 кг.
За екстрактивності світлого солоду 78 %, темного 74 % і
карамельного 72 % від маси сухих речовин на затирання надходить:
зі світлим солодом — 47,45 ∙ 0,78 = 37 кг;
із темним солодом — 37,96 ∙ 0,74 = 28,09 кг;
із карамельним солодом — 9,4 ∙ 0,72 = 6,77 кг.
Всього в сировині міститься 37+28,09+6,77 = 71,86 кг.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Екстрактивних речовин ( при втраті в дробині 2,2 %) у сусло
переходить
71,86(1- 0,022)=70,28 кг.
В дробині залишається сухих речовин: 94,81- 70,28 = 24,53 кг.
Визначення проміжних продуктів
Вихідними даними для розрахунку кількості проміжних продуктів є
величини початкової концентрації сусла і об'ємних втрат по стадіям
виробництва пива (табл. 2.12 ) [12].
Гаряче сусло. За наведеними розрахунками в сусло переходить така
кількість екстрактивних речовин для пива:
Віденського — 72,73 кг;
Львівського світлого — 72,19 кг;
Березневого темного — 70,28 кг.
За встановленої початкової концентрації сусла 11 % для пива
Віденського, 12 % для пива Львівського світлого і 14,5 % для пива
Березневого темного із вказаної кількості екстрактивних речовин
отримають сусла для пива:
Віденського — (72,73∙100)/11 = 661,18 кг;
Львівського світлого — (72,19∙100)/12 = 601,58 кг;
Березневого темного — (70,28∙100)/14,5 = 498,48 кг.
Об’єми сусла за температури 20 °С і відносної густини сусла пива
Віденського — 1,0442, Львівського світлого — 1,04835 і Березневого
темного — 1,059 для пива:
3
Віденського — 661,18/1,0442= 633,19 дм ;
3
Львівського світлого — 601,58/1,04835 = 573,84 дм ;
3
Березневого темного — 498,48/1,059 = 470,71 дм .
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Об'єми гарячого сусла з урахуванням його теплового розширення в
1,04 рази [12] для проектованих сортів пива дорівнюють:
3
Віденського — 633,19∙1,04 = 658,52 дм ;
3
Львівського світлого — 573,84 ∙1,04 = 596,79 дм ;
3
Березневого темного — 470,71∙1,04 = 489,54 дм .
Холодне сусло. Втрати гарячого сусла на відстоювання, охолодження,
змочування трубопроводів, на бродіння і доброджування в цеху
ферментації, приймають відповідно з нормами технологічних втрат для
Віденського —
5,8 %, для Львівського світлого — 6,3 % і для Березневого темного —
6,0 % від об’єму гарячого сусла, приведеного до об'єму за температури 20
°С (табл. 2.12 ).
Таким чином, об'єми холодного сусла для проектованих сортів пива:
3
Віденського — 658,52(1- 0,058) = 620,33 дм ;
3
Львівського світлого — 596,79(1- 0,063) = 559,19 дм ;
3
Березневого темного — 470,71(1- 0,060) = 442,52 дм .
Молоде пиво. Втрати у цеху бродіння становлять для пива
Віденського — 2,5 %, Львівського світлого – 2,2% і Березневого темного
— 2,3 % до об’єму холодного сусла (табл. 2.12 ). За таких втрат кількість
молодого пива:
3
Віденського — 620,33(1- 0,025) = 604,82 дм ;
3
Львівського світлого — 559,19(1- 0,022)= 546,89 дм ;
3
Березневого темного — 442,52(1- 0,023) = 432,34 дм .
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Фільтроване пиво. Втрати під час доброджування і фільтрування
становлять для пива Віденського — 2,3 %, Львівського світлого – 2,4% і
Березневого темного — 2,6 % до об’єму молодого сусла (табл. 2.12). За
таких втрат кількість фільтрованого пива:
3
Віденського — 604,82 (1- 0,023) = 590,91 дм ;
3
Львівського світлого — 546,89(1- 0,024)= 533,76 дм ;
3
Березневого темного — 432,34(1- 0,026) = 421,10 дм .
Готове пиво. Втрати готового пива до об'єму відфільтрованого пива
під час розливу у пляшки становлять для всіх найменувань пива 2,5 %, і
під час розливу у кеги — 0,5 %. За умови, що пива Віденського
розливається у пляшки — 3,2 млн дал, в кеги — 0,8 млн дал, що в
процентному співвідношенні складає від загальної кількості Віденського
пива 4,0 млн дал відповідно 80 % і 20 %. За таких умов середньозважені
втрати Віденського пива дорівнюють:
0,80∙2,5 +0,20∙0,5 = 2,1 %.
Отже, кількість готового пива буде:
3
Віденського — 590,91(1- 0,021) = 578,50 дм ;
3
Львівського світлого — 533,76(1- 0,025) = 520,42 дм ;
3
Березневого темного — 421,10(1- 0,025) = 410,57 дм .
Загальні видимі з рідкою фазою (від гарячого сусла до готового
пива) визначаються за різницею об’ємів гарячого сусла і готового пива для
пива:
3
Віденського — 658,52 - 578,50 = 80,02 дм ;
3
Львівського світлого — 596,79 - 520,42 = 76,4 дм ;
3
Березневого темного — 489,54 - 410,57 = 78,97 дм ,
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
або у відсотках до об’єму гарячого сусла
Віденського — 80,02∙100/658,52 = 12,15 %;
Львівського світлого — 76,4∙100/596,79 = 12,8 %;
Березневого темного — 78,97∙100/489,54 = 16,13 %.
Розрахунки витрат хмелепродуктів, молочної кислоти
Хмелепродукти. Потрібну кількість пресованого шишкового хмелю,
виходячи з гіркоти сусла, для охмелення сусла розраховують за формулою:
Gхм. =
де Gхм – кількість внесеного шишкового хмелю в сусло, г/дал;
Гсус – кідбкість хмельової гіркоти, яку потрібно внести в сусло, г/дал
у перерахунку на суху речовину, для світлих сортів 11 % - 0,57…0,85; 12%
- 0,8…1,24. Для темних 14,5% - 0,5…0,71.
Потреба у гранульованому хмелі:
Gхм. =
де 0,9 – коефіцієнт зниження витрат гранульованого хмелю за
рахунок підвищення використання гірких речовин.
Якщо охмелення сусла проводять з використанням хмелевих
екстрактів, тоді потрібну кількість хмелевого екстракту визначають за
формулою:
Gхм. =
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
де п — частка хмелевого екстракту в загальній кількості
хмелепродуктів (не більше 50 % від загальної кількості);
0,8 — коефіцієнт зниження норми витрат за рахунок більш повного
використання гірких речовин.
За рецептурою гіркота сусла для проектованих сортів пива
становить, г/дал,
Віденського сусла Гсус = 0,72;
Львівського світлого Г сус = 0,99;
Березневого темного Гс сус = 0,57.
Для охмелення пива Віденське використовують шишковий
пресований хміль з вмістом α-кислот — 2,5 % і вологістю — 11,5 %.
Охмелення пива Львівського світлого і Березневого темного
здійснюють гранульованим хмелем з вмістом α-кислот 9,0 % і вологістю
10,3 % та хмелевим екстрактом з з вмістом α-кислот 15,9 % у
співвідношенні 1:1.
Витрата хмелю становить для пива:
Віденського:
Gхм. =
Gхм. =
Львівського світлого:
Gхм. =
Gхм. =
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Gхм. =
Gхм. =
Березневого темного:
Gхм. =
Gхм. =
Gхм. =
Gхм. =
Молочна кислота. Витрачається для підкислення затору із
розрахунку 0,08 кг 100 %-ї молочної кислоти на 100 кг зернової сировини
або 0,2 кг 40 %-ї молочної кислоти до маси зернової сировини. В практиці
пивоваріння для підкислення затору може використовуватись до 5 %
кислого солоду.
Визначення кількості відходів
Пивна дробина. Кількість утвореної пивної дробини з вологістю 86
% (вологість залежить від способу вивантаження дробини із фільтр-
апарату і знаходиться в межах 75...86 %) визначають множенням кількості
СР, що залишились в дробині, на коефіцієнт
100/(100 - 86) = 7,14.
Кількість пивної дробини, що утворюється під час фільтрування
затору для пива:
Віденського — 22,17·7,14 =158,29 кг;
Львівського світлого — 21,73·7,14 = 155,15 кг;
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Березневого темного — 24,53·7,1 4 =175,14 кг.
Білковий відстій. Із 100 кг витрачених зернопродуктів незалежно від
найменування пива отримують 1,75 кг відстою з вологістю 80 %.
Надлишкові дріжджі. Витрата дріжджів з вологістю 86 % на 10 дал
пива за умови головного бродіння сусла і доброджування пива в
циліндрично- конічних бродильних апаратах ЦКБА — 1,53 дм3.
Половину зібраних з апарату дріжджів використовують як засівні, а
інша частина — залишкові. Кількість дріжджів, що направляється у
відходи, визначають множенням кількості готового пива в дециметрах на
0,01 і становить для пива:
3
Віденського — 578,50·0,01 =5,78 дм ;
3
Львівського світлого — 520,42·0,01 = 5,21 дм ;
3
Березневого темного — 410,57·0,01 =4,11 дм .
Діоксид вуглецю. За стехіометричним рівнянням спиртового
бродіння із 342 г збродженої мальтози утворюється 176 г діоксиду
вуглецю. Якщо прийняти, що зброджуваним екстрактом є мальтоза, то
кількість утвореного діоксиду вуглецю розраховують за значеннями
кількості холодного сусла і дійсного ступеня зброджування пива. Так, в
бродильне відділення, для отримання пива, поступило холодного сусла:
Віденського — 620,33·1,0442 = 647,75 кг;
Львівського світлого — 559,19·1,04835 = 586,23 кг;
Березневого темного — 442,52·1,059 = 468,63г.
В ньому міститься екстрактивних речовин для пива :
Віденського — 647,75·0,11= 71,25 кг;
Львівського світлого — 586,26·0,12 = 70,35 кг;
Березневого темного — 468,63 ·0,145= 67,95 кг.
За дійсного ступеня зброджування пива Віденського 60 %,
Львівського світлого — 65 % і Березневого — 55,5 % утворюється
діоксиду вуглецю для пива:
Віденського — 71,25·0,60·176/342 =22 кг;
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Львівського світлого — 70,35·0,65·176/342 =23,54 кг;
Березневого — 67,95·0,555·176/342 =19,41 кг.
Частина діоксиду вуглецю, що утворилася ( щонайменше 0,35 % від
маси холодного сусла), зв’язується з пивом:
Віденського — 647,75·0,0035 = 2,27 кг;
Львівського світлого — 586,23·0,0035 = 2,05 кг;
Березневого темного — 468,63·0,0035 =1,64 кг.
Решта діоксиду вуглецю видаляється у атмосферу по сортам пива:
Віденського — 22 -2,27 = 19,73 кг;
Львівського світлого — 23,54 - 2,05 = 21,49 кг;
Березневого — 19,41 - 1,64 =17,77 кг.
Маса 1 м3 діоксиду вуглецю за температури 20 °С і тиску 0,1 МПа
становить 1,832 кг. Об'єм діоксиду вуглецю, що виділяється в атмосферу,
для пива:
3
Віденського — 19,73·1,832 = 36,15 м ;
3
Львівського світлого — 21,49·1,832 = 39,37 м ;
3
Березневого темного — 17,77·1,832 = 32,55 м .
Кількість діоксиду вуглецю, що виділяється під час головного
бродіння, на 1 дал пива, і підлягає утилізації:
Віденського — 19,73/57,85 = 0,341 кг;
Львівського світлого — 21,49/52,042 = 0,413 кг;
Березневого темного — 17,77/41,057 = 0,433 кг.
Виправний брак пива. Утворення такого браку за нормативами
допускається до 2 % для всіх найменування пива:
3
Віденського — 578,5·0,02 = 11,57 дм ;
3
Львівського світлого — 520,42·0,02 = 10,41 дм ;
3
Березневого темного — 410,57·0,02 = 8,21 дм .
Зведена таблиця продуктів наведена в таблиці 2.13
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.13 - Зведена таблиця продуктів
Продукти Віденське Львівське світле Березневе темне На річну
продуктивні-
На 100 На 1дал На 4 млн. На 100 кг На 1дал На 2 млн. дал На 100 кг На 1дал На 2 млн. сть, 8 млн.
кг пива дал пива зернової пива пива на рік зернової пива дал пива дал,
зернов на рік сировини сировини на рік
ої
сирови
-ни
Зернова сировина, кг
Світлий солод
100 1,73 6,92 89,5 1,720 3,44 50 1,22 2,44 12 800 000
Карамельний
- - - 0,5 0,0096 0,0192 10 0,244 0,488 507 200
солод
Темний солод
- - - - - - 40 0,974 1,948 1 948 000
Рисова крупа - - - 10 0,1922 0,3844 - - - 384 400
Всього , кг 100 1,73 6,92 100 3,84 100 4,876 15 640 000
Інші види сировини
Хміль
пресований 0,0015 0,02641 0,1056 - - - - - - 105 600
Хміль
гранульований - - - 0,0003 0,0057 0,0114 0,0002 0,00325 0,0065 17 900
Хмельовий
екстракт - - - 0,0002 0,00286 0,00572 0,0001 0,00162 0,00324 8960
Молочна к-та 0,08 0,0014 0,0056 0,08 0,0015 0,003 0,08 0,0019 0,0038 12 400
Всього,кг 0,1112 0,2012 0,01354 145000
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.13
3
Проміжні продукти, дм
Горяче сусло 633,19 10,95 43,8 596,79 11,47 22,94 489,54 11,92 23,84 90580000
Холодне сусло 620,33 10,72 42,88 559,19 10,74 21,48 442,52 10,78 21,56 85920000
Молоде пиво 604,82 10,45 41,8 546,89 10,51 21,02 432,34 10,53 21,06 83880000
Фільтр-не
пиво 590,91 10,20 40,8 533,76 10,256 20,512 421,10 10,256 20,512 8182400
Товарне пиво 578,50 10 40 520,42 10 20 410,57 10 20 80000000
Відходи:
Пивна
158,29 2,74 10,96 155,15 2,98 5,96 175,14 4,27 8,54 25460000
дробина
Шлам сепар-
1,75 0,03 0,12 1,75 0,034 0,068 1,75 0,043 0,086 274000
ний
Надл. дріжджі 5,78 0,10 0,4 5,21 0,10 0,2 4,11 0,10 0,20 800000
Диоксид
19,73 0,341 1,364 21,49 0,413 0,826 17,77 0,433 0,866 3056000
вуглец.
Відходи 0,10 0,0017 0,0068 0,09 0,0017 0,0034 0,09 0,0022 0,0044 14600
Виправний
11,57 0,20 0,8 10,41 0,20 0,40 8,21 0,20 0,40 1600000
брак пива
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.8 Розрахунок кількості тари і допоміжних матеріалів
Пляшок
3
У скляні пляшки місткістю 0,5 дм розливають пива Віденського 20
%, Львівського світлого — 10 % і Березневого пива — 10 %. Необхідну
кількість пляшок визначають за формулами:
Підрахуємо кількість пива, яку необхідно розлити в пляшки:
-ємкістю 0,5 л.
4 000 000· 0,2 + 2 000 000 · 0,1 + 2 000 000· 0,1 = 1 200 000 дал.,
N =
N =
N =
де N - необхідна кількість пляшок відповідно оборотних і нових,
шт.;
3
Q - річний випуск продукції в пляшках, дм ;
3
V = 0,5 - місткість пляшки, дм ;
Кб= 3,09 - бій пляшок під час зберігання, миття і розливу, %;
Кн=5 - кількість пляшок, які не повертаються від населення, %;
п = 40- кількість обертів пляшок в рік, шт.;
10 - коефіцієнт перерахунку декалітрів у дециметри кубічні.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
N =
N =
N =
Кеги
Приймаємо, що пиво розливають у кеги місткістю 5 дал. Кількість
обертів кегів на рік — 40, потреба у нових кегах — 10 % від кількості
оборотних. Загальну кількість кегів розраховують за формулою
N = Q/V, шт..
Де Q - об’єм пива, що розливають у кеги за рік, дал;
V — об’єм кега, дал.
В кеги розливають 0,8 млн. дал пива на рік, тому потрібно мати
кегів місткістю 5 дал
4 000 000· 0,1 + 2 000 000 · 0,1 + 2 000 000· 0,1 = 800 000 дал.,
N = 800000/5 =160 000 шт..
Потрібна кількість оборотних і нових кег:
N = 160 000/40 = 4000 шт..
N = 4000х0,1 = 400 шт..
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Пляшки ПЕТ
Таблиця 2.14.– Річна потреба у пляшок
Назва виробу Випуск Об´єм Випуск Пляшки, шт
напоїв за пляшок напоїв у
рік, 3
Дм % пляшках, Рік, млн Добу,
млн.л/рік млн.л тис
Віденське 28 1,0 30 8,4 8,4 2,6
1,5 40 11,2 7,5 2,27
2,0 30 8,4 4,2 1,27
Львівське 16 1,0 30 4,8 4,8 1,46
світле 1,5 40 6,4 4,3 1,39
2,0 30 4,8 2,4 0,73
Березневе 16 1,0 30 4,8 4,8 1,46
темне 1,5 40 6,4 4,3 1,39
2,0 30 4,8 2,4 0,73
Гофролотки
У стандартні гофролотки вкладають по 20 пляшок місткістю 0,5
л. та та обгортають їх плівкою ПЕТ. З урахуванням 0,1% втрат
гофролотків для укладання всієї продукції потрібно:
N = 1200000/0,5·20·0,999 = 121212 шт
Gпет = Nх40/1000 = 121212·40/1000 = 4849 кг..
У стандартні гофролотки вкладають по 12 пляшок місткістю 1,0
л. та та обгортають їх плівкою ПЕТ. З урахуванням 0,1% втрат
гофролотків для укладання всієї продукції потрібно:
8,4+4,8+4,8 = 18 млн. пляшок на рік
N = 18000000/1,0·12·0,999 = 1501502 шт
У стандартні гофролотки вкладають по 6 пляшок місткістю 1,5
л. та та обгортають їх плівкою ПЕТ. З урахуванням 0,1% втрат
гофролотків для укладання всієї продукції потрібно:
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
7,5+4,3+4,3 = 16,1 млн. пляшок на рік
N = 16100000/1,5·6·0,999 = 1790680 шт
У стандартні гофролотки вкладають по 6 пляшок місткістю 2 л.
та та обгортають їх плівкою ПЕТ. З урахуванням 0,1% втрат гофролотків
для укладання всієї продукції потрібно:
4,2+2,4+2,4 = 9 млн. пляшок на рік
N = 9000000/2,0·6·0,999 = 750751 шт
Кронепробок і етикеток.
За нормами проектування витрати корнепробок становить 104,5%
до кількості пляшок.
Для 0,5 л.
1200000·2·1,045 = 2508000 шт.
Кришки для ПЕТ
Для ПЕТ
18+16,1+9 = 43,1 млн.шт
43,1х1,045 = 45,04 млн. шт.
На 1 дал. пива необхідно етикеток 20,9 шт. для пляшок
ємкістю 0,5 л.
1200000 · 20,9 = 25,08 млн.шт.
ПЕТ
6000000·20,9 = 125,4 млн.шт.
КЕГи
160 000·0,2 = 32 000 шт.
Клей для наклеювання етикеток[10;12].
Витрата клею за нормами становить 5,5 г. на дал.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
На річний випуск продукції це складатиме :
8000000 · 5,5 = 44000000 г або 44 т.
2.9. Розрахунок і підбір технологічного обладнання
Потужність заводу Qзаводу = 8000000 дал/рік.
Річна витрата зернопродуктів розраховується виходячи з таблиці
продуктів – на 1 дал товарного пива витрачається 1,70 кг зернової
сировини.
Отже, отримаємо:
Gрічне = Q * 1,70. (2.1)
Gрічне = 8000000 * 1,70 = 13600000 т.
Добова витрата зернопродуктів розраховується виходячи з таких
міркувань: випуск продукції в найбільш напружений квартал
приймається рівним 30 % від річного, а за один місяць – 10 %. При роботі
варильного відділення 28,5 діб в місяць (так як 1,5 доби в місяць
відводиться для дезінфекції і профілактичного ремонту апаратів і
трубопроводів) добова витрата зернопродуктів складає:
Gріч 0,1 13600000 0,1
Gдоб= 47719 кг=48,0 т. (2.2 )
28,5 28,5
За добовою переробкою зернопродуктів, користуючись таблицею,
підбираємо варильний агрегат. [12].
Отже, обираємо чотирьохапаратний варильний агрегат із засипом
10,0 т, що при 5 варках за добу дозволяє переробляти 50 т зернопродуктів.
Арк.
КРБ23.ТБВ94.43.00 000ПЗ 66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.15.- Технічні характеристики сусловарильного
апарату Wort Kettle Tank
Назва WKT
характери D6600-
стики V97
Засип, т 10
Місткість, м3
97,1
повна
70
робоча
Площа
повноти
нагріву, м2
бокова 24,1
днища 22,3
перколятора 14,6
Робочий тиск
пари у 0,4
сорочці, мПа
Маса, кг 14270
Габаритні
розміри, мм
D 6600
D 775
H 6000
H1 1600
H2 1200
H3 1650
H4 Min 1500
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця. 2.16. - Технічні характеристики фільтраційних апаратів
Lauter Tun
Назва LT
характеристики D8000
Засип, т 10
Місткість, м3
повна 68
робоча 50
Площа фільтрації,
2 50,2
м
Частота обертання
розрихлювального
механізму, об/хв:
при промиванні 0,4
дробини
при вивантаженні
дробини 6
Встановлена
27,5
потужність, кВт
Габаритні розміри,
мм
D 8000
D 775
H 5250
H1 500
H2 1200
H3 2000
H4 Min 2000
Технічні характеристики бункерів дробини Barley Corn Tank
наведені в табл. 2.17.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.17. - Технічні характеристики бункерів дробини Barley
Corn Tank
Назва BCT
характеристики V16,5
Засип, т 10
Місткість бункера,
3
м
повна
робоча
3,3
2,8
Встановлена
5
потужність, кВт
Габаритні розміри,
мм
H 3100
H1 1400
H2 1400
H3 2800
H4 3150
Технічні характеристики ємностей для задавання хмелю Hop Mash
Tun представлені в табл.2.18.
Таблиця 2.18. — Технічні характеристики ємностей для задавання
хмелю Hop Mash Tun
Назва
HMT-20
характеристики
Засип, т 10
Місткість, м3
0,2
повна
0,15
робоча
Маса, кг 430
Габаритні розміри,
мм
D 700
H 1100
H1 900
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.19. — Технічні характеристики гідроциклонних апаратів
Whirpool
Назва характеристики WD0000-V80
Засип, т 10
Місткість, м3
80
повна
70
робоча
Маса, кг 4500
Габаритні
розміри, мм
D 5000
H 4950
H1 2500
H2 1200
H3 1250
Далі розраховуємо транспортне обладнання – норію для солоду та
рису.
Приймаємо, що відпуск солоду та рису із зерносховища
проводиться щоденно протягом трьох годин (за денної зміни). Тоді
потужність підіймальної норії повинна бути не менше, ніж
48,0
Gнорії = 16 т/год.
3
Приймаємо до встановлення 1 норію НЦГ з потужністю 50 т/год по
0.53
«важкому» зерну або 50 = 35,33 т/год по солоду.
0.75
Таблиця 2.20. - Характеристика норії[10;12].
Тип норії
3
Продуктивність по пшениці (ρ=0,75 т/м ,
50
W=17 %), т/год
Висота норії не більше, м 40
Потужність електродвигуна, кВт 10
Ширина стрічки, мм 200
Швидкість руху стрічки, м/с 2,4
Крок ковшів, мм 180
Розміри поперечного перерізу труб норії, мм 526×500
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Ваги автоматичні для зважування солоду і рису мають мати таку ж
потужність, як і норія. Приймаємо до встановлення ваги марки Д-100-3
Таблиця 2.21. - Характеристика автоматичних вагів[12].
Марка вагів Д-100-3
Величина порції
60-100
зважування, кг
Продуктивність, т/год 7,99-23,98
3
Об’єм ковша, м
0,200
Потужність, кВт 1,4
Габаритні розміри, мм 1250×1000×1400
Маса, кг 475
Бункери виробничого запасу зернопродуктів (поз.3,4,5,6) мають
поміщати їх добовий запас.
Об’єм добового запасу світлого солоду розраховуємо за формулою:
G
V доб
доб.солоду.= 1,1 (2.3)
0,53
12800 / 323 3
Vдоб.солоду.= 1,1= 82,25 м ,
0,53
де 0,53 - об’ємна маса товарного солоду.
Об’єм добового запасу темного солоду:
1948 / 323 3
Vдобт.солоду = 1,1= 12,5 м ,
0,53
Об’єм добового запасу карамельного солоду:
507,2 / 323 3
Vдобт.солоду = 1,1= 3,3 м ,
0,53
3
Обираємо 3 бункера по 28 м для світлого солоду, 1 бункер для
3 3
темного солоду об'ємом 15 м і один для карамельного солоду на 5 м .
Бункери проектуємо квадратного січення із пірамідальним днищем.
Об’єм добового запасу рисової січки:
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
384,4 / 323 3
V рису = 1,1= 1,87 м ,
0,700
3
Обираємо 1 бункер по 2 м .
Геометричні розміри бункера для світлого солоду при стороні
квадрату а = 3 м і куті відкосу α = 30° будуть наступні:
Висота пірамідальної частини:
2 2
h1 = tg30 3 = 0.5775 3= 1,22 м,
2 2
Висота прямокутної частини:
V 1
h h1 = 2,69 м,
a 2 3
3
де V - це об'єм бункера для солоду, 15 м .
Геометричні розміри бункера для темного солоду при стороні
квадрату а = 2 м і куті відкосу α = 30° будуть наступні:
Висота пірамідальної частини:
2 2
h1 = tg30 2 = 0.5775 2= 0,82 м,
2 2
Висота прямокутної частини:
V 1
h h1 3,75 – 0,27 = 3,48 м,
a 2 3
3
де V - це об'єм бункера для солоду, 15 м .
Геометричні розміри бункера для карамельного солоду при а = 1,0
м і α=36° будуть наступні:
Висота пірамідальної частини:
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2 2
h1 = tg36 1,0 = 0,5775 1,0 = 0,41 м,
2 2
Висота прямокутної частини:
V 1
h h1 5,0 – 0,14 = 4,86 м,
a 2 3
3
де Vя - це об'єм добового запасу карамельного солоду, м .
Геометричні розміри бункера для рисової січки при а = 1,0 м і α=36°
будуть наступні:
Висота пірамідальної частини:
2 2
h1 = tg36 1,0 = 0,7265 1,0= 0,51 м,
2 2
Висота прямокутної частини:
V 1
h h1 2,0 – 0,17 = 1,83 м,
a 2 3
3
де Vя - це об'єм добового запасу рисової січки, м .
Повітряно-ситовий сепаратор(поз.7) розраховуємо, виходячи з
того, що на одну варку потрібно 10 т зернопродуктів. Отже, його
продуктивність повинна бути 10/1,5 = 6,7 т/год. Обираємо апарат ЗСМ-10.
Таблиця 2.22. - Характеристика повітряно-ситового сепаратора[10;12].
Марка ЗСМ-10
Продуктивність, т/год 8,3
Сумарна потужність електродвигуна, кВт 1,1
Габаритні розміри, мм
довжина 2700
ширина 2790
висота 2670
Маса, кг 1450
Норія для підіймання очищеного солоду (поз.1) повинна мати
потужність не менше магнітного сепаратора, тобто не менше 6,7 т/год.
Тому обираємо норію для зерна НЦГ-10 потужністю 10 т/год по
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
«важкому» зерну або 10*0,53/0,75 = 7,07 т по солоду.
Бункер для очищеного солоду (поз.12,13,14) повинен вміщувати не
менш як півгодинний запас потужності повітряно-ситового сепаратора,
тобто не менш як 4,2 т.
Отже, об’єм його повинен бути:
4,2 3
Vбунк.очищ.солоду = 1,1= 8,72 м .
0.53
Геометричні розміри бункера для очищеного солоду при а = 1,5 м і
куті відкосу α=30º будуть наступні:
Висота пірамідальної частини:
2 2
h1 = tg30 1 = 0,5773 1,5 = 0,62 м,
2 2
Висота прямокутної частини:
V 1
h h1 3,88 – 0,62 = 3,26 м,
a 2 3
Ваги автоматичні для очищеного солоду(поз.9) на одну варку
повинні мати потужність не менш як 4,2 т/год. Обираємо автоматичні
ваги марки ВАП-20-037(Д-20) потужністю 5 т/год. [10;12].
Дробарка мокрого помелу і дробарка несолодженої сировини
(поз.10,11) для подрібнення солоду і несолодженої сировини повинні
забезпечувати за 1,5-2 години роботи подрібненою сировиною одну
варку, Отже, продуктивність кожного з них повинна бути 10 т/год.
Обираємо для подрібнення солоду дробарку мокрого помелу марки
«Millstar System Lenz ML-40», а для подрібнення несолодженої сировини
молоткову дробарку . [10;12].
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.23. - Технічні характеристики дробарок Millstar System
Lenz
Назва характеристики ML-40
Засип, т 10
Продуктивність
40
помелу, т/год
Встановлена
98
потужність, кВт
3
Місткість бункера, м
40
повна
32
робоча
Маса, кг 10000
Габаритні розміри, мм
D 2600
H 5700
H1 900
H2 1300
H3 3500
H4 2100
H5 3800
Для подрібнення рису приймаємо молоткову дробарку ГТДРМ-07/55.
1. Технічна продуктивність по зерну, т/год - 1,6 -3
2. Встановлена потужність, кВт -55,0
3. Частота обертання молотків ротора, м/с - 80
4. Маса, кг, не більше 730
5. Габаритні размеры, мм,
- довжина 2100
- ширина 1500
- висота 1500.
Бункер для подрібненої несолодженої сировини (поз.15) повинен
вміщувати рисову січку для 1 варки, тобто при 30 % вмісті ячмінного
солоду в складі зернопродуктів місткість бункера становить:
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Vподр. рис 10 0,025 3 0,75 м³.
Мірник гарячої води (поз.30) для промивання хмелевої дробини.
3
Об’єм мірника визначаємо, виходячи с розрахунку 0,2 м на 1 т
затираючих зернопродуктів, тобто:
3
Vмірника = 0,2 · 10 = 2 м .
Мірник виготовляється циліндричної форми. При висоті 1,2 м
діаметр його буде:
2 4
D 2,12 м.
1,2 3,14
Заторний насос. (поз.17) Відповідно до режиму затирання заторна
маса із заторного котла повинна перекачуватись за 20 хвилин. З кожного
кілограму зернопродуктів отримуємо 3,0-3,5 л заторної маси. Об’єм
заторної маси із 10000 кг зернопродуктів відповідно:
Vзат.маси = 10000 * 3,0 = 30000 л.
Потрібна потужність насоса:
60
Qзат.насоса = 30000 = 90 000 л/год.
20
Приймаємо 2 насоса КМ80-50-200 потужністю 50 000 л/год,
потужністю 15 кВт (маса – 180 кг, габаритні розміри, мм: 740×350×400)
Насос для мутного сусла(поз.18) підбираємо за умови, що кількість
мутного сусла, що вертається на фільтраційний апарат, складає 10% від
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
загального об’єму заторної маси, а процес повернення відбувається
всього за 10 хвилин. Тоді продуктивність складе:
60
Qмут.суслов.насоса =30000 · 0,1 = 18000 л/год.
10
Приймаємо до встановлення 2 насоса марки К9–18 продуктивністю
9000 л/год.
Насос для вилучення дробини. (поз.18) Відповідно до продуктового
розрахунку із 100 кг зернопродуктів при варці Березневого темного пива
отримуємо 175,14 кг дробини. Отже, із одної варки дробини отримуємо:
10000
Gдробини = 175,14 = 17514 кг.
100
Для перекачки до роздаточного бункера дробина розбавляється
водою у відношенні 1 кг до 2 л води. Об’єм розбавленої дробини складає:
Vрозб.дробини = 17514 * 2 = 35 028 кг.
Спорожнювання фільтраційного апарату від дробини здійснюється
за 15 хв. За цих умов потужність насоса повинна бути:
60
Qнасоса = 35028 = 140 112 л/год.
15
Приймаємо насос СОТ 150М, продуктивністю 150 000 л/год
(потужність 45 кВт, маса – 437 кг, габаритні розміри, мм: 2010×700×640).
Сусловий насос. (поз.18) Відповідно до режиму варки сусла з
хмелем перекачка охмеленого сусла із сусловарильного апарату
відбувається протягом 30 хвилин. Об’єм сусла, складає 633,19 л на 100 кг
переробляючих зернопродуктів. Отже, із одної варки отримуємо сусла:
633,19
Vсусла = 10000 = 63319 л.
100
Розрахункова потужність насоса повинна бути:
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 77
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
60
Qсусл.насоса = 63319 = 126638 л/год.
30
Для перекачки охмеленого сусла використовують насоси типу СОТ
– відцентрові, багатоступінчасті, консольного типу, що призначені для
подачі води і інших незабруднених рідин температурою до 105°С.
Приймаємо насос СОТ 150М, продуктивністю 150 000 л/год
(потужність 45 кВт, маса – 437 кг, габаритні розміри, мм: 2010×700×640).
Теплообмінник(поз.29)
Продуктивність теплообмінника повинна відповідати продуктивності
гідроциклона. Встановлюю теплообмінник марки СНРМ 250
3
продуктивністю 25м /годину (габаритні розміри: 750×2900×2000).
Таблиця 2.24 – Специфікація технологічного обладнання
Номер
Тривалість
позиції на Потужність
№ Найменування, марка Технічна роботи Приміт-
апаратурно- К-ть електродви-
п/п обладнання хар-ка двигуна, ки
технологіч- гуна, кВт
год/добу
ній схемі
1 2 3 4 5 6 7 8
2 Продуктивність 10 5.4 –
Норія для 50000 кг/год по
1 1 піднімання сировини важкому зерну,
НГЦ-50 35000 кг/год по
солоду
3 Повна вмістимість – – –
Бункер для світлого 3
2 5 28 м
солоду
3000х3000х3910
1 Повна вмістимість
Бункер для темного 3
3 3 15 м
солоду
2000х2000х4300
1 Повна вмістимість
Бункер для 3
4 4 5 м
карамельного солоду
1000х1000х5210
1 Повна вмістимість – – –
3
5 6 Бункер для рису 2 м
1000х1000х2430
1 Продуктивність 1,1 - Маса
Повітряно-ситовий 8,3 т/год 1450 кг
6 7
сепаратор ЗСМ-10 Габаритні розміри
2700×2790×2670
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 78
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.24.
1 2 3 4 5 6 7 8
Норія для 1
підіймання Продуктивність
7 1
очищеного солоду 10000 кг/год.
НЦГ-10
2 Продуктивність 0,7 - -
Ваги автоматичні 5000кг/год
8 9
ВАП-20-037(Д-20) Габаритні розміри
900×750×800
1 Продуктивність 98 1 -
Солодробарка 40 т/год
9 11 «Millstar System Lenz Габаритні
ML-40» розміри
2600×5700
1 Продуктивність 11 4,6 Маса
Молоткова
1600 кг/год 2420 кг
10 10 дробарка
2100х1500х1500
ГТДРМ-07/55
мм
1 Повна - - -
Бункер для
11 15 вмістимість 0,75
подрібненого рису 3
м
2 Вмістимість 7,5 8 -
12 19 Заторний апарат 3
70 м
1 Площа 27,5 4 -
фільтрації,
Фільтраційний 2
13 20 50,2 м
апарат Lauter Tun D = 8000 мм,
Н = 5250 мм.
1 Вмістимість 5
Бункер дробини 3
14 21 3,3 м ,
Barley Corn Tank
Н = 3100 мм.
Ємкість для 1
D = 700 мм, Н =
15 31 задавання хмелю Hop
1100 мм.
Mash
Енергозберігаюча 1
2
16 23 колонка F=5 м
1 Частота оберту 1,1
Роторно-
17 26 ротору 1400
пульсаційний апарат
об/хв..
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.24
4 6 7 8
1 2 3 5
1 Вмістимість 7,5 8
Сусловарильний 3
70 м
18 25 апарат Wort Kettle
D-6600 мм, Н -
Tank
6000 мм.
Збірник промивних Повна - - м
19 30 3
вод вмістимість 2 м
2 Габаритні 15 2,9 Маса
Заторний насос
20 17 розміри 180 кг
КМ80-50-200
740×350×400
3
2 Подача 9м /год, 3 0.6 –
Насос мутного
21 18 напір 18м.вод.ст.
сусла КМ 9/18
1 Подача 45 0.9 Маса
3
150м /год, напір 437 кг
Насос для
18м.вод.ст.
22 18 видалення дробини
Габаритні
СОТ 150М
розміри
2010×700×640
1 Подача 45 1.8 Маса
3
150м /год, напір 675 кг
Насос для сусла 18м.вод.ст.
23 18
СОТ 150М Габаритні
розміри
2010×700×640
Гідроциклонний 1 3 4
Габарити D =
апарат W
24 27 5000мм
D0000
Н = 4950мм.
-V80
1 Продуктивність – 4 –
3
25м /год
Теплообмінник
25 29 Габаритні
СНРМ 250
розміри
750×2900×200
2.10. Розрахунки складських приміщень
Склад солоду, рису. Цей склад розраховується на двохмісячний запас при
2
умові зберігання солоду в мішках. Навантаження на 1 м площі
приймається 1200 кг. З врахуванням проходів і обслуговування площа
складу збільшується на 50 %.
G n * К
S = зап пр , (2.5)
nроб * g g
Арк.
КРБ23.ТБВ94.43.00 000ПЗ 80
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
G - річна потреба в зернопродуктах, т;
nзап - кількість місяців на які запасають сировину;
К пр - коефіцієнт, що враховує необхідну для проходів площу складу
nроб - кількість робочих місяців на заводі, nроб =11,33
g g - питоме навантаження на перекриття складу, т/м²
Склад солоду:
15255,5 2 *1,5 2
S = 3366 м
11,33*1,2
Склад рисової крупи:
384,4 2 *1,5 2
S = 84,82 м
11,33*1,2
Склад хмелю. Склад хмелю повинен вміщати річний запас і
2
визначається із розрахунку 400 кг на 1 м з врахуванням 50 % вільної
площі для переміщення електропогрузчика.
123,5 2
Sх = *1,5 463,125 м .
0,4
2.11 Розрахунок витрати води і стоків [10;12].
Витрата гарячої води
Гаряча вода витрачається в процесі приготування пивного
сусла:
на затирання зернопродуктів;
для заливання сит фільтраційного апарату ;
дла промивання солодової дробини;
для промивання технологічного обладнання ,
трубопроводів і КЕГ для пива.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 81
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрата води на затирання . У середньому приймають 4 м³ на
кожну тону зернопродуктів :
48 · 4 = 192 м ³ ,
де 48 – добова переробка зернопродуктів , т.
Витрата води для заливання сит фільтраційного апарату .
Визначають по об´єму підситового простору . У фільтраційному
апараті площа фільтрації становить 50,2 м² , а висота підситового
простору 0,1 м.
Добова витрата води для заливки сит становитиме :
50,2 · 0,1 · 5,0 = 25,1 м ³ ,
Витрата води для промивання зернової дробини становить 50%
головного наливу , тобто
192 · 0,5 = 96 м ³
Витрата гарячої води на миття обладнання варильного
відділення
У варильному відділенні промивці підлягають 5 апаратів : 4
апарати заторно-варильного порядку і хмелевідокремлюючий апарат.
Звичайно , кожен апарат промивають протягом 5 хвилин при витраті
води 2,5 м ³/год на 1 апарат після кожного затору. Для промивки
цього обладнання на добу необхідно води :
Витрата води для промивання суслопроводів визначається з
умови, що вони промиваються після кожної варки протягом 10
хвилин з витратою води 2,5 м ³/год, що становить :
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрата води на миття обладнання для відстоювання і
охолодження сусла / гідроциклонний апарат і пластинчатий
теплообмінник / розраховуємо за тими умовами , що і обладнання
варильного відділеня :
Витрата гарячої води на інші потреби приймаємо 0,4 м ³ на
тону переробляючих зернопродуктів , тобто
0,4 · 48 = 19,2 м ³
Витрата холодної води .
Холодну воду використовують для розбавлення солодової і
хмелевої дробини перед перекачкою її у бункер для дробини , для
охолодження сусла перед бродінням , для промивки дріжджів , для
миття пляшок і КЕГ, для миття технологічного обладнання і
підлоги у промислових підприємствах.
Витрата води для розбавляння солодової дробини .Приймаємо
з розрахунку розбавлення її 4 м³ на 1 т зернопродуктів . Тоді
добова потреба води становитиме :
48 · 1,2 · 4 = 230,4 м³.
Витрата води для розбавлення хмелевої дробини з
урахуванням 4 разового розбавлення її об´єм становитиме:
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
1х48 = 48 м³.
Витрата води для охолодження сусла . У водяній секції сусло
охолоджується до 25 °С , а вода нагрівається з 20 °С до 45 °С /у
літку/. Необхідну кількість води розраховуємо за формулою :
W = Vг.с. · Сг.с. · (90-25) ,
С (45-25)
де Сг.с. і С - відносна теплоємність відповідно сусла і води , к
Дж /(кг К);
V г.с. об´єм сусла охолодженого за добу.
Віденське - 633,19л.
Львівське світле-596,79л.
Березневе темне – 486,54 л.
633,19·0,5+596,79·0,25 + 486,54·0,25 = 587,44 л
Підставивши значення у формулу одержимо :
Витрата води на миття варильного обладнання визначаємо за
умови 5 хвилинної промивки кожного апарату при витраті 2,5 м³/год
після кожного затирання :
Витрата води на миття гідроциклонного апарату і пластинчато
го теплообмінника для охолодження сусла визначаємо за умови 5
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 84
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
хвилинної промивки апарату після охолодження сусла кожної варки
при витраті 2,5 м³/год :
Витрата води на миття суслопроводу. При тому ж нормативі
суслопровід промивають кожного разу на протязі 10 хвилин :
Таблиця 2.25– Загальні витрати води варильного цеху
Технологічна операція Добова витрата
3
води, м
Затирання зернопродуктів 192
Заливка сит фільтраційного апарата 25,1
Промивання дробини 96
Миття обладнання варильного відділення 5,8
Промивання суслопровода 2,5
Розведення солодової дробини 230,4
Розведення хмелевої дробини 48
Охолодження гарячого сусла 1,8
Інші потреби 19,2
Всього 620,8
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 85
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.26 – Витрата води
Джерело Викиди в стоки,
3
водопостачан м /доб, за
ня і добова категоріями
3
потреба, м
I II III IV
Затирання 60 192 192 19
зернопродуктів 2
Заливка сит 70 25,1 25,1
фільтраційного
апарата
Промивання 70 96 96 36 60
дробини
На охолодження 20 1,8 - 1,8 - - 1,8 - - - - - -
гарячого сусла
Інші потреби 20 19,2 0,3 33,1 - - - - - 33, 0,3
1
Миття обладнання 20 5,8 5,
варильного 8
відділення
Промивання 30 2,5
суслопровода
Розведення 50 230,
солодової дробини 4
Розведення 40 48
хмелевої дробини
Всього - - 620, 0,3 - - - - - - - - - -
8
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 86
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Технологічна операція
періоди період періоди періоди період період
чний ичний чний чний ичний ичний періоди період Режим забору води
чний ичний 0
Температура споживаної води, С
3
Добова витрата води, м
водопровідна
артезіанська
відкрите
оборотна Використовуєть
ся вториннно,
3
м /доб
Відхід з продуктом чи відходом
період Режим виходу
ично стоків
2.12 Розрахунок витрат пари[10;12].
Витрати пари у варильному відділені наведені в таблиці
Таблиця 2.27– Загальні витрати пари
Технологічна операція Добова витрата пари, кг
Підігрів води на затирання 4060,8
Кип´ятіння несолодженої частини затору 1333,58
Підігрів води для фільтраційного апарата 85,176
Підігрів води на промивання солодової
5358,53
дробини
Підігрів сусла до кипіння 5953,86
Випаровування води із сусла 6446,63
Всього 22269
На стерилізацію сусла приймаємо тиск пари 0,5 МПа, температура
0
133 С, добова витрата пари 40 кг, годинна 0,5 кг, добова кількість
конденсату 40 кг. На пропарку трубопроводів діаметром 50 - 80 мм
витрату пари приймаємо 0,2 - 0,4 кг / м і тиску 0,05 МПа. Витрати пари
наведені в табл. 2.28.
Таблиця 2.28 – Витрата пари
Технологічна Параметри Витрата
операція пари пари, кг
Стерилізація 0,5 133 80 40 0,5 80 0,5 40
сусла
Пропарювання 0,05 120 60 30 0,4 - - -
трубопроводів
Всього 0,55 253 140 70 0,9 80 0,5 40
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 87
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Тиск, МПа
0
Температура, С
Тривалість споживання
пари протягом доби, год
добова
годинна
Маса конденсату пари,
кг
Тривалість відділення
конденсату протягом
доби, год
Добова кількість
конденсату, кг
2.13 Розрахунок витрат холоду[10;12].
У технологічному процесі холод витрачається для охолодження
сусла до температури бродіння.
Розрахунок холоду для охолодження сусла
о
У пластинчастому теплообміннику сусло охолоджується до 30 С
о
водопровідною водою, а від 30 до 6 С - розсолом. З 10 т зернопродуктів,
які переробляються на добу, виходить 280434 л сусла з масовою часткою
сухих речовин у початковому суслі:
W 11 0.5 12 0.25 14,5 0.25 12.13%.
При питомій теплоємності сусла 3,87 кДж і щільності сусла 1,046 кг
о
/ л для охолодження його від 30 до 6 С має бути відведено тепла:
Q 280434 1.046 3.87 (30 - 6) 27244859 кДж
2.14. Розрахунок витрат електроенергії [10;12].
З досить високою точністю для заводу потужністю 8,0млн. пива за
рік витрати електроенергії на технологічні потреби можуть бути прийняті
за нормами технологічного проектування 100 кВтгод на кожні 1000 дал
товарного пива [2, с.198].
При випуску за добу 24768 дал пива потреба в електроенергії складе:
Е = Е1 Vдоб /1000 = 100 24768 / 1000 = 2476,8 кВтгод,
де Е1 – норма електроенергії на 1000 дал товарного пива, кВтгод;
Vдоб – добовий випуск товарного пива, дал.
При максимальному погодинному споживанні (12%) електроенергії
затратиться:
Егод = Е 0,12 = 2476,8 0,12 = 297,216 кВтгод.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 88
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.15 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо
їх використання
Пивна та хмелева дробина
На 100 кг засипу припадає близько 110-130 кг дробини з 70-80%-
вологістю, або (округлено) 20 кг/гл товарного пива (див. Розд. 3.3.5).
Отже, вважатимуться, що щорічно утворюється близько 200 т
дробини на 10 000 голів товарного пива (4 т на тиждень).
Звичайно, непогано було б продати всю цю дробину на корм
худобі. У деяких місцевостях це вдається, оскільки дробина є цінною
кормовою добавкою, але існують області, де сільське господарство не
розвинене або воно не потребує дробини. Багато фермерів не готові її
брати, особливо влітку. Сушити дробину, підвищуючи цим її збереження,
має сенс лише тому випадку, якщо потім можна продати дробину в 4-5
разів дорожче, але це ускладнює завдання по її збуту.
Хмелева дробина, навпаки, не є темою для обговорення.
Натуральний шишковий хміль в даний час майже не застосовується, і
навряд чи можна знайти пивоварне підприємство з хмелеотделителем
(через велику трудомісткість процесу і втрат хмелю). Якщо все ж
шишковий хміль застосовується, то його подрібнюють, і він потрапляє у
суспензії.
Банки і мішки з фольги, в яких поставляється хмелевий екстракт
або гранули, потрапляють у відходи; іноді їх частково повертають
постачальникам.
Білковий осад
Суспензії найчастіше осідають у вірпулі у вигляді конуса і рідше - у
вигляді шламу з сепаратора або білкового відстою з відстійного чана. У
будь-якому випадку суспензії ще містять сусло, яке можна витягти. На
більшості півоварних підприємств суспензії, що містять сусло,
перекачують у фільтраційний чан, щоб отримати сусло і одночасно
відокремити багаті білком суспензії, що мають велику харчову цінність
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 89
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
для худоби. За відсутності бажання витягувати із суспензій сусло, що має
знижену якість, ці суспензії просто додають до пивної дробини[1;9]..
2.16 Контроль виробництва і управління якістю продукції.
Таблиця 2.29 – Схема технологічного контролю технологічних
процесів
Стадія Об’єкт Контрольований Частота і Регламен- Хто контролює
процесу контролю параметр спосіб тований і в якому
контролю норматив документі
реєструються
результати
1 2 3 4 5 6
Колір, запах, При Змінний хімік,
смак надходженні, в обліковому
Згідно ГОСТ
згідно з журналі
29294-92
діючим
стандартом
Вологість При Змінний хімік,
прийманні, в обліковому
згідно з 4,5-6% журналі
діючим
стандартом
Солод
Екстрактивність При Змінний хімік,
прийманні, в обліковому
згідно з 76-79% журналі
Приймання
діючим
стандартом
Склоподібність При Змінний хімік,
надходженні, в обліковому
просвічування 3-10% журналі
м на
діафоноскопі
Ячмінь Колір, запах При Змінний хімік,
надходженні в обліковому
на завод у Згідно з журналі
кожному ДСТУ 3769
вагоні чи
автомобілі
Подрібнення Помел Контроль При Дрібна крупка Змінний хімік,
помелу встановленні 30-45%; в обліковому
вальців крупна крупка журналі
солододробарок 12-20%;
та наступній їх борошно 40-
перевірці; 45% (залежно
Ситовий аналіз від фільтрува-
ння)
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 90
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Продовження таблиці 2.29
1 2 3 4 5 6
У кожному Змінний хімік,
0
заторі. 50-77 С в обліковому
Температура Термометр ТС-4, (залежно від журналі
затирання межа способу
вимірювання 1- затирання)
Затирання Затір 0
100 С
У кожному Повне Змінний хімік,
Повнота заторі. оцукрювання в обліковому
оцукрювання Йодокрохмальна журналі
проба
Масова частка У пробі від Згідно з дію- Змінний хімік,
сухих речовин кожної варки. чим в обліковому
Цукроміром стандартом журналі
Кислотність Титрометрично Не більше 2- Змінний хімік,
3 (у мл 1н в обліковому
розчину журналі
Кип’ятіння
Охмелене NaOH на 100
сусла з
сусло мл сусла)
хмелем
Колір У кожній варці. Згідно з Змінний хімік,
Візуально стандартом в обліковому
журналі
Якість Візуально Змінний хімік,
фільтрування в обліковому
журналі
Освітлення Гаряче Освітлення, Постійно, Повна Змінний хімік,
сусло якість зависів кожна варка прозорість в обліковому
гарячого сусла журналі
2.17 Заходи щодо охорони довкілля
Стічні води пивоварних підприємств
Води, що відводяться після використання у виробничій та
господарсько-побутовій діяльності людини, називаються стічні.
Неочищені стічні води пивобезалкогольних підприємств можуть бути
джерелом забруднення поверхневих та підземних вод. Від підприємств
відводяться стічні води трьох видів: виробничі, побутові та атмосферні.
Виробничі стічні води відводяться або загальним потоком, або
декількома залежно від виду забруднюючих речовин та його
концентрації. Побутові стічні води зазвичай відводяться окремо від
виробничих стоків. Спільне відвідання можливе, якщо виробничі стоки
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 91
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
піддаються біологічному очищенню. Атмосферні стічні води відводяться
з території підприємства в залежності від ступеня їх забруднення
окремою системою каналізації або поєднуються з виробничою
каналізацією.
Взагалі, каналізацією називають комплекс інженерних споруд, що
забезпечують відведення за межі підприємства забруднених стічних вод,
а також їх очищення перед скиданням у водойми[1;9].
2.18 Компонування головного виробничого корпусу
Варильне цех пивзаводу розташований на двох поверхах, до нього
відноситься відділення підготовки зерна, що розташоване на чотирьох
поверхах та варильне відділення, що знаходиться на двох поверхах.
Для забезпечення самопливу зернопродуктів обладнання відділення
підготовки зерна знаходиться одне над одним по висоті всих чотирьох
поверхів. Варильні апарати розташовують на другому поверсі
виробничого корпусу. Варильне відділення повинно знаходитися по
сусідству з відділенням підготовки зерна.
Варильні апарати встановлюють, як правило, у два ряди вздовж
поздовжніх стін з відстанню між апаратом і стіною 0,4-0,8 м, між
обладнання 1м та головним проходом 1,5-1,8м. Для зручності
обслуговування апаратів спускний штуцер конічного днища
розташовують на висоті 1,5м від підлоги. Фільтраційний апарат та
гідроциклон розміщують на майданчик, що знаходиться вище від другого
поверху на 1м, який кріплять на колонах .
Якщо обслуговуючий майданчик не перекриває повністю
приміщення варильного відділення передбачають огорожу.
Насоси повинні бути розташовані в безпосередній близькості від
варильних апаратів, тому розміщаємо їх на первому поверсі під
апаратами.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 92
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Бункери з подрібненим зерном розміщують на опорних стойках на
першому поверсі. Дробарки розташовуються на другому поверсі.
Приміщення відділення проектують без горища. Вікна повинні бути
навпроти проходів між варильними апаратами. Варильне відділення
обладнується припливно-витяжною вентиляцією з п'ятикратним
повітрообміном.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 93
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3 БУДІВЕЛЬНА ЧАСТИНА
Варильне відділення розташоване чотирьохповерховій будівлі
підприємства. Висота першого поверху 4,8 м. другого 7,4 м третього та
четвертого по 5 м. Ширина будівлі 15 м, довжина будівлі 24 м. На
першому поверсі розташоване машинне відділення, де знаходяться
насоси та приводи апаратів. На другому поверсі розташований варильний
порядок, апарати якого вмонтовані та закріпленні у міжповерхове
перекриття між першим та другими поверхами. Також на другому поверсі
розташовані кабінет начальника відділення та операторська. На третьому
поверсі знаходиться бункер для білкового осаду, збірник сусла, два
пластинчастих теплообмінника та збірник промивної води. На четвертому
поверсі розташований гідроциклонний апарат та енергозберігаюча
колона. Енергозберігаюча колона та гідро циклонний апарат вмонтовані в
перекриття між третім та четвертим поверхами.
Міжповерхові перекриття виконанні монолітним залізобетонним
литтям. Покрівля складається з залізобетонної плити, пароізоляції,
утеплювача полістерола, цементно-піщаного розчину та двох шарів
наплавленого руберойду.
Стіни будівлі виготовлені з цегли повнотілої , несучі стіни
товщиною 510 мм., перегородки – 125 мм. Фундамент під стіни –
стрічковий, бутобетоний, глибина залягання 1,5 м. Фундамент під колони
стовпчатий, стаканного типу, глибина залягання 1,8 м.
Підлога на всіх поверхах покрита керамічною плиткою. Вікна з
дерева, двохстулкові, розпашні, підвіконна дошка з дерева, віконний блок
–
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Труба А.А. Лит. Лист Листов
Провер. Осипенкова І.І.
БУДІВЕЛЬНА ЧАСТИНА 94
Консульт.
Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ
Утверд. ОсипенковаІ.І.
склопакет. Ширина віконного отвору 1.2 м., висота на другому
поверсі 4.6 м. на першому, третьому та четвертому по 3,2 м. Дверні
проєми перекриваються залізобетонними перемичками. Двері дерев’яні.
Сходи багатомаршеві, сходинки та косоури залізобетонні, поручні
стальні. Ліфт пасажирський, вижимний, з електричним приводом.
Інженерні системи відділення
У будівлях використовують природнє освітлення через вікна, крім
відділень, які потребують штучного освітлення. Вентиляція приміщень
приточно-витяжна, механічна і природна.
Викид виробничих та побутових стоків передаються на
каналізаційно-очисні споруди.
Джерелами тепла є власна котельна заводу, що працює на
природному газові. В будівлях запроектоване центральне парове
опалення з тиском пари на приладах 2 атм., в якості нагрівальних
приладів встановлені регістри зварені з цільнотянутих труб.
Водопровідна мережа в пивзавод проектується із чугунних
водопровідних труб діаметром 150 мм. В місці врізання в існуючу мережу
влаштовується водопровідний колодязь з запірною арматурою.
Каналізаційна мережа запроектована і побудована із керамічних
каналізаційних труб діаметром 300 мм.
Лист
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 95
Зм. Лист № документа Підпис Дата
4 ОХОРОНА ПРАЦІ
4.1. Охорона праці на харчових підприємствах
Відповідно до статті 28 Закону України "Про охорону праці",
пункту 8 Положення про Міністерство соціальної політики України,
затвердженого постановою Кабінету Міністрів України від 17 червня
2015 року № 423 (зі змінами), затверджені Правила охорони праці для
працівників виробництва солоду, пива та безалкогольних напоїв[15]..
Ці Правила поширюються на всіх суб’єктів господарювання
незалежно від форм власності та організаційно-правової форми, які
здійснюють діяльність, пов’язану з виробництвом солоду, пива,
безалкогольних та слабоалкогольних напоїв, мінеральних та питних вод.
Вимоги цих Правил є обов’язковими для виконання роботодавцями
та працівниками при виробництві солоду, пива (в тому числі і при
експлуатації мініпивоварень з виробництва пива, призначених для барів,
ресторанів, кафе і невеликих виробництв), безалкогольних та
слабоалкогольних напоїв, мінеральних та питних вод.
Ці Правила встановлюють вимоги до безпечного виконання робіт у
технологічних процесах виробництва солоду, пива, безалкогольних та
слабоалкогольних напоїв, мінеральних та питних вод.
Необхідно забезпечити безпечні і нешкідливі умови праці
відповідно до настанов Конвенції 1981 року про безпеку й гігієну праці та
виробниче середовище (ратифікованoї Законом України "Про
ратифікацію Конвенції Міжнародної організації праці № 155 1981 року
про безпеку й гігієну праці та виробниче середовище"), Законів України
"Про охорону праці", "Про забезпечення санітарного та епідемічного
благополуччя населення"[15].
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Труба А.А. ОХОРОНА ПРАЦІ Лит. Лист Листов
Провер. Осипенкова І.І. 96
Консульт.
Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ
Утверд. ОсипенковаІ.І.
Загальних вимог стосовно забезпечення роботодавцями охорони
праці працівників, затверджених наказом Міністерства надзвичайних
ситуацій України від 25 січня 2012 року № 67, зареєстрованих у
Міністерстві юстиції України 14 лютого 2012 року за № 226/20539
(НПАОП 0.00-7.11-12), цих Правил.
Для зниження небезпек та ризиків негативного впливу небезпечних
та шкідливих факторів на здоров’я та життя працівників на підприємстві
роботодавець повинен:
-забезпечити функціонування системи управління охороною праці
відповідно до статті 13 Закону України "Про охорону праці";
-розробити та запровадити методику(и) ідентифікації небезпек та
оцінювання ризиків по всіх ланках виробничих процесів та робочих
місць. Щодо небезпек та ризиків необхідно визначити можливий
негативний вплив небезпечних та шкідливих факторів на працівників,
шляхи та методи, якими на підприємстві знижуються ризики їх впливу на
працівників до соціально обґрунтованого та економічно досяжного рівня.
Ідентифікацію небезпек та оцінку ризиків необхідно переглядати при
появі та виявленні нових джерел небезпек до прояву їх негативного
впливу на працівників;
-затверджувати нормативні акти про охорону праці, які діють на
підприємстві, відповідно до Порядку опрацювання і затвердження
власником нормативних актів про охорону праці, що діють на
підприємстві, затвердженого наказом Державного комітету України по
нагляду за охороною праці від 21 грудня 1993 року № 132,
зареєстрованого у Міністерстві юстиції України 07 лютого 1994 року за
№ 20/229. [15].
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 97
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4.2.Вимоги безпеки під час виробництва пивного сусла у
варильному відділенні
Дроблення солоду та інших зернопродуктів повинно здійснюватися
в умовах герметизації дробарок. Огородження, які перешкоджають
доступу в зону розмелювання зерна, повинні бути зблоковані з приводом.
Пеpед завантажувальною воронкою подрібнювача у місцях зсипання
^одукту (течка, лоток, бункер тощо) повинні бути встановлені магнїтнї
уловлювачі. Під час експлуатації магнітних уловлювачів слід враховувати
вимоги пунктів 12¬14 розділу VZ цих Правил. Вальцеві дробарки,
солододробарки і бункери для подрібненого солоду повинні за
встановленим графіком очищуватися від борошняного пилу і
забруднення. Подpiбнювальне i pозмелювальне устаткування має бути
зблоковано з приводом іншого устаткування, що є складовою частиною
механізованої лінії для запобігання завалам горючої подрібненої
сировини у разі аварійного зупинення одного з устаткувань поточної
лінії. Привід подpiбнювального i pозмелювального устаткування повинен
бути обладнаний блокувальним пpистpоєм, що унеможливлює пуск
устаткування при відкритих накривках (люках) подрібнювачів і
вальцевих станків та вимкненій місцевій витяжній вентиляції.
Завантажування подрібнювальних і вальцевих машин повинно бути
механізовано. Завантажувальні воронки мають бути заввишки не менше
ніж передбачено конструкцією відповідних машин. Гнучкі шланги, які
застосовуються для транспортування цукру, солоду, мають бути виконані
у вигляді металорукава рукава з електропровідної гуми або гумового
рукава з металевою опліткою, які підлягають заземленню. Ємності для
збирання розмеленого продукту повинні бути герметично з’єднані з
подрібнювачами і млинами. На паровому трубопроводі перед заторною
посудиною, сусловарильним і відварювальним апаратами повинні бути
встановлені автоматичний редукційний пристрій, манометр і запобіжний
клапан. [13;14;15;16].
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 98
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Заторна і фільтраційна посудини, сусловий і відварювальний
апарати обладнуються витяжними трубами і освітлюються всередині
стаціонарними світильниками напругою не вище 12 В у
вологозахищеному виконанні з металевою сіткою.
Стан технологічного процесу в сусловарному апараті повинен
контролюватися через оглядові вікна в розсувних огородженнях на
кришці апарата. Корпуси заторного, сусловарного апаратів, фільтраційної
посудини, ємності для гарячої води повинні бути теплоізольовані.
Ємності для гарячої води повинні бути обладнані блокуванням від
переливу. Рамні фільтрпреси повинні бути обладнані пристроєм для
механічного затискання рам. Віджим набору рам фільтрпреса можна
робити, попередньо переконавшись у відсутності тиску в фільтрі. Мийка
фільтраційних серветок повинна здійснюватися в мийних машинах. При
інших конструкціях фільтрпресів необхідно керуватись вказівками
заводу-виготовлювача обладнання. Сепаратори повинні бути забезпечені
справними гальмами, обслуговування яких проводиться за встановленим
графіком. При появі вібрації, стуку, різкого коливання кількості обертів
(по тахометру) сепаратор повинен бути негайно зупинений і не вмикатися
до усунення неполадок. Над сепараторами повинна бути встановлена таль
для підйому деталей і вузлів сепаратора під час ремонту або
профілактики. Після капітального ремонту сепаратори повинні
піддаватися технічному огляду та випробуванню, результати яких
повинні заноситися в спеціальний журнал. Ремонт барабана сепаратора
проводиться на підставі декларації відповідності матеріально- технічної
бази роботодавця вимогам законодавства з питань охорони праці та
промислової безпеки відповідно до постанови Кабінету Міністрів
України від 26 жовтня 2011 року № 1107 «Про затвердження Порядку
видачі дозволів на виконання робіт підвищеної небезпеки та на
експлуатацію (застосування) машин, механізмів, устатковання
підвищеної небезпеки».
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 99
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Зберігання хмелю
1. Хміль та продукти з нього, запакованоні у мішки, балони або
металеві циліндри, мають зберігатися у сухих темних добре
вентильованих приміщеннях на стелажах. Зберігання сторонніх речей у
складі не дозволяється.
2. Ґранульований хміль зберігається у ящиках з установленням їх на
стелажах не більше восьми одиниць за висотою.
3. Стелажі з хмелем мають бути на відстані від стін, стель, підлоги
не менше 0,250,3м, від електросвітильників, електроустаткування та
повітроохолоджувачів - не менше 1,0 м.
4. Транспортна та пішохідна зони на складах розділяються
бар’єрами для унеможливлення потрапляння працівників на шляхи
транспортування. У місцях, де установка таких бар’єрів неможлива через
специфіку виробничих процесів, наноситься горизонтальна або
встановлюється вертикальна розмітка з установкою відповідних дорожніх
знаків.
5. Пішохідні шляхи, якщо вони проходять поблизу зберігання
продукції на стелажах, ярусах, рядах заввишки більше 3 м, мають бути
захищені від падіння предметів з висоти. Для входу/виходу до/зі складів
та інших приміщень, де переміщуються навантажувачі, передбачаються
окремі двері для пішоходів. Використовувати для проходу ворота
заборонено[15;14]..
Мікроклімат підприємства[14].
Показники, що характеризують мікроклімат на робочих місцях,
поділяються за категоріями проведених робіт (Іа, Іб, ІІа, IIб, III) і
представлені в таблиці 4.1.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 100
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 4.1-Оптимальні показники мікроклімату на робочих місцях
виробничих них
Кате Оптимальні нормативні параметри метеоумов
горія 0
Температура, С Вологість Швидкість
Відділення важк Теплий Холодний , % руху повітря
період період (хол і/тепл),
м/с
Варочне відділення
IIа 20-22 19-21 60-40 0,2/0,3
4.3. Небезпеки, що виникають на пивоварному заводі, та способи їх
усунення.
Є низка небезпек, які виникають на пивоварному заводі. Ось деякі з
цих небезпек:
Робота в обмеженому просторі:
Більшість пивоварних заводів дійсно мають обмежені місця або
місця для роботи. Ці місця часто мають надзвичайно жарке та газоподібне
середовище, що призводить до дефіциту кисню. Є також механічні
мішалки, які дуже гарячі, щоб стояти поряд із ними. Ось чому в цих
місцях більше шансів задухи чи печіння.
Власники повинні інформувати своїх співробітників про закриті
приміщення на заводі, про те, як зберегти їх у безпеці. Роботодавці
повинні переконатися, що:
Спеціальні процедури ізоляції повинні бути введені, щоб
залишатися у безпеці.
Розробити правила, які дають змогу співробітникам відвідувати ці
обмежені місця без належних захисних терміків.
Переконайтеся, що ефективна рятувальна команда для зниження
ризику втрати життя[13;14]..
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 101
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Випускання небезпечної енергії:
Є багато металевих, пластикових та інших машин, пов'язаних з
насосним, гідравлічним та пакувальним обладнанням, які випромінюють
небезпечну енергію та промені. Ці промені можуть викликати різні
шкірні захворювання або можуть викликати рак через його електронні
промені.
Щоб запобігти цим променям, керівництво має включати програми
навчання, щоб навчити робітників тому, як використовувати засоби
забезпечення безпеки та як слід надавати першу допомогу у разі
нещасного випадку.
Підйом сировини за допомогою вантажівок:
Сировина та обладнання, що використовуються для машин, є
надзвичайно небезпечними, оскільки вони також випромінюють
негативну енергію при наближенні до тіла. Є певні метали, які мають
надзвичайно небезпечні та ракові частинки. Якщо через будь-який збій з
вантажопідйомними або вантажними машинами на упаковку вплинула
упаковка, можливо, що контакт цих частинок з руками або частиною тіла
може призвести до інфекційних захворювань.
Щоб уникнути цих нещасних випадків, співробітники повинні
переконатися, що підйомно-навантажувальні машини повністю
функціонують і в них відсутні механічні несправності.
Небезпечні хімічні речовини для дезінфекції:
Існує також багато сильних хімікатів, які використовуються для
санації броварника. Ці хімічні речовини, при дотику без рукавичок,
можуть бути небезпечними. Є шанси раку шкіри через ці хімічні
речовини або рішення.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 102
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Ось чому має бути розуміння того, як використовувати рукавички
та інше чи носити щось ще для захисту.
Ходити мокрими підлогами:
Це найпоширеніша небезпека у всьому світі. Це щоб не ходити і не
пересуватися мокрою підлогою. Якщо якийсь співробітник випадково
прослизне, він може впасти на якесь гаряче обладнання, що горить.
Роботодавці повинні стежити, щоб таблички з написами суворо
дотримувалися.
Управління тепловими небезпеками:
Гарячі гази та повітря від пальника можуть спричинити опік тіла
через надзвичайно високі температури.
Тому необхідно носити належні ізоляційні терміки, щоб уникнути
опіків[13;14]..
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 103
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ВИСНОВКИ І РЕКОМЕНДАЦІЇ
В кваліфікаційній роботі бакалавра розглянуто виробництво пива
пивзаводу продуктивність якого становить 8 млн дал/рік.
Застосування роторнопульсаційного апарату дозволить досягти
наступних ефектів:
покращення розчинності компонентів гранульованого хмелю
та ізомеризації гірких кислот;
збільшення поверхні взаємодії фаз та інтенсивного
екстрагування;
зменшити собівартість продукту, а також покращити його
якісні характеристики;
відбувається кращий розподіл часток хмелю по всьому об'єму
сусла, що призводить до зниження ймовірності їх пригорання
до стін перколятора сусловаркового котла;
скорочення часу кип'ятіння сусла з хмелем у сусловарковому
казані значно знижує ймовірність його карамелізації,
виключаючи появу додаткового відповідного аромату.
Удосконалення технології хмелення пивного сусла полягає в його
кип'ятінні з екстрактом протягом 1 год, який вносили в дві стадії: 50% в
момент закипання сусла- для екстракції гірких кислот, та 50 % за 30 хв до
кінця кип'ятіння - для вилучення ароматичних речовин.
Енергозбереження в харчовій галузі – один із найбільш важливих
факторів, який сприяє підвищенню конкурентоспроможності вітчизняних
товарів. Доведено, що впровадження у пивоварну промисловість
енергозберігаючих технологій дає змогу значно знизити собівартість
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ
Изм. Лист № докум. Подпись Дата
Разраб. Труба А.А. Лит. Лист Листов
Провер. .О сипенкова І.І. ВИСНОВКИ І 104
Консульт. РЕКОМЕНДАЦІЇ
Н. Контр. Кафедра ХТ, ЧДТУ
Утверд. ОсипенковаІ.І.
продукції і підвищити прибутки на підприємстві. Розглянуто наявні
способи зниження енерговитрат під час приготуваннія пивного сусла у
виробництві пива. Охарактеризовано заходи щодо збільшення
використання вторинних теплових енергетичних ресурсів.
Наведено техніко-економічне обгрунтування проекту і отримані
наступні економічні показники: Рентабельність: Віденське-25,9%,
Львівське світле - 25,7%, Березневе темне - 21,3%. Прибуток –
4800000 тис.грн/рік, термін окупності – 1,75 роки.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 105
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Домарецький В.А. Технологія солоду та пива: Підруч. для студентів
вищ. закл. освіти, що навчаються за спец. «Технологія бродил. вир-в і
виноробства». – К.: Урожай, 2003. – 544 с.: іл.. – Бібліогр.: с. 535 – 537.
2. ДСТУ 4965:2008 Рис. Технічні умови.
3. ДСТУ 3888:2015. Пиво. Загальні технічні умови.
4. ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної,
призначеної для споживання людиною»
5. ДСТУ 4282:2018 Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні
умови.
6. ДСТУ 7525:2014 Вода питна. Вимоги та методи контролювання
якості.
7. ДСТУ 4621:2006 Кислота молочна харчова. Загальні технічні
умови.
8. ДСТУ 4098.1,2- 2002. Хміль ароматичний
9. Колотуша П. В. Технологія виробництва пива: Навч. посібник К.:
ІСДО, 1995. – 228 с.
10. Колотуша П.В., Доморецкий В.А. Технологическое проектирование
солодовенных и пивобезалкогольных заводов. - Киев, изд. «Вища школа»,
1987.
11. Енергозберігаючі технології приготування пивного сусла
https://doi.org/10.36477/2522-1221-2021-28-02
12. Малетьєв А.Є., В.А.Домарецький та ін. Технологія солоду, пива та
безалкогольних напоїв у задачах і прикладах – К.: НУХТ, 2007.–256 с.
13. Основи охорони праці: Підручник для студентів вищих закладів
освіти харчової промисловості / М.П. Купчик, М.П.Гандзюк, І.Ф.
Степанець та ін. // Під ред.. М.П. Купчика, М.П. Гандзюка – К.: Основа,
2000. – 416 с.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 106
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
14. Осокін В.В. Охорона праці на підприємствах харчових виробництв.
Конспект лекцій. / В.В.Осокін, Ю.А.Селезньова. Донецьк. 2008. – 153с.
15. Правила охорони праці для працівників виробництва солоду, пива
та безалкогольних напоїв з додатками – К.: ПрофКнига,2020. – 64 с.
16. Правила безпеки при виробництві солоду, пива та безалкогольних
напоїв. Розроблені українським науково-дослідним інститутом пиво –
безалкогольної, кондитерської та харчоконцентратної промисловості
(УкрНДІхарчопром),– К.: ТОВ «НТЦ харчопром». 1997.
17. Шиян П.Л., Сосницький В.В., Олійнічук С.Т.Інноваційні технології
спиртової промисловості. Теорія і практика: Монографія. — К.:
Видавничий дім «Асканія», 2009. — 424 с.
18. Методичні вказівки до умовно-графічних зображень в апратурно-
технологічних схемах для студентів спеціальностей 7.091704 «Технологія
бродильних виробництв і виноробства» напряму 0917 «Харчова
технологія та інженерія» і 7.050201 «Менеджмент у виробничій сфері»
напряму 0502 «Менеджмент» денної і заочної форми навчання / Уклад.:
П.С. Циганков, П.Л. Шиян, В.Л. Прибильський.- К.: УДУХТ, 2001.- 32 с.
19. Методичні рекомендації до підготовки кваліфікаційної роботи
бакалавра для здобувачів освітнього ступеня «бакалавр» зі спеціальності
181 «Харчові технології» усіх форм навчання / уклад. О.Л. Чепурна,
Н.А. Нагурна, З.В.Бондарчук.- Черкаси: ЧДТУ, 2018. –55с.
20. Методичні вказівки до виконання розділу «Охорона праці» в
дипломних роботах бакалаврів напряму підготовки 6.051701 «Харчові
технології та інженерія» усіх форм навчання / Укл.: В.І. Биков, В.Л.
Цикановський, Ю.Ю. Гайова. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. – 24 с.
21. Методичні рекомендації до виконання курсового проекту з
дисципліни «Проектування підприємств галузі з основами САПР» для
здобувачів освітнього ступеня «бакалавр» зі спеціальності 181 «Харчові
технології» усіх форм навчання/ уклад. О.Л. Чепурна, Н.А.Нагурна.-
Черкаси: ЧДТУ, 2019. – 34с.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 107
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
22. Методичні вказівки до виконання економічної частини дипломного
проекту для студентів спеціальності 181 «Харчові технології» усіх форм
навчання / Укл.: – Черкаси: ЧДТУ, 2012. – 13 с.
Арк.
КРБ24.ТБВ24.47.00 000ПЗ 108
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата