Репозиторій ЧДТУ
Репозиторій ЧДТУ зберігає і дозволяє легкий і відкритий доступ до всіх видів цифрового контенту, включаючи текст, зображення, анімовані зображення, MPEG і набори даних
Дізнатися більше
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5508| Назва: | Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням системи пропагації чистої культури дріжджів |
| Автори: | Чепурна, Оксана Леонідівна Захарченко, Валерія Андріївна |
| Ключові слова: | бродіння;пиво |
| Дата публікації: | 29-чер-2023 |
| Короткий огляд (реферат): | Пояснювальна записка до кваліфікаційної роботи бакалавра: 88 стор.; 24 джерела; 5 плакатів. Мета роботи: проаналізувати процес бродіння пива і зробити розрахунок цеху бродіння пивзаводу продуктивністю 2 млн. дал/рік. В дипломній роботі проведено продуктовий розрахунок трьох сортів пива: Ювілейне, Столичне, Ризьке. Наведений розрахунок необхідного обладнання та енергетичних потреб, цеху бродіння. Представлений технохімічний контроль. В процесі виконання роботи розроблено апаратурно-технологічну схему, план та розріз цеху бродіння. |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5508 |
| Розташовується у зібраннях: | 181 Харчові технології (Харчові технології та інженерія) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Захарченко .pdf Restricted Access | 4.14 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ФАКУЛЬТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ, БУДІВНИЦТВА ТА РАЦІОНАЛЬНОГО
ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ
КАФЕДРА ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи бакалавра
на тему: «Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів»
Виконала студентка 4 курсу
Групи ТБВ-94
Спеціальності 181 Харчові технології
Захарченко Валерія Андріївна
(прізвище та ініціали)
Керівник
______________________________
____________________________________
(посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)
Рецензент
______________________________
____________________________________
(посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали
Черкаси - 2023 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
«___» ______ 2023 року
Завдання
на кваліфікаційну роботу бакалавра студентові
Захарченко Валерії Андріївни
1. Тема проекту (роботи) “Проект цеху бродіння пивоварного заводу з
впровадженням системи пропагації чистої культури дріжджів”
затверджена наказом по університету від «__» _____ 2023 р. № ______
2.Термін здачі студентом закінченого проекту (роботи) 12 червня 2023 р.
3.Вихідні дані до проекту (роботи)
Перспективи розвитку галузі
Норми технологічного проектування
Матеріали, зібрані під час переддипломної практики
Базова потужність заводу до і після реконструкції
Асортимент продукції
Сировина для виробництва основної продукції та ін.
4.Зміст розрахунково-пояснювальної записки (перелік питань, що належить
розробити)
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових
креслень)
Апаратурно-технологічна схема з автоматизацією – 1аркуш
Плани будівель і споруд – 1 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 видав Завдання прийняв
Економічна частина
Технологічна частина
Будівельна частина
Охорона праці
7.Дата видачі завдання «___» 2023 року
Керівник _______________
(підпис)
Завдання прийняв до виконання ________________
(підпис)
Календарний план
Пор. Термін виконання
Назва етапів Примітка
№ етапів проекту (роботи)
1 Техніко-економічне обґрунтування проекту 27.04
Розробка технологічної схеми, розрахунок
2 04.05
продуктів і обладнання
3 Енергетичні розрахунки 07.05
Викреслювання планів і розрізів і погодження
4 11.05
їх з консультантами
5 Апаратурно-технологічна схема 20.05
6 Техніко-економічні розрахунки 25.05
7 Оформлення креслень із затвердженням 02.06
8 їх консультантами
9 Оформлення пояснювальної записки 06.06
Подання проекту на кафедру і підготовка до
10 08.06
захисту в ДЕК
Студент ______________________
(підпис)
Керівник проекту ______________________
(підпис)
Реферат
Пояснювальна записка до кваліфікаційної роботи бакалавра: 88 стор.; 24
джерела; 5 плакатів.
Мета роботи: проаналізувати процес бродіння пива і зробити розрахунок
цеху бродіння пивзаводу продуктивністю 2 млн. дал/рік.
В дипломній роботі проведено продуктовий розрахунок трьох сортів
пива: Ювілейне, Столичне, Ризьке. Наведений розрахунок необхідного
обладнання та енергетичних потреб, цеху бродіння. Представлений
технохімічний контроль.
В процесі виконання роботи розроблено апаратурно-технологічну схему,
план та розріз цеху бродіння.
ЗМІСТ
Вступ ......................................................................................................................... 1
1 Економічна частина ............................................................................................. 1
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту .............................................. 1
1.2 Техніко-економічні розрахунки ................................................................. 10
2 Технологічна частина .......................................................................................... 1
2.1 Структура підприємства ............................................................................... 1
2.2 Режими роботи цеху (відділення) .............................................................. 21
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції ...................................... 21
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів ................................ 23
2.5 Вибір і характеристика мікроорганізмів-продуцентів ............................. 29
2.6 Технологічна схема виробництва .............................................................. 30
2.7 Розрахунок продуктів .................................................................................. 35
2.8 Розрахунок кількості тари і допоміжних матеріалів ................................ 54
2.9 Розрахунок і підбір технологічного обладнання ...................................... 55
2.10 Розрахунок складських приміщень і споруд .......................................... 60
2.11 Розрахунок води і стоків ........................................................................... 61
2.12 Розрахунок потреб холоду ........................................................................ 65
2.13 Витрати двооксиду вуглецю і стисненого повітря ................................. 69
2.14 Розрахунок витрат електроенергії ........................................................... 70
2.15 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо їх
використання ...................................................................................................... 70
2.16 Контроль виробництва і управління якістю продукції .......................... 71
2.17 Заходи щодо охорони довкілля ................................................................ 74
2.18 Компонування бродильного цеху ............................................................ 75
3 Будівельні рішення ............................................................................................... 1
4 Охорона праці ....................................................................................................... 1
4.1 Аналіз умов праці пивоварного заводу ....................................................... 1
4.2 Розробка заходів та засобів захисту працівників від небезпечних і
шкідливих виробничих факторів ..................................................................... 82
Висновки .................................................................................................................. 1
Перелік посилань ................................................................................................... 87
Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів
Зм. Арк. № докум Підпис Дата
Студент Захарченко В.А. Літера Аркуш Аркушів
Консультан y 5 88
т
Керівник Чепурна О. Л. Зміст
Н. Кон тр. Кафедра ХТ, 2023
ав. каф. Осипенкова І. І.
ВСТУП
Останніми роками споживання пива неухильно зростає у всьому світі, а
його приємний смак, освіжаючі та поживні властивості зробили його стійким
фаворитом серед різних верств населення.
Ринок пива має великий потенціал. Це пов'язано, в першу чергу, з
низьким обсягом споживання пива на одну людину в Україні в порівнянні з
європейськими країнами. Крім того пиво відноситься до тих продуктів, обсяг
споживання яких не скоротився в умовах фінансової кризи.
Останнім часом спостерігається зростання споживання пива: в 2023 році
за даними міжнародних компаній, приріст споживання пива в Україні складе
52% в порівнянні з 2022 роком. За даними соціологічних опитувань в число
трьох найбільш важливих критеріїв, що впливають на вибір пива, входить
марка, ціна і дата виготовлення. Причому ці фактори є однаково важливими
як для чоловіків, так і для жінок.
Задовольнити всі перераховані запити споживачів можна, маючи на
території країни високопродуктивні заводи з виробництва пива, оснащені
новітньою технікою і технологією. Тому проектування і будівництво такого
пивоварного заводу є доцільним.
Виробники пива в даний час орієнтуються на наступні прогресивні
напрямки удосконалення технології і техніки:
- використання дробарок з замковим кондиціонуванням;
- у варочному відділенні - автоматизовані варниці, високотемпературне
затирання, біологічне підкислення затору;
- при кип'ятінні сусла з хмелем - застосування хмелевих препаратів,
використання котлів з занурювальним перколятором;
Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів
Зм. Арк. № докум Підпис Дата
Студент Захарченко В.А. Літера Аркуш Аркушів
Консультан y 6 88
т
Керівник Чепурна О. Л. Вступ
Н. Контр. Кафедра ХТ, 2023
ав. каф. Осипенкова І. І.
- подвійне освітлення сусла;
- застосування для бродіння і доброджування ЦКБА;
- використання високозброджувальних рас дріжджів, застосування
сухих дріжджів, а також іммобілізованих;
- фільтрування пива на діатомітовому фільтрі [7].
Роль інженерії у виробництві важко переоцінити. Це пов'язано з тим, що
як технічна ефективність, так і економічна ефективність будь-якої технології
значною мірою залежать від ступеня технічної досконалості та інженерних
рішень конкретних технічних проблем.
Бродіння в широкому розумінні - це метаболічний процес, при якому
більш складні сполуки розщеплюються на менш складні (катаболізм) в
органічному субстраті під впливом мікробних ферментів, вивільняючи при
цьому накопичену в ньому енергію.
Бродіння в пивоварінні розділяються на дві стадії: головне бродіння і
доброджування. Перша стадія, головне бродіння, характеризується
інтенсивністю процесу і зброджуванням більшої частини цукру. Вона
відбувається в закритих або відкритих бродильних резервуарах при
температурі 5-10°C і триває 6-10 днів, в залежності від концентрацій сусла. В
кінці основного процесу бродіння виходить молоде пиво, яке ще не придатне
для вживання. Молоде пиво перекачують в герметичні бродильні танки в
бродильному відділенні для бродіння і дозрівання. Температура під час
бродіння та дозрівання пива становить близько 1-2°C, а тривалість - 21-90 днів.
У пивоварінні використовують два типи бродіння: нижнє (холодне)
бродіння за допомогою родини Saccharomyces carlsbergensis та верхнє (тепле)
бродіння за допомогою родини Saccharomyces cerevisiae. До середини 18
століття в усіх країнах виробляли лише пиво верхового бродіння. Секрет
виробництва пива нижнього бродіння був винайдений баварськими
пивоварами, тому пиво отримало назву "мюнхенське". Пізніше пиво нижнього
бродіння почали варити баварські монахи в Пльзені (Чехія), і відтоді це місто
Арк.
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 7
стало центром пивоваріння. Чисту культуру дріжджів (ЧКД) вперше
використали на пивоварні в Копенгагені наприкінці 19 століття.
Основним показником, що характеризує активність ЧД, є ступінь
зброджування сусла. Глюкоза і фруктоза зброджуються активно, мальтоза
повільніше, а мальтотріоза ще повільніше.
Мета проекту:- спроектувати цех бродіння пивоварного заводу з
впровадженням системи пропагації чистої культури дріжджів.
Об'єкт дослідження: цех бродіння пивоварного заводу.
Предмет дослідження: впровадження системи пропагації чистої
культури дріжджів у цеху бродіння пивоварного заводу і її вплив на якість та
кількість продукції.
Актуальність дослідження полягає в тому, що впровадження системи
пропагації чистої культури дріжджів у цеху бродіння пивоварного заводу
може позитивно вплинути на якість та кількість продукції. Використання
чистої культури дріжджів знижує ризик контамінації, забезпечує більш
стабільний процес бродіння та покращує якість пива.
Методи дослідження: аналіз літературних джерел; проведення
спостережень та вимірювань; порівняння результатів виробництва пива перед
та після впровадження системи пропагації чистої культури дріжджів;
анкетування працівників цеху щодо впровадження системи пропагації чистої
культури дріжджів та її впливу на виробництво пива; статистичний аналіз
даних та оцінка ефективності впровадження системи пропагації чистої
культури дріжджів.
Склад проекту: дипломна робота складається зі вступу, чотирьох
розділів, висновків та списку літератури.
Арк.
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 8
1 Економічна частина
1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту
На сьогоднішній день в Україні виробництво пива збільшується
відповідно до зростання попиту, тобто існує необхідний ринковий баланс між
попитом і пропозицією: у 2020 році споживання хмільного пінного напою на
душу населення становило 58-60 літрів на рік. Цей показник зростає з року в
рік, і відповідно до нього мають збільшуватися потужності з виробництва
пива. Тому розвиток пивної галузі та збільшення виробничих потужностей є
актуальним завданням сьогодення.
Основною метою пивоварного заводу є покращення якості основного
продукту при одночасному збільшенні обсягів виробництва, впровадженні
нових технологій та більш сучасного обладнання для забезпечення
стабільності та однорідності смаку та аромату.
Основним завданням проекту є впровадження нових технологічних
режимів та обладнання, які дозволять покращити економічні показники та
збільшити прибуток. Проект передбачає впровадження системи пропагації
чистої культури дріжджів в цех бродіння пивоварного заводу з виробничою
потужністю 2 млн. дал/рік. Підприємство розташоване невеликому місті, де
вирощують основну сировину - пивоварний ячмінь.
Кількість працівників - 80 осіб. Запланований завод вироблятиме три
сорти світлого пива: "Ювілейне", "Столичне" та "Ризьке".
У цій роботі враховані всі витрати на обладнання та будівлі. При
виконанні економічних розрахунків, з урахуванням всіх статей витрат,
рентабельність заводу становить 37,54 %, річний чистий прибуток - приблизно
50,12 млн. грн. на рік, а термін окупності – 3,9 року.
Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів
Зм. Арк. № докум Підпис Дата
Студент Захарченко В.А. Літера Аркуш Аркушів
Консультан y 9 88
т
Керівник Чепурна О. Л. Економічна частина
Н. Кон тр. Кафедра ХТ, 2023
ав. каф. Осипенкова І. І.
1.2 Техніко-економічні розрахунки
Проектна потужність підприємства – 2 млн дал/рік. Згідно з
технологічним процесом і виробничою потужністю, завод працює
безперервно – 323 днів на рік, за графіком в чотири зміни.
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. Дійсний
(номінальний) фонд дорівнює часу роботи обладнання в залежності від
встановленого режиму виробництва, для безперервного виробництва:
���� = ��Д = 24 × 323 = 7752 год.
Ефективний фонд часу дорівнює дійсному фонду за мінусом
технологічних зупинок:
��еф = ��Д − Трем − Т0
де Трем – загальна тривалість зупинок обладнання по всіх видах ремонту
на протязі року; Т0 – це тривалість зупинок технологічного характеру за рік.
��еф = 7752 − 432 − 96 = 7224 год.
Розрахунок вартості основних фондів
До вартості основних фондів відносять вартість будівель та споруд і
вартість обладнання. Розрахунок вартості будівель та споруд здійснюється за
даними їх вартості і наведені в таблиці 1.1.
Таблиця 1.1 – Розрахунки вартості основних фондів та амортизації
№ Найменування Загальна Амортизація, Сума амортизації, грн
вартість, грн % рік місяць
1 Будівлі та споруди 30 000 000 5 1 500 000 125000
2 Обладнання 70 000 000 5 3 500 000 291666
Разом 100 000 000 5 5 000 000 416666
Штати і фонд заробітної плати персоналу
Для визначення штатів і фондів заробітної плати проводяться
розрахунки:
Арк.
10
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
- балансу часу роботи працівників;
- необхідної кількості працюючих;
- фонду зарплати робітників;
- штату і фонду заробітної плати цехового персоналу.
Баланс часу роботи
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. Дні зупинки на ремонт – 32 днів
3. Святкові дні – 10 днів
4. Дійсний фонд часу роботи – 323 днів
5 Неявка на роботу:
а) відпустка – 28 днів
б) хвороба (сер.) – 3 днів
Разом невиходів – 31 день.
Ефективний фонд робочого часу одного робітника – 69 днів.
Розрахунок статті калькуляції «Сировина і матеріали»
Дані для розрахунків беремо із зведеної таблиці 1.2.
Таблиця 1.2 – Розшифровка статті «Сировина і матеріали»
№ Найменування Одиниці Ціна, Витрати на Сума, грн
вимірювання грн рік
1 Солод світлий т 9000 2888,8 25999200
2 Кукурудзяне борошно т 6500 169,2 1099800
3 Ячмінне борошно т 3500 318,2 1113700
4 Рисова січка т 3500 211,4 739900
5 Цукор т 3300 22,4 73920
6 Хміль кг 500 31820 15910000
7 Ферментні препарати кг 1500 348 522000
8 Вода м3 27,68 56192 1555394,56
Разом 47013915
Витрати сировини і матеріалів на 1 дал пива становлять
47013915 грн
= 23,5
2000000 дал
Арк.
11
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2000000 – кількість готової продукції, дал/рік.
Розрахунки статті калькуляції «Паливо та електроенергія на
технологічні цілі» наведена в таблиці 1.3.
Таблиця 1.3 - Розшифровка статті калькуляції «Паливо та
електроенергія»
№ Найменування Одиниці Ціна, Норми витрат на Сума, грн
вимірювання грн рік
1 Електроенергія кВт 3,2 118541 379331,2
2 Пара т 124 5920,913 734193,2
Разом 1113524,4
Витрати електроенергії на 1 дал становлять:
1113524,4
= 0,56 грн/дал.
2000000
Розрахунки статей «Основна та додаткова заробітна плата робітників»
наведено в таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 – Розшифровка статті «Основна та додаткова заробітна
плата робітників»
№ Найменування Кількість Тарифний Зарплата,
робітників розряд грн/місяць
1 Приймальник сировини 3 - 30000
2 Апаратник підготовки 4 5 48128
сировини
3 Машиніст дробарки та 4 4 40052
підготовки
4 Апаратник варіння 4 5 48128
5 Апаратник ЧКД 4 5 48128
6 Оператор бродіння 6 6 91120
7 Оператор розливу 4 4 40052
8 Слюсар-ремонтник 4 4 40052
9 Електромонтер 4 4 40052
10 Лаборант 4 5 48128
11 Приймальник – здавальник 4 4 40052
готової продукції
12 Прибиральниця 6 - 36000
Всього основної заробітної плати 49 - 549892
Вечірні, святкові, нічні 109980
Премія 192458
Всього додаткової заробітної плати 274940
Разом фонд зарплати 824832
Відрахування у фонди с/с 22% 181463
Арк.
12
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрати основної заробітної плати на виробництво 1 дал пива становить:
549892
= 3,29 грн.
166667
Витрати додаткової заробітної плати на виробництво 1 дал пива
становить:
274940
= 1,64 грн.
166667
Відрахування у фонди соціального страхування на 1 дал пива становить:
181463
= 1,08 грн.
166667
Кошторис витрат на утримання та експлуатацію обладнання.
Кошторис складається на основі попередніх розрахунків і зводиться в
таблицю 1.5.
Таблиця 1.5 – Витрати на утримання та експлуатацію обладнання
№ Статті витрат Кількість Тариф, Заробітна Сума за
робітників грн/год плата за місяць, грн
місяць, грн
1 Утримання і витрати по
експлуатації виробничого
обладнання, апаратури і
транспорту:
а) заробітна плата
робітників по нагляду і
обслуговуванню
обладнання
- слюсар 4 59,6 10012,8 40051,2
- електрики 4 59,6 10012,8 40051,2
б) відрахування на
соціальне страхування 8811,22
Разом по статті 1 88913,62
2 Поточний ремонт
обладнання і
транспортних засобів
а) зарплата робітників по
ремонту
Слюсар-наладчик 4 59,6 10012,8 40051,2
б) відрахування на
соціальне страхування 8811,22
в) послуги РМУ, запасні
деталі, допоміжні 30000
матеріали
Разом по статті 2 42862,42
Арк.
13
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3 Амортизація 5% 291666
4 Зношування малоцінного
інвентарю, інструментів 18000
Разом по кошторису 441442
Витрати на утримання та експлуатацію обладнання для виробництва 1
дал пива становлять:
441442 / 166667 = 2,64 грн/дал,
Розрахунки статті калькуляції «Загальновиробничі витрати» наведені в
таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 – Кошторис статті калькуляції «Загальновиробничі витрати»
№ Найменування Кількість Місячна ставка, Сума за місяць,
працівників грн грн
1 Заробітна плата:
- начальник цеху 2 20000 40000
- начальник зміни 4 17500 70000
- начальник апаратного 4 15000 60000
відділення
- старший майстер 4 15000 60000
- мікробіолог 4 15000 60000
- технолог 4 15000 60000
Разом 22 350000
2 Додаткова заробітна плата 150000
3 Разом фонд зарплати 500000
4 Відрахування на соціальне 110000
страхування та інші
нарахування на зарплату
5 Охорона праці 22000
6 Спецодяг 30000
7 Промислова санітарія 12000
Разом 674000
Загальновиробничі витрати на виробництво 1 дал пива становлять:
674000 / 166667 = 4,04 грн/дал.
Розрахунок адміністративних витрат наведено в таблиці 1.7
Арк.
14
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.7 – Адміністративні витрати
№ Найменування Кількість Посадовий оклад за
працівників місяць, грн
1 Заробітна плата:
- директор 1 24000
- головний інженер 1 18000
- головний механік 1 16500
- енергетик 1 15000
- економіст 1 13500
- бухгалтер 2 22500
- головний технолог 1 22500
- начальник лабораторії 1 21000
Разом 9 129000
2 Додаткова заробітна плата 64000
3 Фонд заробітної плати 193000
4 Відрахування на соціальне страхування та 42460
інші нарахування на зарплату
5 Утримання охорони 55000
6 Амортизація 125000
7 Витрати на відрядження 45000
8 Витрати на поточний ремонт будівель 10000
9 Тепло енергія і електроенергія 20000
10 Господарські витрати 6000
11 Касове обслуговування 6000
12 Канцелярські, типографія, поштові, телефонні, 19000
телеграф
13 Послуги сторонніх організацій 15000
14 Екологічний податок 6000
15 Податок на землю 20000
16 Податок на транспорт 15000
17 Забруднення навколишнього середовища 2500
18 Інші витрати 12000
Разом 591960
Адміністративні витрати на виробництво 1 дал пива становлять:
591960 грн / 166667 дал/місяць = 3,55 грн/дал.
Розрахунок статті «Витрат на збут продукції» наведена у таблиці 1.8
Арк.
15
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.8 – Кошторис витрат на збут
№ Найменування статей Сума
1 Витрати на утримання підрозділів підприємства, пов'язаних з
реалізацією продукту, у тому числі
а) оплата праці працівників, торгового персоналу та торгових 120000
агентів підрозділів компанії, пов'язаних з реалізацією
продукту 26400
б) відрахування на соціальні програми.
2 Витрати, пов’язані із забезпеченням правил охорони праці : 6400
3 Витрати на проведення перепродажних та рекламних заходів
та на дослідження ринку (маркетингу) стосовно товарів (робіт,
послуг) , що продаються підприємством:
- на розробку і видання рекламних виробів, на розробку і
виготовлення ескізів етикеток, зразків фірмових пакетів і 60000
упаковки, на зберігання та експедирування рекламних
матеріалів ,на проведення інших рекламних заходів,
пов’язаних з діяльністю
3 підприємства, на організацію прийомів, презентацій і свят ,на
придбання літератури інформаційного характеру для
дослідження ринку.
4 Транспортні витрати 40000
5 Витрати на оплату службових відряджень, оплата та
обслуговування технічних засобів зв’язку, витрати на 30000
придбання ліцензій та інших спеціальних дозволів
6 Обслуговування банківських операцій 10000
7 Разом витрати на збут : 214800
Витрати на 1 дал пива становлять:
214800 грн / 166667 дал/місяць = 1,29 грн.
Калькуляція вартості продукції
Розрахунки всіх статей зведені у таблицю 1.9
Арк.
16
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 1.9 – Вартість продукції, базовий варіант
Шифр Найменування Од. Кількість, Ціна, Сума, грн Кількість, Ціна,
Рядка статей калькуляції вимір дал. грн дал грн
1 2 3 4 5 6 7 8
01 Сировина та 2000000
47013915 1 23,5
матеріали
02 Купівельні н/ф та 2000000 5000000 1 30
комплектуючі
виробничі роботи і
послуги
виробничого
характеру сторонніх
підприємств та
організацій
03 Паливо й енергія на 2000000 1113524,4 1 0,56
технологічні цілі
04 Зворотні відходи - -
05 Основна заробітна 2000000 6598704 1 3,29
плата робітників
06 Додаткова заробітна 2000000 3299280 1 1,64
плата
07 Відрахування на 2000000 2177556 1 1,08
соціальне
страхування
08 Витрати на 2000000 5297304 1 2,64
утримання та
експлуатацію
устаткування
09 Загально виробничі 2000000 8088000 1 4,04
витрати
10 Втрати від браку - - - -
11 Інші виробничі - - - -
витрати
12 Попутна продукція - - - -
13 Виробнича
133500000 1 66,75
собівартість 2000000
14 Адміністративні 2000000 7103520 1 3,55
витрати
15 Витрати на збут 2000000 2577600 1 1,29
16 Всього витрат 2000000 143180000 71,59
17 Рентабельність,% 37,54 %
18 Прибуток 2000000 50120000 1
19 ПДВ
Відпускна ціна 2000000 193293000 1 96,65
Арк.
17
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Визначення основних показників економічної ефективності проекту
На основі попередніх розрахунків визначається прибуток від реалізації
продукції за базовим варіантом:
П = (Ц – С ) х О, де
П - прибуток від реалізації;
Ц – ціна одиниці продукції;
С – повна собівартість одиниці продукції;
О – обсяг виробництва продукції за рік.
П = (96,65 – 71,59) х 2000000 = 50120000 грн.
Рівень рентабельності продукції розраховуємо за формулою:
Р = П / Св.п. х 100, де
Св.п. – собівартість виробленої продукції.
Р = 50120000 / 133500000 х 100 = 37,54 %
Витрати на 1 гривню виробленої продукції:
В = Св.п / О = 133500000 / 193293000 = 0,69 грн.
Термін окупності капіталовкладень розраховано:
Т = 193293000 / 50120000 = 3,9 років
Основні техніко-економічні показники проекту зведені в таблицю 1.10
Таблиця 1.10 – Техніко-економічні показники проекту
№ Перелік показників Од. виміру Проект
1 Виробнича потужність дал / добу 6192
2 Випуск продукції дал / рік 20000000
3 Вартість виробленої продукції тис. т 193293000
4 Чисельність працюючих в т.ч. робітників осіб 80/49
5 Виробництво продукції на одного працюючого тис. грн/особу 1250
6 Повна собівартість тис. грн 133500
7 Витрати на 1 грн. виробленої продукції грн. 0,69
8 Прибуток підприємства від виробничої діяльності тис. грн. 50120
9 Рентабельність % 37,54
10 Відпускна ціна за 1 дал грн 96,65
11 Термін окупності роки 3,9
З даних економічних розрахунків можна зробити висновок, що дане
підприємство є прибутковим з терміном окупності 3,9 років. Актуальним в
Арк.
18
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
проекті є впровадженням системи пропагації, що підвищує продуктивність
заводу, скорочує термін бродіння пива та зменшує собівартість обладнання.
Також застосування чистої культури дріжджів зменшує ціну на кожен дал
пива, який відпускає підприємство.
Арк.
19
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2 Технологічна частина
2.1 Структура підприємства
Пивоварний завод - це підприємство з виробництва пива, яке
складається з ряду виробничих приміщень, що утворюють цехи, де
проводяться технологічні процеси, необхідні для приготування, бродіння,
фільтрації, дозування та розливу пива. Усі технологічні процеси на
пивоварному заводі відповідають вимогам стандартів якості та безпеки, а
також регулюються державними нормами та законодавством.
Структура підприємства пивоварного заводу складається з таких
основних цехів:
1. Цех приготування сировини: в цьому цеху здійснюється приготування
сировини для виробництва пива, зокрема, зерна, хмелю та води.
2. Цех солодування: сировина для виробництва пива переводиться у стан
солоду за допомогою розмочування та пророщування зерна, та далі сушіння
та піджарювання солоду.
3. Цех бродіння: в цьому цеху здійснюється бродіння пива з використанням
дріжджів. В результаті бродіння в пиві утворюється спирт та вуглекислий газ.
4. Цех фільтрації: після бродіння пиво фільтрується для видалення осаду та
інших домішок.
5. Цех дозування та розливу: в цьому цеху пиво дозують та розливають у
пляшки, банки або бочки.
Крім цих основних цехів, на пивзаводі також присутні інші підрозділи,
такі як цех очищення води, цех контролю якості, цех зберігання пива тощо. В
даному дипломному проекті розглядається цех бродіння, в якому
передбачається впровадження системи пропагації чистої культури дріжджів.
Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів
Зм. Арк. № докум Підпис Дата
Студент Захарченко В.А. Літера Аркуш Аркушів
Консультан y 20 88
т
Керівник Чепурна О. Л. Технологічна частина
Н. Кон тр. Кафедра ХТ, 2023
ав. каф. Осипенкова І. І.
2.2 Режими роботи цеху (відділення)
Згідно з технологічним процесом і виробничою потужністю, завод
працює безперервно – 323 днів на рік, за графіком в чотири зміни.
2.3 Асортимент і характеристика готової продукції
На проектованому пивоварному заводі готова продукція - пиво -
готується відповідно до вимог ДСТУ 3888-15 за технологічними інструкціями
і рецептурами з дотриманням санітарних норм і правил, затверджених в
установленому порядку.
Державний стандарт на виготовлення пива ДСТУ 3888-15 визначає
виробництво двох видів пива: світлого та темного. Світле пиво поділяється на
фільтроване та нефільтроване, фільтроване - на пастеризоване та
непастеризоване, а нефільтроване - на освітлене та неосвітлене.
Пиво «Ювілейне». М'яке на смак, втамовує спрагу. Вариться зі світлого
солоду з додаванням несолодких зернових продуктів у вигляді дробленого
ячменю або висівок. Пиво «Столичне» характеризується яскраво вираженим
смаком і ароматом. Пиво «Столичне» виготовляється зі світлого солоду,
кукурудзи та ячменю. Пиво «Ризьке» характеризується солодким смаком і
дуже вираженим солодовим ароматом. Вариться зі світлого солоду.
Асортимент проектованої продукції наведено в таблиці 2.1. Органолептичні та
фізико-хімічні показники наведені в таблицях 2.2 та 2.3. Властивості
проектованого продукту наведені в таблиці 2.4.
Таблиця 2.1 - Асортимент готової продукції
Річна Річна продуктивність,
Асортимент готової продукції
продуктивність, % 2 млн. дал.
Пиво Ювілейне 70 1,4
(світле, готується із 80% світлого солоду,
10% ячменю, 9% рисової січки і 1% цукру)
Пиво Столичне 20 0,4
(світле, готується із 70% світлого солоду,
20% кукурудзи і 10% ячменю)
Пиво Ризьке 10 0,2
(світле, готується із 100% світлого солоду)
Разом: 100 2
Арк.
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 21
Таблиця 2.2 – Органолептична оцінка якості пива [9]
Характеристика показника
Назва Фільтроване пиво: пастеризоване, Нефільтроване пиво: освітлене,
показника непастеризоване неосвітлене
світле темне Світле темне
Прозора піниста рідина, без
сторонніх включень, не властивих
Зовнішній Прозора піниста рідина, без осаду
продукту (допускається наявність
вигляд та сторонніх включень
дріжджового осаду та слабка
опалесценція)
Солодовий Повний солодовий
та смак із яскраво
хмельовий вираженим Чистий смак з напою збродженого
смак з карамельним солодового напою з хмельовою
Смак
гіркотою, смаком, приємною гіркотою та з присмаком дріжджів.
що від- гіркотою, що Сторонній присмак не допускається
повідає відповідає сорту
сорту пива пива
Аромат збродженого солодового
Аромат, що відповідає сорту
напою. Допускається слабкий
Аромат пива, чистий, без сторонніх
дріжджовий аромат. Сторонній запах
запахів та присмаку
не допускається.
Пиво з масовою часткою сухих речовин у початковому суслі від 8% до
11,5%:
Висота піни, не менше, мм – 20,0
Піностійкість не менше, хв – 2,0
Піноутворення
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 та аромату пива встановлюються виробником у
рецептурі на кожну назву
Таблиця 2.3 – Фізико-хімічні показники якості пива [9]
Стійкість, не
Кислотність, Кольоровість, менше, діб
Масова Масова
Масова см3 1 моль/дм3 см3 0,1
частка сухих частка Фільтроване
частка розчину моль/дм3
речовин у діоксид
спирту, гідроксиду розчину йоду
початковому вуглецю
% натрію на 100 на 100 см3
суслі, % %
см3 пива пива
Світле пиво
8,0-20,0 2,0-6,0 1,3-5,0 0,4-1,8 0,30-0,35 30 7
Темне пиво
11,0-20,0 2,8-6,0 1,5-5,5 4,0-8,0 і більше 0,30-0,33 30 8
Арк.
22
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Пастери-
зоване
Непасте-
ризоване
Таблиця 2.4 – Характеристика готової продукції
Назва показника Ювілейне Столичне Ризьке
Алкоголь, не менше, % 4 6,0 2,5
Вміст сухих речовин у початковому суслі, ваг.% 11,0 20,0 12,0
Густина початкового сусла, кг/м3 1,0442 1,0830 1,0484
Справжній ступінь збродження, % 47,25 55,6 43,5
Кислотність, мл 0,1н. лугу йоду на 10 мл пива 2,3-4 3,3-5,1 1,9-3,1
Забарвленість, мл 0,1н. йоду на 100 мл пива 0,8-2,0 1,0-2,5 8
Вуглекислота, ваг.% 0,35 0,33 0,3
Стійкість пива, діб 8 10 3
Витримка у лагерному підвалі, не менше, діб 11 або 21 100 30
2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів
Солод за ДСТУ 4282:2004 - це попередньо замочене і штучно пророщене
зерно різних злакових культур, багате на активні ферменти. З точки зору
процесу бродіння, сорти ячменю, що містять достатню кількість ферментів,
необхідні для виробництва солоду і сусла з високим вмістом зброджуваних
(глюкоза, сахароза) і первинних зброджуваних (мальтоза) цукрів.
Характеристики солоду наведені в таблицях 2.5 та 2.6. Основні фізико-
хімічні показники якості сухого ячмінного солоду наведені в таблиці 2.7.
Таблиця 2.5 – Органолептичні показники світлого і темного солодів [11]
Найменування
Значення показника
показника
Зовнішній Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих і пошкоджених
вигляд зерен
Для солоду високої якості-від світло-жовтого до жовтого. Для
Колір
солоду І та ІІ класу дозволено сірувато-жовтий
Солодовий, солодкуватий. Не дозволений сторонній присмак не
Запах
властивий солодовому.
Солодовий, більш концентрований у темного солоду. Не дозволено
Смак
кислий, запах плісняви та інші
Арк.
23
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.6 – Органолептичні показники солоду [11]
Характеристика солоду
Назва показника
карамельного паленого
Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих зерен і
Зовнішній вигляд
зернових шкідників
Від світло-жовтого до
Темно-коричневий. Не
Колір бурштинового з глянцевим
дозволено чорний
відливом
Запах (як самого солоду, Солодовий. Не дозволено: Запах, що нагадує каву.
так і холодної та гарячої пригорілий; затхлий і пліснявий та Не дозволено
витяжок) інші не властиві солодовому пригорілий
Смак (як самого солоду,
Солодкуватий. Не дозволено гіркий Кавовий. Не дозволено
так і холодної та гарячої
і прогорілий пригорілий і гіркий
витяжки)
Таблиця 2.7 – Основні фізико-хімічні показники якості солоду [11]
Норми для різних типів солоду
світлого
Найменування показника
високої 1 2 темного
якості класу класу
Прохід через сито 2,2х20мм, %, не більше 2,0 3,0 7,0 7,0
Масова частка сміттєвих домішок, %, не більше Не допус. 0,3 0,5 0,3
Кількість зерен, %:
- мучнистих, не менше 90,0 85,0 80,0 90,0
- скловидних, не більше 2,0 4,0 8,0 5,0
- темних, не більше Не допускається 4,0 10,0
Масова частка вологи, %, не більше 4,0 5,0 5,8 5,0
Масова частка екстракту на суху речовину
солоду тонкого помелу, %, не менше 80,0 78,5 76,0 74,0
Тривалість оцукрювання, хвилин, не більше 10 15 25 -
Характеристика рисового борошна наведена в таблиці 2.8.
Таблиця 2.8 – Характеристика рисового борошна
Назва показника Кількість, %
Волога 11 – 15
Білкові речовини 7 – 9
Вуглеводи (без клітковини) 76 – 80
Жир 0,2 – 0,3
Зола 0,5 – 1,0
Клітковина 0,5 – 1,0
Екстрактивність на сухі речовини 91 – 96
Примітка: рис у вигляді січки та муки застосовується при виготовленні Московського,
Ленінградського та Столичного пива.
Арк.
24
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Ячмінь, що поставляється для пивоварства, залежно від якості
розділяють на два класи відповідно до вимог і норм, зазначених в таблиці 2.9.
Таблиця 2.9 – Характеристика виварного ячменю
Найменування Норма для класу
показника Першого Другого
Колір Ясно-жовтий або жовтий Ясно-жовтий, жовтий або сірувато-жовтий
Властивий нормальному зерну ячменя (без затхлого, солодового,
Запах
цвілевого й без сторонніх ароматів)
Стан Здоровий не гріючий
Вологість, % 15,0 15,5
У пивоварінні вода є фундаментальним компонентом, який визначає
органічні властивості, смак і стабільність пива. Сольовий склад води впливає
на рівень рН і, відповідно, на швидкість і глибину бродіння та процес
доброджування. Вода є технічною сировиною, 90-95% якої міститься в пиві.
Чиста природна вода містить розчинні солі, які впливають на смак напою і
роботу ферментів, а склад солей важливий для виробництва пива, оскільки
впливає на смак. Якщо вода не відповідає технічним вимогам для виробництва
пива, застосовуються такі методи очищення води, як термічна обробка, іонний
обмін, зворотний осмос, електродіаліз, декарбонізація та бікарбонатна
нейтралізація, залежно від її складу. Вода для пивоваріння повинна
відповідати вимогам ДСТУ 7525:2014.
Основні фізико-хімічні показники якості води наведені в таблиці 2.10.
Таблиця 2.10 – Основні фізико-хімічні показники якості води
Показник води Ммоль/дм3, не більше
Жорсткість загальна (ЖЗ) 1-2
Лужність 0,25-0,75
Кальцій (Са) 1-2
Магній (Мg) Не значна частина
Показник води мг/дм3, не більше
Сухий залишок 500
Залізо (Fе) 0,1
Марганець 0,1
Алюміній (Аl) 0,5
Хлориди 100-150
Арк.
25
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Сульфати 100-150
Нітрати 10
Цинк 5
Кремній 2
Мідь 0,5
Барій 0,1
Берилій 0,0002
Бор 0,5
Кадмій 0,01
Миш'як 0,05
Молібден 0,25
Нікель 0,1
Ртуть 0,0005
Свинець 0,03
Селен 0,01
Стронцій 7,0
Фториди 1,2-1,5
Хром 0,05
Цианідів 0,035
Хлороформа 0,2
Формальдегіди 0,05
Поліакриламіда 2
Мікробіологічне число В 1 см3 не більше 50
Окислюваність Не більше 2 мг О2/дм��,
рН 6-6,5
Хміль - вид рослин, рід багаторічних трав'янистих рослин родини
конопляних. Суцвіття хмелю містять хмелеву дубильну кислоту, камедь,
алкалоїди, лупулін, смолу, флавоноїди, вітамін А і вітамін С. Плоди цибулин
хмелю містять ефірну олію, гіркі речовини, холін, аспарагін, органічні
кислоти, смолу, жовті пігменти та наркотичні алкалоїдоподібні речовини.
Ополіскувачі хмелевої м'якоті перешкоджають розвитку патогенних
мікроорганізмів, а інші аналоги гіркої кислоти хмелю мають антимікробні
властивості.
Згідно з ДСТУ 7067:2009, за показниками якості хміль шишковий
поділяють на три товарні сорти, як показано в таблиці 2.11.
Арк.
26
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.11 – Показники пресованого шишкового хмелю [14]
Показники Норми якості товарних ґатунків
1 2 3
Від світло-жовто- Зеленувато-жовтий з коричневим
Жовто-зелений і
зеленого до відтінком, темно-жовтий без
Колір зелено-жовтий, без
золотисто- блиску. Дозволено шишки з ко-
коричневих відтінків
зеленого, зелений ричневими плямами
Чисто хмельовий
Запах Добре відчутний, Дозволено різкий і слабо
Відчутний, приємний
ніжний відчутний
Темно-жовті, без блиску, тьмяні
Світло-золотисто- Жовті зі слабким (помутнілі). Дозволено не липкі.
Лупулінові жовті , блискучі, блиском або Не дозволено оранжево-
зерна однорідні за слабозолотисті. коричневі внаслідок дії високої
кольором, липкі Дозволено слаболипкі температури під час сушіння
хмелю
Кондуктометричний показник гіркоти (масова частка
3,5 3,0 2,5
альфа-кислот), % у сухій речовині, не менше
Ушкодженість хмелю шкідниками, %, не більше 5 15 25
Типи і вимоги до кукурудзи наведені в таблиці 2.12.
Таблиця 2.12 – Вимоги до зерна кукурудзи [12]
Характеристика і норма для зерна кукурудзи
2 клас
2 клас 1 клас 3 клас
Показник
Харчові крупи, крохмаль кормові
Продукти дитячого
концентрати і
харчування
продукти борошно і патока потреби
І – ІX
Типовий склад І-VІІ типи
типи
Вологість, %, не більше 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0
Зокрема після штучного
13,0 13,0 13,0 13,0 13,0
сушіння, %, не менше
Зернова домішка, %, не
7,0 3,0 7,0 7,0 15,0
більше
Зокрема:
У межах
Не
пророслі зерна 2,0 2,0 зернової 5,0
дозволено
домішки
У межах зернової
пошкоджені зерна 1,0 Те саме 1,0 Те саме
домішки
Смітна домішка, % 1,0 1,0 2,0 3,0 5,0
Зокрема:
зіпсовані зерна 0,5 Не 1,0 1,0 1,0
мінеральна домішка 0,3 0,3 0,3 0,3 1,0
Арк.
27
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
зокрема: галька, шлак, У межах мінеральної
0,1 0,1 0,1
руда домішки
шкідлива домішка 0,2 Не 0,2 0,2 0,2
зокрема:
сажка і ріжки 0,15 Те саме 0,15 0,15 0,15
гірчак повзучий і
0,1 Те саме 0,1 0,1 0,1
в’язель різнокольоровий
триходесма сива,
геліотроп
опушеноплідний і
Не дозволено
насіння рицини,
Слово вилучено згідно
зміни 1 – амброзія
Крупність, %, не менше 80,0
для кукурудзи VІІ—VІІІ Не Не визначається
типів визначається
Не Не
Схожість, %, не менше 55 55,0 Не визначається
визначається визначається
Не дозволено, крім зараженості
Зараженість шкідниками Не дозволено
кліщем не вище 1 ступеня
Органолептичні і фізико-хімічні показники цукру наведені в таблиці
2.13, 2.14.
Таблиця 2.13 – Органолептичні показники [13]
Характеристика для цукру-
Характеристика для цукру- Метод
Показник піску для промислової
піску випробування
переробки
Солодкий, без сторонніх Солодкий, без сторонніх
Смак і присмаку і запаху, як в сухому присмаку і запаху, як в сухому
запах цукрі, так і в його водному цукрі, так і в його водному
розчині розчині
Сипучий, допускаються грудки,
Сипучість Сипучий що розпадаються при легкому
надавлюванню За ГОСТ
Колір Білий Білі з жовтуватим відтінком 12576
Розчин цукру повинен бути Розчин цукру повинен бути
прозорим або таким, що має прозорим або таким, що має
Чистота слабу опалесенцію, без слабу опалесенцію, без
розчину нерозчинного осаду, нерозчинного осаду,
механічних або інших механічних або інших
сторонніх домішок сторонніх домішок
Арк.
28
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.14 - Фізико-хімічні показники [13]
Норма для
Норма для Метод
Показник цукру-піску для
цукру-піску випробування
пром. переробки
Масова частка цукрози (в перерахунку на
99,75 99,55 За ГОСТ 12571
суху речовину), %, не менше
Масова частка редукуючих речовин (в
перерахунку на суху речовину), %, не 0,050 0,065 За ГОСТ 12575
більше
Масова частка золи (в перерахунку на суху
0,04 0,05 За ГОСТ 12574
речовину), %, не більше
Кольоровість, не більше: ум. од. 0,8 1,5
За ДСТУ 2075
одиниць оптичної густини (од. ІСUМSА) 104 195
Масова частка вологи, %, не більше 0.14 0,15 За ГОСТ 12570
Масова частка феродомішок, %, не більше 0,0003 0,0003 За ГОСТ 12573
2.5 Вибір і характеристика мікроорганізмів-продуцентів
Єдині дріжджі, які використовуються в пивоварінні, - це культурні
дріжджі, що належать до сімейства Saccharomyces, роду Saccharomyces.
Розрізняють дріжджі нижнього бродіння та дріжджі верхнього бродіння.
Дріжджі верхнього бродіння класифікуються як Saccharomyces cerevisiae, тоді
як дріжджі нижнього бродіння спочатку класифікувалися як S. carlsbergensis,
а потім як S.uvarum або S.cerevisiae. У пивоварній промисловості
використовуються сорти дріжджів, які відрізняються один від одного за
однією або кількома ознаками. Вони отримані з однієї клітини. Такі культури
називаються расами.
Під час інтенсивного бродіння дріжджі верхового бродіння плавають на
поверхні бродячої рідини, накопичуються у вигляді шару піни і залишаються
в такому вигляді до закінчення бродіння. Потім вони осідають на дно
бродильного апарату, утворюючи досить пухкий шар. Через свою структуру
ці дріжджі є пиловидними дріжджами, які не прилипають один до одного, на
відміну від пластівцевих дріжджів, мембрани яких є липкими, що призводить
до агрегації клітин і швидкого осідання. Дріжджі низового бродіння не
проникають через поверхневий шар пивної піни і швидко осідають після
закінчення бродіння, утворюючи щільний шар на дні бродильного апарату.
Арк.
29
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.6 Технологічна схема виробництва
2.6.1 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології
Бродіння - це складний біохімічний процес, під час якого речовини, що
містяться в поживному середовищі, перетворюються на нові продукти під
впливом специфічних мікробних ферментів. Бродіння пивного сусла
складається з наступних технологічних операцій: зброджування робочих
дріжджів, прийом сусла у бродильний танк і внесення дріжджів, зброджування
сусла і охолодження молодого пива, видалення дріжджів з осаду
(перекачування) і підготовка до наступного бродіння, зброджування молодого
пива і перекачування в лагерний танк для дозрівання.
У пивоварінні розрізняють верхнє і нижнє бродіння, які відрізняються
типом використовуваних дріжджів і температурним режимом. Обидва типи
бродіння складаються з двох етапів: первинне бродіння - це основне бродіння,
а вторинне бродіння - бродіння і дозрівання пива.
Залежно від умов і технології, що використовуються у виробництві пива,
існують різні методи бродіння, включаючи прискорене і класичне бродіння.
Метод прискореного бродіння зазвичай використовується для швидкого
виробництва алкогольних напоїв у великих промислових масштабах. У цьому
методі використовуються штами дріжджів, які є більш ефективними, ніж
класичні штами дріжджів, а температура бродіння підтримується на
стабільному рівні. В результаті бродіння відбувається швидше, а якість
алкогольних напоїв залишається високою. Цей метод дозволяє виробляти
більше продукту за коротший час та економити ресурси.
На відміну від методу прискореного бродіння, класичний метод
бродіння використовується для виробництва невеликих партій алкогольних
напоїв. Цей метод використовує класичні штами дріжджів і зазвичай
здійснюється за температурних умов, що залежать від штаму дріжджів та
рецепту.
Окрім прискореного та класичного методів бродіння, існує ще два
методи виробництва алкогольних напоїв: безперервне виробництво та
Арк.
30
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
періодичне виробництво. Безперервне виробництво використовується у
великих промислових масштабах і є більш продуктивним та ефективним
способом виробництва великої кількості алкогольних напоїв. Процес бродіння
і ферментації відбувається в одному апараті.
Періодичне виробництво. У цьому процесі перша стадія бродіння
відбувається у бродильному апараті. Потім продукт перекачується насосом в
інший резервуар для подальшого бродіння. Періодичне виробництво дозволяє
досягти вищої якості та смакових характеристик алкогольних напоїв, але є
менш продуктивним та ефективним, ніж безперервне виробництво, оскільки
вимагає більше уваги та ручної праці.
Класичний метод. Основне бродіння відбувається в закритих
бродильних апаратах з нержавіючої сталі діаметром 1,8-2,4 м з коефіцієнтом
заповнення 0,9. Дріжджі, взяті з осаду після першого покоління виробничого
бродіння, називаються закваскою першого та наступних поколінь. Кількість
доданих дріжджів становить 0,04-0,05 дм3 на дал сусла, призначеного для
бродіння. Дріжджі і сусло або ретельно перемішують у спеціальному
бродильному апараті шляхом продування стерильним повітрям, вуглекислим
газом або механічною мішалкою, або ферментують при температурі 5-6°C
протягом 1-3 годин. Бродильний апарат заповнюють суслом декількох варок
знизу, вносять в потік сусла ферментовані дріжджі і активно перемішують;
через 12 годин сусло направляють в основний бродильний апарат. При цьому
в потік сусла спочатку вдувають стиснене, дрібнодисперсне, стерильне
повітря для утворення високого, стійкого шару піни в суслі, а через 2 години
в потік сусла вносять дріжджі.
Бродіння сусла поділяється на низькотемпературне (нижче 9°C) і
високотемпературне (12-19°C), при цьому рН зазвичай нижче 5,8 Основне
бродіння відбувається в чотири етапи.
Перша стадія (відбілювання) - це період блідо-білої піни на поверхні
сусла, що триває 1-1,5 доби, характеризується ростом дріжджів і зменшенням
екстракту на 0,2-0,5% на добу.
Арк.
31
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Друга стадія - фаза низького згортання, яка триває 2-3 дні і
характеризується зброджуванням 0,5-1% екстрактивного матеріалу на добу та
інтенсивним виділенням вуглекислого газу. Утворюється густа, компактна
піна, виділяється і окислюється хмелева смола.
Третя стадія, стадія високого згущення, характеризується найвищою
інтенсивністю ферментації: вона триває три дні, за добу зброджується 1-1,5%
екстракту та інтенсивно виділяється вуглекислий газ. Помітне виділення
хмелевої смоли, а піна наприкінці набуває коричневого кольору.
Четверта стадія - формування охмеління, коли опара відпадає, дріжджі
відшаровуються і осідають, пиво освітлюється, вуглекислий газ майже не
виділяється, і триває протягом двох днів, при цьому за добу зброджується 0,5-
2% екстракту. Отриманий продукт називається молодим пивом. Головне
бродіння триває 6-14 днів, залежно від концентрації сусла, температури
бродіння, раси та кількості засіяних дріжджів. Температура молодого пива в
кінці головного бродіння становить 5-6°C, тому його охолоджують до 2°C і
перекачують.
Молоде пиво має грубий смак, ще досить каламутне, втрачає певну
кількість вуглекислого газу під час перекачування і не має товарного вигляду.
Речовини, що утворюють букет молодого пива (діацетилові) альдегіди та
сполуки сірки, надають пиву незрілого смаку та аромату, а в більших
концентраціях негативно впливають на його якість. Під час бродіння і
дозрівання ці речовини повинні бути видалені з пива біохімічним шляхом, що
і є метою дозрівання пива.
Впровадження системи пропагації дріжджів дозволяє зберігати та
використовувати власні штами дріжджів, що дозволяє пивоварам створювати
унікальні смакові характеристики пива і диференціювати свій продукт на
ринку.Система пропагації дріжджів також допомагає підприємствам
зменшити витрати на закупівлю дріжджів, оскільки дозволяє розмножувати
власні зразки, а не постійно купувати нові.
Арк.
32
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.6.2 Принципова технологічна схема
Принципово-технологічна схема наведена на рис. 2.1.
Молоде пиво
CО Доброджування пива в Хладоагент
2
лагерних танках
Шлам
Сепарація пива
Відпрацьований
кізельгур Фільтрування пива на
Кізельгур
дисковому намивному
кізельгуровому фільтрі
Фільтроване пиво
Хладоагент
Охолодження пива
CО2
Карбонізація пива
Товарне пиво
Зберігання пива у
форфаса х
Розливання пива
Рис. 2.1 - Принципово-технологічна схема
2.6.3 Опис апаратурно-технологічної схеми
З сепаратора виходить холодна вода, яка нагрівається в пластинчастому
теплообміннику 1 гарячою водою з колектору.
Установка пропагації складається з двох апаратів з робочим об’ємом
наприклад, 80 гл кожен. Один з них є пропагатором і оснащений сорочкою
охолодження та пристроєм для аерації. У ньому і відбувається увесь процес
розмноження ЧКД. Інший апарат – це просто буферна місткість з
Арк.
33
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
теплоізоляцією, в яку приймається з варильного відділення відповідна порція
гарячого сусла з температурою 80...90 °С.
Стадія охолодження сусла після стерилізації для пропагації чистої
культури дріжджів від 100 до 10 °С може тривати до 24 годин. Причому
зниження температури до 35...40 °С відбувається швидко – за 2.5...3 години.
Значну ж кількість часу сусло перебуває в області температур 10...35 °С, що є
оптимумом температур розмноження для більшості шкідливих культур
мікроорганізмів, наприклад для диких дріжджів.
В інноваційній технології з безперервним дозуванням сусла відразу
після стерилізації за високої температури сусло охолоджується у проточному
теплообміннику, а оскільки потік сусла дуже незначний, то відсувається це
досить швидко, за лічені хвилини, і ризик зараження нівелюється.
Система пропагації чистої культури дріжджів з безперервним
подаванням сусла забезпечує отримання ЧКД з вищими якісними
характеристиками порівняно з тією, що отримана на установках з періодичним
подаванням сусла. На запропонованій установці забезпечується вища
концентрація клітин, що перебувають в інтенсивній фазі розмноження (лаг-
фаза) за коротший проміжок часу та усувається ризик зараження ЧКД.
Відзначається також нижча на 40% вартість устаткування, значне зниження
часу зброджування сусла майже на 30%, що скорочує час приготування пива
у цілому, збільшується продуктивність підприємства, знижується собівартість
продукції.
Основне бродіння відбувається в циліндричному конічному
бродильному апараті (ЦКБА) 5. Дріжджі подаються з блоку чистої культури 4
в ЦКБД 5, де вже присутнє свіже сусло, і починається основний процес
бродіння, який триває 10-14 днів при температурі 5-7oC (холодне бродіння).
Дріжджі подаються з танкера Монжю 9 та дріжджового сепаратора 15, а вода
надходить зі свердловини і рівномірно розподіляється через колектор 23.
Зброджене пиво подається на освітлення насосом 12. Для досягнення ідеальної
прозорості та блиску пиво фільтрується через кизельгур на картриджному
Арк.
34
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
фільтрі 17. кизельгур дозується за допомогою дозатора 16. Потім пиво
охолоджується на пластинчастому теплообміннику 18. Пиво насичується
вуглекислим газом у карбонізаторі 19 і перекачується насосом 20 у форфас 22
для зберігання. Потім пиво відправляється на розлив.
Для санітарної обробки обладнання в лагерному відділенні пивоварні
заповнюють розчином антиформіну на 2-4 години, зберігають у резервуарі 10,
фільтрують через фільтр 13 і добре промивають холодною водою.
Рекомендується заповнювати шланги на 2 години розчином антиформіну, що
подається насосом 14. Антиформін розбавляється водою, яка зберігається в
резервуарі 11.
2.7 Розрахунок продуктів
Пиво Ювілейне. Сусло готують зі світлого солоду та несолодженої
зернової сировини. Пиво готується із 80% світлого солоду, 10% ячменю, 9%
рисової січки і1% цукру. Звідси маса солоду 80 кг, маса ячменю 10 кг, маса
рисової січки 9 кг, маса цукру 1 кг. Втрати хмелю на 1 дал пива – 36,5 г.
Пиво Столичне. Сусло готують зі світлого солоду та несолодженої
зернової сировини. Пиво готується із 70% світлого солоду, 20% кукурудзи і
10% ячменю. Звідси маса солоду 70 кг, маса кукурудзи 20 кг, маса ячменю 10
кг. Втрати хмелю на 1 дал пива – 20 г.
Пиво Ризьке. Сусло готують зі світлого солоду. Пиво готується із 100%
світлого солоду. Звідси маса солоду 100 кг. Втрати хмелю на 1 дал пива – 0 г.
Таблиця 2.15 – Втрати при виробництві пива [9]
Витрати
Солоду при поліруванні, % мас, від солоду, що надійшов на пивзавод 0,1 0,1 0,1
Екстракту в пивній дробині, % мас до маси зернопродуктів 1,75 2,2 2,2
У хмельовій дробині, шламі при сепаруванні, стиску, змочуванні
5,8 6,3 6,4
трубопроводів, % від об’єму холодного сусла
У бродильному цеху, % до об’єму холодного сусла 2,5 2,2 2,2
В цеху доброджування і фільтрації, % до об’єму молодого пива 2,3 2,4 2,4
При розливі, % до об’єму відфільтрованого пива:
У пляшки 2,5 2,5 2,5
Арк.
35
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Юві-
лейне
Ризьке
Стол-
ичне
У діжки 0,5 0,5 0,5
У пивовози 0,35 0,35 0,35
При пастеризації пива, % до об’єму пастеризованого пива 2,2 2,2 2,2
Таблиця 2.16 - Нормативні показники якості сировини [9]
Сировина Вміст Екстрактивність Вихід Маса одиниці
вологи, % екстракту об’єму, кг/м3
Світлий солод 5,6 76 70,75 530
Темний солод 5,5 74 68,88 520
Карамельний солод 5,5 70 65,16 500
Палений солод 5,5 60 55,85 450
Ячмінне борошно 15 72 58,61 400
Кукурудзяне борошно 15 75 62,79 500
Рисова січка 15 90 75,35 700
Цукор-пісок 0,15 100 99,85 -
Глюкоза - 100 100,00 -
Колер 20 80 80,00 -
Таблиця 2.17 - Фізико-хімічні показники пива
«Ювілейне» 11 2,8 11,0 1,0442 50,0 0,35
«Ризьке» 12 3,4 12,0 1,0484 55,0 0,33
«Столичне» 13,0 3,5 13,0 1,0526 52,0 0,33
Таблиця 2.18 - Витрати хмелю
Найменування Витрати хмелю на 1 дал пива, г
«Ювілейне» 36,5
«Ризьке» 0
«Столичне» 20
Таблиця 2.19 - Вихід виробництва пива для різних сортів
Відходи Одиниця виміру На 100 кг зернопродуктів
Ювілейне Столичне Ризьке
Дробина пивна (=86%) кг/ 100 кг зернопродуктів 172 151,7 181,2
Дробина хмельова (=85%) кг/ 100 кг зернопродуктів 4,62 6,44 3,56
Шлам сепараторний (=80%) кг/ 100 кг зернопродуктів 1,75 1,75 1,75
Надлишкові дріжджі (ІV=86%) л/ 10 дал пива, що бродить
Періодична схема л/ 10 дал пива, що бродить 1,0 - -
Батарейно-безперервний л/ 10 дал пива, що бродить 1,5 - -
спосіб
Разом з дробінням в ЦКБА л/ 10 дал пива, що бродить 1,53 - -
Арк.
36
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Концентрація
СР
Алкоголь, не
менше %
Вміст СР в
початковому
суслі, мас.
Густина
початкового
сусла, кг/л
Ступінь
збродження,
%
Вуглекислота,
мас. %
Двооксид вуглецю, що г/дал товарного пива 277 354 324
виділяється при головному
бродінні
Основним інгредієнтом у виробництві пива є ячмінний солод. Пивоварні
можуть виробляти його самостійно або використовувати імпортний солод.
Єдина відмінність у розрахунку сировини полягає в тому, що перший включає
в себе розрахунок виробництва солоду.
Розрахунки проводяться на 100 кг зернового продукту, що
використовується у виробництві кожного типу пива, які потім
перетворюються в дані на дал (10 літрів) і річний обсяг виробництва. Деякі
види пива вимагають використання несолоної сировини, кількість якої
коливається в межах 15-50% залежно від виду пива. Несолодка сировина
включає грубі зерна ячменю, кукурудзяне борошно з низьким вмістом жиру і
рисове лушпиння.
Для оцукрювання несоложеної сировини в затор додають ферментний
препарат з розрахунку 10 000 одиниць амілази на тонну вихідного матеріалу,
що складається з солоду і несоложеної зернової сировини. Загальна кількість
ферментного препарату в сусло, Gф (кг), розраховується за наступною
формулою:
Gф = 1000 ∙ Gс/ОЗ (2.1)
де Gс- маса затертої сировини (солод + несолоджена зернова сировина), т;
ОЗ - оцукрювальна здатність 100 г ферментного препарату, амілазних
одиниць, (коливається у межах 80-130 амілазних одиниць і зазначається в
паспорті препарату).
Порядок розрахунків продуктів виробництва виробляється в такій
послідовності:
1) розрахунок вмісту екстрактивних речовин в сировині;
2) розрахунок напівпродуктів;
3) розрахунок витрат молочної кислоти, ферментних препаратів, хмелю;
4) розрахунок об’єму відходів;
Арк.
37
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
5) зведена таблиця продуктів.
Розрахунок продуктів для виробництва 1 млн. дал "Ювілейного"
пива на 1 рік
1. Визначення екстрактивних речовин у сировині.
"Ювілейне" пиво роблять із застосуванням 80 % солоду і 20 %
несолодженої сировини (ячмінного борошна), тобто на 100 кг сировини, що
витрачається, приходиться 80 кг солоду, 10 кг ячмінного борошна, рисової
січки 9 кг і цукор 1 кг.
При колеруванні втрати солоду дорівнюють 0,1 % від його маси, або СІ =
80 ∙ 0,001 = 0,08 кг (табл. 2.15). На подрібнення йде С2 ~ 80 - 0,08 = 79,92 кг
солоду. При вологості солоду 5,6 %, ячмінного борошна - 15 %, рисової січки
-15 %, цукру - 0,15 % (табл. 2.16) кількість сухих речовин у заторі буде:
у солоді:
СРС = 79,92 - (1 ∙ 0,056) = 75,44 кг (2.2.)
у ячмінному борошні:
СРЯ = 10 - ( 1 ∙ 0,15) = 17 кг (2.3)
у рисовій січці:
СРР = 9 - ( 1 ∙ 0,15) = 8,85 кг (2.4)
у цукрі:
СРЦ = 1 - ( 1 ∙ 0,0015) = 1 кг. (3.5)
Разом сухих речовин (СР) у сировині:
СР = 75,44 + 17 + 8,85 + 1 = 102,29 кг. (2.6)
Екстрактивність солоду становить 76 %, ячмінного борошна - 72 %, рисової
січки - 90%, цукру - 100% від маси сухих речовин. Тоді вміст екстрактивних
речовин у сировині:
у солоді:
ЕРС = 75,44 ∙ 0,76 = 57,33 кг; (2.7)
у ячмінному борошні:
ЕРЯ = 17 ∙ 0,72 = 12,24 кг (2.8)
Арк.
38
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
у рисовій січці:
ЕРР = 8,85 ∙ 0,9 = 7,96 кг (29)
у цукрі:
ЕРЦ = 1 ∙ 0,1 = 0,1 кг. (2.10)
Разом екстрактивних речовин:
ЕР = 57,33 + 12,24 + 7,96 + 0,1 = 77,63 кг. (2.11)
Частина екстракту (1,75 % від маси зернопродуктів, що йдуть на затирання
(табл. 2.15) втрачається в дробині, тому в сусло перейде екстрактивних речовин:
��с = 77,63 - (1 ~ 0,0175) = 76,36 кг. (2.12)
Кількість сухих речовин, що залишилась у дробині, визначається як
різниця між масою сухих речовин зернопродуктів і масою екстрактивних
речовин, що перейшли в сусло:
СРДР = 102,29 - 76,36 = 25,93 кг. (2.13)
2. Розрахунок напівпродуктів
Вихідними даними для розрахунку кількості проміжних продуктів є
початкова концентрація сусла та об'ємні втрати на кожному етапі виробництва
пива. Приблизну кількість проміжних продуктів можна знайти в таблиці в
технічному керівництві або розрахувати наступним чином.
Гаряче сусло. Згідно до виконаного розрахунку, в сусло переходить 68,35
кг екстрактивних речовин. Прийнявши до уваги, що сусло для "Ювілейного" пива
готують з концентрацією сухих речовин 11 % (табл. 2.17), маса одержаного сусла:
т = 77,63 ∙ 100/11 = 705,72 кг. (2.14)
Об'єм "Ювілейного" сусла при температурі 20°С та відносній густині 1,044:
V= 705,72/1,0442 = 675,84 л. (2.15)
Об'єм гарячого сусла з урахуванням його теплового розширення у 1,04 рази:
V= 675,84 ∙ 1,04 = 702,87 л. (2.16)
Холодне сусло. Втрати сусла в хмельовій дробині, відстої при сепарації,
стиску, на замочуванні трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат (табл. 2.15) для "Ювілейного" пива 5,8 % від об'єму гарячого
сусла, приведеного до об'єму при 20°С.
Арк.
39
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Отже, об'єм холодного сусла:
V= 675,84 ∙ (1 - 0,058) = 636,64 л. (2.17)
Молоде (зелене) пиво. При втратах у бродильному відділенні
"Ювелірного" пива 2,5 % від об'єму холодного сусла об'єм молодого пива:
V= 636,64 ∙ (1 - 0,025) = 620,72 л. (2.18)
Фільтроване пиво. При витратах у відділеннях добродіння і фільтрування
2,3 % до об'єму молодого "Ювілейного" пива кількість фільтрованого пива:
V= 620,72 ∙ (1 - 0,023) = 606,44 л. (2.19)
Товарне готове пиво. Втрати товарного пива відносно відфільтрованого
при розливі у пляшки становлять 2,5 %, у діжки - 0,5 %, в пивовози - 0,35 % (табл.
2.15). За умов, що 65 % "Ювілейного" пива розливають у пляшки, 15 % - в діжки і
20 % - в пивовози (тобто від загальної кількості пива 1 млн. дал відповідно 65 %,
15 % і 20 %), середньозважені втрати пива:
V = 65 ∙ 0,025 + 15 ∙ 0,005 + 20 ∙ 0,0035 = 1,77 %. (2.20)
Тоді кількість товарного пива:
V= 606,44 ∙ (1 - 0,0177) = 595,70 л. (2.21)
Сумарні втрати по рідкій фазі визначаються як різниця об'ємів гарячого
сусла і товарного пива:
V= 702,87 - 595,70 = 107,17 л (2.22)
або у процентах до об'єму гарячого сусла:
V= 107,17 ∙ 100/702,87 =15,24 %. (2.23)
3. Визначення витрат хмелю, ферментних препаратів і молочної кислоти
Хміль. Витрати хмелю на 1 дал пива приймаються за діючими у
промисловості нормами (табл. 2.18). Норма хмелю для "Ювілейного" пива - 36,5
г, тоді витрати хмелю:
V= 595,70 ∙ 0,0365/10= 2,174 кг. (2.24)
Ферментні препарати. Витрати ферментних препаратів залежать від
кількості ячмінного борошна в рецептурі пива, їх можна розрахувати за
формулою:
Gф = 10000 ∙ 0,1 / 100 = 1 кг. (2.25)
Арк.
40
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Якщо оцукрювальна здатність ферментного препарату становить 100
одиниць, то його витрачають 1 % від маси засипки, тобто
Gф= 100 ∙ 0,01 = 1 кг. (2.26)
Молочна кислота. Використовується для підкислення затору з розрахунку
0,08 кг 100 % молочної кислоти на 100 кг зернової сировини, або 0,2 % 40 %
молочної кислоти до маси зернової сировини.
4. Визначення кількості відходів
Пивна дробина. Кількість утворюваної пивної дробини вологістю 86 %
(табл. 2.19) визначається множенням кількості сухих речовин, що залишились у
дробині, на коефіцієнт 100/(100 - 86) = 7,14.
Отже, кількість пивної дробини при варінні сусла "Ювілейного" пива:
G = 25,93 ∙ 7,14 = 185,14 кг. (2.27)
Хмельова дробина. Безводної хмельової дробини одержують 60 % від маси
витраченого хмелю. Дробина вологістю 85 % (табл. 2.19) отримують в 6,67 рази
більше, тобто 100/(100 - 85) = 6,67.
На кожен 1 дал пива отримують вологої дробини:
G = 2,174 ∙ 0,6 ∙ 6,67 = 8,70 кг. (2.28)
Шлам сепараторний. Незалежно від найменування пива з 100 кг
витрачених зернопродуктів одержують 1,75 шламу вологістю 80 % (табл. 2.19).
Відстій у танках добродіння. Кількість відстою при витримці "Ювелірного"
пива одержують 1,71 л на 100 кг витрачених зернопродуктів.
Надлишкові дріжджі. Витрати дріжджів з вологістю 86 % на 10 дал пива,
що бродить за класичною схемою, - 1,0 л; у батареї безперервного бродіння і
добродіння -1,5 л; бродіння та добродіння в циліндроконічному апараті ЦКБА -
1,53 л (табл. 2.19).
Одна половина надлишкових дріжджів використовується як засівні, а друга
- є відходом. Цю частину визначають множенням кількості товарного пива у
літрах на 0,01:
К = 595,70 ∙ 0,01 = 5,96 л. (2.29)
Арк.
41
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Двооксид вуглецю. Згідно з нашими розрахунками до бродильного
відділення надходить 636,64 л холодного сусла. Маса його при густині 1,0442
становить:
G = 636,64 ∙ 1,0442 = 664,77 кг. (2.30)
При концентрації "Ювілейного" сусла 11 % у ньому екстрактивних речовин
міститься:
G = 664,77 ∙ 0,11= 73,12 кг. (2.31)
Для розрахунків умовимося, що ці екстрактивні речовини являють собою
мальтозу, оскільки в умовах бродіння пивоварного виробництва декстрини
практично не зброджуються. Зброджування мальтози можна виразити таким
рівняннями:
С12Н22О11 + Н2О > 2С6Н12О6
2С6Н12О6 > 4С2Н5ОН + 4СО2 + 235 Дж.
Справжній ступінь зброджування для "Ювілейного" пива становить 50 %.
Отже, збродить екстрактивних речовин:
G = 73,12 ∙ 0,5 = 36,56 кг. (2.32)
Під час бродіння виділиться вуглекислого газу:
G = 36,56 ∙ 44 ∙ 4 / 342 =18,81 кг, (2.33)
де 342 і 44 - відповідно молекулярна маса мальтози і вуглекислого газу;
4 - стехіометричний коефіцієнт при СО2.
Вміст вуглекислоти у пиві становить 0,35 % (табл. 2.17) від маси холодного
сусла незалежно від найменування пива, тоді кількість зв'язаної вуглекислоти:
G = 664,77 ∙ 0,0035 = 2,32 кг. (2.34)
Отже, в атмосферу вуглекислого газу виділиться:
G = 18,81 - 2,32 = 16,49 кг. (2.35)
Маса 1 м3 вуглекислого газу при 20°С і тиску 0,4 МПа дорівнює 1,832 кг,
тоді об'єм вуглекислого газу, що виділиться в атмосферу:
V= 16,49 /1,832 = 9 м3. (2.36)
Кількість вуглекислого газу, що виділяється при головному бродінні на 1
дал товарного пива:
Арк.
42
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
G = 16490/52,452 = 314,38 ~ 314 г/дал. (2.37)
5. Зведена таблиця продуктів
У виконаних розрахунках для пива "Ювілейного" розраховані об’єми
напівпродуктів, готового пива і відходів, які виходять з 100 кг зернової сировини.
Щоб зручно використовувати дані для цього розрахунку бажано перевести дані в
один дал готового пива та його річне виробництво. Для цього кількість кожного
продукту ділиться на кількість пива (дал), виробленого зі 100 кг зернового
продукту; кількість продукту в одному далі множиться на річний обсяг
виробництва пива для визначення річної кількості продукту. Результати наведені
в таблиці 2.20.
Таблиця 2.20 - Зведена таблиця
Найменування На 100 кг зернової На 1 дал На 1,4 млн дал
сировини пива за рік
Зернова сировина, кг світлий солод 80 1,342 1878800
Ячмінне борошно 10 0,167 233800
Рисова січка 9 0,151 211400
Цукор 1 0,016 22400
Разом, кг 100 1,676 2346400
Інші види сировини, кг хміль 2,174 0,036 50960
Ферментативні препарати 1,0 0,016 22400
Напівпродукти, л гаряче сусло 702,87 11,78 16506000
Напівпродукти, л холодне сусло 636,64 10,68 14952000
Напівпродукти, л молоде пиво 620,72 10,42 14588000
Фільтроване пиво 606,44 10,18 14252000
Готове пиво 595,70 10,00 14000000
Вихід пива дробина, кг 185,14 3,16 4424000
Хмельова дробина, кг 8,70 0,146 204400
Шлам (осад), л 1,75 0,029 40600
Надлишкові дріжджі, л 5,96 0,100 14000
Вуглекислий газ, кг 18,81 0,35 441000
Відходи полірування, кг 0,09 0,0015 2100
Розрахунок продуктів для виробництва 1 млн. дал "Столичне" пива
на 1 рік
1. Визначення екстрактивних речовин у сировині.
"Столичне" пиво вариться із застосуванням 70 % солоду і 30 %
несолодженої сировини (ячмінного борошна), тобто на 100 кг сировини, що
Арк.
43
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
витрачається, приходиться 70 кг солоду, 20 кг знежиреного кукурудзяного
борошна і 10 кг ячмінного борошна.
При колеруванні втрати солоду дорівнюють 0,1 % від його маси, або СІ = 70
∙ 0,001 = 0,07 кг (табл. 2.15). На подрібнення йде С2 ~ 70 - 0,07 = 69,93 кг солоду.
При вологості солоду 5,6 %, ячмінного борошна - 15 %, кукурудзяного борошна -
15 % (табл. 2.16) кількість сухих речовин у заторі становить:
у солоді:
СРС = 69,93 - (1 ∙ 0,056) = 69,87 кг; (2.38)
у знежиреному кукурудзяному борошні:
СРК = 20 - (1 ∙ 0,15) = 19,85 кг (2.39)
у ячмінному борошні:
СРЯ = 10 - (1 ∙ 0,15) = 9,85 кг. (2.40)
Разом сухих речовин (СР) у сировині:
СР = 69,87 + 19,85 + 9,85 = 99,57 кг. (2.41)
Згідно з табл. 2.16 екстрактивність солоду становить 76 %, ячмінного
борошна - 72 %, кукурудзяного борошна – 75 % від маси сухих речовин. Тоді
вміст екстрактивних речовин у сировині:
у солоді:
ЕРС = 69,87 ∙ 0,76 = 53,1 кг (2.42)
у знежиреному кукурудзяному борошні:
ЕРК = 19,85 ∙ 0,75= 14,88 кг (2.43)
у ячмінному борошні:
ЕРЯ = 9,85 ∙ 0,72= 7,09 кг. (2.44)
Разом екстрактивних речовин:
ЕР = 53,1 + 14,88 + 7,09 = 75,07 кг. (2.45)
Частина екстракту (2,2 % від маси зернопродуктів, що йдуть на затирання
(табл. 2.15)) втрачається в дробині, тому в сусло перейде екстрактивних речовин:
Сс = 75,07 - (1 ~ 0,022) = 73,8 кг. (2.46)
Арк.
44
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Об’єм сухих речовин, що зосталася у дробині, визначається як різниця
між масою сухих речовин зернопродуктів і масою екстрактивних речовин, що
перейшли в сусло:
СРДР = 99,57 - 73,8 = 25,77 кг. (2.47)
2. Визначення напівпродуктів
Вихідними даними для розрахунку кількості проміжних продуктів є
початкова концентрація сусла та об'ємні втрати на кожному етапі виробництва
пива. Приблизну кількість проміжних продуктів можна знайти в таблиці в
технічному керівництві або розрахувати наступним чином.
Гаряче сусло. Згідно виконаних розрахунків в сусло переходить 68,35 кг
екстрактивних речовин. Прийнявши до уваги, що сусло для "Столичного" пива
готують з концентрацією сухих речовин 13 % (табл. 2.17), маса одержаного сусла:
т = 73,8 ∙ 100/13 = 567,69 кг. (2.48)
Об'єм "Столичного" сусла при температурі 20°С та відносній густині 1,0526:
V= 567,69/1,0526 = 539,32 л. (2.49)
Об'єм гарячого сусла з урахуванням його теплового розширення у 1,04 рази:
V= 539,32 ∙ 1,04 = 560,89 л. (2.50)
Холодне сусло. Втрати сусла в хмельовій дробині, відстої при сепарації,
стиску, на замочуванні трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат (табл. 2.15) для "Столичного" пива 6,4 % від об'єму гарячого
сусла, приведеного до об'єму при 20°С.
Отже, об'єм холодного сусла:
V = 539,32 ∙ (1 - 0,064) = 504,8 л. (2.51)
Молоде (зелене) пиво. При втратах у бродильному відділенні
"Ювілейного" пива 2,5 % від об'єму холодного сусла об'єм молодого пива:
V = 504,8 ∙ (1 - 0,025) = 492,18 л. (2.52)
Фільтроване пиво. При витратах у відділеннях добродіння і фільтрування
2,4 % до об'єму молодого "Столичного" пива кількість фільтрованого пива:
V = 492,18 ∙ (1 - 0,024) = 480,36 л. (2.53)
Арк.
45
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Товарне готове пиво. Втрати товарного пива відносно відфільтрованого
при розливі у пляшки становлять 2,5 %, у діжки - 0,5 %, в пивовози - 0,35 % (табл.
2.15). За умов, що 65 % "Столичного" пива розливають у пляшки, 15 % - в діжки і
20 % - в пивовози (тобто від загальної кількості пива 1 млн. дал відповідно 65 %,
15 % і 20 %), середньозважені втрати пива:
V = 65 ∙ 0,025 + 15 ∙ 0,005 + 20 ∙ 0,0035 = 1,77 %. (2.54)
Тоді кількість товарного пива:
V = 480,36 ∙ (1 - 0,0177) = 471,85 л. (2.55)
Сумарні втрати по рідкій фазі визначаються як різниця об'ємів гарячого
сусла і товарного пива:
V= 560,89 - 471,85 = 89,04 л (2.56)
або у процентах до об'єму гарячого сусла:
V= 89,04 ∙ 100/560,89 =15,87 %. (2.57)
3. Визначення витрат хмелю, ферментних препаратів і молочної кислоти
Хміль. Витрати хмелю на 1 дал пива приймаються за діючими у
виробництві нормами (табл. 2.18). Норма хмелю для "Столичного" пива - 20 г, тоді
витрати хмелю:
V= 471,85 ∙ 0,020/10 = 0,944 кг. (2.58)
Ферментні препарати. Витрати ферментних препаратів залежать від
кількості ячмінного борошна в рецептурі пива, їх можна розрахувати за
формулою:
Gф = 10000· 0,1 / 100 = 1 кг. (2.59)
Якщо оцукрювальна здатність ферментного препарату становить 100
одиниць, то його витрачають 1 % від маси засипки, тобто
Gф= 100 ∙ 0,01 = 1 кг. (2.60)
Молочна кислота. Застосовується для підкислення затору з розрахунку 0,08
кг 100 % молочної кислоти на 100 кг зернової сировини, або 0,2 % 40 % молочної
кислоти до маси зернової сировини.
4. Визначення кількості відходів
Арк.
46
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Пивна дробина. Об’єм пивної дробини вологістю 86 %, що утворилася
(табл. 2.19), визначається множенням кількості сухих речовин, що залишились у
дробині, на коефіцієнт 100/(100 - 86) = 7,14.
Отже, кількість пивної дробини при варінні сусла "Столичного" пива:
G = 25,77 ∙ 7,14 = 184 кг. (2.61)
Хмельова дробина. Безводної хмельової дробини одержують 60 % від маси
витраченого хмелю. Дробина вологістю 85 % (табл. 2.19) отримують в 6,67 рази
більше, тобто 100/(100 - 85) = 6,67.
На кожен 1 дал пива отримують вологої дробини:
G = 0,944 ∙ 0,6 ∙ 6,67 = 3,77 кг. (2.62)
Шлам сепараторний. Незалежно від найменування пива з 100 кг
витрачених зернопродуктів одержують 1,75 шламу вологістю 80 % (табл. 2.19).
Відстій у танках добродіння. Кількість відстою при витримці "Столичного"
пива одержують 1,71 л на 100 кг витрачених зернопродуктів.
Двооксид вуглецю. Згідно з нашими розрахунками до бродильного
відділення надходить 504,8 л холодного сусла. Маса його при густині 1,0526
становить:
G = 504,8 ∙ 1,0526 = 531,35 кг. (2.63)
При концентрації "Столичного" сусла 13 % у ньому екстрактивних речовин
міститься:
G = 531,35 ∙ 0,13= 69,07 кг. (2.64)
Для розрахунків умовимося, що ці екстрактивні речовини являють собою
мальтозу, оскільки в умовах бродіння пивоварного виробництва декстрини
практично не зброджуються. Зброджування мальтози можна виразити таким
рівняннями:
С12Н22О11 + Н2О > 2С6Н12О6
2С6Н12О6 > 4С2Н5ОН + 4СО2 + 235 Дж.
Справжній ступінь зброджування для "Столичного" пива становить 52 %.
Отже, збродить екстрактивних речовин:
G = 69,07 ∙ 0,52 = 35,91 кг. (2.65)
Арк.
47
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Під час бродіння виділиться вуглекислого газу:
G = 35,91 ∙ 44 ∙ 4 / 342 = 18,48 кг, (2.66)
де 342 і 44 - відповідно молекулярна маса мальтози і вуглекислого газу;
4 - стехіометричний коефіцієнт при СО2.
Вміст вуглекислоти у пиві становить 0,33 % (табл. 2.17) від маси холодного
сусла незалежно від найменування пива, тоді кількість зв'язаної вуглекислоти:
G = 531,35 ∙ 0,0033 = 1,75 кг. (2.67)
Отже, в атмосферу вуглекислого газу виділиться:
G = 18,48 - 1,75 = 16,73 кг.
Маса 1 м3 вуглекислого газу при 20°С і тиску 0,4 МПа дорівнює 1,832 кг,
тоді об'єм вуглекислого газу, що виділиться в атмосферу:
V= 16,73 /1,832 = 9,13 м3. (2.68)
Кількість вуглекислого газу, що виділяється при головному бродінні на 1
дал товарного пива:
G = 16730/52,452 = 318,95 ~ 319 г/дал. (2.69)
5. Зведена таблиця продуктів
Наведений вище розрахунок для пива "Столичне" визначає кількість
проміжних продуктів, готового пива та відходів, що утворюються зі 100 кг
зернової сировини. Для зручності використання даних цього розрахунку бажано
перевести дані в дал готового пива та його річний обсяг виробництва. Для цього
кількість кожного продукту ділиться на кількість пива, виробленого з 100 кг
зернової сировини (дал); кількість продукту в дал множиться на кількість пива,
виробленого за рік, щоб визначити кількість продукту за рік. Результати наведені
в таблиці 2.21.
Таблиця 2.21 - Зведена таблиця
На 100 кг зернової На 1 дал На 0,4 млн дал
Найменування
сировини пива за рік
Зернова сировина, кг світлий солод 70 1,483 593200
Знежирене кукурудзяне борошно 20 0,423 169200
Ячмінне борошно 10 0,211 84400
Разом, кг 100 2,076 846800
Арк.
48
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Інші види сировини, кг хміль 0,944 0,020 8000
Ферментативні препарати 1,0 0,021 8400
Напівпродукти, л гаряче сусло 560,89 11,88 4752000
Напівпродукти, л холодне сусло 504,8 10,69 4276000
Напівпродукти, л молоде пиво 492,18 10,43 4172000
Фільтроване пиво 480,36 10,18 4072000
Готове пиво 471,85 10,00 4000000
Вихід пива дробина, кг 184 3,89 1556000
Хмельова дробина, кг 3,77 0,079 31600
Шлам (осад), л 1,75 0,037 14800
Вуглекислий газ, кг 16,73 0,354 141600
Відходи полірування, кг 0,0913 0,0019 760
Розрахунок продуктів для виробництва 1 млн. дал "Ризьке" пива на
1 рік
1. Визначення екстрактивних речовин у сировині.
"Ризьке" пиво виготовляють із застосуванням 100 % солоду, тобто на 100 кг
сировини, що витрачається, припадає 100 кг солоду.
При колеруванні втрати солоду дорівнюють 0,1 % від його маси, або СІ =
100 ∙ 0,001 = 0,1 кг (табл. 2.15). На подрібнення йде С2 ~ 100 - 0,1 = 99,9 кг солоду.
При вологості солоду 5,6 % (табл. 2.16) кількість сухих речовин у заторі
становить:
у солоді:
СРС = 99,9 - (1 ∙ 0,056) = 89,84 кг; (2.70)
Разом сухих речовин (СР) у сировині:
СР = 99,84 кг. (2.71)
Згідно з табл. 2.16 екстрактивність солоду становить 76 % від маси сухих
речовин. Тоді вміст екстрактивних речовин у сировині:
у солоді:
ЕРС = 99,84 ∙ 0,76 = 75,87 кг; (2.72)
Разом екстрактивних речовин:
ЕР = 75,87 кг. (2.73)
Частина екстракту (2,2 % від маси зернопродуктів, що йдуть на затирання
(табл. 2.15) втрачається в дробині, тому в сусло перейде екстрактивних речовин:
��с = 75,87 - (1 ~ 0,022) = 74,6 кг. (2.74)
Арк.
49
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кількість сухих речовин, що залишилась у дробині, визначається як
різниця між масою сухих речовин зернопродуктів і масою екстрактивних
речовин, що перейшли в сусло:
СРДР = 99,84 - 74,6 = 25,24 кг. (2.75)
2. Визначення напівпродуктів
Вихідними даними для розрахунку кількості проміжних продуктів є
початкова концентрація сусла та об'ємні втрати на кожному етапі виробництва
пива. Приблизну кількість проміжних продуктів можна знайти в таблиці в
технічному керівництві або розрахувати наступним чином.
Гаряче сусло. Для розрахунків у сусло переведено 68,35 кг екстрактивних
речовин. Враховуючи, що сусло для пива "Рижське" готується з концентрацією
сухих речовин 13% (табл. 2.17), маса отриманого сусла становить
т = 74,6 ∙ 100/13 = 573,84 кг. (2.76)
Об'єм "Ризького" сусла при температурі 20°С та відносній густині 1,0484
кг/л (табл. 2.17):
V= 573,84/1,0484 = 547,84 л. (2.77)
Об'єм гарячого сусла з урахуванням його теплового розширення у 1,04 рази:
V= 547,84 ∙ 1,04 = 569,75 л. (2.78)
Холодне сусло. Втрати сусла в хмельовій дробині, відстої при сепарації,
стиску, на замочуванні трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат (табл. 2.15) для "Ризького" пива 6,3 % від об'єму гарячого
сусла, приведеного до об'єму при 20°С.
Отже, об'єм холодного сусла:
V = 547,84 ∙ (1 - 0,063) = 513,32 л. (2.79)
Молоде (зелене) пиво. При втратах у бродильному відділенні "Ризького"
пива 2,5 % від об'єму холодного сусла об'єм молодого пива:
V = 513,32 ∙ (1 - 0,025) = 500,48 л. (2.80)
Фільтроване пиво. При витратах у відділеннях добродіння і фільтрування
2,4 % до об'єму молодого "Ризького" пива кількість фільтрованого пива:
V = 500,48 ∙ (1 - 0,024) = 488,46 л. (2.81)
Арк.
50
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Товарне готове пиво. Втрати товарного пива відносно відфільтрованого
при розливі у пляшки становлять 2,5 %, у діжки - 0,5 %, в пивовози - 0,35 % (табл.
2.15). За умов, що 65 % "Ризького" пива розливають у пляшки, 15 % - в діжки і 20
% - в пивовози (тобто від загальної кількості пива 1 млн. дал відповідно 65 %, 15%
і 20 %), середньозважені втрати пива:
V = 65 ∙ 0,025 + 15 ∙ 0,005 + 20 ∙ 0,0035 = 1,77 %. (2.82)
Тоді кількість товарного пива:
V = 488,46 ∙ (1 - 0,0177) = 479,81 л. (2.83)
Сумарні втрати по рідкій фазі визначаються як різниця об'ємів гарячого
сусла і товарного пива:
V= 569,75 - 479,81 = 89,94 л (2.84)
або у процентах до об'єму гарячого сусла:
V= 89,94 ∙ 100/569,75 =15,78 %. (2.85)
3. Визначення витрат хмелю, ферментних препаратів і молочної кислоти
Хміль. Витрати хмелю на 1 дал пива приймаються за діючими у
промисловості нормами (табл. 2.18). Норма хмелю для "Ризького" пива - 0 г, тоді
витрати хмелю:
V= 479,81 ∙ 0,0/10 = 0,0 кг. (2.86)
Ферментні препарати. Витрати ферментних препаратів залежать від
кількості ячмінного борошна в рецептурі пива, їх можна розрахувати за
формулою:
Gф = 10000· 0,1 / 100 = 1 кг. (2.87)
Якщо оцукрювальна здатність ферментного препарату становить 100
одиниць, то його витрачають 1 % від маси засипки, тобто
Gф= 100 ∙ 0,01 = 1 кг. (2.88)
Молочна кислота. Використовується для підкислення затору з розрахунку
0,08 кг 100 % молочної кислоти на 100 кг зернової сировини, або 0,2 % 40 %
молочної кислоти до маси зернової сировини.
4. Визначення кількості відходів
Арк.
51
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Пивна дробина. Кількість утворюваної пивної дробини вологістю 86 %
(табл. 2.19) визначається множенням кількості сухих речовин, що залишились у
дробині, на коефіцієнт 100/(100 - 86) = 7,14.
Отже, кількість пивної дробини при варінні сусла "Ризького" пива:
G = 25,24 ∙ 7,14 = 180,21 кг. (2.89)
Хмельова дробина. Безводної хмельової дробини одержують 60 % від маси
витраченого хмелю. Дробина вологістю 85 % (табл. 2.19) отримують в 6,67 рази
більше, тобто 100/(100 - 85) = 6,67.
На кожен 1 дал пива отримують вологої дробини:
G = 0,0 ∙ 0,6 ∙ 6,67 = 0,0 кг. (2.90)
Шлам сепараторний. Незалежно від найменування пива з 100 кг
витрачених зернопродуктів одержують 1,75 шламу вологістю 80 % (табл. 2.19).
Відстій у танках добродіння. Кількість відстою при витримці "Ризьке" пива
одержують 1,71 л на 100 кг витрачених зернопродуктів.
Двооксид вуглецю. Згідно з нашими розрахунками до бродильного
відділення надходить 513,32 л холодного сусла. Маса його при густині 1,0526
становить:
G = 513,32 ∙ 1,0526 = 540,32 кг. (2.91)
При концентрації "Ризьке" сусла 12 % у ньому екстрактивних речовин
міститься:
G = 540,32 ∙ 0,12 = 64,83 кг. (2.92)
Декстрини практично не зброджуються в процесі пивоваріння, тому для
розрахунків цей екстракт приймається за мальтозу. Ферментація мальтози може
бути виражена наступним рівнянням:
С12Н22О11 + Н2О > 2С6Н12О6
2С6Н12О6 > 4С2Н5ОН + 4СО2 + 235 Дж.
Справжній ступінь зброджування для "Ризького" пива становить 55 %.
Отже, збродить екстрактивних речовин:
G = 64,83 ∙ 0,55 = 35,65 кг. (2.93)
Під час бродіння виділиться вуглекислого газу:
Арк.
52
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
G = 35,65 ∙ 44 ∙ 4 / 342 = 18,34 кг, (2.94)
де 342 і 44 - відповідно молекулярна маса мальтози і вуглекислого газу;
4 - стехіометричний коефіцієнт при СО2.
Вміст вуглекислоти у пиві становить 0,33 % (табл. 2.17) від маси холодного
сусла незалежно від найменування пива, тоді кількість зв'язаної вуглекислоти:
G = 540,32 ∙ 0,0033 = 1,78 кг (2.95)
Отже, в атмосферу вуглекислого газу виділиться:
G = 18,34 - 1,78 = 16,56 кг. (2.96)
Маса 1 м3 вуглекислого газу при 20°С і тиску 0,4 МПа дорівнює 1,832 кг,
тоді об'єм вуглекислого газу, що виділиться в атмосферу:
V= 16,56/1,832 = 9,03 м3. (2.97)
Кількість вуглекислого газу, що виділяється при головному бродінні на 1
дал товарного пива:
G = 16560/52,452 = 315,71 ~ 316 г/дал. (2.98)
5. Зведена таблиця продуктів
Наведений вище розрахунок «Ризького» пива визначає кількість проміжних
продуктів, готового пива та відходів, отриманих зі 100 кг зернової сировини. Для
зручності використання даних цього розрахунку бажано перевести дані в один дал
готового пива та його річний обсяг виробництва. Для цього кількість кожного
продукту ділиться на кількість пива, виробленого з 100 кг зернової сировини (дал);
кількість продукту в дал множиться на річне виробництво пива для визначення
річної кількості продукту. Результати наведені в таблиці 2.22.
Таблиця 2.22 - Зведена таблиця
Найменування На 100 кг зернової На 1 дал На 0,2 млн дал
сировини пива за рік
Зернова сировина, кг світлий солод 100 2,084 416800
Разом, кг 100 2,084 416800
Інші види сировини, кг хміль 0,0 0,0 0
Ферментативні препарати 1,0 0,020 4000
Напівпродукти, л гаряче сусло 569,75 11,87 2374000
Напівпродукти, л холодне сусло 513,32 10,69 2138000
Напівпродукти, л молоде пиво 500,48 10,43 2086000
Фільтроване пиво 488,46 10,18 2036000
Арк.
53
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Готове пиво 479,81 10,00 2000000
Вихід пива дробина, кг 180,21 3,75 750000
Хмельова дробина, кг 0,0 0,088 17600
Шлам (осад), л 1,75 0,036 7200
Вуглекислий газ, кг 16,56 0,345 69000
Відходи полірування, кг 0,0903 0,0018 360
2.8 Розрахунок кількості тари і допоміжних матеріалів
Допоміжними матеріалами є кізельгур, каустична Сода (Na2CO3),
полотно, які наведені в таблиці 2.23.
Таблиця 2.23 – Допоміжні матеріали
Одиниця На 2 млн. дал за
Операція Матеріал Норма
виміру рік
Фільтрація пива Кізельгур г/дал 2,5 5000000
Дезінфекція обладнання Сода кг/тис. дал 3,6 7200
Миття та дезінфекція
Сода кг/тис. дал 0,2 400
фільтра
Очистка повітря Полотно м³/тис. дал 1,2 2400
1) Фільтрація пива. Потреба в кізельгурі: 2,5 × 2000000 = 5000000 г
2) Дезінфекція обладнання. Сода: 3,6 × 2000 = 7200 кг
3) Миття та дезінфекція фільтра. Сода: 0,2 × 2000 = 400 кг
4) Очистка повітря. Полотно: 1,2 × 2000 = 2400 м³
Пляшки. Приймаємо, що пиво розливається в пляшки місткістю 0,5 дм3.
Розлив всіх найменувань в пляшки в рік становить:
2 дал * 65 / 100 = 1,3 дал,
де 65% - обсяг пива, що розливається в пляшки.
1,3 дал * 20 = 26 млн. пляшок,
де 20 - це кількість пляшок ємністю 0,5 дм3, що припадають на 1 дал.
Бій пляшок при зберіганні, мийці, розливі приймемо рівним: в складі
посуду 0,7; у цеху розливу 2,3; при пастеризації 2,2; у складі готової продукції
0,09; всього 5,29.
Для річної кількості пляшкової продукції буде потрібно пляшок:
(26*100)/(100 - 5,29) = 27,5 млн. пляшок
Кількість пляшок для відшкодування бою 27,5-26 = 1,5 млн. пляшок.
Арк.
54
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Ящик. У стандартні ящики укладаються пляшки місткістю 0,5 дм3 - по
20 шт. Для укладання всієї продукції з урахуванням 2% зносу потрібно ящиків:
(27,5/20) / 0,98 = 1,4 млн. ящиків.
Необхідно врахувати, що 90% є оборотними, тому нових ящиків:
1,4 * (100-90) / 100 = 0,14 млн. шт.
Потреба в ящиках при 40 оборотах на рік становить для пляшок:
27,5/20*40 = 0,055 млн. шт. або 55 тис. шт.
Кронен-пробки і етикетки для пляшкової і бочкової продукції. За
нормами на 1 дав напоїв потрібно 104,5% кронен-пробок і 103% етикеток від
кількості пляшок готової продукції і в середньому 20,9 етикетки, що на річний
випуск пляшкової продукції буде потрібно:
Кронен-пробок 26*106*1,045 = 28,802 млн. шт.
Етикеток 26*106* 1,03 = 28,38 млн. шт.
Для бочкової продукції потрібно 2 етикетки на 10 дав:
320000 * 2/10 = 64 тис. шт.
Діжі. У діжі розливається 15% від загального обсягу готової продукції,
тобто: 2000000*0,15 = 300000 дал пива в рік. Розлив проводиться в діжі
об'ємом 5 дал. Для розливу продукції в бочки місткістю 5 дав потрібно діж:
300000 / 5 / 5 = 12000 діж
Необхідно врахувати, що 90% є оборотними, тому нових діж:
12000 * (100-90) / 100 = 1200 шт.
Потреба в оборотних діжах при 40 оборотах кожної діжі в рік складе:
300000/40 = 7500 шт.
2.9 Розрахунок і підбір технологічного обладнання
Розрахунок потрібної місткості і кількості обладнання при бродінні і
доброджуванні пива «Ювілейне» в цилідричноконічних бродильних апаратах.
Циліндрично-конічний бродильний апарат. В ЦКБА бродіння і
доброджування сусла здійснюється в одному апараті. Процес ведеться з
урахуванням наповнення, звільнення і санітарної оброби 14 діб, в тому числі
Арк.
55
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
бродіння і доброджування – 12 діб. Режим роботи – 338 діб на рік, а в місяць –
29,8 діб. Оборотність протягом місяця при рівномірній роботі цеха бродіння
протягом року: 338⁄(14 × 11,33) = 2,13 разів,
де 14 – кількість діб наповнення, звільнення і санітарної оброби;
338 – кількість діб роботи цеху бродіння на рік.
Кількість охолодженого сусла, що надходить на бродіння за місяць:
1495200⁄11,33 = 131968,2 дал. З урахуванням коефіцієнта заповнення
корисна місткість ЦКБА складатиме: 95 × 0,85 = 80,75 м³
Потрібна кількість ЦКБА складатиме:
131968,2⁄(2,13 × 8075) = 7,67 ≈ 8 шт
Таблиця 2.24 - Технічна характеристика ЦКБА
Показники РЗ-ВЦН-95Г4
Вміст, м³:
Повна 95
Робоча 80
Тиск, МПа 0,07
Температура, ℃
Температура при мийці і дезінфекції, ℃
Тиск в сорочці, МПа
Температура розсола, ℃
Площа поверхні охолодження, м² 44,5
Вага, кг 11890
Монжю. Необхідний вміст монжю при введенні дріжджів для
Ювілейного пива визначають виходячи з того, що на 10 дал сусла, що бродить
має припадати 0,5 л вмісту. При розведенні сусла водою 1:1 і 2-добовому
зберіганні місткість апарата складатиме:
1495200 × 0,5 × 2 × 2 × 1,15/(338 × 10) = 1017,4 л,
де 0,5 – норма введення дріжджів на 10 дал сусла, що бродить, л;
2 – 2-добове зберігання дріжджів;
2 – розведення дріжджів водою в 2 рази;
1, 15 – коефіцієнт запасу міткості на повноту наливу.
Приймаємо до установки 2 монжю вакуум-збірника вмістом 630 л.
Арк.
56
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Розмір монжю: d = 750 мм, H = 1500 мм.
Для введення дріжджів в ЦКБА встановлюємо один дозуючий агрегат
НД 2500/10 продуктивністю 2,5 м³/год.
Збірники осадових дріжджів. Вихід осадових дріжджів з Ювілейного
пива при бродженні в ЦКБА складає 4-кратну кількість до введених дріжджів:
1495200 × 0,5 × 4/338 × 10 = 884,7 л.
Потрібний вміст при 2-добовому зберіганні і розведенні 1:1 складатиме:
885 × 2 × 2 = 3540 л.
Приймаємо до установки 2 збірника по 2 м³.
Розмір збірників:
�� = √��⁄0,785 × (�� + ℎ)
п��2 п��2 × 1,6 ��
�� = × (�� + ℎ) = = 1,256 ��³
4 4
де H = 1,4 D, h = 0,2 D
3 �� ��
d = √ = ( )1
3 = 1,59 м
1,256 1,256
�� = (1,4 D + 0,2 D) = (1,4 × 1,59 ) + ( 0,2 × 1,59) = 2,58 м.
Фільтри для пива. Фільтрація пива здійснюється на протязі 21 доби в
місяць, або 238 діб на рік, в 2 зміни по 7 годин. Кількість пива, що подається в
чан, складатиме:
2000000 × 1,0204⁄238 × 2 × 7 = 588,2 дал ,
де 1,0204 – коефіцієнт перерахунку товарного пива в фільтроване;
Приймаємо до установки 2 одноциліндрових плунжерних насоса
подвійної дії, один з яких резервний з подачею 410 дал/год. Технічну
характеристику одноциліндрового плунжерного насоса подвійної дії
зазначено в табл. 2.25.
Таблиця 2.25 - Технічна характеристика одноциліндрового плунжерного
насоса подвійної дії
Подача, дал/год 410
Арк.
57
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Діаметр циліндра, мм 150
Хід поршня, мм 208
Число подвійних ходів поршня за хвилину 9,3
Максимальний тиск в нагнітальній лінії, МПа 0,3
Діаметр труб, мм
всмоктуючої лінії 50
нагнітальної лінії 40
Потужність електродвигуна, кВт 1,4
Габаритні розміри, мм
довжина 2620
ширина 965
висота 1715
Маса, кг 695
Для здійснення фільтрації 588,2 дал пива з урахуванням, що не все пиво
піддається фільтрації, приймемо 1 фільтр-прес марки Ш4-ВФС-50
продуктивністю 600 дал/год.
Технічну характеристику фільтра зазначено в таблиці 2.26.
Таблиця 2.26 - Технічна характеристика фільтра
Параметри Ш4-ВФС-50
Продуктивність фільтра (технічна), дал/год 600
Площа поверхні фільтрації, м² 50
Розміри плит, мм 600 × 600
Максимальний робочий тиск, МПа 0,6
Встановлена потужність, кВт 16,05
Робочий тиск повітря, МПа 0,4
Габаритні розміри, мм
довжина 5455
ширина 1214
висота 1430
Маса, кг 2870
Охолоджувачі пива. Закладаємо в проект для охолодження 588,2 дал
пива за годину 2 автоматизовані охолоджувальні пластинчаті установки марки
ВО1-У5 продуктивністю 5000 л/год.
Карбонізатори. Встановлюємо карбонізатори марки ВКП
продуктивністю 300 дал/год. Робочий тиск 0,2 МПа, габаритні розміри 980 ×
500 × 1420 мм, маса – 62 кг.
Арк.
58
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Збірники фільтрованого пива. Добовий об’єм пива, що подається на
розлив складає 2000000/238 = 8403,4 дал/добу. При діаметрі 1,8 м, висоті 3,06
м і коефіцієнті заповнення 0,9 вміст збірників рівний:
3,14 × 1,8² × 3,05 × 0,9/4 = 6,98 м³.
Кількість збірників з урахуванням 6 резервних на літній період:
8403,4/6,98 + 6 = 18 шт.
Пропагатор. Приймаємо до установки пропагатор – 1 шт, V= 80 гл.
Розмір апарату:
�� = √��⁄0,785 × (�� + ℎ)
п��2 п��2 × 1,6 ��
�� = × (�� + ℎ) = = 1,256 ��³
4 4
де H = 1,4 D, h = 0,2 D
3 �� 8
d = √ = ( )1
3 = 1,84 м
1,256 1,256
�� = (1,4 D + 0,2 D) = (1,4 × 1,84 ) + ( 0,2 × 1,84) = 2,93 м
Буферний танк. Приймаємо до установки буферний танк – 1 шт, V= 80
гл.
Розмір апарату:
�� = √��⁄0,785 × (�� + ℎ)
п��2 п��2 × 1,6 ��
�� = × (�� + ℎ) = = 1,256 ��³
4 4
де H = 1,4 D, h = 0,2 D
3 �� 8
d = √ = ( )1 = 1,84 м
1,256 1,256 3
�� = (1,4 D + 0,2 D) = (1,4 × 1,84 ) + ( 0,2 × 1,84) = 2,93 м.
Арк.
59
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2.10 Розрахунок складських приміщень і споруд
Склад хмелю повинен вміщати річний запас хмелю: 31820 кг. При
складуванні по 400 кг хмелю на 1 м2 площі складу (50% площі на проїзди),
площа складу складе:
Sх = (31820/400)∙1,5 = 119 м2
Склад світлого солоду. При укладанні мішків в штабелі висотою по 5
мішків, питомому навантаженні на 1 м2 площі 1500 кг, площа складу з
урахуванням 50% площі, необхідної для обслуговування і проїзду, становить:
S 2
сол = 2888,8*0,3/(11,33*1500*0,5) = 102 м
Склад борошна. Його місткість розраховується на 2-місячний запас.
Річна витрата кукурудзяного та ячмінного борошна 487,4 т. Укладання мішків
в штабелі висотою 5 мішків, питоме навантаження на 1 м2 площі 1200 кг (50%
площі на проїзди):
Sбор = 487,4 ∙2/(11,33*1200*0,5) = 143 м2.
Склад нових пляшок. На складі повинна бути заповнена спад пляшок,
рівна 8,09% місячного випуску продукції. Місячний випуск продукції буде
дорівнює: 1300000 / 11,33 = 114740 дал, тобто запас нових пляшок в ящиках
складе: 114740 * 0,0809 = 9282 ящиків.
Площа складу для зберігання нових пляшок в ящиках при штабелюванні
в 3 яруси на 1 м2 по 75 шт. і коефіцієнті запасу площі 1,5 складе:
9282*1,5/75 = 186 м2.
Склад готової продукції в пляшках. Розрахунок складу готової продукції
ведуть на 2-добовий запас готової продукції при укладанні її в 2 яруси по 50
ящиків на 1 м2 площі:
1300000*2*1,0009/(323*50) = 161 м2
де 1,0009-коефіцієнт, що враховує бій і брак на складі готової продукції.
Склад для порожніх діж. Розраховується для 2-добового зберігання
бочок за умови, що на 10 м2 площі в 3 яруси розміщується 90 діж місткістю 5
дав. У добу розливається 1300000/(11,33*238) = 482 дал.
Добова потреба в діжах місткістю 5 дал 482/5 = 96 шт.
Арк.
60
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Відповідно площа майданчика потрібно для діж 96*10/90 = 11 м2.
Загальна площа складу з урахуванням коефіцієнтів нерівномірності
підвезення-2, проходів - 1,5 і 2-добового зберігання-2 складе:
11*1,5*2*2 = 66 м2.
Склад готової продукції в діжах. Розраховується на 2-добовий запас
продукції. Бочки складаються також в 3 яруси при тих же коефіцієнтах в
розрахунку 1,5, 2 і 2 при тому ж випуску пива на добу:
(96*10/90)*1,5*2*2 = 64 м2
2.11 Розрахунок води і стоків
Витрата гарячої води.
У технологічному процесі гаряча вода витрачається для затирання
зернопродуктів, для вилуговування солодової дробини, для миття обладнання
варильного відділення і санітації охолодження, для промивання суслопроводу.
Витрата гарячої води на затирання зернопродуктів.
Визначається з умов, що максимальна кількість води витрачається при
приготуванні найменш концентрованого 11-% сусла. Для створення
сприятливих умов для протікання ферментативних реакцій співвідношення
між наливом і внесенням компонентів повинно забезпечити концентрацію
першого сусла 15-16 %. При затиранні з 100 кг зернопродуктів в сусло
переходить 76,36 кг екстрактивних речовин. Для отримання сусла заданої
концентрації потрібно:
76,36 * (100- 15) / 15 = 432,7 л води.
З урахуванням випаровування деякої кількості води при кип'ятінні
відварок на 1 тонну зернопродуктів кількість води застосовується 5 м3.
При приготуванні 4 варок на добу на одному варильному агрегаті
засипом 1,5 т (тобто при переробці 4*1,5=6 т максимальної кількості
зернопродуктів на добу) води на головний налив потрібно 4 * 6 = 24 м3 на добу
для отримання сусла заданої концентрації.
Витрата води для обслуговування фільтраційного апарата.
Арк.
61
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Витрата води по заливці сит визначається за обсягом підситового
простору. У фільтраційному апараті площа фільтрації 5,4 м2, а висота
підситового простору 0,010 м. При цьому добова витрата води для завивки
складе:
5,4 *0,010 * 10 = 0,54 м3.
Витрата води для вилуговування пивної дробини приймаємо рівною
кількості, що витрачається на головний налив, тобто 30 м3 на добу.
Витрата води для вилуговування хмелевої дробини, одержуваної
протягом доби, води буде потрібно
1 * 10 *0,5 = 5 м3/добу.
Витрата гарячої води для миття обладнання визначається з умов 5-ти
хвилинної промивки кожного апарату після кожного затору з годинною
витратою води 2,5 м3 на 1 т переробляються зернопродуктів. Промиванню
піддається 8 апаратів.
2,5 * 10 (5/60) 8 = 17 м3.
Витрата води для промивання суслопроводу приймемо з умови, що
суслопровід промивається після кожного варіння протягом 10 хвилин з
витратою води 2,5 м3/год на 1 т зернопродуктів.
2,5 * (10/60) 6=2,5 м3/добу.
Витрата води для мийки обладнання відділення охолодження
обчислюють з тих же умов мийки, що і обладнання варильного цеху, тобто.
2,5 *(5/60)6 * 1 = 1,25 м3.
Витрата води на інші потреби приймаємо рівним 5 м3 на добу на 1 т
переробляються зернопродуктів.
5 * 6 = 30 м3 / добу
Витрата холодної води
Холодна вода йде на охолодження сусла, мийку обладнання, мийку
суслопроводів.
1. Витрата холодної води на охолодження гарячого сусла. Добова
витрата води розраховується з умови, що за нормами технологічного
Арк.
62
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
проектування на видалення пивної дробини витрачається 4 м3 на 1 т
зернопродуктів, що затираються.
4 * 224,76 = 899 м3
2. Витрата води для заливки сит фільтраційного апарату
Визначається за обсягом підситового простору.
У фільтраційному апараті площа фільтрації 5 м2, а висота підситового
простору 0,010 м. При цьому добова витрата води для заливки сит складе:
5* 0,010 * 10 = 0,5 м3
3. Витрата води для вилуговування пивної дробини приймаємо рівною
кількості, що витрачається на головний налив, тобто 60 м3/добу.
4. Витрата води для миття тари та обладнання. Витрата води для миття
пляшок приймаємо 1,1 на одну пляшку місткістю 0,5 л. При добовому розливі
пива в пляшки 27500000 млн. / 323 = 85139 дал/доб, загальна витрата води для
миття пляшок складе:
85139 * 20 * 1,1 = 1 873 058 л або 1873,1 м3.
Витрата води для миття бочок приймається за дослідними даними – 0,7%
об’єму бочкової продукції. За добу наливається 929 дал пива. Для такої
кількості пива буде потрібно води для миття бочок
929 * 0,7 = 650 дал або 0,65 м3
Витрата води для промивання засівних дріжджів при зберігання 2-
добового запасу дріжджів та при трикратній промивці їх протягом доби
одинарним об’ємом води буде:
424,3 * 3 * 2 = 2545,8 л або 2,5 м3
Витрата води для промивання осадочних дріжджів при зберігання 2-
добового запасу дріжджів та при трикратній промивці їх протягом доби
одинарним об’ємом води буде:
424,3 * 3 * 2 = 2545,8 л або 2,5 м3
Витрата води для миття обладнання відділення охолодження приймають
з умови 5-хвилинного промивання 5 апаратів після охолодження сусла
кожного варіння при її витраті 2,5 м3/год:
Арк.
63
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
2,5 * (5/60) * 5 = 1,04 м3
При розрахунку витрати води для миття суслопроводів враховують, що
їх промивають протягом 10 хвилин після кожного варіння (2,5 м3/год на 1 т
зернопродуктів):
2,5 * (10/60) * 10,8 = 4,5 м3
Витрата води для миття бродильних апаратів беруть рівним 5% від
об’єму пива, що розливається за добу. Добовий розлив пляшкового та
бочкового пива складе:
85139 + 929 = 86068 дал або 86,1 м3.
Кількість води для миття бродильних апаратів
86,1 * 0,05 = 4,3 м3.
Витрата води для миття збірників фільтрованого пива та обладнання
освітлення та карбонізації пива визначається так само, як і для миття
бродильних апаратів, та дорівнює 4,3 м3.
Витрата води для промивання пивопроводів визначають з умови 20-
хвилинного промивання при витраті 2,5 м3/год на 1 т зернопродуктів:
2,5 * (20/60) * 10,8 = 9 м3
Витрата води на інші потреби приймаємо рівним 5 м3 за добу на 1 т
зернопродуктів, що переробляються, або
5 * 10,8 = 54 м3
Зведені дані про добові витрати холодної води по операціях:
Охолодження гарячого сусла 899 м3
Мийка
пляшок 1873,1 м3
бочок 0,65 м3
Промивання
засівних дріжджів 2,5 м3
осадочних дріжджів 2,5 м3
Миття обладнання відділення охолодження 1,04 м3
Миття суслопроводів 4,5 м3
Арк.
64
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Миття бродильних апаратів 4,3 м3
Миття збірників фільтрованого пива 4,3 м3
Промивання пивопроводів 9 м3
Інші потреби 54 м3
2.12 Розрахунок потреб холоду
Розрахунок холоду для охолодження сусла
З 12 т зернопродуктів, перероблюваних на добу, виходить 79339,44 л
сусла з масовою часткою сухих речовин в початковому суслі 15,3%. При
охолодженні його від 30 до 6 ℃. Повинно бути відведено тепла:
79339,44 × 1,046 × 3,87 × (30 – 6) = 7708023,36 кДж,
де 79339,44 – об’єм сусла, л; 1,046 – густина сусла, кг/л; 3,87 – питома
теплоємність сусла, кДж/(кг ‧ К).
Розрахунок холоду для відводу тепла, що виділяється при
головному бродінні
При зброджуванні 1 кг мальтози виділяється 613,78 кДж/кг тепла.
Протягом року зброджується 14952000 л Ювілейного сусла, 4276000 л
Столичного і 2138000 л Ризького. При роботі бродильного відділення 11,33
місяця в рік і 29,8 діб в місяць, або 338 діб в рік, на добу повинно
зброджуватись пивного сусла:
Ювілейне пиво: 14952000 ÷ 338 = 44236,69 л;
Столичне пиво: 4276000 ÷ 338 = 12650,89 л;
Ризьке пиво: 2138000 ÷ 338 = 6325,44 л
При зброджувані добової кількості Ювілейного сусла до 61%,
Столичного до 44,6, Ризького до 55%, повинно бути відведено наступну
кількість тепла:
Ювілейне пиво:
44236,69 × 1,0698 × 0,17 × 613,78 × 0,61 = 3012150,77 кДж
Столичне пиво:
12650,89 × 1,0442 × 0,11 × 613,78 × 0,446 = 397781,92 кДж
Арк.
65
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Ризьке пиво:
6325,44 × 1,0484 × 0,12 × 613,78 × 0,55 = 268642,31 кДж
Всього: 3678575 кДж
Розрахунок холоду для охолодження молодого пива
Молоде пиво перед подачею його на добродження охолоджують до 4 ℃.
Приймаємо об’єм молодого пива, що підлягає охолодженню, рівним об’єму
сусла, тобто: 63213,02 л. Для даного розрахунку приймемо питому
теплоємність пива 4,112 кДж/(кг ‧ К) і густину 1,018 кг/л. Тоді кількість
холоду, що необхідна для охолодження пива при головному бродінні,
складатиме:
63213,02 × (6 − 4) × 1,018 × 4,112 = 529221,3 кДж
Розрахунок холоду для охолодження при промиванні дріжджів
Добова витрата води для промивки засівних дріжджів, при їх 2-добовому
запасу і триразовій промивці, на протязі доби, одинарним об’ємом води буде:
905, 32 × 2 × 3 = 5431, 92 л
Для промивки осадкових дріжджів:
905, 32 × 2 × 3 = 5431, 92 л
Всього води витрачається 10863,84 л. Вода охолоджується від 20 до 1 ℃.
Холоду для цієї операції витрачається:
10863,84 × (20 − 1) × 4,1868 = 864209,78 кДж
Розрахунок холоду для відводу тепла, що виділяється при
доброджуванні
Протягом року на доброджування та витримку надходить наступна
кількість молодого пива (в л): Ювілейне 14588000 Столичне 4172000 Ризьке
2086000
При роботі цеха доброджуваня 30 діб на місяць і 340 діб на рік на
доброджування на добу надходить пива (в л):
Ювілейне 14588000 ÷ 340 = 42905,9
Столичне 4172000 ÷ 340 = 12270,6
Арк.
66
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Ризьке 2086000 ÷ 340 = 6135,29
При зброджуванні в цеху доброджування 2 % екстракту початкового
сусла виділяється тепла (кДж):
Ювілейне 42905,9 × 1,0698 × 0,17 × 613,78 × 0,02 = 95788,03
Столичне 12270,6 × 1,0442 × 0,11 × 613,78 × 0,02 = 17301,54
Ризьке 6135,29 × 1.0484 × 0,12 × 613,78 × 0,02 = 9475,15
Розрахунок холоду для охолодження пива перед доброджуванням
В цех доброджування надходить пиво температурою 4℃, а на
фільтрацію передається температурою 2℃. На добу піддається охолодженню
наступна кількість пива: Ювілейне 42905,9 Столичне 12270,6 Ризьке 6135,29
Всього: 6311,79. Приймаємо питому теплоємність пива 4,112 кДж/(кг‧К) і
густину 1,018 кг/л. Кількість холоду, що необхідна для охолодження пива при
доброджуванні, складатиме:
61311,79 × (4 − 2) × 1,018 × 4,112 = 513304,3 кДж
Розрахунок холоду для охолодження пива перед карбонізацією
В процесі сепарації і фільтрації температура пива при доброджуванні
підвищується на 1-2℃. Перед карбонізацією пиво піддається охолодженню на
1 ℃. Приймемо річний випуск фільтрованого пива (в л): Ювілейне 14000000
Столичне 4000000 сусла виділяється тепла (кДж):
Ювілейне 42905,9 × 1,0698 × 0,17 × 613,78 × 0,02 = 95788,03
Столичне 12270,6 × 1,0442 × 0,11 × 613,78 × 0,02 = 17301,54
Ризьке 6135,29 × 1.0484 × 0,12 × 613,78 × 0,02 = 9475,15
Розрахунок холоду для охолодження пива перед доброджуванням
В цех доброджування надходить пиво температурою 4℃, а на
фільтрацію передається температурою 2℃. На добу піддається охолодженню
наступна кількість пива: Ювілейне 42905,9 Столичне 12270,6 Ризьке 6135,29
Всього: 6311,79. Приймаємо питому теплоємність пива 4,112 кДж/(кг‧К) і
Арк.
67
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
густину 1,018 кг/л. Кількість холоду, що необхідна для охолодження пива при
доброджуванні, складатиме:
61311,79 × (4 − 2) × 1,018 × 4,112 = 513304,3 кДж
Розрахунок холоду для охолодження пива перед карбонізацією
В процесі сепарації і фільтрації температура пива при доброджуванні
підвищується на 1-2℃. Перед карбонізацією пиво піддається охолодженню на
1 ℃. Приймемо річний випуск фільтрованого пива (в л): Ювілейне 14000000
Столичне 4000000 сусла виділяється тепла (кДж):
Ювілейне 42905,9 × 1,0698 × 0,17 × 613,78 × 0,02 = 95788,03
Столичне 12270,6 × 1,0442 × 0,11 × 613,78 × 0,02 = 17301,54
Ризьке 6135,29 × 1.0484 × 0,12 × 613,78 × 0,02 = 9475,15
Розрахунок холоду для охолодження пива перед доброджуванням
В цех доброджування надходить пиво температурою 4℃, а на
фільтрацію передається температурою 2℃. На добу піддається охолодженню
наступна кількість пива: Ювілейне 42905,9 Столичне 12270,6 Ризьке 6135,29
Всього: 6311,79. Приймаємо питому теплоємність пива 4,112 кДж/(кг ‧ К) і
густину 1,018 кг/л. Кількість холоду, що необхідна для охолодження пива при
доброджуванні, складатиме:
61311,79 × (4 − 2) × 1,018 × 4,112 = 513304,3 кДж.
Розрахунок холоду для охолодження пива перед карбонізацією
В процесі сепарації і фільтрації температура пива при доброджуванні
підвищується на 1-2℃. Перед карбонізацією пиво піддається охолодженню на
1 ℃. Приймемо річний випуск фільтрованого пива (в л): Ювілейне 14000000
Столичне 4000000 Ризьке 2000000 Всього: 20000000. Тоді за добу необхідно
охолодити 58823 л. Холоду для охолодження пива перед карбонізацією:
58823 × (4 − 1) × 1,018 × 4,112 = 738702,05 кДж
Таблиця 2.27 - Зведені дані про добове витрачання холоду для різних
технологічних операцій
Арк.
68
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Кінцева
Охолоджу- Розрахунок
температура Температура
Технологічна операція вальний холоду,
охолоджуваного агенту, ℃
агент МДж
продукту, ℃
Охолодження сусла 6 Розсол - 15 7708,0233
Відвід тепла при Охолоджена
4 1 3678,575
головному бродінні пива вода
Охолодження молодого
1 Теж саме 1 529,2213
пива
Охолодження води при
2 1 864,2097
промиванні дріжджів
Відвід тепла при Охолоджене
2 2 122,5647
доброджуванні повітря
Охолодження
2 Теж саме 2 513,3043
доброджуваного пива
Охолодження пива перед
1 Розсол - 15 738,7020
карбонізацією
Всього: 14154,6003
2.13 Витрати двооксиду вуглецю і стисненого повітря
Необхідна кількість діоксид вуглецю (в г) приймається в середньому по
нормам проектування, згідно яким на 1 дал пива витрата діоксид вуглецю по
пиву складає: Ювілейне – 142 Столичне – 154,3 Ризьке – 142.
Середньозважена витрата діоксид вуглецю на 1 дал прийнятого
асортименту продукції:
142 × 0.7 + 154,3 × 0,2 + 142 × 0,1 = 144,46 г.
З цієї кількості 4,5 г діоксид вуглецю, витрачається для переміщення 1
дал Ювілейного пива, підлягає повторному використанню:
4,5 × 0,7 = 3,15 г.
В результаті на технологічні потреби діоксид вуглецю необхідно:
144,46 − 3,15 = 141,31 г/дал
Виходячи з того, що основна частина діоксид вуглецю витрачається на
технологічні операції, пов’язані з фільтрацією і розливом пива, добова потреба
становить:
2000000 × 141,31⁄238 × 1000 = 1187,47 кг.
Норми витрати діоксид вуглецю наведені в таблиці 2.28.
Арк.
69
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Таблиця 2.28 - Норми витрати діоксид вуглецю
Норма витрати Норма витрати Тиск СО₂,
Технологічна операція
на 1 дал пива, г на 2 дал пива, г МПА
Передавлювання насіннєвих дріжджів 0,3 0,6 0,05
Передавлювання пива на фільтрацію 28,5 57,0 0,05
Карбонізація 30,0 60,0 0,05
Заповнення збірників фільтрованого
23,1 26,2 0,07
пива
Передавлювання пива на розлив 30,1 60,2 0,25
Заповнення тари і створення
повітряної подушки при розливі пива 28,0 56,0 0,07
(в розливних апаратах)
2.14 Розрахунок витрат електроенергії
Для заводу з продуктивністю 2 млн. дал пива на рік витрата
електроенергії на технологічні потреби може бути прийнята по нормам
технологічного проектування 364 кВт ∙ год на кожні 1000 дал товарного пива.
При випуску на добу 8403,36 дал пива потреба в електроенергії складатиме:
364 × 8403,36⁄10000 = 3058,82
При максимальній годинній витраті 12 % електроенергії витратиться:
3058,82 × 0,12 = 367 кВт ∙ год
2.15 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації
щодо їх використання
У пивоварному виробництві при переробці сировини утворюються
пивна дробина, хмельова дробина, білковий відстій, залишкові (надлишкові)
пивні дріжджі, діоксид вуглецю.
Пивна дробина - відхід варочного цеху. Зі 100 кг зернопродуктів, що
переробляються, отримують 125-130 кг сирої дробини з вмістом 20-25% сухих
речовин. Якщо її висушити, то залишиться 27 кг сухої дробини вологістю 12%.
На пивзаводах дробину не сушать, її реалізують на корм худобі в сирому
вигляді.
Хмелеву дробину через високу гіркоту на корм худобі не
використовують, тому застосування в народному господарстві вона не
Арк.
70
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
знаходить. З 1 кг сухого хмелю отримують близько 4 кг вологої хмелевої
дробини.
Білковий відстій отримують при охолодженні і освітленні пивного
сусла. З 100 кг зернопродуктів, що переробляються, виходить 2-3 кг білкового
відстою вологістю 80%. Через сильну гіркоту він також на корм худобі не
використовується.
Залишкові пивні дріжджі є цінним харчовим продуктом, що складається
з білків, вуглеводів, жирів, вони багаті вітамінами. Завдяки високому вмісту
вітамінів пивні дріжджі мають високу біологічну цінність і застосовуються
для лікувальних цілей, а також використовуються в якості добавок в деякі
харчові продукти. Від 100 л пива, що виробляється, залишається приблизно 1
кг густої маси дріжджів, що містить 0,14 кг сухих речовин. Вихід очищених
дріжджів з 1 л рідких дріжджів становить 80-85%. Дріжджі для медичних цілей
сушать і випускають у вигляді таблеток або порошку.
Діоксид вуглецю утворюється в основному при головному бродінні.
Його можна перетворити в товарний продукт - зріджений і твердий (у вигляді
брикетів) вуглекислий газ. При веденні бродіння в закритих бродильних
апаратах на 100 л пива отримують 1,25 - 1,5 кг товарного зрідженого діоксиду
вуглецю.
2.16 Контроль виробництва і управління якістю продукції
Правильна організація роботи заводської лабораторії забезпечує
успішне проведення всієї системи контролю, покладеного на її працівників.
Робота лабораторії організована згідно з графіком технохімічного та
мікробіологічного контролю виробництва. Схему технохімічного контролю
пивоварного виробництва відповідно до технологічного процесу наведено в
таблиці 2.29.
Таблиця 2.29 - Схема технохімічного контролю пивоварного виробництва
Об’єкт Показник, який
Періодичність контролю Метод контролю
контролю контролюють
Арк.
71
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
При надходженні на завод у Згідно з діючим
Сировина Колір, запах
кожному вагоні чи автомобілі стандартом
Вологість Те ж саме
Здатність до -//- Те ж саме
проростання -//- -//-
Зернові Сортування ячменю на -//- -//-
культури при розсівах У середній пробі від кожної -//-
надходженні Вміст домішок партії -//-
на Екстрактивність При визначенні місця -//-
підприємство Зараженість зберігання -//-
Вміст білка У середніх пробах -//-
Величина ячменю, При визначенні місця -//-
вміст дрібних зерен зберігання
Не рідше 1 разу на місяць
Вологість зерен Один раз на декаду
Зерно при
Температура Не рідше одного разу на -//-
зберіганні
Зараженість місяць у кожному
зерносховищі
Вологість, сміттєві та Не рідше одного разу на
Зерно при зернові домішки, тиждень у середній пробі
-//-
передачі па зараженість
-//-
виробництво Здатність до Те ж саме
проростання
Зовнішній вигляд, колір,
Замінники У середній пробі від кожної
смак, запах, вологість, -//-
солоду партії
екстрактивність
Хміль Органолептична оцінка, Те ж саме
домішки, вологість, -//-
зольність, вміст гірких -//- -//-
речовин та кислоти -//-
Визначення ступеня -//-
ураження хворобами та
шкідниками
Хміль Вологість, зольність, -//-
брикетований ступінь помелу, вміст
-//-
гірких речовин та
кислоти
Вологість, зольність, -//-
Хміль вміст гірких речовин, α- -//-
гранульований кислоти
Хмелевий Вміст сухих і гірких
-//- -//-
екстракт речовин, α-кислоти
Вода на Смак, запах, колір, Один раз на квартал
технологічні мутність Згідно з діючим
потреби Вміст залишкового Те ж саме стандартом
активного хлору -//- Те ж саме
Вміст заліза -//- -//-
Загальна та кальцієва -//-
твердість, лужність
Ферментні Зовнішній вигляд, колір У середній пробі від кожної Висушування
препарати партії Колориметричний
Вологість Те ж саме метод
Згідно з діючим
Амілолітична здатність -//- стандартом
Протеолітична здатність -//- Колориметричний
метод (Ансона)
Арк.
72
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Помел Контроль помелу При встановленні пальців
солододробарок та наступній Ситовий аналіз
їх перевірці
Затір Температура затирання У кожному заторі Термометр ТС-4,
межа
вимірювання 1-
100 0С, ціна
поділки 10С.
Повнота оцукрювання Те ж саме Йодокрохмальна
проба
Охмелене Масова частка сухої У пробі від кожної варки Цукромір
сусло речовини Титрометричне
Кислотність Теж саме Візуально
Колір У кожній варці Йодокрохмальна
Оцукрювання Те ж саме проба
Прозорість -//- Візуально
Якість білкового осаду -//- Згідно з діючим
стандартом
Якість фільтрування -//- Візуально
Вміст мальтози і У разі необхідності Цукромір-
зброджуваних цукрів поляриметр СУ-3,
СУ-4
Ступінь зброджування -//- Згідно з діючим
стандартом
Вміст ізогумулону -//- Те ж саме
рН -//- рН-метром
Зернова та Загальний екстракт,
Один раз на декаду з кожного Згідно з діючим
хмелева вимивний і невимивний
апарата стандартом
дробина екстракт
Молоде пиво Масова частка сухої У кожному бродильному Цукромір
речовини апараті
Температура Те ж саме Термометр ТС-4
Температура води у У кожній ванночці з
дріжджанці дріжджами Те ж саме
Видимий екстракт У кожному бродильному
Видимий ступінь апараті Цукромір
зброджування Те ж саме Розрахунковий
Пиво в Шпунтовий тиск
апаратах для Постійно Манометр
доброджування
Пиво, Органолептичні
Щоденно в середній пробі від Згідно з діючим
призначене для показники
кожної партії, призначеної до стандартів
випуску
Вміст спирту випуску
Те ж саме Те ж саме
Дійсний екстракт -//- -//-
Масова частка сухої
речовини у початковому
суслі
-//- -//-
Дійсний ступінь -//- -//-
зброджування
Кислотність -//- -//-
Колір -//- -//-
Пиво у Тиск, температура У кожному збірнику, Манометр,
збірниках щоденно термометр
Миття пляшок Концентрація лужного
У ваннах мийних машин,
розчину та його Титрометричне
щоденно
температура
Арк.
73
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Миття бочок та Температура води
У кожній мийній машині Термометр
кег Концентрація мийного
Те ж саме Титрометричне
розчину
Розлив пива та Повнота наливання Візуально, мірним
У пиві, взятому з кожної
закупорювання Герметичність циліндром або
машини періодично протягом
пляшок і бочок закупорювання ваговим методом
зміни
Температура пива Те ж саме
Теж саме
Термометр
Готове пиво в Середнє наповнення
пляшках із пляшок і бочок У середніх пробах від кожної Згідно з діючим
складу готової Піностійкість партії пива стандартом
продукції Висота піни Теж саме Те ж саме
-//- -//-
Масова частка СО2 -//- -//-
Стійкість -//- -//-
Мутність
Смак і аромат -//- -//-
-//- -//-
Кислотність -//- -//-
Колір -//- -//-
Масова частка сухої
речовини -//- -//-
-//- -//-
Дійсний екстракт -//- -//-
Масова частка спирту
2.17 Заходи щодо охорони довкілля
По впливу на навколишнє середовище технологій пивоваріння, що
виникають на етапі експлуатації пивоварних підприємств, в першу чергу
відносяться:
- споживання енергії;
- споживання води;
- скидання стічних вод;
- утворення відходів виробництва і побічних продуктів;
- викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря.
Для технологічних процесів пивоварного виробництва характерно
досить інтенсивне споживання як електричної, так і теплової енергії. Теплова
енергія споживається в бойлерах для виробництва пари, який
використовується для варіння сусла і нагрівання води в варильному цеху і в
цеху розливу в пляшки. Найбільшим споживачем електричної енергії є
технологічна система охолодження, однак істотна частка споживання
електроенергії може припадати на варильний і розливний цехи, а також на
установку для очищення стічних вод.
Арк.
74
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Для пивоваріння характерні високі обсяги споживання високоякісної
води. Пиво більш ніж на 90% складається з води, і економічний пивоварний
завод витрачає для виробництва 1 літра (л) пива 4-7 л води. Пивоварні
використовують воду не тільки для приготування пива, але і для нагріву,
охолодження, мийки виробничого обладнання та посуду для розливу,
прибирання виробничих ділянок, мийки транспортних засобів, а також в
санітарно-побутових цілях. Крім того, втрати води мають місце в процесі
кип'ятіння сусла і при утилізації пивної дробини.
Стічні води пивоварних заводів забруднені в основному органічними
речовинами, що утворюються в ході технологічного процесу. У процесі
виробництва пива утворюються такі рідини, як слабке (неохмелене) сусло і
залишкове пиво, які пивоварні повинні повторно використовувати, а не
відводити разом зі стічними водами. Основне джерело залишкового пива - це
табірні танки, кізельгурові фільтри, трубопроводи, відбраковування в цеху
розливу, повернення, а також пиво з пляшок, розбитих в цеху розливу.
В процесі виробництва пива утворюються різноманітні відходи,
наприклад пивна дробина, які мають комерційну цінність і можуть бути
продані сільськогосподарським підприємствам в якості побічних продуктів.
Найбільш істотними викидами в атмосферу від пивоварні є запах і пил.
Основним джерелом викидів неприємного запаху на пивоварному заводі є
кип'ятіння сусла. Щоб скоротити викиди неприємного запаху від кип'ятіння
сусла, слід використовувати систему рекуперації тепла для збору і конденсації
парів, а потім застосовувати рекуперовану енергію для потреб технологічних
або інженерних систем. Основними джерелами викидів пилу є зберігання і
використання зерна, цукру і кизельгуру.
2.18 Компонування бродильного цеху
Будівля для розміщення бродильного відділення є одноповерховою з
висотою поверхів 6,0 м, з сіткою колон 6×12 м. Проектована будівля
складається з фундаменту, колон, балок і плит, що утворюють просторову
Арк.
75
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
структуру. Найбільш важливі елементи будівлі - поперечні рами каркаса
будівлі, що включають фундамент, колони, балки і плити покриттів, оскільки
вони забезпечують необхідну жорсткість конструкцій. Роль розпірок по
колонах виконують плити перекриття. Поздовжня рама каркаса будівлі
включає один ряд колон, роль розпірок по колонах виконують плити
перекриття. Крайні колони мають консолі з одного боку, середні з двох сторін.
На консолі спираються ригеля двотаврового перетину, на ригелі укладаються
плити перекриття. Несучі залізобетонні колони мають прямокутний перетин.
Поперечний переріз колон становить 400×400 мм.
У каркас промислової будівлі обов'язково входять плити покриття і
перекриття. Плити покриття виготовляють з попередньо напруженого
залізобетону. Для додання їм додаткової жорсткості плити виконують
ребристими. Усередині ребер плит розташовують отвори для пропуску
комунікації та обладнання.
При експлуатації підлоги повинні задовольняти наступним вимогам:
вони повинні мати високу механічну стійкість, рівну і гладку поверхню, бути
безшумними, стійкими по відношенню до хімічних розчинників,
довговічними. При проектуванні застосовують металоцементні підлоги.
Підлоги укладають товщиною 15-20 мм, виконують із суміші сталевої стружки
(1-5 мм), цементу і води, укладають на прошарок з цементно-піщаного
розчину товщиною 15 мм.
В якості покриття будівлі і захисту приміщень від атмосферних опадів і
зовнішніх впливів укладають покрівлю, яка являє собою водоізоляційний шар
з рулонних або листових матеріалів. По покрівлі розміщують захисний шар з
грубозернистого піску на бітумній мастиці, що оберігає покрівлю від
механічних пошкоджень. Покрівлі промислових будівель складаються з
несучої (плити, балки) і огороджувальної частин.
Для огляду обладнання та вільного переміщення в будівлі цеху, між
обладнанням, передбачають генеральний прохід розміром 1,2 м. З цією ж
метою, між сусіднім обладнанням, дотримуються відстані не менше 0,8 м, а
Арк.
76
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
між обладнанням, стінами і колонами не менше 0,4 м. Для внутрішньої
обробки приміщення стін і стель, застосовують оздоблювальні та
облицювальні матеріали.
Арк.
77
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
3 Будівельні рішення
Рішення генерального плану виконано відповідно до норм
проектування. Зонування території вироблено з урахуванням «рози вітрів». В
цілому компонування генерального плану враховує вимоги щодо створення
умови, і необхідних для нормального функціонування підприємства, а
розміщення будівлі виконано також з урахуванням протипожежних розривів
один від одного.
Відведення промивних вод з майданчика підприємства запроектовано в
зливову міську каналізацію. Розміщення проектованих інженерних
комунікації на території підприємства прийнято відповідно до спільного
рішення генплану. Розрізи між мережами, а також між мережами і будівлями
прийняті інженерно – допустимі.
Для забезпечення нормальних санітарно-гігієнічних умов на
майданчику передбачається благоустрій та озеленення. Вільні від забудови і
дорожніх покритті ділянки території озеленюються шляхом посадки дерев,
чагарників, багаторічних трав. Для забезпечення чистоти повітряного басейну
застосовуються листяні породи дерев. Мережа автодоріг до території
підприємства прийнята з урахуванням зовнішніх вантажопотоків і з
урахуванням забезпечення підприємства сировиною. Ширина проїзної
частини доріг - 6 м, майданчиків – 12 м з урахуванням розвороту
автотранспорту.
Будівля виробничого корпусу прямокутної форми в плані 6 поверхова з
розмірами в осях 144×66 м.
Основні будівельні показники:
1) будівельний об'єм - 110000 м2;
2) площа забудови - 12100 м2;
3) ступінь довговічності-ΙΙ;
Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів
Зм. Арк. № докум Підпис Дата
Студент Захарченко В.А. Літера Аркуш Аркушів
Консультан y 78 88
т
Керівник Чепурна О. Л. Будівельні рішення
Н. Контр. Кафедра ХТ, 2023
ав. каф. Осипенкова І. І.
4) ступінь вогнестійкості-ΙΙ;
5) клас вибухонебезпечності-ΙΙ;
6) клас капітальності-ΙΙ.
Пивоварний завод відноситься до першої групи підприємств і
складається з ділянок виготовлення і зберігання продукції. На першому
поверсі розташовані наступні відділення і ділянки:
- підробітне відділення;
- склад рису і солоду; цукру; хмелю;
- варильне відділення;
- бродильне відділення;
- дріжджове відділення;
- фільтраційне відділення;
- склад діатоміту;
- фарфасне відділення;
- склад лугу;
- два відділення мийки та дезінфекції CIP;
- склад нових пляшок; готового пива; нових кег; готового пива в кегах.
- цех розливу в пляшки;
- цех розливу в кеги;
- холодильно-компресорна станція;
- повітряно-компресорна станція.
На другому поверсі розташовані наступні відділення і ділянки:
- підробітне та варильне відділення;
Кількість сходових клітин, їх розташування, розташування входів і
виходів прийнято виходячи із завдань правильного технологічного потоку
обслуговування підприємства і з урахуванням евакуації, що знаходяться в
будівлі людей відповідно до протипожежних і санітарних вимог. Центральний
вхід у виробничий корпус здійснюється з боку головного фасаду.
Арк.
79
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
4 Охорона праці
4.1 Аналіз умов праці пивоварного заводу
Основними небезпечними та шкідливими виробничими факторами на
пивоварних заводах є
- підвищення напруги електричного кола (технічне обладнання
підприємства працює при напрузі 380 В);
- підвищення (t=100°C) або зниження (t=10°C) температури поверхонь
обладнання (заторні апарати, сусловарочні апарати);
- підвищення температури (t=30-32°C) повітря в робочій зоні
(пивоварня);
- збільшення вмісту вуглекислого газу в камері бродіння (>20/м3);
- підвищений рівень шуму та вібрації в робочій зоні;
- підвищений рівень пилу (ділянка дроблення солоду).
Залежно від ступеня впливу, небезпечні речовини в пивоварній
промисловості належать до таких класів небезпеки, перелічених в табл.4.1.
Таблиця 4.1 - Визначення класів небезпеки для небезпечних речовин
Найменування шкідливих речовин ГДК мг/м3 Клас небезпеки
Діоксид вуглецю 9000 4
Пил зерновий 4 2
Луг 0,5 2
Вуглекислий газ - це безбарвний газ зі злегка кислуватим смаком і
запахом. Вуглекислий газ не горить і не підтримує горіння. Його відносна маса
порівняно з повітрям становить 1,529. Вуглекислий газ має наркотичну
задушливу дію. Атмосферне повітря містить 0,04% вуглекислого газу. Якщо
вміст вуглекислого газу в повітрі перевищує 4%, він викликає подразнення
дихальних шляхів, шум у вухах, запаморочення і головний біль.
Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів
Зм. Арк. № докум Підпис Дата
Студент Захарченко В.А. Літера Аркуш Аркушів
Консультан y 80 88
т
Керівник Чепурна О. Л. Охорона праці
Н. Кон тр. Кафедра ХТ, 2023
ав. каф. Осипенкова І. І.
За ступенем впливу вуглекислий газ відноситься до 4 класу небезпеки.
Концентрації вище 10мг/м3 є мало небезпечними. Згідно з гігієнічними
нормами, максимально допустима концентрація вуглекислого газу (діоксиду
вуглецю, CO2) становить 27000мг/м3, а середньодобова концентрація-
9000мг/м3.
Пил, що утворюється при розмелі зернових продуктів, є пожежо- та
вибухонебезпечним, пил у повітрі - вибухонебезпечним, а пил на будівельних
конструкціях та обладнанні - пожежонебезпечним. Частинки зернового і
борошняного пилу в підвішеному стані мають велику загальну площу
поверхні, що контактує з киснем повітря. Це підвищує хімічну активність пилу
і прискорює його горіння.
Вибуху передує займання і горіння аерозолю, але він відрізняється від
вибуху меншою швидкістю поширення. Наприклад, швидкість поширення
полум'я під час горіння становить 5-10 м/с, тоді як під час вибуху вона може
досягати 500 м/с. Нижня межа вибухонебезпечної концентрації зернового
пилу становить 40-90 г/м3. Загоряється і горить не тільки пил, що знаходиться
в повітрі, але й аерогель, який являє собою осілий пил. Аерозолі горять
повільніше, ніж пил, і горять тільки з поверхні осілого шару. Однак раптовий
удар або поштовх поверхні, вкритої осілим пилом, може спричинити вибух,
оскільки аерозоль переходить з аерогелю у вибухонебезпечну концентрацію.
Тому пил у повітрі, а також тонкий або осілий пил на обладнанні, стінах,
стелях і будівельних конструкціях є дуже небезпечним. Всередині обладнання
та в робочих приміщеннях вибух пилоповітряних сумішей починається з
початкового "удару" і "спалаху". Ударна хвиля призводить до того, що пил
(аерозоль) у приміщенні струшується і запалюється, що призводить до
повторного вибуху. За ступенем впливу належить до 2 класу небезпеки. Це
небезпечна речовина з гранично допустимою концентрацією 4 мг/м3.
Лужні розчини використовуються для очищення та дезінфекції
обладнання. Концентрація лужного розчину (1,5-2%) визначається
автоматично за допомогою електронного вимірювання провідності.
Арк.
8 1
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Максимально допустима концентрація небезпечних речовин у лузі становить
0,5 мг/м3. За ступенем впливу відноситься до 2 класу небезпеки. Небезпечні
речовини з концентрацією 0,1-1 мг/м3 небезпечних речовин. Вплив на людину:
подразнення органів дихання, очей, запаморочення, головний біль.
4.2 Розробка заходів та засобів захисту працівників від небезпечних
і шкідливих виробничих факторів
Основними небезпечними і шкідливими виробничими факторами,
характерними для проектованого пивоварного підприємства є:
1) фізичні;
2) хімічні;
3) психофізіологічні.
Для зниження шуму застосовуємо активні і реактивні шумоглушники,
які встановлюються у виробничому приміщенні. У дробарках і вентиляторах
для ослаблення вібрації будемо використовувати прокладки з гуми. Для
сепараторів і норій застосовуємо пружинні віброізолятори. Для зменшення
вібрації будемо використовувати також віброізолюючі пристрої і
вібропоглинаючі опори типу ОВ і амортизатори. В якості індивідуальних
засобів захисту від вібрації і шуму будуть застосовуватися: взуття з
амортизуючими підошвами, протишумові заглушки, навушники.
До хімічних небезпечних і шкідливих виробничих факторів для
проектованого пивоварного підприємства буде вплив на організм людини
кислот, лугів, хлор-, сіро-, азотовмісних та інших речовин. Проникнення їх в
організм можливо через дихальні шляхи, шлунково-кишковий тракт і шкіру.
Безпосередній контакт з такими речовинами порушує нормальний перебіг
фізіологічних процесів, знижує працездатність або навіть викликає
патологічні зміни систем і органів людини. Характер виникає патології і
ступінь токсичної дії залежить від хімічної будови речовини, кожному з яких
притаманне певний біологічну дію. Тому на проектованому підприємстві буде
ретельно вестися контроль над виконанням інструкції з охорони праці при
Арк.
82
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
роботі з їдкими речовинами. Робочі будуть забезпечуватися герметичними
захисними окулярами, гумовими рукавичками і взуттям, спецодягом з щільної
кислотостійкої тканини, респіраторами для роботи з цими речовинами.
Робітники, зайняті розвантаженням і транспортуванням кислот, будуть
забезпечуватися герметичними захисними окулярами, спецодягом з щільної
кислотостійкої тканини, гумовими рукавичками і взуттям.
Психофізіологічні умови праці характеризуються величиною вантажу,
що піднімається вручну, робочою позою і переміщенням працівника в
просторі, темпом в роботі, монотонністю, емоційною напруженістю,
естетичним і фізичним дискомфортом, змінністю режимів роботи.
Психофізіологічні умови праці визначаються також робочою обстановкою,
взаємовідносинами в трудовому колективі. Тому важливо, щоб в колективі був
створений сприятливий соціальний і моральний клімат, що в рівній мірі
залежить як від керівників, так і від робітників.
Для підтримки метеорологічних умов і чистоти повітря, що
задовольняють санітарно-гігієнічним вимогам, проектуємо вентиляцію. За
принципом розміщення припливних і витяжних пристроїв на підприємстві
застосовуємо місцеву вентиляцію, яка призначена для видалення надлишкової
вологи і тепла, створення розрядження в захисних кожухах машин. Повітря
відсмоктується з приміщень, очищається в пиловідділювачах і виводиться в
атмосферу. Для забезпечення необхідної температури в приміщеннях
застосовуємо систему опалення та кондиціонування повітря в холодний період
року і вентилювання – в теплий.
На проектованому підприємстві в світлий час доби буде
використовуватися природне бічне освітлення, яке характеризується
коефіцієнтом освітленості Ко (відношення площі вікон до площі підлоги), що
залежать від найменування приміщення. Так, для коридорів Ко=1:12, для цеху
Ко=1:10 або 1:6. При недостатньому природному освітленні і в темний час
доби приймемо штучне освітлення, створюване люмінесцентними лампами.
Для люмінесцентних ламп застосовуємо багатолампові світильники, що
Арк.
83
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
забезпечують необхідний напрямок світлового потоку на робочі поверхні,
захист очей від сліпучої дії ламп, їх запобігання від забруднень, механічних
пошкоджень і несприятливого впливу зовнішнього середовища.
На проектованому заводі будемо використовувати світильники з
люмінесцентними лампами типу ПВЛМ і ЛСП02 з двома лампами,
потужністю по 40 Вт, а також світильники типу ЛСП18 з однією лампою,
потужністю по 40 Вт. Передбачаємо аварійне освітлення в проходах,
коридорах, на сходах, в цеху розливу. У місцях проходу людей забезпечуємо
освітленість в приміщеннях 0,5 лк, на відкритих територіях – 0,3 лк.
На проектованому підприємстві для запобігання ураження електричним
струмом будуть застосовуватися: ізоляція, недоступність струмоведучих
частин, блокування, захисне заземлення.
Для розміщення первинних засобів пожежогасіння у виробничих та
інших приміщеннях, а також на території підприємств будуть встановлені
спеціальні пожежні пости (щити). Вогнегасники будуть вивішуватися на
видних місцях на висоті 1,5 м від підлоги до нижнього його торця. Для
зовнішнього пожежогасіння будуть в наявності гідранти, резерви з водою.
Арк.
84
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
Висновки
В кваліфікаційній роботі бакалавра був розглянутий проект цеху
бродіння пивоварного заводу з впровадженням системи пропагації чистої
культури дріжджів. Запланований завод вироблятиме три сорти світлого пива:
"Ювілейне", "Столичне" та "Ризьке". Розроблена виробнича програма,
розрахована чисельність працівників пивоварні, яка склала 80 осіб. Завод
працює безперервно – 323 днів на рік, за графіком в чотири зміни.
У надана характеристика сировини і допоміжних матеріалів для
виробництва пива: солод, ячмінь, хміль, кукурудза, цукор. Наведена та
описана технологічна схема виробництва пива.
У проекті проведені технологічні розрахунки продуктів по стадіях
виробництва та по сортах пива, складені зведені таблиці до кожного сорту.
Був проведений розрахунок потрібної місткості і кількості обладнання
при бродінні і доброджуванні пива.
Наведено опис процесу організації виробництва та обслуговування на
підприємстві. Так само в проекті описана безпека життєдіяльності працівників
пивоварні, проаналізовані основні шкідливі і небезпечні виробничі фактори.
Робочі місця організовані відповідно до виробничого процесу. Умови праці
відповідають законодавчо затвердженим нормам.
При виконанні економічних розрахунків, з урахуванням всіх статей
витрат, рентабельність заводу становить 27,54 %, річний чистий прибуток -
приблизно 50,12 млн. грн. на рік, а термін окупності – 3,9 років.
Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів
Зм. Арк. № докум Підпис Дата
Студент Захарченко В.А. Літера Аркуш Аркушів
Консультан y 85 88
т
Керівник Чепурна О. Л. Висновки
Н. Конт р. Кафедра ХТ, 2023
ав. каф. Осипенкова І. І.
Перелік посилань
1. ПИВО. Загальні технічні умови. ДСТУ 3888:15.
2. ЯЧМІНЬ ПИВОВВАРНИЙ. Технічні умови. ДСТУ 3769-98.
3. СОЛОД ПИВОВАРНИЙ ЯЧМІННИЙ. Технічні умови. ДСТУ 4282:2018.
4. КУКУРУДЗА. ТЕХНІЧНІ УМОВИ. ДСТУ-4525:2006.
5. ЦУКОР-ПІСОК. Технічні умови. ДСТУ 2316-93.
6. ХМІЛЬ. Технічні умови. ДСТУ 7067:2009
7. Дипломне проектування: Методичні вказівки до виконання і захисту
дипломного проекту студентами денної та заочної форм навчання
спеціальності «Технологія продуктів бродіння і виноробства» напряму
підготовки 6.0951701 «Харчові технології та інженерія» / Укл.: А.М. Куц,
П.Л. Шиян, В.О. Маринченко, А.Є. Мелєтьєв, М.В. Білько. - К.: НУХТ,
2010. - 53 с.
8. Домарецький В.А., Златев Т.П. Екологія харчових продуктів. – К. : Урожай,
1993. – 192 с.
9. Домарецький В.А. Технологія солоду та пива: Підруч. для студентів вищ.
закл. освіти, що навчаються за спец. «Технології бродил. вир-в і
виноробства». – К.: Урожай, 1999. – 544 с.: іл.. – Бібліoгр.: с. 535-537.
10. Домарецький В.А. Технологія солоду і пива: підручник для студентів
вищих навчальних закладів / В.А. Домарецький – К.: ІНКОС, 2004. – 426 с.
11. Застосування інформаційних технологій та активних методів навчання при
підготовці інженерів-технологів бродильних виробництв / В.А.
Домарецький, Т.В. Михалевська, В.М. Ісаєнко та ін. – К. : ІСДО, 1994– 168с.
12. Колотуша П.В. Технологія виробництва пива: Навч. Посібник – К.: ІСДО,
1995.-286 с.
Проект цеху бродіння пивоварного заводу з впровадженням
системи пропагації чистої культури дріжджів
Зм. Арк. № докум Підпис Дата
Студент Захарченко В.А. Літера Аркуш Аркушів
Консультан y 86 88
т
Керівник Чепурна О. Л. Перелік посилань
Н. Контр. Кафедра ХТ, 2023
ав. каф. Осипенкова І. І.
13. Колотуша П.В. Технологія солоду. – К. : ІСДО, 1993. – 135 с.
14. Коробов М.М. Розрахунок продуктів бродильних виробництв, та
безалкогольних напоїв – Київ: Вища школа, 1972.-380 с.
15. Куц А.М., Кошова В.М. Технологія бродильних виробництв: Конспект
лекцій з дисц. «Загальні технології харчової промисловості» для студ. ден.
та заоч. форм навчання напряму підготовки 6.051701 “Харчові технології
та інженерія”. – К.: НУХТ, 2011. — 156 с.
16. Методичні вказівки до курсового проектування із спеціальної технології
для студентів спеціальності 7. 091704 денної форми навчання / Укл. А.Є.
Метельєв, В.О. Маринченко. – К. : УДУХТ, 1995. – 40с.
17. Основи охорони праці: підручник для студентів вищих навчальних 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.
18. Розрахунок продуктів бродильних виробництв, лікеро-горільчаних та
безалкогольних напоїв / М.М. Коробов, І.М. Ройтер, П.М. Мальцев та ін, -
К.:Вища шк. , 1972. – 380 с.
19. Технологія солодових екстрактів, концентратів квасного сусла і квасу /За
ред. Н.О. Ємельянової. – К. :ІСДО, 1994. – 151 с.
20. Технологія спирту: підручник для студентів вищих навчальних закладів
/В.О. Маринченко, В.А. Домарецький, П.Л. Шиян [та ін.]. // За ред. В.О.
Маринченко. – Вінниця.: Поділля-2000. – 496 с.
21. Технологія солоду, пива та безалкогольних напоїв у задачах і прикладах /
А.Е. Мелетьев, В.А. Домарецкий, C.Р. Тодосійчук та ін..; За ред. А.Є.
Мілетьєва. - К.: Вища шк., 2007. - 256 с.
22. Кейтуков Ч.М. Развитие систем пропагации пивных дрожжей: автореф.
дис. на соиск. науч. степени канд. техн. наук: спец. 05.18.12 «Процессы и
аппараты пищевых производств» / Ч.М. Кейтуков. — М., 2007. — 20 с.
Арк.
87
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата
23. Циганков П.С. Методичні вказівки до умовно-графічних зображень в
апаратурно-технологічних схемах для студентів спеціальностей 7.091704
«Технологія бродильних виробництв і виноробства» напряму. /
П.С.Циганков, П.Л.Шиян, В.Л.Прибильський. - К.: УДУХТ, 2001. - 32 с.
24. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра для
студентів спеціальності 181 “Харчові технології та інженерія”
/Укл.: Нагурна Н.А., Чепурна О.Л. - Черкаси.: ЧДТУ, 2019. – 59 с.
Арк.
88
Змн. Арк. № докум. Підпис Дата