Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5558| Назва: | Проект бродильного відділення пивзаводу потужністю 4 млн дал пива на рік з інтенсифікацією процесів бродіння і доброджування |
| Автори: | Сухенко, Владислав Юрійович Кисса, Андрій Георгійович |
| Ключові слова: | пиво;доброджування |
| Дата публікації: | 30-чер-2024 |
| Короткий огляд (реферат): | Пиво являє собою ігристий, освіжаючий напій з характерним хмелевим ароматом і приємним гіркуватим смаком. Внаслідок насиченості двоокисом вуглецю і вмісту невеликої кількості етилового спирту пиво не тільки вгамовує спрагу, але й підвищує загальний тонус організму людини. Будучи гарним емульгатором їжі, воно сприяє більше правильному обміну речовин і підвищенню засвоюваності їжі. До того ж, екстракт пива досить легко й повно засвоюється організмом. Виробництво пива - дуже складний і досить довгий біохімічний процес. Для готування пива потрібно чотири види сировини: солод, хміль, вода й дріжджі. Протягом сторіч при виготовленні пива використовувалися основні біохімічні процеси: -затирання, для розщеплення крохмалю й одержання зброджуваних цукрів; -зброджування цукру в спирт і двоокис вуглецю. Протягом декількох тисячоріч люди поступово навчилися керувати процесами, що відбуваються при вирощуванні солоду, ферментативному оцукрюванні крохмалю й бродінні. Про роль мікроорганізмів у перетворенні органічних речовин стало відомо лише в 19 ст. Науковими дослідженнями було доведено, що збудниками бродіння пивного сусла є певні дріжджові гриби й що бродіння є біокаталітичним процесом, що протікає усередині дріжджових клітин. Із часом способи виробництва пива змінюються й удосконалюються. |
| URI (Уніфікований ідентифікатор ресурсу): | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5558 |
| Розташовується у зібраннях: | 181 Харчові технології (Харчові технології та інженерія) |
Файли цього матеріалу:
| Файл | Опис | Розмір | Формат | |
|---|---|---|---|---|
| Кисса.pdf Restricted Access | Пиво являє собою ігристий, освіжаючий напій з характерним хмелевим ароматом і приємним гіркуватим смаком. Внаслідок насиченості двоокисом вуглецю і вмісту невеликої кількості етилового спирту пиво не тільки вгамовує спрагу, але й підвищує загальний тонус організму людини. Будучи гарним емульгатором їжі, воно сприяє більше правильному обміну речовин і підвищенню засвоюваності їжі. До того ж, екстракт пива досить легко й повно засвоюється організмом. Виробництво пива - дуже складний і досить довгий біохімічний процес. Для готування пива потрібно чотири види сировини: солод, хміль, вода й дріжджі. Протягом сторіч при виготовленні пива використовувалися основні біохімічні процеси: -затирання, для розщеплення крохмалю й одержання зброджуваних цукрів; -зброджування цукру в спирт і двоокис вуглецю. Протягом декількох тисячоріч люди поступово навчилися керувати процесами, що відбуваються при вирощуванні солоду, ферментативному оцукрюванні крохмалю й бродінні. Про роль мікроорганізмів у перетворенні органічних речовин стало відомо лише в 19 ст. Науковими дослідженнями було доведено, що збудниками бродіння пивного сусла є певні дріжджові гриби й що бродіння є біокаталітичним процесом, що протікає усередині дріжджових клітин. Із часом способи виробництва пива змінюються й удосконалюються | 9.85 MB | Adobe PDF | Переглянути/Відкрити Запит копії |
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
ЗМІСТ Вступ……………………………………………………………………………..1-2 1 Економічна частина 1.1 Техніко-економічне обґрунтування проекту…………………………….3-4 1.2 Техніко-економічні розрахунки…………………………………………4-17 2 ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 2.1 Структура підприємства………………………………………………..18-18 2.2 Режими роботи цеху (відділення)……………………………………...18-19 2.3 Асортимент і характеристика готової продукції……………………...20-22 2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів………………….23-34 2.5 Вибір і характеристика мікроорганізмів-продуцентів………………..35-41 2.6 Технологічна схема виробництва………………………………………41-69 2.6.1 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології…………...41-64 2.6.2 Принципова технологічна схема………………………………….64-65 2.6.3 Опис апаратурно-технологічної схеми…………………………...66-69 2.7 Розрахунок продуктів…………………………………………………...69-79 2.8 Розрахунок кількості тари і допоміжних матеріалів………………….80-83 2.9 Розрахунок і підбір технологічного обладнання……………………...84-91 2.10 Розрахунок складських приміщень і споруд…………………………91-94 2.11 Розрахунок води і стоків………………………………………………94-95 2.12 Розрахунок витрати пари……………………………………………...95-95 2.13 Розрахунок потреб холоду…………………………………………….95-97 2.14 Витрати двооксиду вуглецю і стисненого повітря…………………..97-98 2.15 Розрахунок витрат електроенергії…………………………………….98-98 2.16 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо їх використання………………………………………………………...98-100 2.17 Контроль виробництва і управління якістю продукції……………100-105 2.18 Заходи щодо охорони довкілля……………………………………..105-110 2.19 Компонування головного виробничого корпусу (цехів, що проектуються)………………………………………………………..110-112 3 Будівельні рішення……………………………………………………….113-116 4 Охорона праці……………………………………………………………..117-121 Висновки…………………………………………………………………….122-123 Перелік посилань……………………………………………………………124-126 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 1 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № ВСТУП Пиво являє собою ігристий, освіжаючий напій з характерним хмелевим ароматом і приємним гіркуватим смаком. Внаслідок насиченості двоокисом вуглецю і вмісту невеликої кількості етилового спирту пиво не тільки вгамовує спрагу, але й підвищує загальний тонус організму людини. Будучи гарним емульгатором їжі, воно сприяє більше правильному обміну речовин і підвищенню засвоюваності їжі. До того ж, екстракт пива досить легко й повно засвоюється організмом. Виробництво пива - дуже складний і досить довгий біохімічний процес. Для готування пива потрібно чотири види сировини: солод, хміль, вода й дріжджі. Протягом сторіч при виготовленні пива використовувалися основні біохімічні процеси: -затирання, для розщеплення крохмалю й одержання зброджуваних цукрів; -зброджування цукру в спирт і двоокис вуглецю. Протягом декількох тисячоріч люди поступово навчилися керувати процесами, що відбуваються при вирощуванні солоду, ферментативному оцукрюванні крохмалю й бродінні. Про роль мікроорганізмів у перетворенні органічних речовин стало відомо лише в 19 ст. Науковими дослідженнями було доведено, що збудниками бродіння пивного сусла є певні дріжджові гриби й що бродіння є біокаталітичним процесом, що протікає усередині дріжджових клітин. Із часом способи виробництва пива змінюються й удосконалюються. Однією з основних стадій у виробництві пива є процес бродіння. Це складний процес біохімічного перетворення речовин живильного середовища на нові продукти під дією ферментів мікроорганізмів, який протікає як без доступу кисню, так і в його присутності. Продукти, що утворилися при цьому, як правило, набувають зовсім інших властивостей, часто стають ароматнішими і смачнішими, а мікроорганізми набирають все необхідне для Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 2 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № тому числі й енергію, і за рахунок цього створюють свою біомасу. Процеси, які протікають при зброджуванні сусла можна тільки умовно поділити на процеси головного бродіння і доброджування, так як вони переходять один в одного, їх необхідно розглядати як єдине ціле. При головному бродінні відбувається зброджування основної кількості цукрів пивного сусла з утворенням спирту і вуглекислоти, яке супроводжується значним зменшенням екстракту. При доброджуванні проходить насичення пива вуглекислотою, його освітлення і дозрівання. Крім основних продуктів бродіння утворюються побічні продукти, які суттєво впливають на смак, аромат та інші споживчі якості пива. У виробництві пива відображаються останні досягнення науки і техніки у бродильній галузі, а саме передбачаються заходи з енерго- та ресурсозбереження, що сприяють розвитку та підвищенню ефективності виробництва, зростанню продуктивності праці, поліпшенню якості пива. У кваліфікаційній роботі розглянуто та проведено продуктові розрахунки двох сортів пива: пиво світле «Чумацький шлях» 12 % та пиво напівтемне «Козацьке» 13 %, які виробляються із світлого, темного і карамельного солодів. Для бродіння пивного сусла і доброджування пива запропоновано суміщений спосіб – використання циліндрично-конічних бродильних апаратів. Порівняно з класичним способом такий спосіб дозволяє скоротити процеси бродіння сусла і доброджування пива у два рази, а також запобігти втратам молодого пива під час перекачування. Для зброджування сусла використовують дріжджі S fl g r W 34/70 Для фільтрації пива, з метою підвищення стійкості пива передбачено фільтрацію пива у дві стадії: на сепараторі та кізельгуровому фільтрі, контрольна фільтрація – фільтр-прес. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 3 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 1 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 1.1 Техніко-економічне обгрунтування проекту Зараз дуже інтенсивно розвивається ринок пива у світі. Досить швидко збільшується обсяг виробництва цього напою і в Україні. Для одержання економічної користі, не втрачаючи якості готового продукту, необхідно постійно впроваджувати новітні розробки в області пивоваріння. Необхідно виробляти одночасно великі об'єми напою та тримати його якість на належному рівні, щоб утримувати свою частку ринку. Тому розробка нових технологій виробництва пива і їхня модернізація в даний момент є актуальним питанням. За роки незалежності український ринок пива пройшов періоди спаду, стабілізації та оновлення. На ринку відбулося залучення іноземних інвестицій, що в свою чергу призвело до укрупнення виробників, зміцнення позицій одних пивних брендів та послаблення інших, розширення асортименту в різних цінових категоріях, створення великої кількості міні—пивоварень, ресторанів— пивоварень. Але за останні роки обсяг виробництва пива в Україні скоротився. Учасники ринку виділяють кілька ключових причин падіння обсягів виробництва. Першочергово проти пивоварів зіграли загальні негативні тренди в українській економіці. Реальні доходи українців за останні роки особливо не зросли, а впевненість у завтрашньому дні залишається на низькому рівні. Друга причина — зростання вартості пива. За минулі роки середня роздрібна ціна на пляшку пива зросла на 20 %. Пивовари говорять, що причиною подорожчання хмільного напою є підвищення цін на сировину, паливо та електроенергію. Окрім економічних факторів на галузь вплинули і регуляторні ініціативи. На об’ємах продажів негативно позначилося Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 4 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № підвищення податку на хмелярство (з 1 % до 1,5 %) та збільшення акцизів на напій. Економічні умови на сучасному етапі розвитку пивоваріння вимагають нових підходів для вирішення проблем підвищення конкурентоспроможності пивоварних підприємств. В зв’язку з цим, однією з головних задач сучасного пивоваріння є пошук шляхів зниження собівартості готового продукту, постійне підвищення ефективності виробництва, покращення якості готового продукту і розширення асортименту продукції, органолептичні показники. Виробники пива щодня розширюють асортимент своєї продукції. Успіх товару будь-якої торгівельної марки на ринку прямо залежить від конкурентоспроможності товару. 1.2 Техніко-економічні розрахунки Пивзавод в даному кваліфікаційному проекті, планується розмістити за адресою: Черкаська область, м.Черкаси. У цьому місці є можливість виділення ділянки для проектованого підприємства і підключення його до центральних мереж водо-, електро-, тепломереж та водовідведення. Вода – свердловина на території пивзаводу. Територія пивзаводу буде благоустроєною та озелененою відповідно до сучасних вимог та стандартів, із застосуванням сучасних матеріалів. Покриття тротуарів та доріжок передбачається декоративною бетонною плиткою, проїздів та автостоянок – асфальтобетонне. Територія належно освітлюється із застосування сучасних енергозберігаючих світильників. Місце розташування пивзаводу відповідає екологічним, санітарногігієнічним і протипожежним вимогам. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 5 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 1.2.1 Розрахунок капітальних вкладень (початкових інвестицій) Капітальні вкладення складаються із вартості обладнання, монтажних робіт, інших витрат і зміни обсягу обігових коштів . Витрати на обладнання Витрати на придбання обладнання складаються з вартості обладнання за ринковими цінами, транспортних, заготівельно-складських витрат, вартості монтажних робіт. Витрати на транспортування нового обладнання приймаються у розмірі 4,5%, заготівельно-складські - 1,25%, витрати на монтаж – 8,5% вартості нового обладнання. Крім вартості основного обладнання у разі необхідності враховуються витрати (% від вартості обладнання): придбанням контрольно-вимірювальних приладів 15% ; роботи з підготовки фундаменту під обладнання -1%; вартість внутрішньоцехового транспорту - 20 %—25%; вартість неврахованого обладнання – 20%. 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 1.2.1 Таблиця 1.2.1 – Розрахунки вартості основних фондів та амортизації № Найменування Загальна Амортизаці Сума амортизації, грн вартість, я, рік місяць грн % 1 Будівлі та 51 000 000 2 1 020 000 85 000 споруди 2 Обладнання 119 000 000 15 17 850 000 1 487 500 Разом 170 000 000 17 18 870 000 1 572 500 Штат і фонд заробітної плати персоналу Для визначення штату і фондів заробітної плати проводяться розрахунки: Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 6 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - балансу часу роботи працівників; - необхідної кількості працюючих; - фонду зарплати робітників; - штату і фонду заробітної плати цехового персоналу. Баланс часу роботи Баланс робочого часу визначає кількість днів, які повинен відпрацювати один середньо списковий робітник за рік в залежності від прийнятого в проекті режиму роботи заводу і тривалості робочої зміни. Для більшості безперервних виробництв з 8-годинною робочою зміною баланс робочого часу одного робітника в днях за рік складає: 1. Календарний фонд – 365 днів 2. Дні зупинки на ремонт – 32 днів 3. Святкові дні – 10 днів 4. Дійсний фонд часу роботи – 323 днів 5. Неявка на роботу: а) відпустка – 22 днів б) хвороба (сер.) – 3 днів Разом невиходів – 25 днів. Ефективний фонд робочого часу одного робітника – 298 днів. Розрахунок фонду оплати праці робітників складається із основної заробітної плати (за тарифними ставками та відрядними розцінками), додаткової заробітної плати (доплати за роботу в нічний і вечірній час, вихідні і святкові, премії, відпустки) та інших витрат на оплату праці (оплата праці позаштатних працівників, тощо). Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 7 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Таблиця 1.2.2 – Основна та додаткова заробітна плата робітників,що працюють за погодинною системою оплати праці № Найменування Кількість Тарифний Тариф, Зарплата, робітників розряд грн/год грн/місяць 1 Приймальник 3 - 8 300 24 900 сировини 2 Апаратник підготовки 4 5 93.75 66 000 сировини 3 Машиніст дробарки та 4 4 85.23 60 000 підготовки 4 Апаратник варіння 4 5 93.75 66 000 5 Апаратник ЧКД 4 5 93.75 66 000 6 Оператор бродіння 6 6 96.60 102 000 7 Оператор розливу 4 4 85.23 60 000 8 Слюсар-ремонтник 4 4 85.23 60 000 9 Електромонтер 4 4 85.23 60 000 10 Лаборант 4 5 93.75 66 000 11 Приймальник – 4 4 85.23 60 000 здавальник готової продукції 12 Прибиральниця 5 - 8 200 41 000 Всього основної заробітної 50 - - 791 900 плати Вечірні, святкові, нічні 20% 158 380 Премія 60% 475 140 Всього додаткової 633 520 заробітної плати Разом фонд зарплати 1 425 420 Відрахування у фонди с/с 313 592 22% Витрати основної заробітної плати на виробництво 1 дал пива становить: 791 900 400 000 = 1,98 грн Витрати додаткової заробітної плати на виробництво 1 дал пива становить: 633 520 400 000 = 1,58 грн Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 8 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Відрахування у фонди соціального страхування на 1 дал пива становить: 313 592 400 000 = 0,78 грн Таблиця 1.2.3 –Загальновиробничі витрати № Найменування Кількість Місячна Сума за місяць, працівників ставка, грн грн 1 Заробітна плата: - начальник цеху 2 20 000 40 000 - начальник зміни 4 19 000 76 000 - начальник апаратного 4 19 000 76 000 відділення - старший майстер 4 18 500 74 000 - начальник лабараторії 1 18 000 18 000 - головний технолог 1 19 500 19 500 Разом 16 303 500 2 Додаткова заробітна 151 750 плата (премія 50%) 3 Разом фонд зарплати 455 250 4 Відрахування на 100 155 соціальне страхування 22% 5 Охорона праці 25 000 6 Спецодяг 40 000 7 Промислова санітарія 25 000 Разом 645 405 Загальновиробничі витрати на виробництво 1 дал пива становлять: 645 405 400 000 = 1,61 грн Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 9 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Таблиця – 1.2.4 – 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 85,23 15 000 60 000 - електрики 4 85,23 15 000 60 000 б) відрахування на соціальне 26 400 страхування 22 % Разом по статті 1 146 400 2 Поточний ремонт обладнання і транспортних засобів а)зарплата 4 85,23 15 000 60 000 робітників -слюсар-наладчик 13 200 б) відрахування на соціальне страхування 50 000 в) послуги РМУ, запасні деталі, допоміжні матеріали Разом по статті 2 123 200 3 Амортизація 15% 1 487 500 4 Зношування малоцінного 35 000 інвентарю, інструментів Разом 1 792 100 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 10 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Витрати на утримання та експлуатацію обладнання для виробництва 1 дал пива становлять: 1 792 100 400 000 = 4,48 грн Таблиця 1.2.5 – Адміністративні витрати № Найменування Кількість Посадовий оклад за працівників міс, 1 Заробітна плата: - директор 1 50 000 - головний інженер 1 45 000 - головний механік 1 41 000 - енергетик 1 35 000 - економіст 1 35 000 - бухгалтер 2 80 000 Разом 7 286 000 2 Додаткова заробітна плата 286 000 3 Фонд заробітної плати 572 000 4 Відрахування на соціальне 125 840 страхування та інші нарахування на зарплату 22% 5 Утримання охорони 205 000 6 Амортизація 125 000 7 Витрати на відрядження 65 000 8 Витрати на поточний ремонт 60 000 будівель 9 Тепло енергія і електроенергія 30 000 10 Господарські витрати 25 000 11 Касове обслуговування 10 000 12 Канцелярські, типографія, поштові, 30 000 телефонні, інтернет 13 Послуги сторонніх організацій 45 000 14 Екологічний податок 30 000 15 Податок на землю 20 000 16 Податок на транспорт 25 000 17 Забруднення навколишнього 25 000 середовища 18 Інші витрати 32 000 Разом 1 424 840 Адміністративні витрати на виробництво 1 дал пива становлять: Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 11 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 1 424 840 400 000 = 3,56 грн Таблиця 1.2.6 –Витрати на збут № Найменування статей Сума 1 Витрати на утримання підрозділів підприємства, що пов’язані зі збутом продукції: а) оплата праці працівників підрозділів, продавцям та торговим 60 000 агентам, що забезпечують збут продукції : б) відрахування на соціальні заходи 13 200 2 Витрати , пов’язані із забезпеченням правил охорони праці : 3 000 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 50 000 упаковки, на зберігання та експедирування рекламних матеріалів ,на проведення інших рекламних заходів, пов’язаних з діяльністю підприємства, на організацію прийомів, презентацій і свят ,на 3 придбання літератури інформаційного характеру для дослідження ринку. 4 Транспортні витрати 70 000 5 Витрати на оплату службових відряджень, оплата та обслуговування технічних засобів зв’язку, витрати на придбання 45 000 ліцензій та інших спеціальних дозволів 6 Обслуговування банківських операцій 8 000 7 Разом витрати на збут : 249 200 Витрати на збут на 1 дал пива становлять: 249 200 400 000 = 0,62 грн Дані для розрахунків беремо із зведеної таблиці 2.21 Таблиця 1.2.7 – Сировина і матеріали № Найменування Одиниці Ціна, грн Витрати Сума, грн вимірювання на рік 1 Солод світлий кг 100,00 6 840 080 684 008 000 2 Солод кг 110,00 214 016 23 541 760 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 12 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № карамельний 3 Рисова січка кг 37,00 1 594 064 58 980 368 4 Хміль кг 1700,00 13 640 23 188 000 гранульований 5 Екстрат хмілю кг 1600.00 641,68 1 026 688 6 Молочна кислота кг 1500 6917,6 10 376 400 7 Кільзегур кг 740 72 000 53 280 Разом 801 174 496 8. Транспортно- заготівельні витрати (7,8 %) 62 491 611 Разом 863 666 107 Витрати сировини і матеріалів на 1 дал пива становлять 863 666 107 400 000 = 21,59 грн/дал Таблиця 1.2.8- Витрати на допоміжні матеріали Дані для розрахунків беремо із зведеної таблиці 2.22 Назва Одиниця Оптово- сировини виміру Витрати на рік відпускна Сума, грн ціна Пляшка скло шт 640 000 21,00 13 440 000 Пляшка ПЕТ шт 6 080 114 3,50 21 280 399 Кеги шт 160 000 1060,00 169 600 000 Кронепробка шт 8 360 000 0,90 7 524 000 Пробка гвинтова шт 6 080 114 0,85 5 168 097 Етикетка шт. 67 040 000 0,075 5 028 000 Луг кг 8 800 55,00 484 000 Клей кг 18 436 115,00 2 120 140 Гофролотки шт 400 400 52,00 20 820 800 Плівка ПЕТ кг 16 016 110,00 1 761 760 Разом 247 227 196 Транспортно-заготівельні витрати (8,3 %) 20 519 857 Всього 267 747 053 Витрати на допоміжні матеріали на 1 дал пива становлять 267 747 053 400 000 = 6,69 грн/дал Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 13 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Таблиця 1.2.9 -Паливо та електроенергія № Найменування Одиниці Ціна, Норми Сума, грн/ вимірювання грн витрат на рік рік 1 Електроенергія кВт 6,85 870 5 959,50 2 Вода м3 14,50 85 1 232,50 3 Пара т 260,00 11 2 860,00 4 Стиснуте тис/м3 620,00 1000 620 000,00 повітря 5 Холод Ккал 240,00 1500 360 000,00 Разом 990 052 Витрати на паливо та електроенергію на 1 дал становлять: 990 052 400 000 = 2,48 грн/дал Таблиця 1.2.10 – Зведена таблиця розрахунку собівартості пива Статті калькуляції «Чумацький шлях» «Козацьке» на 1 дал, грн на 1 дал, грн Сировина з урахуванням відходів 21,59 21,59 Допоміжні матерали 6,69 6,69 Паливо та електроенергія на технологічні цілі 2,48 2,48 Основна заробітна плата робітників 1,98 1,98 Додаткова заробітна плата 1,58 1,58 Відрахування на соціальні потреби 0,78 0,78 Витрати на утримання та експлуатацію обладнання 4,48 4,48 Виробнича собівартість 39,58 39,58 Адміністративні витрати 3,56 3,56 Витрати на збут 0,62 0,62 Повна собівартість 43,76 43,76 Рентабельність, % 28,75 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 14 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Прибуток 17,09 19,94 Оптова ціна 60,85 63,70 Разом Таблиця 1.2.11 - План виробництва продукції у вартісному виразі Річний плановий обсяг Оптова ціна Вартість річного Вид продукції виробництва підприємства (без обсягу ПДВ), тис. грн виробництва, тис. тис. дал грн «Чумацький шлях» 3200 60,85 194 720,0 «Козацьке» 800 63,70 50 960,0 Всього 4 000 245 680,0 Таблиця 1.2.12 – Розрахунок ефективності заходу Показник Значення Випуск, тис. дал 4 000 Загальні витрати на весь обсяг виробництва, тис. грн 870 506,7 Обсяг виробництва, тис. грн. 245 680,0 Прибуток від реалізації, тис. грн. 70 640,0 Рентабельність виробництва, % 28,75 Рентабельність продукції, % 12,43 Прибуток підприємства П= (Ц – Св.п.)* Ов.п., де П- прибуток, Ц-ціна одиниці продукції, Св.п- собівартість одиниці прдукції Пиво «Чумацький шлях» (60,85 – 43,76) * 3200 = 54 688,0 Пиво «Козацьке» (63,70 – 43,76) * 800 = 15 952,0 Разом 54 688 +15 952 = 70 640 Рентабельність виробництва Рвир=Прибуток/Обсяг виробництва*100% Рвир=(70 640/245 680,0 )*100=28,75 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 15 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Витрати на 1 грн випущеної продукції В=Св.п./Ов.п., де Ов.п – обсяг виробленої продукції в діючих цінах підприємства. В= 870 506,7 /245 680,0 = 3,54 Термін окупності Термін окупності капіталовкладень = Сума капіталовкладень /Чистий річний прибуток Т = Ск.в. / ПЧр.п., где Т — термін окупності, (в роках) Ск.в. — сумма капіталовкладень в проект ПЧр.п. — чистая прибуток за рік. Т= 170 000 /70640 = 2,4 Таблиця 1.2.13 – Техніко-економічні показники проекту № Перелік показників Од. виміру Проект 1 Виробнича потужність дал / добу 16 800 2 Випуск продукції дал / рік 4 000 000 3 Початкові інвестиції тис.грн 170 000,0 4 Чисельність працюючих в т.ч. осіб 105/98 робітників 5 Виробництво продукції на одного тис. 8 290 працюючого грн/особу 6 Повна собівартість тис. грн 870 506,7 7 Витрати на 1 грн. виробленої грн. 3,54 продукції 8 Прибуток підприємства від тис. грн. 70 640 виробничої діяльності 9 Рентабельність % 28,75 10 Відпускна ціна за 1 дал грн 62,28 11 Термін окупності роки 2,4 Для реалізації даної мети був проведений аналіз ринку пива в місті Черкаси та у Черкаський області і виявлені потреби та вподобання можливих споживачів. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 16 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Реалізація виробленої продукції планується в торгівельних мережах, закладах готельно-ресторанного господарства м. Черкаси (269836 чол.), Черкаського району (597000 чол.) Розрахунок чисельності споживачів представлено в таблиці 1.2.14 Загальна чисельність населених пунктів, де буде реалізовуватись продукція броварні складає: 269836 + 597000 = 866836 Таблиця 1.2.14- Розрахунок чисельності споживачив Категорія споживачив Чисельність (чол.) Населення м.Черкаси та Черкаського району (станом на 01.01.2022р.) 866 836 Населення,що купує продукцію у даному місті ( 30% від населення) 260 051 Транзитні (5% від населення) 43 342 Приріст населення за 2 роки (з розрахунку 2% від населення) 17 337 Загальна кількість споживачив продукції 320 730 Загальна кількість споживачів продукції броварні складе: 260 051+43 342+17 337=320 730 чол. Пивзавод, що проектується, має річну потужність 4 ,0 млн. дал/рік, що робить її конкурентоспроможною в умовах ринку. Асортиментом проектованої броварні є пиво світле «Чумацький шлях» - 80% від загального випуску; пиво напівтемне «Козацьке» - 20% від загального випуску; На основі отриманих розрахунків можна зробити висновок про економічну доцільність бродильного відділення пивзаводу продуктивністю 4,0 млн дал пива в рік. Бродильне відділення забезпечить роботою 105 чоловік, продуктивність праці яких складе 8 290 тис. грн. Середня рентабельність продукції складе 28,75 %, що принесе щорічний прибуток в сумі 70 640 тис. грн. Все це забезпечить повернення інвестицій в сумі 170 000 тис. грн. за 2,4 роки Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 17 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 2 ТЕХНОЛОГІЧНАЧАСТИНА 2.1 Структура підприємства До основного підприємства з виробництва пива відносять: –відділення водопідготвки, - підготовче і варильне відділення, - дріжджове відділення, - відділення ЦКБА, - відділення фільтрації, - цех розливу. До допоміжних цехів і відділень відносять : – цехи холодильно-компресорний, ремонтно-механічний, утилізації діоксину - вуглецю; - відділення: транспортне та електропостачання; насосну станцію, очисні споруди. Також є допоміжні складські підрозділи підприємства: - основної сировини; - допоміжних матеріалів; - тари; - готової продукції. 2.2 Режими роботи цеху Режими роботи цеху та відділень наведени в таблицях 2.1., 2.2. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 18 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Таблиця 2.1. – Режим роботи цехів № Початок Закінчення Перерва, Тривалість, з/п Цех та відділення зміни, год зміни, год год год Керівництво 1 заводу 9⁰⁰ 17⁰⁰ 13⁰⁰ -13³⁰ 8⁰⁰ 2 Основні цехи l зміна 6⁰⁰ 14⁰⁰ 10⁰⁰-10³⁰ 8⁰⁰ ll зміна 14⁰⁰ 22⁰⁰ 18⁰⁰-18³⁰ 8⁰⁰ lll зміна 22⁰⁰ 6⁰⁰ 02⁰⁰-02³⁰ 8⁰⁰ 3 Цех розливу l зміна 7⁰⁰ 15⁰⁰ 11⁰⁰-11³⁰ 8⁰⁰ ll зміна 15⁰⁰ 23⁰⁰ 19⁰⁰-19³⁰ 8⁰⁰ Допоміжні цехи і 4 відділення 8³⁰ 16³⁰ 12³⁰-13⁰⁰ 8⁰⁰ Таблиця 2.2. – Режим роботи заводу Кількість Кількість № з/п Найменування основних цехів змін днів роботи роботи на Примітка добу місяць рік 1 Варильний цех За вирахуванням бункерне відділення 36 годин на місяць на дробильно-полірувальне відділення 3 28,5 32 дезинфекцію та варочний відділ 3 профілактичний відділення освітлення та ремонт охолодження сусла 2 Цех бродіння та добродження при встановленні цілиндро-конічних 3 29,8 33 апаратів 8 З урахування затримки при роботі по класичній схемі: 33 надходження 3 29,8 3 Цех головного бродіння 8 сусла в період 34 дезінфекції 4 Цех доброджування та витримки 3 30 0 варильного порядку 1-2 21,0 23 суслопроводів і фільтрувальне відділення 2 холодильників 1-2 21,0 23 При пʹятиденному 5 Цех розливу во всі віди тари 2 робочому тижні Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 19 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Підприємство працює в цілому 11,33 місяці 2.3 Асортимент і характеристика готової продукції Таблиця 2.3 – Асортимент готової продукції Кількість % Річна Добова № Назва продукції до загальної продуктивність, продуктивність з/п кількості дал дал Пиво "Чумацький 1 шлях" 80 3200000 13400 2 Пиво "Козацьке" 20 800000 3400 Всього 100 4000000 16800 В даній роботі згідно завданню потужність заводу становить 4000000 дал. пива в рік. Асортимент проектованої продукції пива наведено в табл.2.4 Таблиця 2.4 – Асортимент проектованої продукції пива Річна продуктивність Добова продуктивність Найменуван скля ПЄТ кег скля ПЄТ Відсоток на пляш и на пляш кеги ня сорту млн. пива від тара ка тис. тара ка загальної дал млн дал кількості, млн. млн. . тис. тис. тис. % дал дал дал дал дал дал Пиво світле "Чумацький 3,2 0,32 2,24 0,64 13,4 1,34 9,38 2,68 шлях" 80 Пиво напівтемне 0,8 0,08 0,56 0,16 3,4 0,34 2,38 0,68 "Козацьке" 20 Всього 100 4,0 0,4 2,8 0,8 16,8 1,68 11,76 3,36 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 20 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № За органолептичними і фізико-хімічними показниками пиво повинно відповідати вимогам ДСТУ 3888:2015 та рецептурі (табл. 2.5-2.6) Таблиця 2.5 — Органолептичні показники якості пива Найменування Характеристика показника для пива показника світле "Чумацький шлях" напівтемне "Козацьке" Зовнішній вигляд Прозора піниста рідини,без осаду та сторонніх включень Запах Чистий ,зброджений, солодовий, хмельовий без сторонних запахів Солодовий та хмельовий Повний солодовий смак із смак з гіркотою,що яскраво вираженим Смак відповідає сорту пива карамельним смаком,приємною гіркотою,що відповідає сорту пива Пиво з масовою часткою сухих речовин у початковому суслі від 8% до 11,5%: Висота піни не менше- 20,0мм . Піностійкість не Піноутворення менше- 2,0хв. Пиво з масовою часткою сухих речовин у початковому суслі від 12% до20%: Висота піни не менше- 30,0мм . Піностійкість не менше- 2,0хв. Таблиця 2.6 —Фізико-хімічні показники якості пива Масова Масова Кислотність Кольоровість Масова Тип пива частка сухих частка смᶟ 1 смᶟ 0,1 частка речовин у спирту, моль/дмᶟ моль/дмᶟ діоксиду Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 21 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № початковому % розчину розчину вуглецю, суслі , гідроксиду йоду на 100 % % натрію на смᶟ пива 100 смᶟ пива Світле 8,0…20,0 2,0…6,0 1,3…5,0 0,4…1,8 0,30…0,35 Напівтемне 9,0…23,0 2,4…7,2 1,3…5,0 1,9…3,9 0,30…0,35 Темне 11,0…23,0 2,8…6,0 1,5…5,5 4,0…8,0 і більше 0,30…0,33 Таблиця 2.7—Фізико-хімічні показники пива «Чумацький шлях» та «Козацьке» Масова Масов Кислотність Кольорові Масова частка а смᶟ 1 сть смᶟ 0,1 частка сухих частка моль/дмᶟ моль/дмᶟ діоксиду Тип пива речовин у спирт розчину розчину вуглецю, початковом у, % гідроксиду йоду на % у натрію на 100 смᶟ суслі , 100 смᶟ пива % пива Світле «Чумацький 12,0 3,5 1,8…2,5 0,5…0,8 0,30 шлях» Темне «Козацьке» 15,0 4,0 2,8…3,4 8,0…9,0 0,33 2.4 Характеристика сировини і допоміжних матеріалів До основної сировини, що використовується у виробництві пива -для сортів пива згідно завдання кваліфікаційної роботи відноситься: -солод світлий, -солод темний, -карамельний солод, -рисова січка, Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 22 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № -гранульований хміль -вода. Солод - зерна злаків, які проросли в штучних умовах при певній температурі і вологості. Процес штучного пророщування зерна називається солодорощенням, основною метою якого є накопичення в зерні максимальної кількості активних ферментів, головним чином гідролітичних (цитолітичних, протеолітичних, амілолітичних). Солод світлий ячмінний використовують як основну сировину і як джерело ферментів при виробництві пива. Солод ячмінний темний і карамельний використовують при виготовленні спеціальних сортів пива. Пшеничний солод використовують для приготування пшеничного, білого пива і солодових екстрактів. По способу приготування розрізняють такі типи сухого пивоварного солоду: світлий, темний і карамельний. Залежно від якості світлий солод ділять на три класи: високої якості, першого і другого класів; - карамельний солод – на два класи: перший і другий. Згідно з ДСТУ 4282:2018 «Солод пивоварний ячмінний» Загальні технічні умови за фізико-хімічними показниками світлий і темний солод повинен відповідати вимогам, які наведені в табл. 3.4, 3.5 [3]. Таблиця 2.8- Органолептичні показники світлого і темного солоду Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 23 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Таблиця 2.9 –Фізико-хімічні показники світлого і темного солоду Норми для типів солоду світлого темного Найменування показника високої якості 1 класу 2 класу 1 2 3 4 5 Прохід через сито 2,2 х20мм, % не більше 2,0 3,0 5,0 7,0 Масова частка сміттевих не домішок, % не більше допуск. 0,3 0,5 0,3 Кількість зерен, %: - мучнистих, не менше 90,0 85,0 80,0 90,0 -склоподібних, не більше 2,0 4,0 8,0 5,0 -темних, не більше не дозволено 4,0 10,0 Масова частка вологи, % , не більше 4,0 5,0 5,5 5,0 Масова частка екстрату на суху речовину солоду тонкого 80,0 78,5 76,0 75,0 помелу, % , не менше Продовження табл.2.9 1 2 3 4 5 Різниця масових часток екстратів не більше не у сухий речовині солоду,% 1,0-1,5 1,6-2,5 3,5 більше Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 24 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 3,5 Масова частк білкових речовин в сухій речовині солоду,% не 11,5 12,0 13,0 - більше Відношення масової частки розчинного білка до масової частки білкових речовин у сухій 39-41 37-41 - - речовині солоду(число Кольбаха,% Розчинний азот у солоді (на сухій 0,75- 0,69- основі),% 0,70 0,65 0,64-0,55 - Тривалість оцукрювання, хв., не більше 10 15 25 - Лабораторне сусло: Колір, смᶟ розчину йоду Не Не концентрацією 0,1 моль/дмᶟ на більше більше Не більше 0,49- 100 смᶟ сусла 0,18 0,23 0,40 1,80 Не Не або в одиницях ЕВС більше більше Не більше 3,2 4,0 6,6 8-24 Кислотність, смᶟ розчину гідроксиду натрію концентрацією 0,9-1,1 0,9-1,2 0,9-1,3 - 1,0 моль/дмᶟ на 100 смᶟ сусла дозволена Прозорість (візуально) Прозоре Прозоре незначна - опалесценція Кінцева ступінь зброджування ,% 79-81 75-78 74-70 - Вʹязкість, Мпа/с за 20 С 1,45- 1,55- 1,54 1,60 1,61-1,78 - Таблиця 2.10 - Органолептичні показники карамельного і паленого солоду Назва показника Характеристика солоду карамельного паленого Зовнішній вигляд Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих зерен і зернових шкідників Від світло-жовтого до Темно-коричневий. Колір буруватого з глянцевим Недозволено чорний відливом Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 25 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Запах (як самого Солодовий. Не дозволено: Запах, що нагадує каву. солоду, так і пригорілий,затхлий і Не дозволено пригорілий холодної та пліснявий та інші не затхлий і плісняви та інші гарячої витяжок) властиві солодовому запахи не властиві солодовому Смак (як самого Солодкуватий. Не Кавовий.Не дозволено солоду, так і дозволено: гіркий і гіркий і пригорілий та холодної та пригорілий та сторонній сторонній присмак гарячої витяжки) присмак Вид зерна на зрізі Запечена коричнева маса. Не Темно- коричнева маса.Не дозволено обвуглену масу дозволено чорну масу Таблиця 2.11 –Фізико-хімічні показники карамельного і паленого солоду Норма для типів солоду Назва показника Карамельного класу класу Паленого Масова частка вологи (вологість), % не більше 5,0 6,0 6,0 Масова частка екстрату в сухій речовині солоду,% не менше 75,0 70,0 70,0 Кількість карамельних зерен, % не менше 93,0 25,0 - Масова частка смітної домішки, %, не більше 0,5 0,5 0,5 Колір (величин Лінтнера-Лн), не менше 20,0 20,0 100,0 Для виробництва пива «Чумацький шлях» використовується окрім солоду рисова січка. Несолоджена сировина - це крохмалевмісні або цукровмісні матеріали, які практично не мають ферментативної активності. Застосування несолодженої сировини у пивоварінні сприяє: - зниженню собівартості (при використанні зернової сировини); - збільшенню екстрактивності сусла (при використанні рису, кукурудзи, пшениці, сиропів і крохмалю); - збільшенню продуктивності варильного цеху (при використанні сиропів і крохмалю); - створенню нових сортів пива; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 26 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - підвищенню колоїдної та смакової стійкості пива. Рисова крупа - один з найбільш поширених замінників солоду завдяки високому вмісту крохмалю. Вміст крохмалю у рисі, звільненому від полови оболонок, досягає 73...78% від сухих речовин, в рисовому січки цей показник досягає 85...90% від сухих речовин. Вміст амілози в рисовому крохмалі становить біля 17%, амілопектину 83%. Температура клейстеризації рисового крохмалю коливається від 70 до 85 С в залежності від сорту. Тому α-амілаза солоду впливає на нього дуже повільно. У зв'язку з цим при значній частині несолодженого рису в засипі зменшується екстрактивність і збільшується тривалість оцукрювання. У пивоварінні переробляється дешева рисова січка: бите зерно, що утворилася в процесі обмолоту і поліровки рису. Не дивлячись на те, що рисова січка є відходом при поліруванні рису, контролювати її якість необхідно. Січка повинна мати чисті блискучі зерна без коричневих плям, тобто залишків плодової та насіннєвої оболонок. У ній не повинно міститися піску. Крім того, використовують рисову крупу, яку отримують шляхом розмелювання рису безпосередньо на підприємстві. У результаті при використанні рису: збільшується вихід екстракту в варочному відділенні; змінюється кольоровість пива і його смак; підвищується колоїдна стійкість пива. Разом з тим слід враховувати й негативні сторони при заміні частини солоду рисом: при підвищеному вмісті рису в заторі дріжджі втрачають здатність до флокуляції; добавка рису трохи знижує повноту смаку кінцевого продукту; невелика кількість білка в рисі та погане розчинення при затиранні може призвести до зниження вмісту α-амінного азоту в суслі, що відіб'ється на інтенсивності головного бродіння, тому не рекомендується перевищувати частку рису в рецептурі більше 20%. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 27 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Вода, що використовується у пивоварінні повинна відповідати вимогам ДСанПіН 2.2.4-171-10 «Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною». Вимоги до води у пивоварінні є більш складними і специфічними, ніж до звичайної питної води. Вода є не тільки основною складовою частиною цільового продукту виробництва, але і середовищем, де відбуваються надзвичайно різноманітні хімічні реакції, які зумовлюють потрібний перебіг технологічних процесів. Від складу і стану іонів різних хімічних елементів у воді залежать навіть сортові особливості певних типів пива. Основні вимоги до води у пивоварінні представлено у табл. 2.12-2.14 . Таблиця 2.12 – Органолептичні показники питної води Нормативне Найменування показника Одиниця вимиру значення показника Запах при температурі 20°С та 60 С Бали не більше 2 Забарвленість Градуси не більше 20 Нефелометрична Каламутність одиниця каламутності не більше 1,0 (1НОК=0,58 мг/дм³ Смак та присмак Бали не більше 2 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 28 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Таблиця 2.13 –Фізико-хімічні показники питної води Найменування показника Одиниці виміру Нормативне значення показника а) неорганічні компоненти Водневий показник одиниці 6,5-8,5 Залізо загальне мг/дм³ не більше 0,2 (1,0)¹ Загальна жорсткість ммоль/дм³ не більше 7,0 (10,0)¹ Загальна лужність ммоль/дм³ не нормується Кальцій мг/дм³ не нормується Магній мг/дм³ не нормується Марганець мг/дм³ не більше 0,05 Поліфосфати (за РО₄³⁻) мг/дм³ не більше 3,5 Сульфати мг/дм³ не більше 250 б) органічні компоненти Хлор залишковий зв'язаний мг/дм³ не більше 1,2 Окислюваність перманганатна мг О2/дм³ не більше 4,0 Таблиця 2.14 – Основні вимоги до якості води технологічного призначення Загальна Сухий залишок, Ступінь Виробництво жорсткість, мг/дмᶟ, окислення, Особливі ммоль/дмᶟ, не мг О2/дмᶟ , вимоги не більше більше не більше Пиво Світле 6,8…7,3 600…850 1,0…2,0 Вміст ,мг пиво - /дмᶟ,не більше: 1…2, заліза 0,1; темне пиво марганцю- - 5…6 0,05; нітратів- 25,0.Вміст іонів калію, натрію, сульфатів і хлоридів не повинен Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 29 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № перевершувати порогів, рівень, коли вони впливають на смак пива. Показник лужності (відношення кальцієвої жорсткості до загальної лужності) повинен бути не менше 1. Хміль ароматичний, що використовується у пивоварінні повинен відповідати вимогам ДСТУ 4098.2-2002. Залежно від показників якості хміль ароматичний спресований поділяють на три товарні ґатунки та показники і норми якості хмелю представлено у табл. 2.15 та 2.16 У табл. 2.16 наведені норми якості гранульованого хмелю згідно з ДСТУ 7028:2009 . Таблиця 2.15 - Показники та норми якості хмелю ароматичного спресованого Найменування Норми якості товарних гатунків показника 1 2 3 Колір Від світло-жовто- Жовто-зелений і Зеленувато-жовтий з зеленого до зелено- коричневим відтінком, золотисто- жовтий,без темно-жовтий без блиску. зеленого,зелений. коричневих Дозволено шишки з Дозволено відтінків коричневими плямами шишки з почервонілими кінчиками пелюсток Запах Чисто Відчутний, Дозволено різкий і слабо хмельовий. приємний відчутний Добре відчутний, ніжний Лупулінові зерна Світло- Жовті зі слабким Темно-жовті, без блиску, золотисто-жовті, блиском або тьмяні (помутнілі). блискучі, слабкозолотисті. Дозволено не липки. Не Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 30 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № однорідні за Дозволено дозволено оранжево- кольором, липки слаболипки коричневі внаслідок дії високої температури під час сушиння хмелю Кондуктометричний показник гіркоти, % у сухий речовині, не 3,5 3,0 2,5 менше Ушкодження хмелю шкідниками, % не 5 15 25 більше Примітка1.Не дозволено використовувати хміль з сирним, димним, валеріановим та іншими запахами, не властивими хмелеві, зокрема набутими від сторонних пахучих речовин. Примітка 2.Коли визначають гатунок хмелю за кольором шишок і кількістю лупулінових зерен, у сумнівних випадках перевагу надають кольору шишок. Таблиця 2.16- Норми якості гранульованого хмелю Назва показника Значення показника Колір Від світло-зеленого до зеленого на поверхні гранул і на їх зламі Кондуктометричний показник гіркоти (масова частка альфа- Не менше 2,5 кислоти), % у сухий речовині Вологість, % 7…10 Запах Чисто хмельовий Вміст не хмільових домішок Не допускається Наявність плісняви Не допускається Під час виробництва пива використовують такі допоміжні матеріали: -молочну кислоту згідно з ДСТУ 4621:2006; - діоксид вуглецю газоподібний і скраплений згідно з ДСТУ 4817; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 31 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - фільтрувальні порошки згідно з чинними НД за наявності позитивного висновку державної санітарно-епідеміологічної експертизи і дозволені для застосування у виробництві пива центральним органом виконавчої влади, що забезпечує формування державної політики у сфері охорони здоров’я. Характеристика молочної кислоти згідно з ДСТУ 4621:2006 наведена в табл. 2.17 та 2.18 . Таблиця 2.17 — Органолептичні показники молочної кислоти Назва показника Характеристика Зовнішній вигляд Прозора сироподібна рідина без осаду та муті Запах Слабкий, характерний для молочної кислоти Смак Кислий, без стороннього присмаку Таблиця 2.18 —Фізико-хімічні показники молочної кислоти харчової Назва показника Значення показників для сортів вищого першого Масова чстка загальної молочної кислоти, %, не менше ніж 40,0±1,0 40,0±1,0 60,0±1,0 Масова чстка загальної молочної кислоти,що титрується, %, не 37,5 37,5 53,0 менше ніж Масова частка ангідридів, %, не більше ніж 2,5 2,5 7,0 Колірність, градуси, не більше ніж 6,5 10,0 15,0 Масова частка золи, %, не більше ніж 0,6 1,0 1,2 Масова частка заліза (F ), %, не більше ніж 0,007 0,014 0,020 Масова частка сульфатів (S 4), %, не не не більше ніж 0,3 нормуєься нормується Масова частка хлоридів ( L), %, не не більше ніж 0,1 нормуєься не нормуєься Масова частка редукувальних речовин, %, не більше ніж 1,0 не нормуєься не нормуєься Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 32 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № не не Визначення наявності барію допускається нормуєься не нормуєься Визначення наявності ціанистоводневої кислоти відсутність не нормуєься не нормуєься Визначення наявності не фероціанідів відсутність нормуєься не нормуєься Визначення наявності вільної сірчаної кислоти відсутність не нормуєься не нормуєься Технічні характеристики діоксиду вуглецю скрапленого згідно ДСТУ 4817:2007 представлено у табл. 2.19. Таблиця 2.19 – Характеристика діоксиду вуглецю скрапленого Значення для сорту Найменування показника Вищий сорт Перший сорт Другий сорт Запах і смак Злегка кислуватий присмак без сторонніх запахів Обʹємна частка діоксиду вуглецю (СО₂), %, не менше ніж 99,9 99,5 99 Наявність мінеральних мастил і механічних домішок Повинен витримувати випробування Наявність оксиду вуглецю (СО) Нижче чутливості методу за п.10.6 ДСТУ 4817:2007 Наявність оксидів азоту (N , N ) Нижче чутливості методу за п.10.6 ДСТУ 2 4817:2007 Масова концентрація сірчистого ангідриду (S ), г/мᶟ, не більше ніж 0,002 0,004 0,005 2 Наявність сірководню ( S) Повинен витримувати випробування за 2 п.10.8 ДСТУ 4817:2007 Наявність соляної кислоти Повинен витримувати випробування за п.10.9 ДСТУ 4817:2007 Наявність аміаку та етанол амінів Повинен витримувати випробування за п.10.10 ДСТУ 4817:2007 Масова частка води,%, не більше ніж Нижче чутливості методу за п.10.611ДСТУ 4817:2007 0,1 Масова концентрація водяної пари за температури 20 С і тиску 101,3 кПа (760 мм 0,037 0,076 0,184 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 33 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № рт.ст.), г/мᶟ, не більше ніж Температура насичення діоксиду вуглецю водяною парою, яка відповідає тиску 101,3 кПа (760 мм рт.ст.) і температурі 20 С, не Мінус 48 Мінус 42 Мінус 34 вище ніж Наявність ароматичних вуглеводнів Повинен витримувати випробування за п.10.13 ДСТУ 4817:2007 Масова концентрація оксидів ванадію (у перерахунку на V₂ ₅) для скрапленого 0,02 0,1 0,2 діоксиду вуглецю мг/кг, не більше ніж 2.5 Вибір і характеристика мікроорганізмів-продуцентів У виробництві пива важливе значення має спиртове бродіння, при якому цукри пивного сусла зброджуються ферментами дріжджів у етиловий спирт і вуглекислоту з виділенням тепла. Крім основних продуктів в процесі метаболізму дріжджів утворюються побічні продукти, які разом зі складовими частинками хмелю впливають на смак і аромат пива. Використовують два типи бродіння: низове (холодне) і рідше верхове (тепле). Дріжджі, що спричиняють спиртове бродіння S h r m s r v s (верхове) і S h r m s rlsb rg ns s (низове) відрізняються між собою своїми властивостями. Низове бродіння протікає при температурі 6...10 С, а верхове - при 14...25 С. Дріжджі верхового бродіння в процесі інтенсивного бродіння спливають на поверхню рідини, що зброджується, накопичуються у вигляді шару піни і залишаються в такому вигляді до кінця бродіння. Потім вони осідають, утворюючи на дні бродильного апарату розрихлений шар. По своїй структурі ці дріжджі відносяться до пилевидних дріжджів, які не злипаються між собою на відміну від пластівцеподібних низових дріжджів, оболонки яких клейкі, що призводять до злипання (аглютинація) і швидкого осідання клітин. Дріжджі низового бродіння не переходять в поверхневий шар пива - піну, а швидко Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 34 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № осідають по закінченню бродіння і утворюють щільний шар на дні бродильного апарату. Дріжджі низового бродіння відрізняються від дріжджів верхового бродіння тим, що вони повністю зброджують рафінозу. Дріжджі низового бродіння мають оптимальну температуру для росту 25...27 С, мінімальну 2...3 С, а при 60...65 С вони відмирають. Максимальне розмноження низових дріжджів проходить при рН 4,8...5,3. Дріжджі активно зброджують глюкозу й фруктозу, повільніше мальтотріозу. Декстрини ними не зброджуються, але роль цих речовин велика у створенні повноти смаку напою. Здатність дріжджів до утворення пластівців має важливе значення для технології зброджування пивного сусла, так як сприяє прискоренню освітлення пива і полегшує зняття дріжджів з бродильного апарату після бродіння з наступним використанням їх в якості сім'яних дріжджів. Під аглютинацією (флокуляцією, пластівцеподібністю) розуміють здатність дріжджових клітин збиратися під час бродіння, особливо наприкінці його, у дрібні видимі пластівці, що складаються з окремих клітин. Вимоги до дріжджів: - повинні бути стійкими до етанолу, - володіти високою флокуляційною здатністю, - повільно й повно осідати після головного бродіння і у кінці доброджування, - повинні помірно розмножуватись, - бути стійкими до автолізу та дії інших мікроорганізмів (інфекції), - зберігати протягом 10...12 і більше генерацій характерні для них морфолого-фізіологічні властивості. Особливості рас дріжджів, які використовуються в пивоварінні. Правильний вибір раси дріжджів має велике значення для виробництва. Найбільш цінні ті раси, які глибоко і швидко зброджують екстракт сусла й осідають на дно, утворюють чисте освітлене прозоре пиво з повним смаком і ароматом. Раси дріжджів верхового і низового бродіння хоча і відносять до одного роду і виду S h r m s r v s , мають суттєву різницю за морфологічними, фізіологічними і іншими виробничо важливими Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 35 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № показниками. У нашій країні для пивоваріння використовуються як вітчизняні раси дріжджів – 776, 11, 44, S-Львівська, 8а (М), 70, 129, 140, 145, 146, 148, Н, 919, М-И – , М – И – , так і закордонні: , F – чеські, 34, 308, 69 – німецькі. Також використовуються раси Rh, – ru, 42, 221 – дріжджі низового бродіння; 127 і 68 – для пшеничного пива. Ці раси дріжджів відрізняються за розмірами клітин, відношенням до факторів росту, активності цілого ряду ферментів. З цими властивостями дріжджів безпосередньо пов‘язані такі виробничі характеристики, як бродильна активність клітин, величини кінцевого ступеню зброджування сусла, коефіцієнт розмножування у процесі бродіння. Також раси дріжджів відрізняються за кількістю речовин, що характеризують смак і аромат пива. У пивоварінні широко застосовують дріжджі раси 776, 41, 44 - середньозброджуючі, з високою здатністю до осадження та освітлення. Пиво з ним має м'який, повний і чистий смак; раса 11 - сильнозброджуючі з високою здатністю до освітлення. Дріжджі рас S і Р (Львівська раса) - середньозброджуючі, з високою здатністю до осідання й освітлення пива. Смак і аромат пива добрі. Дріжджі раси F (Чеська раса) - швидко- й сильнозброджуючі, освітлення пива добре, смак приємний. Дріжджі раси 8а (М) сильнозброджуючі, добре освітлюють пиво, глибоко його зброджують і зумовлюють приємний смак. Нова німецька раса дріжджів 34-N прискорює процес бродіння і має високу здатність до освітлення пива. Дріжджі верхового бродіння застосовують рідше і в основному для одержання темних або спеціальних сортів пива. Дріжджі штаму 191- К використовують для виготовлення спеціальних солодких темних сортів пива. Вони не зброджують лактозу та рафінозу. У виробництві пива з метою поліпшення його аромату й смаку застосовують змішані раси дріжджів або здійснюють бродіння різними расами з наступним змішуванням молодого пива в апаратах доброджування. Розведення чистої культури дріжджів. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 36 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Для забезпечення процесу бродіння потрібно розмножити чисту культуру дріжджів. Під розведенням дріжджів розуміють збільшення біомаси дріжджів з однієї дріжджової клітини до маси дріжджів, які вносяться в бродильний апарат. Чиста культура дріжджів – це дріжджі, отримані з однієї дріжджової клітини строго в стерильних умовах. Переважно дріжджі розмножуються брунькуванням, рідко шляхом спороутворення. При брунькуванні клітка утворює на поверхні бруньку, яка пізніше розділяється на материнську і дочірню клітки. Після брунькування кожний раз залишається рубець, який можна спостерігати під електронним мікроскопом; по кількості рубців можна судити про вік дріжджових кліток. В процесі розмноження дріжджів з однієї клітини можна уникнути інфекції дріжджової маси і шляхом селекції, тобто багаторазовими пересівами, збільшуючи кожний раз живильне середовище у кілька разів, одержати потрібну кількість чистих дріжджів. Найкраще зберігати чисті культури у стерильному 10%-му розчині цукрози; дріжджі тут не ростуть, але й не гинуть. За температури нижче 15 С культура витримує без пересіву 1...2 роки. Для вирощування чистої культури дріжджів важливі наступні умови: - дотримуватись стерильності; мікроорганізми, що потрапили вже неможливо видалити, так як мають вони ті ж умови існування що і дріжджі. - для швидкого росту дріжджів і отримання здорової, активної культури є інтенсивна аерація стерильним повітрям. При температурі 20...25 С дріжджі розмножуються швидше, ніж при більш низьких температурах. Однак для того, щоб дріжджі змогли нормально збродити сусло при приготуванні пива, в ході вирощування чистої культури необхідно температуру поступово наближати до значень, що використовують на виробництві . Для розведення чистої культури використовують готове охмелене сусло, так як гіркі речовини хмелю, як антисептик, діють на сторонню мікрофлору цим самим гальмуючи їх розвиток. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 37 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Весь процес розведення складається з двох стадій: - лабораторної (розведення дріжджів в мікробіологічній лабораторії), - виробничої (розведення у відділенні чистої культури). Лабораторна стадія складається з декількох послідовних пересівів. Спочатку чисту культуру з пробірки пересівають в колбочки на стерильне сусло, потім переводять дріжджі з стерильним збродженим суслом на нове стерильне сусло, об'єм якого від пересіву до пересіву збільшується в декілька разів (300 см3 , 500 см3 , 1 дм3 , 6 дм3 ). Для розведення чистої культури в лабораторії використовується пробірка з 5 см3 сусла, в якій вже знаходиться колонія дріжджів. Рожмноження (пропагація) дріжджів проходить таким способом, що вміст колби переливається на стадії високих завитків в наступну колбу, з об'ємом в 10 раз більше, ніж попередня колба. Починаючи з об'єму 10 дм3 використовуються колби Карлсберга. Зазвичай використовують: - маленькі колби Карлсберга місткістю 8-10 дм3 ; - великі колби Карлсберга місткістю 20-25 дм3 . Колба Карлсберга герметично закрита різьбовим з'єднанням з ущільнювачем. Більшість колб оснащені ручкою для полегшення переносу колби, фільтром для стерилізації повітря і пробовідбірником чи трубкою для наповнення і спорожнення колби зі шланговим затискачем. Гнучка трубка з'єднана з підйомною трубкою, що доходить до дна ємності. Колба стерилізується разом з суслом. Після охолодження до температури внесення дріжджів проходить пересів культури. Для цього більшість колб оснащенні спеціальним штуцером з гумовою мембраною, через яку за допомогою шприца вприскується 100...200 см3 культури. Стерильне повітря підводиться до пробовідбірника і подається по підйомній трубці в сусло знизу; це стимулює розмноження дріжджів. Коли досягається бажана концентрація клітин, через повітряний фільтр в колбу підводиться повітря під тиском, і колба спорожнюється через підйомний трубопровід і пробовідбірник. Лабораторна стадія зброджування закінчується в мідній колбі Карлсберга на протязі 5...6 діб при температурі 7...8 С. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 38 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Виробнича стадія - це розведення дріжджів на стерильному охмеленому пивному суслі в спеціальних апаратах. Застосування таких апаратів доцільно тому, що з однієї лабораторної культури можна одержати багато генерацій і відпадає потреба постійно мати або виводити чисту культуру у лабораторії. На вітчизняних пивоварних заводах зустрічаються апарати для розведення чистих культур дріжджів різних типів, найбільш поширений апарат Грейнера і пропагатор. У технологічній схемі передбачено розмноження дріжджів у пропагаторі. Конусна ч стина пропагаторів оснащена паровою сорочкою, що дозволяє проводити стерилізацію сусла. Пропагатори мають охолоджувальні сорочки, де процес охолодження проходить водою або етиленгліколем. В підготовлений пропагатор набирається 18 гл холодного сусла температурою 9 С. Автоматично включається програма стерилізації. Сусло стерилізується 20 хв при температурі 102 С і охолоджується до температури 15 С. У підготовлене сусло лабораторія проводить засів розводки ЧКД із колби Карлсберга. Коли кількість дріжджових клітин досягне 80 млн. дріжджових клітин в 1 см3 сусла, доливають суслом. Зброджування ведеться протягом 1,5 доби до досягнення концентрації сусла 11,5...12 % мас. і до накопичення біомаси дріжджів 100...140 млн. дріжджових клітин. Під час розмноження дріжджів їх аерують стерильним повітрям через кожні 0,5 год протягом 15 хв. і підтримують температуру в пропагаторі, шляхом подачі холодоагенту в охолоджуючі сорочки. Після перевірки мікробіологічних показників, дріжджі стисненим повітрям передавлюють в бродильні апарати. Використання засівних дріжджів. Один раз виведені дріжджі можна використовувати декілька разів. Дріжджі, які використовуються повторно називаються засівними. Кожне повторне використання дріжджів називається генерацією. При достатній біологічній чистоті можна використовувати до десятої - дванадцятої генерації. Оскільки дія дріжджів після кількох генерацій послаблюється, рекомендується Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 39 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № обмежувати кількість генерацій (3-5 генерацій). Розмноження дріжджів проходить в чотири етапи: - лаг-фаза (латентна фаза) – проходить затримка росту дріжджів, оскільки вони пристосовуються до нового середовища і готуються до розмноження. В період лаг-фази збільшується об’єм дріжджової клітки, це пов’язано із поступанням води в клітину. Тривалість лаг-фази 1...1,5 доби. - логарифмічна фаза – це фаза інтенсивного розвитку, швидкість розмноження дріжджів максимальна, всі дріжджові клітини максимально активні. - стаціонарна фаза – коли розмноження дріжджів сповільнюється. В цій фазі швидкість розмноження кліток і відмирання однакові. В цій фазі кількість дріжджових клітин в одиниці об’єму максимальна. - фаза затухання – характеризується тим, що відмирання дріжджових клітин перевищує швидкість їх розмноження, знижується активність дріжджових клітин. Це пов′язано з тим, що зменшується кількість поживних речовин в пивному суслі, дріжджові клітини відмирають і осідають на дно апарата. Існує два варіанти «замкнутого» розведення дріжджів: з неповним звільненням пропагатора. Дріжджовий залишок становить 10…20 % виробничих дріжджів. Їх можна заливати свіжим суслом. Допоки дріжджі не стануть контамінованими; з повним звільненням пропагатора з наступною СІР-мийкою і засівом нової партії сусла чистою культурою дріжджів з колби Карлсберга. Другий варіант має певні переваги: він безпечний з точки зору ризику контамінації та менша імовірність поява дріжджів–мутантів. 2.6 Технологічна схема виробництва 2.6.1 Вибір і обґрунтування способів і режимів технології Способи бродіння пивного сусла Основними способами бродіння пивного сусла є: Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 40 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - класичний (періодичний); - суміщення способів (бродіння і доброджування, що проводять у ЦКБА); - напівбезперервний; - безперервний. Розрізняють дві стадії бродіння: головне бродіння і доброджування. При головному бродінні, коли зброджується основна маса цукрів пивного сусла, отримують молоде пиво, яке є мутною рідиною зі своєрідними ароматом і смаком. При доброджуванні молодого пива відбувається повільне зброджування залишкового екстракту, освітлення, дозрівання пива і насичення його діоксидом вуглецю. Головне бродіння проводять при атмосферному тиску протягом 7...10 діб, а доброджування — під надлишковим тиском 0,03...0,07 МПа при температурі 0...2 С протягом 21...90 діб. При спиртовому бродінні в суслі протікають біологічні, біохімічні, фізико- хімічні процеси. Поживні речовини, що поступають в дріжджові клітини з сусла, під дією ферментів перетворюються на різні проміжні продукти, що витрачаються на спиртове бродіння і ріст дріжджів. Найбільш інтенсивне розмноження дріжджів (біологічний процес) відбувається в початковій стадії зброджування пивного сусла і закінчується задовго до кінця бродіння. Основним біохімічним процесом бродіння є перетворення зброджуваних цукрів в етиловий спирт і діоксид вуглецю: С6Н1206 = 2С2Н5ОН+ 2СО2 +118 кДж Ця реакція супроводжується виділенням тепла. Велика частина екстракту сусла складається з вуглеводів, з них близько 75% зброджується (зброджувані цукри). Частину екстракту складають незброджувані речовини, до яких відносяться декстрини, білки, мінеральні речовини та ін. Цукри зброджуються в певній послідовності, що обумовлене швидкістю їх проникнення в дріжджову клітину. В першу чергу зброджуються фруктоза і глюкоза. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 41 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Сахароза заздалегідь гідролізується ферментом β фруктофуранозидазою дріжджів до глюкози і фруктози, яка також витрачається в першу чергу. Після фруктози і глюкози дріжджі споживають мальтозу, яка під дією ферменту α- глюкозидази перетворюється на легкозброджуючу глюкозу. Мальтотріоза витрачається дріжджами поволі і не повністю. У суслі, багатому мальтозою, мальтотріоза майже не зброджується. Близько 2% цукрів використовується на побудову дріжджових клітин. Етиловий спирт і діоксид вуглецю є основними продуктами спиртового бродіння. Крім того, в суслі накопичуються гліцерин, оцтовий альдегід, оцтова, янтарна, лимонна і молочна кислоти. Як побічні продукти бродіння з амінокислот утворюються вищі спирти, що впливають на аромат і смак пива. Крім основних продуктів (спирту і СО2) в процесі бродіння утворюються побічні продукти, які мають важливе значення для якості пива. Речовини, які формують букет молодого пива – діацетил, альдегіди, сірчисті сполуки. Вони придають пиву нечистий зелений, незрілий смак і запах і при підвищеній концентрації негативно впливають на якість пива. Ці речовини в ході бродіння і дозрівання можуть бути видалені із пива біохімічним шляхом. Речовини, які формують букет готового пива – вищі спирти, ефіри. Вони в значній мірі визначають аромат пива, їх наявність в певній концентрації є передумовою для отримання якісного пива. Ці речовини не можуть бути видалені із пива технологічним шляхом. Бродіння пивного сусла Головне бродіння протікає в декілька стадій, які розрізняються за зовнішнім виглядом поверхні зброджуваного сусла, а також по зміні екстрактивності і ступеня освітлення молодого пива. У першій стадії бродіння - забіл, на поверхні сусла, яке бродить, по периферії з'являється смуга ніжно-білої піни. Ця стадія продовжується 1-1,5 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 42 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № діб і характеризується інтенсивним брунькуванням і розмноженням дріжджів, а екстрактивність сусла знижується від 0,2 до 0,5% на добу. Друга стадія бродіння — період низьких завитків характеризується інтенсивнішим виділенням діоксиду вуглецю, утворенням густої, котра являє собою завитки гарної форми. Піна спочатку біла, поступово темніє внаслідок окислення хмелевих смол. Тривалість стадії 2...3 доби, екстрактивність сусла в цій стадії знижується на 0,5...1,0% на добу Третя стадія бродіння - стадія високих завитків характеризується найбільшою інтенсивністю бродіння і максимальною температурою процесу. Зниження екстракту досягає 1...1,5% на добу. Піна стає рихлою, сильно піднімається вгору, завитки досягають найбільшої величини, верхні ділянки завитків мають коричневий колір, нижні - білий. Стадія триває 3...4 доби. У четвертій стадії - опадання завитків, відбувається опадання піни, зникнення завитків, внаслідок чого поверхня сусла покривається тонким шаром деки (в основному у відкритих бродильних чанах). Обпадання завитків продовжується дві доби. Екстрактивність зброджуваного сусла знижується на 0,5...0,2% на добу. Кожній стадії бродіння відповідають хімічні зміни складу сусла і певна концентрація дріжджових клітин. У міру зброджування і пониження рН сусла дріжджові клітки покриваються слизистою плівкою з речовин, що володіють оклеюючими властивостями. Злипаючись між собою, вони осідають на дно апарату. Молоде пиво, що перекачується в цех доброджування, повинно містити близько 1 % зброджуваного екстракту, щоб при доброджування отримати необхідне насичення діоксидом вуглецю. Процес головного бродіння триває близько 7 діб з моменту введення дріжджів для сортів пива з початковим вмістом екстракту в суслі 11...13% 8...10 діб для сортів з вищим вмістом екстракту. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 43 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № При зброджуванні сусла з високим вмістом екстракту підвищується початкова і максимальна температура бродіння, збільшується кількість засівних дріжджів до 1 дм3 на 10 дал сусла. Хід головного бродіння контролюють по зміні (зменшенню) вмісту екстрактних речовин в суслі. Після закінчення головного бродіння молоде пиво температурою не більш 5 С перекачують в закриті бродильні апарати (танки) на доброджування і дозрівання, а дріжджі, що осіли, знімають для промивання і підготовки до використання в наступному циклі головного бродіння. Знімання і підготовка засівних дріжджів. Кількість дріжджів в процесі бродіння збільшується зазвичай в 3...4 рази. Приріст маси дріжджів при бродінні залежить від кількості внесених у сусло дріжджів на початку бродіння, кількості екстракту, температури зброджування, вмісту розчиненого кисню. Із збільшенням кількості дріжджів, що вносяться, підвищується швидкість бродіння, але знижується ріст і накопичення їх біомаси. Після перекачування молодого пива на дні апарату залишається щільний осад (осадові дріжджі), який можна розділити на три шари. Верхній шар коричневого кольору, складається з легких дріжджових клітин, що осіли в кінці бродіння. Він містить багато мертвих клітин, сторонні мікроорганізми, а також осад білкових речовин, хмелевих смол та ін. Середній шар, більш світлий, складається із здорових дріжджових клітин, які поступово осідали під час бродіння. Дріжджі цього шару мають високу бродильну активність і використовуються в якості засівних. Нижній шар темного кольору, в ньому містяться відмерлі дріжджові клітини, частинки відстою. Приблизно половина осадкових дріжджів використовується в подальших циклах бродіння як засівні, а решта дріжджів є надлишковими (товарними). Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 44 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Придатними для виробництва пива вважають ті дріжджі, в масі яких під мікроскопом в 50 полях зору є не більше двох сторонніх мікроорганізмів, а число клітин, що забарвлюються метиленовою синькою (мертві клітини), не перевищує 10%. Засівні дріжджі збирають в спеціальні збірники-монжю, обладнані охолоджуючою сорочкою і пристроєм для підведення води і СО2. У збірниках їх безперервно промивають водою температурою 1...2 С і перемішують діоксидом вуглецю. Після цього засівні дріжджі готові до повторного використання. При дотриманні мікробіологічної чистоти і використанні добре зброджуваного сусла одні і ті ж насінні дріжджі можна використовувати у виробництві 10...12 разів (генерацій). Дріжджі, отримані після першого циклу головного бродіння називають засівними дріжджами першої генерації, дріжджі після другого циклу бродіння – дріжджі другої генерації. В процесі доброджування пиво насичується діоксидом вуглецю, формується його смак та аромат. Це досягається в результаті протікання складних фізико-хімічних і біохімічних процесів в молодому пиві при низькій температурі і надмірному тиску. Молоде пиво містить приблизно 1,5...3,5 млн. дріжджових клітин в 1 см3 . Така кількість дріжджів достатня для накопичення необхідної концентрації спирту в готовому пиві і для нормального насичення його діоксидом вуглецю. Надлишок дріжджів в молодому пиві викликає неприємний дріжджовий присмак. У цеху доброджування пиво знаходиться декілька тижнів. Тут воно набуває своїх товарних властивостей. Повнота смаку, піноутворення і стійкість його багато в чому залежать від умов, в яких воно доброджує і дозріває. Порушення нормальних умов, в основному температури і бактерійної чистоти, приводить до псування пива. Тому приміщення цеху Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 45 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № повинне бути чистим, сухим, з гарною витяжною вентиляцією. Стіни, підлога, стеля повинні бути теплоізольовані, температура повітря 0...2 С. Доброджування і дозрівання проводять в герметично закритих зазвичай вертикальних металевих танках, в яких відсутні змійовики для охолоджування. Танки для доброджування обладнані шпунт-апаратами — приладами, які підтримують заданий тиск в танку і видаляють з нього надлишок СО2 і манометрами. При доброджуванні протікають ті ж процеси, що і при головному бродінні, але більш повільно, оскільки температура значно нижча (0...2 С), ніж при головному бродінні, і концентрація дріжджових клітин в одиниці об'єму менша, оскільки основна маса дріжджів видалена після головного бродіння. Зброджування цукрів і дозрівання пива закінчуються не одночасно. Цукри можуть бути зброджені, а дозрівання часто ще продовжується. Тому період доброджування називають ще і періодом дозрівання пива. При доброджуванні і дозріванні пива протікають наступні основні процеси: насичення діоксидом вуглецю, освітлення, дозрівання пива. Молоде пиво містить близько 0,2% СО2. В ході доброджування цю кількість необхідно збільшити до такого рівня, щоб після фільтрування в готовому пиві залишилося його не менше 0,3%. Зброджування екстракту, що залишився в молодому пиві, і є джерелом утворення діоксиду вуглецю. Розчинність СО2 в пиві прямо пропорційна тиску. З пониженням температури розчинність СО2 підвищується. Розчинення діоксиду вуглецю протікає повільно, частина його не встигає розчинитися і накопичується над поверхнею пива, створюючи в бродильному апараті надмірний тиск від 0,03 до 0,07 МПа, яке називається шпунтовим. Молоде пиво, яке поступає на доброджування містить деяку кількість дріжджових клітин, білкових речовин, хмелевих смол. При охолодженні до 0 С або до +2 С в апараті для доброджування відбувається виділення тих Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 46 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № речовин, які в ході головного бродіння (при температурі 5...8 С) були у розчинному стані. В кінці доброджування відпрацьовані дріжджі під впливом надмірного тиску і СО2, що нагромадився, осідають, захоплюючи з собою на дно апарату різні зважені частинки. Пиво поступово освітлюється. На стадії доброджування повного освітлення не відбувається, але муть, що залишилася, легко віддаляється при подальшому фільтруванні або сепарації. При низьких температурах освітлення протікає повільно, але при цьому отримують стійкіше пиво з м'яким смаком (стійкість пива — термін збереження пивом прозорості, виражений в добах, починаючи з моменту розливу). При дозріванні характерний для молодого пива присмак дріжджів і хмелевої гіркоти зникає. В результаті окислювально-відновних реакцій, що протікають під дією кисню, зникають речовини, які обумовлюють специфічний букет молодого пива, вміст діацетилу для світлих сортів пива знижується на 40...50%, окислювально-відновний потенціал зменшується до 10. При оцінці готовності пива в число основних показників включені концентрація діацетилу і органічних сірчистих сполук. Суміщений спосіб бродіння сусла і дозрівання пива в ЦКБА В даний час з метою економічності виробництва і збільшення об’єму випуску пива використовують суміщений спосіб бродіння сусла і дозрівання пива в ЦКБА, тобто бродіння, доброджування і дозрівання пива відбувається в одному апараті. Саме такий спосіб бродіння пропонується запровадити в класифікаційній роботі. ЦКБА – апарати циліндричної форми із нержавіючої сталі, нижня частина яких виконана у вигляді конуса. Така форма дає можливість відділити від пива дріжджі, що випали в осад, а також покращує звільнення і миття Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 47 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № танка. Висота таких апаратів від 8 до 20 м, місткість – 50 до 400 м3 . При такій великій висоті стовпа сусла в ЦКБА спостерігається сильна конвекція сусла, тобто переміщення знизу вверх і навпаки, викликана виділенням і переміщенням вверх бульбашок СО2 і теплових потоків рідини. Осадження дріжджів досягається охолодженням конічної частини апарата. При інтенсивній аерації сусла головне бродіння закінчується за 7 діб і доброджування за 7 діб, тривалість циклу бродіння - 14 діб. ЦКБА має 4 охолоджуючі сорочки, три на циліндричній частині і одну на конічній. Нижня частина конусного дна знімається для очистки і миття а також огляду після миття і дезінфекції. Через люк на верхній кришці всередину апарата проходить труба з встановленою на ній миючою головкою, яка з’єднана системою трубопроводів з ємкостями для дезінфікуючих розчинів. Нижня частина циліндричного корпусу закінчується опірним кільцем з допомогою якого апарат розміщується на перекриттях будинку при його встановленні на відкритому просторі. Шпунт-апарат розрахований на надлишковий тиск 0,7 мПа, вакуум- переривач до 0,4 мПа і під’єднується до патрубка в верхній частині апарата. Апарат має патрубки для підведення сусла, дріжджів, діоксину вуглецю, миючих розчинів, холодоагенту, а також на ньому встановлені датчики контролю і регулювання температури, граничного верхнього рівня, запобіжний клапан. Для контролю за зніманням дріжджів на виході із конічної частини апарату встановлено оглядове скло. Рівень пива в апараті, тиск і температура регулюються автоматично. ЦКБА мають теплоізоляційне покриття, що дає можливість встановлювати їх на відкритому просторі, а для зручності обслуговування нижню частину розміщають в одноповерховій будівлі. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 48 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № В кваліфікаційній роботі передбачено проводити розмноження чистої культури дріжджів в пропагаторі, зброджування пивного сусла та доброджування молодого пива в ЦКБА. Використання пропагатора для розмноження дріжджів дозволяє за короткий термін отримати чисті і активні дріжджі. Швидкому розмноженню дріжджів сприяє постійна аерація сусла і перемішування зброджуваного середовища, дріжджі постійно знаходяться у завислому стані, що позитивно впливає на їх активність. Завдяки відсутності з’єднувальних трубопроводів значно знижується небезпека інфікування дріжджів. Для зброджування пивного сусла використовують пивоварні дріжджі S. r sb rg ns s (виробничий штам rlsb rg) (син. з S h r m s st r nus) містять ген майже ідентичний Р1, тобто Р1- , а також аналогічних Р1- , але який не виявляє Р1 діяльності. Дріжджі не втрачають життєздатність в більшості лабораторних умовах, а так як тільки rl ферментативна система впливає на диметилсульфоксид (ДМСО) зниження інактивації цих генів в пивних дріжджів може знизити кількість диметилсульфіду (ДМС), який утворюється в пиві під час виробництва. Дріжджі низового бродіння – S h r m s rlsb rg ns s бродять за температури 6…10 оС. Вони не переходять у верхній шар пива – піну, а швидко осідають. Їх оболонки є клейкими, що приводить їх до злипання та швидкого осадження клітин, утворюється щільний шар дріжджових клітин на дніщі бродильного апарату. Пластівці прискорюють освітлення пива. Дріжджі низового бродіння вірізняються, від дріжджів верхового бродіння повністю зброджуючи рафінозу. Оптимальна температуру для росту від 25 до 27 С, мінімальну температуру 2…3 С, а за температури 60…65 С вони відмирають. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 49 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Накраще розмножуються низові дріжджі за рН 4,8…5,3. Низові дріжджі зброджують глюкозу й фруктозу, менш активно мальтотріозу, не зброджують декстрини [16]. За ступенем зброджування дріжджі поділяються на: -низькозброджуючі, що зброджують цукри сусла на 80 %; -середньозброджуючі, що зброджують цукри сусла на 80…90 %; -сильнозброджуючі, що зброджують цукри сусла на 90…100 %. У кваліфікаційній роботі для зброджування пивного сусла використано дріжджі низового бродіння раси пивні дріжджі S h r m s r v s раси S fl g r W 34/70 виробництва французької фірми F rm nt s корпорації L s ffr . За інформацією останніх років, що надходить з німецького інституту W h nst h n, раса W 34/70 — одна з найпопулярніших на сьогодні. За допомогою дріжджів цієї раси отримують пиво як у горизонтальних ємностях і танках, так і у циліндроконічних бродильних апаратах. Ця раса поширена також і на мінізаводах. Штам дріжджів S fl g r W 34/70 (W h nst h n), використовується в пивоварній промисловості для виробництва пива низового бродіння. Цей штам дозволяє отримати добре збалансоване пиво з фруктовим і квітковим ароматом та тонким смаком. Ця раса дріжджів має високу здатність до утворювання пластівців і загальний вміст залишкових цукрів 5 г/гл, що відповідає 83 % видимої здатності до зброджування. Температура бродіння — 9…22 С. Пиво, отримане на цій расі дріжджів, має низький рівень фруктових нот та середню стійкість до дії спирту . Для стабільного бродіння, яким можливо управляти, є дві необхідні умови: здорові, фізіологічно активні дріжджі та поживне збалансоване сусло. Загально відомим є те, що виготовлене тільки з високоякісного солоду сусло відповідає таким вимогам, але навіть воно потребує додаткового внесення кисню і цинку. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 50 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Практика пивоваріння стикається з двома проблемами бродіння: -дефіцит поживних речовин і несприятливі умови для дріжджів. Зазвичай в таких умовах дріжджі проявляють недостатню активність, яка може залишатися і в наступних їх генераціях. Наслідками зниженої активності дріжджів є повільне бродіння або навіть його припинення, сторонні присмаки, як наслідок, поява сірковмісних з’єднань, повільне відновлення діацетилу, автоліз. Y st l f tr — це порошок з дріжджових поживних речовин, який спеціально розроблений для забезпечення пивоварних дріжджів легкодоступними джерелами розчинних білків, амінокислот, мінералів та вітамінів. Препарат являє собою тонко дисперсний порошок світлого кольору, який повністю розчинний у воді . 2.6.3 Опис апаратурно-технологічної схеми Запропоновано зброджування пивного сусла в ЦКБА. Саме цей спосіб використовується для інтенсифікації процесу бродіння, тобто його прискорення. Він дає можливість поєднати два роздільні процеси: бродіння і доброджування в одному циліндроконічному бродильному апараті. Це найсучасніше високоякісне обладнання, великого обсягу і простої конструкції. Суть сумісного способу: в одному апараті великого об’єму (від 100 до 1500 м3 ) суміщують головне бродіння і доброджування. У ЦКБА відбувається прискорення цих процесів за рахунок прискореного обміну у дріжджовій клітині вдвічі: тривалість бродіння і доброджування становить 12…14 діб (а 29 діб за класичною). Холодне бродіння краще відображається на якості пива, оскільки зниження значення , реакції метаболізму, і процеси осадження протікають повільніше і не так глибоко. Отримане пиво характеризується більш тонким вишуканим смаком і хорошою піностійкістю. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 51 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Для пришвидшення бродіння рекомендується інтенсивне аерування дріжджів, незважаючи на низькі температури. Тепле бродіння Підвищення температури в цілому сприяє інтенсифікації ходу бродіння, через посилене виділення діоксиду вуглецю утворюються вищі завитки, посилюється осадження колоїдів — білкових з'єднань і гірких речовин, значення знижується швидше і значніше. Пиво, приготоване за таким способом, характеризується менш гармонійним смаком має гірші піноутворювальні властивості; дріжджі раніше втрачають свою зброджувану здатність і можуть надавати пиву дріжджовий присмак. Підйом температури у ЦКБА до 10…12 С, особливо при висоті рівня пива 10…12 м, є сприятливим для розмноження дріжджів і забезпечення глибшої і рівномірної конвекції. За таким способом утворюється майже стільки ж побічних продуктів бродіння (вищих спиртів і естерів), як і при холодному бродінні. Після такого бродіння зазвичай застосовують виражену стадію дозрівання при такій же або більш низькій температурі. Тривалість бродіння – тобто час, який необхідний для отримання певного ступеня зброджування молодого пива залежить від способу бродіння. Оптимальна тривалість бродіння становить 7 діб, її можна досягти навіть при холодному бродінні при достатньому аеруванні та невеликому збільшенні норми внесення дріжджів до 18…25 106 клітин. Для темного пива тривалість бродіння менша, а для міцного пива і пива, виготовленого з використанням несоложеної сировини — більш тривала. У процесі бродіння в ЦКБА завдяки великому об’єму апарата, суміщенню головного бродіння і доброджування підвищених температурах бродіння й великому об'ємі засівних дріжджів тривалість процесу скорочується приблизно у два рази . Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 52 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № При зброджуванні пивного сусла в ЦКБА: - знижуються втрати пива в результаті відсутності перекачування молодого пива і змочування трубопроводів і апаратів; - зменшуються витрати на миття -дезінфекцію; - знижуються втрати СО2; - скорочується тривалість технологічного процесу (в порівнянні з класичним способом для 11% -го пива в два рази) в результаті чого є можливість збільшення потужності виробництва; - зменшується ймовірний контакт пива з киснем повітря; - скорочується витрата енергії; - покращуються умови праці і обслуговування апарату, можна встановлювати на відкритому просторі, оскільки вони мають теплоізоляційне покриття, будують тільки перший поверх для обслуговування апаратів. ЦКБА мають високий ступінь автоматизації. Завдяки холодильним поясам легко встановлюється температурний режим, який добре впливає на процес бродіння та доброджування. Доброджування молодого пива в ЦКТ: - доброджування залишкового екстракту - цього процесу в ЦКБА немає. Насичення пива СО2. В процесі бродіння вуглекислий газ знаходиться у трьох формах зв'язку: газоподібна, розчинена, зв'язана. Всі процеси в ЦКБА проходять в ізобаричних умовах, щоб вуглекислий газ, який є у звязаному та розчиненому станах не перейшов в газоподібну форму. Основні фактори, що впливають на розчинність газу: тиск (високий) і температура (низька). Освітлення пива. Здійснюється за рахунок осадження дріжджів і суспензій - чим нижча температура, тим краще осідають. У ЦКБА дуже важливим є початок діацетильної паузи: - якщо багато залишкового екстракту - діацетил накопичується; - необхідно, щоб дріжджі знаходилися в завислому стані в циліндричній частині апарату (оптимально Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 53 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 20-30 млн кл. / см3 ); - висока температура - сприяє швидкій редукції діацетилу. Для споживачів важливі наступні критерії якості пива – колір, піностійкість, аромат, прозорість та смак, тому розлите у тару пиво, повинно протягом певного часу зберігати свої початкові властивості. Стійкість пива – це здатність пива не втрачати свої органолептичні властивості в процесі зберігання та протистояти помутнінню (час, що минає від моменту розливу пива до утворення помутніння за встановленої температури). Тому під підвищенням стійкості або стабілізацією пива розуміють, наскільки вдається уникнути або сповільнити зміни, зумовлені його старінням. Утворення осаду під час зберігання пива пов'язано з укрупненням розмірів частинок в результаті їх зіткнення, конденсації (окислення) і полімеризації. Крім того, внаслідок дегідратації деяких колоїдних сполук збільшується заряд частинок і відбувається їх взаємодія, в результаті чого утворюється помутніння. Фільтрування пива При доброджуванні і витримці пиво освітлюється, але не набуває повної прозорості. Щоб надати пиву прозорості з блиском і видалити тонко дисперсні колоїдні частинки, дріжджі, білки, хмелеві смоли пиво фільтрують і піддають біологічній і колоїдній стабілізації. Це відбувається за допомогою фільтрів. Мета фільтрації пива полягає у збереженні його зовнішнього вигляду та смакових властивостей у довгостроковій перспективі. Фільтроване пиво зберігає свій первісний вигляд. Як правило фільтрацією вирішуються два завдання: -видалення зависів із молодого пива (справжня фільтрація); -зняття потенційних ризиків утворення помутнінь (стабілізація). Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 54 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Мета фільтрування - зробити пиво настільки стійким, щоб у ньому протягом тривалого часу не виникло ніяких видимих змін і пиво зберігало свій зовнішній вигляд. Зміни, які відбуваються в пиві при фільтруванні: - хімічний склад пива, майже не змінюється; - часткова втрата СО2, так як пиво із нерухомого, спокійного стану переходить в рухомий, тобто відбувається фізіологічне порушення. Тому пиво подавати на фільтрацію необхідно під протитиском, без поштовхів, температурою 0…2 С; - зниження в'язкості пива - це проходить тому що частина колоїдних речовин пива поглинається фільтруючим матеріалом; - зниження колірності, тому що частина речовин адсорбується; -видалення дріжджових клітин, що надають дріжджового присмаку, видалення хмелевих смол та білково-дубильних речовин. Освітлення пива здійснюють шляхом: - фільтрування; - сепарування; - центрифугування; - адсорбції. Зміни, які відбуваються в пиві при фільтруванні: - хімічний склад пива, майже не змінюється; - часткова втрата СО2, так як пиво із нерухомого, спокійного стану переходить в рухомий, тобто відбувається фізіологічне порушення. Тому пиво подавати на фільтрацію необхідно під протитиском, без поштовхів, температурою 0…2 С; -зниження в'язкості пива - це проходить тому, що частина колоїдних речовин пива поглинається фільтруючим матеріалом; - зниження колірності, тому що частина речовин адсорбується; -видалення дріжджових клітин, що надають дріжджового присмаку, видалення хмелевих смол та білково-дубильних речовин. Найбільш розповсюдженими є намивні фільтри, фільтрування в яких виникає через допоміжні фільтруючі засоби, наприклад, кізельгур. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 55 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Фільтрування через кізельгур забезпечує високу ступінь освітлення, зберігає смакові якості та піностійкість пива. Фільтрація на діатомітових фільтрах. Пиво фільтрують через фільтраційну масу або через діатомітові фільтри; використовують також освітлення сепаруванням. Добре освітлення пива залежить від способу фільтрації, а також від пористості і адсорбційності фільтруючого матеріалу - бавовняно-паперової фільтраційної маси і кізельгуру (діатомітових порошків). Діатоміт - це порошок світло-рожевого кольору, який отримується із легких гірських порід, які утворюються з кремнієвих панцерів одноклітинних діатомітових водоростей. Діатоміт не впливає на смак, аромат і показники пива . На заводах, оснащених імпортним обладнанням, застосовують патронні діатомітові фільтри. Фільтр складається з роз'ємного циліндричного резервуара, всередині якого встановлені фільтрувальні патрони (свічі). Свічки - перфорованні труби діаметром 25, 30, 35 мм, на які намотується тонкий профільний дріт, при цьому між витками утворюються щілини розміром 50-80 мкм. Каркас свічки може бути виготовлений також у вигляді профільних стрижнів. Патронні фільтри мають наступні переваги: при освітленні пива у міру наростання шару осаду на свічках пропорційно квадрату радіусу патрона збільшується фільтруюча поверхня, що дозволяє збільшити робочий цикл фільтра на 5-10%; можливі безрозбірного очищення і промивання фільтра. Для фільтрування з метою зменшення вмісту мікроорганізмів у пиві усе більшою мірою використовуються мембранні фільтри. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 56 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Під мембранним фільтром розуміють фільтр, у якому пиво проходить крізь мілкопористі мембрани й у значній мірі звільняється від мікроорганізмів та утворюючих муть речовин. Мембрани пропонуються у формі: - фільтруючих модулів; - мембранних свіч, а також в інших варіантах. Під фільтруючим модулем розуміють круглі, відпресовані фільтруючі елементи діаметром до 40 см. Дистанційна розпірка уможливлює вихід пива в центральну колонку. Фільтрація проходить із зовнішньої до внутрішньої частини. Фільтруючий шар модуля складається із целюлози з добавкою кізельгуру. Існують фільтруючі шари з різною тонкістю фільтрування. Фільтр складається з великого пакета паралельно з'єднаних модульних елементів, які розташовані в корпусі. Існують фільтруючі модулі, які для одночасного видалення поліфенолів містять ПВПП (полівінілполіпірролідон). У мембранному свічковому фільтрі фільтрація відбувається крізь фільтруючі свічі, з яких, як правило, кілька свіч паралельно з'єднані й розташовані найчастіше в тому самому корпусі. У фільтруючих свічах є кілька фільтруючих шарів (найчастіше з поліпропілену). Освітлення пива на сепараторах. На багатьох пивоварних заводахосвітлення пива проводять сепараторами. Сепаратор має тарілчастий барабан. Висока вартість кізельгуру і його утилізації змушують підприємства заощаджувати кізельгур. Одна з таких можливостей, що все частіше застосовується на пивоварних підприємствах (особливо на великих), полягає у використанні сепаратора. При включенні сепаратора у фільтраційну лінію витрата кізельгуру знижується на 20 - 50 %, а тривалість циклу роботи фільтра подвоюється. Сепарація не має ніякого негативного впливу на якість пива, якщо не допускати втрат СО2 і потрапляння О2. Переваги сепарування пива наступні: - знижуються втрати пива; - зменшуються затрати праці; - зменшуються виробничі площі Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 57 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Прозорість пива контролюють за допомогою нефелометра, який встановлений на трубопроводі. На випадок подачі пива з опалесценцією, нефелометр подає сигнал і фільтр автоматично відключається. Схема роботи сепаратора наступна: Пиво поступає під тиском в барабан, що обертається, де проходить між тарілкотримачем і основою барабана в простір для осаду і рівномірно розподіляється по тарілкам. Зважені частинки осідають на стінки барабана і тарілок. Пиво направляється до осі обертання і виводиться з барабану, а частинки, які осіли поступово осідають з поверхні тарілок в простір для осаду. При сепаруванні температура підвищується. Тому пиво до і після сепарування охолоджують. Спочатку на барабан подають воду, а потім пиво. Перші порції зливають в каналізацію, а наступні уже подають в лінію пива. По закінченню відключають подачу пива і сепаратор послідовно промивають холодною і теплою водою, а потім зупиняють. Для затримування механічних часток після кізельгурової фільтрації використовують стерильну фільтрацію на фільтрпресах. Фільтрація пива у фільтрпресах. Фільтрація пива у фільтраційних установках здійснюється за рахунок різниці тисків на вході у фільтр і виході з нього. Тиск на вході фільтра завжди повинен бути більшим, ніж на виході. Чим вища різниця тисків, тим більший опір фільтра. Фільтрпрес складається з пластин (брикетів) завтовшки 40…60 мм із бавовняно-паперово-азбестової маси, яку формують за допомогою ручного або гідравлічного преса. Пластини мають форму м'яких чаш або тарілок. Чашковий фільтрпрес на металевому візку має фільтрувальні плити у вигляді чаші, що знаходяться на опорних штангах і підігнані одна до одної за Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 58 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № допомогою затискача між кришками преса. Передня кришка затяжним гвинтом притискує чаші одна до одної та до нерухомої. В чашу кожної плити вставляють фільтрувальний брикет і плити ущільнюють між собою гумовими прокладками. Дно плит з обох боків має жолобки, по яким розтікається пиво по всій поверхні плити. Після збирання для витіснення повітря фільтр заповнюють водою, а потім з'єднують з пиво- проводом; під тиском пива вода витісняється із фільтра. Нефільтроване пиво через кран і канал проходить оглядове віконце і поступає в прокольні канали, звідки через прорізи розподіляється по жолобчатій поверхні плит, і проходячи через брикети, через прорізи поступає в канали фільтрованого пива і далі в збірник фільтрованого пива. По закінченню фільтрування пивний насос виключають, припиняють подачу пива і витісняють залишок пива із фільтра стисненим повітрям або водою. Фільтр розбирають і виймають брикети, дезінфікують і миють холодною водою. Для підвищення здатності утримувати розчинний СО2 пиво після фільтрації додатково охолоджують, на протитокових холодильниках до температури 0,5…1 С. Достатнє насичення пива діоксидом вуглецю є одним з найважливіших показників його якості, тому що СО2 не тільки позитивно впливає на смак напою та сприяє кращому піноутворенню, а й консервує, гальмуючи розвиток сторонніх мікроорганізмів. Карбонізація - процес насичення пива діоксидом вуглецю. Розрізняють природню і штучну карбонізацію пива. - Природня карбонізація - це процес насичення СО2 в процесі спиртового бродіння і проходить при головному бродінні і доброджуванні, коли деяка частина вуглекислого газу, що утворилася в процесі бродіння розчиняється в пиві. - Штучна карбонізація здійснюється тоді, коли пиво містить недостатню кількість СО2. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 59 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Найчастіше карбонізацію пива здійснюють після його фільтрування перед розливом за допомогою спеціальних апаратівкарбонізаторів. Вони бувають стаціонарні і апарати безперервної дії. Будова карбонізаторів може бути різна. Достатнє насичення пива діоксидом вуглецю є одним з найважливіших показників його якості, тому що СО2 не тільки позитивно впливає на смак напою та сприяє кращому піноутворенню, а й консервує, гальмуючи розвиток сторонніх мікроорганізмів. За нормальних умов доброджування й дозрівання пиво, як правило, достатньою мірою насичується вуглекислим газом. Іноді при нестачі холоду (підвищення температури в бродильних апаратах), недостатній герметичності апаратів або порушенні технологічного режиму доброджування не відбувається достатнього насичення пива СО2, напій необхідно карбонізувати напій. У карбонізатор вприскується потік пива. Для розчинення в пиві 2 служить ділянка карбонізації, яка виконана у вигляді довгої вигнутої труби. Діоксид вуглецю повинен бути добре диспергований в пиві, а далі повинен мати можливість розчинитися. Розчинення діоксиду вуглецю в пиві спочатку нестійке, зв'язування 2 виникає тільки через якийсь час. Витримування пива у форфасах. Освітлене пиво - це рідина в якій великий вміст СО2. При переході від спокійного стану до рухомого (транспортування, фільтрування) рівновага «рідина-газ» порушується. Тому, для відновлення попереднього стану необхідно освітлене пиво витримати певний час під тиском СО2, завдяки цьому відбувається стабілізація СО2 в ньому і зберігається високий склад якості пива. В збірнику (форфасі), куди подається фільтроване пиво, повинен бути створений протитиск за рахунок діоксиду вуглецю (ізобаричні умови). Використання повітря при наповненні збірника фільтрованим пивом приведе не тільки до втрат пивом СО2, але і до насиченню пива повітрям. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 60 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Збірник повинен знаходитися в охолодженому приміщеннія, в якому підтримується температура 0…1 С або повинен мати охолоджуючу поверхню при тиску 0,9...1,1 МПа. Збірник готового пива повинен бути обладнаний манометром, запобіжними клапанами, вакуум-переривачами і нижнім люком. Тривалість витримки пива у форфасі 4…12 год. Витримування та зберігання пива у форфасах створюють сприятливі умови для роботи автоматів розливу в дві зміни і забезпечує можливість одночасного розливу декількох сортів пива, а також швидкого переключення розливу з одного сорту пива на інший. Збірник освітленого пива виконує роль мірника, тому він повинен мати мірне скло. Кожний заповнений збірник готовим пивом кількісно здається цехом доброджування і приймається цехом розливу. У кваліфікаційній роботі для освітлення пива передбачено встановлення наступного обладнання: -для попередньої обробки пива перед його фільтрацією освітлення пива проводиться у сепараторі. До переваг сепараторів можна віднести простоту їх обслуговування, легкий перехід на різні сорти пива, їх компактність, відсутність адсорбції і збереження властивостей напою. При включенні сепаратора у фільтраційну лінію витрата кізельгуру знижується на 20 - 50 %, а тривалість циклу роботи фільтра подвоюється; - основна фільтрація проходить – свічковий фільтр з діатомітовим намивним шаром. Діатомітовий фільтр не закупорюється, оскільки в ньому безперервно намивається фільтруючий шар. Після кізельгурового фільтра пиво стає прозорим, високоякісним, продуктивність регулюється у широких межах. Недоліком діатомітових фільтрів є необхідність утилізації кізельгурового шламу; - для тонкої фільтрації встановлено трап-фільтри. Переваги трап фільтрації: Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 61 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - висока ступінь фільтрації, висока надійність конструкції; простота експлуатації та обслуговуванні; можливість використовувати підвищений тиск у роботі з матеріалами, які погано фільтруються; сучасна система автоматизації; низький рівень споживання енергії; тривалий термін служби фільтрувальної тканини; простота вивантаження осаду та відведення фільтрату; - для охолодження пива до температури 0...10С встановлено пластинчастий теплообмінник. Переваги пластинчастого теплообмінника: високий коефіцієнт теплопередачі; велика адаптивність: потрібна площа теплообміну може бути досягнута шляхом збільшення або зменшення пластин теплообмінника; компактна конструкція, невеликі розміри та низькі витратні матеріали; - для донасичення пива вуглекислим газом встановлено карбонізатор в потоці - це компактна установка, призначена для потокової карбонізації напоїв. Принцип роботи даного карбонізатора базується на диспергуванні газоподібного діоксиду вуглецю в пиві через пористий трубчастий елемент із металокераміки. У кваліфікаційній роботі обрано такі способи і режими: - розмноження дріжджів проходить у пропагаторі, що дозволяє за короткий термін отримати чисті і активні дріжджі; - для зброджування пивного сусла використовуються дріжджі низового бродіння раси пивні дріжджі S h r m s r v s раси S fl g r W 34/70 виробництва французької фірми F rm nt s корпорації L s ffr . Це відомий штам дріжджів отриманий W h nst h n (Німеччина), який використовується пивоварами у всьому світі. S fL g r W-34/70 дозволяє виробляти збалансоване пиво з фруктовим та квітковим ароматом, тонким смаком. Температура бродіння: плюс 9 ...22 (48 F...72 F). Оптимальна температура бродіння: плюс 12 ...15 (53 F ... 59 F). Дозування: 80-120 г/гл для бродіння при температурі 12 С; - зброджування пивного сусла в ЦКБА. Саме цей спосіб використовується для інтенсифікації процесу бродіння, тобто його Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 62 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № прискорення. Він дає можливість поєднати два роздільні процеси: бродіння і доброджування в одному циліндроконічному бродильному апараті. Це найсучасніше високоякісне обладнання, великого обсягу і простої конструкції. У ЦКБА відбувається прискорення цих процесів за рахунок прискореного обміну у дріжджовій клітині вдвічі: тривалість бродіння і доброджування становить 12…14 діб (а 29 діб за класичною). Температура бродіння 10...14 оС; температура доброджування 0,5...1,5 оС. Тиск при доброджуванні 0,04...0,07 МПа. - освітлення пива проходить за наступною схемою: сепаратор – свічковий фільтр з діатомітовою намивкою – фільтр-прес. 2.6.2 Принципова технологічна схема наведена на рис. 2.1 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 63 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Рис.2.1 - Принципова технологічна схема зброджування пивного сусла 2.6.3. Опис апаратурно-технологічної схеми Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 64 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № У апаратурно-технологічній схемі кваліфікаційної роботи передбачено розмноження чистої культури дріжджів в пропагаторі і зброджування пивного сусла та доброжування молодого пива прискореним способом в ЦКБА. Розмноження чистої культури дріжджів проводимо в одному апараті – пропагаторі 1. Підготовлений пропагатор заповнюється наполовину холодним суслом з температурою 9 С, автоматично включається програма стерилізації. Сусло стерилізується 20 хв. при температурі 102 С і охолоджується до температури 15 С. У підготовлене сусло засівається лабораторна розводка ЧКД із колби Карлсберга. Під час розмноження дріжджів їх аерують стерильним повітрям через кожні 0,5 год протягом 15 хв. і підтримують температуру в пропагаторі, шляхом подачі холодоагенту в охолоджуючі сорочки. Аерація сусла приводить до сильного перемішування зброджуваного середовища і сприяє швидкому розмноженню дріжджів. Дріжджі постійно знаходяться у завислому стані, що позитивно впливає на їх активність. Завдяки відсутності з’єднувальних трубопроводів значно знижується небезпека інфікування дріжджів. Коли кількість дріжджових клітин досягне 80 млн. дріжджових клітин в 1 см3 сусла, у пропагатор 1 доливають сусло. Зброджування ведеться протягом 1,5...2 доби до накопичення біомаси дріжджів 100...140 млн. дріжджових клітин в 1 см3 сусла. Після перевірки мікробіологічних показників, дріжджі стисненим повітрям передавлюють в ЦКБА 2. Один раз розведені дріжджі використовуються 5...6 генерацій. Зброджування пивного сусла проводиться в ЦКБА 2. Освітлене і охолоджене пивне сусло температурою 9...10 ºС з через теплообмінник 3 та аератор 4 подається в конічну частину апарату 2. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 65 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Для забезпечення хорошого зброджування перші порції сусла аерують стерильним повітрям в аераторі 4. Коли суслом заповнено 2...3% робочої місткості ЦКБА 2 в потік сусла вносять засівні дріжджі в кількості 1 дм3 на 1 гл сусла. Після закінчення подачі дріжджів в апарат 2 заповнюють суслом в два - три прийоми в міру поступлення сусла з варильного відділення на 85% його місткості. Процес бродіння починається при температурі 9...10 ºС. Протягом перших 2 діб температуру сусла підвищується до 14 ºС за рахунок тепла, яке виділяється при спиртовому бродінні і підтримується шляхом подачі холодоагенту у верхню охолоджуючу сорочку апарату 2. Охолоджене через верхню сорочку зброджуване сусло опускається вниз, а більш тепле – піднімається вверх, чим забезпечується хороше перемішування сусла. Головне бродіння закінчують, коли вміст екстрактивних речовин зменшується незначно, аппарат 2 шпунтують, і процес зброджування проходить при надлишковому тиску 0,04...0,06 МПа. Це сприяє кращому насиченню пива діоксидом вуглецю і прискоренню осідання дріжджів. Після закінчення інтенсивного бродіння охолоджують конічну частину апарату 2 до температури 0...2ºС. У циліндричній частині апарату 2 температуру пива 12...14ºС підтримують ще 1,5...2 доби для прискорення процесу дозрівання. У конічній частині апарату 2 проходить осідання дріжджів і утворення щільного осаду. Тоді, у всі охолоджуючі сорочки циліндричної частини апарату 2 в подають холодоагент і доводять температуру всієї кількості пива до 0...2ºС. Наступає стадія доброджування, яка триває 7 діб. При доброджуванні пиво насичується вуглекислотою, частково освітлюється і дозріває. Через 10 діб від початку бродіння з допомогою насоса 16 проводиться перше знімання Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 66 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № дріжджів у спеціальні приймальні збірники, засівні дріжджі у збірник засівних дріжджів 6, надлишкові дріжджі – у збірник надлишкових дріжджів 7. Перед подачею пива на освітлення проводиться друге знімання дріжджів. Загальна тривалість процесу бродіння і доброджування 14 діб. Звільнення апарату 2 проводиться під тиском вуглекислого газу, який подається у простір над пивом. Нефільтроване пиво із ЦКБА 2 подається на фільтрування. Звільнений від пива ЦКБА 2 миють водопровідною водою з допомогою встановленої у верхній його частині миючої головки до повного видалення залишків дріжджів, хмелевих смол та ін. Після чого проводять дезінфекцію і ополіскують стерильною водою. Після закінчення процесу доброджування і дозрівання для досягнення необхідної ступені прозорості пиво подають на освітлення. Молоде пиво із ЦКБА поступає на часткове освітлення від дріжджових клітин в сепаратор 8. Процес освітлення пива в сепараторі 8 проходить в герметичних умовах, забезпечуючи зберігання діоксиду вуглецю в пиві. Головною складовою частиною сепаратора є барабан, в якому розміщені одна над іншою конусоподібні тарілки. Пиво надходить у сепаратор 8 знизу через вхідний патрубок, по порожньому валу піднімається в барабан, потрапляє в його периферійну частину і розподіляється по тарілках. При частоті обертання 5000...7000 об / хв важкі частинки відкидаються до стінок барабану, а пиво піднімається по міжтарілковому простору доцентру барабана і відводиться зверху через патрубок. При роботі сепаратора підтримують тиск пива на вході 0,07 МПа, а на виході 0,5 МПа. Частково освітлене пиво поступає у буферну ємкість 9, а звідти для подальшої фільтрації на свічковий фільтр 10 з намивним шаром діатоміту на поверхню циліндричних спіральних свічок із нержавіючої сталі. Через шар Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 67 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № діатоміту проходить пиво і на діатомітовому шарі залишаються завислі частинки розміром більше 1 мкм. Шар діатоміту постійно поновлюється постійним дозуванням дозатором 12 діатоміту із збірника 11. Для подальшої фільтрації пиво поступає на трап-фільтр 13, який призначений для тонкого контрольного фільтрування. Під час фільтрації пиво втрачає вуглекислий газ, тому його штучно насичують СО 2 – карбонізують в карбонізаторі 14. Охолоджене пиво поступає в карбонізатор 14 рівномірно насичується до 0,5 % мас. вуглекислим газом. Робочий тиск становить 0,1...0,3 МПа. При перекачуванні і фільтруванні пива нестійку рівновагу «рідина - газ» порушується, і частина розчиненої вуглекислоти виділяється у вигляді газу. Щоб відновити рівновагу, освітлене та насичене вуглекислотою пиво направляють у форфаси готового пива 14, де витримують 4...12 годин при надлишковому тиску СО2 не нижче 0,1 МПа і температурі 0...1 0С. При витримці в форфасах 13 відбувається додаткове розчинення в пиві діоксиду вуглецю. Для запобігання окислювальних процесів при наповненні та звільненні збірників тиск створюється тільки за допомогою СО2. 2.7 Розрахунок продуктів Розрахунок продуктів виробництва пива складається з визначення витрат сировини, об’єму напівпродуктів і відходів виробництва на одиницю готової продукції. Витрати для розрахунку беруть з урахуванням сучасної технології виробництва, чинних нормативних документів і досягнень підприємств харчової галузі. Відповідно до завдання кваліфікаційної роботи продуктивність пивзаводу 4,0 млн. дал пива в рік. Асортимент пива: пиво «Чумацький шлях» – 80 %, пиво «Козацьке» – 20 %. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 68 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Рецептури проектованих сортів пива наведено у табл. 2.20. Обсяг проектованих сортів пива наведено у табл. 2.4. Втрати при виробництві пива наведено у табл. 2.21. Таблиця 2.20 – Рецептури сортів пива Масова частка сухих Витрата Сорт пива речовин у зернопродуктів Хміль, Примітка початковому на 1 дал, % кг суслі, % Солод світлий 82,0 Чумацький Рисова січка 8,0 шлях 12,0 Карамельний солод 30,0 Світле 10,0 Солод світлий 70,0 Козацьке 13,0 Темний солод 20,0 Карамельний солод 25,0 Напівтемне 10,0 Таблиця 2.21 – Втрати сухих речовин при виробництві пива Найменування пива (типове за масовою часткою сухих речовин у початковому Величина втрат суслі, %) Чумацький Козацьке шлях 12% 13% Солоду при поліруванні, % мас.,від солоду, що надійшов у варильне відділення 0,5 0,5 Екстрату в пивний дробині, % мас.до маси зернопродуктів 2,6 2,8 Втрати з рідкою фазою за нормами становлять у цеху ферментації (на охолодження, при бродінні і доброджуванні) 6,0 6,0 Втрати при фільтрації, % до обʹєму готового пива 4,65 4,65 Втрати при розливі, % до обʹєму відфільтрованого пива у пляшки 2,0 2,0 Визначення кількості екстрактивних речовин у сировині Визначаємо вихід екстракту в варильному відділенні із 100 кг зернової сировини. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 69 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Пиво «Чумацький шлях» готується із 82,0 % світлого солоду і 8 % рисової січки та 10 % солоду карамельного світлого. Отже, маса світлого солоду 82 кг, маса рисової січки 8 кг, маса солоду карамельного світлого 10 кг. Втрати солоду при поліруванні 0,5 % до маси зерно продуктів тобто: 82,0 * 0,5 : 100 = 0,41 кг. Кількість полірованого солоду, що поступає на подрібнення становить: 82,0 – 0,41 = 81,59кг. При вологості світлого солоду 5,1 %, вологості рисової січки 15 %, вологості солоду карамельного світлого 5,0 %, кількість сухих речовин буде становити: - в світлому солоді 82,0 * (1 – 0,051) = 77,82 кг, - у солоді карамельному світлому 10,0 * (1 – 0,05) = 9,5 кг, - в рисовій січці: 8,0 * (1 – 0,15) = 6,8 кг. Всього: 77,72 + 9,5 + 6,8 = 94,12 кг. Екстрактивність світлого солоду 76 %, екстрактивність рисової січки 85 %, екстрактивність солоду карамельного світлого 75 % сухих речовин. Кількість екстрактивних речовин в сировині: - в світлому солоді 82,0 * 0,76 = 62,32 кг, - в солоді карамельному світлому 9,5 * 0,75 = 7,13 кг, - в рисовій січці 6,8 * 0,85 = 5,78 кг. Загальна кількість екстрактивних речовин становить: 62,32 + 7,13 + 5,78 = 75,23 кг. Втрати екстракту в варильному відділенні становлять 2,6% до маси зернопродуктів, що затираються. Отже, в сусло перейде екстрактивних речовин: 75,23 * (1 – 0,026) = 73,27 кг. В дробині залишиться сухих речовин: 94,12 – 73,27 = 20,85 кг. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 70 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Пиво «Козацьке» готується з 70% світлого солоду, 20% рисової січки, 10% карамельного солоду. Отже, маса солоду світлого 70 кг, маса рисової січки 20 кг, маса карамельного солоду 10 кг. При поліруванні світлого солоду втрати становлять 0,5% до маси зернопродуктів та становить: 70,0 * 0,005 = 0,35 кг. Карамельний солод не полірується. Кількість полірованого світлого солоду становить: 70,0 – 0,35 = 69,65 кг. При вологості світлого солоду 5,1% вміст сухих речовин у світлому солоді становить: 69,65 – (1 – 0,051) = 68,70 кг. При поліруванні темного солоду втрати становлять 0,21 % до маси зернопродуктів та становлять: 20 * 0,0021 =0,042 кг. Кількість полірованого темного солоду становить: 20 – 0,042 = 19,96 кг. При вологості темного солоду 5 % вміст сухих речовин становить: 19,96 * (1 – 0,05) = 18,96 кг. При вологості карамельного солоду 5,0 % вміст сухих речовин в солоді становить: 10,0 * (1 – 0,05) = 9,5 кг. Загальна кількість сухих речовин в сировині, що поступає на подрібнення: 68,70 + 18,96 + 9,5 = 97,16 кг. Екстрактивність світлого солоду 76,0 %; екстрактивність темного солоду 74,0 %; екстрактивність карамельного солоду 75,0 %. Кількість екстрактивних речовин становить: - в світлому солоді 68,70 * 0,76 = 52,21 кг, - в темному солоді 18,96 * 0,74 = 14,03 кг, - в карамельному солоді 9,5 * 0,75 = 7,13 кг. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 71 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Загальна кількість екстрактивних речовин міститься в сировині: 52,21 + 14,03 + 7,13 = 73,37 кг. Втрати екстракту в варильному відділенні 2,8 % до маси зерно продуктів. В сусло перейде екстрактивних речовин : 73,37 * (1 - 0,028) = 71,32 кг. В дробині залишиться екстрактивних речовин: 97,16 – 71,32 = 25,84 кг. Визначення кількості проміжних продуктів Вихідними даними для розрахунку кількості проміжних продуктів є величини початкової концентрації сусла і об’ємних втрат по стадіях виробництва пива. У гаряче сусло у відповідності з розрахунком переходить наступна кількість екстрактивних речовин: - пиво «Чумацький шлях»: 73,27 кг, - пиво «Козацьке»: 71,32 кг. При встановленій початковій концентрації сусла 12 % для пива «Чумацький шлях» і 13 % для пива «Козацьке» із отриманої кількості екстрактивних речовин отримають сусла: - пиво «Чумацький шлях»: (73,27 * 100) :12 = 610,58 кг, - пиво «Козацьке»: (71,32 * 100) : 13 = 548,62 кг. Об’єм сусла при температурі 20˚С і при відносній густині пива «Чумацький шлях» - 1,0484 та пива «Козацьке» - 1,0612 із отриманої кількості екстрактивних речовин отримано сусла: - пиво «Чумацький шлях»: 610,58 : 1,0484 = 582,4 дм3 , - пиво «Козацьке»: 548,62 : 1,0612 = 517,0 дм3 . Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 72 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Коефіцієнт об’ємного розширення при нагріванні сусла до 100˚С становить 1,04. З урахуванням цього коефіцієнта, об’єм гарячого сусла становить: - пиво «Чумацький шлях»: 582,4 * 1,04 = 605,7 дм3 , - пиво «Козацьке»: 517,0 * 1,04 = 537,7 дм3 . Втрати сусла у варильному цеху з солодовою і хмелевою дробиною на стадії освітлення і охолодження для пива «Львівське» становить 6,0 %, пива «Дніпровське» – 6,0 % об’єму гарячого сусла. Таким чином, об’єм холодного сусла буде становити: - пиво «Чумацький шлях» : 605,7 * (1 – 0,06) = 569,4 дм3 , - пиво «Козацьке»: 537,7 * (1 – 0,06) = 505,4 дм3 . Фільтроване пиво. Втрати при фільтрації становлять 4,65 %. При таких втратах кількість фільтрованого пива становить: - пиво «Чумацький шлях»: 569,4 * (1 – 0,0465) = 542,9 дм3 , - пиво «Козацьке»: 505,4 * (1 – 0,0465) = 481,9 дм3 . Товарне пиво. Втрати товарного пива при розливі у пляшки рівні 2% до об’єму фільтрованого пива. Кількість товарного пива становить: - пиво «Чумацький шлях»: 542,9 * (1 – 0,02) = 53,0 дм3 , - пиво «Козацьке»: 481.9 * (1 – 0,02) = 472,3 дм3 . Сумарні видимі втрати по рідкій фазі визначаємо як різницю між об’ємом гарячого сусла і товарного пива. Вони складають: - пиво «Чумацький шлях» : 605,7 – 532,0 = 73,7 дм3 , - пиво «Козацьке» : 537,7 – 472,3 = 65,4 дм3 . або по відношенню до об’єму гарячого сусла: - пиво «Чумацький шлях»: 73,7 : 605,7 * 100 = 12,17 %, - пиво «Козацьке»: 65,4 : 537,7 * 100 = 12,16 %. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 73 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Визначення витрат хмелю, молочної кислоти. Кількість хмелю розраховується в залежності від норми гірких речовин в 1 дал гарячого сусла даного сорту пива, в залежності від вмісту α-кислот в хмелі в кінці розрахунку продуктів після розрахунку витрат по рідкій фазі. Потребу у гранульованому хмелі, г/дал сусла, визначають за формулою: (2.1) де Гсус – кількість хмельової гіркоти, яку потрібно внести в сусло, г/дал у перерахунку на суху речовину; Гсус – нормовані коефіцієнти отриманіекспериментальним шляхом. Для сусла світлих сортів пива: 11 %-го – 0,57…0,85; 12 %-го – 0,8…1,24; 13 %-го та 14,5 %-го – 0,95 і 1,5. Для темних сортів: 13 %-го та 14,5%-го – 0,5…0,71; 0,9 – коефіцієнт, що враховує економію хмелю за рахунок використання гранульованого хмелю; α - масова частка кислот % до маси сухих речовин; Wхм – масова частка вологи в хмелі, % на СР. Якщо охмелення сусла проводять з використанням хмелевих екстрактів, тоді потрібну кількість хмелевого екстракту, г/дал сусла, визначають за формулою: (2.2) У разі використовування для охмелення гранульованого хмелю чи хмельових екстрактів пива, г/дал, використовують формулу: (2.3) За рецептурою гіркота сусла для проектованих сортів пива становить, г/дал, для пива «Чумацький шлях» - 0,7; пива «Козацьке » - 0,6. Для охмелення всього асортименту пива використовують гранульований хміль з вмістом α-кислот 9% і вологістю 10,3% та хмелевим екстрактом із Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 74 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № вмістом α-кислот 15,9 % у співвідношенні 1:1. Витрата хмелю становить для пива, г/дал пива: - «Чумацький шлях»: -«Козацьке»: де 0,5 - частка гіркоти, що забезпечується гранульованим хмелем та хмельовим екстрактом. Молочна кислота. Витрачається для підкислення затору із розрахунку 0,08 кг 100 % молочної кислоти на 100 кг зернової сировини або 0,2 кг 40 % молочної кислоти до маси зернової сировини. Молочна кислота 100% концентрації використовується для підкислення затору в кількості 0,08 кг на 100 кг сировини. Визначення витрат фільтрувальних матеріалів Кізельгур. Витрачається із розрахунку 0,018 г/дал пива. Витрата кізельгуру для фільтування пива становить: - пиво «Чумацький шлях»: 0,018 * 3200000 = 57600 кг, - пиво «Козацьке»: 0,018 * 800000 = 14400 кг. Визначення кількості відходів Пивна дробина. Кількість утвореної пивної дробини з вологістю 86 % визначається множенням кількості СР, що залишились в дробині, на коефіцієнт 100 / (100 - 86) = 7,14. Кількість пивної дробини при фільтруванні затору утворюється: Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 75 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - пиво «Чумацький шлях»: 20,85 * 7,14 = 148,9 кг, - пиво «Козацьке»: 25,84 * 7,14 = 184,5 кг. Білковий відстій. Із 100 кг витрачених зернопродуктів незалежно від найменування пива отримають 1,75 кг відстою з вологістю 80 %. Надлишкові дріжджі. Витрата дріжджів з вологістю 86 % на 10 дал пива за умови головного бродіння сусла і доброджування пива в циліндричноконічних бродильних апаратах ЦКБА — 1,53 дм3 . Половину зібраних з апарату дріжджів використовують як засівні, а інша частина – залишкові. Кількість дріжджів, що йде у відходи, визначають множенням кількості товарного пива в дм3 на 0,01 і становить для пива: - пиво «Чумацький шлях» : 532,0 * 0,01 = 5,32 дм3 , - пиво «Козацьке»: 472,3 * 0,01 = 4,72 дм3 . Діоксид вуглецю. Із рівняння спиртового бродіння виходить, що із 342 г збродженої мальтози утворюється 176 г діоксиду вуглецю. Якщо прийняти, що зброджений екстракт є мальтоза, то кількість утвореного діоксиду вуглецю розраховують таким чином. В бродильне відділення поступило холодного сусла: - пиво «Чумацький шлях» : 569,4 * 1,03305 = 588,22 кг, - пиво «Козацьке» : 505,4 * 1,03675 = 523,97 кг. В ньому міститься екстрактивних речовин: - пиво «Чумацький шлях»: 588,22 * 0,12 = 70,59 кг, - пиво «Козацьке»: 523,97 * 0,13 = 68,12 кг. При ступені зброджування пива «Чумацький шлях» 56,3 %, пива «Козацьке» 51,0 % утворюється діоксиду вуглецю: - пиво «Чумацький шлях» : 70,59 * 0,563 • 100 / 342 = 11,62 кг, - пиво «Козацьке»: 68,12 * 0,51 • 100 / 342 = 10,16 кг. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 76 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Частина діоксиду вуглецю, що утворюється (0,35 % від маси холодного сусла) зв'язується з пивом: - пиво «Чумацький шлях» : 588,22 * 0,0035 = 2,06 кг, - пиво «Козацьке»: 523,97 * 0,0035 = 1,83 кг. Виділяється в повітря така кількість діоксиду вуглецю по сортах пива: - пиво «Чумацький шлях» : 11,62 – 2,06 = 9,56 кг, - пиво «Козацьке»: 10,16 – 1,83 = 8,33 кг. Маса 1 м3 діоксиду вуглецю за температури 20 С і тиску 0,1 МПа становить 1,832 кг. Об'єм діоксиду вуглецю, що виділяється в атмосферу: - пиво «Чумацький шлях» : 9,56 * 1,832 = 17,51 кг, - пиво «Козацьке»: 8,33 * 1,832 = 15,26 кг. Кількість утилізованого діоксиду вуглецю, що виділяється при головному бродінні, на 1 дал пива: - пиво «Чумацький шлях»: 9560 : 53,2 = 179,70 кг. - пиво «Козацьке»: 8330 : 47,23 = 176,37 кг. Утворення виправного браку допускається до 2 %. Результати розрахунків з визначення витрат сировини, об’єму напівпродуктів і кількість відходів основного виробництва наведено в табл. 2.21. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 77 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Таблиця 2.21 - Зведена таблиця продуктового розрахунку Пиво "Чумацький шлях" Пиво "Козацьке" Сировина та на 100 На на на 100 кг На на На річну продукти кг зернової 1 дал 3200000 зернової 1 дал 800000 потужність сировини пива дал сировини пива дал Зернова сировина, кг Солод світлий 82 1,7814 5 700 480 70 1,4245 1 139 600 6 840 080 Рисова січка 8 0,199 636 800 20 1,1966 957 264 1 594 064 Солод карамельний 10 0,0099 31 680 10 0,2279 182 336 214 016 Всього: 100 1,9903 6 368 960 100 2,849 2 279 200 8 648 160 Інши види сировини, кг Хмелепродукти Гранульований - 3,51 11 232 - 3,01 2 408 13 640 Екстрат хмелю - 1,604 513,28 - 1,605 128,4 641,68 0,0015 Молочна кислота 8 92 5094,4 0,08 0,002279 1823,2 6917,6 Кільзегур - 0,018 57 600 - 0,018 14 400 72 000 Проміжні продукти і товарне пиво, дмᶟ Сусло гаряче 605,7 11,385 3 643 200 537,7 11,387 9 109 600 45 541 600 Сусло холодне 569,4 10,702 34 248 6 320 505,7 10,7037 8 562 960 42 811 280 Пиво нефільтроване 568,1 10,370 33 184 000 504,3 10,3704 8 296 320 41 480 320 Пиво фільтроване 542,9 10,205 32 656 000 481,9 10,2051 8 164 080 40 820 080 Пиво товарне 532,0 10 32 000 000 472,3 10 8 000 000 40 000 000 Відходи, кг Пивна дробина 148,9 0,345 1 104 000 184,5 0,536 428 800 5 392 552 Білковий відстій 1,75 0,0035 11 147 1,75 0,005 3 989 15 135 Дріжді надлишкові,л 5,32 0,01 32 000 4,72 0,01 8 000 40 000 Діоксид вуглецю - 162,62 520 384 000 - 209,4 167 520 000 687 904 000 Відходи від 0,0089 полірування 0,41 57 28 662,4 0,35 0,00769 6520 64 814,4 Виправний брак пива,л - 0,02 64 000 - 0,02 16 000 80 000 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 78 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 2.8 Розрахунок кількості тари і допоміжних матеріалів Приймаємо, що 10 % пива розливають у скляні пляшки об’єм 0,5 л , 70% - у ПЕТ пляшки обʼємом 1л 20% 1,5л 30% ,2,0л -20% і 20% пива у кеги місткістю 5 дал. Відповідно: у скляні пляшки розливають пива: 4 000 000 * 10 : 100 = 400 000 дал у ПЄТ: 4 000 000 * 70 : 100 = 2 800 00 дал у кеги: 4 000 000 * 20 : 100 = 800 000 дал Потрібну кількість скляних пляшок на рік визначаємо за формулою: (2.4) де Q - річний випуск продукції в пляшках, дм3 , Kб - кількість розбитих пляшок при зберіганні, митті і розливі, %, V – місткість пляшки, заг = ∗ .∗(−) = пл (2.5) Необхідна кількість нових пляшок: (2.6) де Q - річний випуск продукції в пляшках, дм3 , Kб - кількість розбитих пляшок при зберіганні, митті і розливі, %, Кн – кількість пляшок не повернених на виробництво, V – місткість пляшки, дм3 нов = ∗(+) ∗ . = пл Кількість оборотних пляшок: (2.7) Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 79 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № де Q - річний випуск продукції в пляшках, дм3 , n – кількість оборотів пляшок на рік, V – місткість пляшки, дм3 об = .∗ = пл Визначаємо потрібну кількість ПЕТ пляшок: (2.8) де Q - річний випуск продукції в пляшках, дм3 , Kб - кількість розбитих пляшок при зберіганні, митті і розливі, %, V – місткість пляшки, заг = ∗ ,∗(−,) = пл місткістю 1,0л заг = ∗ ,∗(−,) = пл місткістю 1,5л заг = ∗ ,∗(−,) = пл місткістю 2,0л Необхідна кількість кег на рік: (2.9) Кількість оборотних кег: (2.10) де Q - річний випуск продукції в кегах, млн.дал , Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 80 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № n – кількість оборотів кег на рік, V – місткість кеги, дал Гофролотки. В стандартні гофролотки укладають по 20 пляшок місткістю 0,5 дм3 і обгортають їх термозбіжною плівкою. З урахуванням 0,1 % спрацювання гофролотків для укладання всієї продукції їх потрібно, шт: Nгофро = Q : (V*20*0,999) Nгофро = 4 000 000 : (0,5 * 20 * 0,999) = 400 400 шт. Для обгортання гофролотків потрібно термозбіжної плівки ПЕТ, кг: GплПЕТ = Nгофро * 40:1000, де 40 — норма витрати плівки ПЕТ для обгортання 1000 гофролотків, кг. GплПЕТ = 400 400 * 40:1000 = 16 016 кг. Кронен-корки для пляшок. За нормами технологічного проектування витрата кронен-корки становить 104,5 % до кількості пляшок готової продукції 4 000 000 * 2 * 1,045 = 8 360 000 шт. Гвинтові пробки для ПЕТ пляшок: 2 802 803 + 1 872 910 + 1 401 401 = 6 080 114 шт Етикетки для пляшкової і кегової продукції. За нормами технологічного проектування витрата етикеток для пляшкової продукції становить 20,9 шт./ дал пива, а для кегової продукції — 0,2 шт./ дал пива. Отже, потрібно етикеток для пляшок і кегів: - для пляшок 3 200 000 * 20,9 = 66 880 000 шт; - для кегів 800 000 * 0,2 = 160 000 шт. Миття пляшок. В середньому лугу витрачають із розрахунку 1000...1100 кг на 1 млн. пляшок продукції. На річний випуск пляшкового пива потрібно лугу 4000000 ∗ 1100 0,5 ∗ 1000000 = 8 800 кг Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 81 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Клей для наклеювання етикеток на пляшки і кеги. Виходячи із того, що для наклеювання 1000 етикеток витрачається 0,275 кг клею річна витрата клею становить: Розрахунки допоміжних матеріалів представлено у табл. 2.22 Таблиця 2.22 – Зведена таблиця розрахунків тари та допоміжних матеріалів Тара та допоміжні матеріали Кількість допоміжних матеріалів та тари на добу на рік Пляшки скляні ,шт: - оборотні 34 653 8 247 423 - нові 2 689 640 000 Пляшки ПЕТ,шт: - 1,0 л 11 776 2 802 803 - 1,5 л 7 869 1 872 910 - 2,0 л 5 888 1 704 401 Кеги, шт : - оборотні 672 160000 - нові 17 4000 Гофролотки,шт 1 682 400 400 Плівка ПЕТ,кг 67 16 016 Кронен-корки, шт 35 126 8 360 000 Гвинтові пробки ,шт 25 547 6 080 114 Етикетки, шт: - на пляшки 281 008 66 880 000 - на кеги 672 160 000 Луг, кг 37 8 800 Клей для етикеток, кг 77 18 436 Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 82 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 2.9 Розрахунок і підбір технологічного обладнання Розрахунок продуктивності машин і апаратів, пропускної здатності різних ємкостей і пристроїв проводиться на основі розрахунку продуктів і норм технологічного проектування в послідовності технологічного процесу. За даними розрахунків підбираємо необхідну кількість одиниць обладнання. Правильний розрахунок та підбір обладнання сприяє одержанню пива високої якості при оптимальних затратах сировини, енергії та допоміжних матеріалів. Зброджування пивного сусла здійснюється в ЦКБА. Процес ведеться з урахуванням наповнення, звільнення і санітарної обробки 14 діб, в тому числі при бродінні і доброджуванні 12 діб. Режим роботи за сучасною технологією виробництва пива з поєднанням процесів бродіння і доброджування в ЦКБА триває τр = 338 днів на рік, тобто τм = 29,8 днів на місяць. Кількість місяців роботи бродильного відділення пивзаводу nм = 11,33 на рік. Оборотність ЦКБА за місяць при рівномірній роботі цеху бродіння протягом року : Ом = τр 14∗n (2.11) Ом = 338 14∗11.33 = 2,13 об Кількість охолодженого сусла, яке поступає на бродіння за місяць становить: . = 4281128 11,33 = 377857,72 дал де 4281128– річна кількість холодного сусла, дал (розділ 4, табл. 2.21). Приймаємо повний об’єм одного ЦКБА Vпов = 20 000 дал. З врахуванням коефіцієнта заповнення φ = 0,85, корисна вмістимість ЦКБА складає: Vкор = Vпов · φ, дал Vкор = 20 000 * 0,85 = 17 000 дал. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 83 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Необхідна кількість циліндроконічних бродильних апаратів: = . Oм∗Vкор = , шт (2.12) = 377857.72 2.13∗17000 = 10.43 = 11 шт Приймаємо до встановлення типові циліндро-конічні бродильні апарати марки РЗ-ВЦН- 200 в кількості 11 шт. Для розведення чистої культури дріжджів використовуємо пропагатор. Об’єм пропагатора розраховуємо, виходячи з об’єму сусла однієї варки = Vx.c∗2∗9 20 = мᶟ (2.13) = 29,7∗2∗9 20 = 26,7мᶟ Приймаємо один пропагатор об’єм кожного 25 м3 . Кількість сусла з однієї варки становить 29,7 м3 . Для охолодження сусла перед подачею в ЦКБА встановлюємо один пластинчастий теплообмінник СТА-14 продуктивністю 50 м 3 /год. Для аерації сусла перед подачею в ЦКБА встановлено один аератор сусла АС-100. Для рівномірної подачі дріжджів у сусло встановлено мембранний дозатор L марки М-1070, Італія в кількості 1 шт. Місткість збірників для зберігання засівних дріжджів приймаємо на основі знімання надлишкових дріжджів. Добовий об’єм знімання дріжджів (2.14) д = 800 000 11,33∗29,8 = 2369,46 дал де 800 000 – кількість залишкових дріжджів у рік, дал, τм = 29,8 днів роботи бродильного відділення пивзаводу в місяць, Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 84 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № τд.м = 11,33 - кількість місяців роботи бродильного відділення пивзаводу на рік. У відділенні засівних дріжджів приймаємо збірники для зберігання 2- добового знімання дріжджів, тобто 2369,46 * 2 = 4738,92 дм3 . При промиванні і зберігання дріжджі розбавляють подвійним об'ємом води. При цьому необхідна місткість дріжджових вакуум- збірників складає: 4738,92 * 3 = 14216,76 дм3 . Приймаємо до встановлення один збірник для засівних дріжджів місткістю 15 000 дм3 кожен. Надлишкових дріжджів отримують стільки ж, скільки й засівних. Кількість емностей для надлишкових дріжджів розраховуємо на 2-добове знімання. Приймаємо до встановлення збірники для надлишкових дріжджів місткістю 15 000 л в кількості 1 штуки. Для підбору технологічного обладнання відділення освітлення та фільтрації пива необхідно розрахувати кількість пива, що подається на фільтрацію в годину . Приймемо, що фільтрація пива здійснюється протягом 21 доби в місяць або 238 діб у рік, в дві зміни по 7 годин. Тоді, кількість пива, що подається на фільтрацію за годину обчислюємо по формулі (дал/год) (2.15) Де Р – річна продуктивність пивзаводу, дал; К – коефіцієнт перерахунку товарного пива у фільтроване; п – кількість днів у році роботи відділення фільтрування пива, діб; Т – число змін роботи відділення у добу; τ – тривалість роботи однієї зміни, год. G = (4 000 000 * 1,0204) / (238 * 2 * 7) = 1225 дал/год. Для попереднього освітлення пива встановлено сепаратори ММВ-305 виробник lf L v l продуктивністю 1000 дал/год. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 85 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Розраховуємо необхідну кількість сепараторів: (2.16) = 1225 1000∗0,8 = 2 шт У відділенні встановлено буферну ємкість для забезпечення безперебійної роботи фільтрів об'ємом 25 м3 . Для фільтрації пива встановлюємо свічковий фільтр FKS20 з діатомітовою намивкою продуктивністю 240 - 360 гл/год. Необхідна кількість фільтрів : = 123 240∗0,8 = 1 шт Встановлюємо ще один резервний свічковий фільтр. Загальна кількість фільтрів – 2 шт. Фільтри оснащені дозатором та збірником суспензії кізельгуру. Для контрольної фільтрації пива встановлюємо трап-фільтр ДС-8-А(Д)- 1000П в кількості 2 шт. Насос подачі пива. Підбираємо продуктивність насосу по кількості пива, що поступає на фільтрацію – 12,3 м3 /год. Необхідна продуктивність насосу з врахуванням коефіцієнту корисної дії 0,8 буде становити: (2.17) Р повн = 12,3 0,8 = 15,4 мᶟ/год Встановлюємо насос S R N S 32-200 продуктивністю 36 м3 /год в кількості 3 шт. Для насичення пива діоксидом вуглецю приймаємо карбонізатор пива в потоці lf L v l R L N продуктивністю 1100 гл/год в кількості 1 шт. Для зберігання фільтрованого пива встановлюємо вертикальні збірники- мірники - форфаси. Приймаємо об’єм одного форфасу – 52 м3 . Кількість Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 86 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № форфасів (штук) розраховуємо на добовий запас фільтрованого пива при коефіцієнті заповнення збірників 0,9. Необхідну кількість збірників пива розраховуємо по формулі: (2.18) де Прічна – продуктивність заводу; м3 ; Кдн – кількість днів роботи заводу в році; 0,9 – коефіцієнт заповнення збірника; Vзб – обєм збірника-мірника, м3 Nзб= 40 000 : (238 * 0,9 * 52) = 4 шт. Розраховане та підібране згідно продуктивності технологічне обладнання бродильного відділення пивзаводу представлено у табл. 2.23 Таблиця 2.23 - Специфікація технологічного обладнання Технична характеристика 1 2 3 4 5 6 7 8 ЦКБА Місткість - 200мᶟ; 1 1 РЗ-ВЦН-200 11 Габаритні розміри - - - Україна Д=4000мм ; Н = 18000мм ; Місткість - 25мᶟ; Габаритні розміри - 2 2 Пропагатор 1 2950*6500мм ; - - Україна Маса - 1100 кг Продовження табл.2.23 Продуктивність - 50,0 мᶟ/год; Пластинчастий Загальна кількість пластин Компанія 3 3 теплообмінник 1 -325 шт; Площа - 12 Термопром СТА-14 поверхні теплообміну Україна пластини - 0,14 мᶟ; Габаритні розміри : Довжина - 3000 мм, Ширина - 300 мм, Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 87 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № На й е№м№н зну/ва Ап ан нТ Ся,ти Кполб і ль к аді тн с оан ь ин д няТицриьв Палоі тсут жьн ірсот бьо теил еелк терк отрд овид вгуи нгау, нкВа, гто д/ до бу Пр им ітк а Висота - 896 мм, Вага - 524 кг, Матеріал пластин СТА - нержавіюча сталь, S 316L (1,4404) Продуктивність - Мембранний 1070л/год; 4 4 дозатор L 1 Тиск д 12 бар; 0,37 - Італія -1070 Вязкість до 400 сСт Витрата повітря до 1,9 л/хв; 5 5 Аератор сусла 1 Робочий тиск до 0,4 Мпа; АС-100 Габаритні розміри: - - Україна Д - 300мм, Довжина - 850 мм Місткість -15мᶟ ; Габаритні розміри: Збірник Д- 2350 мм; 6 6 засівних 1 Висота циліндричної - - Україна дріждів частини - 3500мм; Загальна висота - 4060мм; Маса -840кг Міскість - 15мᶟ ; Габаритні розміри: Збірник Д- 2350 мм; 7 7 надлишкових 1 Висота циліндричної частини - 3500мм; - - Україна дріждів Загальна висота - 4060мм; Маса -840кг Продовження табл.2.23 Продуктивність- 10 000 л/год ; Максимальний діаметр 8 8 Сепаратор барабану - 610 мм; lf L v l, ММВ-305 2 Тиск Мпа: 2,3 12 Швеція на вході пива -0,16 - 0,2 ; на виході освітленого пива - 0,5 ; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 88 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Габаритні розміри : 935*795*465 мм ; Вага - 1350 кг Обʹєм - 25 мᶟ; Висота - 6000 мм; Буферна Діаметр - 2500 мм ; 9 9 ємність 1 Матеріал- нержавіюча Україна сталь S -304 Площа фільтрації - 30 м²; Площа фільтрації після базового намиву - 36 м²; Обʹєм корпусу фільтра - 1970*2300мм; Максимальний тиск - 0,6 Мпа ; Свічковий Рекомендована l k 10 10 фільтр 2 продуктвність - 120-180 20,6 12 F ltr , FKS 30 гл/год; Чехія Висота - 2850 мм; Довжина - 1450 мм ; Ширина - 900 мм ; Вага -350 кг; Матеріал - нержавіюча сталь 1.4301 S -316 Кількість фільтрувальних елементів - 8 шт.; Висота - 1000 мм; Максимальний розмір Трап-фільтр свічок 30" дюймів ; 11 11 ДС-8-А(Д)- 2 Селективність - 5 мкм ; Україна 1000П Обʹєм корпусу - 80 л; Довжина - 390 мм ; ,Висота - 1583мм ; Діаметр - 650 мм; Вага - 50,4 кг Продовження табл.2.23 Продуктивність- 36 мᶟ/год Габаритні розміри - Насос 630*240*370мм ; 12 12 S R N S 3 Корпус насосу- чавун ; 5,7 - Італія 32-200 Вал і ротор двигуна - нержавіюча сталь ; Вага - 63 кг Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 89 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Продуктивність-12000 дмᶟ/год; Робочий тиск - 0,1-0,3 Мпа Карбонізатор Вміст СО2 в пиві на виході- 13 13 пива lf L v l 1 0,35-0,4 по масі ; - 12 Швеція R L ND Габаритні розміри- 2500*900*2000мм ; Вага -350 кг Обʹєм - 52 мᶟ; Діаметр -3005 мм; Висота циліндричної частини- 5400 мм; 14 14 Форфас 4 Загальна висота 9000 мм ; Вага -4,25 т; - 24 Італія Матеріал- нержавіюча сталь S -316L Обʹєм - 1мᶟ Збірник Висота - 1500 мм ; 15 15 суспензії 2 Діаметр - 955 мм ; кізельгуру Матеріал- нержавіюча сталь S -304 Мембранно- Продуктивність -7-49 л/год поршневий Максимальний протитиск - 16 16 насос DR - 2 10-14 бар; Іспанія 105 Вага- 8 кг 2.10 Розрахунок складських приміщень і споруд Розраховуємо площу складу для зберігання нових пляшок . Площа складу визначається за формулою: = Qпл ∗ K кв ∗ Kзм ∗ Kпр 3 ∗ 100 ∗ п (2.19) де Qпл - річний випуск пляшкового пива, дал; Ккв – частина річного випуску пляшкового пива, що його розливають у найнапруженіший квартал; Кзм – зменшення кількості пляшок протягом місяця, %; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 90 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Кпр – коефіцієнт, що враховує вільну площу складу на проходи для обслуговування; п – кількість ящиків, складованих на 1 м2 площі складу, шт. Протягом найнапруженішоного кварталу розливають 30 % всієї продукції. Для компенсації зменшення кількості пляшок за нормами потрібно 8,4 % місячного випуску продукції. При штабелюванні ящиків у вісім рядів на 1 м2 площі розміщується 40 ящиків, а для обслуговування залишено 25 % всієї площі складу площа складу становить: = 3 200 000∗0,3∗8,4∗1,25 3∗100∗40 = 840 м² Розрахунок площі складу для зберігання оборотних пляшок Розрахунок площі складу для зберігання оборотних пляшок проводиться за формулою: = Qпл ∗K кв∗ Kзап∗Кб∗Kпр 3∗Кдн∗п (2.20) де: Qпл – річний випуск пляшкового пива, дал; Ккв – частина пляшкового пива, що його розливають у найнапруженіший квартал; Кзап - кількість діб, на який робиться запас оборотних пляшок під час миття і розливу; Кб – коефіцієнт, що враховує бій пляшок; Кпр – коефіцієнт, що враховує вільну площу складу на проходи для обслуговування; Кдн – кількість робочих днів на місяць; п – кількість ящиків на 1 м2 площі складу, шт.; п = 40 шт/м2 (при складуванні у вісім ярусів) : = 3 200 000∗0,3∗2∗1,034 ∗1,25 3∗21∗40 = 1182 м² Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 91 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Розрахунок площі складу готової продукції Розрахунок площі складу ведеться аналогічно по формулі 2.20, але виключаємо бій і брак пляшок: = 3 200 000∗0,3∗2∗1,25 3∗21∗40 = 1143 м² Розрахунок площі приміщення для приймання кегів. Розрахунок ведеться за формулою: = Qб ∗K кв∗Kпр 10∗К 3∗Кдн ∗ V∗п (2.21) де Qб – річний випуск пива в кегах, дал; Ккв – частина бочкового пива, що його розливають у найнапруженіший квартал; Кпр – коефіцієнт, що враховує вільну площу складу на проходи для обслуговування; Кдн – кількість робочих днів на місяць; Кv – частина бочкового пива, що розливається в кеги V дал; V – місткість кеги, дал; п – кількість кег місткістю V дал, що розміщуються на 10 м2 площі (п = 68). На площі 10 м2 розміщується 68 кег об’ємом 5 дал. = 800 000∗0,3∗1,25 ∗ = 10∗1 3∗21 5∗68 = 140 м² Розрахунок площі експедиції продукції в кегах Розрахунок площі ведеться аналогічно за формулою 2.21, тільки кеги складуються в один ярус і на площі 10 м2 розміщується 34 кеги об’ємом 5 дал. = 800 000 ∗ 0,3 ∗ 1,25 10 ∗ 1 3 ∗ 21 ∗ = 5 ∗ 34 = 280 м² Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 92 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 2.11 Розрахунок води і стоків Холодна вода у відділеннях приготування засівних дріжджів та бродильному відділенні використовується для промивання дріжджів, миття технологічного обладнання та виробничих приміщень. Витрата води для промивання засівних дріжджів при зберіганні двох добового запасу дріжджів та при трьохкратньому промиванні їх протягом доби одинарним об’ємом води буде становити. При роботі бродильного відділення 11,33 місяці в році і 29,8 діб в місяць, річній витраті дріжджів 800 000 дал (табл. 2.21) добовий об’єм дріжджів буде становити: 800 000 11,33∗29,8 = 2369 дал Тоді, необхідний об’єм води для промивання засівних дріжджів становить: 2369 * 3 •*2 = 14 214 л або 14,21 м3 . Витрата води для миття ЦКБА становить 5 % від обєму пива, що розливається за добу. Добовий розлив пива становить: 4 000 000 : 238 = 16 807дал або 168,07м3 , де 4 000 000 дал – річна продуктивність, дал. Кількість води для миття ЦКБА становить: 168,07 * 0,05 = 8,4 м3 . Витрати води на миття підлог виробничих приміщень становить 2 дм3 на 1 м2 підлоги після кожної зміни роботи (кількість змін - 3). Площа виробничого приміщення становить згідно плану бродильного відділення: 16 * 21 = 336м2 . Максимальна витрата води становить: 336 *2 * 3 = 2 016 дм3 = 2 м3 . Загальна витрата води в добу становить: 14,21 + 8,4 + 2 = 24,6 м3 . Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 93 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 2.12 Розрахунок витрати пари Витрата пари у дріжджебродильному відділенні припадає на стерилізацію сусла в пропагаторі. Кількість сусла, яке піддається стерилізації за добу 2369 дал; питома теплоємність сусла - 3,96 кДж/(кг • К); питома густина сусла – 1,038 кг/м3 ; стерилізація сусла від температури 9 С до 102 С. Витрата тепла для стерилізації буде становити: 23690 * 1,038 * 3,96 * (102 -9) = 9 056 086 кДж. При ентальпії пари 2716 кДж/кг; тиску 0,245 МПа і охолодженню конденсату до 100 С витрати пари будуть становити: 9 056 86 : (2 716 – 4,1868 • 100) = 3 942кг. 2.13 Розрахунок потреб холоду В технологічному процесі холод витрачається для охолодження сусла, яке надходить на бродіння до температури бродіння, для відводу тепла при бродінні і доброджуванні. Розрахунок холоду для відводу тепла, яке виділяється при бродінні (головному). При зброджуванні 1кг мальтози виділяється 613,48 кДж/кг тепла. Протягом року зброджується сусла (табл. 2.21): - пиво «Чумацьки шлях» - 3 424 832 дал - пиво «Козацьке» - 856 296 дал. При роботі бродильного відділення 11,33 місяці в році та 29,8 діб в місяць або 338 діб в році, то за добу зброджується сусла: - пиво «Львівське» 3 242 832 : 338 = 10 133 дал, - пиво «Дніпровське» 856 296 : 338 = 2 533 дал. Розрахунок кількості збродженого екстракту (в кг): - при головному бродінні: 1 = Vc∗∗∗2 100∗100 (2.22) - при доброджуванні: Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 94 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 2 = Vc∗∗∗2 100∗100 (2.23) де Q1 і Q2 - кількість збродженого екстракту, кг; V – об’єм сусла, що зброджується, м3 ; d – відносна густина сусла; – густина сусла, кг/м3 ; K1 іK2 – ступінь зброджування сусла, %. При зброджуванні добової кількості сусла пива «Чумацьки шлях» 46% та сусла пива «Козацьке» 50 % повинно відвести кількість теплоти: 101 330 * 1,0442 • 0,12 • 613,78 • 0,46 = 3 584 871 кДж, 25 330 * 1,0526 • 0,15 • 613,78 • 0,50 = 1 227 362 кДж. Розрахунок холоду для охолодження молодого пива. Молоде пиво охолоджується до температури 2 оС. Об’єм молодого пива приймаємо рівним об’єму сусла – 4 281 128 дал (табл. 2.21); питома теплоємність молодого пива 4,112 кДж/(кг•К); густина 1,018 кг/дм3 . Кількість теплоти, яку необхідно відвести для охолодження молодого пива становитиме: 4 281 128 * (9 - 2) * 1,018 * 4,112 = 125 446 092 кДж Розрахунок холоду для охолодження води для промивки дріжджів. Доб ва витрата води для промивання засівних дріжджів становить 14 210 дм3 вода охолоджується від 20 С до 1 С. Холоду для цієї операції необхідно: 14 210 * (20-1) * 4,1868 = 1 130 394 кДж Розрахунок холоду для відводу теплоти, яка виділяється при доброджуванні. Протягом року на доброджування поступає молодого пива (табл. 2.21): - пиво «Чумацький шлях» 33 184 000 дм3, Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 95 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - пиво «Козацьке» 8 296 320 дм3 . Процес доброджування проходить 30 днів в місяць і 340 діб в рік, на доброджування за добу поступає пива: - пиво «Львівське» 33 184 000 : 340 = 97 600 дм3 , - пиво «Дніпровське» 8 296 320 : 340 = 24 400 дм3 . При доброджуванні 2 % екстракту початкового сусла виділяється теплоти: 97 600 * 1,0442 * 0,12 * 613,78 * 0,02 = 150 126 кДж 24 400 * 1,0526 * 0,13 * 613,78 * 0,02 = 40 986 кДж 2.14 Витрати двооксиду вуглецю і стисненого повітря Діоксид вуглецю в бродильному відділенні використовується для подачі дріжджів у ЦКБА, для подачі пива із ЦКБА на фільтрацію. Необхідна кількість діоксиду вуглецю (в г) приймається в середньому по нормах проектування на 1 дал пива: для подачі засівних дріжджів 0,3 г; передача пива на фільтрацію 28,5 г. Тиск СО2 – 0,05 МПа. Витрата СО2 на добу для цих операцій становитиме: 4 000 000 : 338 * 28,5 = 337 278 г = 337,28 кг. 2.15 Розрахунок витрат електроенергії Для заводу потужністю 4,0 млн. дал пива на рік витрата електроенергії на технологічні цілі може бути прийнята по нормам технологічного проектування 364 кВт•год на 1000 дал товарного пива. При випуску за добу потреба в електроенергії буде складати: 364 * 16,8 = 6 115,2 кВт•добу, де – 16,8 добова кількість пива, що виготовляється тис. дал. (табл.2.3) Максимальну годинну витрату електроенергії приймають у розмірі 12% від добової: Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 96 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 6 115,2 * 0,12 = 734 кВт• год. 2.16 Характеристика відходів (вторинної сировини) і рекомендації щодо їх використання Характеристика відходів, стічних вод і викидів Стічні води броварні характеризуються високим значенням ХСК і Б К через присутність органічних компонентів. Стічні води мають такий приблизний склад забруднюючих компонентів: -залишки готового продукту, -ячмінної дробини, -паростки солоду, -частинки хмелю. Найбільш забруднені стічні води утворюються від замочування зерна, екстракції хмелю та відмивання дріжджів. У стічних водах присутні цукри, розчинний крохмаль, етанол, леткіжирні кислоти і т. д. Тверді частинки стоків складаються з відпрацьованого зерна та дріжджів, кизельгура, і «гарячого» осаду. Температура стічних вод пивоварного заводу зазвичай становить від 25 до 38 . Рівень різний і залежить від кількості та типу хімікатів забруднюючих речовин, що використовуються при очищенні і дезінфекції (наприклад, їдкий натр, фосфорна кислота, азотна кислота і т. д.). Рівні присутності азоту (N) і фосфору ( ) також залежать від поводження з сировиною і кількості дріжджів, присутніх в стічнихтводах. Склад пивоварних стоків може значно коливатися, оскільки він залежить від різних процесів, що відбуваються на пивоварному заводі, але кількість стічних вод, що утворюються, залежить від споживання води під час процесу. Основними забруднювачами атмосфери є котельня та автотранспорт. Котельня використовується для обігріву адміністративних приміщень та безпосередньо у технології виробництва пива. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 97 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № В якості палива використовують природний газ, в результаті спалювання якого у атмосферу через димові труби надходять: чадний газ, двоокис вуглецю, оксиди нітрогену, леткі органічні сполуки, оксиди N2О, метан тощо. Одним з етапів вирішення даної проблеми може бути встановлення фільтрів, які б очищали ГПП перед викидом його у атмосферу. Ще одним джерелом викидів є процес бродіння, в результаті якого у атмосферу виділяється вуглекислий газ. На 1 т пива, яке виготовляється на заводі, виділяється 17м3 СО2. При цьому, викиди вуглекислого газу завод використовує для карбонізації власної продукції, тому обсяги викидів СО2 не досягають критичних величин. Технологічний процес виробництва пива передбачає утворення великої кількості відходів. Більша частина з них використовується у якості вторинних матеріальних ресурсів. Основною вторинною сировиною у пивоварінні є дробина – твердий відхід виробництва, багатий на білки, жири, протеїни, вуглеводи та вітаміни. Пивну дробину можна використовувати: - для виробництва борошна, яке може бути перспективною сировиною для найбільш популярних серед населення харчових продуктів. Актуальним є використання борошна з пивної дробини у технології виробництва пісочного печива; - для виробництва хлібобулочних, макаронних, кондитерських, м'ясних та молочних виробів; - для виробництва ксиліту; - як джерело глюкози та глутамату натрію (при такій переробці можна отримати 4800 кг глутамату натрію в рік); - як органічне добриво та меліорант ґрунтів; - для виробництва косметики та догляду за тілом, при цьому використовується віск пивної дробини. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 98 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Пивні дріжджі, солодові паростки та пивна дробина можна продавати сільськогосподарським підприємствам, які використовуватимуть їх у якості кормових добавок до раціону тварин або у нативному вигляді. Із надлишкових пивних дріжджів можна виготовляти сухі пивні дріжджі, які багаті вітамінами, особливо групи В. Їх же можна використовувати у якості біологічно активної добавки, яку приймають для лікування і профілактики простудних захворювань. Діоксид вуглецю, який утворюється під час бродіння збирають, стискують і використовують для карбонізації готового пива. Окрім вторинних матеріальних ресурсів на підприємстві утворюються відходи, вторинне використання яких неможливе. Так, наприклад, білковий осад, разом з відпрацьованою водою потрапляє в загальний водопровід, а звідти до міської каналізації. Саме тому, утворення цього відходу є екологічною проблемою, яка потребує вирішення. 2.17 Контроль виробництва і управління якістю продукції В Україні у 2016 році набрав чинності Закон України «Про основні принципи та вимоги до безпечності та якості харчових продуктів», який передбачає впровадження в Україні європейської моделі системи гарантування безпеки і якості продуктів харчування, що базується на процедурах . Система НАССР (англ. НАССР / z rd n l s s nd r t l ntr l nts) – документована система, яка забезпечує ідентифікацію небезпечних чинників, встановлення критичних точок і попереджувальних заходів, впровадження системи перевірок. Переваги використання системи НАССР. Для споживача: впевненість в продуктах компанії, наявність документованих доказів дотримання вимог законодавства. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 99 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Для співробітників: прозорість управління, однозначне визначення місця і відповідальності кожного, вирішення проблем безпеки на основі єдиного підходу, довіра співробітників до компанії, співробітники отримують більше задоволення від роботи. Для керівництва: можливість інтеграції в систему управління якістю будь- якого підприємства, контроль протягом усього циклу виробництва харчової продукції, раціональне управління небезпечними чинниками, які виникають при виробництві харчової продукції, зведення до мінімуму кількості порушень у роботі системи управління, тобто зниження ризику виготовлення та продажу небезпечних продуктів, підвищення ефективності використання ресурсів – більше грошей залишається в бізнесі, збільшення ефективності прийнятих рішень на основі аналізу даних аудитів, репутація виробника якісного та безпечного продукту, можливість сертифікації системи, можливість виходу на нові, в тому числі міжнародні ринки, розширення вже існуючих ринків. Конкурентоспроможність продукції і підвищення інвестиційної привабливості, наявність документованих доказів контролю над процесом. Впровадження системи управління безпечністю харчовими продуктами щодо виробництва пива – основні аспекти, які підтверджують систему, це: підтвердження відповідності свого виробництва санітарно-гігієнічним вимогам (гігієна персоналу, навчання персоналу, санітарно-гігієнічний стан підприємства (приміщення, обладнання, устаткування, оснащення, інвентар), моніторинг за шкідниками); підтвердження безпечного та якісного випуску пива протоколами випробувань на фізико-хімічні, мікробіологічні та токсикологічні показники; підтвердження проведеного аналізування процесів виробництва за допомогою принципів НАССР. Санітарно-гігієнічні вимоги до виробництва пива направлені на боротьбу з інфікуванням пива патогенною мікрофлорою. Цього можна досягнути шляхом механізації технологічних процесів, дотримання працівниками правил особистої гігієни, правильної організації профілактичних заходів. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 100 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Суворе дотримання санітарних правил має важливе значення для технології цих виробництв, так як порушення санітарного режиму приводить до інфікування сировини, напівфабрикатів і готової продукції сторонніми мікроорганізмами, що призводить до псування продукції. Приміщення дріжджебродильного відділення повинне бути сухим, світлим, чистим, температура в приміщення 6...8 С, відповідною вентиляцією для видалення вуглекислого газу, відносною вологістю повітря 70%. На підприємствах, що виробляють пиво, проводять дезінфекцію приміщень, обладнання, комунікацій, апаратури та інвентарю згідно з розробленою та затвердженою керівництвом підприємства інструкцією з миття та дезінфекції. На пивзаводі для миття і дезінфекції обладнання використовується система . Станція СІР включає: збірник для азотної кислоти; збірник для холодної води; збірник для розчину теплого каустику 2%; збірник для гарячої води; бак для розчину гарячого каустику 2%; збірник для регенерованого каустику. Установка СІР має вхідний і вихідний потоки, які під'єднанні до кожного вузла і працює в автономному режимі. Кількість миючих розчинів і тривалість миття кожним розчином встановлена в робочій інструкції згідно технологічного регламенту. Для ретельного миття пропагатори та ЦКБА оснащені миючими головками, які крім створення суцільної плівки на внутрішній поверхні ємності забезпечують економію миючого засобу. Дезінфекція приміщень, обладнання, комунікацій, апаратури проводиться згідно з рекомендаціями виробника на кожній дільниці виробництва. Зовнішня очистка, миття та дезінфекція зовнішніх поверхонь обладнання, комунікацій, приміщень проводиться не рідше одного разу на місяць або залежно від мікробіологічних показників згідно з графіком, затвердженим керівником на кожну виробничу дільницю. Перед дезінфекцією проводять ретельне механічне очищення устаткування й апаратури. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 101 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Для дезінфекції використовуються розчини, концентрацію яких контролюють працівники лабораторії. Мийні і дезінфекційні засоби зберігаються в окремому зачиненому приміщенні. Після дезінфекції все обладнання, апаратуру, комунікації ретельно промиваються водою гарячою водою (80...85 ) і обполіскувати холодною водою до повного видалення дезінфекційного розчину. Після кожної дезінфекції відбираються для мікробіологічного контролю останні порції промивних вод. Для дезінфекції застосовувати дезінфекційні засоби з урахуванням антикорозійної стійкості оброблюваних матеріалів. Кожен працівник повинен має особисту медичну книжку, куди регулярно заносять результати медичних оглядів, у тому числі і відомості про перенесені інфекційні захворювання, проходження працівниками навчання за програмою гігієнічної підготовки. Особисті медичні книжки зберігаються у начальника цеху або в пункті охорони здоров'я. Працівники, які не пройшли медичний огляд і не мають особистої медичної книжки, до роботи не допускаються. На підприємстві є побутові приміщення відповідно до вимог норм проектування допоміжних будинків і приміщень промислових підприємств. Забезпечено роздільне зберігання в гардеробних особистого і санітарного одягу. Забороняється вживати їжу та палити у виробничих приміщеннях. Приймання їжі і паління дозволяються тільки в спеціально відведених для цього місцях. Працівники виробничих цехів зобов'язані після закінчення роботи прибрати своє робоче місце і здати його майстрові, бригадирові або змінникові в чистоті і порядку; дотримуватись заходів із запобігання потрапляння сторонніх предметів у продукцію. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 102 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № У побутових приміщеннях прибирання необхідно робити два рази на день із застосуванням гарячої води і дезінфекційних засобів. При вмивальниках повинне бути мило, дезінфекційний розчин для обробки рук, одноразовий рушник або сушка та вішалка для халатів. Туалети повинні бути каналізовані, мати шлюзи, раковини для миття рук зі змішувачами гарячої і холодної води (водопровідні крани необхідно обладнувати фотоелементом або педальним управлінням). Перед відвідуванням санвузла залишати санодяг у спеціально відведеному місці, після відвідування туалету миття і дезінфекція рук обов'язкові. Перед початком роботи кожен працівник підприємства повинен розписатися в спеціальному журналі про відсутність у нього і членів сім'ї кишкових захворювань. Працівники зобов'язані приходити на роботу в чистому особистому одязі і взутті. При вході на підприємство ретельно очищати взуття. Верхній одяг, головний убір, вуличне взуття, особисті речі залишати в гардеробній, в індивідуальній шафі. Перед роботою надягти чистий санодяг чи спецодяг, підібрати волосся під ковпак або косинку. Забороняється застібати санодяг шпильками, голками і зберігати в кишенях халатів цигарки, шпильки, гроші та інші сторонні предмети. Зміна санодягу проводиться у міру забруднення. Забороняється входити до виробничого цеху без санітарного одягу. При проведенні екскурсій дозволяється огляд виробничого цеху без санодягу із спеціального майданчика. 2.18 Заходи щодо охорони довкілля Викиди. Всі джерела викидів підприємства поділяються на дві категорії. До першої категорії відносяться джерела, які вносять найбільш істотний внесок в забруднення повітря і повинні контролюватися систематично. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 103 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № До другої - джерела, які не відповідають першій категорії і можуть контролюватися епізодично. Державні стандарти та нормативи в галузі охорони атмосферного повітря встановлюють межі допустимої концентрації ряду речовин та їх основних сполук у атмосферному повітрі. Шкідливі речовини за ступенем дії на організм людини поділяються на 4 класи: - особливо небезпечні; - високо небезпечні; - помірно небезпечні; - мало небезпечні. Для кожної речовини, що забруднює атмосферне повітря встановлено два нормативи: максимально разова та середньодобова межі допустимої концентрації. Найбільша концентрація кожної шкідливої речовини не повинна перевищувати максимальну разову межу допустимої концентрації. Для оцінки забруднення атмосферного повітря шкідливими речовинами використовують 3 групи методів: - лабораторні (аналітичні); - автоматичні; - дистанційні (лазерна локація). Стаціонарними джерелами викиду пивзаводу в атмосферне повітря є: найбільш поширені забруднюючі речовини: - вуглецю оксид, речовини у вигляді суспендованих твердих частинок, - діоксид азоту, - сірки діоксид, - сульфатна кислота; Небезпечні забруднюючі речовини: - метали та їх сполуки, - водню хлорид, - фтор та його сполуки; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 104 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - інші забруднюючі речовини, присутні у викидах підприємства: - натрію гідрооксид, - титану діоксид, -вуглецю діоксид, -метан, - аміак, - азотна кислота, - азоту (І) оксид; Забруднюючі речовини, для яких не встановлені ГДК в атмосферному повітрі населених міст: - вуглецю діоксид, - азоту (І) оксид. В процесі вимірювання кількості шкідливих речовин, що викидається в атмосферне повітря, отримують наступні показники: концентрації газоподібних шкідливих речовин; запиленість газових потоків та вміст аерозольних домішок; швидкість газових потоків; тиск або розрідження газових потоків; температура газових потоків; вологість газових потоків. Основним видом діяльності підприємства є виготовлення та розлив пива. Все обладнання відділення подрібнення сировини підключено до єдиної аспіраційної системи, примусової витяжки, яка забезпечена на виході очисткою газопилового потоку з високим коефіцієнтом очистки. При цьому в атмосферне повітря викидається зерновий пил. Для забезпечення підприємства парою, в котельні встановлено котел типу 160 SG - 14, який працює на природному газі. При цьому в атмосферне повітря викидається оксид вуглецю, діоксид азоту. Для миття технологічного обладнання використовується каустична сода, яка розчиняється у воді та нагрівається. При цьому в атмосферне повітря виділяється луг (натрій гідроксид). Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 105 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Викиди забруднюючих речовин від енергетичних установок. Під час спалювання органічного палива утворюються оксиди азоту N (оксид азоту N та діоксид азоту N 2), викиди яких визначаються з перерахунку на N 2. Утворення оксиду вуглецю СО є результатом негативного згоряння органічного палива. Зі зменшенням потужності енергетичної установки. Діоксид вуглецю (вуглекислий газ СО2) відноситься до парникових газів і є основним газоподібним продуктом окислення вуглецю органічного палива. Обсяг викиду СО2 безпосередньо пов’язана із вмістом вуглецю в паливі та ступенем окислення вуглецю палива в енергетичній установці. При спалюванні в енергетичній установці природного газу можуть виділитись в газоподібній формі в незначній кількості ртуть та її сполуки. Стічні води. При виробництві пива утворюються відходи і вторинні продукти, які повинні бути вивезені і утилізовані. В технологічному процесі у воду попадають різні елементи у різних кристалічних станах. В стічні води пивзаводу входять: - залишки сусла і пива; - промивна вода; - стічні води; - стічні води, із залишками хмелю; - стічна вода із станцій; -щілинні стоки із станцій; -кислотні стоки із станцій; - стічна вода із кізельгуром; -тверді забруднені стоки: -відпрацьована суміш із пляшкомиючих машин; - нерозчинні тверді речовини, такі як паперова пульпа від етикеток, шлам та інші забруднювачі; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 106 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № -суміш речовин, таких як клей, їдкий натрій, солі металів; - залишки масел і жирів; -залишки пива із пляшок, бочок і кег; - змиви залишків пива із розливочного блоку. Ці речовини збільшують концентрацію речовин в забруднених стічних водах. Якщо помножити дану концентрацію забруднення води на об’єм стічних вод, то дістанемо загальну кількість забруднюючих речовин від стічних вод. Ці забруднювачі в стічних водах потребують сильної очистки, установок і визначають матеріальні затрати у вигляді податку за скид промислових стоків. Для економії потрібно проводити заходи по зменшенню кількості забруднюючих речовин і збільшення кількості очисних установок. Це стосується: забруднених стічних вод, зернова і хмелева дробина, осад гарячого сусла (білковий відстій), залишок пивних дріжджів, кізельгуровий шлам, залишки етикеток, уламки скла, вторинна пара варильного відділення, продукти згоряння із парових котельних установок, шум, що утворюється при роботі обладнання, пил, залишки від пакувальних матеріалів та багато іншого, нейтралізація каустичної соди та азотної кислоти. Всі відходи збираються в спеціальні місця для їхнього зберігання, нагромадження та утилізації. Холодний осад з ЦКТ і надлишок дріжджів знімаються у збірники для зберігання дріжджів та вивозяться згідно угод. Використані нейтралізати каустичної соди та азотної кислоти виливаються в каналізаційну мережу. Вивіз та утилізація відходів здійснюється згідно з погодженням «Лімітом на розміщення відходів» і укладених договорів. Тверді промислові відходи 3-го та 4-го класу токсичні і тверді побутові відходи, склад яких відповідає діючим Державним Стандартам і Санітарним Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 107 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № нормам вивозяться відповідно до графіку в місця погоджені обласною екологічною інспекцією. Відпрацьовані ртутні лампи та прилади зберігаються в спеціальному приміщенні з подальшою здачею для переробки та утилізації. Частина відпрацьованих масел та мастил збирається в окремі ємкості для повторного використання на технологічні потреби підприємства, або вивозяться для подальшої переробки та утилізації. Відповідно до схеми каналізації попадання сміття в каналізацію достатньо обмежене (решітки, сифони, гідрозатвори та інші пристрої). Шкідливі, забруднюючі і інші відходи відсутні. Для забезпечення норм допустимих обсягів відходів виконані наступні заходи в сфері поводження з відходами: на підприємстві спеціально обладнуються місця для тимчасового зберігання відходів, розробляються паспорти відходів (для кожного виду відходів), розраховані питомі показники відходів виробництва, постійно складаються угоди з організаціями по утилізації відходів. Відходи збираються у спеціально обладнаних для цього місцях тимчасового зберігання. Відходи сортуємо за видами та класом небезпеки. На утилізацію вивозяться спеціально обладнаним транспортом відповідно до договорів із спеціалізованими організаціями, які мають на це ліцензії та дозволи. Зростання витрат на охорону природи за останні роки пов'язано з різким збільшенням кількості нормованих викидів в атмосферу і водне середовище. При цьому завдається відчутного збитку не тільки природі, але і народному господарству, а також здоров'ю і самопочуттю людини. Цей збиток виявляється одночасно в декількох аспектах: моральному, естетичному, престижному, натуральному, соціальному, економічному. У цеху по виробленню пива речовин, що забруднюють навколишнє середовище вище установлених норм не утворюється Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 108 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 2.19 Компонування головного виробничого корпусу (цехів,що проектуються) В головному виробничому корпусі знаходяться: - бродильне відділення, дріжджове, - фільтраційне відділення, - складське приміщення. Компоновка головного виробничого корпусу передбачає чіткий взаємозв'язок між відділеннями. Постійну направленість продуктів за відповідною технологічною схемою, яка забезпечує мінімальну протяжність трубопроводів. Бродильне відділення розміщують в окремому приміщенні головного виробничого корпусу поряд або поблизу варильного цеху заводу. ЦКБА встановлено зовні основної будівлі та обладнанням в закритому приміщенні для їх обслуговування. Місткість ЦКБА 200 м3 , зовнішня поверхня їх ізольована т плон пр никними матеріалами, тому без шкоди для обслуговування вони розміщені поза головним корпусом. До нього прилягає фільтраційне відділення і дріжджове відділення, які знаходяться в одному приміщенні. В безпосередності найближче до бродильного відділення знаходиться дріжджове відділення, в якому використовують апарат попереднього бродіння для розведення ЧКД, а також станція рекуперації дріжджів і вакуум-збірники для насіннєвих і осадових дріжджів. Завданням компонування обладнання є правильна організація виробничого процесу. Компонування обладнанння проводиться із застосуванням вимог з охорони праці, з врахуванням відстаней і допусків між апаратами та елементами будівельних конструкцій. Для обмеження розповсюдження можливої пожежі з однієї частини будівлі на іншу проектом передбачається встановлення протипожежних Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 109 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № перешкод. Кількість евакуаційних виходів з будівлі, приміщень та кожного поверху приймаємо мінімум два. Крім цього в кожному відділенні знаходяться індивідуальні засоби захисту. Основним принципом компонування є наступні аспекти: чітко повинна прослідковуватись технологічна послідовність, матеріальні потоки не повинні перетинатись, транспортування основних продуктів здійснюється насосами або самопливом; апарати, які відносяться до габаритного і тяжкого обладнання розташовуються на першому поверсі; обладнання повинно бути розташуване так, щоб його легко можна обслуговувати. Приймаємо центральне розташування обладнання: обладнання не повинно заступати вікна, мати естетичний вигляд. При компонуванні особливу увагу приділяють зоні обслуговування: відстань між апаратами, а також між апаратом та стіною становить - 1 м, а між обладнанням і колоною не менше 500 мм. На першому поверсі апарати встановлюються на лапах або на відповідних фундаментах, - люки встановлюють зі сторони проходу, - вентилі – на рівні витягнутої руки; - кожен апарат прив'язується до осей будівлі, поперечних і повздовжніх; - розміщено обладнання таким чином, щоб після монтажу трубопроводів, арматури і ізоляції, було забезпечене зручне його обслуговування; - проходи не повинні загромаджуватися трубопроводами, арматурою і іншими деталями; - площадка для обслуговування апаратів, розміщених в один ряд, передбачається шириною не менше 1,5 м, відстань від площадки до кришки апарату – 0,8...1,0 м; - фронт обслуговування обладнання повинно бути срямоване до світла; - передбачена безпечність обслуговування обладнання, вільні проходи, простір, необхідний для розбору обладнання в період ремонту. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 110 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 3 БУДІВЕЛЬНІ РІШЕННЯ Будівлі - це споруди, які складаються з несучих конструкцій, що огороджуються, які утворюють наземні або підземні приміщення для розміщення устаткування. Будівля складається із взаємозалежних конструктивних елементів (фундаментів, цоколів, стін, каркасів, ригелів, об'ємних конструкцій, перегородок, перекриттів, підлог, дахів, покриттів, вікон, входів і інших допоміжних елементів), кожний з яких має своє призначення. За призначенням всі конструктивні елементи будинку, залежно від умов їхньої роботи в структурі споруди, при дії на них різних впливів і навантажень, діляться на несучі , ті, що огороджують або можуть виконувати ці дві функції одночасно. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 111 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Приклади несучих конструкцій будівлі - фундаменти, колони, балки й плити перекриття, балки й ферми покриття, що огороджують - перегородки, дах, вікна, двері й т.д. Фундамент - конструкція, розміщена під землею, приймає всю вагу конструкції. Будівля споруджена каркасно-панельного типу. Каркас - стрижнева несуча система, що відповідає за стійкість і потужність споруди. Для монтажу металевого каркасу прийнята – двотаврова металева колона. Колони - елементи конструкцій, які передають всю вагу конструкції на фундамент. Дах будівлі служить захистом від атмосферних опадів і підтримує в приміщенні необхідну температуру. Несучою конструкцією служать металеві двотаврові балки, що влаштовуються на колону. Як огороджувальні конструкції металокаркасу прийняті - сендвіч-панелі. Ворота використовуються для в'їзду та виїзду транспортних засобів, для зручності монтажу й демонтажу обладнання. Вибираємо двостулкові ворота розміром 3*3 м. Відділення бродіння й доброджування пивоварного заводу розміщене в одноповерховій будівлі, площею 12*24м, з кроком колон 6.0м і висотою поверху 6.5 м приміщення вентилюється за допомогою витяжної труби, якщо буде потрібна природна тяга, та підсилюється вентилятором. Підлога на відм. 0,000 м з керамічної плитки. Передбачаємо наявність службових майданчиків, східців для безпосереднього обслуговування устаткування, місць для поточного ремонту. Обслуговуючі майданчики виготовлені зі сталі (двотаврові балки, швелер, рифлена сталь). Для з'єднання між поверхами передбачені сходи, шириною маршу 1,05 м. Ширина сходів – 0,7...0,9 м, кут нахилу – 60 . Кількість сходинок у марші 5...16. Висота перил становить 1 м. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 112 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Передбачаємо проходи, наявність пожежних і аварійних сходів, аварійних виходів. Після вищевикладених вимог виконується остаточний варіант компонування устаткування. На ньому виконуємо прив'язку устаткування. Апарати циліндричної форми прив'язують до центру, для усіх інших апаратів прив'язка виконується до одного з кутів. Бродильне відділення: - Стеля -цементна, під водоемульсійну покраску; - Стіни -проста штукатурка цементним розчином, під водоемульсійну покраску; - Панелі h=2,1 м (оздоблення низу стін,перегородок,колон) -облицювання керамічною плиткою. Віконні блоки – металопластикові, двері вхідні металопластикові. У цеху повинно бути не менше двох виходів. У бродильному цеху, цеху доброджування, у відділенні розведення чистої культури дріжджів необхідно підтримувати постійну температуру, тому контур будівлі усередині приміщення повинен бути ізольований. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 113 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 4 ОХОРОНА ПРАЦІ Закон України «Про охорону праці» визначає основні положення щодо реалізації конституційного права працівників на охорону їх життя і здоров'я у процесі трудової діяльності, на належні, безпечні і здорові умови праці, регулює за участю відповідних органів державної влади відносини між роботодавцем і працівником з питань безпеки, гігієни праці та виробничого середовища і встановлює єдиний порядок організації охорони праці в Україні. Дія закону України «Про охорону праці» поширюється на всі підприємства від форм власності та видів їх діяльності, а також на всіх громадян, які працюють на цих підприємствах. Закон передбачає, що при укладанні трудового договору працівник має бути проінформований під розписку про умови праці, наявність на робочому місці, де він буде працювати, небезпечних та шкідливих виробничих факторів, та можливі наслідки їх впливу на здоров'я працівника та його права на пільги компенсації за роботу в таких умовах. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 114 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Управління охороною праці передбачає участь у цьому процесі майже всіх служб та підрозділів підприємства. Об’єктом управління є діяльність структурних підрозділів, яка спрямована на створення здорових і безпечних умов праці. Служба охорони праці повинна мати засоби впливу на виробничу діяльність підприємства, що передбачається Положенням про службу охорони праці. У кожному цеху та відділенні пивоварного заводу є конкретні правила та інструкції щодо охорони праці, техніки безпеки, санітарних вимог до промислових приміщень й обладнання, а також протипожежних заходів. Для створення безпечних умов праці всі частини обладнання, які рухаються, оснащують сітчастим або суцільним огородженням. Гарячі поверхні апаратів, трубопроводів і баків термоізолюють. Машини, транспортери й огородження повинні мати механічне та електричне блокування, бути заземленні, а також обладнанні сигналізацією, яка при пуску і зупинці машини автоматично приводиться у дію. На роботах із шкідливими небезпечними умовами праці, а також на роботах, пов'язаних із забрудненням або здійснюваних у несприятливих температурних умовах, працівникам видаються безкоштовно за встановленими нормами спеціальний одяг, спеціальне взуття та інші засоби індивідуального захисту, а також змиваючі та знешкоджуючі засоби. Власник зобов'язаний створити в кожному структурному підрозділі на робочому місці умови праці відповідно до вимог нормативних актів, а також забезпечити додержання прав працівників, гарантованих законодавством про охорону праці. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 115 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № Бродильне, лагерне та фільтраційне відділення повинні мати телефонний зв'язок та сигналізацію (звукову або світлову) зі суміжними за технологічним процесом відділеннями та поміж себе. Зброджування сусла здійснюється у закритих посудинах, які запобігають потраплянню диоксиду вуглецю у повітря робочої зони. Видалення повітря, яке відсмоктується з цих приміщень повинно здійснюватись з нижньої зони (біля підлоги) згідно з вимогам БНіП. Забір диоксиду вуглецю з ЦКБА повинен здійснюватись через стаціонарні трубопроводи, обладнанні зворотніми клапанами. Введення та знімання дріжджів повинно бути механізовано. Проведення технологічного процесу в ЦКБА повинно здійснюватися за наявності на устаткуванні манометрів та запобіжних пристроїв, що виключають можливість перевищення робочого тиску чи утворення вакууму. ЦКБА обов’язково оснащується пристосуваннями для механічного миття. Приєднання ЦКБА до повітряної магістралі має здійснюватись гнучким шлангом з накидною гайкою і лише на час подавання пива на фільтрацію. Застосування термометрів та інших приладів зі ртутним наповненням не допускається. На ЦКБА, збірниках фільтрованого пива повинен бути напис «ОБЕРЕЖНО! ВУГЛЕКИСЛИЙ ГАЗ» та попереджувальні знаки безпеки. Цехи бродіння і доброджування повинні мати кімнати обігріву, бути обладнані припливно-витяжною вентиляцією. В них повинні бути прилади для визначення концентрації диоксиду вуглецю та не менше двох шлангових протигазів і двох рятувальних поясів з мотузками. Згідно класифікації приміщень по вибухонебезпеці відділення належать до наступних категорій: - відділення бродіння та доброджування пива в ЦКБА- категорія «Д», клас «сире» згідно ПУЕ; - відділення чистої культури дріжджів – категорія «Д»; клас «нормальне» згідно ПУЕ; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 116 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - відділення приготування мийних та дезінфікуючих розчинів – категорія «Д», клас «вологе» згідно ПУЕ. Під час бродіння сусла утворюється значна кількість діоксиду вуглецю, який відводиться із відділення. Тому, окрім робочої вентиляції передбачається ще і аварійна вентиляція. Аварійна вентиляція блокується за допомогою газосигналізаторів, які обов’язково встановлюються в цих приміщеннях. Під час бродіння сусла вентиляція повинна працювати постійно. Пускова апаратура вентиляційних установок розміщується біля входу в бродильне відділення. Вхід у відділення осіб, не пов’язаних з роботою категорично забороняється. Визначення гігієнічної оцінки умов праці. Приміщення цеху повинно бути оснащене вентиляцією, газоаналізаторами і мати приміщення для обігріву працівників. 1. Загальні положення: - до роботи допускаються особи, що досягли 18-річного віку, пройшли медичний огляд, вступний та первинний інструктажі з охорони праці, а також спеціальне навчання; - робітник повинен знати і виконувати вимоги нормативних актів про охорону праці; - дотримуватися виробничої дисципліни; - дбайливо ставитися до устаткування, інструментів, пристроїв; - особисто вживати посильних заходів щодо усунення небезпечної виробничої ситуації; - палити дозволяється лише у спеціально відведених і обладнаних місцях; - утримувати в чистоті робоче місце; Щоб запобігти виникненню травмонебезпечних ситуацій: - не залишати працююче обладнання без нагляду та не допускати до роботи на ньому сторонніх осіб; - не виконувати роботи, що не входять у ваші обов’язки; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 117 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - працюйте тільки на справному устаткуванні, справними пристроями та інструментами; - додержуйтеся вимог особистої гігієни. Працівник має право відмовитися від дорученої йому роботи, якщо створилася виробнича ситуація небезпечна для життя чи здоров'я, або для людей, які його оточують і навколишнього середовища. Працівник повинен вивчити правила користування первинними засобами пожежогасіння та протипожежним інвентарем, знати місце їх розташування. За порушення вимог інструкції підприємства працівник притягається до відповідальності згідно із законодавством України. Вимоги безпеки перед початком роботи - надягніть передбачений нормами спецодяг; - ознайомтеся із зауваженнями та пропозиціями попередньої зміни щодо виникнення технічного стану устаткування по записах у змінному журналі; - увімкніть припливно-витяжну вентиляцію; - перевірте наявність і справність зв’язку із взаємопов’язаними за технологічним процесом виробничими дільницями; - огляньте площадки обслуговування, сходи.Підлога має бути неслизька, проходи до устаткування вільні; -візуально огляньте циліндро-конічний бродильний апарат і перевірте: - стан теплоізоляції устаткування; - герметичність підвідної апаратури; - наявність, справність та надійність кріплення манометрів та інших контрольно-вимірювальних приладів. Вимоги безпеки під час роботи - перед заповненням апарату переконайтеся у відсутності всередині нього сторонніх предметів і людей; - заповнення об’єму апарату проводиться до встановленої місткості; Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 118 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № - постійно слідкуйте за показами манометрів; не допускайте підвищення тиску вище дозволеного робочого, позначеного червоною рискою або стрілкою; - слідкуйте за правильним веденням технологічного процесу в апараті згідно інструкцій; - слідкуйте за веденням процесу доброджування сусла; - при необхідності виконання робіт всередині апарату дотримуйтеся вимог інструкції для оброблювачів технологічних ємкостей. Вимоги після закінчення роботи - упорядкуйте устаткування, приберіть робоче місце; - приберіть пристосування у відведене для них місце; - повідомте наступну зміну про всі недоліки та несправності, що мали місце під час роботи;ї - зробіть необхідний запис в журналі прийому здачі зміни. ВИСНОВКИ 1. Технологічні способи передбачено на основі аналізу та виборі способів бродіння і доброджування для виробництва пива свілого «Чумацький шлях» і пива напівтемного «Козацьке» у співвідношенні (80:20) % з використанням відповідної сировини згідно з рецептурами. 2. Передбачено використовувати для бродіння та доброджування суміщений спосіб - в циліндро-конічних бродильних апаратах. Такий спосіб використовується для інтенсифікації процесу бродіння, тобто його прискорення. Він дає можливість поєднати два роздільні способи: бродіння і добродження в одному апараті, великого об’єму і простій конструкції, високий ступінь автоматизації. Основною перевагою періодично-суміщеного способу є Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 119 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № швидкість дозрівання пива, скорочення тривалості процесу у два рази, тим самим збільшення потужності і прибутку заводу. 3. Для підвищення продуктивності обладнання і тим самим пришвидшення процесів бродіння у кваліфікаційній роботі запропоновано використання для розведення чистої культури дріжджів пропагатора. Культивування дріжджів проходить періодичним способом, що забезпечує підвищення продуктивності обладнання на 12...15% і зменшує можливість інфікування ЧКД. Передбачено використання нових штамів дріжджів, ферменти яких дозволяють здійснити перетворення ДМСО в ДМС і тим самим покращити якість пива. Використовують від 6 до 8 генерацій дріжджів, при цьому вони зберігають свої властивості і мають гарну флокуляційну здатність, що дозволяє частково освітлити молоде пиво під час доброджування. 4. Передбачена багатоступенева фільтрація пива: на сепараторі, намивному свічковому фільтрі з діатомітом, пресфільтрі для контрольної фільтрації. Також передбачено встановлення карбонізатора для насичення пива діоксидом вуглецю та форфасів для зберігання пива перед розливом. 5. В кваліфікаційній роботі приведено структуру і режими роботи підприємства, здійснено вибір й обґрунтування способів бродіння і доброджування сусла, дано характеристику проектованої продукції, сировини, основних та допоміжних матеріалів, провенено розрахунки технологічні, площ виробничих та складських приміщень, підібрано технологічне обладнання, схему метрологічного забезпечення технохімічного та мікробіологічного контролю, заходів з енерго- та ресурсозабезпечення, умови промсанітарії, безпечної праці робітників, інженерних систем, енергетичного господарства, охорони навколишнього середовища. 6. Результатом проекту є бродильне відділення пивзаводу потужністю 4 млн дал пива на рік з інтенсифікацією процесів бродіння і доброджуванн,яке Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 120 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № забезпечить роботою 105 чоловік. При середній рентабельності продукції 28,75% принесе щорічний прибуток 70 640 тис.грн. Що забезпечить повернення інвестицій в сумі 170 000 тис.грн. за 2,4 роки. Перелік посилань 1. ДСТУ 3139:2015 Пивоваріння, терміни та визначення понять [Чинний від 2019-05-01] Київ: Держспоживстандарт України, 2015. 14 с. 2. ДСТУ 3888:2015 Пиво. Загальні технічні умови. [Чинний від 2017- 01-01] Київ: Держспоживстандарт України, 2015. 17 с. 3. ДСТУ 4282:2018 Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні умови. [Чинний від 2019-03-01] Київ: Держспоживстандарт України, 2018. 14 с. 4. ДСТУ 4098.2-2002. Хміль ароматичний. Частина 2. Хміль ароматичний спресований. Технічні умови. [Чинний від 2003-01-01]. Київ: Держспоживстандарт України, 2017. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 121 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 5. ДСТУ-3769-98 Ячмінь. Технічні умови. [Чинний від 1998-07-01]. Київ: Держспоживстандарт України, 1998. 6. ДСТУ 4621:2006. Кислота молочна харчова. Загальні технічні умови. [Чинний від 2006-03-01]. Київ: Держспоживстандарт України, 2006. 7. ДСТУ 4817:2007. Діоксид вуглецю газоподібний і скраплений. Технічні умови. [Чинний від 2009-01-01].Київ: Держспоживстандарт України, 2009. 8. Державні санітарні норми і правила для підприємств, що виробляють солод, пиво та безалкогольні напої ДСанПіН 4.4.4.-152-2008. Документ z1411-07, чинний, поточна редакція — Редакція від 12.06.2011. 9. Державні санітарні норми та правила "Гігієнічні вимоги до води питної, призначеної для споживання людиною" (ДСанПіН 2.2.4-171-10) [Чинний від 2010-07-01]. 10. 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. 11. Закон України Про охорону праці. Документ 2694-ХІІ [Чинний, редакція від 19.08.2021] 12. Гандзюк М.П., Желібо Є.П., Халімовський М.О. Основи охорони праці: Підручник для студентів вищих навч. закладів. Київ: Каравела, 2003. 13. Гетун Г. В. Основи проектування промислових будівель: навч. посібник для студ. вищ. навч. закл. / Г. В. Гетун. Київ: Кондор, 2008. 14. Домарецький В.А. Технологія солоду та пива: Підручник. Київ: Фірма «ІНКОС», 2004. 15. Домарецький В.А. Технологія солоду та пива: Підручник. Київ: Фірма «Урожай» 1999 16. Колотуша П.В. Технологія виробництва пива. – К.:ІСДО,1995. 17. Колотуша П.В., Кошова В.М. Сировина для виробництва пива. – К.: УМК ВО, 1991. – 144 с. Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 122 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № 18. Купчик М.П., Гандзюк М.П., Степанець І.Ф., Вендичанський В.Н., Литвиненко А.М., Іваненко О.В. Основи охорони праці. К.: Основа, 2000. 19. Методические указания к выполнению строительной части дипломного проекта для студентов всех специальностей всех форм обучения /Сост. А.А. Домашевский . – К. : КТИПП, 1988. 20. Маринченко В.А., Суходол В.Ф., Метельев А.Е. Методические указания к выполнению дипломных работ для студентов специальности 1004 “Технология бродильных производств”. – К. : КТИПП, 1984. 21. Пєтухова О.М., Римаренко М.К. Аналіз та перспективи розвитку пивоварної галузі України Ефективна економіка № 10, 2019 22. Правила охорони праці для працівників виробництва солоду, пива та безалкогольних напоїв. Документ z0633-17 [ Чинний, поточна редакція — Прийняття від 18.04.2017] URL: htt s://z k n.r d .g v.u /l ws/sh w/z0633-17 23. Романова З.М. Дослідження пивних дріжджів, які застосовують при зброджуванні у ЦКБА/ З.М. Романова.В.Л. Прибильський, Ю. Дарменко Харчова промисловість, 2008. №6. 24. Розрахунок продуктів бродильних виробництв, лікеро-горільчаних та безалкогольних напоїв / М.М. Коробов, І.М. Ройтер, П.М. Мальцев та ін, - К.:Вища шк. , 1972. 25. Технологія солоду, пива та безалкогольних напоїв у задачах і прикладах: навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів / А. Є. Мелетьєв та ін. // за ред. А.Є.Мельтьєва. Київ: НУХТ, 2007. 26. Технохімічний контроль виробництва солоду, пива і безалкогольних напоїв: підручник / Мелетьєв А.Є. та ін. Вінниця: Нова Книга, 2007. 27.Технологическое проектирование солодовенных и пивобезалкогольних заводов / П.В.Колотуша, В.А.Домарецкий и др. – К.: Вища шк., 1987. 28. Насоси, технологічне обладнання. URL: htt s:// r mn s s. r / t l g/ l t n- m l s- f- ndustr l- um s/ v v rn / 29. Насос вакуумний. URL: Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 123 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. № htt s://sh l d. m.u /v kuumn n s s / r m shl nn j-v kuumn j-n s s/vrd-30 Свічкові кізельгурові фільтри URL:htt s://f ltr . m/ru/fks-20-100-sv hn -k z lgur v -f ltr -s-d z t 30. Сепаратори. URL: htt ://www.n -h l d. m.u / lf _l v l_s _s.htm 31.Пластинчасті теплообмінники. URL: htt s://t rm r m. m.u /uk/ r dukt?g l d= jwk l6 bhb w 2g vblrlg f4 6 g th8qt0 qshz qljjb r Арк КРБ24ЗТБВ24:00 000ПЗ . Зм. Кіл. Арк. №док Підпис Дата 124 Інв. № ориг. Підпись і дата Зам. інв. №