Система управления автоматизации процесса приготовления пива

О ходе главного брожения в производстве судят по изменению (убыли) содержания экстрактивных веществ в сбраживаемом сусле Количество их определяют один раз в сутки сахаромером. Видимая степень сбраживания для светлых сортов пива 59— 68%, для темных сортов — не выше 60%.

Перед передачей молодого пива на дображивание с поверхности пива, бродившего в открытых аппаратах, снимают деку, а в закрытых аппаратах деку не снимают, так как из-за почти полного отсутствия процессов окисления пены образуется значительно меньше, чем в открытых аппаратах, и она не темнеет.

По окончании главного брожения молодое пиво температурой не более 5 °С перекачивают в закрытые бродильные аппараты на дображивание и созревание, а осевшие дрожжи отбирают в приемный сборник для промывания и подготовки к использованию в следующем цикле главного брожения.

3.4Дображивание

Основной целью этой стадии производства является получение напитка с приятным вкусом, характерным специфическим ароматом и достаточным насыщением диоксидом углерода. Это достигается в результате протекания сложных физико-химических и биохимических процессов в молодом пиве при низкой температуре и избыточном давлении.

В цехе дображивания пиво находится несколько недель. Здесь оно приобретает свои товарные свойства. Полнота вкуса, ценообразование и стойкость его во многом зависят от условий, в которых оно дображивает и созревает. Нарушение нормальных условий, в основном температуры и бактериальной чистоты, приводит к порче пива. Поэтому помещение цеха должно быть чистым, сухим, с хорошей приточно-вытяжной вентиляцией. Стены, пол, потолок должны быть теплоизолированы, температура воздуха 0—2 °С.

3.5 Осветление

На дображивание поступает молодое пиво, которое содержит некоторое количество дрожжевых клеток и другие взвеси. При охлаждении до 0-2 °С в аппарате для дображиванпя происходит выделение тех веществ, которые в ходе главного брожения (при температуре 5-8 °С) были прочно связаны с раствором. В конце дображиванпя отработавшие дрожжи под влиянием избыточного давления и накопившегося СО2, оседают, увлекая за собой на дно аппарата различные взвеси. Пиво постепенно осветляется. Лучше всего осветляется пиво, когда температура всей его массы выровняется. В стадии дображиванпя полного осветления не происходит, но оставшаяся муть легко удаляется при последующем фильтровании или сепарировании. После дображивания и созревания для придания товарного вида и желаемой прозрачности пиво осветляют с помощью сепарирования или фильтрования. При этом из пива удаляют находящиеся во взвешенном состоянии дрожжевые клетки, белковые и полифенольные вещества, хмелевые смолы, соли тяжелых металлов и различные микроорганизмы.

3.6 Созревание

При созревании в результате окислительно-восстановительных реакций, протекающих под действием кислорода, исчезают показатели, которые обусловливают специфический букет молодого пива (привкус дрожжей, хмелевая горечь). Содержание диацетила для светлых сортов пива снижается на 40-50%, окислительно-восстановительный потенциал уменьшается до 10.

На вкус и аромат пива в значительной мере влияют диацетил, высшие спирты, сложные эфиры, альдегиды, сернистые соединения. На их образование и расщепление следует обращать внимание, так как в последние годы получают широкое распространение методы ускоренного сбраживания пива.

3.7 Фильтрация

Дpожжевое пиво не хpанится, уже чеpез час после того, как его налили в кpужку оно полностью меняет свой вкус. В геpметичнозакупоpенных металлических бочках (тех самых в котоpыхпpивозятpазливное пиво) такое пиво хpанится не более недели.

Поэтому пиво фильтруют. Оно становится пpозpачным и ясным, но существенно пpоигpывает во вкусе и в полезности. Такое пиво уже можно пpодавать в pозлив из бочек, так как оно может хpаниться в них до 1 месяца.

Сущность процесса фильтрования заключается в механическом (отсеивающем) и адсорбционном действии. Часто используют рамные фильтры со слоем диатомита, намываемым на пластины.

Опорные пластины не обладают фильтрующей способностью и служат только как основа для фильтрующего слоя диатомита.

Вначале на пластины наносят первый слой из крупнодисперсного диатомита, который на рамных фильтрах защищает поры картона от закупоривания частицами тонкодисперсного диатомита и твердой фазы пива.

Частицы мути из пива, такие как микроорганизмы и нерастворимые белки, в слой диатомита не проникают, а задерживаются на поверхности и образуют сильно сжимаемый непроницаемый осадой. В результате быстро растет фильтрационное сопротивление. Однако, если в поток пива вводить дополнительно диатомит, то образуется хорошо проницаемый слой из частиц диатомита и мути.

3.8 Пастеризация

Пиво поступает на блок розлива, проходя через проточный пастеризатор (пастеризация в потоке). В пастеризаторе пиво резко нагревается до 67-72°С, выдерживается при этой температуре около полминуты и сразу же резко охлаждается.

В непастеризованном пиве уже через несколько дней может произойти изменение вкуса из-за деятельности посторонних микроорганизмов.

Различают два способа пастеризации: проточный и туннельный. При проточной пастеризации пиво нагревается до розлива в бутылки. При туннельной нагреванию подвергаются уже запечатанные бутылки с пивом.

 

3.9 Розлив

После пастеризации пиво поступает в блок розлива. Пустые бутылки поступают в ящиках, вынимаются из них автоматом выемщиком, по ленте транспортера подаются в бутыломоечную машину, где проходят ряд последовательной выдержки в горячих моющих растворах, а затем промываются шприцами изнутри и снаружи. При этом удаляется старая этикетка и все загрязнения. В общей сложности, каждая бутылка находится в машине для мойки бутылок около 1 часа. Перед выходом из машины бутылка начисто ополаскивается водой для удаления остатков моющего раствора. Чистота бутылки проверяется лабораторией. После мойки пустые бутылки проверяются автоматом на наличие сколов, трещин и т.д., дефектные бутылки автоматически удаляются.

Бутылка подходит к блоку розлива, где медленно наполняется пивом (пустая бутылка предварительно заполняется углекислым газом и в ней создается давление равное давлению пива в трубе блока розлива, поэтому пиво из трубы стекает в бутылку не под напором, а под действием силы тяжести самостоятельно и плавно).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Выбор параметров контроля автоматизации

Схема приготовления пива представлена на рис1.

Объект производства включает в себя: вальцовую дробилку 1, весы 2, бункер 3, магнит уловитель 4,  заторный аппарат 5, заторный аппарат6, фильтрационный аппарат 7,сусловарочный аппарат 8, ячменоотдельтель 9,  сборник горячего сусла 10, тарельчатый сепаратор 11, теплообменник 12, бродильный чан 13, 14, танк 15, сепаратор-осветлитель 16, фильтр 17,  теплообменник 18, карбинецатор19, танк 20.

Система управления решает следующие основные задачи: обеспечение заданного состава пива; приготовление его в достаточном количестве для производства.

Система управления приготовления пива может быть реализована с помощью автоматизируемой системы управления технологическим процессом, состоящую из подсистем сбора и отображении информации, автоматического регулирования противоаварийных защит и блокировок.

Схемой управления предусмотрен контроль уровня подачи измельченного солода для отлеживания в бункере 3 контролируется с помощью мембранного датчика уровня 1.

Для смешивания дробленого солода с теплой водой и кипячении это смеси устанавливается датчик контроля температуры 2,3 на аппараты 5-6.

Предусмотрено регулирование уровней продуктов в бункерах 8, а также поддержание в заданных параметрах температуры 6, скорости 5 и давления 7 в основных точках процесса производства. В схеме управления приготовления пива предусмотрены дистанционные и местные режимы работы электродвигателей и аппаратов линии, для чего на пульте программно-технического комплекса и автоматического рабочего места технолога размещены кнопки и ключи выбора режима управления.

 

 

 

5 Выбор приборов и средств автоматизации

Датчики	Наименование. Погрешность	Диапазон измерения	Кол-во
1-2	Тип: прибор уровня.уровня мембранный СУМ-1 М У2 - предназначены для контроля уровня зерна и других аналогичных сыпучих продуктов в производственных емкостях. Устанавливается по месту.  Основная приведенная погрешность до +(-)0,075%	Диапазон измерения 1%	1
2-2 3-2 6-2	Прибор для измерения температуры Термопреобразователь ТП 119, в качестве чувствительного элемента используется платиновые напыленные чувствительные элементы.Предел допускаемых отклонений   +(-)[0,3+0,005(t)]	Диапазон измеряемых температур -20…+100.	3
5-2	Прибор измерения скорости «Тахометр типа ИО-10» предназначен для измерения частоты вращения в пределах 25—10 000 об/мин. Погрешность измерения прибором ±2% ог максимального	Диапазон измерения вращения в пределах 25—10 000 об/мин	1
4-2	Прибор для измерения уровня жидкости ДЕ-1. предназначены для контроля положения и уровня сыпучих и жидких технологических сред в резервуарах, а также для контроля положения подвижных элементов технологических объектов химической, нефтехимической, пищевой, сельскохозяйственной, медицинской и других отраслей промышленности. Пределы допускаемой основной приведенной погрешности - не более ±0,5; ±1; ±1,5 или ±2,5 % (по исполнениям)	Верхние пределы измерения: из ряда - 0,2; 0,4; 0,6; 1; 1,6; 2,5; 4; 6; 10; 16; 20; и 25 м	1
7-2	Прибор для измерения давления, установленный по месту.Метран 150. Основная приведенная погрешность до +(-)0,075%	Диапазон измеряемых давлений: минимальный 0-0,025 кПа Максимальный 0-68 МПа

 

Щит управления реализован по средствам ПЭВМ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В результате выполненной курсовой работы, разработана система автоматизации управления процессом  производства пива.

Система позволила упростить процесс производства пива, снизить трудозатраты и экономические издержки тем самым удалось повысить эффективность предприятия и качество реализуемой продукции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

 

1. Технологическое оборудование пищевой промышленности. (Под ред. Б.М. Азарова). - М.: Агропромиздат, 1988 - 463 с.
2. Технологии пищевых производств, Нечаев ATI. М. Высшая школа, 2001.
3. Машины и аппараты пищевых производств, том 1 и том 2(под ред Панфилова В.А.).-М.:»Высшая школа», 2001 - 1381 с.
4. Технология и оборудование пищевых производств (Под ред. Н.И. Назарова), - «Пищев. пром.» - М. 1977 - 352 с.