Поточная линия непрерывного производства водки производительностью 600 дал/ч

МИНИСТЕРСТВО  СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное  учреждение высшего пРофессионального образования

российский государственный аграрный университет – МСха

имени К.А. Тимирязева 
(ФГОУ ВПО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева)

 

 

Кафедра процессов и  аппаратов

перерабатывающих производств

 

 

 

Курсовая работа

по дисциплине «Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств».

Тема: «Поточная линия непрерывного производства водки производительностью 600 дал/ч»

Исполнитель: Ефимова Анна Валентиновна,401 гр.

Руководитель проекта: Андреев Владимир Константинович

 

 

 

 

Руководитель проекта (подпись)

 

Дата защиты:  8 декабря 2008 г.

 

Оценка:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва, 2008  
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное образовательное  учреждение высшего пРофессионального образования

российский государственный аграрный университет – МСха

имени К.А. Тимирязева 
(ФГОУ ВПО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева)

 

 

Кафедра процессов и аппаратов

перерабатывающих производств

ЗАДАНИЕ на курсовую работу

по дисциплине «Оборудование и автоматизация перерабатывающих производств».

 

 

Студентки технологического факультета, группа	Ефимовой Анны Валентиновны,401
Дата выдачи задания	15.09.2008 г.
Срок выполнения курсовой работы	02.12.2008 г.
Защита курсовой работы назначена на	08.12.2008 г.
Тема курсовой работы	Поточная линия непрерывного производства водки производительностью 600 дал/ч

 

 

Руководитель курсовой работы   Андреев В.К.

 

 

Студент     Ефимова А.В.

 

Оглавление

 

Введение

Необходимость создания данной поточной линии непрерывного производства водки вызвана следующими причинами:

1. Стремлением достичь высоких органолептических показателей водки за счет оригинального гомогенного смесителя, новых способов фильтрации и обработки сортировок
2. Создать  функционально завершенный комплекс, включающий в себя собственно купажную установку, оригинальное компактное фильтрующее устройство, механизм дозирования добавок и систему управления
3. Создать комплекс, который будет поставляться как конечный продукт, устанавливаемый на площадях заказчика в кратчайшие сроки при минимуме монтажных и пуско-наладочных работ.

Создание поточной линии непрерывного производства водки планируется осуществлять посредством сети INTERNET, путем сбора интересующей информации. Данная информация будет отражать цель создания линии.

Функцией главного инженера данной линии будет контроль за процессом  производства и его корректировка в случае необходимости. Планируется сделать линию полностью автоматизированной.

 

1.Описание продукции, которую предстоит произвести.

Водка

Согласно статье 2 Федерального закона от 22.11.1995 № 171-ФЗ «О государственном  регулировании производства и оборота этилового спирта, алкогольной и спиртосодержащей продукции» водкой является спиртной напиток, который произведен на основе этилового спирта, произведенного из пищевого сырья, и воды, с содержанием этилового спирта от 38 до 56 процентов объема готовой продукции.

А также в соответствии с ГОСТ Р 52190-2003 «Водки и ликероводочные изделия. Термины и определения» технологический процесс производства водки – процесс, включающий приготовление  исправленной воды, смешивание ректификованного спирта из пищевого сырья с исправленной водой, обработку водно-спиртового раствора активным углем или модифицированным крахмалом, его фильтрование, внесение ингредиентов, если они предусмотрены рецептурой, перемешивание, контрольное фильтрование, розлив в потребительскую тару и оформление готовой продукции.

Таким образом, в качестве основного сырья в процессе приготовления  водки должен использоваться этиловый спирт, а применение настоев спиртованных возможно в качестве ингредиентов при  приготовлении водок особых.

Водку изготавливают путем смешивания спирта и воды с последующей обработкой активным углем. Для приготовления водки в специальных резервуарах смешивают спирт и умягченную воду. Туда же вводят добавки (сахар, лимонную кислоту и др.) После этого смесь пропускают через колонки с активным углем, который сорбирует примеси и катализирует реакции окисления спирта с образованием эфиров, что способствует улучшению вкуса и аромата водки [1].

 

При проверки организаций, производящих водку, руководствуются:

• Инструкцией по приемке, хранению, отпуску, транспортированию и учету этилового спирта;
• Производственным технологическим регламентом на производство водок и ликероводочных изделий;
• ГОСТ Р 51355-99 Водки и водки особые. Общие технические условия. - настоящий стандарт распространяется на водки и особые водки, представляющие собой спиртные напитки, крепостью 40,0-45,0; 50,0 и 56,0 %, полученные обработкой специальным адсорбентом вводно-спиртового раствора, с добавлением ингредиентов или без них, с последующим фильтрованием.
• ГОСТ Р 51786-2001 Водка и спирт этиловый из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения подлинности - настоящий стандарт распространяется на водку и этиловый спирт из пищевого сырья и устанавливает газохроматографический метод определения их подлинности по содержанию токсичных микропримесей: сивушного масла (2-бутанола, 1-пентанола, 1-гексанола), кротональдегида, кетонов (ацетона и 2-бутанона), ароматических спиртов (бензилового и 2-фенилэтанола), ароматического альдегида (бензальдегида), этилового эфира, диэтилфталата, метилового спирта, сивушного масла (2-пропанола, 1-пропанола, изобутилового спирта, 1-бутанола, изоамилового спирта), уксусного альдегида, сложных эфиров (метилацетата, этилацетата) [2].
• ГОСТ 27907-88 "Водки для экспорта. Общие технические условия";
• ГОСТ 12545-81 "Водки и водки особые. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение"[5];
• ГОСТ 5363-93 "Водка. Правила приемки и методы анализа"[3].

В России и СССР традиционно  содержание спирта выражалось в градусах и обозначалось на этикетке цифрой с маленьким кружочком наверху: 40°, 45° и т.д. С научной точки зрения "гpaдyсом" крепости считается одна сотая (0,01) часть безводного (100%) спирта. Однако в 70-е годы по образцу некоторых западных стран у нас начали обозначать крепость водки в процентах. Вряд ли в этом есть особый смысл, поскольку нигде не указывается, от чего исчисляется этот процент - от веса или от объема. В нашей стране был отработан четкий порядок обозначения содержания алкоголя в напитке: при исчислении весовых процентов обозначалось количество градусов - 40°, 35° и т.д., при исчислении объемных на этикетках значилось: "крепость 18-20% об." или "спирт 16% об." На некоторых этикетках крепких алкогольных напитков в настоящее время можно встретить двойное обозначение крепости водки и виски, например: "Московская особая водка 40% об. (70' Br.Proof)", "Scotch whisky 40 % Vol (70' Br.Proof)". Это вызвано тем, что на Западе сложилась традиция не учитывать факта концентрации (сжатия) спирта и исчислять крепость алкогольных напитков на основе вносимых в купаж компонентов, а не исходить из реальной его оценки [4].

 

Рецептура

В настоящее время  отечественные ликерно-водочные заводы вырабатывают следующие виды водок: Старорусская, Русская, Посольская, Пшеничная  крепостью 40 % об., Сибирская крепостью 45 % об. В небольшом количестве выпускают волки Московская особая и Столичная крепостью 40 % об., Столовая крепостью 50 % об. и Крепкая крепостью 56 % об.

Кроме того, отдельные  заводы выпускают Украинскую горилку, а также водки Кристалл Дзидрайс и Виру-Валге.

Качество водок определяется аналитическими и органолептическими показателями. К аналитическим показателям относятся: содержание спирта, органических примесей, щелочность. Органолептические показатели характеризуют прозрачность водок, их аромат и вкус.

По содержанию этилового  спирта и примесей водка должна удовлетворять  ряду определенных требований. Водку  выпускают крепостью 40, 45, 50 и 56 % об. Отклонения от этой крепости не должны превышать для отдельной бутылки ±0,2% об., а в средней пробе из 20 бутылок ±0,1 % об.

В соответствии с рецептурой выпускаемых водок в сортировку вносит небольшое количество ингредиентов: сахар, мед, лимонную кислоту, питьевую соду (гидрокарбонат натрия), перманганат  калия,; сухое молоко, уксусную кислоту. Так, на 1000 дал сортировки водки. Столичная добавляют 20 кг рафинированного сахара-песка, в сортировку водки Экстра - 25 кг рафинированного сахара-песка и от 1 до 10 г КMnО4.

В сортировку водки Посольская вводят сухое обезжиренное молоко в  количестве 6,2 кг на каждые 1000 дал [1].

 

Технология производства водки

Включает в себя следующие  основные этапы:

• Приготовление сортировки

Известны два основных способа получения сортировок. Наиболее распространенным является периодический (иногда его называют прерывистый) способ, характеризующийся следующими очевидными достоинствами:

1. простота технологического оборудования;
2. перемешивание до необходимой однородности не лимитировано по времени;
3. нет необходимости в поддержании стабильной объемной скорости и соотношения потоков;
4. измерение характеристик полученной сортировки и вычисление ее крепости может выполняться после осуществления процесса смешения, причем достаточно простыми средствами измерений.

Наряду с перечисленными достоинствами периодическому способу  свойственны хорошо известные специалистам недостатки:

1. уже указанная выше необходимость последовательной доводки крепости смеси до необходимого значения (даже квалифицированные операторы купажа выполняют по 5-6 операций);
2. наличие громоздкого парка емкостного оборудования для промежуточного хранения получаемой сортировки;
3. значительное время на подготовку к выпуску другой продукции.

Все больше  производителей отдают предпочтение непрерывному способу (НП) получения водно-спиртовой смеси с присущими ему существенными преимуществами:

1. (НП) является гораздо более производительным и менее инерционным;
2. позволяет объединить в единый технологический процесс купажирование и фильтрацию с обеспечением высокой стабильности потока жидкости через фильтры, что значительно улучшает качество фильтрации и снижает расход фильтров;
3. не требует наличия значительных по площади производственных помещений с купажными емкостями;
4. существенно менее пожароопасен, поскольку перекачка спиртосодержащих жидкостей полностью происходит в герметичных и заполненных трубопроводах;
5. герметичность процесса позволяет снизить безвозвратные потери спирта;
6. позволяет оперативно менять сортамент, затрачивая меньшее время на подготовку к новому производственному циклу
• Фильтрация

Угольная фильтрация сортировки заключается в ее пропускании через одну или несколько последовательно или параллельно соединенных угольных колонн с определенной скоростью. Скорость подачи сортировок на угольные фильтрационные батареи зависит от сорта водки и исходного качества активного угля. Температура сортировки, поступающей на угольные колонны, поддерживается теплообменником в соответствие с заданными параметрами технологического процесса. Оптимальная скорость фильтрации - один из факторов, влияющих на качество готовой водки. Если сортировка проходит через фильтр слишком быстро, уголь не успевает адсорбировать из водно-спиртовой смеси все нежелательные примеси. Если же фильтрация идет слишком медленно, уголь начинает работать в обратную сторону, отдавая сивушные масла в раствор. Исходя из этого, время контакта с углем должно быть строго определенным, т.е. скорость фильтрации должна быть оптимальной - около 40 декалитров в час. Желательно, чтобы водка через угольный фильтр шла самотеком, без насосов.

Критерием качества обработки  сортировок активным углем служит комплекс показателей, определяющим из которых является разность в дегустационной оценке сортировки до и после фильтрационной обработке на угольной колонне[16].

• Купажирование

В водочном производстве используются свыше 100 видов ингредиентов и различных добавок, которые придают напитку разнообразные вкусовые оттенки и выстраивают его индивидуальность. Подготовка сырья характеризуется большим числом технологических операций, таких как: сортировка, измельчение, приготовление вводно-спиртовых растворов, экстракция, настаивание, фильтрация, хранение и т.д.