Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Октября 2013 в 18:23, курсовая работа
В курсовом проекте рассмотрено отделение брожения и дображивания пива «Клинское», представлены теоретические основы процесса приготовления и условия его осуществления, основное оборудование, используемое для производства пива, и проведен ряд расчетов – материальный, расчеты основного технологического оборудования на стадии брожения пива, а также тепловой расчет пластинчатого теплообменника.
В курсовом проекте предложено использовать в качестве добавки мяту и хмель, при этом достигается сокращение времени технологического процесса и повышение стойкости пены целевого продукта. Дополнительно рассмотрены вопросы охраны труда и окружающей среды.
Введение…………………………………………………………………………...4
1. Аналитический обзор литературы…………………………………………….7
1.1 Классификация пива………………………………………………………...7
1.2 Основное сырье…………………………………………………………….11
1.3 Биохимические и физико-химические процессы, протекающие при
сбраживании пивного сусла и дображивании пива………………………….18
1.4 Сведения об оборудовании в процессах брожения и дображивания пива……………………………………………………………………………...35
Заключение к аналитическому обзору литературы…………………………...38
2. Технологическая часть………………………………………………………..39
2.1 Рецептура пива «Клинское»………………………………………………...39
2.2 Химический состав и свойства пива «Клинское»…………………………40
2.3 Характеристика сырьевой базы……………………………………………..43
2.4 Технологическая схема производства пива………………………………..49
2.5 Контроль качества пива……………………………………………………..51
2.6 Характеристика основного технологического оборудования в отделении брожения и дображивания пива………………………………………………...56
3 Расчетная часть… ……………………………………………………………..58
3.1 Расчет основного сырья, количества отходов, исправимого брака, тары и вспомогательных материалов…………………………………………………...58
3.2 Расчет основного оборудования бродильного цеха……………………….68
3.3 Тепловой расчет пластинчатого теплообменника…………………………70
4 Охрана труда и техника безопасности……………………………………….72
Вывод……………………………………………………………………………..77
Литература……………………………………………………………………….
По месту размещения различают аппараты, устанавливаемые на улице и аппараты, устанавливаемые внутри помещения.
По степени контроля и управления процессом различают аппараты с ручным, полуавтоматизированным и полностью автоматизированным управлением [2].
Рисунок 1.1- Аппарат для дображивания:
1 - люк;
2 - кран;
3,5 - штуцеры для шпунт-аппарата;
4 - предохранительный клапан
Рисунок 1.2- Рычажный шпунт-аппарат: 1 - градуированная линейка-рычаг; 2 - груз; 3 - гнездо; 4 - рычажный клапан; 5 - манометр; 6 – полый корпус; 7 – конус.
Рисунок 1.3- Цилиндроконический бродильный аппарат:
1 - датчики температуры;
3- кран для отбора проб;
4 - штуцер для шпунт-аппарата;
5 - гидрозатвор
Заключение к аналитическому обзору литературы
В качестве оптимизации технологического процесса и улучшения качества конечного сбраживаемого продукта, предлагается использовать мяту и хмель. Способ обработки сырья включает смешивание перечной мяты и хмеля в соотношении 1:10 и экстрагирование полученной смеси жидким азотом с отделением мицеллы. Тописолнечник нарезают и сушат в поле сверхвысокочастотного излучения (СВЧ) до остаточной влажности около 20% при мощности поля СВЧ, обеспечивающей разогрев тописолнечника до температуры внутри кусочков 80—90°С, в течение не менее 1 часа. Смешивают тописолнечник и солод в соотношении по массе 1:(40—60) путем совместной загрузки в барабан криомельницы.
Пропитывают полученную смесь отделенной мицеллой с одновременным повышением давления в барабане до значения, соответствующего давлению насыщенных паров азота при температуре пропитки. Сбрасывают давление до атмосферного с одновременным замораживанием смеси, проводят ее криоизмельчение в среде выделившегося азота, смесь заливают питьевой водой и осахаривают с получением сусла. Благодаря предлагаемому изменению в рецептуре достигается сокращение времени технологического цикла и повышение стойкости пены целевого продукта.
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Рецептура пива «Клинское»
С учетом предлагаемого нововведения рецептура пива «Клинское» претерпевает незначительные изменения и ее можно представить следующим образом:
Солод ячменный светлый – 300 кг;
Рисовая сечка – 5 кг;
Ячменная крупа – 10 кг;
Хмель – 0,6 кг;
Вода – 1000 кг;
Дрожжи – 0,75 кг;
Молочная кислота – 0,3 кг;
Перечная
мята - 0,6 кг.
2.2 Химический состав и свойства
пива «Клинское»
Главные составные части пива - вода, спирт, СО2 и несброженный экстракт.
Содержание
спирта зависит от
Массовая
доля спирта у различных
Несброженный экстракт на 80 % состоит из углеводов, 70 % которых составляют декстрины. В небольшом количестве в пиве содержится глюкоза, фруктоза, мальтоза, мальтотриоза, пентозаны. Азотистые вещества (8-10 % экстракта) представлены высоко-, средне- и низкомолекулярными соединениями. Азотистые соединения влияют на пенистые и вкусовые достоинства пива, а также на его коллоидную стойкость. В среднем в пиве содержится 600-1100 мг/дм3 общего азота, 18-20 мг/дм3 коагулируемого и 80-120 мг/дм3 аминного азота. На 3-4 % экстракт пива состоит из минеральных веществ, которые представлены фосфатами, хлоридами, нитратами калия, магния, кальция и натрия.
Пиво содержит также 100-200 мг/дм3 полифенольных веществ, 15-35 мг/дм3 изогумулона. В пиве имеются витамины: В1, В2, В5, В6 и др.
Побочные продукты брожения пива представлены высшими спиртами (50-120 мг/дм3), альдегидами (5-25 мг/дм3), эфирами (20-70 мг/дм3). В пиве содержатся органические кислоты: лимонная, молочная, янтарная, яблочная и др. Большую роль в формировании вкуса и аромата играет диацетил, содержание которого колеблется в пределах 0,1-1,0 мг/дм3. По требованиям современного пивоварения содержание диацетила не должно превышать 0,1 мг/дм3.
Калорийность пива 400-800 ккал/дм3, что соизмеримо с калорийностью молока. Однако 60 % калорийности дает этиловый спирт. Экстракт пива легко усваивается организмом. Умеренное употребление пива оказывает благоприятное влияние на пищеварение и сердечно-сосудистую систему.
Цвет и прозрачность. Цвет пиву придают меланоидины и продукты окисления полифенолов - флобафены. Светлые сорта должны иметь светло-желтый цвет (0,4-1,5 ц.ед.), полутемные - желто-коричневый (1,6-3,5 ц.ед.), темные - темно-коричневый цвет (3,6 и более ц.ед.). Пиво должно быть прозрачным, с блеском.
Пенистость и стойкость пены. Густая и стойкая пена является признаком хорошего качества пива. Пена формируется из пузырьков СО2, окруженных пленками из поверхностно-активных веществ. К пенообразователям относятся альбумозы, пептоны, горькие вещества хмеля, меланоидины, а к пенозакрепителям - пектиновые и гумми-вещества. Отрицательно действуют на пену этиловый спирт и побочные продукты брожения, а также дубильные вещества солода. Высота пены должна быть не менее 30 мм, а ее стойкость - не менее 2 минут. При хорошем качестве сырья и правильном ведении технологического процесса получается пиво с хорошими пенистыми свойствами. В случае низкой пены можно использовать ее стабилизаторы. К ним относятся препараты Биофом, Спрэйгам, Келколоид и др., которые вносят в готовое пиво.
Все свойства пива определяются в процессе его дегустации. Органолептическая оценка пива осуществляется по двадцатипятибалльной шкале. Оцениваются прозрачность и цвет, вкус и хмелевая горечь, аромат и пенистые свойства.
Прозрачность с блеском
Цвет должен соответствовать типу пива. Если цвет находится на минимальном уровне, то пиво оценивается 3 баллами, на среднем уровне - 2 баллами, на максимально допустимом - 1 баллом.
Отличный аромат, чистый, свежий оценивают в 4 балла, хороший - 3 балла; аромат с посторонними оттенками - 2 балла; с выраженными посторонними тонами - 1 балл.
Вкус отличный, полный, гармоничный, чистый, соответствующий типу пива оценивают в 5 баллов; хороший, чистый, но не очень гармоничный - 4 балла; не очень чистый, слабовыраженный - 3 балла; пустой вкус и посторонние привкусы - 2 балла.
Хмелевая горечь мягкая, слаженная, соответствующая типу пива оценивается 5 баллами; не очень слаженная, грубоватая - 4 баллами; грубая, остающаяся или слабая - 3 баллами; нехмелевая, грубая - 2 баллами.
Максимальное количество баллов 5 получает бутылочное пиво с высотой пены не менее 40 мм и ее стойкостью не менее 4 минут. При высоте пены 30 мм и стойкости 3 минуты пиво оценивается 4 баллами, при 20 мм и 2 минутах - 3 баллами, при высоте 20 мм и стойкости менее 2 минут - 2 баллами (снимается с дегустации).
Общая оценка качества пива «Клинского»: отличное качество - 22-25 баллов; хорошее - 19-21 балл; удовлетворительное - 13-18 баллов; неудовлетворительное - 12 баллов и ниже [8].
2.3 Характеристика сырьевой базы
Таблица 2.1-Характеристика сырьевой базы
Наименование сырья, материалов, полуфабрикатов |
Нормативно – технический материал (НДТ) |
Показатели, обязательные для проверки | ||
Наименование |
Значение по НДТ | |||
1 |
2 |
3 |
4 | |
Используемое сырье | ||||
Солод светлый |
ГОСТ 29294 - 92 |
Влажность |
Не более 4,5 % | |
Цвет |
От светло желтого до желтого | |||
Запах |
Солодовый | |||
Вкус |
Солодовый, сладковатый | |||
Внешний вид |
Однородная зерновая масса, не содержащая плесневелых зерен и зерновых вредителей | |||
Проход через сито <2,2 мм |
Не более 3,0% | |||
Массовая доля сорной примеси |
Не допускается | |||
Массовая доля экстракта в сухом веществе солода тонкого и грубого помола |
Не менее 79% | |||
Разница массовых долей экстрактов в сухом веществе солода тонкого и грубого помола |
Не более 1,5% |
Продолжение таблицы 2.1
Наименование сырья, материалов, полуфабрикатов |
Нормативно – технический материал (НДТ) |
Показатели, обязательные для проверки | ||
Наименование |
Значение по НДТ | |||
1 |
2 |
3 |
4 | |
Используемое сырье | ||||
Солод светлый |
ГОСТ 29294 - 92 |
Массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода |
Не более 11,5% | |
Число Кольбаха |
39 – 41% | |||
Продолжительность осахаривания |
Не более 15 минут | |||
Цвет лабораторного сусла |
Не более 0,18 см3 раствора йода концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 воды | |||
Хмель ароматный |
ТУ 10 – 04 – 06 – 66 – 87 |
Цвет |
Оливковый до зеленого | |
Запах |
хмелевой | |||
Внешний вид |
Гранулы | |||
Массовая доля альфа – кислот, в пересчете на абсолютно сухое вещество |
Не менее 2,5% | |||
Диаметр гранул |
6 мм | |||
Длина гранул |
5 – 15 мм |
Продолжение таблицы 2.1
Наименование сырья, материалов, полуфабрикатов |
Нормативно – технический материал (НДТ) |
Показатели, обязательные для проверки | ||
Наименование |
Значение по НДТ | |||
1 |
2 |
3 |
4 | |
Используемое сырье | ||||
Вода |
ГОСТ 51232-98 |
Органолептические показатели | ||
Запах при 20 °С и при нагревании до 60°, баллы, не более |
2 | |||
Вкус и привкус при 20 °С, баллы, не более |
2 | |||
Цветность, градусы, не более |
20 | |||
Мутность по стандартной шкале, мг/дм3, не более |
1,5 | |||
Микробиологические показатели | ||||
Число микроорганизмов в 1 см3 воды, не более |
100 | |||
Число бактерий группы кишечных палочек в 1 дм3 воды (коли-индекс), не более
|
3 |
Продолжение таблицы 2.1
Наименование сырья, материалов, полуфабрикатов |
Нормативно – технический материал (НДТ) |
Показатели, обязательные для проверки | |||
Наименование |
Значение по НДТ | ||||
1 |
2 |
3 |
4 | ||
Используемое сырье | |||||
Вода |
ГОСТ 51323-98 |
Содержание химических веществ | |||
Водородный показатель, рН |
6,0-6,5 | ||||
Железо (Fe), мг/дм3, не более |
Не более 0,1 | ||||
Жесткость общая, моль/м3, не более |
2-4 | ||||
Марганец (Мn), мг/дм3, не более |
Не более 0,1 | ||||
Медь (Сu2+), мг/дм3, не более |
Не более 0,5 | ||||
Щелочность, мг/дм3 |
0,5-1,5 | ||||
Сульфаты (SO4--), мг/дм3, не более |
100-150 | ||||
Сухой остаток, мг/дм3 |
Не более 500 | ||||
Кальций, мг/дм3 |
2-4 | ||||
Магний, мг/дм3 |
Следы | ||||
Алюминий, мг/дм3 |
Не более 0,5 | ||||
Хлориды, мг/дм3 |
100-150 | ||||
Нитраты, мг/дм3 |
Не более 10 | ||||
Нитриты, мг/дм3 |
0 | ||||
Цинк, мг/дм3 |
Не более 5 | ||||
Сероводород, мг/дм3 |
Следы | ||||
Аммиак, мг/дм3 |
Следы | ||||
Свинец, мг/дм3 |
Не более 0,1 |