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……………………………………………………………………….
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 | ||||
Дрожжи |
ГОСТ 20083 - 74 |
Микробиологические | ||
Наличие живых клеток продуцента |
Не допускается | |||
Общая бактериальная обсемененность |
Не более 150 тыс. клеток/1 т дрожжей | |||
Молочная кислота |
ГОСТ 490 – 2006 |
Органолептические показатели | ||
Внешний вид |
Прозрачная сиропообраз - ная жидкость | |||
Цвет |
Не интенсивнее светло-желтого | |||
Вкус |
Без запаха | |||
Запах |
Кислый или слабый характерный | |||
Физико – химические показатели | ||||
Тест на молочную кислоту |
Выдерживает испытания | |||
Массовая доля молочной кислоты |
Не менее 47,5% | |||
Массовая доля золы |
Не более 0,3% | |||
Массовая доля сульфатов |
Не более 0,25% |
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 | ||||
Молочная кислота |
ГОСТ 490 – 2006 |
Массовая доля хлоридов |
Не более 0,2% | |
Проба на редуцирующие вещества |
Выдерживает испытание | |||
Проба на легкообугливаемые вещества |
Выдерживает испытание | |||
Проба на лимонную, щавелевую, винную и фосфорные кислоты |
Выдерживает испытание | |||
Отходы производства | ||||
Дробина Брух Отработанные дрожжи Отработанные дрожжи + кизельгур |
Не нормируются |
2.4 Технологическая схема производства пива
Общая структурная схема процесса
приготовления пива, включающая полный
набор технологических
Остановимся подробнее на стадии брожения и дображения пива.
Брожение. Готовое сусло, аэрированное и обогащённое дрожжами, поступает в специальные ёмкости – цилиндро-конические танки (ЦКТ) для брожения и дображивания. В процессе брожения пивные дрожжи питаются сахарами, растворёнными в сусле, перерабатывают их в спирт и углекислый газ и при этом активно размножаются. Углекислый газ в производстве пива играет важную роль. Он подавляет окислительные реакции, которые приводят к ухудшению вкуса готового продукта и снижают сроки его хранения, т.е. по сути своей является природным консервантом. При брожении выделяется значительное количество тепла. Поэтому все ЦКТ снабжены охладительными рубашками, которые отводят тепло и понижают температуру до заданного значения. К концу процесса брожения питательных веществ в сусле остаётся всё меньше, дрожжи теряют свою активность и начинают оседать на дно танка в конус. После этого их легко удаляют. Продукт, получающийся после брожения, называют зелёным пивом. Основными целями процесса брожения являются получение спирта и насыщение готового пива углекислым газом. В зависимости от сорта пива, брожение занимает от 7 до 14 суток.
Дображивание. После брожения и удаления осевших дрожжей «зелёное» пиво охлаждается до температуры 0° – -2°С и перекачивается в другой ЦКТ, где окончательно формируется вкусовой профиль готового пива. В отличие от брожения, дображивание происходит в герметичной ёмкости. При этом набирается избыточное давление углекислого газа, который, как мы уже знаем, является природным консервантом для пива. Продукт, который получается после дображивания, называется не фильтрованное пиво. Это уже готовый продукт, его можно пить. После дображивания пиво из каждого ЦКТ проходит полный физико-химический контроль. И только если все параметры в норме, на ЦКТ выписывается паспорт на фильтрацию [9].
2.5 Контроль качества продукции
Микробиологический контроль
Программа мониторинга:
Для обеспечения должного уровня брожения очень важно, чтобы на заводе функционировала программа мониторинга по идентификации потенциальных угроз по микробиологии. Пожалуйста, изучите стандартную программу мониторинга, которая находится в открытом доступе на сайте OnTop.
Мойка дрожжей:
Мойка дрожжей детально рассматривается в документе по Лучшему Практическому Опыту по Менеджменту Дрожжей, находящемся на сайте OnTop.
Цель кислотной мойки – убить наиболее восприимчивые загрязняющие бактерии перед повторной задачей путем снижения pH дрожжевой суспензии (особенно Pediococcus и Lactobacillus). Однако, следует отметить, что кислотная мойка не рассматривается в качестве мер по лучшему практическому опыту, и ее следует применять только в случае, если дрожжи нельзя заменить новыми. В случаях, когда дрожжи подвергаются мойке, уровень задачи должен быть увеличен на 25% по сравнению со стандартной дозой для сусла. Частая и продолжительная кислотная мойка свидетельствует о микробиологической или системной проблеме контроля, которую следует проработать, для достижения требуемого уровня P90.
Производство пива, как, впрочем, любого пищевого продукта, требует жёсткого контроля. На ИПК существует несколько его видов. Строгий контроль не только за производством, но и за всем, что с ним связано и может каким-либо образом повлиять на качество продукции.
Самый основной – это физико-химический контроль параметров пива и упаковки. За него отвечают специалисты физико-химической лаборатории. Виды анализов и периодичность их проведения сведены в табл. 2.1.
Микробиологическая
Ведётся контроль по потерям. Например, в пивоваренном производстве потери не должны превышать 8 %. Существуют определённые нормы расхода сырья и вспомогательных материалов. Задача технолога – уменьшить затраты и расход при неизменном выходе, тем самым снизить потери, усовершенствовав технологический процесс.
Обязателен санитарный контроль помещений. Соблюдение требований санитарии создаёт благоприятные условия для производства [2].
Таблица 2.2-Физико-химический контроль параметров при производстве пива «Клинское»
Объект контроля |
Наименование анализа |
Периодичность |
1 |
2 |
3 |
Вода |
Жёсткость общая |
1 раз в неделю |
Жёсткость кальциевая | ||
Жёсткость магниевая | ||
Щёлочность | ||
Fe | ||
Варочный (каждая варка) |
Плотность сусла |
Ежедневно |
рН сусла |
Ежедневно | |
рН затора |
Ежедневно | |
Цвет |
Ежедневно | |
Горечь |
Ежедневно |
Продолжение таблицы 2.2
1 |
2 |
3 |
Сусло при смене силоса |
Аминный азот |
Ежедневно |
Полифенолы |
Ежедневно | |
Прозрачность |
Ежедневно | |
Тест на вирфлок |
По необходимости | |
Главное брожение (каждый танк перед расхолодкой), тепловое дображивание |
Диацетил |
До концентрации 110 мг/л |
рН |
Ежедневно | |
SO2 |
Выборочно | |
Танки стабилизации |
Плотность |
Ежедневно |
Цвет |
Ежедневно | |
Горечь |
Ежедневно | |
Алкоголь |
Ежедневно | |
Диацетил |
Ежедневно | |
Форфасы |
Определение мутности в пиве |
С каждого готового форфаса |
Определение кислорода в пиве |
С каждого готового форфаса, а также по требованию | |
Температурный режим форфасного отделения |
Раз в смену | |
Линия KHS |
Концентрация NaOH в моечной машине |
3 раза в смену |
Определение СО2 |
С каждого форфаса |
Продолжение таблицы 2.2
Температура щелочного раствора в моечной машине |
3 раза в смену | |
2 |
3 | |
Остаточная щёлочь в бутылке |
2 раза в смену | |
Содержание кислорода в пиве перед блоком разлива |
В начале смены | |
Определение воздуха в свободном пространстве бутылки |
Раз в 1-2 часа | |
Определение СО2 |
С каждого форфаса | |
Определение пены и пеностойкости, полнота налива |
С каждого форфаса | |
Определение стабильности пены |
С каждого форфаса | |
Определение мутности |
С каждого форфаса | |
Линия ПЭТ |
Параметры ПЭТ-бутылки (вес частей, толщина стенки, размеры) |
В течение смены, при перестройке линии |
Содержание кислорода в пиве перед блоком разлива |
В начале смены |
Окончание таблицы 2.2
Определение пены и пеностойкости, полнота налива |
С каждого форфаса | |
Определение мутности |
С каждого форфаса | |
Кеговый цех |
Чистота кег |
В течение смены |
2.6 Характеристика основного технологического оборудования в отделении брожения и дображивания пива
№ п/п |
Наименование оборудования |
Общий объем,гл |
Рабочий объем,гл |
Количество, шт. |
1. |
ЦКТ (цилиндрическо - конический танк) |
5600 |
4760 |
15 |
2. |
ЦКТ |
7000 |
5950 |
30 |
Станция мойки (СIP) Станция мойки (CIP)
| ||||
3. |
Танк для горячей щелочи (СВ1) |
160 |
169 |
1 |
4. |
Танк для холодной щелочи (СВ2) и кислоты (СВЗ) |
138 113 |
112 93 |
1 1 |
5. |
Танк для кислотного моющего средства (СВ4) |
269 |
235 |
1 |
6. |
Танк для оборотной воды (СВ5) |
113 |
93 |
1 |
7. |
Танк для свежей воды (СВ6) |
138 |
124 |
1 |
Трубопроводы
| ||||
8. |
Суслопровод (1,2,3,4) |
- |
- |
4 |
9. |
Пивопровод (1,2) |
- |
- |
2 |
10. |
Дрожжепровод для семенных дрожжей (1,2,3) |
- |
- |
3 |
11. |
Дрожжепровод для отработанных дрожжей (1,2,3) |
- |
- |
3 |
Газовые линии | ||||
12. |
Для подачи стерильного воздуха |
- |
- |
3 |
13. |
Для отвода СО2 |
- |
- |
3 |
14. |
Для отвода отработанного воздуха |
- |
- |
3 |