Автор работы: Пользователь скрыл имя, 18 Октября 2014 в 21:13, курсовая работа
Пиво - жаждоутоляющий пенистый напиток с приятной горечью и хмелевым ароматом. Пиво хорошо утоляет жажду, так как в нем содержатся минеральные вещества и углекислота. Углекислота расширяет капиллярные сосуды слизистой оболочки органов пищеварения, что способствует быстрому поступлению жидкости в кровь. Калорийность пива 1260-2090 кДж, т.е. 300-500 ккал.
Введение
Пиво - жаждоутоляющий пенистый напиток с приятной горечью и хмелевым ароматом. Пиво хорошо утоляет жажду, так как в нем содержатся минеральные вещества и углекислота. Углекислота расширяет капиллярные сосуды слизистой оболочки органов пищеварения, что способствует быстрому поступлению жидкости в кровь. Калорийность пива 1260-2090 кДж, т.е. 300-500 ккал. Количество килокалорий зависит от содержания алкоголя, экстрактивных веществ и углеводов. Пиво высокого качества практически не содержит сахарозы (свекловичный сахар) и фруктозы, которые оказывают нежелательное воздействие на организм. Пиво содержит небольшое количество белков и аминокислот. Содержание минеральных веществ колеблется в пределах 1-2 г/л. В пиве содержатся витамины группы В (В1-тиамин, В2-рибовлавин, РР-ниацин), что отличает пиво от других алкогольных напитков и позволяет причислить его к напиткам питания. В пиве также содержатся органические кислоты, которые освобождают энергию в пищевом тракте и влияют на кислото-щелочное равновесие, оказывает мочегонное, слабительное действие и представляет собой строительный материал для образования глюкозы и гликогена печени. От этих составляющих зависит качество пива.
Пивное охмеленное сусло получают из ячменного солода и другого сырья использованием различных технологических процессов и на различном оборудовании. При этом в любом случае необходимо обеспечить качество охмеленного сусла, экономию времени и затрат. Поэтому современные технологические исследования направлены на разработку и создание оборудования, конструкция которого обеспечивает проведение 10, 12 и более варок в сутки и получение высокого качества охмеленного сусла.
Давно известно, что процессы, идущие в варочном отделении, нельзя оптимизировать, совершенствуя лишь отдельные устройства, например, только мельницы для помола, заторный или фильтрационный аппараты. Конструкторы варочных отделений в последнее время вынуждены соответствующим образом настраивать и совершенствовать оборудование как единое целое. Таким образом, аппаратуру для транспортировки сырья, дробления зерна, смешивания помола с водой, затирания, фильтрационный чан и сусловарочный котел следует рассматривать как единую комплексную систему.
Для этого технологи вместе с конструкторами должны установить, как и где в технологической цепочке появляются узкие места, и искать решения по их устранению.
Большое значение в достижении поставленной задачи имеет способ автоматизации и управления технологическими процессами в варочном цехе.
Рабочие места операторов оснащаются мощными компьютерами с жесткими накопительными дисками и цветными мониторами, обеспечивающими всеобъемлющий охват параметров производства. С помощью заданной программы управления все процессы варочного цеха автоматически протекают в нужной последовательности, а пивовар только следит за работой всего цеха при помощи монитора и при необходимости может вмешаться.
В данной работе приводится описание технологической схемы производства пивного охмеленного сусла на оборудовании, производимом фирмой Huppmann., принцип работы и основные особенности технологии производства. Приводятся технические характеристики и габаритные размеры оборудования современной безразборной мойки и дезинфекции технологического оборудования.
1 Выбор и обоснование технологической схемы
1.1 Выбор и обоснование технологической схемы
Контроль количества засыпи осуществляется с помощью автоматических весов. Находят применение в основном две различные системы:
- опрокидывающиеся весы;
- весы
с открывающимся днищем, которые
выпускаются в механическом
Кроме этого, довольно распространены тензометрические весовые устройства для взвешивания пустых или наполненных емкостей. С их помощью можно взвешивать также целый бункер с помолом.
При затирании ферменты для расщепления веществ солода должны иметь возможность в них проникнуть. При увеличении степени измельчения площадь воздействия ферментов возрастает, в связи с чем улучшается расщепление веществ.
После окончания процесса затирания проводится процесс получения сусла, представляющий собой фильтрационный процесс, при котором оболочки (шелуха) - в зависимости от вида примененного материала.
В настоящее время стремятся получить: сухое мучнистое тело, которое при дроблении можно измельчить в любой степени, и как можно более влажные и эластичные оболочки.
Степень измельчения солода оказывает значительное влияния на объем и фильтрующую способность дробины.
На пивоваренных предприятиях чаще всего используют дробилки для сухого дробления. В них сухой солод измельчается между попарно расположенными вальцами. По числу вальцов различают дробилки двухвальцовые, четырехвальцовые, пяти- и шести вальцовые.
После вальцов предварительного дробления помол не должен содержать целых зерен. После вальцов для мякинных оболочек крупа, прилипшая к шелухе, должна быть размолота, а сама шелуха не должна получать сильных повреждений. Вальцы для крупки должны давать тонкую крупку, а не муку, так как она может препятствовать процессу фильтрования.
Сухие оболочки очень хрупкие и легко разрушаются при дроблении, но они нужны при фильтровании затора как материал для создания фильтрующего слоя. Этот процесс называется кондиционированием.
При кондиционированном сухом дроблении солод увлажняется за 1-2 минуты перед дроблением с помощью насыщенного пара или воды при температуре 30-35 0С. Увлажнение повышает влажность в оболочках.
Преимущества данного метода состоят в том, что оболочки становятся значительно эластичнее и лучше сохраняются, объем оболочек увеличивается на 10-20%, поэтому получается более рыхлый фильтрующий слой и достигается повышенная скорость фильтрования затора, возрастает выход и конечная степень сбраживания, быстрее достигается полнота осахаривания, определяемая по йодной пробе при затирании.
Недостатком является лишь некоторое повышение затрат на приобретение и обслуживание оборудования, в особенности это относится к необходимости более частой очистки дробилок.
Применяются также и молотковые дробилки, которые выпускаются следующих конструкций с горизонтально расположенным валом ротора, с вертикально расположенным валом ротора, то есть в виде дробилок с вертикальным ротором.
Дробилка мокрого помола состоит из корпуса солододробилки, над которым установлен бункер с коническим выпуском. В этом бункере осуществляется увлажнение солода.
Оборудование варочного отделения используется для производства охмеленного сусла. Оно размещается в отдельном специально предназначенном для этого корпусе.
Здание должно находиться вблизи котельной и бродильного отделения, чтобы подвод пара, воды и электроэнергии были как можно короче и не возникали осложнения при транспортировке охмеленного сусла на холодильные аппараты, а из них в бродильное отделение. Вблизи варочного отделения должно быть место для отвода пивной и хмелевой дробины. Канализация варочного отделения должна быть достаточных размеров и оборудована так, чтобы в канализацию не попадали грубые частицы пивной и хмелевой дробины, которые ухудшают качество сточных вод.
Варочные агрегаты могут быть двух -, четырех -, шестиаппаратными.
Агрегаты с двумя аппаратами изготовляют для небольших предприятий. Он состоит из заторно-фильтрационного чана и сусловарочного котла, одна и та же емкость наполняется дважды, но для разных целей. Заторно-фильтрационный чан служит для затирания и осахаривания затора, отделения сусла от дробины и последующего выщелачивания дробины горячей водой. Для последней операции в нем устанавливают фильтрационные сита. При затирании под фильтрационное дно проникают неосахаренные частицы дробленого солода, которые могут вызвать затруднения при осахаривании или снизить выход экстракта.
За 24 часа на нем можно получить только две варки, так что обслуживающий персонал используется нерационально.
Для больших заводов более пригодны агрегаты, состоящие из четырех посуд, так называемые парные варочные агрегаты. Они состоят из заторного чана для затирания затора и отварок, фильтрационного чана (без обогрева) для отделения сусла от дробины, сусловарочного котла для кипячения сусла с хмелем.
На больших пивоваренных заводах используется шестипосудные варочные агрегаты, состоящие из двух заторных котлов, двух фильтрационных чанов и двух сусловарочных котлов.
Стремление наиболее экономно использовать тепловую энергию, сэкономить место и снизить строительные и монтажные работы привело к конструкции блочных варочных агрегатов. Они состоят из цилиндрических или четырехгранных аппаратов. Блочные варочные агрегаты отличаются от классических варочных агрегатов изменениями в конструкции.
Четырехгранные аппараты, размещенные один над другим, занимают меньшую площадь. В фильтрационном чане все ножи разрыхлительного механизма движутся с одинаковой скоростью, и считается, что промывание пивной дробины происходит быстрее. Нагревательная система, расположенная в нижней части котла, обеспечивает повышение температуры на 3 °C в минуту.
В данном курсовом проекте был выбран четырехаппаратный варочный агрегат Huppman на 4 т. единовременной засыпи зернопродуктов.
Аппараты варочных агрегатов занимают помещения высотой до 14 метров и располагаются на двух этажах. На первом этаже располагаются дробилка, приводы и редуктора мешалок заторных и фильтрационного аппарата, все насосы и сборники горячего сусла и промывных вод, а также линия осветления и охлаждения сусла. На втором этаже на одном уровне непосредственно находится основное оборудование варочного цеха и емкости для задачи хмеля. Система CIP (безразборной мойки и дизенфекции оборудования) располагается непосредственно вблизи варочного цеха.
Контроль и управление всеми технологическими операциями автоматизированы и осуществляются с помощью программирующего устройства с центрального пульта управления.
Преимущества варочного агрегата фирмы Huppman можно назвать следующие:
Взвеси горячего сусла следует удалять, так как для дальнейшего производства пива они не только бесполезны, но и вредят качеству. Удаление взвесей горячего сусла осуществлялось раньше с помощью холодильной тарелки или отстойного чана, а сегодня большей частью с помощью вирпула, а иногда также центрифуги (сепаратора) или путем сепарирования.
Холодильная тарелка является “ класcическим ” аппаратом для удаления взвесей горячего сусла. В течение 0,5-2 часов, когда сусло находится в холодильной тарелке, взвеси осаждаются и тем лучше, чем тоньше уровень сусла в тарелке. Белковый отстой от холодильных тарелок содержит еще большое количество сусла, кроме того, эта часть сусла в значительной степени инфицирована. Поэтому белковый отстой после холодильных тарелок требует дополнительной обработки.
Работа с холодильной тарелкой требует больших трудозатрат, этот вид оборудования сейчас почти не применяют.
Отстойные чаны Б7-ВОБ, Б7-ВОВ, к варочным агрегатом предназначены для осаждения белковых веществ из пивного сусла в процессе его предварительного охлаждения до температуры 60-70 0 С и для аэрации сусла воздухом при заполнении чана.
В отличии от холодильной тарелки, отстойный чан имеет крышку, которая должна уменьшать опасность контаминации.
В большой степени для удаления взвесей горячего сусла применяют вирпул (гидроциклонный аппарат). Он представляет самый элегантный способ удаления взвесей горячего сусла и является наиболее экономичной альтернативой всем другим способам их удаления.
Вирпул – это вертикальная цилиндрическая емкость без встроенных элементов, в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально. Этим достигают в емкости закручивание потока, которое действует так, что взвеси в форме конуса осаждается в центре дна емкости.
Достоинством гидроциклонных аппаратов является стерильность процесса, так как сусло подается в аппарат и выходит из него при температуре 900 С.
Аэрация сусла при более высоких температурах приводит к его сильному окислению. Из-за окисления в сусле повышается цветность и появляется нехарактерная горечь. Однако наличие кислорода безусловно необходимо для размножения дрожжей. При анаэробных условиях размножение дрожжей тормозится и брожение протекает вяло. Этот недостаток устраняется путем оптимальной аэрации холодного сусла. Известно, что дрожжи для размножения нуждаются в кислороде. Отсутствие аэрации немедленно повлияет в негативную сторону на скорость брожения и размножения дрожжей.
Аэрация холодного сусла для снабжения дрожжей кислородом является единственным случаем во время всего производства пива, когда целенаправленно осуществляется подача кислорода. Этот кислород потребляется дрожжами за несколько часов и не вредит качеству сусла.