- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Е.Д. Рожнов, м.В. Обрезкова технология отрасли. Технологические расчеты в производстве пива
- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Е.Д. Рожнов, м.В. Обрезкова технология отрасли. Технологические расчеты в производстве пива
- •Содержание
- •Введение
- •1 Расчет расхода сырья, полупродуктов, вспомогательных материалов и отходов производства
- •1.1 Пример расчета сырья и полупродуктов
- •1.2 Расчет тары и вспомогательных материалов
- •2 Расчет площади складов
- •3 Расчет и подбор технологического оборудования
- •3.1 Оборудование для приемки зернопродуктов
- •3.2 Оборудование варочного цеха
- •3.2.1 Выбор варочного агрегата (варочного порядка)
- •3.3.2 Вспомогательное оборудование варочного цеха
- •3.2.3 Оборудование для хранения и подготовки
- •3.3 Оборудование для осветления и охлаждения сусла
- •3.4 Оборудование цеха брожения и дображивания
- •3.4.1 Оборудование при использовании классической схемы с раздельным проведением процессов брожения и дображивания
- •3.4.2 Оборудование при использовании ускоренного способа сбраживания в цкт
- •3.4.3 Оборудование дрожжевого отделения
- •3.5 Оборудование фильтрационного отделения
- •3.6 Оборудование цеха розлива
- •3.6.1 Розлив пива в бутылки
- •3.6.2 Розлив пива в кеги
- •4 Энергетические расчёты
- •4.1 Расход горячей воды
- •4.2 Расход холодной воды
- •4.3 Расход пара на технологические нужды
- •4.3.1 Расход пара в варочном цехе
- •4.3.2 Расход пара в отделении чкд
- •4.3.3 Расход пара в цехе розлива
- •4.4 Расход холода
- •4.4.1 Расход холода на охлаждение сусла в пластинчатом теплообменнике
- •4.4.2 Расход холода на отвод тепла, выделяемого при главном брожении
- •4.4.3 Расход холода на охлаждение молодого пива
- •4.4.4 Расход холода на отвод тепла, выделяющегося при дображивании
- •4.4.5 Расход холода на охлаждение пива перед фильтрацией
- •4.4.6 Расход холода на охлаждение пива перед карбонизацией
- •4.4.7 Расход холода на охлаждение воды для промывки дрожжей
- •4.4.8 Расход холода на охлаждение помещений
- •4.5 Расход сжатого воздуха
- •4.6 Расход диоксида углерода
- •4.7 Расход электроэнергии
4.7 Расход электроэнергии
Расчёт расхода электроэнергии на технологические нужды проводят на основании характеристики единиц оборудования – потребителей электроэнергии.
Из спецификации оборудования находят установленную мощность электродвигателей, а из технологических режимов – время работы в сутки отдельного оборудования.
1) Суточный расход электроэнергии на операцию, кВт×ч/сут:
|
(4.46) |
где А – установленная мощность электродвигателей, кВт;
τ1 – время работы электродвигателя в сутки, час.
2) Расход электроэнергии на операцию в год, кВт×ч/год:
|
(4.47) |
где РС – суточный расход электроэнергии, кВт×ч;
τ – количество дней работы в год соответствующего отделения.
3) Удельный расход электроэнергии на операцию, кВт×ч/дал:
|
(4.48) |
где – см. формулу 4.6.
Данные расчёта сводят таблицу. Суммируя расход электроэнергии по отдельным операциям, определяют суммарный суточный, годовой и удельный расход электроэнергии. Расход электроэнергии на освещение и прочие общезаводские нужды принимается равным 100 % технологического расхода. Расчёт электроэнергии для завода производительностью 4 млн дал пива в год представлен в таблице 4.13.
Таблица 4.13 – Сводные данные по расходу электроэнергии
Статья расхода и наименование оборудования |
Мощность электродвигателей, кВт |
Время работы в сутки, час |
Время работы в год, сутки |
Расход электроэнергии, кВт×ч |
||
в сутки |
в год |
на 1 дал |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Перемещение зерна от приёмного бункера к нории, ленточный транспортёр 4025-40, электродвигатель АО2-32-4 |
3,0 |
8 |
200 |
24 |
4800 |
0,0012 |
Подъём зернопродуктов, нория НЦТ-20, электродвигатель АО2-32-4 |
3,0 |
8 |
200 |
24 |
4800 |
0,0012 |
Продолжение таблицы 4.13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Взвешивание зерна по силосам, винтовой конвейер УШ2-4-3225, электродвигатель АО2-31-4УП |
2,2 |
8 |
200 |
17,6 |
3520 |
0,00088 |
Подъём зернопродуктов в варочный цех, нория НЦГ-10, электродвигатель АО2-22-6 |
1,1 |
4,5 |
323 |
4,95 |
1599 |
0,0004 |
распределение зернопродуктов по бункерам, винтовой конвейер УШ2-4-2520, электродвигатель 4А904УЗ |
2,2 |
4,5 |
323 |
2,48 |
800 |
0,0002 |
Полировка солода, солодополировочная машина РЗ-ВПС |
5,77 |
1,5×5,4=8,1 |
323 |
46,74 |
15,097 |
0,0038 |
Очистка ячменя, воздушноситовой сепаратор ЗСМ-5 |
1,1 |
8,1 |
323 |
8,9 |
2875 |
0,0007 |
Подъем очищенных зернопродуктов, нория НЦГ-5 (2 шт.), электродвигатель АО2-22-6 |
1,1×2= =2,2 |
8,1 |
323 |
17,8 |
5749 |
0,0014 |
дробление светлого солода, солододробилка (2 шт.) |
9,5×2= =19 |
8,1 |
323 |
154 |
49,710 |
0,0124 |
Продолжение таблицы 4.13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
дробление карамельного солода, солододробилка БДА-1М |
5,5 |
8,1 |
323 |
44,6 |
14,390 |
0,0036 |
дробление риса и ячменя, вальцовый станок ВМП |
10 |
8,1 |
323 |
81 |
26,163 |
0,0065 |
взвешивание зерна, весы Д-20 (3 шт.) |
0,6×3= =1,8 |
8,1 |
323 |
14,6 |
4709 |
0,0012 |
приготовление затора, заторный котёл ВКЗ-5 (2 шт.) |
7,5×2= =15 |
20 |
323 |
300 |
96,900 |
0,024 |
фильтрование затора, фильтрационный аппарат ВФЧ-5 (2 шт.) |
4,0×2= =8,0 |
6 |
323 |
48 |
15,504 |
0,0039 |
Кипячение сусла с хмелем, сусловарочный котёл ВКС-5 (2 шт.) |
7,5×2= =15 |
8,1 |
323 |
121,5 |
39,245 |
0,0098 |
Перекачивание затора, заторный насос ФГ-144/10,5 |
10 |
0,33×5,4=1,8 |
323 |
18 |
5814 |
0,0015 |
Возвращение мутного сусла, насос 1 ½ К (8/19) |
1,5×2= =3,0 |
0,17×5,4=0,92 |
323 |
2,8 |
904 |
0,00023 |
Перекачивание сусла на осветление, сусловой насос К 90/20 |
7,5 |
0,33×5,4=1,8 |
323 |
13,5 |
4361 |
0,0011 |
Продолжение таблицы 4.13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Перекачивание дробины, насос ФГ 144/10,5 |
10 |
0,25×5,4=1,35 |
323 |
13,5 |
4361 |
0,0011 |
Подача пива на фильтрование, насос плунжерный (4 шт.) |
1,4×4= =5,6 |
16 |
238 |
89,6 |
21,325 |
0,0053 |
осветление пива на сепараторе, сепаратор А1-ВПО (2 шт.) |
17×2= =34 |
16 |
238 |
544 |
129,472 |
0,032 |
фильтрация на диатомитовых фильтрах, фильтр РЗ-ВФД-50 |
20,6 |
16 |
238 |
329,6 |
78,445 |
0,0196 |
Фильтрация на обеспложивающих фильтрах, фильтр Ш4-ВФС=100 |
23,05 |
16 |
238 |
368,8 |
87,774 |
0,0219 |
Розлив пива в стеклянную бутылку, линия розлива Б2-ВРТ |
130 |
16 |
238 |
2080 |
495,040 |
495040/2320000=0,213 |
Розлив пива в ПЭТ-бутылки, линия АОЗТ «Ленпродмаш» |
36+1,1+1,5+0,55+13,65=52,8 |
16 |
238 |
844,8 |
201,062 |
201062 840000 =0,239 |
Розлив пива в кеги, «Трансомат 3/1» |
для бочкового розлива 13,5 |
16 |
238 |
216 |
51,408 |
51408 840000 =0,061 |
Продолжение таблицы 4.13
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
В среднем по розливу |
– |
– |
– |
– |
– |
0,213×0,58+0,239×0,21+0,061×0,021=0,186 |
ИТОГО: |
|
|
|
|
|
|
На технологические нужды |
|
|
|
5442 |
1,368,067 |
0,347 |
Общий расход |
|
|
|
10884 |
2,736,134 |
0,694 |
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Расход вспомогательных материалов в производстве пива
Таблица А.1 - Расход вспомогательных материалов в производстве пива
Операция |
Материал |
Ед. измерения |
Норма |
Приготовление затора (с применением 25 % несоложеного сырья) |
Ферментный препарат МЭК |
г/т |
40 |
Подкисление затора |
Кислота молочная пищевая |
кг/100 кг сырья |
0,08 |
Фильтрование пива |
Картон опорный Картон осветляющий Кизельгур |
г/дал |
1,4
0,8 25 |
Укупорка бутылок с пивом |
Кронен-пробка |
% к количеству бутылок готовой продукции |
104,5 |
Этикетировка готовой продукции |
Этикетки |
шт/дал для бутылок 0,5 дм3 шт/дал для бутылок 0,33 дм3 |
20,9
30,9 |
Этикетировка кеговой продукции |
Этикетки |
шт/гл |
2 |
Наклейка этикеток |
Декстрин |
г/дал |
5,5 |
Дезинфекция: – оборудования – помещений – территорий |
Известь хлорная |
кг/тыс. дал (кг/м2)/год (кг/м2)/год |
1,6 0,5 18,0 |
Приготовление антиформина |
Сода каустическая |
кг/тыс. дал |
1,7 |
Мойка стеклотары |
кг/млн бут |
1100 |
|
Приготовление раствора антиформина |
Сода кальцинированная техническая |
кг/тыс. дал |
3,6 |
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
Нормативы потерь стеклянных бутылок на пивоваренных заводах
Таблица Б.1 – Нормативы потерь стеклянных бутылок
Потери по операциям |
Значение |
Потери на складах посуды (% к количеству принятых бутылок плюс отпущенных, деленному на два) |
|
Хранение бутылок всех типов и вместимостей на пристанционных складах, базах предприятий, включая приемку, штабелирование, расштабелирование и отпуск: – в таре – в связках – в мешках, лотках и контейнерах |
0,06 0,3 0,2 |
Обработка бутылок типа Х в тарных целях, включая сортирование, бракераж, внутризаводское перемещение, выемку из ящиков и отпуск |
0,45 |
Потери в производстве (% к количеству принятых бутылок, поступивших в производство) |
|
Мойка бутылок типа Х (0,5 и 0,33 дм3), розлив, включая укупорку, оформление, укладку в ящики и передачу в цех готовой продукции |
2 |
Бутылочная пастеризация |
2 |
Предварительная мойка сильно загрязненных бутылок |
1,5 |
Потери в цехах готовой продукции (% к количеству принятых бутылок плюс отпущенных, деленному на два) |
|
Внутрискладская транспортировка, хранение и погрузка в автомашины или железнодорожные вагоны |
0,09 |
Упаковка в закрытые деревянные ящики |
0,04 |
Упаковка в картонные ящики |
0,015 |
Надбавки к нормативам потерь (% к количеству принятых бутылок, поступивших в производство) |
|
Механизированная укладка продукции в ящики на автоматах: – импортных – отечественных |
0,1 0,15 |
Механизированное пакетирование |
0,03 |
Склад готовой продукции на предприятиях Крайнего Севера и в районах, приравненных в нему |
0,004 |
ПРИЛОЖЕНИЕ В
Основные сорта пива и их характеристика
Таблица В.1 – Основные сорта пива и их характеристика
Сорт пива |
Расход зернопродуктов, % |
Экстрактивность начального сусла, % масс. |
Срок выдержки, сут |
Действительная степень сбраживания, % |
Относительная плотность сусла, d |
Норма горьких веществ (ГС), г/дал горячего сусла |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Столовое (светлое слабоалкогольное) |
Солод светлый 85 % Ячменная мука 15 % |
8,0 |
14 |
44,6 |
1,03180 |
0,60…0,75 |
Жигулевское (светлое) |
Солод светлый 85 % Ячменная мука 15 % (может применяться до 50 %) |
11,0 |
21 |
49,0 |
1,04420 |
0,68…0,85 |
Любительское (светлое) |
Солод светлый Пшеничная мука (разные количества) |
11,0 |
25 |
51,4 |
1,04420 |
0,60…0,75 |
Сенчу (светлое) |
Солод светлый 100 % |
11,0 |
26 |
50,5 |
1,04420 |
0,56…0,70 |
Бархатное (тёмное верхового брожения) |
Солод тёмный 70 % Солод карамельный 30 % |
12,0 |
3 |
43,5 |
1,04840 |
0,50…0,62 |
Донецкое (светлое) |
Солод светлый 82 % Мука ячменная 14,5 % Солод карамельный 3,5 % |
12,0 |
25 |
48,4 |
1,04840 |
0,99…1,24 |
Продолжение таблицы В.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Львовское (светлое) |
Солод светлый 89,5 % Рисовая сечка 10 % Солод карамельный светлый 0,5 % |
12,0 |
42 |
56,3 |
1,04840 |
0,99…1,24 |
Рижское (светлое) |
Солод светлый 64 % Рисовая сечка 18 % Сахар 18 % |
12,0 |
30 |
58,7 |
1,04840 |
0,99…1,24 |
Славянское (светлое) |
Солод светлый 83,2 % Мука рисовая 14 % Обезжиренная соевая мука 1 % Сахар 1.8 % |
12,0 |
30 |
54,8 |
1,04840 |
1,33…1,66 |
Московское (светлое) |
Солод светлый 80 % Рисовая мука 20 % |
13,0 |
42 |
52,0 |
1,05260 |
1,20…1,50 |
Роменское праздничное (темное) |
Солод светлый 84 % Солод темный 10 % Солод карамельный 10 % |
13,0 |
25 |
52,0 |
1,05260 |
0,79…0,99 |
Украинское (темное) |
Солод светлый 50 % Солод темный 40 % Солод карамельный 10 % |
13,0 |
30 |
47,5 |
1,05260 |
0,57…0,71 |
Алдара Алус (светлое) |
Солод светлый 84 % Мука рисовая 15 % Солод карамельный 1 % |
14,0 |
50 |
52,0 |
1,05685 |
1,00…1,25 |
Илгецием-салус (темное) |
Солод светлый 72 % Солод карамельный 17 % Солодовый экстракт 11 % |
14,0 |
42 |
44,0 |
1,05685 |
0,88…1,10 |
Продолжение таблицы В.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Казанское (светлое) |
Солод светлый 70 % Рисовая сечка 30 % |
14,0 |
60 |
53,5 |
1,05685 |
1,66…2,08 |
Киевское светлое |
Солод светлый 90 % Рисовая сечка 10 % |
14,0 |
60 |
55 |
1,05685 |
1,49…1,86 |
Легкое (темное) |
Солод светлый 54 % Солод карамельный 25 % Сахар 21 % |
14,0 |
16 |
28 |
1,05685 |
0,88…1,10 |
Мукачевское (светлое) |
Солод светлый 82 % Рисовая сечка 12 % Сахар 6 % |
14,0 |
55 |
55 |
1,05685 |
1,49…1,86 |
Одесское особое (светлое) |
Солод светлый 75 % Рисовая сечка 20 % Сахар 5 % |
14,0 |
60 |
60,5 |
1,05685 |
1,49…1,86 |
Мартовское (тёмное) |
Солод светлый 50 % Солод тёмный 40 % Солод карамельный 10 % |
14,5 |
30 |
50 |
1,05900 |
0,73…0,91 |
Полтавское (светлое) |
Солод светлый 76% Обезжиренная соевая мука 0,5 % |
14,5 |
45 |
55,5 |
1,05900 |
1,49…1,86 |
Самарское (светлое) |
Солод светлый 76 % Рисовая сечка 19 % Сахар 5 % |
14,5 |
60 |
59,5 |
1,05900 |
1,59…1,99 |
Двойное золотое (полутёмное) |
Солод светлый 81 % Мука рисовая 9,5 % Солод карамельный 9,5 % |
15,0 |
60 |
53,0 |
1,06115 |
1,49…1,86 |
Продолжение таблицы В.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Днепропетровское (тёмное) |
Солод светлый 50 % Солод тёмный 42 % Солод карамельный 8 % |
15,0 |
60 |
51,0 |
1,06115 |
0,76…0,95 |
Несвкое (светлое) |
Солод светлый 90 % Рисовая сечка 10 % |
15,0 |
60 |
51,0 |
1,06115 |
1,33…1,66 |
Подольское (светлое) |
Солод светлый 80 % Рисовая сечка 12 % Сахар 8 % |
15,0 |
55 |
57,0 |
1,06115 |
1,49…1,86 |
Черноморское (темное) |
Солод светлый и карамельный 76 % Рисовая сечка 18 % Сахар 6 % |
15,0 |
45 |
48,3-55,0 |
1,06115 |
0,76…0,95 |
Закарпатское (тёмное) |
Солод светлый 78 % Солод карамельный 22 % |
16,0 |
35 |
47,5 |
1,06545 |
0,79…0,99 |
Исетское (светлое) |
Солод светлый 70 % Рисовая сечка 15 % Сахар 15 % |
16,0 |
50 |
59,0 |
1,06545 |
1,66…2,08 |
Краматорское (тёмное) |
Солод светлый 79 % Солод карамельный 12 % Крупа кукурузная 19 % |
16,0 |
30 |
53,5 |
1,06545 |
0,99…1,24 |
Нижегородское (тёмное) |
Солод светлый 75 % Солод карамельный 10 % Крупа кукурузная или рисовая мука 10 % Сахар 5 % |
16,0 |
35 |
60,0 |
1,06545 |
1,16…1,45 |
Продолжение таблицы В.1
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Переясвлавское (светлое) |
Солод светлый 66 % Рисовая сечка 17,5 % Мед натуральный 16,5 % |
16,0 |
60 |
53,5 |
1,06545 |
1,66…2,08 |
Москворецкое (светлое) |
Солод светлый 80 % Мука рисовая 10 % Сахар 5 % |
17,0 |
90 |
55,5 |
1,06980 |
1,66…2,08 |
Останкинское (тёмное) |
Солод светлый 78 % Солод карамельный 22 % |
17,0 |
45 |
54,0 |
1,06980 |
0,73…0,91 |
Праздничное (светлое) |
Солод светлый 80 % Рисовая сечка 20 % |
17,0 |
90 |
61,0 |
1,06980 |
1,49…1,86 |
Юбилейное (светлое) |
Солод светлый 79 % Рисовая сечка 10 % Кукурузная мука 10 % Сахар 1 % |
17,0 |
72 |
61,0 |
1,06980 |
1,59…1,99 |
Наша марка (светлое) |
Солод светлый 80 % Рисовая сечка 20 % |
18,0 |
80 |
55,0 |
1,07415 |
1,39…1,74 |
Уральское (темное) |
Солод светлый 20 % Солод тёмный 36 % Рисовая сечка 17 % Сахар 18 % |
18,0 |
50 |
57,0 |
1,07415 |
1,33…1,66 |
Ленинградское (светлое) |
Солод светлый 90 % Рисовая сечка 10 % |
20,0 |
90 |
55,5 |
1,08300 |
1,49…1,86 |
Портер (темное) |
Солод тёмный 82 % Солод светлый 6 % Солод карамельный 12 % |
20,0 |
60 и 10 в бутылках |
46,0 |
1,08300 |
1,49…1,86 |
