Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 5

1.1 Выбор и обоснование технологии производства 5

1.2 Физико-химические, биохимические и микробиологические основы производства 6

1.2.1. Процессы при затирании 6

1.2.2 Процессы, протекающие при фильтровании затора 11

1.2.3 Процессы при кипячении сусла с хмелем 12

1.2.4 Процессы при осветлении и охлаждении сусла 14

1.2.5. Процессы, протекающие при брожении сусла, дображивании и созревании пива 15

1.3 Организация работы производства 17

1.4 Сырье, полуфабрикаты и готовая продукция, стандартизация и сертификация 18

1.4.1 Солод 18

1.4.2 Хмель 19

1.4.3 Вода 20

1.4.4 Дрожжи 22

1.4.5 Готовое пиво 22

1.5 Фильтрование готового пива 24

2. РАСЧЕТ МАТЕРИАЛЬНОГО БАЛАНСА 31

2.1 Расчет материального баланса производства пива «Темное» 31

2.2 Расчет материального баланса производства пива «Золотистое» 37

2.3 Расчет материального баланса пива «Светлое с добавлением риса» 42

3. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА «СВЕТЛОЕ» 49

4. ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ И РАСЧЕТЫ ОБОРУДОВАНИЯ 53

4.1 Техническое описание и принцип работы 53

4.1.1 Роль оборудования (участка, производственного этапа) в общем технологическом процессе 53

4.1.2 Техническая характеристика линии 54

4.1.3 Эксплуатация машины описание работы фильтр-пресса «Shenk» 54

4.2. Расчетная часть 58

4.2.1 Кинематический и силовой расчет привода шнека 58

4.2.2 Расчет шнека отводящего диатомит 60

4.2.3 Расчет диатомитового фильтра 61

5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 65

5.1 Маркетинговое исследование 65

5.2 Экономический расчет 67

Таблица 29 70

Таблица 30 70

Таблица 31 71

6. АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 78

6.1 Общие требования 78

6.1.1 Потребности пищевой промышленности в автоматизации 78

6.1.2 Автоматизированные и автоматические системы 80

6.1.3 Виды информации 81

6.2 Описание системы управления технологическим процессом 83

6.2.1 Постановка задачи управления технологическим объектом 83

6.2.2 Назначение и общая характеристика системы управления техническим объектом 84

6.2.3 Элементная база системы управления 85

6.2.4 Описание технологической схемы производства пива 89

7. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 92

7.1 Характеристика района размещения предприятия 92

7.2 Климатическая и эколого-географическая характеристика района размещения предприятия 92

7.3 Виды и источники загрязнений при производстве пива 93

7.4. Характеристика и утилизация образующихся отходов 94

8.1 Опасные и вредные производственные факторы в процессе производства пива 99

8.2 Характеристика веществ по токсичности 99

8.3 Безопасное ведение технологического процесса 100

8.4 Системы защиты 101

8.5 Герметизация оборудования, проверка на герметичность 104

8.6 Пожарная безопасность 105

8.7 Средства тушения пожаров 107

9 Архитектурно-строительная часть 111

9.1 Общая часть 111

9.2 Объемно-планировочное решение 111

9.3 Конструктивное решение 113

9.4 Отделочные работы 115

9.5 Генеральный план проекта 116

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 118

Введение

Один из важнейших секторов пищевой отрасли – пивобезалкогольная промышленность.

На российских предприятиях пивобезалкогольной промышленности производят солод, пиво, безалкогольные напитки, квас, разливают минеральные воды.

Производство пива зародилось несколько тысячелетий назад. Однако хмель в пивоварении стали применять только в 9 веке. В то же время в Сибири начали готовить охмеленное пиво, которое затем производили в Киевской и Новгородской Руси.

Углубление экономической реформы в России привело к развитию малого предпринимательства. Появились мини-солодовни, мини-пивзаводы, стали выпускать линии фасования жидкостей малой производительности.

До недавнего времени развитие российской пивоваренной отрасли пищевой промышленности осуществлялось исключительно благодаря строительству крупных и средних предприятий, либо реконструкции существующих производств, направленной не только на их расширение, но и на интенсификацию за счет совершенствования технологии и технического перевооружения.

В последние годы в условиях реформирования экономики наметилась, и все более заметно проявляется еще одна тенденция в развитии российской пивоиндустрии – возрождение небольших пивоварен осуществляется на качественно новом уровне: в виде пивоваренных мини-заводов, оснащенных совершенным технологическим оборудованием, автоматизированным, а зачастую и компьютеризованным.

Расширение сети малых пивоварен позволит обеспечить бесперебойное снабжение свежим, высококачественным пивом населения отдельных городских микрорайонов, жителей небольших населенных пунктов.

Продукцию мини-пивоварен обычно отличает повышенное качество. В основном, это оригинальные, элитные сорта пива с превосходными органолептическими свойствами и, что весьма существенно, не содержащие стабилизирующих добавок, консервантов и пр.

Развитие малых пивоварен способствует приближение переработки зернового сырья к местам его производства, уменьшению потерь в ходе доставки и технологической обработки сырья, сокращению расходов на транспортировку как сырья, так и выпускаемой продукции.

В настоящее время отечественными и зарубежными фирмами выпускается большое количество разнообразных мини-пивоварен. Одни из них типовые, а другие разрабатываются индивидуально на основе типового технологического оборудования, с учетом реальных условий и требований заказчика. Однако по организации производства и технологическому оснащению мини-пивоварен во многом идентичны: они имеют сходные аппаратурно-технологические схемы и практически одинаковый состав технологического оборудования. Различаются они главным образом компоновкой оборудования, особенностями его конструктивного устройства, дизайном, качеством изготовления аппаратуры, уровнем автоматизации и наличием компьютеризированного оборудования.

1. Литературный обзор

1.1 Выбор и обоснование технологии производства

Традиционно в приготовлении пива используют 5 способов приготовления затора: настойный, с одной отваркой, с двумя отварками, с тремя отварками, с кипячением всей густой части затора. Указанные способы используются исходя из конкретных условий завода и с учетом качественных показателей солода. Так, например, затирание с двумя отварками проводят при переработке солода невысокой растворимости, а затирание с тремя отварками применяется преимущественно в темном пивоварении.

При использовании солода с высокой экстрактивностью, как правило, применяют либо одноотварочный способ, либо настойный. Преимуществом одноотварочного способа затирания по сравнению с настойным является более высокий выход экстракта. Но настойный способ затирания предпочтительнее в силу своей простоты и более высокой экономической эффективности. Кроме того, при настойном способе в заторе до фильтрования лучше сохраняются амилолитические и протеолитические ферменты, в сусле больше содержится аминокислот и мальтозы. Такое сусло содержит меньше декстринов и поэтому быстрее сбраживается.

Так как в данном проекте предусмотрено производство «живого» пива с высокими органолептическими показателями из качественного солода с высокой экстрактивностью (применение несоложенного сырья не предусматривается рецептурой), то настойный способ затирания вполне подходит для получения затора с заданными показателями.

Современные способы осветления сусла перед подачей его на брожение предусматривают использование гидроциклонного аппарата. Гидроциклоны имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционно использовавшимися отстойными аппаратами и сепараторами: просты по конструкции, легки в обслуживании, осветление сусла происходит быстрее и полнее, снижаются потери сухих веществ на 0,3%. Неэффективно применение гидроциклонного оборудования только при грубом помоле хмеля и плохом качестве солода.

Брожение и дображивание пива происходит в одном аппарате ЦКБА (цилиндрическо-конический аппарат). В процессе брожения в ЦКБА благодаря большому единичному объему аппарата, совмещению главного брожения и дображивания в одном сосуде, использованию повышенных температуры брожения и объема посевных дрожжей продолжительность процесса сокращается примерно в два раза. Способ ускоренного брожения в ЦКБА продолжается в течении 14 суток вместо положенных 28 при обычном периодическом способе брожения.

После дображивания (выдержки) пиво поступает на фильтрование в диатомитовый фильтр – пресс, предназначенный для отделения от пива дрожжевой взвеси и хлопьевидных осадков. Пиво, проходя через слои специального картона с намывным порошком кизельгура, а затем только через картон, осветляется наиболее эффективно и полно.

После фильтрования пиво сразу же разливается либо в кеги, либо в стеклянные бутылки и поступает на реализацию, то есть пиво не проходит такой дополнительной обработки как пастеризация. Это предусмотрено для сохранения истинного, «живого» вкуса пива.

Для сбраживания пивного сусла используются дрожжи низового брожения. Дрожжи верхового брожения, как правило, применяют при производстве темного пива и для некоторых сортов светлого пива. Традиционно в нашей стране на пивоваренных заводах используют низовое брожение, позволяющее обогатить пиво углекислым газом. Кроме того, низовые дрожжи, оседая в конце процесса брожения на дне бродильного аппарата, находятся в более стерильных условиях, чем дрожжи верховые, скапливающиеся в виде пены. Это позволяет использовать низовые дрожжи до восьми и более регенераций.