Z775 Баркова НВ Технология отрасли
.pdf9. Показатели сырья, используемого для производства водки. Показатели спирта и воды. Физико-химические показатели водки.
10.Схемы приготовления водки. Периодические и непрерывные автоматизированные линии приготовления водки.
11.Фильтрация сортировок на песочных и угольных фильтрах.
12.Схема получения бренди. Характеристика плодово-ягод- ного сырья.
13.Схема получения коньячных спиртов. Характеристика ви-
нограда.
14.Схемы получения кальвадоса. Характеристика сырья для производства кальвадоса.
15.Схема получения виски. Характеристика сырья для производства виски.
16.Процессы, протекающие при выдержке винных, зерновых и коньячных спиртов в дубовых бочках.
17.Технохимический и микробиологический контроль ликероводочного производства.
18.Мойка и дезинфекция оборудования при производстве ликероводочных изделий.
Ниже приведены номера вариантов и контрольных вопросов для выполнения контрольной работы № 1 студентами 4-го курса сокращенной формы обучения (табл. 4)
|
|
|
Таблица 4 |
Сумма двух по- |
Контрольные во- |
Сумма двух по- |
Контрольные во- |
следних цифр |
просы |
следних цифр |
просы |
шифра |
|
шифра |
|
1 |
1; 22; задача |
10 |
10; 17; задача |
2 |
2; 23; задача |
11 |
11; 25; задача |
3 |
3; 20; задача |
12 |
12; 21; задача |
4 |
4; 21; задача |
13 |
13; 22; задача |
5 |
5; 13; задача |
14 |
14; 26; задача |
6 |
6; 14; задача |
15 |
15; 3; задача |
7 |
7; 1; задача |
16 |
1; 24; задача |
8 |
8; 2; задача |
17 |
7; 25; задача |
9 |
9; 15; задача |
18 |
5; 19; задача |
Вопросы к контрольной работе № 1
Тема: Производство спирта из зернового сырья и мелассы
1. Принципиально-технологическая схема производства спирта из зернового сырья. Химический состав зерна.
11
2.Схемы водно-тепловой обработки сырья (разваривание цельного зерна, разваривание измельченного зерна под давлением, механи- ко-ферментативная обработка зерна).
3.Микроорганизмы – продуценты ферментов. Схемы получения микробных ферментных препаратов. Ферментные препараты, применяемые в спиртовом производстве.
4.Ферментативный гидролиз крахмала, белка, некрахмалистых полисахаридов.
5.Схемы получения осахаренного зернового сусла.
6.Требования к дрожжам спиртового производства. Современные штаммы дрожжей, применяемые при производстве спирта из зерна.
7.Получение чистой и естественно чистой культуры дрожжей при производстве спирта из зерна.
8.Культивирование дрожжей при производстве спирта из зерна. Получение засевных и производственных дрожжей.
9.Сбраживание осахаренного зернового сусла. Образование вторичных и побочных продуктов спиртового брожения (эфиров, альдегидов, высших спиртов, органических кислот).
10.Состав бражки. Летучие примеси, сопутствующие спирту.
11.Теоретические основы очистки спирта от летучих примесей. Коэффициент испарения спирта, коэффициент испарения примесей, коэффициент ректификации.
12.Основные типы брагоректификационных установок. Работа БРУ косвенного действия.
13.Теоретический, практический, нормативный выход спирта.
14.Учет и хранение спирта.
15.Технохимический и микробиологический контроль производства спирта из зерна.
16.Мойка и дезинфекция дрожжевого и бродильного отделения производства спирта.
17.Характеристика доброкачественной и дефектной мелассы, используемой для производства спирта.
18.Подготовка мелассы к сбраживанию.
19.Характеристика штаммов дрожжей, применяемых для сбраживания мелассного сусла.
20.Получение чистой культуры дрожжей при производстве спирта из мелассы.
12
21. Культивирование дрожжей при производстве спирта из ме-
лассы.
22.Однопоточная схема сбраживания мелассного сусла.
23.Двухпоточная схема сбраживания мелассного сусла.
24.Схема получения хлебопекарных дрожжей из мелассной бражки. Характеристика хлебопекарных дрожжей.
25.Технохимический и микробиологический контроль производства спирта из мелассы.
Ниже даны номера вариантов и контрольных вопросов для выполнения контрольной работы № 2 студентами 4-го курса сокращенной формы обучения (табл. 5)
|
|
|
Таблица 5 |
Сумма двух по- |
Контрольные во- |
Сумма двух по- |
Контрольные во- |
следних цифр |
просы |
следних цифр |
просы |
шифра |
|
шифра |
|
1 |
1; 7; задача |
10 |
11; 3; задача |
2 |
2; 8; задача |
11 |
12; 6; задача |
3 |
3; 9; задача |
12 |
13; 6; задача |
4 |
4; 12; задача |
13 |
14; 7; задача |
5 |
5; 13; задача |
14 |
15; 3; задача |
6 |
6; 10; задача |
15 |
12; 3; задача |
7 |
8; 2; задача |
16 |
1; 13; задача |
8 |
9; 2; задача |
17 |
4; 13; задача |
9 |
3; 16; задача |
18 |
3; 15; задача |
Вопросы к контрольной работе № 2
Тема: Производство ликероводочных изделий, водки, напитков типа коньяк
1.Классификация и ассортимент ликероводочных изделий. Схема получения ликероводочных изделий.
2.Схема получения спиртованных соков. Характеристика сырья для получения спиртованных соков. Физико-химические показатели спиртованных соков.
3.Схема получения морсов для ликероводочных изделий. Характеристика сырья для получения морсов. Физико-химические показатели морсов.
4.Схема получения настоев. Характеристика сырья для получения настоев. Физико-химические показатели настоев.
13
5.Схема получения ароматных спиртов. Характеристика сырья для получения ароматных спиртов. Физико-химические показатели ароматных спиртов.
6.Требования к воде, применяемой для производства ликероводочных изделий. Схемы подготовки воды.
7.Стабильность ликероводочных изделий. Причины коллоидных помутнений в ликероводочных напитках.
8.Способы повышения стабильности ликероводочных напитков.
9.Показатели сырья, используемого для производства водки. Показатели спирта и воды. Физико-химические показатели водки.
10.Схемы приготовления водок. Периодические и непрерывные автоматизированные линии приготовления водки.
11.Фильтрации сортировок на песочных и угольных фильтрах.
12.Схема получения бренди. Характеристика плодово-ягод- ного сырья.
13.Схема получения коньячных спиртов. Характеристика винограда. Физико-химические показатели коньячного спирта.
14. Схема получения кальвадоса. Характеристика сырья для производства кальвадоса.
15. Схема получения виски. Характеристика сырья для получения виски.
16.Способы дистилляции виноматериалов, зерновых бражек при получении винных спиртов, коньячных спиртов, спиртов для виски, джина.
17.Процессы, протекающие при выдержке винных спиртов в дубовых бочках.
18.Технохимический и микробиологический контроль ликероводочного производства.
Задача к контрольной работе № 1 для студентов 6-го курса и контрольной работе № 1 для студентов 4-го курса сокращенной формы обучения.
Условие. Завод перерабатывает пшеницу 14 %-й влажности, 62 %-й крахмалистости относительно сухих веществ сырья. Пшеница перерабатывается по непрерывной схеме производства с непрерыв- но-поточным брожением, двухступенчатым вакуум-охлаждением массы и использованием ферментных препаратов.
14
Для ферментативного гидролиза крахмала применяются ферментные препараты. Для разжижения крахмала: Дистицим БА, содержащий α-амилазу, с активностью 1600 ед. АС/мл; для полного гидролиза крахмала – Дистицим АГ, содержащий глюкоамилазу, с активностью 6500 ед. ГлС/мл. Доза внесения α-амилазы составит 0,8 ед. АС на 1 г крахмала, доза внесения глюкоамилазы – 6,0 ед. ГлС на 1 г крахмала.
Определить нормативный выход спирта из 1 т условного крахмала. Вычислить расход сырья для производства 1000 дал спирта. Установить количество ферментных препаратов, необходимых для разжижения и осахаривания крахмала (далее следует поэтапное рассмотрение решения задачи).
Пример решения задачи 1. Определить нормативный выход спирта. Нормативы вы-
хода спирта в спиртовой отрасли дифференцированны, они учитывают вид используемого в производстве сырья, схему, по которой работает спиртовой завод, а также внедренные на нем технологические усовершенствования. Нормы выхода спирта (дал) из 1т условного крахмала в зависимости от схемы производства и перерабатываемого сырья приведены в табл. 6.
|
|
|
|
Таблица 6 |
Сырье |
|
Схема производства |
|
|
|
|
|
|
|
|
Периодическая |
|
Полунепрерывная |
Непрерывная |
Пшеница |
63,7 |
|
64,0 |
64,7 |
Рожь |
62,9 |
|
63,7 |
63,4 |
Ячмень |
62,4 |
|
62,7 |
63,4 |
Кукуруза |
64,0 |
|
64,3 |
65,0 |
Картофель |
64,7 |
|
65,0 |
65,7 |
Гречиха |
61,1 |
|
61,4 |
62,1 |
Сахарная свекла |
61,4 |
|
61,7 |
62,4 |
Меласса |
65,9 |
|
– |
66,5 |
Яблоки свежие |
61,7 |
|
62,0 |
– |
При внедрении технических усовершенствований к норматив-
ным выходам устанавливаются следующие надбавки (дал): |
|
Удлиненный срок брожения до 72 ч ................................... |
0,8 |
Непрерывно-поточный и циклический способ брожения .... 0,8 |
|
Осахаривание с вакуум-охлаждением................................. |
0,1 |
Полная замена солода поверхностной культурой |
|
плесневых грибов ................................................................. |
0,2 |
Полная замена солода ферментными препаратами............ |
0,7 |
15
При переработке пшеницы по непрерывной схеме производства с непрерывно-поточным способом брожения, с двухступенчатым ва- куум-охлаждением массы, полной заменой солода ферментными препаратами нормативный выход спирта (дал) из 1 т условного крахмала составит
64,7 + 0,8 + 0,1 + 0,1 + 0,7 = 66,4 дал.
2. Рассчитать, какое количество условного крахмала потребуется для производства 1000 дал спирта.
Из 1 т условного крахмала получается 66,4 дал спирта, для производства 1000 дал спирта потребуется Х т условного крахмала:
X |
1000 1 |
15,06 т. |
||
|
|
|
||
66,4 |
|
|||
|
|
|
||
3. Вычислить количество сухих веществ, необходимое для получения 1000 дал спирта.
Сучетом того, что уловного крахмала в сырье содержится 62 %
врасчете на абсолютно сухое вещество, определим количество сухих веществ, необходимое для производства 1000 дал спирта
X |
15,06 100 |
24,29 т. |
||
|
|
|||
62 |
||||
|
|
|||
4. Определить количество сырья, необходимое для производства 1000 дал спирта.
При учете, что влажность перерабатываемой пшеницы составляет 14 %, потребуется Х т сырья
X |
24,29 100 |
28,24 т. |
|
|
|||
86 |
|||
|
|
5. Найти необходимое количество ферментных препаратов.
Если для разжижения 1 г крахмала необходимо 0,8 ед. АС, то для разжижения 15,06 т крахмала необходимо Х ед. АС
X |
0,8 15,06 106 |
г |
12,06 106 ед. АС. |
1 г |
|
||
|
|
|
16
В 1мл ферментного препарата содержится 1600 ед. АС.
Для внесения 12,06·106 ед. АС необходимо Х мл ферментного препарата
X |
12,06 106 |
ед. АС 1 мл |
0,00737 мл 7,4 л |
|
|
1600 ед. АС |
|||
|
|
|
||
Если для полного гидролиза 1г крахмала необходимо 6,0 ед. ГлС, то для полного гидролиза 15,06 т крахмала необходимо Х ед.
ГлС
|
X |
15,06 106 г 6,0 ед. ГлС |
90,36 106 |
ед. ГлС. |
|||
|
|
1 г |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
В 1 мл ферментного препарата содержится 6500 ед. ГлС. |
|||||||
Для внесения 90,36·106 ед. ГлС необходимо |
|
|
|||||
X |
90,3 106 |
ед. ГлС 1 мл |
0,0139 106 |
мл |
13,9 л |
||
|
6500 ед. ГлС |
||||||
|
|
|
|
|
|
||
ферментного препарата Дистицим АГ.
17
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
Исходные данные для решения задачи по вариантам |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Зерновая |
Мас- |
Крах- |
Дистицим БТ |
Дистицим АГ |
||
ва- |
культура |
совая |
мали- |
Актив- |
Доза вне- |
Актив- |
Доза вне- |
ри- |
|
доля |
стость, |
ность, |
сения, |
ность, ед. |
сения, |
анта |
|
влаги, |
% |
ед. АС/мл |
ед. АС на |
ГлС/мл |
ед. ГлС на |
|
|
% |
|
|
1 г крахма- |
|
1 г крахма- |
|
|
|
|
|
ла |
|
ла |
1 |
Пшеница |
8 |
60 |
1600 |
0,8 |
6500 |
6,0 |
2 |
Рожь |
9 |
58 |
1600 |
0,9 |
6500 |
6,5 |
3 |
Ячмень |
10 |
59 |
1600 |
1.0 |
6500 |
7,0 |
4 |
Кукуруза |
11 |
66 |
1600 |
1,1 |
6500 |
7,5 |
5 |
Пшеница |
12 |
61 |
1600 |
1,2 |
6500 |
6,0 |
6 |
Рожь |
13 |
59 |
1600 |
1,3 |
6500 |
6,5 |
7 |
Ячмень |
14 |
58 |
1600 |
1,4 |
6500 |
7,0 |
8 |
Кукуруза |
15 |
67 |
1600 |
1,5 |
6500 |
7,5 |
9 |
Пшеница |
16 |
62 |
1600 |
1,6 |
6500 |
6,0 |
10 |
Рожь |
8 |
61 |
1600 |
0,8 |
6500 |
6,5 |
11 |
Ячмень |
9 |
60 |
1600 |
0,9 |
6500 |
7,0 |
12 |
Кукуруза |
10 |
65 |
1600 |
1.0 |
6500 |
7,5 |
13 |
Пшеница |
11 |
63 |
1600 |
1,1 |
6500 |
6,0 |
14 |
Рожь |
12 |
57 |
1600 |
1,2 |
6500 |
6,5 |
15 |
Ячмень |
13 |
56 |
1600 |
1,3 |
6500 |
7,0 |
16 |
Кукуруза |
14 |
64 |
1600 |
1,4 |
6500 |
7,5 |
17 |
Пшеница |
15 |
63 |
1600 |
1,5 |
6500 |
6,0 |
18 |
Рожь |
16 |
62 |
1600 |
1,6 |
6500 |
6,5 |
Задача к контрольной работе № 3 для студентов 6-го курса и контрольной работе № 2 для студентов 4-го курса сокращенной формы обучения.
Условие задачи. Расчет сортировки.
При решении задачи необходимо учитывать следующее:
1. Для приготовления сортировки заданного объема и стандартной крепости рассчитывают потребное количество спирта и воды. Обозначив через Vс объем сортировки (в дал), Xс – ее крепость (в об.%); Vа – объем спирта, применяемого для сортировки, а Xа –его крепость (в об. %), запишем уравнение баланса спирта
V |
X c |
V |
X a |
. |
|
|
|||
c 100 |
a 100 |
|||
18
Объем спирта крепостью Xа, необходимый для приготовления Vс крепостью Xс, определим по формуле
V |
|
Vc X c |
. |
a |
|
||
|
X a |
||
|
|
||
2. Смешивание спирта с водой сопровождается контракцией (сжатием) водно-спиртовой смеси. Величина контракции в зависимости от концентрации спирта в его водном растворе была изучена Д.И. Менделеевым. На основании результатов его исследования Г.И. Фертман произвел соответствующие вычисления и составил таблицу величин сжатия жидкости путем смешивания спирта с водой при температуре 20 °С (табл. 8).
|
|
Таблица 8 |
|
Содержание в 100 дал смеси |
Сжатие смеси, дал |
|
|
спирта |
воды |
|
|
|
|
||
40 |
63,347 |
3,347 |
|
45 |
58,542 |
3,542 |
|
96 |
4,985 |
0,985 |
|
96,1 |
4,460 |
0,965 |
|
96,2 |
4,740 |
0,942 |
|
96,3 |
4,620 |
0,925 |
|
96,4 |
4,520 |
0,905 |
|
96,5 |
4,382 |
0,882 |
|
97 |
3,780 |
0,780 |
|
При расчете необходимого количества спирта и воды для приготовления сортировки задаваемой крепости необходимо учитывать сжатие, уменьшение объема (контракцию) водно-спиртовой смеси.
3. В процессе приготовления сортировки полученные данные иногда отличаются от заданных. В таком случае проводят корректировку сортировки. Количество спирта и воды, которое требуется добавить в сортировку для корректировки ее крепости, обычно незначительно и поэтому рассчитывается без учета контракции. Если крепость сортировки ниже заданной, то объем добавляемого спирта находят по формуле
Va |
Vc |
X c |
X c' |
|
|
|
, |
||
X a |
|
|||
|
|
X c |
||
19
где 
– крепость полученной сортировки, об.% (остальные обозна-
чения прежние).
При крепости сортировки выше заданной объем добавляемой воды определяют по формуле
V |
V |
X c' X c |
. |
|
|||
в |
c |
X c |
|
|
|
||
Задача
1.Рассчитать необходимое количество спирта и воды для приготовления 400 дал сортировки крепостью 45 об.%. Используется спирт крепостью 96,5 об.%.
2.При приготовлении сортировки была допущена ошибка, и в одной смене приготовили сортировку крепостью 44,8 об.%, а во второй − 45,2 об.%. Рассчитать количество спирта и воды, которое необходимо добавить для получения крепости сортировки 45 об.%.
Пример решения задачи
1.Для приготовления 400,0 дал сортировки крепостью 45 об. % потребуется спирт крепостью 96,5 об. % в количестве
Va |
400 |
45 |
186,5 |
дал. |
|
|
|
||||
96,5 |
|||||
|
|
|
|||
Согласно табл. 8, в 100 дал сортировки крепостью 45 об.% содержится воды 58,542 дал, а в 400 дал такой же сортировки воды будет Х дал
X |
400 |
58,542 |
234,168 |
дал. |
|
|
|||
|
100 |
|||
|
|
|
|
По нашему расчету, для приготовления 400 дал сортировки крепостью 45 об.% требуется 186,5 дал спирта крепостью 96,5 об.%. В соответствии с данными, приведенными в табл. 8, в 100 дал спирта такой крепости содержится 4,382 дал воды, а в 186,53 дал спирта воды будет 8,174 дал.
Так как в 400 дал сортировки крепостью 45 об.% должно содержаться 234,168 дал воды, следовательно, в сортировку необходимо добавить
(234,168 − 8,174) = 225,994 дал воды.
2. Если получили сортировку крепостью 44,8 об.% вместо 45 об.%, необходимо добавить спирта крепостью 96,5 об.% Х дал
20