Pivovarennaya_inzheneria_ / Титул и оглавление
.pdf
ОГЛАВЛЕНИЕ |
1 |
|
|
2 |
ПИВОВАРЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ |
|
|
Светлой памяти моих родителей
Зои Петровны и Николая Петровича Федоренко
посвящается
ОГЛАВЛЕНИЕ |
3 |
|
|
Б. Н. Федоренко
ПИВОВАРЕННАЯ
ИНЖЕНЕРИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ОТРАСЛИ
Рекомендовано Учебно методическим объединением по образованию в области технологии продуктов питания и пищевой инженерии в каче стве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 170600 (260601) «Машины и аппараты пищевых произ водств» направления подготовки дипломированного специалиста 655800 (260600) «Пищевая инженерия» и специальности 270500 (260204) «Тех нология бродильных производств и виноделие» направления подготовки дипломированного специалиста 655600 (260200) «Производство продук тов питания из растительного сырья».
Санкт Петербург
2009
4 |
ПИВОВАРЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ |
|
|
УДК 663.433 (075.8) ББК 36.87
Ф 33
Р е ц е н з е н т ы :
заведующий кафедрой «Машины и аппараты пищевых производств» Воронежской государственной технологической академии, доктор технических наук, профессор С.Т. Антипов; заведующий кафедрой «Пищевые машины» Московского государственного университета технологий и управления, доктор технических наук, профессор Ю.А. Калошин
Федоренко Б.Н.
Ф 33 Пивоваренная инженерия: технологическое оборудование отрасли. — СПб.: Профессия, 2009. — ….. с.
ISBN 978 5 93913 178 0
В книге рассмотрены инженерные основы пивоварения, включающие теоретические, технологи ческие и технические аспекты основных производственных процессов. В ней, с одной стороны, пока зано эволюционное развитие основных технологических операций — кратко освещены наиболее зна чимые предшествующие этапы технического развития и более подробно рассмотрены современные технологии и оборудование, с другой, — предпринята попытка выявить и проанализировать суще ствующие производственные проблемы и, опираясь на диалектические, научные, системные и инже нерные закономерности развития, спрогнозировать и обосновать возможные направления техниче ского и технологического совершенствования пивоваренного производства.
Книга предназначена в качестве учебно справочного пособия студентам технологам и студентам механикам профильных вузов, а также будет полезна широкому кругу специалистов промышленных предприятий, научно исследовательских и проектных организаций.
Настоящее издание охраняется законом об авторском праве. Перепечатка или воспроизведение в любой другой форме, в том числе тиражирование на электронных носителях информации, отдель$ ных фрагментов книги, включая рисунки, и всего издания в целом запрещены без разрешения облада$ теля авторских прав. Всякое коммерческое использование данного издания или любой из его частей возможно исключительно с письменного разрешения автора.
УДК 663.433 (075.8) ББК 36.87
ISBN 978 5 93913 178 0 |
♥ Б.Н. Федоренко, 2009 |
|
♥ Изд во «Профессия», 2009 |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
5 |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
|
Обращение к читателям спонсора издания компании «KRONES AG» . . . . . . . . . . . . . . . |
22 |
ПРЕДИСЛОВИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
23 |
ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
26 |
1. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПИВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
26 |
1.1. Что содержит пиво? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
29 |
1.2. Пиво как гигиенический напиток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
29 |
2. КРАТКИЙ РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ ОЧЕРК О РАЗВИТИИ |
|
ПИВОВАРЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
30 |
2.1. Возникновение пивоварения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
31 |
2.2. Распространение пивоварения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
33 |
2.3. Развитие пивоварения в России . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
38 |
2.4. Пиво завоевывает мир . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
46 |
3. КРАТКИЙ ОБЗОР ПИВОБЕЗАЛКОГОЛЬНОЙ ОТРАСЛИ РОССИИ . . . . . . . . . |
47 |
4. ПИВОВАРЕНИЕ КАК ТОНКАЯ ПИЩЕВАЯ БИОТЕХНОЛОГИЯ . . . . . . . . . . . . |
49 |
5. О СПЕЦИАЛЬНОМ ИНЖЕНЕРНОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ |
|
ПИВОВАРЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
50 |
Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ИНЖЕНЕРНЫЕ АСПЕКТЫ ПИВОВАРЕННЫХ |
|
ПРОИЗВОДСТВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
53 |
1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМОЛОГИИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
53 |
1.2. СИСТЕМНОСТЬ ПИВОВАРЕННЫХ ПРОИЗВОДСТВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
55 |
1.3. СТРОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
56 |
1.4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПОТОК КАК СИСТЕМА ПРОЦЕССОВ . . . . . . . . . . . . . |
57 |
1.4.1. Морфология и классификация технологических операций . . . . . . . . . . . . . . . . |
58 |
1.4.2. Морфология и классификация технологических потоков . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
62 |
1.4.3. Функционирование технологического потока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
66 |
1.4.4. Диалектика технологического потока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
68 |
1.5. ТЕХНИКА – МАТЕРИАЛЬНАЯ ОСНОВА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО |
|
ПОТОКА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
70 |
1.5.1. Роль техники в развитии технологического потока . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
71 |
1.5.2. Классификация технологического оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
73 |
1.5.3. Основные технико экономические показатели функционирования |
|
технологического оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
77 |
1.5.4. Основные требования к технологическому оборудованию пивова |
|
ренных производств . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
79 |
1.5.5. Общие вопросы эксплуатации технологического оборудования . . . . . . . . . . . . |
81 |
1.5.6. Основные конструкционные материалы и покрытия, применяемые |
|
в технологическом оборудовании . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
81 |
1.5.7. Общие принципы инженерных расчётов технологического |
|
оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
84 |
1.6. О СОВРЕМЕННОЙ ТЕРМИНОЛОГИИ В ИНЖЕНЕРИИ СОЛОДА |
|
И ПИВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
86 |
Глава 2. РАСТИТЕЛЬНОЕ CЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА . . . . . . . . . . . . . . . |
89 |
2.1. ЯЧМЕНЬ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
89 |
2.1.1. Строение ячменного зерна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
90 |
6 |
ПИВОВАРЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ |
|
|
2.1.2. Основные требования к пивоваренному ячменю . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 2.1.3. Основные свойства пивоваренных ячменей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93 2.2. СОЛОД . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 2.2.1. Основные типы пивоваренных солодов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96 2.2.2. Основные требования к пивоваренному солоду . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.3. ХМЕЛЬ И ХМЕЛЕПРОДУКТЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 2.3.1. Общая характеристика хмеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 2.3.2. Химический состав хмеля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 2.3.3. Основные виды хмелепродуктов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
Глава 3. ДРОЖЖИ И ДРОЖЖЕВОЕ ХОЗЯЙСТВО ПИВОВАРЕННОГО |
|
ПРОИЗВОДСТВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
105 |
3.1. ПИВНЫЕ ДРОЖЖИ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
105 |
3.1.1. Характеристика пивных дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
106 |
3.1.2. Виды пивных дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
106 |
3.1.3. Морфология дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
107 |
3.1.4. Химический состав дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
109 |
3.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ |
|
МИКРООРГАНИЗМОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
109 |
3.2.1. Обмен веществ дрожжевой клетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
110 |
3.2.2. Основы кинетики развития микроорганизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
111 |
3.2.2.1. Скорость роста микроорганизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
112 |
3.2.2.2. Удельная скорость роста микроорганизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
113 |
3.2.2.3. Экспоненциальная закономерность роста микроорганизмов . . . . . . |
114 |
3.2.2.4. Влияние внешних факторов на развитие микроорганизмов . . . . . . . |
115 |
3.2.2.4.1. Влияние температуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
116 |
3.2.2.4.2. Влияние рН культуральной среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
116 |
3.2.2.4.3. Влияние аэрации культуральной среды . . . . . . . . . . . . . . . . . |
117 |
3.2.2.4.4. Влияние концентрации питательных веществ . . . . . . . . . . |
118 |
3.2.2.4.5. Влияние продуктов метаболизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
120 |
3.2.2.5. Основное уравнение микрокинетики роста микроорганизмов . . . . . . |
121 |
3.2.2.6. Кинетика развития микроорганизмов в биореакторе периоди |
|
ческого действия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
121 |
3.3. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ |
|
ПИВНЫХ ДРОЖЖЕЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
124 |
3.3.1. Ретроспективный взгляд на получение чистой культуры дрожжей . . . . . . . . |
124 |
3.3.2. Организация процесса получения чистой культуры дрожжей . . . . . . . . . . . . . |
126 |
3.3.3. Строение и функционирование технических систем культивиро |
|
вания дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
128 |
3.3.3.1. Требования к современным системам получения чистой |
|
культуры дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
128 |
3.3.3.2. Периодическое культивирование дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
130 |
3.3.3.3. Периодическое культивирование дрожжей с подпиткой |
|
свежим субстратом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
134 |
3.3.3.4. Полунепрерывное культивирование дрожжей отъемно до |
|
ливным методом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
135 |
3.3.4. Оборудование установок для получения пивных дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . |
140 |
3.3.4.1. Стерилизаторы сусла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
140 |
ОГЛАВЛЕНИЕ |
7 |
3.3.4.2. Дрожжегенераторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
143 |
3.3.4.3. Аэраторы дрожжевой культуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
144 |
3.3.5. Хранение семенных и избыточных дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
146 |
3.3.5.1. Сборники семенных и избыточных дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
148 |
3.3.6. Инженерные расчеты оборудования для получения и хранения |
|
дрожжей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
148 |
3.4. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ТЕНДЕНЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО |
|
РАЗВИТИЯ ПОЛУЧЕНИЯ И ХРАНЕНИЯ ПИВНЫХ ДРОЖЖЕЙ . . . . . . . . . . |
149 |
Глава 4. ВОДА И ВОДОПОДГОТОВКА В ПРОИЗВОДСТВЕ ПИВА И НАПИТКОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
4.1. ВОДА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.1.1. Роль воды в природе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155 4.1.2. Основные свойства воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
4.1.3. Характеристика воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . |
4.1.4. Основные требования, предъявляемые к воде для производства |
|
пива и напитков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
159 |
4.2. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВОДОПОДГОТОВКИ В ПРОИЗ |
|
ВОДСТВЕ ПИВА И НАПИТКОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
160 |
4.2.1. Инженерные задачи водоподготовки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
160 |
4.2.2. Организация и строение систем водоподготовки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
161 |
4.3. ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ |
|
ВОДЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
165 |
4.3.1. Удаление из воды взвешенных частиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
165 |
4.3.1.1. Отстаивание воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
165 |
4.3.1.2. Фильтрование воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
168 |
4.3.2. Обеззараживание воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
172 |
4.3.2.1. Стерилизующее фильтрование воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
173 |
4.3.2.2. Хлорирование воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
174 |
4.3.2.3. Облучение воды ультрафиолетом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
175 |
4.3.2.4. Озонирование воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
176 |
4.3.2.5. Обработка воды ионами серебра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
177 |
4.3.2.6. Обработка воды ультразвуком . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
178 |
4.3.3. Обезжелезивание воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
178 |
4.3.4. Умягчение воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
180 |
4.3.4.1. Термическая декарбонизация воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
180 |
4.3.4.2. Декарбонизация воды известкованием . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
180 |
4.3.4.3. Адсорбционная обработка воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
181 |
4.3.4.3.1. Ионообменное умягчение воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
182 |
4.3.4.3.2. Ионообменная установка на основе Na катиони |
|
тового фильтра . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
183 |
4.3.4.3.3. Инженерные расчеты Na катионитовых фильтров . . . . . . |
185 |
4.3.5. Дехлорирование и дезодорация воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
186 |
4.3.6. Деаэрация воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
188 |
4.4. МЕМБРАННЫЕ МЕТОДЫ В ВОДОПОДГОТОВКЕ И НЕКОТО |
|
РЫХ ДРУГИХ ОБЛАСТЯХ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА И НАПИТКОВ . . . . . . |
190 |
4.4.1. Теоретические основы трансмембранного массопереноса . . . . . . . . . . . . . . . . . |
190 |
8 |
ПИВОВАРЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ |
|
|
4.4.1.1. Классификация основных мембранных процессов . . . . . . . . . . . . . . . |
190 |
|
4.4.1.2. Движущая сила мембранных процессов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
193 |
|
4.4.1.3. Основные сепарационные характеристики мембранных |
|
|
процессов разделения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
196 |
|
4.4.1.4. Особенности и преимущества мембранных процессов |
|
|
разделения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
197 |
|
4.4.1.5. Концентрационная поляризация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
197 |
|
4.4.1.6. О механизмах трансмембранного массопереноса . . . . . . . . . . . . . . . . . |
199 |
|
4.4.1.7. Кинетика трансмембранного массопереноса . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
202 |
|
4.4.2. Полупроницаемые мембраны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
203 |
|
4.4.2.1. Материалы полупроницаемых мембран . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
204 |
|
4.4.2.2. Форма полупроницаемых мембран . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
205 |
|
4.4.2.3. Структура полупроницаемых мембран . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
206 |
|
4.4.2.4. Специальные типы мембран . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
206 |
|
4.4.2.5. К выбору полупроницаемых мембран . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
207 |
|
4.4.3. Мембранные аппараты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
209 |
|
4.4.3.1. Классификация мембранных аппаратов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
209 |
|
4.4.3.2. Анализ конструктивных особенностей и технологических |
|
|
возможностей мембранных аппаратов различных типов . . . . . . . . . . |
211 |
|
4.4.3.2.1. Волоконные мембранные аппараты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
211 |
|
4.4.3.2.2. Рулонные мембранные аппараты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
213 |
|
4.4.3.2.3. Патронные мембранные аппараты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
214 |
|
4.4.3.2.4. Трубчатые мембранные аппараты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
215 |
|
4.4.3.2.5. Аппараты с плоскими мембранными элементами . . . . . . . |
216 |
|
4.4.4. Мембранные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
221 |
|
4.4.4.1. Требования к мембранным системам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
221 |
|
4.4.4.2. Организация и строение мембранных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
222 |
|
4.4.4.3. Мембранные установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
225 |
|
4.4.4.4. Применение мембранных систем в пивоварении . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
228 |
|
4.4.5. Основные проблемы и тенденции технического развития мем |
|
|
бранных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
231 |
|
4.4.5.1. Методы предотвращения загрязнения и регенерации полупроницае |
|
|
мых мембран . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
232 |
Глава 5. ПРИЕМ, ХРАНЕНИЕ И ОЧИСТКА РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ . . . . . . . . . 239
5.1. ИНЖЕНЕРНЫЕ ЗАДАЧИ ПРИЕМА, ХРАНЕНИЯ, ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ ЗЕРНОПРОДУКТОВ И МАШИННО АППАРА
ТУРНЫЕ ВАРИАНТЫ ИХ РЕШЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239 5.2. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ХРАНЕНИЯ РАСТИТЕЛЬНОГО
СЫРЬЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 5.2.1. Основные типы зернохранилищ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246 5.2.2. Особенности хранения зерна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253 5.2.3. Сушка и охлаждение зерна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 5.2.4. Обеззараживание зерна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255 5.2.5. Основы механики хранения и перемещениязернопродуктов в силосах . . . . . . . 258 5.2.6. Инженерные расчеты вместимости зернохранилищ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261 5.2.7. Хранение растительного сырья в регулируемой газовой среде . . . . . . . . . . . . . 261
ОГЛАВЛЕНИЕ |
9 |
5.3. ИНЖЕНЕРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ |
|
ЗЕРНА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
263 |
5.3.1. Основные принципы разделения зерновых смесей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
263 |
5.3.2. Оборудование для очистки и сортирования зерна . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
267 |
5.3.2.1. Ситовые сепараторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
267 |
5.3.2.1.1. Ситовые сепараторы с плоскими ситами . . . . . . . . . . . . . . . |
269 |
5.3.2.1.2. Ситовые сепараторы с цилиндрическими ситами . . . . . . |
271 |
5.3.2.2. Воздушные сепараторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
273 |
5.3.2.3. Воздушно ситовые сепараторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
274 |
5.3.2.4. Триеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
279 |
5.3.2.4.1. Цилиндрические триеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
279 |
5.3.2.4.2. Дисковые триеры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
282 |
5.3.2.5. Камнеотделительные машины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
283 |
5.3.2.6. Магнитные сепараторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
285 |
5.3.2.6.1. Магнитные сепараторы с постоянными магнитами . . . . . |
286 |
5.3.2.6.2. Электромагнитные сепараторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
288 |
5.3.2.7. Полировочные машины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
289 |
5.4. ВЗВЕШИВАНИЕ ЗЕРНОПРОДУКТОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
290 |
5.4.1. Основные типы весов и требования, предъявляемые к ним . . . . . . . . . . . . . . . |
290 |
5.4.2. Автоматические ковшовые весы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
290 |
5.5. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ И ТЕНДЕНЦИИ ТЕХНИЧЕСКОГО |
|
РАЗВИТИЯ ПРИЕМА, ХРАНЕНИЯ, ОЧИСТКИ И СОРТИРОВАНИЯ |
|
ЗЕРНОПРОДУКТОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
293 |
Глава 6. ПРОИЗВОДСТВО ПИВА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
297 |
6.1. ИНЖЕНЕРНЫЕ ЗАДАЧИ ПИВОВАРЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА |
|
И МАШИННО АППАРАТУРНЫЕ ВАРИАНТЫ ИХ РЕШЕНИЯ . . . . . . . . . . . . |
297 |
6.2. ПОДРАБОТКА ЗЕРНОВОГО СЫРЬЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
308 |
6.3. ДРОБЛЕНИЕ ЗЕРНОПРОДУКТОВ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
309 |
6.3.1. Технологические аспекты дробления солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
309 |
6.3.1.1. Технологические требования к дроблению солода . . . . . . . . . . . . . . . . . |
310 |
6.3.1.2. Факторы, влияющие на дробление солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
311 |
6.3.1.3. Фракционный состав дробленного солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
312 |
6.3.2. Инженерное обеспечение дробления солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
314 |
6.3.2.1. Ретроспективный взгляд на дробление солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
314 |
6.3.2.2. Принципы дробления солода на валках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
315 |
6.3.2.3. Организация дробления солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
318 |
6.3.2.4. Строение систем дробления солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
319 |
6.3.2.5. Инженерные задачи при дроблении солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
321 |
6.3.3. Оборудование для дробления солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
321 |
6.3.3.1. Классификация систем для дробления солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
321 |
6.3.3.1.1. Дробилки для сухого дробления солода . . . . . . . . . . . . . . . . . |
322 |
6.3.3.1.2. Системы кондиционирования солода . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
327 |
6.3.3.1.3. Оборудование для мокрого дробления солода . . . . . . . . . . . |
330 |
6.3.4. Оборудование для дробления несоложеного сырья . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
341 |
6.3.5. Инженерные расчеты дробильного оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
343 |
10 |
ПИВОВАРЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ |
|
|
6.3.5.1. Расчет валковых дробилок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . . 343 |
6.3.5.2. Расчет молотковых дробилок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . . 344 |
6.3.6. Основные технические проблемы дробления зернопродуктов |
|
и тенденции развития дробильного оборудования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 345 |
6.4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ПИВНОГО СУСЛА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 346 |
6.4.1. Системы приготовления пивного сусла . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 346 |
6.4.1.1. Классификация систем для приготовления пивного сусла . . . |
. . . . 346 |
6.4.1.2. Организация приготовления пивного сусла . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 347 |
6.4.1.3. Инженерные расчеты систем приготовления пивного сусла . . |
. . . . 350 |
6.4.2. Затирание зернопродуктов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 351 |
6.4.2.1. Технологические аспекты затирания зернопродуктов . . . . . . . . . |
. . . . 351 |
6.4.2.1.1. Ферментативный гидролиз крахмала . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 352 |
6.4.2.1.2. Ферментативный гидролиз β глюкана . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 353 |
6.4.2.1.3. Ферментативный гидролиз протеинов и поли |
|
пептидов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 353 |
6.4.2.1.4. Основные факторы, влияющие на затирание . . . . . . . |
. . . . 354 |
6.4.2.1.5. Некоторые технологические проблемы затирания |
|
зернопродуктов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 355 |
6.4.2.2. Инженерное обеспечение затирания зернопродуктов . . . . . . . . . . |
. . . . 356 |
6.4.2.2.1. Ретроспективный взгляд на затирание зернопродуктов |
. . . . . 356 |
6.4.2.2.2. Организация процесса затирания зернопродуктов . . . |
. . . . 357 |
6.4.2.2.3. Строение систем затирания зернопродуктов . . . . . . . . |
. . . . 358 |
6.4.2.2.4. Инженерные задачи при затирании зернопродуктов |
. . . . . 362 |
6.4.2.3. Оборудование систем для затирания зернопродуктов . . . . . . . . . |
. . . . 363 |
6.4.2.3.1. Классификация заторного оборудования . . . . . . . . . . . . |
. . . . 363 |
6.4.2.3.2. Основные характеристики заторного оборудования |
|
и требования, предъявляемые к нему . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 367 |
6.4.2.3.3. Конструктивное устройство и принцип действия |
|
заторных аппаратов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 367 |
6.4.2.3.3.1. Заторный аппарат второй полови |
|
ны ХХ века . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 367 |
6.4.2.3.3.2. Современные заторные аппараты . . . . . . . . |
. . . . 369 |
6.4.2.4. Инженерные расчеты заторных аппаратов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 374 |
6.4.2.5. Основные технические проблемы затирания зернопродуктов |
|
и тенденции развития заторных систем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 381 |
6.4.3. Фильтрование затора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 382 |
6.4.3.1. Технологические аспекты фильтрования затора . . . . . . . . . . . . . . |
. . . . 382 |
6.4.3.1.1.Процессы, протекающие при фильтровании затора . . . . . 382
6.4.3.1.2.Основные факторы, влияющие на фильтрование
затора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384 6.4.3.1.3. Некоторые технологические проблемы фильтрова
ния затора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 6.4.3.2. Инженерное обеспечение фильтрования затора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388 6.4.3.2.1. Ретроспективный взгляд на фильтрование затора . . . . . . . 388 6.4.3.2.2. Организация процесса фильтрования затора . . . . . . . . . . . . 388 6.4.3.2.3. Строение систем фильтрования затора . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389 6.4.3.2.4. Инженерные задачи фильтрования затора . . . . . . . . . . . . . . 389