Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Октября 2013 в 18:23, курсовая работа
В курсовом проекте рассмотрено отделение брожения и дображивания пива «Клинское», представлены теоретические основы процесса приготовления и условия его осуществления, основное оборудование, используемое для производства пива, и проведен ряд расчетов – материальный, расчеты основного технологического оборудования на стадии брожения пива, а также тепловой расчет пластинчатого теплообменника.
В курсовом проекте предложено использовать в качестве добавки мяту и хмель, при этом достигается сокращение времени технологического процесса и повышение стойкости пены целевого продукта. Дополнительно рассмотрены вопросы охраны труда и окружающей среды.
Введение…………………………………………………………………………...4
1. Аналитический обзор литературы…………………………………………….7
1.1 Классификация пива………………………………………………………...7
1.2 Основное сырье…………………………………………………………….11
1.3 Биохимические и физико-химические процессы, протекающие при
сбраживании пивного сусла и дображивании пива………………………….18
1.4 Сведения об оборудовании в процессах брожения и дображивания пива……………………………………………………………………………...35
Заключение к аналитическому обзору литературы…………………………...38
2. Технологическая часть………………………………………………………..39
2.1 Рецептура пива «Клинское»………………………………………………...39
2.2 Химический состав и свойства пива «Клинское»…………………………40
2.3 Характеристика сырьевой базы……………………………………………..43
2.4 Технологическая схема производства пива………………………………..49
2.5 Контроль качества пива……………………………………………………..51
2.6 Характеристика основного технологического оборудования в отделении брожения и дображивания пива………………………………………………...56
3 Расчетная часть… ……………………………………………………………..58
3.1 Расчет основного сырья, количества отходов, исправимого брака, тары и вспомогательных материалов…………………………………………………...58
3.2 Расчет основного оборудования бродильного цеха……………………….68
3.3 Тепловой расчет пластинчатого теплообменника…………………………70
4 Охрана труда и техника безопасности……………………………………….72
Вывод……………………………………………………………………………..77
Литература……………………………………………………………………….
Таблица 2.4-Дрожжевое отделение
№ пп |
Наименование оборудования |
Общий объем,гл |
Рабочий объем,гл |
Количество, шт. |
Дрожжевое отделение | ||||
1. |
Дрожжевой танк (НТ5 - НТ12) |
160 |
112 |
8 |
2. |
Пропагатор-стерилизатор (НТ1, НТ2) |
31 |
21,7 |
2 |
3. |
Ферментер (НТЗ, НТ4) |
631 |
450 |
2 |
4. |
Танк для утиль-дрожжей (НТ13, НТ14) |
1000 |
700 |
2 |
3.1 Расчёт основного сырья для пива «Клинское»
Наименование сырья |
Кол-во,кг |
Характеристика сырья | |
Экстрактивность, % |
Влажность, % | ||
Солод ячменный светлый |
300 |
76 |
5,6 |
Рисовая сечка |
5 |
85 |
15 |
Ячменная крупа |
10 |
76 |
14,5 |
Хмель |
0,6 |
||
Вода |
1000 |
||
Дрожжи |
0,75 |
||
Молочная кислота |
0,3 |
||
Таблица 3.2 - Потери по стадиям производства
№п/п |
Потери |
Потери,% |
1. |
При полировке солода, % к массе сырья |
0,5 |
2. |
Экстракта в солодовой дробине, % к массе зернопродуктов |
1,75 |
3. |
В хмелевой дробине, шламе при сепарировании, % к объему горячего сусла |
5,8 |
4. |
В бродильном цехе (от бродильных танков, до танков дображивания), % к объему холодного сусла |
2,5 |
5. |
В цехе дображивания, % к объему молодого пива |
2,3 |
6. |
При розливе, % к объему фильтрованного пива |
2,5 |
7. |
При дроблении ячменя, % |
0,5 |
8. |
При дроблении риса, % |
1 |
Итого: |
16,85 |
3.1.1 Определение выхода экстракта в варочном цехе из 100 кг зернового сырья
Массу полированного солода Мпс, кг, определяют [10]:
где Мс – масса солода, кг;
Пc – потери солода при полировке, % к массе сырья.
Мпс=300×(100-0,5)/100=298,5 кг
Масса рисовой сечки после дробления Мрс, кг:
где Мр – масса риса, кг;
Пдр – потери рисовой сечки при дроблении, % к массе сырья.
Мрс=7,5×(100-1)/100=7,43 кг
Масса ячменной крупы Мяк, кг:
где Мя – масса ячменя, кг;
– потери ячменя при дроблении, % к массе сырья.
Мяк=10×(100-1)/100=9,9 кг
Масса сухих веществ солода Мссв,кг:
где Wс – влажность солода, %.
Мссв=298,5×(100-5,6)/100=281,
Масса сухих веществ рисовой сечки Мрссв,кг:
где Wрс – влажность рисовой сечки, %.
Мрссв=7,425×(100-15)/100=6,31 кг
Масса сухих веществ ячменной крупы Мяксв, кг:
где Wяк – влажность ячменной крупы, %.
Мяксв=9,9×(100-14,5)/100=8,47 кг
Масса экстрактивных веществ солода Мсэв,кг:
где Эс – экстрактивность солода, %.
Мсэв=281,784×76/100=214,16 кг
Масса экстрактивных веществ рисовой сечки Мрсэв, кг:
где Эрс – экстрактивность рисовой сечки, %.
Мрсэв=6,311×85/100=5,37 кг
Масса экстрактивных веществ ячменной крупы Мякэв,кг:
где Эяк – экстрактивность ячменной крупы, %.
Мякэв=8,4645×76/100=6,43
Общая масса сухих веществ Мсвом, кг:
Мсвом=281,784+6,311+8,4645=
Общая масса экстрактивных веществ Мэвом, кг:
Мэвом=214,156+5,365+6,433=225,
Масса сухих веществ оставшихся в дробине Мпэ, кг:
где М – общая масса зернопродуктов, кг;
Пэ – потери экстракта в дробине, %.
Мпэ=317,5×2,8/100=8,89 кг
Количество экстракта в
где mc, mрс, mяк – масса солода, рисовой сечки и ячменной крупы соответственно, массовая доля, %;
Ес, Ерс и Еяк – экстрактивность солода, рисовой сечки и ячменной крупы соответственно, %;
k – коэффициент потерь
экстрактивных веществ в
где П – потери экстракта в дробине, % к массе зернопродуктов, П=1,75.
Э=0,9825×(0,76×300+0,76×10+0,
Э=0,9944×(0,76×0,95+0,76×0,03+
Масса экстрактивных веществ, оставшихся в дробине, кг:
Мсвдр=296,56-235,65=60,91 кг
3.1.2 Определение количества промежуточных продуктов
Горячее сусло
Масса горячего сусла Мгс, кг:
где е – массовая доля сухих веществ в начальном сусле, согласно рецептуре равна 11%.
Мгс=235,65×100/11=2142,3 кг
Объем сусла Vс при 20 ºС, дал:
где d – относительная плотность сусла при 20 ºС согласно справочным данным равна 1,0496 кг/дм3;
10 – коэффициент перевода из л в дал.
Vc=2142,3/1,0496×10=204,11 дал
Объем горячего сусла Vгс, дал:
где к – коэффициент объемного расширения при нагревании сусла до 100ºС равен 1,04 согласно справочным данным.
С учетом этого коэффициента:
Vгс=204,11×1,04=212,27 дал
3.1.2.2 Холодное сусло
Объем холодного сусла Vхс, дал:
где Пох – потери сусла в хмелевой дробине на стадии осветления и охлаждения, %.
Vхс=212,274×(100-5,8)/100=199,
Молодое пиво
Объем холодного пива при сбраживании Vмп, дал:
где Пбр – потери при брожении, %.
Vмп=199,96×(100-2,5)/100=194,
Фильтрованное пиво
Объем фильтрованного пива Vфп, дал:
где Пдф – потери при дображивании и фильтровании, %.
Vфп=194,961×(100-2,3)/100=190,
Готовое пиво
Объем готового пива Vгот, дал:
где Проз – потери при розливе составляют 2,5 %.
Vгот=190,48×(100-2,5)/100=185,
Общие видимые потери по жидкой фазе
Общие видимые потери по жидкой фазе Пвид, дал:
Пвид=212,2744-185,718=26,56 дал
Общие видимые потери Пвид,%:
П ¢вид=26,56×100/212,2744=12,51 %
3.1.3 Определение расхода хмеля
При расчете расхода хмеля исходят из норм горьких веществ хмеля на 1 дал горячего сусла, которые для пива данного типа составляют 1,25-1,30 г/дал.
Расход гранулированного хмеля Н:
где Гх – норма горьких веществ хмеля, примем равной 1,25 г/дал горячего сусла;
αх – содержание α-горьких кислот в хмеле, примем равным 5%;
Wх – влажность хмеля, примем равной 12%;
Пх – потери горьких веществ хмеля в ходе технологического процесса, примем равными 11.41%.
.
Расход гранулированного хмеля Нгх, г/дал:
,
Нгх=26,72×185,718=4962,38 г/дал
3.1.4 Определение расхода воды для затирания зернопродуктов
Для определения расхода воды на затирание должна быть задана концентрация первого сусла в зависимости от сорта пива. Расчет количества воды для затирания зернопродуктов производится по следующей формуле:
где В – количество воды, потребляемое для затирания 100 кг зернопродуктов, дм3;
Э – экстракт зернопродуктов, % к массе;
N – потери экстрактивных веществ в дробине, % к массе сырья;
С – концентрация первого сусла, % к массе;
1,05 – коэффициент, учитывающий
испарение части воды при
В=((235,653-1,75)×(100-13)/13)
Таблица 3.3 - Сводная таблица расчетов солода, воды и хмеля при производстве пива «Клинское»