|
|
Обоснование технологической схемы
Обоснование технологической схемы
Современная технология производства пива включает следующие этапы: подработка солода, дробление солода, затирание сусла, фильтрация затора, кипячение сусла, осветление сусла, охлаждение сусла, брожение, осветление пива и розлив. В данном курсовом проекте рассматривается технологическая схема, начинающаяся с приёмки уже пророщенного ячменного солода.
Приёмка солода
На приёмку солод поступает в мешках или навалом. Если он транспортируется навалом в железнодорожных вагонах, то их опорожнение обычно осуществляют механической лопатой. Большее количество солода перевозят в саморазгружающихся вагонах-силосах грузоподъёмностью до 64 т. [1]
На хранение солод подаётся в силосы винтовыми конвейерами, которые применяются ввиду невысокой стоимости и простоты конструкции, а также длительного эксплуатационного срока и доступности обслуживания.
Преимущество силосного хранения, по сравнению с напольным и закромным, заключается в механизации всех операций, изоляция зерна от воздействия внешней среды, а также в исключении доступа грызунов к зерновой массе. Эти силосы не аэрируются, так как солод уже не дышит. [1]
Для подачи на производство солод из определённого силоса винтовым конвейером подаётся в норию и направляется в надвесовой бункер, далее взвешивается на весах и идёт в подвесовой бункер, непосредственно из которого при помощи винтового конвейера подаётся в бункер солода.
После транспортировки солод содержит пыль, ростки и другие примеси. Для очистки солода от пыли, сорных и зерновых примесей используют полировочную машину, состоящую из наклонных плоских сит, щёточного барабана и центробежного вентилятора. Далее он направляется в бункер полированного солода, взвешивается на автоматических весах и подаётся в установку для дробления. Отходы от полировки солода направляются в бункер отходов. [2]
Рис, кукурузная крупка, сахар (вы еще не обосновали, что они нужны) и хмель поступают на завод в мешках и после взвешивания на товарных весах с помощью электропогрузчиков и подъемников доставляются в склады.
В производство рис, кукурузная крупка, сахар и хмель также транспортируются электропогрузчиками, которые подвозят это сырье к загрузочным воронкам соответствующих бункеров. Несоложеные материалы из склада при помощи нории поступает в надвесовой бункер, далее взвешивается на весах и идет в подвесовой бункер, непосредственно из которого при помощи винтового конвейера подается в бункер несоложеных материалов. Через промежуточный бункер взвешенный на автоматических весах карамельный солод подается в установку для дробления. [2]
Дробление солода
При затирании ферменты для расщепления веществ солода должны иметь возможность в них проникнуть.
На пивоваренных предприятиях чаще всего используют дробилки для сухого дробления. (почему? Какие еще есть?) Наиболее хорошо зарекомендовали и чаще всего встречаются шестивальцовые дробилки. Производительность таких установок составляет до 14 т/час для солода грубого помола, предназначенного для фильтрационного чана. Солод измельчается до состояния крупки, так как мука может препятствовать процессу фильтрования. [1]
В проекте принята шестивальцовая дробилка сухого дробления.
Так как помол поступает непосредственно из дробилки, то начало затирания длится точно столько же времени, как и дробление, (почему?) однако большинство дробилок сухого помола дробят солод более продолжительное время, чем длится стадия начала затирания, в связи с чем необходимо обеспечить промежуточное хранение помола. Оно осуществляется в бункере для хранения зернопродуктов – прямоугольной или цилиндрической ёмкости с выпуском для полного опорожнения. Ёмкость бункера для дроблёных зернопродуктов должна составлять 3 гл/100 кг солода. [2]
1.3. Затирание сусла
В проекте рассмотрен трёхотварочный способ затирания сусла. (почему?) Данный способ применяется главным образом для приготовления тёмных и специальных сортов пива и при переработке солода недостаточного растворения.
Процесс затирания сусла протекает в заторно-варочных аппаратах.
Сначала в первый аппарат подают подогретую деаэрированную воду, затем в него же тонкой струёй при одновременном пуске мешалки добавляют засыпь – дроблёный солод и несоложеные материалы. (какие в вашем случае?) При этом возникают потери из-за образования пыли, однако для качества продукта ещё хуже было бы попадание в затор вместе со стекающим дроблёным солодом кислорода и существенное повышение его содержания в заторе. [1]
Чтобы добиться интенсивного перемешивания воды с помолом, в заторную трубу встраивают смачиватель. (интересный момент, поясните)
При трёхотварочном способе повышение температуры происходит между основными температурами затирания (как это понимать?) благодаря отбору отварок, их кипячению и соединению отварки с жидкой частью затора.
К этим основным температурам относятся:
35ºС – температура начала затирания;
50ºС – белковая пауза/расщепление гумми-веществ, 5–10 мин;
63–64ºС – мальтозная пауза, 20–30 мин;
70–75ºС – пауза осахаривания, протекает быстро.
По достижении последней паузы нагревание затора прекращают. [3]
(Подробно опишите про три отварки)
1.4. Фильтрация затора
Из заторного аппарата заторная масса насосом подаётся в фильтрационный аппарат. Фильтрование затора включает ряд операций: подготовка фильтрационного чана; вытеснение воздуха из фильтрационной батареи и заливка сит; перекачивание затора в фильтрационный чан; отстаивание затора и перекачка мутного сусла; фильтрование затора; выгрузка дробины из фильтрационного чана.
Фильтрование затора проводят следующим образом. Аппарат промывается, прогревается ополаскиванием горячей воды. Закрывают фильтрационные краны. В подситовое пространство снизу подают горячую воду, которая заполняет отводные трубы и пространство под ситами, вытесняя оттуда воздух. Вода должна покрыть сита на 1,0–1,5 см. Далее в чан при непрерывном перемешивании подают затор. Чтобы ослабить удар на сито и достичь равномерного распределения дробины по всей поверхности сит, затор направляют в аппарат через распределитель при включенном рыхлителе. После двух–трёх оборотов рыхлитель выключают и оставляют затор в покое на 25–30 мин для формирования фильтрующего слоя. Иногда приступают к последующей операции спустя лишь 5–10 мин после перекачивания затора. (что это значит и почему?)
После расслаивания затора освобождают подситовое пространство и трубы батареи от попавших туда мелких частиц дробины. Для этого создают вихревые движения жидкости в зоне стока, попеременно резко открывая и закрывая краны фильтрационной батареи. Мутное сусло осторожно насосом возвращают в фильтрационный аппарат. Эта операция производится до тех пор, пока вытекающее сусло не станет прозрачным. Сусло направляется в сусловарочный аппарат.
Для снижения экстракции нежелательных компонентов воду, идущую на промывку дробины, целесообразно подкислять. Для предотвращения окислительных процессов дробину необходимо постоянно держать под слоем воды.
После сбора первого сусла выщелачивают дробину: вымывают горячей водой остающееся в ней сусло. При промывании дробины периодическим способом дробина непрерывно орошается водой температурой 78–80ºС через сегнерово колесо при постоянном медленном вращении рыхлителя. При этом ножи рыхлителя находятся над ситами на высоте 10 см. (очень подробно разобрались, наверное, чертить будете фильтрационный аппарат?)
Выщелачивают дробину до содержания в промывной воде 0,5–1,0% экстрактивных веществ. Дальнейшее промывание нецелесообразно, так как приведет к выщелачиванию веществ, ухудшающих вкус пива, и дополнительному расходу тепла на выпаривание из сусла избытка воды.
Промывание дробины продолжается 1,5–2,5 ч. [1]
Промывные воды из фильтрационного аппарата направляют в сборник промывных вод, которые из него насосом направляются в сусловарочный или заторный аппарат. Дробина удаляется из фильтрационного аппарата насосом в сборник. [2]
1.5. Кипячение сусла
Фильтрованное сусло в сусловарочном аппарате кипятят с хмелем, который в сусловарочный аппарат вносят порциями, в два приема из емкости подачи хмеля. Первую порцию (80%) хмеля вносят через 10 мин после начала кипения сусла, а вторую порцию (20%) – за 30 мин до окончания кипячения сусла. Общая продолжительность кипячения сусла с хмелем 1,5–2 ч. [2]
При кипячении сусла происходит ряд следующих важных процессов: растворение и превращение компонентов хмеля; образование и коагуляция конгломератов белков и дубильных веществ; выпаривание воды; стерилизация сусла; разрушение всех ферментов; повышение цветности сусла; повышение кислотности сусла; образование редуцирующих веществ; изменение содержания в сусле диметилсульфида и других летучих веществ. [1]
Принят сусловарочный аппарат с паровым обогревом. (почему и какие еще есть?)
При обогреве сусловарочного котла через дно по всех поверхности дна одновременно образуются пузырьки пара, которые поднимаются вверх и вызывают движение сусла, что способствует удалению нежелательных летучих компонентов из сусла. Пар подводится в паровую рубашку, расположенную на наружной стенке дна котла, с избыточным давлением от 2 до 3 бар (=133 до 144ºС). Пар отдаёт свою теплоту парообразования суслу и конденсируется, а сусло кипит. [1]
Охмеленное сусло из сусловарочного аппарата насосом подается в гидроциклон на осветление. Хмелевая дробина поступает в хмелесборник. Осветленное сусло охлаждают в пластинчатом теплообменнике до температуры 2–6ºС и подают в коническую часть цилиндроконического танка (ЦКТ). [2] (здесь, наоборот, очень кратко)
1.7. Брожение
Для брожения будет использована культура дрожжей верхового броженияHefebank Weihenstaphan «W211». (как называются сами дрожжи?)
Часть сусла поступает в стерилизатор сусла, откуда подается в аппарат Грейнера, куда вводится чистая культура дрожжей из колбы Карлсберга. Далее происходит разведение чистой культуры дрожжей в три этапа. Разброженная чистая культура дрожжей сжатым воздухом из аппарата Грейнера через сборник подается в ток сусла, поступающего на брожение, из расчета 0,3  на 100 сусла. Разведение чистой культуры дрожжей проводят периодически, в случае снижения качества дрожжей, в остальное время используют осевшие, промытые и охлажденные дрожжи.
Заполнение ЦКТ происходит следующим образом: сначала аппарат заполняют на 2–3% неаэрированным суслом, затем из монжю вводят все дрожжи. После введения дрожжей ЦКТ заполняется до рабочего объема (85% от полного объема) аэрированным суслом. Воздух через ротаметр поступает в аэратор сусла, где сусло насыщается кислородом. (зачем, обоснуйте)
Момент заполнения ЦКТ суслом с дрожжами считается началом брожения. Когда содержание экстрактивных веществ в пиве снизится до 3,5–3,2%, аппарат шпунтуют, и в дальнейшем проводят процесс при избыточном давлении 0,05–0,06 МПа, что способствует лучшему насыщению пива диоксидом углерода и ускорению оседания дрожжей. Чтобы сбраживаемое сусло не примерзало к стенкам аппарата, температура хладагента, подаваемого в охлаждающие рубашки, не должна быть ниже –6°С.
После достижения конечной степени сбраживания на ЦКТ в верхнюю рубашку подают хладагент, охлаждают до температуры 6–7ºС, производят съем дрожжей путем медленного спуска их из конической части аппарата и оставляют на 2–6 сут (диацетильная пауза – расщепление диацетила). Далее путем подачи хладагента в рубашки охлаждения цилиндрической части ЦКТ охлаждают пиво до температуры 3–4ºС. Для образования более плотного осадка дрожжей и предотвращения их автолиза подачей хладагента в рубашку конической части температуру пива в ней доводят до –1ºС. При данной температуре пиво выдерживается 2–6 сут. В конической части аппарата при низкой температуре происходит оседание дрожжей и образование плотного осадка. На этом заканчивается главное брожение, которое длится около 7 сут. На восьмые сутки брожения включают подачу хладагента во все охлаждающие рубашки, кроме рубашки в конической части, и температуру пива в аппарате доводят до 1–2°С. Наступает стадия дображивания, которая длится 6–7 сут.
Перед подачей пива на осветление проводят второй съем дрожжей в монжю, откуда сжатым воздухом их перекачивают на вибросита для очистки. Очищенные рабочие дрожжи собираются в монжю и заливаются охлажденной водой температурой 1°С. Вода для заливки дрожжей охлаждается в сборнике. Охлажденные дрожжи хранят до подачи в ЦКТ либо реализуют.
Конец съема дрожжей из ЦКТ определяют визуально через смотровое стекло, следя за появлением свободного от дрожжей пива. После повторного съема дрожжей пиво из аппарата под давлением диоксида углерода (воздуха) не более 0,06 МПа, подаваемого в пространство над жидкостью, направляют на осветление сепарированием или фильтрованием. Освободившийся от пива аппарат моют водопроводной водой, дезинфицируют и снова моют водой для удаления дезинфицирующих средств. При мойке кран выпуска продукта из конической части аппарата должен быть открыт. [2]
1.8. Осветление пива и розлив
После сбраживания пиво поступает на осветление в сепаратор, далее – на рамный фильтр, затем охлаждается в теплообменнике. Для дополнительного насыщения пива диоксидом углерода устанавливается карбонизатор, проходя через который пиво направляется в сборник фильтрованного пива, где его выдерживают при температуре 2ºС в течение 6–8 ч, после чего подают на розлив. [2]
Розлив осуществляют в металлическую тару объёмом 0,5 л.
Раздел больше похож на описание, чем на обоснование. На каждой стадии нужно рассмотреть разные варианты, выбрать один и объяснить почему. |
|
|
Скачать 47.15 Kb.