Курсовая работа: Анализ технологии производства пива ОАО "Владпиво"
- содержанию алкоголя:
1) безалкогольное,
2) крепкое,
3) специальное (с применением вкусовых и ароматических добавок).
Целью курсовой работы является статистический анализ технологического процесса пивоварения на ОАО "Владпиво".
Задачи курсовой работы:
- изучить технологическую схему процессов пивоварения на ОАО "Владпиво",
- исследовать отклонение расходов ингредиентов сусла от нормативных показателей в процессе варки пива.
1 Технология производства пива на ОАО "Владпиво"
В прежние времена процесс приготовления пива довольно существенно отличался от современного. Пивоварни размещались в небольших постройках, сусло варили в чугунных или железных котлах, сбраживали в деревянных чанах, а хранили пиво в дубовых бочках. Солод делали так: зерно замачивали в речной или озерной воде, затем проращивали несколько дней, разложив его нетолстым слоем под навесом, сушили на солнце и, очистив, мололи на ручных жерновах. Для улучшения вкуса и аромата пива использовали сосновую смолу, грушевую золу, шалфей, бенедиктовый корень. Чтобы придать молодому пиву вкус старого, в него клали корки апельсинов. Для исправления вкуса неправильно сваренного и прокисшего пива применяли тертый сухой хмель и буковую золу.
Классическая технология производства пива включает следующие основные этапы: получение солода из ячменя, приготовление сусла, сбраживание сусла, выдержку (дображивание) пива, обработку и розлив пива. Это длительный сложный процесс, который длится 60—100 дней и во многом зависит от квалификации пивовара. Несмотря на то, что исходным сырьем являются одни и те же компоненты, качество пива, вырабатываемое разными предприятиями, различно.
Технологическая схема производства пива на ОАО "Владпиво" представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Технологическая схема производства пива на ОАО "Владпиво" (обозначения см. в тексте работы).
1.1 Производство солода
Очищенный и отсортированный ячмень из зернохранилища механическим транспортом (поз. 1,) поступает на весы (поз. 2) марки ДН-200. Откуда ячмень отправляется в приемный бункер солодовенного отделения (поз. 3). В солодовенном цехе имеется 4 замочных порядка, которые включают в себя замочные чаны с единовременной загрузкой 8 тонн ячменя каждый.
Из приемного бункера ячмень попадает на замочку в замочный чан (поз. 4), куда также поступает воздух и вода. По окончании замочки из замочного чана снятый сплав (отходы) направляются в специальный бункер для сплава (поз. 5), а замоченный ячмень попадает с помощью насоса (поз. 6) марки ПГ‑144/10 перекачивается для проращивания в солодорастительный аппарат (поз. 7), состоящий из 8 грядок для проращивания ячменя. Длительность проращивания ячменя на грядках от 7 до 8 суток. Для поддержания оптимальной температуры на грядках при проращивании ячменя на грядки подается подогретый и охлажденный воздух из кондиционеров. С солодорастильного аппарата типа "передвижная грядка" солод (зеленый) с помощью механического транспорта и винтового шнека (поз. 8) направляется в сушилку (поз. 9) для осушки. Всего в солодовенном отделении имеется 5 сушилок типа ЛСХА производительностью 10 т/сут. каждая.
Из сушилки готовый солод, пройдя через росткоотбойную машину (поз. 10), весы (поз. 11), накопительный бункер (поз. 12) самотеком поступает в силос элеватор (поз. 13) для хранения и отлежки свежего солода. Элеватор восьми рядный силосный типа СКС-3-96 вместительностью силосного корпуса 18 тыс. тонн, имеет суточный грузооборот 500т/сут. предусмотрен для хранения зернопродуктов. Размеры силосной сетки 3×3 м. на элеваторе установлены три нории производительностью 175 т/сут.
В данный момент этот участок технологической схемы не используется, так как предприятию экономически выгодно закупать готовый солод для производства пива.
1.2 Дробление и затирание солода
Дальнейшее производство пива осуществляется в варочном цехе. Ячменный солод взвешивают на весах с открывающимся днищем (поз. 14). Количество засыпи, применяемое для каждой варки, точно регистрируется. Это необходимо для внутрипроизводственного контроля, поскольку используется для расчета эффективности израсходованного сырья (расчета выхода экстракта). Далее засыпь автотранспортом, передают на производство пива в варочный цех.
Зерно из бункера (поз. 15) норией (поз. 16) поднимают в накопительный бункер (поз. 17, 18 и 19). Перед переработкой ячменный солод пропускают через камнеотборник, который подключен к системе аспирации. Мелкие камешки величиной с зернышко при процессе дробления повреждают рифли вальцов дробилок и сокращают срок их эксплуатации. Далее идет удаление всех металлических примесей методом пропускания солода через магнитные ловушки (поз. 20). Очистка от металлических примесей перед дроблением очень важна, так как при образовании искр существует вероятность взрыва солодовой пыли и так же порчи дробилок. Затем очищенный солод попадает на автоматические весы (поз. 21), где отмеренными порциями попадает в солододробилки (поз. 22).
Солод необходимо измельчить, чтобы при затирании дать ферментам солода возможность воздействовать на вещества солода и их расщепить. Дробление производится в четырехвальцовой дробилке. В ней солод попадает через питающий или распределительный валик на первую пару вальцов и предварительно грубо дробится. Этот помол первого прохода состоит из 30% шелухи с прилипшей крупной крупкой, 50% крупки и 20% муки. Затем, проходя через вибросито, более тонкие частицы отделяются и идут в бункер дробленныхзернопродуктов, откуда направляются на дальнейший помол.
Шелуха освобождается от прилипшей крупной крупки на второй паре вальцов, после чего приблизительный состав равен 20% шелухи, 50% крупки, 30% муки. Затем дробленый солод и несоложенные материалы через промежуточные емкости (поз. 23) насосом (поз. 24) передаются в заторные аппараты (поз. 25) (2 шт.) где происходит затирание.
Затирание происходит по инфузонному способу [1]. Весь затор при поддержании пауз ( от 45 до 50 ºС – белковая пауза и пауза расщепления β – глюкана; от 62 до 65 ºС – мальтозная пауза; от 70 до 75 ºС – пауза для осахаривания; 78 ºС – температура окончания затирания) последовательно нагревается до температуры окончания затирания, причем части затора не кипятятся.
Целью затирания является максимизация экстрагирования целевых компонентов из дробленного солода [2]. К целевым компонентам относятся сахар, декстрины, минеральные вещества и некоторые белки. Кдробине (нерастворимые органические вещества, входящие в состав солода) относятся крахмал, целлюлоза, часть высокомолекулярных белков и другие вещества, которые по окончании процесса фильтрования удаляются.
По экономическим соображениям стараются перевести большинство веществ в растворимые, чтобы увеличить количество экстракта. Но значение имеет не только количественные, но и качественный состав экстракта, так как наличие дубильных веществ из оболочек весьма не желательно.
Процесс затирания проходит в двух аппаратах (заторный котел и заторный чан). Так как они работают совместно, их называют заторным аппаратом.
Заторный аппарат изготавливают из нержавеющей стали, но в связи с низким коэффициентом теплоотдачи днище изготавливают из черной стали, во внутренней части которой методом совместной прокатки наносят тонкий слой нержавеющей стали (плакированная сталь).
Обогрев аппарата производится при помощи приваренных в виде спирали полутруб, по которым подается подогретый пар с избыточным давлением от 2 до 3 бара, затем, конденсируясь, отдает свою тепловую энергию через стенки аппарата. Образовавшийся конденсат отводится при помощи конденсатоотводчика, который работает по принципу поплавкового затвора. Благодаря этому избыточное давление в трубах системы обогрева сохраняется, а конденсационная вода отводится без избыточного давления.
Затирание начинается со смешивания помола (засыпи) с водой (наливом) и тщательным перемешиванием (без образования комков) при температуре предписанной началу затирания, которая соответствует оптимальной температуре работы начального фермента. Для этого сначала в чан заливают воду, а затем для получения равномерного перемешивания, загружают помол тонкой струей при одновременном пуске мешалки.
Соотношение засыпи и главного налива является очень важным фактом, поскольку он определяет концентрацию первого сусла. При соотношении 1:3, то есть на 100 кг засыпи 300 л налива, получается 20% первое сусло. Естественно затор приготовляют гуще, чем требуемаяэкстрактивность начального сусла, чтобы затем можно было направить через дробину количество воды, достаточное для ее выщелачивания и одновременного разбавления сусла до требуемой массовой доли сухих веществ. Тем самым от соотношения при затирании зависит состав сусла и тип пива. Для светлого пива следует выбирать от 300 до 400 л на 100 кг засыпи. Тем самым достигается ускорение ферментационных реакций. Для темного пива выбирают более густое соотношение от 300 до 350 л на 100 кг засыпи.