Технология производства пива

Из полученного количества экстрактивных  веществ  получится сусла:

Пиво Криница ЭВ212 = 75,99х100 :12 =633,25 кг

Spitfire ЭВ113 = 70,12х100 : 13 =539,39 кг

Объем  сусла  при 200С  при  относительной  плотности 1,0442, 1.0482 составит:

Определим  объем      сусла:

1. 633,25*1,05=664,91 л
2. 539,39*1,08=582,54 л

Определим  объем  горячего  сусла  с учетом его  теплового  расширения  в 1,04 раза:

Пиво Криница 664,91*1,04=691,51

Spitfire 582,54*1,04=605,84

Холодное  сусло 

Потери  сусла  в  хмелевой  дробине, отстое  при  сепарировании, сжатии,  на  смачивание  трубопроводов  принимаются     в соответствии с  нормами технологических  потерь, указанными в таблице 3. 

Таблица 3

Технологические потери сусла в хмелевой дробине

Наименование	Потери, %
Spitfire	6,3
Пиво Криница	8,4

Определим  объем холодного  сусла:

Spitfire 664,91(1-0,063)=623,02 л

Пиво Криница 582,54(1-0,084)=533,61 л                                             

Молодое  пиво  

Потери в бродильном  цехе  (от  бродильных аппаратов до  танков  дображивания)  к объему холодного  сусла  представлены в таблице 4[1].

Таблица 4

Технологические потери

Наименование	Потери, %
Spitfire	2,2
Пиво Криница	2,7

При  этих  потерях объем  молодого  пива равен:

1. 623,02(1-0,022)=609,31 л
2. 533,61(1-0,027)=519,20 л 

Фильтрованное пиво  

Потери  в цехе  дображивания   и фильтрации  составляют  к  объему  молодого  пива, представлены в таблице 5[1].

Таблица 5

Потери в цехе дображивания и фильтрации

Наименование	Потери, %
Spitfire	2,9
Пиво Криница	2,4

При  этих  потерях количество  фильтрованного  пива:

1. 609,31(1-0,024)=594,69 л
2. 519,20(1-0,029)=504,14 л

Товарное  пиво 

Потери  товарного  пива к объему от  фильтрованного  пива при   розливе  в бутылки  составят  для  всех  наименований  2,5% [1].

Тогда  количество  товарного  пива  будет:

1. 591,69(1-0,025)=579,82л
2. 504,14(1-0,025)=491,54 л

Определим  суммарные  видимые  потери  по  жидкой  среде  по  разности объемов горячего сусла и товарного пива:

1. 691,51-579,82=111,69 л
2. 605,84-491,54=114,3 л

Или  в %  к  объему горячего   сусла:

1. 111,69*100/691,51=16,15%

2. 114,3*100/605,84=18,87%

 

4.4 Определение  расхода  хмеля  и молочной  кислоты

 Хмель. Расход хмеля  на 1 дал  пива  принимаем  по  действующим  нормам, указанным в таблице 6[1].

 

 

 

Таблица 6

Нормы расхода хмеля

Наименование	Расход хмеля на  1 дал пива, г
Spitfire	36
Пиво Криница	20

При  этих  нормах расход  хмеля  по  сортам  будет: 

1. (579,82*0,02)/10=1,159 кг
2. (491,54*0,036)/140=1,769 кг

Молочная  кислота. Расходуется  для  подкисления  затора  из  расчета 0,08 кг 100-процентной  кислоты на 100 кг  зернового  сырья или  0,2 %   40 процентной  молочной  кислоты к массе  зернового  сырья[1].

Определение  количества  отходов 

 Пивная  дробина.  Количество образуемой пивной дробины влажностью 86%  определяется  умножением   количества сухих  веществ  в дробине на коэффициент. Итак, произведем расчет количества пивной дробины:

100/(100-86)=7,14

Определим количество пивной дробины при  варке  сусла пива:

1. 16,92*7,14=120,8 кг
2. 22,8*7,14=162,8 кг

Хмелевая дробина

Безводной  хмелевой  дробины  получается  60%  от  массы израсходованного  хмеля, а дробины с влажностью  85%  образуется  в 6,67 раза  больше  (100: (100-85) = 6,67) .

Определим  количество  влажной  дробины  на 1 дал пива:

1. 1,159*0,6*6,67=4,64 кг
2. 1,769*0,6*6,67=7,08 кг

Шлам  сепараторный.

Из 100 кг расходуемых  зернопродуктов, независимо  от наименования  пива, получается 1.75 кг  шлака с влажностью 80%.

Отстой в танках  дображивания.

Количество  отстоя   при  выдержке пива  получается    на 100кг  израсходованных  зернопродуктов. 

Spitfire - 1,38 л;

Пиво Криница - 1,38 л.

Избыточные  дрожжи. Расход  дрожжей  с влажностью 86% на 10 дал бродящего  пива при  классической схеме  -1,0 л;

Батареи   непрерывного  брожения  и дображивания  -1,5 л; 

Брожение  и дображивание  в цилиндрических  аппаратах - 1,53 л;

Половина  избыточных  дрожжей  может использоваться  в качестве засевных, а другая  является  отходами. Количество дрожжей, идущих  на  отходы, определяется  умножением   количество  товарного  пива   в литрах  на 0,01[1].

1. 579,82*0,01=5,8 л
2. 491,54*0,01=4,9 л

Диоксид  углерода:

1. 623,02*1,0482=653,04 кг
2. 533,61*1,083=577,89 кг

В нем  содержится  экстрактивных веществ:

1. 653,04*0,12=84,89 кг

2. 577,89*0,13=75,13 кг

При  действительной  степени сбраживания 

Spitfire - 49 %

Пиво Криница - 52%

Количество диоксида  углерода  образовавшегося:

1. 84,89*0,52(176/342)=22,72 кг
2. 75,13*0,49(176/342)=18,95 кг

Из  уравнения брожения  следует, что 342  г  сброженной  мальтозы образуют 176г    СО2  (176:342 = 0,514);   К - степень сбраживания,%

Часть образующегося диоксида  углерода (0.35 % от  массы холодного  сусла связывается с пивом:

1. 653,04*0,0035=2,29 кг
2. 577,89*0,0035=2,02 кг

Определим  количество выделяющегося углекислого газа  в атмосферу:

1. 22,72-2,29=20,43
2. 18,95-2,02=16,93

Масса 1м3 диоксида  углерода при  200С  и давлении  0,1МПА  составляет 1,832кг. Тогда объем диоксида углерода выделившегося в атмосферу:

1. 20,43/1,832=11,15м3
2. 16,93/1,832=9,24м3

Количество утилизируемого диоксида углерода,  выделяющего при   главном горении на  1 дал товарного  пива:

1. 20430/57,982=352 г;
2. 16930/49,154=344 г.

4.5 Расчет потребного количества тары и вспомогательных материалов

Принимаем, что пиво Spitfire разливается в бутылки 0,5л (45%) и 15% в бутылки 0,33л; Криница  в бутылке 0,33л 20% и 0,5л 20%.

Бой бутылок при хранении мойке, розлива примем равным,  % указан в таблице 9.

Таблица 9

Потери продукта на стадиях производства

Операции	Потери на стадиях производства, %
	0,5 л	0,33 л
В складе посуды	0,7	0,7
В цехе розлива	2,3	2,3
При пастеризации	-	2,2
В складе готовой продукции	0,09	0,09
Всего	3,09	5,29

 

Для годового количества бутылочной продукции потребуется  бутылок.

0,5л   (44*100)/(100-3,09)=45,403 млн  бутылок;

0,33л  (24*100)/(100-5,29)=25,34 млн  бутылок.

Количество бутылок для боя вместительностью 0,5л определяется разность:

45,403-44=1,403 млн бутылок; вместимостью 0,33л 25,34-24=1,34 млн бутылок.

Учитывая, что 5% бутылок не возвращается из торговой сети, потребность в новых бутылках равна:

0,5л       44(5/100)+1,403=3,603 млн  бутылок;

0,33л     24(5/100)+1,34=2,54 млн бутылок.

Потребность в оборотных бутылках (бутылка делает 40 оборотов в год) составит:

0,5 л     44/40=1,1 млн бутылок;

0,33 л   24/40=0,6 млн бутылок.              

Ящики. В стандартные мерные укладываются бутылки вместимостью 0,5 л по 20шт; вместимостью 0,33 л - по 30 шт.

Для укладки всей продукции с учетом 2%  износа потребуется для бутылок:

 0,5        (45,403/20)/0,98=2,32 млн ящиков;

0,33      (24,34/20)/0,98=0,862 млн ящиков.

Необходимо учесть, что 90 % являются оборотными, поэтому новых ящиков потребуется:

0,5        2,32(100-90)/100=0,232 млн ящиков;                            

0,33      0,832(100-90)/100=0,086 млн ящиков.

Потребность в ящиках при 40 оборотах в год составляет для бутылок:

0,5 л  45,403/20·40=0,05675 млн шт. Принимаем 56,75 тыс.;

0,33 л   25,34/30·40=0,02111 млн шт. Принимаем 21,11 тыс.шт.

Кронен-пробки и этикетки для бутылочкой продукции. По нормам на 1 дал напитков требуется 104,5 %. пробок и 103 % этикеток  от количество бутылок готовой продукции и в средне 20,9 этикетки что на годовой  выпуск бутылочкой продукции потребуется:

Кронен-пробок  (44*106+24*106)*1,045=71,06 млн шт;

Этикеток  (44*106+24*106)*1,03=70,04 млн шт.

Щелочь для мойки бутылок.

В среднем ей расходятся из расчета 1000-1100 кг на 1 млн бутылок  продукции. На годовой выпуск продукции потребуется щелочи

 (45,403+25,34)·1100=77,817 кг.

Клей декстрин для наклейки этикеток на бутылки. На приклеивание  этикеток на бутылки вместимостью  0,5л расходуется 5,5г на 1 дал пива (0,275 кг на 1000 бутылок) и 8,3г на 1 дал пива для бутылок вместимостью 0,33 л(0,277 на 1000 бутылок)[1].

 

5 Описание технологической схемы

 

Принципиальная технологическая схема, производства пива состоит из следующих этапов: очистка солода и ячменя, используемого как несоложеное сырье, дробление зернопродуктов (солода, ячменя, риса), получение пивного сусла (приготовление и фильтрование затора, кипячение сусла с хмелей, отделение от хмелевой дробины и азрирование сусла), подготовка дрожжей, сбраживание пивного сусла, дображевание, созревание пива, фильтрование и розлив готового пива в бутылки, бочки, автоцистерны. Предварительно упаковка готовой продукции упаковывается, для этого используются термоусадочные машины[14].

Устройство и принцип действия линии

Очищенный солод измельчается в вальцовой дробилке 1 в целях получения максимального количества мелкой однородной крупки и сохранения шелухи. Дробленый солод взвешивают весами 2 и ссыпают в бункер 3. Отлежавшийся дробленый солод проходит магнитную очистку в магнитоуловителе 4 и подается в заторный аппарат 5, где смешивается с теплой водой (около 20°С) и перемешивается. По окончании перемешивания (затирания) часть заторной массы (около 40%) перекачивают в другой заторный аппарат 6, где нагревают до температуры осахаривания (около 70°С), а по окончании осахаривания - до кипения. При кипячении крупные частицы солода развариваются, после чего первую отварку возвращают в аппарат 5. При смешивании кипящей части затора с затором, оставшимся в аппарате 5, температура всей массы достигает 70°С. Затор оставляют в покое для осахаривания. По окончании осахаривания часть затора снова перекачивают в аппарат 6 (вторая отварка) и нагревают до кипения для разваривания крупки. Вторую отварку возвращают в аппарат 5, где после смешивания обеих частей затора температура его повышается до 75...80°С. Затем весь затор перекачивают в фильтрационный аппарат 7. Прозрачное сусло стекает в сусловарочный аппарат 8.

В аппарате 8 сусло кипятится с хмелем. При кипячении выпаривается некоторое количество воды, происходят частичная денатурация белков сусла и его стерилизация. Горячее охмеленное сусло спускают в хмелеотделитель 9, где вываренные хмелевые лепестки задерживаются, а сусло перекачивается в сборник горячего сусла 10.