Проект цеха розлива пивоваренного завода

     Введение

     Пивоваренная  отрасль России сегодня — это  более 250 пивоваренных предприятий различной мощности, производственные площади которых расположены в 73 субъектах Российской Федерации; свыше 1500 торговых марок пивоваренной продукции, в число которой входят как национальные бренды, так и популярные региональные марки.

       Однако, в 2010 году по данным  Росстата в России индекс производства  пивоваренной отрасли опустился до отметки 94,1% к уровню 2009 года. При этом спад отчетного года оказался более значительным, чем в 2009 г., когда объем производства составил 95,2% к уровню 2008 года. В то время как многие другие отрасли, связанные с производством напитков и продуктов питания, в течение 2010-2011 годов вышли из кризиса, пивоварам этого не позволило сделать трехкратное повышение акцизной ставки и последовавший за ним рост цен, сделавший пиво менее доступным для потребителей.

       В первом квартале 2011 года в  России было произведено 195,6 млн.  дал светлого пива. Этот показатель  отражает некоторое восстановление  отрасли после спада (-19,7%), который  наблюдался в I квартале 2010 года. В целом, в I квартале 2011 года, в  сравнении с аналогичным периодом 2009 года, объемы производства сократились  на 11,4%, в сравнении с 2008 годом  – на 16,7%. В некоторых регионах с развитым пивоварением отмечен более глубокий  спад, чем в целом по России.

     Несмотря  на  сокращение  рынка,  лидеры  отрасли  продолжают  развитие производственных   мощностей. Компания ООО «САБМиллер РУС» в конце 2010 года открыла  пивоваренный  завод  в  Ульяновске.  На  заводе   создано  более  300 рабочих мест для жителей региона. В   Перми   открылся   завод   «Чешский   пивовар»,   производство   пива   на котором  будет  вестись по традиционной чешской  технологии  из  оригинального  чешского  сырья. Кроме того  лидеры   отрасли  осуществляют  модернизацию предприятий,   направленную  на   борьбу   с   издержками,  на   повышение энергоэффективности,  на улучшение   экологических   параметров   производства. Например,  на  самарском  заводе  компании  «Балтика»  была  завершена  реализация экологического   проекта   по   использованию   биогаза   в   качестве   топлива.   Это позволяет снизить потребление природного газа заводом на 8-10% в год.

     В 2010-2011 году пивоваренные компании сконцентрировались на формировании в обществе культуры потребления алкогольных напитков, развитию экономики и социальной сферы регионов.

     Предприятия отрасли также уделяли большое  внимание внедрению инновационных технологий в области энерго- и ресурсосбережения, программ управления и профессионального роста персонала, заботе об экологическом благополучии регионов присутствия, а также адресной поддержке социально незащищенных слоев населения. Результаты этой работы были высоко оценены государством и обществом.

     В 2010 году Союз российских пивоваров  поддержал информационную акцию МВД РФ, направленную на предотвращение нарушений в сфере торговли в отношении несовершеннолетних. Совместное начинание пивоваров и сотрудников правоохранительных органов принесло результаты: в декабре 2010 года продавцы получили законное право проверять документы у покупателей алкогольной продукции, в июле 2011 года была введена уголовная ответственность за продажу алкоголя несовершеннолетним. Эти решения, безусловно, будут способствовать дальнейшему успешному формированию ответственного потребления алкогольных напитков, за которое отрасль активно выступает.

     С середины 2010 года ведущие компании начали добровольно размещать на этикетках предупредительную надпись  о вреде чрезмерного потребления  пива, что также говорит о высоком  уровне социальной ответственности  отрасли перед обществом и  государством. 
 

     1. Выбор и обоснование, описание аппаратурно-технологической схемы 

     1.1 Выбор и обоснование аппаратурно-технологической схемы

     Производство  пива включает в себя следующие технологические  процессы и операции: прием и хранение солода и несоложеных материалов; очистка и дробление солода и  несоложеных материалов, приготовление  пивного сусла, главное брожение, дображивание и созревание, фильтрация и розлив пива.

     Доставка  зернопродуктов осуществляется автомобильным  и  железнодорожным транспортом. Насыпные зернопродукты будут поставляться в железнодорожных саморазгружающихся вагонах, достоинством которых является использование принципа самотека. Выгрузку будем осуществлять в подрельсовый бункер с решеткой. Для поставки рисовой сечки и карамельного солода в мешках будем использовать автомобильный транспорт.

     Для контроля и учета количества поставляемого  насыпью солода и зернопродуктов примем вагонные весы, а внутри производства – автоматические и платформенные весы.

     Для транспортировки зернопродуктов используют пневмо- и механический транспорт. Пневмотранспорт  является менее металлоемким, но более  энергоемким, чем механический. Кроме того, пневмотранспорт более травмирует зерно в отличие от механического транспорта. Для  транспортировки зернопродуктов выбираем для горизонтального перемещения винтовые и  ленточные конвейеры, а для вертикального – ковшовые элеваторы (нории). Данные типы конвейеров имеют большой диапазон производительности.

     Для хранения светлого и темного солода целесообразно применять силосные

     корпуса, так как при этом имеется возможность  механизировать процесс перемещения  зерна, автоматизировать процесс хранения (наблюдение за температурой, уровнем в силосах) и сократить занимаемую площадь.

     Для отделения пыли от солода принимаем  солодополировочную машину, которая  имеет набор вибрационных сит  для удаления грубых примесей, а  также щеточный валик для удаления пыли.

     Для  отделения ферропримесей выбираем магнитные колонки как более  компактные.

     Солод можно измельчать на двух-, четырех-, шестивальцовых дробилках без предварительного увлажнения, с увлажнением, на дробилке  «мокрого помола», на молотковой дробилке. Достоинства вальцовых дробилок в том, что можно получать требуемый  состав помола путем регулирования расстояния между вальцами, а также лучше сохраняются оболочки зерна. Поэтому при использовании фильтрационного чана данные дробилки оптимальны. При измельчении зерна на молотковых дробилках  получается тонкий помол с повышенным выходом муки. Такой помол оптимален при использовании фильтрационного пресса. На данном заводе будем применять вальцовые дробилки.

     Так как сухие оболочки солода очень  хрупки, целесообразно применять  технологию кондиционированного дробления. При этом оболочки солода увлажняются в замочной шахте в течение 1 – 2 минуты перед дроблением с помощью воды с температурой 50 – 55^оС.

     Технология  « мокрого» дробления солода в  зависимости от его качества, заключается в увлажнении солода в специальном бункере, установленным над дробилкой, водой температурой 20°С до влажности 20% - для солода высшего качества и водой 50°С  до влажности 20% для солода первого и второго сорта. В процессе дробления солод сплющивается, при этом оболочка зерна разламывается пополам, а мучнистое тело перетирается. Процесс фильтрации при использовании метода «мокрого» дробления при прочих равных условиях происходит быстрее и качественнее. Главный недостаток – это большое внимание к чистоте дробильного оборудования, так как кашеобразная масса, содержащая большое количество сахаров, остается на валах и при периодическом способе может вызвать обсеменение оборудования с последующим закисанием затора на стадии затирания. Преимуществом считается фактическое начало процесса затирания на стадии увлажнения в бункере и сохранения целостности оболочки зерна, также получение помола нужного состава. Удается достигнуть высокого содержания крупки тонкого помола  сохранения оболочек для фильтрации заторов.

     Исходя  из вышеизложенного, для дробления  солода принимаем дробилку «мокрого помола».

     Шестивальцовые  и четырехвальцовые дробилки применяются, в основном, для несоложеного сырья. С помощью таких дробилок получают более тонкий помол, чем на дробилках с увлажнением, но при дроблении сильно измельчаются оболочки. Это может привести к проблемам с фильтрованием затора. Также эти дробилки взрывоопасны из-за выделения зерновой пыли. Двухвальцовые дробилки сухого дробления имеют небольшую производительность, поэтому планируем такую дробилку для измельчения карамельного солода или рисовой сечки.

     В настоящее время для приготовления  пивного сусла используются как  отечественные варочные агрегаты, так и варочное оборудование таких зарубежных фирм, как «Huppman», «Steinecker» и других.

     Варочные  агрегаты указанных зарубежных фирм в наибольшей степени удовлетворяют  большинству вышеизложенных требований, поэтому для проектируемого пивоваренного завода производительностью 10,5 млн. дал пива в год планируем это оборудование.

     Для приготовления пивного сусла  можно использовать настойный и  отварочный способы затирания и затирание с последующим кипячением всей густой части затора.

     Настойный способ затирания наименее энергоемкий, полностью автоматизирован,  однако дает хорошие результаты только при использовании солодов высокого качества. Отварочный способ применяется для сортов пива с несоложеным зерном.

     Выбираем  на данном проектируемом предприятии  настойный способ затирания для светлого пива с экстрактивностью 11% с выдерживанием пауз при температурах 62 – 63°С, 72°С. Затирание начинаем при температуре 52°С.

       Для пива сорта светлое с  применением рисовой сечки и  темное применяем настойный способ затирания с подработкой карамельного солода и рисовой сечки. Измельченный карамельный солод  смешивают с водой температурой 80 – 90°С при гидромодуле 1:7-1:10 и выдерживают затор в течение 30 мин. Затем перекачивают в заторный котел, добавляют светлый и темный солод. Дальнейшее затирание проводится настойным способом. Преимуществом данного способа затирания является увеличение выхода красящих веществ карамельного солода.

     На  данном заводе планируется применение ферментных преператов для интенсификации процессов затирания,для светлого пива с экстрактивностью 12% с применением рисовой сечки используется ферментный препарат Термамил 120L.

     Отделить  сусло от дробины можно с помощью  фильтрационного аппарата или фильтр-пресса. Фильтрование затора в заторном фильтр-прессе позволяет повысить выход экстракта на 1% по сравнению с фильтрованием в фильтрационном аппарате, вследствие возможности использования более мелкого помола зернопродуктов. Можно также использовать повышенное количество несоложеных материалов, применение которых замедляет фильтрование в фильтрационном аппарате.

     Фильтрующая поверхность фильтр-пресса во много  раз больше, чем в фильтрационном аппарате, но скорость фильтрования на единицу фильтрующей поверхности  меньше. Фильтр-прессы более дорогие, они предназначены для переработки затора одного объема, что не достигается для разных сортов пива. Поэтому целесообразно принять для фильтрации затора фильтрационный аппарат.

     Для кипячения пивного сусла с  хмелем можно использовать котел  с внутренним кипятильником, котел с выносным кипятильником и др. К общим достоинствам котлов с внутренним кипятильником относится простота и надежность конструкции, относительно несложное применение средств санитарии, относительная компактность. Наиболее существенными недостатками являются: стадия нестабильности при нагреве, быстрое загрязнение термоэлемента (из-за большой температуры нагрева и малой скорости течения сусла), четко ограниченная размерами котла площадь нагрева.

     Котел с выносным кипятильником обладает рядом преимуществ. В частности, с его помощью можно точно регулировать объем и температуру нагреваемого сусла, желаемую площадь нагрева можно широко варьировать. Недостатками выносного кипятильника являются дополнительные энергорасходы на перекачку сусла и большая площадь. Вероятность возникновения в трубопроводе касательных напряжений значительно возрастает.

     Отдельно  стоит обратить внимание на наиболее новый сусловарочный аппарат - систему тонкопленочного кипячения сусла "Merlin" (компания "Anton Steineker Maschinenfabrik GmbH"). На рынке эта разработка появилась в 1999 году. Система "Merlin" является гордостью компании "Steineker". Особенность данной системы в том, что сусло тонкой пленкой стекает по нагретому паром конусу. При этом кипячение проходит интенсивно, при меньшей термической нагрузке на сусло. Данная система по итогам 2003 года получила все высшие награды Европейского сообщества, в том числе, по экологии, качеству и экономичности.

     К достоинствам "Merlin" относятся: