Проект цеха розлива пивоваренного завода

     1. значительное сокращение потребляемой  энергии (в некоторых случаях на73%);

     2. цена, сравнимая с традиционной;

     3. улучшенные органолептические характеристики сусла.

     Общее количество испаряемой влаги при  традиционном способе кипячения  сусла с хмелем составляет 8%-12%. В  системе "Merlin" за варку испаряется всего лишь 4% (DMS из тонкой пленки испаряется гораздо лучше, поэтому нет нужды  выпаривать 12% сусла). Наиболее энергоемким  является процесс выпаривания сусла. Поэтому сокращая выпаривание с 12% до 4%, мы пропорционально сокращаем затраты энергии. При этом создается щадящий режим для коагулируемого азота.

     Обычно  система "Merlin" монтируется таким  образом, что сусло возвращается в вирпул самотеком, а не перекачивается насосом, как обычно. Белковые хлопья попадают в вирпул целыми, их не разбивает на более мелкие части насос. Поэтому даже при маленькой тангенциальной скорости (1-1,5 метра в секунду) хватает для того, чтобы из крупных хлопьев начал образовываться четко выраженный белковый конус. Принимаем к установке сусловарочный котел  "Merlin" с вариантом компоновки котла "Merlin" над вирпулом.

     По  классической технологии хмель вносят в виде шишек (прессованных) на стадии кипячения сусла. Этот способ не эффективен, так как при нем наблюдаются потери горьких веществ, равные 70-80 %. В технологии пивоварения для повышения эффективности использования горьких веществ применяют хмель в виде различных хмелевых препаратов: экстрактов, комбинированных препаратов и хмелевых порошков, кипячение сусла под давлением и дробление увлажненного хмеля перед подачей в сусловарочный аппарат.

       Наиболее современным и прогрессивным  является использование гранулированного хмеля и хмелевых экстрактов. Этим достигается экономия хмеля до 15-20 % и обеспечивается стабильная горечь готового пива. Поэтому при кипячении сусла будем задавать  гранулированный хмель.

     Осветление  сусла можно осуществлять на холодильных  тарелках, в отстойных аппаратах и в гидроциклонных аппаратах. При охлаждении сусла на холодильных тарелках требуются большие площади, имеется опасность инфицирования. Однако в них более полно по сравнению с отстойными аппаратами выделяются взвеси, что облегчает дальнейший производственный процесс и улучшает вкус пива. Применение отстойных аппаратов  дает возможность экономить производственные площади, но не уменьшает возможность инфицирования сусла. Использование гидроциклонных аппаратов облегчает и ускоряет процесс осветления пивного сусла, при этом исключается инфицирование, так как температура сусла на выходе гидроциклонного аппарата 90°С.

     Проектом  предусмотрено использование гидроциклонного  аппарата для осветления сусла.

     Охлаждение  пивного сусла можно проводить  в противоточных трубчатых теплообменниках, на оросительных холодильниках и  в пластинчатых теплообменниках. Первые имеют низкий коэффициент теплоотдачи, а при охлаждении на поверхности оросительных холодильников сусло соприкасается с воздухом, что позволяет хорошо аэрировать сусло, но при этом велика опасность его инфицирования. Пластинчатые теплообменники – наиболее совершенное оборудование для охлаждения сусла и пива. Они имеют большую площадь поверхности теплоотдачи  и малые размеры. Конструкция теплообменника дает возможность изменять схему движения продукта и теплоносителя, и в одном теплообменнике иметь секции различного назначения: для нагрева, охлаждения, регенерации тепла. Пластинчатые теплообменники легко разбираются, что дает возможность проводить тщательную очистку всех элементов.

     Для охлаждения пивного сусла перед  брожением принимаем пластинчатый теплообменник.

     Брожение  можно вести периодическим, непрерывным  способами и в ЦКБА.

     Мы  предусматриваем брожение и дображивание в ЦКБА. Применение ЦКБА позволяет вести процессы брожения и дображивания пива в одном аппарате, продолжительность процесса сокращается более чем в 1,5 раза. Благодаря, установленным датчикам можно контролировать и регулировать температуру среды в любой момент времени, автоматизируется процесс мойки и дезинфекции, экономятся производственные площади, улучшается качество готовой продукции.

     Для разведения чистой культуры дрожжей  используют установки Грейнера, Ганзена, Линднера и установку состоящую  из стерилизатора и пропагатора. К достоинствам установки Грейнера, Ганзена и Линднера можно отнести дешевизну и простоту конструкции, к недостаткам – малую производительность, малую концентрацию дрожжевых клеток чистой культуры на 1 см³, необходимость монтажа нескольких установок для засева ЦКБА большой вместимости, что повышает металлоёмкость оборудования и усложняет эксплуатацию, а также невозможность автоматизации.

       На современных предприятиях для засева ЦКБА большой вместимости применяют комплект оборудования, состоящий из стерилизатора и пропагатора. Достоинством этой установки является высокая концентрация дрожжевых клеток (130 млн. клеток/см³) за счёт применения интенсивной аэрации стерильным сжатым воздухом; возможность автоматизации, простота конструкции, малую металлоемкость. К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость и повышенные требования к квалификации специалистов.

     Поэтому для завода большой производительности целесообразно применить два  пропагатора и стерилизатор, так  как разбраживание дрожжей происходит быстрее и также немало важна возможность автоматизирования процесса. Для  хранения засевных и избыточных дрожжей выбираем танк для сбора дрожжей.

     Для аэрации сусла перед задачей  дрожжей принимаем аэратор сусла.

     Существует  несколько способов осветления пива, которые в основном сводятся к сепарированию и фильтрованию. Сепарирование и фильтрование пива осуществляется в центробежных сепараторах, диатомитовых фильтрах, рамных фильтр-прессах с применением стерилизующего и осветляющего фильтр-картона. Возможно сочетание этих видов осветления.

     Сепарация не имеет адсорбционного действия и  не изменяет химического состава  пива, обеспечивает нормативную степень  осветления и биологическую стойкость, позволяет быстро переходить с одного сорта пива на другой. Однако в сепараторе качество осветления хуже, чем в  других аппаратах, велики потери растворенной в пиве углекислоты, процесс эксплуатации энергоемок и сложен.

     Перед фильтрацией пиво охлаждают до температуры, близкой к нулю, в противоточном  теплообменнике.

     Использование диатомитовых фильтров позволяет улучшить качество осветления, однако готовое пиво имеет невысокую биологическую стойкость.

     Для повышения коллоидной стойкости  пива проводят его стабилизацию с  помощью ПВПП – органическое соединение поливинилполипирролидон. ПВПП можно  регенерировать и многократно использовать.

     Кизельгуровые фильтры бывают двух видов: с горизонтальными  и вертикальными фильтрующими элементами.

     Преимущества  фильтров с горизонтальными ситами:

     – возможность работы при гидравлических ударах;

     Недостатки:

     – под нижними фильтрующими элементами остается небольшое количество пива;

     Преимущества  фильтров с вертикальными патронами:

     – более высокая производительность;

     – меньший расход кизельгура;

     Недостатки:

     – при прекращении непрерывного поступления  пива возможно нарушение целостности  нанесенного фильтрующего слоя.

     Для микробиологической чистоты пиво подвергают пастеризации. В настоящее время используют следующие способы:

     - пастеризация разлитого пива;

     - пастеризация в потоке;

     - холодно – стерильное фильтрование  и розлив.

     Пастеризация  в потоке. В этом случае пиво нагревается  в пластинчатом теплообменнике до 68 – 72 °С. Эта температура выдерживается около 50 секунд, затем пиво снова охлаждается.

     Пастеризация  в потоке гарантирует биологическую  чистоту пива. По современным данным, 50% чужеродных микроорганизмов попадает в пиво в качестве вторичной инфекции, то есть на пути к бутылке, так что поточная пастеризация не дает гарантии, что пиво будет иметь неограниченную биологическую стойкость.

     Пастеризация  в туннельном пастеризаторе. В целях  обеспечения полной биологической  стойкости пива, заполненные бутылки  и банки пастеризуются в туннельном пастеризаторе. Туннельный пастеризатор занимает в цехе розлива слишком много места,  кроме того вся установка потребляет большое количество энергии.

     Холодно – стерильный розлив пива. Вспомогательными материалами являются мембраны, обеспложивающий картон и модульные фильтры. Холодно – стерильный розлив исключает негативные вкусовые изменения, связанные с тепловой обработкой. Теряется часть коллоидов. Недостатком является довольно часто наблюдаемое ухудшение стабильности пены.

     Для пастеризации пива принимаем поточный пастеризатор.

     Предусмотрим  розлив готового пива в стеклянные бутылки, алюминиевые банки, ПЭТ  и кеги для того чтобы расширить  ассортимент выпускаемой продукции.

     Стеклянные  бутылки темно-коричневого цвета  во многих отношениях являются идеальным упаковочным материалом. Они нейтральные для вкуса, позволяют сохранить качество пива в течение продолжительного времени. Коричневое стекло термостойкое, газонепроницаемое, светонепроницаемое, не деформируется.

     Алюминиевые банки не пропускают солнечных лучей, поэтому в пиве не образуются меркаптаны, ухудшающие вкус пива.

     В настоящее время пиво разливают  и в пластиковые бутылки (ПЭТ). Их малая масса, а также отсутствие боя бутылок дают им преимущества по сравнению со стеклом. Но имеются и недостатки, а именно проницаемость полимерных материалов для газов, а значит потеря со временем двуокиси углерода (давления) пивом и проникновение кислорода в бутылку, а, следовательно, процессы окисления пива, ведущие к ухудшению его качества.

     На  заводе примем одну линию розлива  в стеклянные бутылки емкостью 0,5 дм³, одну линию розлива в алюминиевые банки 0,5 дм³, одну линию розлива в ПЭТ 1,5 дм³.

     Розлив  пива в кеги  позволяет увеличить  рынок сбыта продукции. Примем 2 линии розлива в кеги вместимостью 30 дм³.

     Розлив  пива будем осуществлять на автоматизированных линиях розлива с механизацией погрузочно-разгрузочных работ в складах пустой посуды и готовой продукции.

     За  счет оснащения складов пустой посуды и готовой продукции автопогрузчиками будет обеспечиваться транзитная передача паллет с автотранспорта на палетайзер и депалетайзер на  автотранспорт.

     Для поддержания санитарного состояния  пивоваренного производства, соответствующего нормам, и микробиологической чистоты используют мойку и дезинфекцию в системе CIP (то есть безразборную мойку). Проектом предусмотрены наличие моющих головок во всех аппаратах, включенных в цикл CIP, и установка станции CIP на каждом производственном участке завода для исключения инфицирования других цехов. Станция CIP включает четыре емкости для оборотной воды, для щелочного раствора, для раствора кислоты, для свежей воды, а также сети трубопроводов и насосов. 
 
 
 
 
 

     1.2 Описание аппаратурно-технологической схемы

     Зернопродукты поступают на завод автомобильным (22)  и железнодорожным (1) транспортом. Вагоны (1) с  солодом, который поступает навалом, взвешивают на вагонных весах (2). Зерно затем ссыпается в приёмный  бункер (3) и  с помощью ленточного транспортёра (4),  нории (5), автоматических весов (6) и винтового транспортёра (7) распределяется по силосам (8, 9). Из силосов с помощью ленточного транспортёра (10), нории (11), автоматических весов (12) и винтового транспортера (13) поступает в бункера суточного запаса: (14) – для светлого солода, (15) – для темного солода. Из бункеров суточного запаса  светлый и тёмный солода  проходят через магнитную колонку (16) и поступают на автоматические весы (17), где взвешивается определенное количество зернопродуктов для одной варки.