Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Характеристика сырья




Технологические расчеты - важнейший вид деятельности инженеров-тех-нологов и на производстве. В условиях динамичного развития пивоваренной отрасли и ее модернизации возникает необходимость выполнения технологических расчетов при переходе на новые технологические режимы и оборудование.

При выполнении расчетов, кроме алгоритма, требуется обширный разноплановый справочный материал. Данное учебное пособие включает все необходимое для выполнения технологических расчетов: алгоритмы расчетов, справочный материал, примеры расчетов.

ГЛАВА 1. РАСЧЕТ РАСХОДА СЫРЬЯ, ПОЛУПРОДУКТОВ, ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ,

ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

Расчет расхода сырья, полупродуктов, отходов производства

Исходные данные для расчета включают: ассортимент выпускаемой продукции (приложение), годовой выпуск пива, качественные показатели сырья (таблица 1.1), нормы потерь по стадиям производства (таблица 1.2).

 

Таблица 1.1

Характеристика сырья

 

  Наименование сырья Влаж-ность, % Экстрак- тивность, % на а.с.в. Объемная масса, кг/м3
Солод светлый 5,6* 76,0  
Солод темный 5,0 74,0  
Солод карамельный 6,0 72,0  
Ячмень товарный 15,0 75,0  
Ячмень очищенный 14,5 76,0  
Рисовая крупа (сечка) 15,0 85,0  
Мука ячменная 15,0 72,0  
Мука кукурузная 15,0 76,0  
Сахар-песок 0,15 99,55  
Хмель (прессованный, гранулированный, экстракт) (ГОСТ 21947-76, ТУ 18 РСФСР 253-75) В соответствии с инструкцией ТИ 18-6-11-83

______

* Характеристика светлого солода принята из условий поступления 40 % солода I класса и 60 % солода II класса.

 

Пример расчета продуктов и вспомогательных материалов приведен для пивоваренного завода производительностью 4,0 млн. дал пива в год. Ассортимент выпускаемого пива: Жигулевское - 70 % от общего выпуска продукции, Московское - 20 %, Украинское - 10 %. Для охмеления сусла применяется 100 % гранулированного хмеля. Розлив 40 % пива Жигулевского осуществляется в стеклянную бутылку, 30 % в кеги, 30 % в ПЭТ-бутылку. Весь объем сортового пива (Московское и Украинское) разливается только в стеклобутылку.

В задании на проектирование могут быть указаны сорта пива, величина потерь для которых не приведена в таблице 1.2. В этом случае значение потерь берут по сорту пива, близкому по типу (светлое, темное) и экстрактивности начального сусла (например, для пива Двойное золотое 15 %-го полутемного потери аналогичны пиву Мартовское).

Независимо от выбранного способа брожения и дображивания (ЦКБА, полунепрерывный) потери по этим стадиям принимают как по классической периодической схеме.

Таблица 1.2

 

Потери при производстве пива

 

Потери Сорт пива  
Жигулевское 11 % Рижское 12 % Столичное 12 % Московское 13 % Украинское 13 % Мартовское 14,5 % Ленинград- ское 20 %  
 
Экстракта в варочном цехе при затирании, % к массе сырья 2,60 2,70 2,70 2,80 2,80 2,70 2,80  
В варочном цехе в солодовой, хмелевой дробине, на стадии осветления и охлаждения сусла, % к объему горячего сусла   6,0   6,0   6,0   6,0   6,0   6,0   6,5  
В отделении главного брожения, % к объему холодного сусла 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,3 2,5  
В отделении дображивания и фильтрования, % к объему молодого пива   2,35   2,70   2,70   2,70   2,70   2,70   3,00  
в том числе при фильтровании 1,55 1,70 1,70 1,70 1,70 1,70 2,00  
В отделении брожения и дображивания пива в ЦКБА, % к объему холодного сусла   4,65   4,65   4,65   4,65        
в том числе при фильтровании 1,55 1,55 1,55 1,55        
При розливе, % к объему фильтрованного пива: - в бутылки - в кеги - при бестарной перевозке (с учетом налива в автотермоцистерны, транспортировки и передачи в торговую сеть)     2,0 0,5   0,33     2,0 -     2,0 -     2,0 -     2,0 -     2,0 -     2,0 -  
             
Потери при пастеризации пива в бутылках, % к объему пива, подлежащего пастеризации   2,0   2,0   2,0   2,0   2,0   2,0   2,0  

 

Относительная плотность пивного сусла для конкретных сортов пива зависит от экстрактивности начального сусла, и значения ее приведены в соответствующих таблицах в литературе по технохимическому контролю пивоваренного производства.

Ниже приведен расчет сырья и полупродуктов для пива Жигулевское, для остальных сортов расчет аналогичен. Исходные данные для расчета представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3

 

Исходные данные для расчета продуктов

 

Показатель Обозначе- ние, ед. изм. Жигу-левское Мос- ковское Украинское
Количество зернопродуктов Шт.      
Потери: 1-й стадии (варочное отделение) 2-й стадии (отделение брожения) 3-й стадии (отделение дображивания и фильтрации) 4-й стадии (цех розлива) 5-й стадии (потери экстракта в пивной дробине)   П0, % П1, % П2, %   П3, %   П4, %   6,0 2,3 2,35   1,1   2,6   6,0 2,3 2,7   2,0   2,8   6,0 2,3 2,7   2,0   2,8
Экстрактивность: светлого солода темного солода карамельного солода ячменя риса начального сусла для данного сорта пива   Эс.с., % Эт.с., % Эк.с., % Эяч., % Эр., %   Эн.с., %   - - -     - - -     - -  
Влажность: светлого солода темного солода карамельного солода ячменя риса   Wс.с.,% Wт.с.,% Wк.с.,% Wяч.,% Wр.,%   5,6 - - -   5,6 - - -   5,6 5,0 6,0 -
Норма расхода: светлого солода темного солода карамельного солода ячменя риса   n с.с., доля n т.с., доля n к.с., доля n яч., доля n р., доля   0,8 - - 0,2 -   0,8 - - - 0,2   0,5 0,4 0,1 - -
Относительная плотность пивного сусла для данного сорта пива   d   1,0442   1,0526   1,0526
Действительная степень сбраживания данного сорта пива   Д, доля   0,49   0,52   0,475
Производительность завода по данному сорту пива   L, дал      

Примечание. Если пиво разливается в разные виды тары, то потери в цехе розлива рассчитываются как:

Пр = у · П3, (1.1)

 

где у - доля розлива данного сорта пива в стеклобутылку (кеги, ПЭТ-бутылку и др.);

П3 - величина потерь при розливе в конкретный вид тары, % (таблица 1.2).

 

Пример:

- для пива Жигулевского Пр = 0,4 ·2 + 0,3 · 0,5 + 0,3 · 0,5 = 1,1 %;

- для пива Московского Пр = 1,0 ·2 = 2,0 %.

 

Выход товарного пива, %:

 

В = ((100 - П0) · (100 - П1) · (100 - П2) · (100 - П3)) / 106; (1.2)

 

В = ((100 - 6) · (100 -2,3) · (100 -2,35) · (100 -1,1)) / 106 = 88,69 %

 

Экстрактивность:

1) на воздушно-сухое вещество конкретного зернопродукта, %:

 

Е = (Э · (100 - W)) / 100; (1.3)

 

Ес.с. = (76 · (100 - 5,6)) / 100 = 71,74 %;

Еяч. = (75 · (100 - 15)) / 100 = 63,75 %;

 

2) средневзвешенная зернопродуктов, %:

 

Еср. = S(Е · n); (1.4)

 

Еср. = 71,74 · 0,75+ 63,75 · 0,25 = 69,75 %.

 

Норма расхода:

1) всего сырья на 1 дал пива, кг:

 

∑М = (960 · Эн.с. · d) / ((Еср. - П4) · В); (1.5)

 

∑М = (960 ·11 · 1,0442) / ((69,75 - 2,6) · 88,69) = 1,85 кг;

 

2) конкретного зернопродукта, кг:

 

M = ∑М · n; (1.6)

 

Мс.с.= 1,85 · 0,75 = 1,388 кг;

Мяч. = 1,85 · 0,25 = 0,463 кг;

 

3) конкретного зернопродукта на годовую производительность завода по данному сорту пива, кг:

 

Mг = M · L; (1.7)

 

Мc.c.г = 1,388 · 2800000 = 3886400 кг;

Мяч.г = 0,463 · 2800000 = 1229000 кг;

 

4) всего сырья на годовую производительность завода по данному сорту пива, кг:

∑Мг = Мc.c.г + Мяч.г; (1.8)

 

∑Мг = 3886400 + 1229000 = 5115400 кг.

 

Объем фильтрованного пива:

1) на 1 дал товарного пива, дал:

 

Vф.п. = 100 / (100 - П3); (1.9)

 

Vф.п. = 100 / (100 - 1,1) = 1,011 дал;

 

2) на годовую производительность завода по данному сорту пива, дал:

 

Vф.п.г = Vф.п. · L; (1.10)

 

Vф.п.г =1,011 · 2800000 = 2831142 дал.

 

Объем молодого пива:

1) на 1 дал товарного пива, дал:

 

Vм.п.= (100 · Vф.п.) / (100 - П2); (1.11)

 

Vм.п.= 100 · 1,011 / (100 - 2,35) = 1,035 дал;

 

2) на годовую производительность завода по данному сорту пива, дал:

 

Vм.п.г = Vм.п. · L; (1.12)

 

Vм.п.г = 1,035 · 2800000 = 2899211 дал.

 

Объем холодного сусла:

1) на 1 дал товарного пива, дал:

 

Vх.с. = 100 · Vм.п. / (100 - П1); (1.13)

 

Vх.с.= 100 · 1,035 / (100 - 2,3) = 1,059 дал;

 

2) на годовую производительность завода по данному сорту пива, дал:

 

Vх.с.г = Vх.с. · L; (1.14)

 

Vх.с.г = 1,059 · 2800000 = 2966223дал.

 

Объем горячего сусла:

1) на 1 дал товарного пива, дал:

 

Vг.с. = 100 · Vх.с. / (100 - П0); (1.15)

 

Vг.с. = 100 · 1,059 / (100 - 6) = 1,127 дал;

 

2) на годовую производительность завода по данному сорту пива, дал:

 

Vг.с.г = Vг.с. · L; (1.16)

 

Vг.с.г = 1,127 · 2800000 = 3155659 дал.

 

Масса дробины:

1) сухой, полученной за счет конкретного зернопродукта на 1 дал пива, кг:

 

М1др. = M · [((100 - W) / 100) - (Е · (100 - П4) / 104)]; (1.17)

 

М1др.с.с. = 1,388 · [((100 - 5,6) / 100) - (71,74 · (100 - 2,6) / 104)] = 0,34 кг;

М1др.яч. = 0,463 · [((100 - 15) / 100) - (63,75 · (100 - 2,6) / 104)] = 0,11 кг;

 

2) сухой, полученной за счет всех зернопродуктов, кг:

 

∑М1др. = М1др.с.с + М1др.яч = 0,34 + 0,11 = 0,45 кг;

 

3) с влажностью 80 % на 1 дал пива, кг:

 

М2др.= ∑М1др. · 100 / (100 - 80); (1.18)

 

М2др. = 0,45 · 100/(100 - 80) = 2,23 кг;

 

4) влажной на годовую производительность завода по данному сорту пива, кг:

 

М2др.г = М2др. · L; (1.19)

 

М2др.г = 2,23 · 2800000 = 6243422 кг (6243 т).

 

Определение количества экстракта:

1) масса 1 дал холодного сусла, кг:

 

Мх.с. = 10 · Vх.с. · d, (1.20)

 

где 10 - перевод дал в дм3.

 

Мх.с. =10 · 1,059 · 1,0442 = 11,06 кг;

 

2) масса экстракта 1 дал сусла, кг:

 

Мэ = 0,01 · Мх.с. · Эн.с., (1.21)

 

где 0,01 - перевод процентного содержания экстракта в доли.

 

Мэ = 0,01 · 11,06 · 11 = 1,217 кг;

 

3) масса сброженного экстракта 1 дал сусла, кг:

 

Мэ.сб. = Мэ · Д; (1.22)

 

Мэ.сб. = 1,217 · 0,49 = 0,596 кг.

 

Масса углекислоты:

1) выделившейся на 1 дал сусла, кг:

 

∑Мсо2 = 0,52 · Мэ.сб.; (1.23)

 

∑Мсо2 = 0,52 · 0,596 = 0,309 кг;

 

2) связанной на 1 дал сусла, кг:

 

М1со2 = 0,003 · Мх.с.; (1.24)

 

М1со2 = 0,003 ·11,06 = 0,0332 кг;

 

3) свободной на 1 дал сусла, кг:

 

М2со2 = ∑Мсо2 - М1со2; (1.25)

М2со2 = 0,3209 - 0,0332 = 0,2758 кг;

 

4) свободной на годовую производительность завода по данному сорту пива, кг:

М2со2г = М2со2 · L; (1.26)

 

М2со2г = 0,2758 · 2800000 = 772240 кг.

Определение количества дрожжей. При классической периодической схеме брожения выход дрожжей на 10 дал сбраживаемого сусла составляет 1,5 дм3, из них 0,5 дм3 используют как семенные дрожжи, 1 дм3 как товарные. При производстве пива в ЦКБА с 10 дал сусла выход дрожжей равен 2,8 дм3, их них 0,8 дм3 - семенные, 2 дм3 - избыточные. В примере расчета сбраживание сусла всех сортов пива осуществляется в ЦКБА:

1) расчет количества семенных дрожжей, дм3/год:

 

Vс.др.г = ∑Vх.с.г · Nдр. / 10, (1.27)

 

где ∑Vх.с.г - суммарный годовой объем холодного сусла по всем сортам пива, дал (таблица 1.6);

Nдр. - нормативный выход семенных (товарных) дрожжей с 10 дал сусла, дм3.

 

Vс.др.г = 4254415 · 0,8 / 10 = 340353 дм3/год;

 

2) расчет количества товарных дрожжей, дм3/год (по формуле 1.27):

 

Vт.др.г = 4254415 · 2,0 / 10 = 850883 дм3/год.

 

Расход воздушно-сухого гранулированного хмеля:

1) на 1 дал горячего сусла, г:

 

М1х = (ГС · 100 · 100 · 0,9) / (a + 1) · (100 - Wх), (1.28)

 

где ГС - норма горьких веществ на 1 дал горячего сусла конкретного сорта пива, г (см. приложение);

a - массовая доля a-кислот, % к массе сухих веществ;

Wх - массовая доля влаги в хмеле, % к массе сухих веществ.

 

М1х = (0,68 · 100 · 100 · 0,9) / (3,5 + 1) · (100 - 6) = 14,5 г/дал;

 

2) на 1 дал пива, г:

 

М2х =М 1х · 100 / В, (1.29)

где В - см. формулу 1.2 (стр. 9).

 

М2х =14,5 · 100 / 88,69 = 16,35 г/дал (0,01635 кг/дал);

 

3) на годовую производительность завода по данному сорту пива, кг:

 

Мх.г = М2х · L; (1.30)

 

Мх.г = 0,01635 · 2800000 = 45780 кг.

 

Расход ферментного препарата на годовую производительность завода по данному сорту пива (на примере Амилосубтилина Г10х), кг:

 

Мфп.г = Nфп · ∑М · L / 100, (1.31)

 

где Nфп - норма расхода ферментного препарата в зависимости от количества несоложеного сырья, кг [27];

∑М - см. формулу 1.5 (стр. 9).

 

Мфп.г = 0,008 · 1,85 · 2800000 / 100 = 414 кг/год.

 

Расход молочной кислоты на годовую производительность завода по данному сорта пива, кг:

 

Мм.к. = 0,08 · ∑Мг / 100, (1.32)

 

где 0,08 - расход молочной кислоты 100 %-й концентрации на 100 кг зернопродуктов, кг (таблица 1.5, стр. 15);

∑Мг - суммарный годовой расход зернопродуктов для данного сорта пива, кг (таблица 1.6, стр. 20).

 

Мм.к.= 0,08 · 5115400 / 100= 4145 кг/год.

 

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных