Технология пива с использованием несоложеных материалов

 

5. Оборудование цеха брожения -дображивания

 

Существуют следующие схемы главного брожения и дображивания:

-периодическая с разделением процесса брожения на главное брожение и дображивание, проводимые в аппаратах главного брожения и аппаратах дображивания;

-в цилиндроконических бродильных аппаратах с совмещением процессов главного брожения и дображивания.

При периодическом способе сусло вначале сбраживают в цехе брожения до молодого пива, а дображивание и созревание пива проводят в цехе дображивания.

 

5.5.1 Оборудование отделения главного брожения

 

Основное оборудование в отделении — бродильные аппараты, насосы.

Основанием для расчета количества бродильных аппаратов служат объем охлажденного сусла, получаемого за год для каждого сорта пива, объем и оборачиваемость аппарата. Бродильные аппараты изготовляют прямоугольной формы или в виде цилиндрических резервуаров. В основном устанавливают цилиндрические бродильные аппараты, а аппараты прямоугольной формы чаще используют для предварительного брожения.

Вначале выбирают тип и вместимость бродильного аппарата. Объем бродильного аппарата принимают кратным объему охлажденного сусла, получаемого с одной варки для менее концентрированного сорта пива, с учетом коэффициента заполнения.

Бродильный аппарат ЧБ-15 представляет собой герметический четырехугольный сосуд, снабженный змеевиком для охлаждения. Он имеет патрубки для ввода сусла и вывода молодого пива, для отвода диоксида углерода, для ввода охлаждающей жидкости, пробку для слива остатков сусла. Мойку аппарата производят через люки.

Аппарат главного брожения Б-604 рассчитан на работу под избыточным давлением до 0,07 МПа и представляет собой горизонтальный цилиндрический сосуд со сферическими днищами, установленный на опорах. Для охлаждения сусла служит змеевик диаметром 70 мм, для обслуживания — люк, для сбора диоксида углерода — кран, для сброса избыточного давления — кран, для взятия пробы — кран, для входа и выхода сусла — кран, для подвода воздуха — кран. Аппарат, кроме того, снабжен шпунт-аппаратом, бобышкой для установки контрольно-измерительных приборов, контрольной трубой, моющими головками.

Если единовременную засыпь обозначить через QT, то объем холодного сусла с одной варки рассчитывается по формуле (25):

 

 

 

 

 

Вместимость одного бродильного аппарата рассчитывается по формуле (26):

 

 

 

где —число заторов (варок), используемых для получения сусла, подаваемого в один бродильный аппарат;

 — коэффициент заполнения бродильного аппарата.

Коэффициент заполнения аппаратов: брожения Кб = 0,9; дображивания      Кд  = 0,98; брожения и дображивания в ЦКБА      = 0,85.

 

 

Число аппаратов главного брожения с учетом равномерной работы завода для каждого сорта пива рассчитывается по формуле (27):

 

 

 

где Vxe — объем холодного сусла, получаемого в год для Московского сорта пива, м3;

zб — оборачиваемость аппаратов в год, т. е. число рабочих циклов

аппарата, равна отношению рабочих дней в году к длительности одного

цикла.

 

Длительность цикла или один оборот включает продолжительность брожения для данного сорта пива плюс 0,5 сут. на заполнение, опорожнение и мойку аппарата.

Если работа варочного цеха определялась с учетом максимального месячного выпуска пива в летнее время, равного 0,1 годового, то число аппаратов главного брожения, рассчитывается по формуле (28):

 

 

 

где —оборачиваемость аппаратов в месяц.

 

 

 

Таким образом определяют число бродильных аппаратов для каждого сорта пива, а суммируя эти числа, получают их общее количество nб, включая два резервных, рассчитывается по формуле (29):

 

 

 

 

5.5.2 Оборудование дрожжевого отделения

 

 Для получения чистой культуры дрожжей в основном используют установку Грейпера, для кипячения сусла (стерилизация) и последующего его охлаждения — стерилизатор, для первой стадии размножения дрожжей — бродильный цилиндр, для стерилизации и охлаждения сусла, а также проведения второй стадии размножения дрожжей — резервуар предварительного брожения. Число бродильных цилиндров в зависимости от числа используемых рас дрожжей может колебаться от 1 до 4; в практике чаще устанавливают два бродильных цилиндра. Каждый бродильный цилиндр имеет сосуд для посевных дрожжей.

Для хранения семенных и избыточных дрожжей применяются сборники. Суточный выход дрожжей после главного брожения определяется отношением количества дрожжей для всех сортов пива к числу дней работы в году, т. е. 338. При периодической схеме брожения выход дрожжей на 10 дал сбраживаемого сусла составляет 1,5 л, из них 0,5 л используются как семейные, а 1 л – избыточные, для ЦКБА выход дрожжей составляет 3,2 л, из них 0,8 л – семенные, 2 л – избыточные При хранении семенные дрожжи заливаются охлажденной до ГС водой в соотношении 1:1, смена воды производится 2 раза в сутки. В соответствии с нормами проектирования в дрожжевом отделении хранится двухсуточный запас семенных дрожжей, а для завода мощностью более 5 млн. дал пива в год запас принимается на 1,5 сут.

Для заводов мощностью до 5 млн. дал пива в год рассчитывают двухсуточный, а при большей мощности 1,5-суточный запас избыточных дрожжей. Потребный объем сборников находят из условия их разбавления водой в соотношении 1:0,3.

Для брожения по периодической схеме устанавливают вертикальные сборники вместимостью 630 л (DВНh= = 1000X1265 мм) и 1000 л (1200X1405 мм); для брожения в ЦКБА — вместимостью 2,5 м3 (1400x2820 мм), 4 м3 (1600X3250 мм), 6,3 м3 (1800x3800 мм) и 10 м3 (2200 x3800 мм).

Бак для охлажденной воды оборудован змеевиком. Вместимость бака должна обеспечить одновременный залив водой семенных и избыточных дрожжей.

Для создания вакуума в вакуум-сборниках устанавливают вакуум-насос КВН-4 производительностью 20 м3/ч.

 

5.5.3 Оборудование отделения дображивания

 

Основное оборудование – аппараты для   дображивания,    насосы, смесители. Для дображивания и созревания пива используют вертикальные и горизонтальные аппараты.

Горизонтальный аппарат типа М7-ТЛА представляет собой алюминиевый сосуд цилиндрической формы со сферическими днищами, на одном из которых находится люк. Аппарат снабжен краном для заполнения молодым пивом и выхода готового пива и арматурой для отвода диоксида углерода, шпунт-аппаратом и моющими головками. Аппарат устанавливается на опорах.

Вертикальный аппарат для дображивания марки М7-ТАВ представляет собой цилиндрический сосуд со сферическими днищами, устанавливаемый на опорах. Аппарат снабжен спускным краном, крестовиной для крепления шпунт-аппаратов, трубкой воздуховода, крышкой люка и пробным краном. Вертикальные аппараты для дображивания изготовляются вместимостью от 8 до 25 м3.

Вместимость одного аппарата для дображивания пива должна быть кратна объему молодого пива из одного бродильного аппарата с учетом коэффициента заполнения Кл. Таким образом, аппарат для дображивания может вмещать молодое пиво с одного, двух, иногда и более бродильных аппаратов, т. е. рассчитывается па один или несколько заторов (варок) .

Объем молодого пива, получаемого с одной   варки, рассчитывается по формуле (30):

 

 

 

 

тогда вместимость одного аппарата рассчитывается по формуле (31):

 

 

 

 

 

 

Число аппаратов для дображивания nд определяют для каждого сорта пива. При равномерной работе завода рассчитывается по формуле (32):

 

 

 

 

 

где — объем молодого пива, получаемого в год, м3;

  — оборачиваемость аппаратов для дображивания в год, раз.

Для смешивания пива из нескольких аппаратов для дображивания перед осветлением устанавливают смесительные фонари модели СФ-3 по одному в каждом коридоре.

 

5.5.4 Оборудование для сбраживания пивного сусла ускоренным способом

 

Главное брожение и дображивание ускоренным способом проводят в одном цилиндроконнческом бродильном аппарате.

Длительность процесса в ЦКБА сокращается примерно вдвое.

Количество ЦКБА определяют с учетом коэффициента заполнения, равного 0,85, и соответствующей оборачиваемости.

Пиво из аппаратов для дображивания подается насосом в теплообменник для охлаждения перед сепарированием. Количество подаваемого пива рассчитывают из условия работы не более двух смен и числа дней работы в месяц 21 и в году 238: при равномерной работе в течение года ; при напряженной работе в течение месяца . Подачу пива осуществляют одноцилиндровыми плунжерными насосами двойного действия. При расчете числа насосов предусматривают один резервный. Для подачи пива устанавливают насосы типа К, подбираемые по производительности.

 

6. Оборудование фильтровального отделения

 

В фильтровальном отделении устанавливают сепараторы и фильтры для осветления нива, теплообменники, сборники фильтрованного пива, карбонизаторы. Все оборудование (кроме сборников) рассчитывают с учетом работы не более двух смен.

Сепараторы для осветления пива имеют производительность, одинаковую с насосами для подачи пива на осветление. Подобрав тип сепаратора по производительности, делением количества осветляемого пива за час на производительность сепаратора определяют их число. При этом предусматривают установку одного резервного сепаратора.

Для осветления пива после сепаратора его направляют на фильтрование. Для этого используют фильтры намывные диатомитовые марки РЗ-ВФД, а для получения пива повышенной биологической стойкости – обеспложивающие фильтры марки Ш4-ВФС.

Пиво после сепаратора охлаждается с 4 до 1°С в пластинчатых теплообменниках. В ряде случаев пиво пастеризуют в потоке и затем подвергают карбонизации.

Для пастеризации пива в потоке (перед розливом в бутылки) применяют пластинчатые пастеризаторы, имеющие секции пастеризации, регенерации и рассольную. Каждая секция состоит из нескольких пакетов пластин, через которые последовательно проходят теплообменивающие жидкости.

Пиво насыщается диоксидом углерода в потоке в карбонизаторе, состоящем из корпуса, шнека, металлокерамической трубки и трубопроводов.

Охлажденное до 2—4°С пиво подается под давлением в корпус карбонизатора, направляется шнеком по спирали и омывает металлокерамическую трубку, через которую из трубопровода поступает диоксид углерода. Пиво смешивается с газом и насыщается до массового содержания СО2 0,35—0,4%.

Число карбонизаторов определяется при условии работы не более двух смен.

Сборники фильтрованного пива представляют собой герметизированные горизонтальные или вертикальные цилиндрические резервуары, оборудованные мерными стеклами. Они выполняются из стали с покрытием из нержавеющей стали; используются также эмалированные сборники горизонтальные и вертикальные.

Общая вместимость сборников фильтрованного пива должна обеспечить запас пива на суточный розлив при коэффициенте заполнения сборников 0,9.

 

7. Оборудование цеха розлива пива

 

Цех розлива пива делится на два отделения: розлива пива в бутылки и розлива пива в бочки и пивовозы.

 

5.7.1 Оборудование отделения розлива пива в бутылки.

 

 Отделение розлива пива в бутылки оснащается автоматизированными линиями

В состав линии розлива включены следующие автоматы: для расформирования пакетов ящиков в стопки, разборки стопок ящиков, выемки бутылок из ящиков, устройство для междуэтажной транспортировки бутылок, мойки бутылок, инспекции пустых бутылок, разливочно-укупорочный, бракеражный, этикетировочный, санитарной обработки ящиков, укладки бутылок в ящики, сборки ящиков в стопки, формирования пакетов ящиков, а также устройство для междуэтажной транспортировки бутылок и пакетов ящиков.

Параметрическим рядом линий фасовки пищевых жидкостей в СССР установлена следующая производительность: 1500, 3000, 6000, 12 000, 24 000 бутылок в час.

Определив количество фильтрованного пива , разливаемого в бутылки, рассчитывают производительность всех автоматических моечно-разливочных линий (в бутылках в час) по формуле (33):

 

 

 

где 0,1 —часть годового выпуска пива, разливаемого в течение месяца;

21—число  рабочих дней в месяце:

14 —число  рабочих часов в сутки;

Кти —коэффициент технического использования;

Vбут— вместимость бутылок, л.

 

 

 

Для автоматической линии производительностью 12 тыс. бутылок в час и более A™=0,7. Режим работы линии принят следующий: смен в сутки 2, рабочих дней в году 238.

Наиболее крупногабаритными в линии розлива пива в бутылки являются бутыломоечные автоматы.

Розлив пива в бутылки осуществляется с помощью ротационных изобарических автоматов.

В состав автоматической линии розлива пива производительностью, например, 12 тыс. бутылок в час входят наряду с бутыломоечным автоматом АММ-12 и разливочно-укупорочным автоматом Т1-ВВЦ-12 еще автомат для извлечения бутылок из ящиков И2-АИА-12, два бракеражных автомата БАЗ-М, этикетировочный автомат Al-ВЭС, автомат для укладки бутылок в ящики И2-АУА-12 и другое вспомогательное оборудование.

 

5.8.2 Оборудование для выполнения вспомогательных операций

 

 В состав  автоматической линии розлива  производительностью.12 тыс. бутылок в час включено следующее оборудование для выполнения вспомогательных операций: световой экран на шесть ламп ОБ6Т-2401А; сборник бракованного пива вместимостью 50 л; сборник для боя стекла вместимостью    0,5 м3; сосуд для суточного запаса раствора щелочи (из расчета 1 кг концентрированной щелочи на 1 тыс. бутылок при разбавлении щелочи в 2,5 раза и коэффициенте заполнения резервуара 0,75) вместимостью 0,5 м3 такой же сосуд для отработанного раствора щелочи; сосуд для замены через каждые 2 смены разбавленного щелочного раствора в моечной машине вместимостью 12 м3 (можно иметь один такой резервуар для нескольких линий); резервуар для приготовления антиформина вместимостью 8 м3; электропогрузчики ЭП-103 грузоподъемностью 1 т.

Число электропогрузчиков рассчитывают, исходя из того, что примерная производительность одного составляет 240 ящиков в час. Ящики транспортируют на поддонах по 20 шт. Для склада готовой продукции число поддонов принимают в расчете на двухсуточный запас пива.

Срок службы поддонов 2 года, масса одного поддона 25—30 кг.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Описание машино-апаратурной  схемы производства.

Вода – основной компонент газированного напитка – сначала она подается в емкость 42. Оттуда вода насосом 2.1 подается на фильтр 43 грубой очистки. Далее насосом 2.2 подается на фильтр угольно-песочный фильтр 44 для тонкой очистки воды. Осветленная вода насосом 2.3 подается в катионовый фильтр 45 для умягчения. Регенерация фильтров осуществляется с помощью солерастворителя 46 путем изменения тока воды. Насосом 2.4 умягченная вода подается на бактерицидную установку 47 для обеззараживания под ультрафиолетовыми лучами. Насосом  2.5 подается в теплообменник 48, где вода охлаждается до температуры 4-7 ⁰С и направляется в производство.