Сохрани и опубликуйсвоё исследование
О проекте | Cоглашение | Партнёры
выпускная бакалаврская работа по направлению подготовки : 19.03.02 - Продукты питания из растительного сырья
Источник: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет»
Комментировать 0
Рецензировать 0
Скачать - 2,3 МБ
Enter the password to open this PDF file:
-
Содержание Введение. .................................................................................................................. 7 1 Технико – экономическое обоснование ......................................................... 9 1.1 Районирование……………………………………………………………...9 1.2 Обеспечение сырьем……………………………………………………….9 1.3 Основные потсавщики…………………………………………………..10 1.4 Характеристика сырья…………………………………………………...11 1.5 Характеристика готового продукта…………………………………….14 1.6. Рынок сбыта………………………………………………………………16 2 Технологическая часть ................................................................................... 19 2.1 Технология концентрата квасного сусла………………………………..19 2.2 Продуктовый расчет………………………………………………………22 2.3 Карта технологического баланса………………………………………...26 3 Подбор технологического оборудования ..................................................... 27 3.1 Расчет оборудования на 1 цикл………………………………………….27 3.2 Характеристика основного и вспомогательного оборудования………28 3.3 Аппаратно – технологическая схема…………………………………….38 Заключение ........................................................................................................... 41 Список литературы ............................................................................................ 42
Введение. Квас это традиционный славянский напиток, известный каждому русскому человеку. Различные варианты его изготовления знали в каждом доме и передавались из поколения в поколения. В русскоязычных летописях, встречаются упоминания о квасе, датируемые 989 г. [1] На современном рынке существует достаточно большое разнообразие квасов. Это традиционные, хлебные, квасы, различные плодово-ягодные, с добавлением трав, пряностей или даже овощей. Из всего перечисленного сырья изготавливались настои и подвергались брожению с использованием квасных заквасок или дрожжевых культур. Промышленное производство кваса в России в наше время активно развивается, по этой причине его можно отнести к наиболее развивающемуся сегменту на рынке напитков. Начиная с начала XXI века объем потребления кваса вырос с 6,6 млн дал до 42 млн дал в год, А срок его хранения вырос до года. Данная популярность обусловлена возрастающей популярностью, как и кваса, так и натуральных напитков в целом, что является положительной для бизнеса экономической составляющей. Наиболее распространённым методом производства кваса, является изготовлением из концентрированного сусла. Данный способ исключает из себя стадии ферментации, сушки солода, что позволяет сохранить все ферменты зерна и использовать их на иных стадиях производства. Процессы меланоидинообразования, который и формирует всю полноту вкуса, цвет и аромат кваса, проходит в более короткие сроки, на завершающем этапе его производства с меньшей потерей сухих веществ Изм Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил Лист ФИО Сельсков М.В.. Прокопец Ж.Г. Прокопец Ж.Г.. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 66010618/1 В Проект цеха по производству концентрированного сусла из ржаного солода производительностью 1500 кг в сутки. Лит Лист Лис тов 3 Б 7403 группа
Цель: Провести расчет и проектирование предприятия по производству концентрированного сусла из ржаного солода производительностью в 1500 кг в сутки. Задачи проекта: 1. Дать технико-экономическое обоснование проекта; 2. Произвести районирование; 3. Произвести анализ рынка сбыта; 4. Дать характеристику сырья и готового продукта; 5. Составить технологическую схему производства концентрированного сусла 6. Произвести продуктовый расчет; 7. Составить карту технологического баланса; 8. Произвести подбор оборудования; 9. Произвести расстановку оборудования; 10. Составить аппаратно-технологическую схему предприятия; Лист 4
1 Технико – экономическое обоснование 1.1 Районирование К расположению предприятия по производству концентрата квасного сусла необходимы следующие требования. Территория должна быть расположена вблизи основных центральных сетей энерго- водо- и теплоснабжения, телефонных и канализационных сетей. Место должно быть удобным для подъезда транспорта, желательно с наличием площади для создания автопарковки. Территория должна быть свободной для организации предприятия по производству концентрата квасного сусла (200-300 м2), а так же со свободной площадью под застройку. На данный момент наиболее благоприятным местом для строительства является Артемовский городской округ, по ряду причин: 1. Обширное место для строительства. 2. Близость поставщиков оборудования и сырья. 3. Близость к основным регионам – покупателям готового продукта. 1.2 Обеспечение сырьем Основные ингредиенты для изготовления ККС являются рожь и вода. Подвод холодной воды, а так же энергоснабжение и канализационные услуги будут осуществляться от городских сетей. Большинство компаний, в наши дни, ориентируются на качестве как закупочного материала и сырья, так и на качестве готового продукта. Производство высококачественного ККС подразумевает в себе и использование высококачественного сырья и материалов. Рентабельность производства концентрата квасного сусла напрямую зависит от поставок сырья. Для нашего предприятия планируется использование сырья произрастающее на территории Дальнего востока. Изм Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил Лист ФИО Сельсков М.В.. Прокопец Ж.Г.. Прокопец Ж.Г.. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 66010618/1 ТЭ Проект цеха по производству концентрированного сусла из ржаного солода производительностью 1500 кг в сутки. Лит Лист Лис тов 5 Б7403 группа
Это сократит расходы на поставку зерновых культур, а так же сократит сроки ожидания сырья и поможет местным аграрным предприятиям в реализации их зерновых масс. Данные зерновые культуры, а так же уже готовый солод, соответствуют всем государственным нормам, и является более дешевым. 1.3 Основные потсавщики Основные поставщики сырья и оборудования представлены в таблицах 1.1 и 1.2 Таблица 1.1 – Основные поставщики сырья для производства ККС Наименование компании Продукция Адрес Контакты Примечания 1 2 3 4 5 ИП «Третьяков» Рожь www.agrodv.ru 890225239098 Частный предприниматель ООО «Протос ДВ» Рожь, Лоран Рожь ООО СибАгроКорм Рапс, пшеница, гречиха, соя, рожь ООО ТД Алтай. Пшено, орго, рожь ОАО "КОРПОРАЦИЯ "ТРАНСАГРО" Рожь, гречиха, рис АГРОСЛЬХОЗСТР ОЙ Рожь, ячмень, пшеница ProРесурс Рожь, ячмень, гречиха, солода из ячменя, ржи, гречихи пшеницы Россия Приморский край Россия, г. Владивосток Россия,г. Хабаровск Россия Приморский край Россия Хабаровский край Россия Дальневосточн ый ФО Россия Хабаровский край Россия Приморский край +79025056421 Zol.ru Zol.ru 7-3852-222706 Торговая компания Торговая компания Производитель, торговая компания +7-929-3799839 Торговый дом +7-903-9908744 Торговая компания +7-8553-402240 7 (812) 560-87-11, +7 (812) 640-48-49 soloda@soloda.ru Производитель, торговая компания Торговая компания Лист 6
Основные производители оборудования для производства концентрированного сусла представлены в таблице 1.2 Таблица 1.2 – Производители оборудования для производства ККС Фирма Страна Цена, USD Термопак Equipment for brewery Micro Brew ООО «Шунь Чэн» ООО «ЧуньДе» ООО Номас ООО Ростовский машиностроительный завод Бюлер Аквакультура AlexanderVernik Россия Россия США Китай Китай Россия 250 000 От 200 000 650 000 400 000 430 000 320 000 Россия 200 000 Россия Россия Россия 220 000 170 000 230 000 1.4 Характеристика сырья Рожь. Согласно нормативным документам рожь должна соответствовать следующим характеристикам [3]: Органолептические показатели. Органолептические показатели и технические требования к ржи указаны в таблице 1.3. Таблица 1.3 – Технические требования к ржаной зерновой массе [3] Наименование показателя 1 Характеристика и ограничительная норма для ржи класса 1-го 2 2-го 3 3-го 4 4-го 5 Состояние В здоровом негреющемся состоянии Цвет* Свойственный здоровому зерну ржи и характерный для данного класса Запах Свойственный здоровому зерну ржи, без плесневого, солодового, затхлого и других посторонних запахов Число падения, с Более 200 От 141 до 200 От 80 до 140 Менее 80 Натура, г/л, не менее 700 680 640 Не ограничивается Лист 7
Окончание таблицы 1.3 1 2 3 4 5 Массовая доля влаги, %, не более 14,0 14,0 14,0 14,0 Сорная примесь, %, не более 2,0 2,0 2,0 5,0 испорченные зерна 1,0 1,0 1,0 В пределах нормы общего содержания сорной примеси куколь 0,5 0,5 0,5 0,5 вредная примесь 0,2 0,2 0,2 0,2 спорынья 0,05 0,05 0,05 0,05 горчак ползучий и вязель разноцветный (по совокупности) 0,1 0,1 0,1 0,1 минеральная примесь 0,3 0,3 0,3 1,0 галька 0,1 0,1 0,1 0,2 Фузариозные зерна 1,0 1,0 1,0 1,0 Зерновая примесь, %, не более 4,0 4,0 4,0 15,0 в том числе: в числе вредной примеси: в числе минеральной примеси: Зараженность вредителями Не допускается, кроме зараженности клещом не выше II степени * Допускается наличие розовой окраски внутри оболочки зерна. Такие зерновки имеют форму, размер, блеск, выполненность и структуру эндосперма, свойственные здоровому зерну данного сорта. К основному зерну относят[3]: 1. Целые и поврежденные зерна ржи. По характеру их повреждений не относящиеся к сорной, зерновой примесям и фузариозным зернам. 2. 50% массы битых и изъеденных зерен ржи, независимо от характера и размера их повреждения Лист 8
3. Зерна ржи 4-го класса - зерна и семена других зерновых и зернобобовых культур, не отнесенные согласно стандартам на эти культуры по характеру их повреждений к сорной, зерновой примесям и фузариозным зернам. К сорной примеси относят[3]: 1. Весь проход через сито с отверстиями диаметром 1,0 мм; остаток на сите с отверстиями диаметром 1,0 мм 2. Минеральную примесь - комочки земли, гальку, частицы шлака, руды и т.п.; органическую примесь - части стеблей, стержней колоса, ости, пленки, части листьев и т.п. 3. Семена всех дикорастущих растений; 4. Испорченные зерна ржи, пшеницы, тритикале, ячменя и полбы с явным испорченным эндоспермом от коричневого до черного цвета 5. Зерна ржи, пшеницы, тритикале, полбы и ячменя с полностью выеденным эндоспермом; вредную примесь - головню, спорынью, зерна, пораженные нематодой, вязель разноцветный, горчак ползучий, софору лисохвостную, термопсис ланцетный (мышатник), плевел опьяняющий, гелиотроп опушенноплодный, триходесму седую; Лист 9
1.5 Характеристика готового продукта Концентраты квасного сусла, должны быть изготовлены в соответствии с требованиями нормативных документов [4] по рецептурам и технологическим инструкциям с соблюдением санитарных норм и правил, утвержденных в установленном порядке Органолептические показатели данного продукта указаны в таблице 1.4 Таблица 1.4. Органолептические показатели концентрированного сусла. Наименование показателя Характеристика Внешний вид Непрозрачная вязкая густея жидкость Цвет От светло-коричневого до темно-коричневого Вкус Кисловато-сладкий, хлебный, с незначительно выраженной горечью Аромат Ржаного хлебе Растворимость е воде Допускается опвпесценция. обусловленная особенностями используемого сырья, и осадок единичных частиц хлебных припасов По физико-химическим показателям требованиям, указанным в таблице 1.6. продукция должна соответствовать Таблица 1.6 физико-химические показатели концентрированного сусла Наименование показателя Значение показателя Массовая доля сухих веществ. Ч. не менее 70.0* Кислотность, к. ед.. не менее 16.0*’ не более 40.0” Лист 10
Окончание таблицы 1.6 * Допускаемые отклонения от значения массовой доли сухих веществ для продукции конкретного неимено-еения составляют *2.0 %. ” Допускаемые отклонения от знечения кислотности для продукции конкретного наименования составляют =0.2 к. ед. Для приготовления концентрированного сусла применяют: рожь для переработки на солод в спиртовом производстве по ГОСТ 16991; воду питьевую по ГОСТ 2874; муку ржаную хлебопекарную по ГОСТ 7045; солод ржаной сухой ферментированный и неферментированный по НТД; солод ржаной свежепроросший ферментированный и неферментированный по нормативно-технической документации; солод пивоваренный ячменный по НТД; муку кукурузную по ГОСТ 6002; крупу кукурузную по ГОСТ 6002; кукурузу по ГОСТ 13634; ячмень по ГОСТ 5060; сахар-песок по ГОСТ 21; сахар-рафинад по ГОСТ 22; сахар жидкий по ОСТ 18-170; кислоту молочную пищевую по ГОСТ 490; кислоту лимонную пищевую по ГОСТ 908; соль поваренную пищевую по ГОСТ 13830; масло эфирное укропное по НТД; горчицу пищевую готовую по РСТ РСФСР 253 и нормативно-технической документации; зелень петрушки, сельдерея и укропа сушеную по ГОСТ 16732; хрен столовый по НТД; траву душицы по ГОСТ 21908. Допускается применение ферментных препаратов и других вспомогательных материалов, разрешенных Министерством здравоохранения РФ Лист 11
1.6. Рынок сбыта Хлебный квас - один из распространенных напитков, обладающий приятным ароматом ржаного свежевыпеченного хлеба и кисловато-сладким вкусом. Он содержит разнообразные продукты спиртового и молочнокислого брожения, которые придают ему освежающее действие и специфический кисловатый вкус. Питательная ценность 1 дм3 кваса составляет 1000-1170 кДж (240-280 ккал). Сырьем для производства хлебного кваса служат ржаной солод, ржаная мука, ячменный солод, сахар и другие продукты. Основные стадии его производства включают: получение ржаного солода, приготовление квасного сусла, сбраживание квасного сусла и купажирование кваса. Концентрат квасного сусла (ККС) - это так называемый хлебный экстракт, полуфабрикат для производства кваса. По внешнему виду ККС вязкая густая жидкость темно-коричневого цвета, кисло-сладкая на вкус, с незначительно выраженной горечью и ароматом, характерным для ржаного хлеба. ККС полностью растворим в воде, допускается опалесценция его раствора. Содержание сухих веществ в концентрате 68—72%, кислотность 16—40 см3 1 н раствора NaOH на 100 г концентрата. Присутствие консервирующих веществ и механических примесей не допускается. В настоящее время концентрат квасного сусла готовят двумя способами: из свежепроросшего ржаного солода и ржаной муки; из сухих солодов (ржаного и ячменного) и несоложеного сырья. Технология ККС по 1 способу состоит из очистки и сортирования ржи, ее замачивания и проращивания, дробления зернопродуктов, приготовления затора, его разделения, осветления сусла, концентрирование сусла, термообработки концентрата и розлива готового продукта. По 2 способу приготовление ККС начинают с дробления солодов, несоложеного сырья и далее — операции, аналогичные 1 способу. . Лист 12
В производстве ККС из несоложеного сырья используют: рожь, ржаную муку, кукурузу, ячмень, муку и крупу кукурузную. Их хранят отдельно в сухом и чистом складе, не зараженном зерновыми и другими вредителями. Хранение в складе других видов сырья или материалов, имеющих запах, не разрешается. Квас – продукт массового потребления, поскольку его потребителями являются многие группы населения. Данные успехи квасного бизнеса в Росиии определяются его сегментацией на рынке потребителей. Здесь важны такие факторы как: отношение потребителей к товарам импортного происхождения и к отечественным, степени их приверженности к любимым сортам, чувствительности покупателей к цене, а так же социально – демографическими характеристиками почитателей данного напитка []. Важным фактором, оказывающим воздействие на предпочтение потребителей, являются их доходы. Существует прямая зависимость: чем выше доход, тем качественнее ( и, соответственно, дороже) покупаемый продукт. В то же время, опросы исследование отдельных регионов России, показало, что уровень доходов потребителя, фактически не влияет на его структуру потребления безалкогольных напитков в целом, а корреляция между доходом и выбором кваса, незначительна. Практически треть от общего объема потребления группы безалкогольных напитков, приходится на квас []. С точки зрения потребления кваса, решающие значения имеют его органолептические показатели (вкус, запах и т.д.), которые определяют саму реакцию потребителя на продукт. Несмотря на то, что каждое предприятие стремится к индивидуальности и рецептура у большинства предприятий отличается друг от друга, разные заводы могут производить квас со схожими «сенсорными качествами». Это говорит о том, что в зависимости от оборудования и сырья, а так же имея схожие рецептуры вкус, цвет и аромат напитка может иметь совершенно разные оттенки, как и наоборот Лист 13
При этом реакция потребителей на предлагаемый продукт можно разделить на осознанные и те, которые связаны с непосредственно чувственной реакцией организма на потребление кваса. Осознанная реакция обуславливается прежде всего опытом, привычками потребителя, а так же воздействием его окружения, к которому следует отнести и влияние СМИ. Однако, последние исследования, проведенные японскими специалистами, подтверждают, что «питьевая привлекательность» кваса и квасных напитков никак не связана с осознанной реакцией потребителя. В наши дни рынок многих стран насыщен квасом. В подобной ситуации для обеспечения максимального сбыта товара часто используются подходы, успешно зарекомендованные себя в торговле другими типами товаров. Такие подходы игнорируют проблему «питьевой привлекательности», поскольку являются односторонними и ориентированы на осознанные реакции потребителя, формируемые рекламой товара. Данный проект направлен, прежде всего, на привлечение целевой аудитории потребителей, а так же и расширение ассортимента кваса, исключительно во Владивостоке. Поэтому большое значение имеет качество и широта рекламных компаний, а так же привлечение региональных СМИ для более активного распространения информации о предприятии среди населения города и края. Лист 14
2 Технологическая часть 2.1 Технология концентрата квасного сусла Особенностью производства ККС из свежепророщенного ржаного солода является то, что технологический процесс начинается с приготовления ржаного солода, то есть исходным сырьем служит исключительно рожь. Основным преимуществом данного способа, является то, что из него исключены стадии ферментации, подсушивания и сушки солода, что позволяет сохранить и эффективно использовать его ферментные комплексы. Процесс меланоидинообразвания, формирующий полноту вкуса, аромата и цвета готового ККС происходит в более короткие промежутки времени на конечной стадии производства при термообработке сусла с меньшей потерей сухих веществ. Производство ККС включает в себя четыре основные стадии [2]: 1. Приготовление ржаного солода 2.Приготовление сусла 3. Термообработка концентрата квасного сусла 4. Розлив готового концентрата Схема производства ККС из свежепроросшего ржаного солода и несоложеного сырья включает в себя очистку, сортирование и взвешивание ржи, приготовление свежепроросшего ржаного солода, дробление зернового сырья, приготовление затора, фильтрование затора, концентрирование сусла, термообработку концентрата и розлив готового концентрата. Технологическая схема представлена на рисунке 1. Изм Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил Лист ФИО Сельсков М.В. Прокопец Ж.Г.. Прокопец Ж.Г. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 66010618/1 ТЧ Проект цеха по производству концентрированного сусла из ржаного солода производительностью 1500 кг в сутки. Лит Лист Лис тов 15 Б7403 группа
Рисунок 1. Технологическая схема производства концентрированного сусла Лист 16
Приготовление ржаного солода. Поступающая со склада рожь очищается от сорных и феромагнитных примесей и идет на сортировку. После сортировки, зерно взвешивают и отправляют на мойку и замачивание в моюще-замочный чан. Замачивание проводят воздушно – водяным способом до влажности 42-44 %. После чего зерно выгружают и превозят в солодовый ящик для проращивания. Проращивание проходит на протяжении трех суток при температуре 12-15оC. В это время зерно ворошат и при необходимости увлажняют. Затем его подогревают паром до 40оС на протяжении 5-6 часов. После обработки паром свежепроросший солод отправляют на дробление. Приготовление сусла. После дробления, ржаной солод отправляют в заторный аппарат. Предварительно в заторный аппарат набирают воду температурой 45 оС , после чего, аккуратно вносят ржаной свежепророщенный солод. Общий гидромодуль составляет 1:3. При этом сусло имеет экстрактивность 12-16% и рН в интервале 5-5,5. Температурный режим затирания представлена на рисунке 2. 90 80 20 70 60 60 50 10 60 40 30 20 10 0 Рисунок 2. Диаграмма затирания Подъем температуры затора проводят со скоростью не более 1оС в минуту. Полноту осахаривания определяют в пробе с йодом. Когда при добавлении раствора йода в заторе проявляется желтое пятно с коричневым оттенком, осахаривание прекращают. Лист 17
По окончанию осахаривания затор для коагуляции белков кипятят в течение 20-30 минут и передают в сборник, куда попадают сжатый воздух для предупреждения оседания твердых частиц зерна. Затем затор отправляют на фильтрование в центрифуге, для грубой очистки и в сепаратор, для осветления. В образовавшуюся гущу добавляют воды, для экстракции оставшихся веществ и снова фильтруют. Фильтраты, полученные после фильтраций смешивают и получают сусло с экстрактивностью 9-12% Термообработка ККС.После фильтрования и смешивания фильтратов, сусло отправляют в вакуум аппарат. Полученое сусло выпаривают в вакууме при температуре около 60оС до содержания сухих веществ 68…72%. Розлив ККС. После прохождения вакуум аппарата концентрированное сусло охлаждают в теплообменнике и отправляют на хранение в резервуары. Полученый концентрат проходит пастеризацию при температуре в 70оС, охлаждается и идет на розлив в банки, бочки, автомобильные и железнодорожные цистерны 2.2 Продуктовый расчет. Продуктовый расчет необходим для расчета нужного количества сырья, промежуточных продуктов и отходов, полученных при производстве ККС, учитывая ассортимент и утвержденные нормы [10,11] Расчет проводится на 100 кг зерновой массы. Солодоращение Расчет сырья для солодоращения проводится на 100 кг ржи 1. Очистка ржи. При отчистке из зерновой массы уходит 2% сорной примеси, 4% зерновой примеси и 0,1 % минеральной: 100 ∗ (1 − 0,061) = 93,9 кг Лист 18
2. Сортировка. При сортировке ржаного зерна, уходит 6% зерновых масс 3-го сорта. 93,9 ∗ (1 − 0,06) = 88,3 кг 3.Мойка. При мойке уходит 1% оставшихся примесей. 88,3 ∗ (1 − 0,01) = 87,4 кг 4. Замачивание. При замачивании влажность зерна повышается с 14 до 42%. 87,4 ∗ (1 − (0,42 − 0,14)) = 111,9 кг 5. Проращивание. При проращивании зерна уходит 16% массы зерна, на дыхание, образование ростков и производство солода. 111,9 ∗ (1 − 0,16) = 94 кг 6. Дробление. При дроблении теряется 0,1% солода. 94 ∗ (1 − 0,001) = 93,06 кг 7. Масса сухих веществ. Влажность солода 42% 93,06 ∗ (1 − 0,42) = 53,97 кг 8. Масса экстрактивных веществ. Экстрактивность ржи = 70% 53,97 ∗ 0,7 = 37,779 кг 9. Масса потерь экстракта в дробине. 100 ∗ 2,7 = 2,7 кг 100 Варка сусла 10. Количество экстрактивных веществ перешедших в сусло. 37,78 − 2,7 = 35,08 кг 11. Потери сухих веществ. 93,06 − 35,08 = 57,78 кг Что в процентах составит: 57,78 ∗ 100 = 62,1% от общей массы солода. 93,06 12. Расход воды на затирание. 35,08 ∗ (100 − 12) ∗ 1,05 = 257,87л 12 Лист 19
13. Расход воды на выщелачивание. Расход воды на выщелачивание в 1,5 паза больше, чем при затирании, следовательно: 257,87 ∗ 1,5 = 386.8 л 14. Общая масса затора составит: 257.87 + 386.8 + 93.06 = 737 73 л 15. Объем горячего сусла. Содержание сухих веществ должно быть 12%. Относительная плотность сусла при 20оС = 1,04840. Коэффициент объемного расширения при нагревании сусла до 1000С = 1,04. 1,04 ∗ ( 35,08 ) = 318.74 л 12 ∗ 1,04840 16. Потери при фильтрации и кипячении. 737.73 − 318,74 = 418.99 л Что составляет 56, 8% от общей массы затора. 17. Потери при осветлении составляют 4,5 % от общей массы горячего сусла. 318,74 ∗ (1 − 0,045) = 304,4 л Упаривание сусла 18. При упаривании добиваются содержания экстрактивных веществ в сусле = 70%. До упаривания экстрактивность составляет 12% следовательно 304,4 ∗ (1 − (0,7 − 0,12)) = 127,848 кг 19. С учетом плотности концентрата при 20оС, 127,848 = 121,9 кг готовго ККС. 1,04840 Пересчет на 100 и 1500 кг готового концентрата квасного сусла осуществлялся методом пропорций 𝑋 ∗ Кн , где Ки Х – количество материала на 100 кг зерновой массы Кн – необходимое количество ККС Ки – известное количество ККС Лист 20
Все значения необходимые для расчетов были взяты из нормативных документов [10,11] Характеристики зерновых масс и промежуточных продуктов представлены в таблицах 2.2. 2.3 и 2.4 Таблица 2.2 – Характеристика зернопродуктов используемых при производстве ККС Зернопродукт Влажность,% Экстарктивность % Насыпная на СВ плотность, кг/м3 Рожь 14 70 Солод ржаной 8 78 540 Таблица 2.3 Характеристика продукции квасного производства Сорт Плотность сусла, % Концентрат квасного сусла 70 Содержание алкоголя, масс% До 1,2 Таблица 2.4 Физико – химические показатели сусла при приготовлении ККС Показатели Концентрат квасного сусла Плотность сусла,г/мл3 1,04 Экстрактивность начального сусла,% 12 Лист 21
2.3 Карта технологического баланса Карта технологического баланса представлена в таблице 2.5 Таблица 2.5 Карта технологического баланса Продукты Свежепророщенный Концентрат квасного сусла На 100 кг зерна На 100 кг ККС На 1500 кг ККС 93,06 76,34 1145,12 Вода на затирание 257.87 211,54 3,173.13 Вода на выщелачивание 386.8 317,31 4,759.64 Общая масса затора 737.73 605.19 9,077.89 Кол – во зерновой 100 82,03 1230,52 Объем горячего сусла 318.74 261.48 3922.15 Объем горячего ККС 127.848 104.88 1573.12 Объем готового ККС 121.9 100 1500 солод массы поданной на солодращение Отходы и потери Потери сухих веществ 57,58 47,4 710.99 Общие потери при 12,6 10.3 155.05 418.99 343.71 5155,74 176.55 144.83 2172.48 подготовке зерна Отходы и потери при фильтровании и варке сусла Потери воды при упаривании Лист 22
3 Подбор технологического оборудования 3.1 Расчет оборудования на 1 цикл Исходя из составленной нами технологической схемы и продуктового расчета, производится выбор оборудования. Оборудование рассчитывается в соответствии со входными данными, приведенные в таблице 3.1. Таблица 3.1 Распределение рабочего времени Название операции Длительность операции,ч Приемка ржи 0,5 Очистка ржи 0,5 Взвешивание ржи 0,5 Замачивание ржи 72 Проращивание Обработка паром 5 Дробление свежепроросшего ржаного солода 0,5 Разварвание ржаной муки 0,5 Приготовление затора 3 Фильтрование затора 1,5 Кипячение сусла 0,5 Осветление сусла 0,5 Упаривание сусла 1,5 Термообработка ККС 0,5 Охлаждение ККС 2 Розлив готового ККС 0,5 -Количество рабочих дней (с учетом официальных выходных, праздничных дней, генеральных уборок и дезинсекций) - 340 Изм Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил Лист ФИО Сельсков М.В. Прокопец Ж.Г.. Прокопец Ж.Г. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 66010618/1 ПТ Проект цеха по производству концентрированного сусла из ржаного солода производительностью 1500 кг в сутки. Лит Лист Лис тов 23 Б7403 группа
-Рабочий день -12 ч -Число варок в день -3 -Число рабочих дней 6 (3 дня проращивание солода, подготовка оборудования, 3 дня варка ККС) Рабочий график предприятия представлен в таблице 3.2 Таблица 3.2 Недельный график работы сотрудника День Понедельни недели к Приемка Название ржи, операции проращива ние Вторник Среда Четверг Пятница Суббота Проращива ние, подготовка Варка, Проращива оборудован ние Варка Варка мойка оборудован ия ия На основе представленных данных было подобрано оборудование, необходимое для производства концентрата квасного сусла. Основные характеристики и параметры оборудования представлены в разделе 3.2. 3.2 Характеристика основного и вспомогательного оборудования . Технические характеристики основного оборудования. Замочный чан Технические характеристики замочного чана представлены в таблице 3.3 Таблица 3.3 Технические характеристики замочного чана. Технические характеристики Значение Количество загружаемого зерна, кг От 1000 Расход воды (на 1500 кг ржи), м3: Первая смена воды (мойка ржи) 1,7-2,2 Каждая последующая смена воды 1,3-1,5 Расход сжатого воздуха Мойка ржи Сухая продувка Перекачка из чана в солодорастительный ящик Давление воздуха, в Расход на 100 кг атм ржи, л 0,5 20-30 1 30-40 2-3 15 Лист 24
Солодорастительный ящик Технические характеристики солодорастительного ящика указаны в таблице 3.4 Таблица 3.4 Технические характеристики солодорастительного ящика Технические характеристики Значение Вместимость, кг от 1500 Количество шнеков 5 Мощность одного шнека, кВт 0,75 Ширина по шнекам, мм 2500 Солододробилка двухвальцовая Технические характеристики двухвальцовой солододробилки указаны в таблице 3.5 Таблица 3.5 Технические характеристики двухвальцовой солододробилки. Технические характеристики Значение Мощность двигателя, кВт 2,25 Производительность, кг/ч 250-300 Аппарат заторный Аппарат представляет собой вертикальную емкость с внутренним диаметром 1600 мм, имеющую нагревательные паровые рубашки. Установлен на опроы с регулировочными винтами. Боковая поверхность аппарата и нижнее днище теплоизолированы и закрыты наружным кожухом Имеется электрическая мешалка, приходящая в работу с помощью электропривода. Лист 25
Технические характеристики заторного аппарата представлены в таблице 3.6 Таблица 3.6 Технические характеристики заторного аппарата Технические характеристики Значение Масса, кг 800 Мощность привода мешалки, кВт 0,55 Частота вращения мешалки, об/мин 27 Вместимость, м3 2,4 Передаточное отношение редуктора 26 Аппарат снабжен: - Люком – лазом для засыпки сырья, мойки - Насосом для перекачки содержимого - Мешалкой с электроприводом Центрифуга Фильтрующая горизонтальная центрифуга с выгрузкой осадка толкающим поршнем и с двухкаскадным сдвоенным ротором диаметром 2000 мм, в негерметизированном исполнении, модель первая. Основные детали, соприкасающиеся с обрабатываемым продуктом, изготовлены из углеродной стали. Сепаратор Состоит из станины, барабана, приемника осадка, приводного механизма с электродвигателем, приемно–отводящего устройства, системы автоматического управления и крышки сепаратора. Конструкция с периодической выгрузкой осадка, закрытого исполнения Технические характеристики сепаратора представлены в таблице 3.7 Таблица 3.7 Технологические характеристики сепаратора Технологические характеристики Значение Напряжение, В 380 Частота вращения барабана, об/мин 7000 Производительность, л/час 5000 Мощность электродвигателя, кВт 7,5 Лист 26
Вакуум-аппарат Представляет собой трехстенный, цилиндрический сосуд, установленный вертикально на опорах. Технические характеристики вакуум-аппарата представлены в таблице 3.8 Таблица 3.8 Технические характеристики вакуум-аппарата Технические характеристики Значения Рабочая вместимость, м3 Не менее 1,0 Рабочее давление пара в паровой рубашке, МПа Не более 0,25 Масса, кг 450 Расход пара, кг/ч 150 Аппарат водогрейный Представляет собой вертикальную емкость с внутренним диаметром 1500 мм. Боковая поверхность и днище теплоизолированны. Водогрейный аппарат установлен на опоры с регулировочным винтами. Аппарат снабжен: - Люком-лазом для очистки внутренней поверхности - Электронагревателем для нагрева воды до 78 -100оС - Насосом для подачи горячей воды Технические характеристики водогрейного аппарата представлены в таблице 3.9 Таблица 3.9 Технические характеристики водогрейного аппарата Технические характеристики Значение Масса, кг 492 Мощность электронагревателя, кВт 18,9 Вместимость, м3 2,5 Лист 27
Технические характеристики вспомогательного оборудования Парогенератор Технические характеристики парогенератор представлены в таблице 3.10 Таблица 3.10 Технические характеристики парогенератора Технические характеристики Значения Масса, кг 185 Максимальная производительность по насыщенному пару, кг/ч Потребляемая мощность при максимальной производительности, кВт 35 27 Система водоподготовки Система водоподготовки включает в себя установку обезжелезивания, установку умягчения и угольную установку. Далее вода проходит через фильтр тонкой очистки и подается насосом на следующие этапы производства концентрата квасного сусла. Технические характеристики установки для водоподготовки указаны в таблице 3.11 Таблица 3.11 Техническая характеристика системы водоподготовки Техническая характеристика Значение Производительность м3/час -Рабочая 0,7 -Максимальная 1,0 Объем солевого бака, л 45 Масса, кг 70 Рабочая объемная емкость смолы мг-экв 12000 Рабочее давление воды на входе, атм -Минимальное 2 -Максимальное 6 Загрузка ионообменной смолой, л 10 Лист 28
Моечная машина Моечная машина представляет из себя аппарат с автоматической реверсивной приставкой для профессиональной промывки производсвенных аппаратов и шлангов Техническая характеристика моечной машины представлена в таблице 3.12 Таблица 3.12 Техническая характеристика моечной машины. Техническая характеристика Значение Масса, кг 4,5 Мощность, Вт 500 Производительность, л/мин 5 Давление, бар 14 Весы порционные Весы работают от сети, снабжены жидкокристаллическим дисплеем, влагозащитной клавиатурой с обратной связью, компенсацией веса тары и коррекцией нуля. Технические характеристики порционных весов указаны в таблице 3.13 Таблица 3.13 Техническая характеристика порционных весов Технические характеристики Значение Рабочая температура, оС 0…+40 Погрешность измерения, г 5 Производительность, кг 5 Весы технические Аппарат представляет из себя классические напольные весы с ми платформой на одном датчике. Использование высокоточного датчика веса (7500 проверочных делений на всем диапазоне взвешивания) Влагозащитное исполнение IP66 (100% защита от пыли, такие напольные весы можно мыть Лист 29
струей воды под давлением). Защита от перегрузок. Возможность работы от внутреннего аккумулятора и внешней сети = 220 В. Технические характеристики технических весов указаны в таблице 3.14 Таблица 3.14 Технические характеристики технических весов. Технические характеристики Значение Степень пылевлагозащиты IP66 Рабочий температурный диапазон, оС -20…+65 Диапазон термокомпенсации, оС -10…+40 Производительность, кг 150 Число проверочных делений на диапазон, е До 7500 Насос Изготавливается из полированной нержавеющей стали и фторопласта. Снабжен пневматическим приводом и регулировкой производительности. Отсутствует необходимость в смазке Техническая характеристика насоса указана в таблице 3.15 Таблица 3.15 Техническая характеристика насоса Техническаие характеристики Значение Производительность л/м 125 Диаметр вход/выход, мм 40 Максимальный напор, бар 8 Максимальный диаметр твердых частиц, мм Максимальная рабочая температура, о C 8 120 Лист 30
Емкости для хранения промежуточных и готовых продуктов Данные емкости предназначены для хранения промежуточных продуктов, во время производства концентрата квасного сусла, а так же для хранений готового ККС перед транспортировкой. Представляет из себя вертикальные резервуары без системы охлаждения, закрытого типа. Термоизолированны. Устанавливаются на вертикально на регулируемых по высоте опорах. Корпус изготавливается из пищевой нержавеющей стали марки ASIS 304.Облицовка- материал ASIS 430 (коррозионностойкая поверхность) Межстенное пространство заполнено термоизолирующим материалом. . Технические характеристики резервуаров указаны в таблице 3.16 Таблица 3.16 Технические характеристики резервуаров для хранения готовых и промежуточных продуктов. Технические характеристики Значение Рабочая вместимость, м3 4 Полная вместимость, м3 4,2 Условный проход патрубка наполнения/ опорожнения, мм Масса, кг Не более 50 600 Габариты, марки, стоимость и производители оборудования представлены в таблице 3.16 Лист 31
Таблица 3.16 Габариты, марки, стоимость и производители оборудования Название оборудования 1 Марка Габариты Количество оборудовани оборудования, оборудовани я мм я, шт 2 3 4 Стоимость Производитель оборудовани я 5 6 Россия 54 000 Основное оборудование Высота: 3800 Замочный чан Солодорастител ь-ный ящик Солододробилка двухвальцовая Заторный чан Фильтрационны й чан Сепаратор Центрифуга Ширина:2505 1 Длина: 2600 ВШМ -10 Высота:1780 1 Ширина:4220 Высота: 1300 СД - 250 Ширина: 580 1 Валки: 260 АС – 2000П Высота: 3100 dв: 1500 2 dн: 1600 Высота: 3000 АФ- 2000 Ширина:2000 2 dв: 1800 СВП 70 Высота: 2270 Ширина:2577 2/2 ФПГ Диаметр: 2001У-1 2000 1 2 Длина: 1050 Вакуум- аппарат ЗВА- 33А Ширина:1560 АВД- Высота: 2600 котел 3000 Ширина:2200 Емкость для хранения ОМВ -4 Высота:2320 Ширина:2245 (Россия) ООО «ЗЕО» (Россия) ООО «ЗЕО» (Россия) ООО «ЗЕО» (Россия) ООО «АгроНН» (Россия) Россия 51 900 25 000 85 000 79 000 30 000 35 000 ООО 1 Высота: 3200 Водогрейный Master work «АгроМаш» 65 000 (Россия) 1 ООО «ЗЕО» (Россия) 25 000 ООО 6 «ПротеМол» 40 000 (Россия) Лист 32
Окончание таблицы 3.16 1 2 3 4 5 6 Вспомогательное оборудование Парогенератор ЭПГ-35-Ц 750х1200х1350 1 ПромАрсенал 96 000 (Россия) Весы ДН-5 239х190 1 Россия 3 600 ДН -150 550х550х20 1 Россия 11 000 1 ООО «АкваДом» 45 000 порционные Весы технические Система WS водоподготовки CABINET Моечная Mini-max- машина 140 Насос DM 40/125 8/18 31х43х99 (Россия) 700х600х400 1 Brauhaus Austria 50 000 (Австрия) 463х260х240 8 Dellmeco 6 000 (Великобритания) HHT Лист 33
. 3.3 Аппаратно – технологическая схема Производство концентрата квасного сусла на основе свежепроросшего ржаного солода включают в себя четыре основных стадии: 1. Приготовление ржаного солода; 2. Приготовление сусла; 3. Термообработка концентрата квасного сусла; 4. Розлив готового концентрата квасного сусла. Данные стадии подробно изображены в аппаратно - технологической схеме. Аппаратно – технологическая схема представлена на рисунке 3 . Рисунок 3. Аппаратно – технологическая схема Лист 34
1 – Тележка, 2 – Весы, 3 – Воздушно – ситовой сепаратор, 4 – Ферромагнит, 5 – Моюще – замочный чан, 6 – Солодорастительный ящик, 7 –Дробильный аппарат, 8 – Емкости для хранения готовой продукции (6шт) , 9 – Насос, 10 – Заторно – сусловарочный аппарат (2шт) 11- Вентиль, 12 – Резервуар с водой, 13 – Фильтрационный аппарат (2шт), 14 – Центрифуга (2шт), 15 – Вакуум – Аппарат, 16 – Теплообменник, 17 – Реактор, 18 – Парогенератор, 19 – Дозатор. Поступающая со склада рожь тележкой 1 подается на взвешивание в весы 2, затем поступает в воздушно ситовой аппарат 3 для очистки от сорных примесей. На выходе, зерновая масса проходит через ферромагнит 4, для удаления металлических примесей. Затем зерно повторно взвешивают на весах 2 и с помощью дозатора 19 отправляют в моюще– замочный чан 5. Замачивание проходит воздушно – оросительным способом до влажности 4244%. Ращение проходит в солодовом ящике со шнеками 6. В течение троих суток при температуре в слое зерна 12-15оС. В процессе ращения, шнеки периодически ворошат солод и при необходимости увлажняют. Подача воды из резервуара 12 осуществляется насосом 9 Затем пророщенный солод подогревают паром из парогенератора 18, установленном в подситовом пространстве. Нагрев происходит до 40оС и выдерживают в течение 5-6 часов После обработки паром, уже приготовленный свежепророщаный солод отправляется в двухвальцовую дробилку 7. После дробления, необходимое количество дробленого солода дозатором подают в заторно – сусловарочный чан 10 Предварительно в заторно- сусловарочный аппарат набирают воду температурой 45оС и при непрерывной работе мешалки загружают оставшееся сырье. Общий гидромодуль составляет 1:3. При этом сусло имеет 12-14% сухих веществ и рН поддерживается в интервале 5-5.5. По окончанию осахаривания затор, для коагуляции белков, кипятят в течении 30 минут и передают на фильтрование в фильтрационный аппарат 13. После чего, сусло перекачивают в сусловарочный аппарат и в центрифугу 14, а дробину оставшуюся в фильтрационном аппарате выщелачивают и утилизируют Лист 35
Сусло переходит на осветление. Из заторно- сусловарочного аппарата 10 сусло перекачивается в центрифугу 14. После осветления, осажденные вещества направляются в сборник 15 и утилизируется. Термообработка ККС Полученное квасное сусло насосом 9 передают в вакуум-аппарат 15 на сгущение. Сгущение проводят выпариванием воды из сусла под давлением при температуре 55-60 оС, до содержания сухих веществ в 68-70%. Розлив готвого ККС. Полученный горячий концентрат насосом подается в теплообменник, 16 для остывания. Полученный в результате концентрат подают в емкости для хранения 8, откуда его разливают в бочки, цистерны, кеги, для транспортировки. Расстановка оборудования указана в приложении 3. Лист 36
Заключение 1. Был произведен расчет и составление технологической и аппаратурной схемы для предприятия по производству концентрата квасного сусла из свежепроросшего ржаного солода. Общая площадь цеха составляет 288 м2. Наиболее благоприятным местом для строительства предприятия был выбран Артемовский городской округ. 2. Был проведен продуктовый расчет производства концентрата квасного сусла. По данным продуктового расчета, был составлен расход сырья на 1500 кг концентрата квасного сусла. 3. Проведены подбор и компоновка основного оборудования для цеха по производству концентрата квасного сусла из свежепроросшего ржаного солода. Были представлены основные параметры и характеристики для оборудования по производству ККС. 4. Была произведена планировка цеха, способная производить 1500 кг концентрированного сусла в сутки Изм Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил Лист ФИО Сельсков М.В.. Прокопец Ж.Г. Прокопец Ж.Г.. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 66010618/1 З Проект цеха по производству концентрированного сусла из ржаного солода производительностью 1500 кг в сутки. Лит Лист Лис тов 37 Б7403 группа
Список литературы 1. Афанасьева, Т.П. Российские напитки/ Т.П. Афанасьева, В.С. Исаева // Пиво и напитки. – 2006. - №1. – С. 80-81. 2. Бекалюк, А.Е. Вторую жизнь Безалкогольным напиткам // Пищевая промышленность. – 2004. - № 6. – С. 86. 3. ГОСТ Р 53049-2008. Рожь. Технические условия. 4. ГОСТ 28538-90. Концентрат квасного сусла, концентраты и экстракты квасов. Технические условия. 5. Герасимов, М.К. Общая технология пищевых производств : учеб. Пособие / М.К. Герасимов, А.А. Сагдеев, Н.З. Дубкова. – Казань : «Новое издание», 2003. – С. 163. 6. Голубев, В.Н. Пищевая биотехнология : учеб. Пособие для студентов вузов / В.Н. Голубев, И.Н. Жиганов. – М. : Дели, 2001. – 122 с. 7. Кочеткова, А.А. Функциональные продукты в концепции здорового питания / А.А. Кочеткова // Пищевая промышленность. - 2002. - № 3. – С. 4-5. 8. Еганян, А.Г. Исследовагние потребительских предпочтений при выборе и покупке напитков / А.Г. Еганян // Пищевая промышленность. – 2005. - № 2. – С. 60 - 61. 9. Борисенко, Е.В. Полезные напитки / Е.В. Борисенко, Ю.И. Алексеева, Л.А. Кокина // Пиво и напитки. – 2001. - №4. – С 52. 10. ВНТП 11-93 Нормы технологического проектирования предприятий по производству ячменного пивоваренного солода 11. ВНТП 40-91. Нормы технологического проектирования заводов (цехов) безалкогольных напитков 12. ВНТП 10-91 Нормы технологического проектирования предприятий пивоваренной промышленности
13. ГОСТ Р 52061-2003 Солод ржаной сухой. Технические условия 14.Кайшев В.Г. Производство напитков и соков в России / В.Г. Кайшев // Пиво и напитки. – 2005. - № 1. – С. 6 – 8. 15.Рогов, И.А. Пищевая биотехнология: учебник для студентов вузов / И.А. Рогов, Л.В. Антипова, Г.П. Шувалева. – М. : Колосс, 2004. – 440 с. 16. СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. 17. СанПиН 2.3.2 1280 – 03. Дополнения и изменения № 2 к СанПиН 2.3.2 1078 – 01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. 18. Чистова, Ю.В. Водоподготовка в производстве пивобезалкогольных напитков / Ю.В. Чистова // Пиво и напитки. – 2005. - № 2. – С.52. 19. Шуман, Г. Безалкогольные напитки: сырье, технологии, нормативы: Справочник. – СПб: Профессия, 2004. – 278 с. 20. Кретов И.Т., Антипов С.Т Технологическое оборудование предприятий бродильной промышленности: учебник. – Воронеж: Издательство государственного университета, 1997. – с. 624. 21. Нарцисс Л., Пивоварение. Технология солодоращения / Л. Нарцисс; перевод с нем. Под общ. Ред. Г.Л. Ермолаевой и Е.Ф. Шаненко. – СПб.: Профессия, 2007. – 584 с, ил., табл. 22. Кулаковская, Л.А. Рынок напитков в настоящее время / Л.А. Кулаковская. // Пиво и напитки. – 2007. - № 2. – С. 87. 23. Производство безалкогольных напитков: справочник / под. ред. В.В. Рудольф, А.В. Орещенко, П.М. Яшнова. – СПб : Изд- во «Профессия», 2000. 24.Поморозова, В.А. Производство кваса и безалкогольных напитков : учебное пособие / В.А. Поморозова. – СПб : ГИОРД, 2006. – 192с.: ил.
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв