Расчет и проектирование специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год

Глухова Кристина Александровна

Расчет и проектирование специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год

выпускная бакалаврская работа по направлению подготовки : 19.03.02 - Продукты питания из растительного сырья

Пищевая промышленность

Дипломы

Вуз: Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ)

ID: 5b8ed1017966e1073081bcc0

UUID: 8e8942a0-929f-0136-bb8f-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: около 6 лет назад

Просмотры: 49

Глухова Кристина Александровна

Источник: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет»

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 2,0 МБ

Поделиться работой

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» ШКОЛА БИОМЕДИЦИНЫ Департамент пищевых наук и технологий Глухова Кристина Александровна РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОГО ЦЕХА ПО ПРОИЗВОДСТВУ СЛАБОАЛКОГОЛЬНОГО НАПИТКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСТРАКТА ЛАМИНАРИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 1500 ДАЛ В ГОД ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА по основной образовательной программе подготовки бакалавров по направлению подготовки 19.03.02 Продукты питания из растительного сырья профиль Технология бродильных производств и виноделие г. Владивосток 2018 Изм Лист Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил ФИО Глухова К.А. Корчагин В.П. Струппуль Н.Э. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 260204.65/07 В Расчет и проектирование специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год Лит Лист 1 Листов 50 Б 7403 группа

Изм Лист Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил ФИО Глухова К.А. Корчагин В.П. Струппуль Н.Э. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 260204.65/07 В Расчет и проектирование специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год Лит Лист 1 Листов 50 Б 7403 группа

Оглавление Введение ........................................................................................................................... 4 1 Технико-экономическое обоснование........................................................................ 7 1.1 Характеристика предприятия............................................................................... 7 1.2 Районирование ....................................................................................................... 7 1.3 Обеспеченность сырьем ....................................................................................... 8 1.4 Основные поставщики .......................................................................................... 9 1.5 Рынок сбыта ......................................................................................................... 10 1.6 Характеристика сырья ........................................................................................ 10 1.6.1 Солод ячменный пивоваренный светлый [4] ........................................ 10 1.6.2 Дрожжи [20] .............................................................................................. 12 1.6.3 Хмель гранулированный [6] ................................................................... 13 1.6.4 Питьевая вода [16] ................................................................................... 15 1.6.5 Ламинария мороженая [5] ....................................................................... 19 1.6.6 Кислота лимонная моногидрат пищевая [7] ......................................... 21 2 Технологическая часть............................................................................................... 22 2.1 Технологический процесс .................................................................................. 22 2.1.1 Приемка солода ........................................................................................ 22 2.1.2 Взвешивание ............................................................................................. 22 2.1.3 Подработка солода ................................................................................... 22 2.1.4 Дробление солода..................................................................................... 22 2.1.5 Исправление воды .................................................................................... 23 2.1.6 Затирание .................................................................................................. 24 2.1.7 Фильтрация и выщелачивание................................................................ 25 2.1.8 Экстрагирование ламинарии мороженой .............................................. 26 2.1.9 Охмеление ................................................................................................. 27 2.1.10 Отделение сусла от хмелевой дробины ............................................... 27 2.1.11 Охлаждение сусла .................................................................................. 27 Лист 2

2.1.12 Разведение дрожжей с отъемом сусла ................................................. 28 2.1.13 Главное брожение .................................................................................. 28 2.1.14 Дображивание......................................................................................... 28 2.1.15 Осветление напитка ............................................................................... 29 2.1.16 Хранение слабоалкогольного напитка ................................................. 29 2.1.17 Розлив и реализация .............................................................................. 29 2.2 Продуктовый расчет ........................................................................................... 29 2.2.1 Продуктовый расчет на 100 кг зернопродукта ..................................... 31 2.2.2 Расчет на 1 дал и на мощность цеха ....................................................... 34 2.3 Карта технологического баланса ....................................................................... 36 3 Подбор технологического оборудования ................................................................ 37 3.1 Расчет основного и вспомогательного оборудования ..................................... 37 3.2 Характеристика оборудования........................................................................... 40 3.3 Расстановка оборудования ................................................................................. 45 Список литературы ....................................................................................................... 47 ПРИЛОЖЕНИЕ А ......................................................................................................... 49 ПРИЛОЖЕНИЕ Б .......................................................................................................... 50 ПРИЛОЖЕНИЕ В ......................................................................................................... 48 Лист 3

Введение В настоящее время все чаще и чаще в пищевой отрасли практикуется расширение ассортимента продукции за счет внедрения нетрадиционного сырья. И бродильные производства эта тенденция стороной не обходит. Можно легко вспомнить многочисленные пивные напитки с различным растительным сырьем в составе, которые сейчас повсеместно представлены во многих магазинах. Такое пополнение ассортимента интересными новыми вкусами давно знакомого продукта положительно влияет на доходность предприятия, в первую очередь, конечно, за счет привлечения новых покупателей. Среди них могут быть не только любители новинок, но и люди, кто ранее не имел возможность употреблять классический вариант продукта ввиду медицинских показаний. Например, внедрение гречишного солода в производство пива позволило насладиться этим продуктом людям с непереносимостью глютена (целиакия). Кроме того, использование нетрадиционного сырья может повысить биологическою ценность продукта, что особенно важно, так как здоровье и качество жизни человека напрямую зависит от питания. Также, возможны интенсификация производства или снижение себестоимости продукта за счет замены одного из видов сырья на новое нетрадиционное. Таким образом, внедрение и использование нового сырья, разработка технологических схем с этим сырьем и внедрение их в производство, является одним из важных направлений развития пищевой промышленности. На Дальнем Востоке перспективным сырьем являются морские водоросли, поскольку запасы их огромны и использование их в производстве экономически выгодно. Нельзя не упомянуть и об их уникальной способности извлекать из морской воды и концентрировать в своих тканях различные микро- и макроэлементы, которые необходимы для нормального функционирования Изм Лист Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил ФИО Глухова К.А. Корчагин В.П. Струппуль Н.Э. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 260204.65/07 В Расчет и проектирование специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год Лит Лист 4 Листов 50 Б 7403 группа

организма. Содержание этих веществ в морских водорослях во много раз выше, чем в наземных растениях. Некоторые же полезные компоненты, обнаруженные в водорослях, в наземных растениях не встречаются вовсе [14]. Из промысловых водорослей наибольшее значение имеют ламинариевые, в частности ламинария японская (Laminaria japonica недавно переименованная в Saccharina japonica), состав, свойства и пищевое применение которой изучены более подробно. Эти водоросли активно культивируются и внедряются в различные сферы производства в азиатских странах Тихоокеанского региона, но в России их использование носит случайный характер. По данным краевого департамента рыбного хозяйства и водных биологических ресурсов, добыча Saccharina japonica в Приморье в 2016 году составила всего 1153 тонн, а в прошлом году (2017 г), по состоянию на 15 ноября, было выловлено 1021 тонн [9]. Хотя их запасы, по данным ТИНРО-центра, находятся на достаточно высоком уровне – около 200 тыс. тонн. Таким образом, осваивается менее 1 % ресурсной базы. Производят из ламинарии в Приморье в основном консервы, имеющие слабую реализацию, несмотря на ценовую доступность [1]. Высокой же популярностью в Приморском крае пользуется продукция из морской капусты китайского и корейского производителей. Складывается парадоксальная ситуация: имеются огромные запасы ресурса, но желания осваивать его ни у кого нет, при этом население активно потребляет импортную продукцию, полученную из такого и подобного сырья. Необходимо более активно использовать сырьевые богатства Дальнего Востока, заниматься внедрением их в производства пищевых продуктов, в частности в бродильное производство, разрабатывать технологические схемы, внедрять их в производство, расширять ассортимент продукции. В частности, если внедрить ламинарию в производство напитков брожения, можно получить эксклюзивный сезонный продукт, обладающий высокой биологической ценностью и интересными органолептическими свойствами, Лист 5

привлекающий внимание туристов и жителей региона. С экономической же точки зрения получится задействовать в производстве дешевое сырье, которое в огромных количествах произрастает в нашем крае, расширить ассортимент продукции предприятия, а также привлечь внимание к собственной марке и к остальной продукции в целом. Целью данного проекта является проектирование цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год. Поставлены следующие задачи. 1. Представить технико-экономическое обоснование проекта. 2. Разработать технологическую схему и произвести продуктовый расчет производства слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии и представить карту технологического баланса. 3. Произвести подбор и компоновку оборудования цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии. Разработать аппаратно-технологическую схему и выполнить чертеж расстановки оборудования. Лист 6

1 Технико-экономическое обоснование 1.1 Характеристика предприятия Мощность специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии составляет 1500 дал в год (4,4 в сутки). Будет осуществляться одна варка в неделю на 30 дал. Режим работы специализированного цеха представлен в таблице 1. Таблица 1 – Режим работы специализированного цеха Наименование Варочное (дробление, Число смен Число дней работы работы в сутки в месяц отделение варка, осветление, Примечание в год С учетом вычетов часов 1 4-5 48-60 охлаждение сусла) на дезинфекцию, профилактический ремонт, праздники За вычетом 36 ч в месяц Отделение брожения 1 28-30 338 на дезинфекции варочного цеха, ремонта, праздников С учетом вычетов часов Отделение фильтрации и хранения 1 28 338 на профилактические работы, дезинфекции, праздники Производство работает 11,5 в целом месяца 1.2 Районирование К расположению предприятия по производству слабоалкогольного напитка Изм Лист Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил ФИО Глухова К.А. Корчагин В.П. Струппуль Н.Э. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 260204.65/07 В Расчет и проектирование специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год Лит Лист 7 Листов 50 Б 7403 группа

с использованием экстракта ламинарии необходимы следующие требования:  территория должна быть расположена вблизи основных центральных сетей энерго- водо- и теплоснабжения, телефонных и канализационных сетей; наличие удобного подъезда для транспорта;  наличие свободной площади под застройку;  застройка выбранного участка была минимальной плотности, в следствие чего сети не будут перегружены;  близость поставщиков основного оборудования и сырья;  близость к потенциальным потребителям – жителям и туристам Приморского края. Принимая во внимание малую мощность проектируемого цеха, 1500 дал в год (4,4 дал в сутки / 29 дал в неделю), а также основные требования, перечисленные выше, его целесообразно будет добавлять к малому пивоваренному производству г. Владивостока, расширив его ассортимент напитков. Например, это могут быть «Ханс», «Мюнхен», «Republic», «Ливония». 1.3 Обеспеченность сырьем Основным сырьем для производства слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии является пивоваренный ячменный светлый солод, мороженая ламинария и вода. Запасы ламинарии в Приморском крае находятся на высоком уровне, при этом осваивается менее 1% ресурсной базы. Себестоимость данного сырья невелика. Есть несколько местных компаний, имеющих определенную квоту на добычу бурой водоросли Saccharina japonica, что обеспечивает бесперебойные поставки сырья на предприятие. Лист 8

Подвод холодной воды, электроснабжение, канализационные коммуникации осуществляются от городских сетей. 1.4 Основные поставщики При выборе поставщиков сырья приоритетом владели отечественные фирмы изготовители. Перечень всех основных поставщиков сырья с их контактными данными представлен в таблице 2. Таблица 2 – Основные поставщики Название компании Продукция Контакты компании ООО Мороженая морская г. Владивосток. Калинина, 151а «Акватехнологии» капуста, шинкованная +7(423)228-01-01, 228-67-57 ООО «Курский солод» Солод г. Курск, ул. Магистральная, д. 2 +7 (495) 789-89-43 ООО «Сланис» ООО «Самодел-ДВ» Хмель г. Чебоксары, Урукова, 17 гранулированный (8352) 66-42-20 Сухие дрожжи г. Владивосток, ул. Героев Тихоокеанцев, 5А +7 (423) 272-24-85 ООО «Росхимимпорт» Лимонная кислота г. Хабаровск, Комсомольская , д. 83 стр.Б +7 (924) 403-00-53 +7 (4212) 42-14-13 Мороженую ламинарию в шинкованно-мороженном виде предполагается закупать у ООО «Акватехнологии». Эта одна из крупных компаний Приморского края, имеющая квоты на добычу различных морепродуктов: спизулы, анадары, мактры, карбикулы, трубача и, конечно же, ламинарии. Ее в прошлом году (2017 г), по состоянию на 15 ноября, было добыто 1021 тонн, из них 750 тонн добыла «Акватехнология», полностью освоив квоту. Лист 9

Светлый пивоваренный ячменный солод планируется закупать у отечественного производителя ООО «Курский солод». Компания существует более 5 лет, уже успев зарекомендовать себя как надежный производитель и поставщик качественного солода. Дальность перевозок компенсируется качеством сырья. ООО «Сланис» - официальный торговый представитель ряда крупных производителей хмеля Европы и Новой Зеландии; официальный представитель фирмы ВКМ Magdeburg GmbH, Германия, выпускающей оборудование для пивобезалкогольной промышленности. Производство и переработка российских сортов хмеля, импорт хмеля и хмелевых препаратов. 1.5 Рынок сбыта Данный проект направлен на расширение ассортимента слабоалкогольных напитков во Владивостоке. Город является туристическим центром Приморского края. Если внедрить ламинарию в производство слабоалкогольных напитков во Владивостоке, получится эксклюзивный продукт, обладающий высокой биологической ценностью и интересными органолептическими свойствами, который привлечет внимание туристов и жителей региона. 1.6 Характеристика сырья 1.6.1 Солод ячменный пивоваренный светлый [4] Рецептура производства пивного напитка с ламинарией предполагает использование светлого ячменного пивоваренного солода. Качество солода должно соответствовать ГОСТ 29294-2014 «Солод пивоваренный. Технические условия». Лист 10

Физико-химические характеристики. Физико-химические показатели светлого ячменного солода приведены в таблице 3. Органолептические характеристики. Основные органолептические показатели – это внешний вид, цвет, вкус и запах. На внешний вид зерновая масса должна быть однородной, не содержащей плесневелых зерен и зерновых вредителей. Таблица 3 – Физико-химические показатели светлого ячменного солода Значение Наименование показателя Высшего Первого Второго класса класса класса Массовая доля влаги, %, не более 4,5 5,0 6,0 Массовая доля сорной примеси, %, не более Не 0,3 0,5 5,0 8,0 допускается Проход через сито (2,2х20) мм, %, не более 3,0 Проход через сито (1,7х20) мм, %, не более Не регламентируется Количество зерен, % -мучнистых, не менее 85,0 80 -стекловидных, не более 3,0 5,0 -темных, не более Не допускается Массовая доля экстракта в сухом веществе 79,0 10,0 4,0 78,0 76,0 2,5 4,0 солода тонкого помола, %, не менее Разница массовых долей экстрактов в сухом 1,5 веществе солода тонкого и грубого помолов, %, не более Массовая доля белковых веществ в сухом 11,5 12,0 веществе солода, %, не более Отношение массовой доли растворимого белка к 39-41 Не регламентируется массовой доле белковых веществ в сухом веществе солода (число Кольбаха) % Лист 11

Окончание таблицы 3. Значение Наименование показателя Высшего Первого Второго класса класса класса Показатели лабораторного сусла: -прозрачность (визуально) Прозрачное Допускается небольшая опалесценция -продолжительность осахаривания, мин, не более 15 20 -цвет, Не более Не ц.ед 0,20 0,30 0,40 ед. ЕВС 3,1 3,5 9,7 Кислотность, к. ед. 0,9-1,1 0,9-1,2 0,9-1,3 25 более Не более Цвет солода равномерный, варьируется от светло-желтого до желтого. Не допускаются тона зеленоватые и темные, обусловленные плесенью. Запах светлого солода должен быть чистым, солодовым. Не должно быть посторонних запахов: затхлого запаха, кислого, запаха плесени и дыма и других, не свойственных солоду. Вкус солода должен быть приятно сладковатым, солодовым, без постороннего привкуса, при раскусывании зерно должно быть хрупким, эндосперм – белым и рассыпчатым. Хорошо растворенное, рыхлое солодовое зерно должно сохранять форму и размер зерна переработанного ячменя. 1.6.2 Дрожжи [20] Для брожения сусла слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии будут использоваться сухие дрожжи низового брожения – Saflager s-189 (Fermentis, Франция). Характеристика данных дрожжей приведена в таблице 4. Лист 12

Таблица 4 – Характеристики применяемых дрожжей [20] Показатель Значение Температура брожения 9-22 оС оптимально 12-15 оС Дозировка от 80 до 120г/гл для засева при 12°C – 15°C Увеличить дозировку дрожжей при <12°C, а при 9°C увеличить до 200 - 300 г/гл % сухих дрожжей 94,0-96,5 Количество живых клеток >6x109/г Общее содержание бактерий <5 / мл Уксусные бактерии <1 / мл Молочнокислые бактерии <1 / мл Педиококки <1 / мл Дикие дрожжи <1 / мл Патогенные микроорганизмы Согласно законодательству 1.6.3 Хмель гранулированный [6] Для охмеления сусла слабоалкогольного напитка с водным экстрактом ламинарии предполагается применение гранулированного ароматного хмеля SAAZ (ЖАТЕЦКИЙ) тип 90. Обязательным условием доставки является наличие качественного удостоверения и сертификата соответствия. Показатели гранулированного хмеля тип 90 в соответствии с ГОСТ 32912-2014. Требования к органолептическим и физико-химическим показателям гранулированного ароматного хмеля тип 90 приведены в таблицах 5 и 6 соответственно. Лист 13

Показатели безопасности гранулированного ароматного хмеля в соответствии с ГОСТ 32912-2014 приведены в таблице 7. Таблица 5 – Органолептические показатели гранулированного хмеля Показатель Значение Внешний вид Гранулы цилиндрической формы Запах Специфический хмелевой. Не допускается наличие плесневого, прелого, затхлого, сырного, дымного, валерианового или другого постороннего запаха, не свойственного хмелю Цвет От светло-желто-зеленого до золотисто-зеленого и зеленовато-желтого Таблица 6 – Физико-химические показатели гранулированного хмеля Показатель Массовая доля влаги, % Значение 6,0 – 13,0 Массовая доля  - кислот в пересчете на сухое вещество, %, не менее 2,5 КПГ, %, не менее Не определяют Массовая доля золы, в пересчете на сухое вещество, %, не более 14,0 Массовая доля сухих веществ, %, не менее Не определяют Массовая доля эфирного масла, %, не менее Не определяют Таблица 7 – показатели безопасности для гранулированного хмеля Допустимые Показатели уровни, мг/кг, не более Токсичные элементы Свинец 6,0 Мышьяк 0,5 Кадмий 1,0 Ртуть 0,1 Микотоксины Афлатоксин В1 0,005 Пестициды Гексахлорциклогексан (α,δ,γ-изомеры) 0,1 ДДТ и его метаболиты 0,1 Гептахлор Не допускается Лист 14

Окончание таблицы 7 Допустимые Показатели уровни, мг/кг, не более Вредные примеси Зараженность вредителями хлебных запасов Не допускается (насекомые клещи) Микробиологические КМАФАнМ, КОЕ/г, не более 5х105 показатели БГКП, не допускаются, в г 0,01 Е. coli, не допускается, г 0,1 Плесени, КОЕ/г, не более 1х103 Дрожжи, КОЕ/г, не более 100 Патогенные, в т.ч. сальмонеллы, не 10 допускается, г 1.6.4 Питьевая вода [16] Вода для производства пивного напитка поступает из централизованного источника и должна соответствовать требованиям СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода и водоснабжение населенных мест. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества». С учетом ее влияния на физико-химические и биохимические процессы в пивоварении к ней предъявляются дополнительные требования, указанные в технологической инструкции по водоподготовке для производства пива и безалкогольных напитков (ТИ 10-5031536-73-90). По органолептическим показателям вода должна представлять собой прозрачную бесцветную жидкость без вкуса и запаха. Безопасность питьевой воды в эпидемическом отношении определяется ее соответствием нормативам СанПиН 2.1.4.1074-01 по микробиологическим и паразитологическим показателям, представленным в таблице 8. Лист 15

Таблица 8 – Микробиологические и паразитологические показатели питьевой воды Показатели Термотолерантные Единицы измерения Нормативы Число бактерий в 100 мл Отсутствие колиформные Число бактерий в 100 мл Отсутствие колиформные бактерии Общие бактерии Общее микробное число Число образующих колонии бактерий в 1 мл Не более 50 Колифаги Число бляшкообразующих единиц (БОЕ) в Отсутствие 100 мл Споры Число спор в 20 мл Отсутствие Число цист в 50 л Отсутствие сульфитредуцирующих клостридий Цисты лямблий Безопасность питьевой воды по химическому составу определяется по нескольким группам показателей. Во-первых, это обобщенные показатели, а также содержание вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах на территории Российской Федерации, в том числе и вещества антропогенного происхождения, представленные в таблице 9. Во-вторых, содержание вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения, информация о которых представлена в таблице 10. Дополнительные требования к питьевой воде, используемой в производстве пива и безалкогольных напитков, представлены в таблице 11. Лист 16

Таблица 9 – Химические показатели питьевой воды Показатели Единицы измерения Нормативы (предельно допустимые концентрации (ПДК), не более Обобщенные показатели единицы pН в пределах 6-9 (сухой мг/л 1000 (1500) Водородный показатель Общая минерализация остаток) Жесткость общая Окисляемость перманганатная Нефтепродукты, суммарно Поверхностно-активные вещества (ПАВ), анионоактивные Фенольный индекс Алюминий (Al3+) Барий (Ва2+) Бериллий (Ве2+) Бор (В, суммарно) Железо (Fe, суммарно) Кадмий (Cd, суммарно) Марганец (Мn, суммарно) Медь (Сu, суммарно) Молибден (Мо, суммарно) Мышьяк (As, суммарно) Никель (Ni, суммарно) Нитраты (по NO3-) Ртуть (Hg, суммарно) Свинец (Рb, суммарно) Селен (Se, суммарно) Стронций (Sr2+) Сульфаты (SO42-) Фториды (F-) - I и II - III Хлориды (Сl-) Хром (Сr 6+) Цианиды (CN'') Цинк (Zn2+) γ-ГХЦГ (линдан) ДДТ (сумма изомеров) 2,4-Д мг-экв./л мг/л мг/л мг/л Показатель вредности Класс опасности с.-т. -"-"-"орг. с.-т. орг. -"с.-т. с.-т. с.-т. с.-т. с.-т. -"-"-"орг. 2 2 1 2 3 2 3 3 2 2 3 3 1 2 2 2 4 с.-т. орг. с.-т. -"орг. 2 2 4 3 2 3 с.-т. -"-"- 1 2 2 7,0 (10) 5,0 0,1 0,5 мг/л 0,25 Неорганические вещества мг/л 0,5 -"0,1 -"0,0002 -"0,5 -"0,3 (1,0) -"0,001 -"0,1(0,5) -"1,0 -"0,25 -"0,05 мг/л 0,1 -"45 -"0,0005 -"0,03 -"0,01 -"7,0 -"500 для климатических районов -"1,5 -"1,2 -"350 -"0,05 -"0,035 -"5,0 Органические вещества -"0,002 -"0,002 -"0,03 Лист 17

Таблица 10 – Нормативы по содержанию вредных химических веществ, поступающих и образующихся в воде в процессе ее обработки в системе водоснабжения Показатели Единицы Нормативы (предельно Показатель Класс измерения допустимые концентрации вредности опасности (ПДК), не более Хлор - остаточный мг/л в пределах 0,3-0,5 орг. 3 - остаточный связанный -"- в пределах 0,8-1,2 -"- 3 Хлороформ (при -"- 0,2 с.-т. 2 Озон остаточный -"- 0,3 орг. Формальдегид (при -"- 0,05 с.-т. 2 Полиакриламид -"- 2,0 -"- 2 Активированная -"- 10 -"- 2 Полифосфаты (по РО43-) - 3,5 орг. 3 Остаточные количества мг/л 0,5 с.-т. 2 -"- 0,3 (1,0) орг. 3 свободный хлорировании воды) озонировании воды) кремнекислота (по Si) алюминий- и железосодержащих коагулянтов Для очистки воды от опасных и ненужных примесей, а также для исправления ее солевого состава, производят водоподготовку, которая заключается в пропускании воды через различные фильтры, например, с активированным углем, песчаные, марганцовые фильтры, умягчение воды на натрий-катионитовом фильтре, обеззараживание – на установке с использованием ультрафиолетового облучения. Кроме УФ облучения могут использоваться такие способы обеззараживания как серебрение или озонирование. Лист 18

Таблица 11 – Дополнительные требования к воде, используемой в производстве пива и безалкогольных напитков Показатель Единица измерения рН Значение 6.0 – 6.5 Жесткость общая мг-экв/л, не более 2.0 – 4.0 Щелочность мг-экв/л, не более 0.5 – 1.5 Сухой остаток мг/л, не более 500 Окисляемость мгО2/л 2 Кальций мг-экв/л 2.0 – 4.0 Магний мг-экв/л следы Железо общее мг/л, не более 0.1 Марганец мг/л, не более 0.1 Алюминий мг/л, не более 0.5 Сульфаты мг/л, не более 100 – 150 Хлориды мг/л, не более 100 – 150 Нитраты мг/л, не более 10 Нитриты мг/л 0 Сероводород мг/л следы Цинк мг/л, не более 5 Аммиак мг/л, не более следы Медь мг/л, не более 0.5 Кремний мг/л, не более 2 ОМЧ не более 100 (20) Коли-индекс не более 3 (0) 1.6.5 Ламинария мороженая [5] По органолептическим, физическим и химическим показателям ламинария должна соответствовать требованиям, указанным в ГОСТ 31583-2012 «Капуста морская мороженая. Технические условия», которые представлены в таблице 12. Лист 19

Рекомендуемые сроки хранения мороженой морской капусты (ламинарии) – год при температуре хранения не выше минус 18 °С, 2 года при температуре хранения не выше минус 25 °С. Таблица 12 – Органолептические, физические и химические показатели ламинарии мороженой Наименование показателя Внешний вид: Характеристика, норма Целый. Поверхность ровная, чистая. - блока Могут быть незначительные впадины на - морской капусты (после размораживания) поверхности блока и снежный налет Поверхность чистая Разделка Слоевище - целая водоросль с удаленными ризоидами и черешком. Кусок - слоевище водоросли, разрезанное на поперечные части длиной не более длины блокформы, но не менее 10 см. Допускается продольное разрезание утолщенной части слоевища. Шинкованная слоевище - водоросли, нарезанное на полоски по ширине и (или) длине. Другие виды разделки морской капусты - по согласованию соответствии с с приобретателем, договором в на поставку виду морской продукции. Цвет Свойственный данному капусты, оливкового от до темно- коричневого Консистенция Плотная, эластичная Вкус и запах (после варки) Свойственные морской капусте без посторонних привкуса и запаха Лист 20

Продолжение таблицы 12 Наименование показателя Характеристика, норма Размер полосок шинкованной морской капусты: - длина, мм, не менее 20 - ширина, мм, не более 5 Порядок укладывания: - слоевища или куска Ровными, плотными (без пустот) рядами - шинкованной морской капусты Насыпью с разравниванием Наличие посторонних примесей (в Не допускается потребительской таре) Массовая доля минеральных примесей 0,1 (песка), %, не более По показателям безопасности морская капуста должна соответствовать требованиям ТР ТС 021/2011. О безопасности пищевой продукции, представленным в таблице 13. Таблица 13 – Показатели безопасности мороженой ламинарии Наименование показателя Количество мезофильных аэробных Допустимые уровни и факультативно- 5х104 анаэробных микроорганизмов, КОЕ/г, не более Бактерии группы кишечных палочек (колиформы), не 0,1 допускаются в массе продукта (г) S. aureus, не допускаются в массе продукта (г) 0,1 Плесени, КОЕ/г (см3), не более 100 1.6.6 Кислота лимонная моногидрат пищевая [7] Органолептические показатели лимонной кислоты должны соответствовать указанным в таблице 14. Физико-химические показатели лимонной кислоты должны соответствовать указанным в таблице 15. Лист 21

Таблица 14 – Органолептические показатели лимонной кислоты Наименование показателя Характеристика Внешний вид и цвет Бесцветные кристаллы или белый порошок без комков Вкус Кислый, без постороннего привкуса Запах Отсутствие запаха Структура Сыпучая и сухая, на ощупь не липкая Механические примеси Не допускаются Таблица 15 – Физико-химические показатели лимонной кислоты Наименование показателя Норма Идентификация лимонной кислоты Массовая доля лимонной Выдерживает испытание кислоты моногидрата ( 99,5 ), %, не менее не более 100,5 Массовая доля воды, %, не менее 7,5 не более 8,8 Массовая доля сульфатной золы, %, не более 0,05 Массовая доля сульфатов, %, не более 0,015 Массовая доля оксалатов, %, не более 0,01 Испытание на ферроцианиды Выдерживает испытание Испытание на легкообугливаемые вещества Выдерживает испытание Испытание на железо Выдерживает испытание Содержание токсичных элементов в лимонной кислоте не должно превышать допустимые уровни, указанные в таблице 16. Таблица 16 – Допустимые уровни содержания токсичных элементов Наименование токсичного элемента Содержание токсичного элемента, мг/кг, не более Свинец 0,5 Мышьяк 0,7 Лист 22

2 Технологическая часть 2.1 Технологический процесс Схема технологического процесса приведена в приложении 1. 2.1.1 Приемка солода Качество солода должно соответствовать требованиям ГОСТ 29294-2014 «Солод пивоваренный. Технические условия». 2.1.2 Взвешивание Солод из мешков подают на весы и отмеряют требуемое в соответствии с рецептурой количество. 2.1.3 Подработка солода Перед дроблением солод очищают от загрязнений в полировочной машине и магнитном сепараторе. Отлежавшийся солод неизбежно содержит в массе различные примеси, такие как остатки ростков, мелкие камушки, металлические предметы и др. даже несмотря на то, что солод уже проходил интенсивную очистку на солодовне. Эти примеси, если их своевременно не удалить, далее приведут к повреждению оборудования. 2.1.4 Дробление солода Дробление солода необходимо для интенсификации физических и биохимических процессов растворения зерна при затирании. Очищенный солод подают в приемный бункер 2-х вальцовой дробилки. Качество дробления солода оценивают визуально: помол должен получиться Изм Лист Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил ФИО Глухова К.А. Корчагин В.П. Струппуль Н.Э. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 260204.65/07 В Расчет и проектирование специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год Лит Лист 22 Листов 50 Б 7403 группа

неоднородным, состоящим из нескольких фракций, с преобладанием мелкой крупки и муки. Наличие целых нераздробленных зерен не допускается. Фракционный состав дробленного солода достигается регулированием зазора между вальцами солододробилки – рекомендуется выставить 1,4 мм. Фракционный состав засыпи:  шелуха 15-20 %  крупная крупка 15-20 %  мелкая крупка 30-40 %  мука 20-30 % Для определения точного состава помола, его просеивают через сита с разной величиной отверстий. Процентное соотношение фракций для грубого и тонкого помолов, которые приводят Франтишек Главачек и Алоис Лхотский в книге «Пивоварение», представлено в таблице 17 [2]. Таблица 17 – Сортировка дробленного солода по ситам (пфунгштадское решето) Сито Величина отверстий Фракции 1 2 1,27 1,01 Оболочка Крупная крупка I 3 4 5 Дно 0,547 0,253 0,152 - Крупная крупка II Мелкая крупка Мука Пудра Сортировка Грубый помол, % Тонкий помол, % 27,0 14,2 16,1 8,3 также обломки пленки 16,0 22,8 15,4 18,0 6,5 10,1 19,0 26,6 2.1.5 Исправление воды Для использования воды в производстве слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии производят водоподготовку: пропускают воду через фильтр с активированным углем, песчаный фильтр, фильтры марганцовые; умягчение воды осуществляется на натрий-катионитовом фильтре, обеззараживание – на установке с использованием ультрафиолетового облучения. Лист 23

2.1.6 Затирание Затирание – процесс ферментативного гидролиза высокомолекулярных компонентов зернового сырья. Цель этого процесса – получение сусла, пригодного для дальнейшего сбраживания. Процесс приготовления осахаренного затора проводят настойным (инфузионным) способом затирания. Гидромодуль 1:4, то есть на каждые 100 кг солода берут 400 л воды. Заполняют заторно-сусловарочный котел предварительно исправленной водой и нагревают до температуры (35 ± 1) °С. Затем засыпают дробленный солод в соответствии с рецептурой и перемешивают в течение (5 – 10) минут, не допуская образования комков. В автоматическом режиме, при периодически работающей мешалке, затирают по следующему режиму, представленному в таблице 18. Схема затирания представлена на рисунке 1. Таблица 18 – Рекомендуемые режимы затирания Операция Выдержка Подогрев Выдержка Подогрев Выдержка Подогрев Температура, °С 50 ± 1 до 62 ± 1 62 ± 1 до 70 ± 1 Продолжительность, мин 10 12 40 8 70 ± 1 10 – 15 минут до 75– 78 5 – 10 минут Примечание Проверка осахаривание йодной пробе на по В ходе затирания производят постепенный нагрев температурными паузами, необходимыми для действия различных ферментов. 50-52 градуса в течение 10-15 минут (белковая пауза, для расщепления белков), 62-63 градуса 3040 минут (мальтозная пауза, действует фермент бета-амилаза, которая дробит крахмал на крупные фрагменты), 70-72 градуса 10-15 минут (осахаривание, Лист 24

действует альфа-амилаза, дробящая декстрины на более мелкие фрагменты — олигосахариды, мальтозу). Окончание процесса осахаривания контролируют йодометрическим методом (капли йода не должны синеть). Затем осахаренный затор нагревают до 78 градусов (для инактивации ферментов и снижения вязкости) и подают на фильтрацию. Общее время затирания составило 90 минут. Рисунок 1 – Затирание настойным способом 2.1.7 Фильтрация и выщелачивание Для дальнейшего производства напитка следует отделить сусло от дробины. Оборудование для фильтрации - фильтрационный аппарат. Подогревают воду в баке горячей воды до температуры (75 ± 1) °С, а затем подают горячую воду в фильтрационный чан для его подогрева. Первые порции воды сбрасывают в канализацию и набирают в чан горячую воду, уровень Лист 25

поверхности которой на 1,5 – 2,0 см превышает уровень сит. Затем подают осахаренный затор. При фильтровании получают сначала первое сусло, а затем, после промывания дробины горячей водой (при температуре 73 – 75 °С) - второе сусло или промывные воды. Выщелачивание необходимо для более полного получения экстрактивных веществ, которые задерживаются в дробине после фильтрации. И первое и второе сусло набирают в сусловарочный котел. Набор сусла осуществляют до достижения массовой доли сухих веществ на (0,5 – 0,7) % ниже значений массовой доли сухих в начальном сусле соответствующего сорта пива. Неиспользованные промывные воды сбрасывают в канализацию, а дробину вручную выгружают в контейнер-сборник. Сразу после освобождения фильтрационный чан промывают водой. 2.1.8 Экстрагирование ламинарии мороженой Экстрагирование ламинарии производят в специальном аппарате – экстракторе. Для этого отмеряют необходимое количество ламинарии мороженой по рецептуре, приливают воду, гидромодуль 1:3. Лимонную кислоту добавляют в количестве 3 % от общего количества смеси. Перемешивают. Нагревают смесь и выдерживают 10 минут с момента кипения с включенным перемешивающим устройством. В конусной части днища экстрактора расположен фильтрующий элемент, позволяющий отделить экстракт от вываренной ламинарии. Получившийся экстракт переливают в сборник мерник, откуда экстракт подают в заторносусловарочный чан на этапе охмеления сусла в количестве 15 % от его объема через 30 минут после закипания сусла. Лист 26

2.1.9 Охмеление Хмель, в нашем случае ароматный гранулированный SAAZ (Жатецкий) тип 90, с первым суслом и промывными водами кипятят в сусловарочном аппарате. В результате этого происходит экстрагирование и соответствующие превращения горьких и ароматических веществ хмеля – охмеление сусла. Процесс также ведет к осаждению или коагуляции высокомолекулярных белков, инактивации ферментов, стерилизации сусла. Охмеление проводится стандартным однозадаточным способом 0,30 г на 1 дм3 спустя 30 минут после закипания сусла. Экстракт ламинарии, в количестве 15 % от объема сусла, приливают к основному объему сусла на стадии охмелении, через 30 минут после закипания сусла. Общее время охмеления 120 минут. В среднем, при варке, выпаривается 8 – 12 % воды от общего объема сусла. После окончания кипячения сусла отключают нагрев, поверхность сусла успокаивается, после чего замеряют его объем и отбирают пробу для определения экстрактивности. Горячее охлажденное сусло подают на осветление, охлаждение и смешивание с водным экстрактом ламинарии. 2.1.10 Отделение сусла от хмелевой дробины Сразу после кипячения сусло освобождают от хмелевой дробины и грубых взвесей в хмелеотделителе, представляющий собой резервуар со вставным ситом, на котором задерживается дробина. Дробину для извлечения остатков сусла промывают горячей водой (на 1 кг 6-7 л), а эти промывные воды присоединяют к суслу. Из хмелеотделителя сусло подают на охлаждение. 2.1.11 Охлаждение сусла Для насыщения сусла кислородом воздуха и осаждения взвешенных частиц сусло охлаждают. Охлаждение происходит в две стадии. Лист 27

Сначала используют гидроциклонный аппарат с круговой циркуляцией сусла. Согласно законам физики, взвешенные частицы оседают в центре днища. Продолжительность операции 20-40 мин при этом температура горячего охмеленного сусла на выходе из аппарата 90 оС. Чтобы довести сусло до начальной температуры брожения производится его охлаждение на теплообменном пластинчатом аппарате до 10-12 оС. После охлаждения получается начальное сусло, поступающее на брожение. 2.1.12 Разведение дрожжей с отъемом сусла Перед главным брожением делают отъем сусла в количестве 1 % от общего объема сусла, добавляют дрожжи Saflager s-189 (Fermentis, Франция), перемешивают и приливают обратно к суслу. Дозировка от 80 до 120 г/гл для засева при 12-15 °C. 2.1.13 Главное брожение ЦКТ заполняется до 75% его полной (геометрической) вместимости. Брожение верховое, используемые дрожжи – Saflager s-189 (Fermentis, Франция), оптимальные температуры 12-15 °C. Продолжительность брожения 7 суток. Первый съем дрожжей проводят через 7 суток от начала брожения, по завершению главного брожения, путем их медленного слива с небольшим противодавлением из конической части ЦКТ. 2.1.14 Дображивание Дображивание продолжительностью 21 сутки при температуре 0-2 °C. После окончания брожения дрожжи собирают в сборник и после оценки либо передают на утилизацию, либо собирают в продезинфицированный сборник для использования их в следующем брожении. Лист 28

2.1.15 Осветление напитка После дображивания производят осветление напитка на специальных кизельгуровых фильтрах для удаления взвешенных частиц и остатков дрожжей. 2.1.16 Хранение слабоалкогольного напитка После осветления напиток подается в форфасы на хранение перед реализацией до 3 суток при температуре 5 °C. 2.1.17 Розлив и реализация Напиток разливают при температуре не выше 5 °C в стеклянную тару в изобарических условиях, т.е. когда оно находится при постоянном избыточном давлении. Иначе напиток будет пениться, что приведет к потере газа и неполному наливу в бутылки. Затем производятся укупорка, этикетировка и укладка бутылок в ящики. 2.2 Продуктовый расчет Продуктовый расчет необходим для определения необходимого количества сырья, а также промежуточных продуктов и отходов. Качественные показатели сырья, необходимые для расчета, приведены в таблице. Расчет производился на 100 кг солода, на 1 дал и на мощность цеха (1500 дал), согласно рецептуре слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии. Характеристика основного сырья представлена в таблице 19. Нормативный расход прочего сырья вынесен в таблицу 20. Потери по стадиям производства представлены в таблице 21. Физико-химические показатели сусла, необходимые для расчетов, приведены в таблице 22. Лист 29

Таблица 19 – Характеристика сырья Солод светлый Хмель Показатель Значение Влажность, % 5,6 Экстрактивность, % 76 Влажность, % 6,5 гранулированный Массовая доля  - кислот в пересчете на сухое вещество, % 3,5 Ламинария Влажность, % 75 мороженая Экстрактивность, % 30 Таблица 20 – Нормативные расходы сырья Показатель Значение Нормативный расход экстракта ламинарии, % от объема 15 горячего сусла Нормативный расход хмеля гранулированного, г/дм3 от 0,30 объема сусла Дрожжи, дозировка г/гл от 80 до 120 Таблица 21 – Потери по стадиям производства Потери по стадиям производства Полировка, % к массе зернопродукта Значение 0,5 В варочном отделении: - экстракта в солодовой дробине ( ПЭ % к массе 2,7 зернопродукта); - в хмелевой дробине на стадии осветления и охлаждения сусла потери охлаждения % к объему холодного сусла. 6 В отделении брожения, % к объему холодного сусла. 2,3 В отделении дображивания и фильтрования, % к V молодого 2,35 пива. При розливе: - в бутылки Прб % V фильтрованного пива; 2,0 Лист 30

Таблица 22 – Физико-химические показатели сусла Показатели Значение Экстрактивность начального сусла, % 12 Относительная плотность сусла при 20 °C, г/мл3 1,04840 2.2.1 Продуктовый расчет на 100 кг зернопродукта Напиток готовится с использованием соложенного сырья – 100 % светлого пивоваренного ячменного солода. 1. Масса полированного солода. Потери при полировке 0,5 % Мпс=100*(1-Пп/100)=100*(1-0,005) = 99,5 кг Потери составляют: 100-99,5 = 0,5 кг 2. Масса сухих веществ полированного солода. Влажность солода 5,6 % Мсв= Мпс *(1-W/100)=99,5*(1-0,056) = 93,93 кг 3. Масса экстрактивных веществ. Экстрактивность солода 76 % Э=Мсв*Ес=93,93*0,76 = 71,39 кг 4. Масса потерь экстракта в дробине. Пэ=2,7 % к массе солода. Пэ=100*2,7/100 = 2,7 кг В сусло перейдет следующее количество экстрактивных веществ Эсус : 71,39-2,7 = 68,69 кг Потери сухих веществ: 93,93-68,69 = 25,24 кг Это составит в %: 25,24/93,93*100 = 26,9 % 5. Количество расходуемой на затирание воды на 100 кг солода: 100*4=400 л Объем воды на выщелачивание дробины: 400*1,5=600 л Лист 31

6. Объем горячего сусла 𝑉г.сус , л/100 кг зернопродуктов. Содержание сухих веществ в сусле 12 %. Относительная плотность сусла при 20 °C = 1,04840 кг/дм3 Коэффициент объемного расширения при нагревании сусла до 100 °С =1,04. 𝑉г.сус = 1,04 ∗ Эсус ∗ 100 68,69 = 104 ∗ = 567,83 л 𝑐𝑑 12 ∗ 1,04840 7. Расход экстракта ламинарии, л/100 кг зернопродуктов. 15 % от 𝑉г.сус 567,83*15/100 = 85,17 л 8. Общий объем горячего сусла после приливания экстракта: 567,83+85,17 = 653 л 9. Потери сусла с хмелевой дробиной на стадии осветления и охлаждения равны 6 % объема горячего сусла. Из этого, объем холодного сусла 𝑉х.с , л/100 кг: 653*(1-0,06) = 613,82 л Потери: 653-613,82 = 39,18 л 10. Расход хмеля. 0,30 г/л 0,30*653= 195,9 г = 0,20 кг 11. Объем молодого пива. Потери в отделении брожения 2,3 % к объему холодного сусла. 613,82*(1-0,023) = 599,70 л Потери: 613,82-599,70 = 14,12 л Лист 32

12. Объем пива на розлив. В отделении дображивания и фильтрования 2,35 % к V молодого пива. 599,70 *(1-0,0235) = 585,61 л Потери: 599,70-585,61 = 14,09 л 13. Объем товарного пива. Потери при розливе 2,0 % от V фильтрованного пива. 585,61*(1-0,02) = 573,90 л Потери: 585,61-573,90 = 11,71 л 14. Общие видимые потери по жидкой фазе 653-573,90 = 79,1 л Что в % = 79,1/653*100 = 12,1 % 15. Избыточные дрожжи. С каждого производственного цикла они направляются в дрожжегенератор для дальнейшего использования. При брожении сусла при брожении и дображивании в ЦКБА получается 2,0 л избыточных дрожжей влажностью 88 % на 10 дал сбраживаемого сусла. Исходя из этого, количество избыточных дрожжей на 100 кг сырья: 61,382/10*2 = 12,28 л Расчет для экстракта ламинарии 1. Расход экстракта ламинарии, л/100 кг зернопродуктов. 15 % от 𝑉г.сус 567,83*15/100 = 85,17 л 2. Масса экстрактивных веществ ламинарии, кг Лист 33

𝑉г.сус = 1,04 ∗ Эсус ∗ 100 ; 𝑐𝑑 Эсус=Vг.сус*с*d/104=85,17*9*1,28/104 = 9,43 кг Учитывая потери: 9,43*100/(100-2,7) = 9,69 кг 3. Масса сухих веществ ламинарии, кг: Мсв=Эсус/Е=9,69/0,3 = 32,3 кг 4. Масса ламинарии для варки экстракта на 100 кг зернопродукта, кг: Мл=Мсв*100/(100-W)=32,3*100/25=129,2 кг Потери ламинарии: 129,2-9,43=119,77 кг 119,77/129,2*100=92,7 % 5. Расход воды на варку ламинарии на 100 кг зернопродукта, л: Вл=Мл*3=129,2*3=387,6 л 6. Расход лимонной кислоты на варку ламинарии на 100 кг зернопродукта, кг: Млк=(387,6+129,2)/100*3=15,5 кг 2.2.2 Расчет на 1 дал и на мощность цеха 1. Расход солода на 1 дал напитка, кг: М=(960*Энс*d)/((Э-П4)*В)=(960*12*1,0484)/((71,39-2,7)*87,89) = 2,00 кг Где В – Выход товарного напитка, исходя из данных по потерям, %: В=((100-П)*(100-П)*(100-П)*(100-П))/106=((100-6)*(100-2,3)*(100-2,35)*(100-2))/ 106=94*97,7*97,65*98/106=87,89 % Лист 34

2. Расход солода на мощность цеха по производству слабоалкогольного напитка, кг: Мг=М*L=2*1500=3000 кг 3. Объем фильтрованного напитка на 1 дал товарного, дал: Vфн=100/(100-П)=100/(100-2) = 1,02 дал на годовую производительность, дал: Vфг= Vфн*1500=1,02*1500=1530 дал 4. Объем молодого пивного напитка на 1 дал товарного, дал: Vмн=(100*Vфн)/(100-П)=(100*1,02)/(100-2,35) = 1,23 дал на годовую производительность, дал: Vмг = Vмн *1500=1,23*1500=1845 дал 5. Объем холодного сусла на 1 дал товарного, дал: Vхс=(100*Vмн)/(100-П)=(100*1,23)/(100-2,3)= 1,26 дал на годовую производительность, дал: Vхг = Vхс *1500=1,26*1500=1890 дал 6. Объем горячего сусла на 1 дал товарного, дал: Vгс=(100*Vхс)/(100-П)=(100*1,26)/(100-6) = 1,34 дал на годовую производительность, дал: Vгг = Vгс *1500=1,34*1500=2010 дал 7. Масса сухой дробины светлого солода, кг: Мсвд=М*((100-W)/100)-Э*(100-П)/104=2*(100-5,6)/100-71,39*(100-2,7)/104=1,19 кг 8. Масса дробины светлого солода с W=80 % на 1 дал напитка, кг: Мвд=(Мсвд*100)/(100-80)=1,19*100/20=5,97 кг на годовую производительность, кг: Мвдг= Мвд*L=5,97*1500=8950,5 кг Лист 35

2.3 Карта технологического баланса Результаты продуктового расчета для слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии представлены в таблице 23. Таблица 23 – Результаты расчета продуктов и полупродуктов, отходов Наименование На 100 кг зернового На 1 дал напитка На 1500 дал в год сырья Сырье: Вода, л 1000 20,03 30450 Светлый солод, кг 100 2,03 3045 Хмель, г 195,9 3 4500 Дрожжи, г 491,04 8 12000 Экстракт ламинарии, л 85,17 1,68 2520 Ламинария мороженая, кг 129,2 2,62 3934 0,31 472 7,86 11790 Кислота лимонная, кг 15,5 Вода, л 387,6 Промежуточные продукты: Горячее сусло, дал 65,3 1,120 1680 Холодное сусло, дал 61,38 1,053 1580 Молодой напиток, дал 59,97 1,029 1544 Напиток фильтрованный, 58,56 1,005 1507 0,59 885 1,35 2026 0,21 316 дал Отходы Дробина солодовая, кг 25,24 Общие видимые потери 79,1 жидкой фазы, л Избыточные дрожжи, л 12,28 Лист 36

3 Подбор технологического оборудования 3.1 Расчет основного и вспомогательного оборудования Мощность специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии составляет 1500 дал в год. Будет осуществляться одна варка в неделю на 30 дал. Режим работы отделений представлен в таблице 24. Таблица 24 – Режим работы предприятия Наименование Варочное (дробление, Число смен Число дней работы работы в сутки в месяц отделение варка, осветление, Примечание в год С учетом вычетов часов 1 4-5 48-60 охлаждение сусла) на дезинфекцию, профилактический ремонт, праздники За вычетом 36 ч в месяц Отделение брожения 1 28-30 338 на дезинфекции варочного цеха, ремонта, праздников С учетом вычетов часов Отделение фильтрации и хранения 1 28 338 на профилактические работы, дезинфекции, праздники Производство работает 11,5 в целом месяца В таблице 25 представлены количество сырья, необходимого на одну варку для получения слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии в объеме 30 дал. Изм Лист Разработал Проверил Руководитель Н.контроль Утвердил ФИО Глухова К.А. Корчагин В.П. Струппуль Н.Э. Корчагин В.П. Приходько Ю.В. Подпись Дата ДВФУ ВКР 260204.65/07 В Расчет и проектирование специализированного цеха по производству слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии производительностью 1500 дал в год Лит Лист 37 Листов 50 Б 7403 группа

В таблице 26 указана длительность каждой операции технологического процесса. На основе этих данных необходимо произвести расчет и подбор оборудования для специализированного цеха. Таблица 25 – Расход сырья на одну варку Операция Продукты Затирание Вода, л 240 Светлый солод, кг 60 Отходы Приготовление Кол-во на 30 дал (1 варку) Дробина, кг экстракта Вода, л ламинарии 240 Ламинария мороженая, кг 80 Кислота лимонная, кг 9,3 Отходы Охмеление Отходы Брожение Отходы 16,2 Ламинария, кг 74 Сусло, л 230 Промывные воды, л 360 Экстракт ламинарии, л 50 Хмель, г 90 Горячее сусло, л 336 Сусло с хмелевой дробиной, л 20,2 Холодное сусло, л 316 (1 % = 3,16) Дрожжи, г 240 Избыточные дрожжи, л Молодой слабоалкогольный напиток, л Слабоалкогольный напиток фильтрованный, л ИТОГО, л 6,3 309 302 300 Лист 38

Таблица 26 – Продолжительность операций Операция Значение, мин Подработка солода 10 Дробление солода 5 Затирание 90 Фильтрация и выщелачивание 60 Экстрагирование ламинарии 10 Охмеление 120 Отделение сусла от хмелевой дробины 60 Оборудование для полировки и очистки солода Производительность полировочной машины и магнитного сепаратора определяется по количеству единовременной засыпи (М) и времени очистки (t). П = М/t = 65/0,05=1300 кг/ч Производительность двухвальцовой дробилки рассчитывается подобным образом. П = 60/0,5=120 кг/ч Оборудование варочного отделения Коэффициент заполнения заторно-сусловарочного аппарата 0,75. Следовательно необходимо к объему воды, необходимого для затирания добавить 25 %. Объем заторно-сусловарочного аппарата не менее: Vз1=Vв+25%=240+25% = 300 л Vз2=Vс+Vв+Vэ+25%=230+360+50+25% = 800 л Оборудование бродильного отделения В емкость для разводки дрожжей (предварительного разбраживания) переливают 1 % от объема холодного сусла. Отсюда объем емкости равен: Лист 39

Vд=Vхс/100*1=316/100*1=3,16 л Количество ЦКТ рассчитывается в зависимости от длительности главного цикла брожения и дображивания, а также от кол-ва варок. В данном специализированном цеху по производству слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии производят 1 варку в неделю на 30 дал напитка. Длительность главного брожения напитка – 7 дней, дображивания – 21 день. Общая длительность 4 недели (28 дней), за которые в варочном цеху пройдет 4 варки. Устанавливаем 6 ЦКТ (1 запасной) полезным объемом на 400 л. Для хранения фильтрованного пива устанавливаем 8 форфасов вместимостью 400 л. 3.2 Характеристика оборудования Аппаратно-технологическая схема представлена в приложении 2. Расстановка оборудования представлена в приложении 3. Для взвешивания солода используют стандартные товарные весы марки ВТ8908 – 250. Характеристика весов представлена в таблице 27. Таблица 27 – Техническая характеристика весов ВТ8908 – 250 Характеристика Пределы взвешивания, кг Значение 2,5 250 Габаритные размеры, мм: Длина 650 Ширина 580 Высота 180 Масса весов с гирями, кг 25 Лист 40

Перед дроблением светлый ячменный пивоваренный солод очищают от металлических примесей на магнитных колонках. Техническая характеристика представлена в таблице 28. Таблица 28 – Техническая характеристика магнитной колонки ДНМ Характеристика Значение Эффективность очистки от металломагнитных примесей, не менее, % при размерах примесей свыше 20 мм 100 при размерах примесей до 2 мм 80 Габаритные размеры, мм: Длина, мм 220 Ширина, мм 220 Высота, мм 240 Масса, кг 20 Для очистки солода от загрязнений используют солодополировочную машину марки МР-400. Техническая характеристика в таблице 29. Таблица 29 – Техническая характеристика полировочной машины МР-400 Характеристика Значение Потребная мощность, кВт 5,5 Производительность, кг/ч 2000 Габаритные размеры, мм: Длина, мм 1440 Ширина, мм 830 Высота, мм 1510 Масса, кг 690 Для дробления очищенного подработанного солода используют двухвальцовую солододробилку ЗЕО СД-250. Техническая характеристика данной марки представлена в таблице 30. Лист 41

Таблица 30 – Техническая характеристика двухвальцовой дробилки ЗЕО СД-250 Характеристика Значение Потребная мощность, кВт 3,5 Производительность, кг/ч 250 Габаритные размеры, мм: Длина, мм 580 Ширина, мм 470 Высота, мм 1300 Масса, кг 50 Для приготовления затора и кипячения сусла используют заторносусловарочные аппараты. Коэффициент заполнения 0,75. Техническая характеристика аппаратов в таблице 31. Аппараты снабжены мешалками лопастными, которые приводятся в движение двигателем. Таблица 31 – Техническая характеристика заторно-сусловарочных аппаратов Характеристика Значение Потребная мощность, кВт 2,1 Рабочий объем, м3 1 Габаритные размеры, мм: Диаметр, мм 1350 Высота, мм 3100 Масса, кг 95 Для отделения сусла от дробины применяется фильтрационный аппарат, который снабжен перемешивающим разрыхляющим устройством, приводимым в движение двигателем. Техническая характеристика представлена в таблице 32. Лист 42

Таблица 32 – Техническая характеристика фильтрационного аппарата Характеристика Значение Потребная мощность, кВт 1,1 Рабочий объем, м3 1 Габаритные размеры, мм: Диаметр, мм 1350 Высота, мм 3100 Масса, кг 95 Для получения экстракта из ламинарии используют экстрактор. Представляет собой аппарат цилиндрической формы с коническим днищем. Оснащен перемешивающим устройством в виде двух барботеров, которые установлены на валу, что приводится в движение от привода двигателя. Внизу аппарата расположен фильтрующий элемент, что позволяет производит фильтрацию экстракта непосредственно сразу после экстрагирования в одном аппарате. Техническая характеристика экстрактора в таблице 33. Таблица 33 – Техническая характеристика экстрактора Характеристика Значение Потребная мощность, кВт 2,1 Рабочий объем, м3 1 Габаритные размеры, мм: Диаметр, мм 1350 Высота, мм 3100 Масса, кг 105 Лист 43

Для сбраживания слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии устанавливают 6 ЦКТ объемом 400 л. Аппараты оснащены охлаждающей рубашкой. Изоляция – пенополеуретан. Материал стенок – сталь марки AISI 304. Технические характеристика ЦКТ представлены в таблице 34. Таблица 34 – Техническая характеристика ЦКТ Характеристика Значение Объем общий, л 480 Объем полезный, л 400 Габаритные размеры, мм: Диаметр, мм 880 Высота, мм 1920 Масса, кг 101 Для передачи солода с силосов в бункер, передачи ламинарии в экстрактор, и других подобных операций, используется тележка четырехколесная РН4852. Характеристика приводится в таблице 35. Таблица 35 – Техническая характеристика тележки четырехколесной РН4852 Характеристика Грузоподъемность, кг Значение 450 Габаритные размеры, мм: Длина, мм 1560 Ширина, мм 760 Высота, мм 960 Масса, кг 20 Лист 44

Для охлаждения горячего сусла используют теплообменник пластинчатый марки Ридан НН №04. Техническая характеристика в таблице 36. Таблица 36 – Техническая характеристика теплообменника пластинчатого Ридан НН №04 Характеристика Значение Пропускная способность, м3 13 Число пластин, (максимальное кол-во) шт 8 (90) Габаритные размеры, мм: Длина, мм 320 Ширина, мм 210 Высота, мм 570 Масса, кг 44 3.3 Расстановка оборудования Расстановку оборудования в специализированном цеху для производства слабоалкогольного напитка с экстрактом ламинарии производят, основываясь на последовательности операций в технологической и аппаратно-технологической схеме, размещенных в приложении 1 и 2 соответственно. Нормы размещения оборудования регламентируются в ВНТП 10-91. Нормы технологического проектирования предприятий пивоваренной промышленности. Нормы расстояния между оборудованием, от стены до аппаратов, центральные проходы, указаны в таблице 37. Лист 45

Таблица 37 – Нормы размещения оборудования Наименование От стены до Между оборудования аппарата оборудованием Центральный проход Варочные порядки 0,4-0,8 1,0 1,5-1,8 Цилиндро- 0,6-0,8 0,4-1,0 1,5 0,8 0,6-1 1,8-2,0 Сепаратор 1,0 1,0 2,0 Охладитель 0,8 0,8-1 1,5-2,0 0,8 0,6-1 1,5-2,0 конические танки Гидроциклонный аппарат (пластинчатый) Фильтры пластинчатые Лист 46

Список литературы 1. Акулин, В. Н. (2015) О проблеме и возможностях использования морских водорослей // Тихоокеанский научно-исследовательский рыбохозяйственный центр (ТИНРО-Центр) [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tinro-center.ru/home/novosti/oproblemeivozmoznostahispolzovaniamors (дата обращения 10.05.2018). 2. Главачек, Ф. Пивоварение / Ф. Главачек, А. Лхотский. – М. : Пищевая промышленность, 1977. – 624 с. 3. ГОСТ 26185-84. Водоросли, травы морские и продукты их переработки. Методы анализа. – Введ. 01.01.1985. – М. : Стандартинформ, 1984. – 188 с. 4. ГОСТ 29294-2014. Солод пивоваренный. Технические условия. – Введ. 01.01.2016. – М. : Стандартинформ, 2014. – 25 с. 5. ГОСТ 31583-2012. Капуста морская мороженая. Технические условия. – Введ. 01.07.2013. – М. : Стандартинформ, 2013. – 7 с. 6. ГОСТ 32912-2014. Хмелепродукты. Общие технические условия. – Введ. 01.01.2016. – М. : Стандартинформ, 2014. – 13 с. 7. ГОСТ 908-2004. Кислота лимонная моногидрат пищевая. Технические условия. – Введ. 01.01.2006. – М. : Стандартинформ, 2007. – 17 с. 8. Ермолаева, Г. А. Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков: Учеб. пособие / Г. А. Ермолаева, Р. А. Колчева. – М. : ИРПО, 2000. – 416 с. 9. Ко, Р. В. Продукцию из 1000 тонн морской капусты поставят на внутренний рынок приморские предприятия [Электронный ресурс] // Официальный сайт Администрации Приморского края и органов исполнительной власти Приморского края. – http://www.primorsky.ru/news/136645/?type=original Режим (дата доступа: обращения 10.05.2018) Лист 47

10. Кретов, И. Т. Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности / И. Т. Кретов, С. Т. Антипов, С. В. Шахов. – М. : «КолосС», 2004. – 391 с. 11. Кунце, В. Технология солода и пива / В. Кунце. – СПб. : «Профессия», 2001. – 912 с. 12. Нарцисс, Л. Краткий курс пивоварения / Л. Нарцисс. – СПб. : «Профессия», 2007. – 640 с. 13. Нормы технологического проектирования предприятий пивоваренной промышленности. ВНТП 10-91. - Главагропромнаучпроект, Москва, 1991. 14. Ободов, Д. А. Некоторые аспекты сушки морских водорослей // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия «Процессы и аппараты пищевых производств». – 2010. №2. – С. 150-156. 15. Рожнов, Е. Д. Технология отрасли. Технологические расчеты в производстве пива / Е. Д. Рожнов, М. В. Обрезкова. – Бийск. : Изд-во АГТУ им. И. И. Ползунова, 2013. – 120 с. 16.СанПиН 2.1.4.1074-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества. Гигиенические требования к обеспечению безопасности систем горячего водоснабжения. 17.СанПиН 2.3.2.1078-01. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. 18.Технический регламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 "О безопасности пищевой продукции". 19.ТИ 10-5031536-73-90 Технологическая инструкция по водоподготовке для производства пива и безалкогольных напитков. 20. Saflager – Fermentis : [Электронный ресурс] // Беер.рф., 2014-2018. URL: http://беер.рф/ingredients/yeast/lager/w_34_70/15-1-0-3. (Дата обращения: 18.04.2018). Лист 48

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Технологическая схема приготовления слабоалкогольного пивного напитка с использованием экстракта ламинарии Лист 49

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Аппаратно-технологическая схема производства слабоалкогольного напитка с использованием экстракта ламинарии Лист 50

Лист 51

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв