Оборудование варочного отделения используется для производства охмеленного сусла. Оно размещается в отдельном специально предназначенном для этого корпусе.

Здание должно находиться вблизи котельной и бродильного отделения, чтобы подвод пара, воды и электроэнергии были как можно короче и не возникали осложнения при транспортировке охмеленного сусла на холодильные аппараты, а из них в бродильное отделение. Вблизи варочного отделения должно быть место для отвода пивной и хмелевой дробины. Канализация варочного отделения должна быть достаточных размеров и оборудована так, чтобы в канализацию не попадали грубые частицы пивной и хмелевой дробины, которые ухудшают качество сточных вод.

Современные варочные агрегаты рассчитаны на получение высокого выхода при хорошем качестве сусла. Для этого они оснащены рядом дополнительных устройств, ориентированных в первую очередь на возможно более полное выщелачивание дробины. Поэтому современные варочные агрегаты превосходят по выходу экстракта старые варочные цеха с традиционным оснащением.

Варочные цехи пивоваренных заводов оснащаются главным образом, агрегатами цилиндрической формы на 3,0 и 5,5 тонн, а в последнее время и на 9-10 тонн единовременной засыпи зернопродуктов. Агрегаты засыпью 1 и 1,5 тонн утратили своё значение и на новых заводах не устанавливаются.

Варочные агрегаты могут быть двух - , четырех - , шестиаппаратными.

Агрегаты с двумя аппаратами изготовляют для небольших предприятий. Он состоит из заторно-фильтрационного чана и сусловарочного котла, одна и та же емкость наполняется дважды, но для разных целей. Заторно-фильтрационный чан служит для затирания и осахаривания затора, отделения сусла от дробины и последующего выщелачивания дробины горячей водой. Для последней операции в нем устанавливают фильтрационные сита. При затирании под фильтрационное дно проникают неосахаренные частицы дробленого солода, которые могут вызвать затруднения при осахаривании или снизить выход экстракта.

За 24 часа на нем можно получить только две варки, так что обслуживающий персонал используется нерационально.

Для больших заводов более пригодны агрегаты, состоящие из четырех посуд, так называемые парные варочные агрегаты. Они состоят из двух заторных аппаратов для затирания затора и отварок, одного фильтрационного чана (без обогрева) для отделения сусла от дробины и одного сусловарочного котла для кипячения сусла с хмелем.

На больших пивоваренных заводах используется шестипосудные варочные агрегаты, состоящие из двух заторных котлов, двух фильтрационных чанов и двух сусловарочных котлов.

Для повышения оборачиваемости, особенно крупных аппаратов, дополнительно устанавливают промежуточные сборники для горячего сусла, а также сборники промывных вод.

Аппараты агрегатов цилиндрической формы, относительно больших размеров занимают помещения высотой до 14 метров и располагаются на двух площадках. Наличие двух изолированных площадок затрудняет наблюдение за работой агрегатов и усложняет их обслуживание.

На небольших и относительно старых предприятиях аппараты варочного цеха расположены так, что фильтрационный чан располагается несколько выше и вблизи сусловарочного котла, так что сусло течет через фильтрационную батарею в котел самотеком.

В настоящее время все аппараты располагаются на одном уровне.

В современные варочные цехи включают также дробильное отделение.

Типовые варочные агрегаты имеют еще один существенный недостаток, заключающий в диспропорции между производительностью отдельных аппаратов. В следствии разной длительности производственных операций оборачиваемость четырехаппаратного варочного агрегата лимитируется медленной работой фильтрационного аппарата, в связи с тем не превышает четырех оборотов в сутки, а шестиаппаратного - не более шести из-за недостаточной оборачиваемости заторных аппаратов.

Поэтому разработаны конструкции варочных агрегатов 3 и 10 тонн единовременной засыпи, позволяющие повысить производительность варочных цехов при тех же засыпях зернопродуктов на 25-28%. Кроме того, трех тонные агрегаты РЗ-ВВЦ-З, 5,5 тонный 10-тонный РЗ-ВВЦ-10 размещаются на одной отметке, что упрощает управление агрегатом.

Зарубежными фирмами выпускаются варочные агрегаты прямоугольного сечения. Однако большинство из них не получили широкого распространения. Особого внимания заслуживают 10-тонные варочные агрегаты фирмы "Steinechtr”. В следствии того, что все аппараты, кроме фильтрационного, в этих агрегатах имеют прямоугольную форму, они наиболее компактно компонуются и обладают повышенным теплообменом, что ускоряет оборачиваемость агрегата. Кроме того, конструкция фильтрационного аппарата обеспечивает интенсивное фильтрование сусла и быстрое удаление дробины из аппарата. По такому типу сконструированы варочные агрегаты Е-23 засыпью 5,5 тонн.

Установка одного 10-тонного варочного агрегата вместо двух 5-тонных позволяет увеличить производительность варочного цеха в 1,5 - 1,7 раза, сократить около 10 человек обслуживающего персонала. Контроль и управление всеми технологическими операциями автоматизированы и осуществляются с помощью программирующего устройства с центрального пульта управления.

Различают в основном две группы транспортных средств которые применяются на пивоваренных заводах: механические, пневматические, с помощью которых сыпучий материал перемещается по трубопроводам потоком воздуха.

Механические транспортные средства перемещают материал механическим путем. Различают: нории или элеваторы для вертикального перемещения, шнековые транспортеры, скребковые цепные транспортеры, ленточные транспортеры для горизонтального перемещения.

Пневматические транспортные средства для перемещения бестарных сыпучих материалов наряду с механическим транспортом на солодовенных и пивоваренных предприятиях широко применяют пневмотранспорт. Здесь ячмень или солод перемещаются по трубопроводам мощным воздушным потоком.

Преимущества пневмотранспорта заключается в следующем: можно перемещать большие массы сырья, потребность в площадях не велика, в установке не остается остатков, нет опасности возгорания, пневмотрубопроводы можно делать изогнутыми. Однако следует заметить, что при использовании пневмотранспорта возрастает энергопотребление.

Существует два вида пневмотранспорта: всасывающие установки с разрежением в транспортном трубопроводе, нагнетательные пневмоустановки с избыточным давлением в транспортном трубопроводе.

Количество засыпи, применяемой для каждой варки, необходимо точно регистрировать. Это важно для внутрипроизводственного контроля, поскольку позже понадобиться знать, насколько эффективно было использовано израсходованное сырье. Это выполняют путем расчета экстракта в варочном цехе и после этого путем расчета расхода количества солода на пива.

Контроль количества засыпи осуществляется с помощью автоматических весов. Находят применение в основном две различные системы:

- опрокидывающиеся весы;

- весы с открывающимся днищем, которые выпускаются в механическом или электронном исполнении.

пиво технологическая схема сырье

Кроме этого, довольно распространены тензометрические весовые устройства для взвешивания пустых или наполненных емкостей. С их помощью можно взвешивать также целый бункер с помолом.

При затирании ферменты для расщепления веществ солода должны иметь возможность в них проникнуть. При увеличении степени измельчения площадь воздействия ферментов возрастает, в связи с чем улучшается расщепление веществ.

После окончания процесса затирания проводится процесс получения сусла, представляющий собой фильтрационный процесс, при котором оболочки (шелуха) - в зависимости от вида примененного материала.

В настоящее время стремятся получить: сухое мучнистое тело, которое при дроблении можно измельчить в любой степени, и как можно более влажные и эластичные оболочки.

Степень измельчения солода оказывает значительное влияния на объем и фильтрующую способность дробины.

На пивоваренных предприятиях чаще всего используют дробилки для сухого дробления. В них сухой солод измельчается между попарно расположенными вальцами. По числу вальцов различают дробилки двух-, четырех-, пяти - и шести - вальцовые.

После вальцов предварительного дробления помол не должен содержать целых зерен. После вальцов для мякинных оболочек крупа, прилипшая к шелухе, должна быть размолота, а сама шелуха не должна получать сильных повреждений. Вальцы для крупки должны давать тонкую крупку, а не муку, так как она может препятствовать процессу фильтрования.

Сухие оболочки очень хрупкие и легко разрушаются при дроблении, но они нужны при фильтровании затора как материал для создания фильтрующего слоя. Этот процесс называется кондиционированием.

При кондиционированном сухом дроблении солод увлажняется за 1 - 2 минуты перед дроблением с помощью насыщенного пара или воды при температуре 30 - 35 0 С. Увлажнение повышает влажность в оболочках.

Преимущества данного метода состоят в том, что оболочки становятся значительно эластичнее и лучше сохраняются, объем оболочек увеличивается на 10 - 20%, поэтому получается более рыхлый фильтрующий слой и достигается повышенная скорость фильтрования затора, возрастает выход и конечная степень сбраживания, быстрее достигается полнота осахаривания, определяемая по йодной пробе при затирании.

Недостатком является лишь некоторое повышение затрат на приобретение и обслуживание оборудования, в особенности это относится к необходимости более частой очистки дробилок.

Применяются также и молотковые дробилки, которые выпускаются следующих конструкций с горизонтально расположенным валом ротора, с вертикально расположенным валом ротора, то есть в виде дробилок с вертикальным ротором.

Дробилка мокрого помола состоит из корпуса солододробилки, над которым установлен бункер с коническим выпуском. В этом бункере осуществляется увлажнение солода.

Взвеси горячего сусла следует удалять, так как для дальнейшего производства пива они не только бесполезны, но и вредят качеству. Удаление взвесей горячего сусла осуществлялось раньше с помощью холодильной тарелки или отстойного чана, а сегодня большей частью с помощью вирпула, а иногда также центрифуги (сепаратора) или путем сепарирования.

Холодильная тарелка является "класcическим” аппаратом для удаления взвесей горячего сусла. В течение 0,5 - 2 часов, когда сусло находится в холодильной тарелке, взвеси осаждаются и тем лучше, чем тоньше уровень сусла в тарелке. Белковый отстой от холодильных тарелок содержит еще большое количество сусла, кроме того, эта часть сусла в значительной степени инфицирована. Поэтому белковый отстой после холодильных тарелок требует дополнительной обработки.

Работа с холодильной тарелкой требует больших трудозатрат, этот вид оборудования сейчас почти не применяют.

Отстойные чаны Б7-ВОБ, Б7-ВОВ, к варочным агрегатом предназначены для осаждения белковых веществ из пивного сусла в процессе его предварительного охлаждения до температуры 60 - 70 0 С и для аэрации сусла воздухом при заполнении чана.

В отличии от холодильной тарелки, отстойный чан имеет крышку, которая должна уменьшать опасность контаминации.

В большой степени для удаления взвесей горячего сусла применяют вирпул (гидроциклонный аппарат). Он представляет самый элегантный способ удаления взвесей горячего сусла и является наиболее экономичной альтернативой всем другим способам их удаления.

Вирпул - это вертикальная цилиндрическая емкость без встроенных элементов, в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально. Этим достигают в емкости закручивание потока, которое действует так, что взвеси в форме конуса осаждается в центре дна емкости.

Достоинством гидроциклонных аппаратов является стерильность процесса, так как сусло подается в аппарат и выходит из него при температуре 900 С.

Аэрация сусла при более высоких температурах приводит к его сильному окислению. Из - за окисления в сусле повышается цветность и появляется нехарактерная горечь. Однако наличие кислорода, безусловно, необходимо для размножения дрожжей. При анаэробных условиях размножение дрожжей тормозится и брожение протекает вяло. Этот недостаток устраняется путем оптимальной аэрации холодного сусла. Известно, что дрожжи для размножения нуждаются в кислороде. Отсутствие аэрации немедленно повлияет в негативную сторону на скорость брожения и размножения дрожжей.

Аэрация холодного сусла для снабжения дрожжей кислородом является единственным случаем во время всего производства пива, когда целенаправленно осуществляется подача кислорода. Этот кислород потребляется дрожжами за несколько часов и не вредит качеству сусла.

Чтобы растворить воздух в холодном сусле, его следует тонко распылить в турбулентном потоке, перемешать с холодным суслом. При этом стремятся к достижению содержания кислорода 8 - 9 О2/л. Чтобы этого достичь, нужно израсходовать большое количество или спеченного металлического порошка, аэрационные устройства с трубками Вентури (смесительные форсунки), аэрационные устройства с воздуха.

Из устройств для аэрации сусла находят применение: свечи из керамики двухкомпонентными форсунками, аэрационные устройства со статическим смесителям, центробежные смесители.

Взвеси горячего сусла следует удалять, так как для дальнейшего производства пива они не только бесполезны, но и вредят качеству. Удаление взвесей горячего сусла осуществлялось раньше с помощью холодильной тарелки или отстойного чана, а сегодня большей частью с помощью вирпула, а иногда также центрифуги (сепаратора) или путем сепарирования.

В данном курсовом проекте был выбран варочный агрегат Р3-ВВЦ-10 на 10 т. единовременной засыпи зернопродуктов.

Все оборудование варочного агрегата размещается на одной отметке, что значительно облегчает обслуживание. Агрегат делает 5,4 оборотов в сутки.

Конструкция фильтрационного аппарата обеспечивает интенсивное фильтрование затора и быстрое удаление дробины из аппарата. Для ускорения процесса осветления сусла используется гидроциклонный аппарат РЗ-ВГЧ-10.

Измельчение прессованного шишкового хмеля на дробилках мокрого помола обеспечивает его экономию до 15%.

1.2 Описание технологической схемы производства