Экономико-технологические показатели предприятия

Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

1. Общая характеристика и история предприятия, его специализация

2. Характеристика готового продукта

3. Характеристика сырья и материалов

4. Характеристика продуцента

5. Описание технологической схемы и аппаратурных схем производства и отдельных стадий процесса

6. Таблица циклов работы основного оборудования

7. Спецификация используемого оборудования



1. Общая характеристика и история предприятия, его специализация

Пивоваренный завод "Балтика" был построен по проекту института "Гипропищепром-2" как один из пивных заводов Ленинградского производственного объединения пивоваренной и безалкогольной промышленности "Ленпиво".

Строительство нового завода началось в 1978 году. Государственное предприятие "Пивоваренный завод "Балтика" было образовано в 1990 году сразу после завершения строительства. В 1992 году началась приватизация предприятия, в процессе которой произошла его реорганизация в Открытое Акционерное Общество. Примерно в это же время началось создание собственной торговой марки -- "Балтика". Благодаря реализации программы реконструкции, "Балтика" стала первым в России пивоваренным заводом, оснащенным самым современным европейским оборудованием.

В 1997 году был создан собственный холдинг и приобретён контрольный пакет акций завода "Донское пиво" в Ростове-на-Дону. В октябре 2000 года компания "Балтика" установила контроль над заводом "Тульское пиво". В тот же момент профильные департаменты компании "Балтика" разработали инвестиционную программу, нацеленную на увеличение мощностей приобретённых заводов и замену устаревшего оборудования. Кроме этого, с 1998 года "Балтика" создает сеть сбытовых подразделений в регионах. сырье продуцент автоматизация

В 1998 году акционеры утвердили решение Совета Директоров о переименовании предприятия в ОАО "Пивоваренная компания "Балтика".

В 1999 году на территории завода "Балтика" в Санкт-Петербурге закончено строительство автоматизированного склада готовой продукции. 30 ноября 2000 года состоялось открытие крупнейшего в России "Солодовенного завода Суффле-Санкт-Петербург". Завод построен ОАО "Пивоваренная компания "Балтика" совместно с французской фирмой "Groupe Soufflet". Производственная мощность "Солодовенного завода Суффле-Санкт-Петербург" составляет 105 тысяч тонн солода в год.

Поворотным моментом в истории компании "Балтика" стал 2006 год. 7 марта подавляющее большинство акционеров ОАО «Пивоваренная компания «Балтика» высказались за объединение компании с пивоваренными компаниями «Вена», «Пикра» и «Ярпиво». С 2007 года компании «Балтика», «ВЕНА», «Пикра», «Ярпиво» существуют как единое юридическое лицо. В апреле 2008 года «Балтика» вошла в международную группу Carlsberg.

Пивоваренная компания «Балтика» - это:

· Лидер российского рынка пива с долей 37,4%

· Одна из самых крупных компаний в России в сфере производства товаров народного потребления

· Пивоваренные заводы в 10 городах России

· 2 собственных солодовни

· Совокупная производственная мощность заводов компании составляет 5,2 млн. гектолитров пива в месяц

· Более 30 брендов пива и 9 непивных брендов

· Продукция компании «Балтика» представлена более чем в 75 странах мира

2. Характеристика готового продукта

Балтика №0. Безалкогольное

Производство пива «Балтика №0» началось в 2001 году.

«Балтика №0» изготавливается по технологии диализа. Именно этот метод позволяет производить безалкогольное пиво, не отличающееся по вкусовым качествам от пива, содержащего алкоголь. При этом используется классическая рецептура и высококачественное сырье.

«Балтика №0» имеет традиционный вкус и аромат светлого пива со сладковатыми нотками.

Содержание алкоголя - не более 0,5% об. Экстрактивность начального сусла - 12,0%. Энергетическая ценность -- 33,0 ккал в 100 г пива. Пищевая ценность - углеводов не более 6,1 г в 100 г пива

Упаковка:

· Бутылка0,5 л

· Банка 0,5 л.

Пиво изготавливают в соответствии с требованиями национального стандарта РФ ГОСТ Р 51174 - 2009 и СанПиН 2.3.2.1078-01 (Дополнение от 2010 года) «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов» по технологическим инструкциям с соблюдением требований, установленных нормативными актами РФ.

По органолептическим показателям пиво должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 1.

Таблица 1

Наименование показателя	Тип пива
	Фильтрованное светлое пиво
Прозрачность	Прозрачная пенящаяся жидкость без осадка и посторонних включений, не свойственных пиву. В процессе хранения допускается появление частиц белково-дубильных соединений. Для пшеничного пива допускается опалесценция от слабой до сильной.
Аромат	Чистый, сброженный солодовый, с хмелевым ароматом, без посторонних запахов.
Вкус	Чистый, сброженный, солодовый, с хмелевой горечью, без посторонних привкусов. В пшеничном пиве присутствуют пряно-ароматичные тона во вкусе и аромате.
	В пиве с экстрактивностью начального сусла 15% и выше присутствует винный привкус.

По физико-химическим показателям светлое пиво должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

Наименование показателя	Экстрактивность начального сусла, %
	безалкогольное пиво
Объемная доля спирта, %, не менее	Не более 0,5
Кислотность, к.ед., не более	3,0
pH	-
Цвет, ц.ед.	0,2 - 2,5
Цвет, ед. ЕВС	3,4 - 31
Массовая доля двуокиси углерода, %, не менее	0,40
Пенообразование: высота пены, мм, не менее пеностойкость, мин, не менее	20 2
Пищевая ценность: энергетическая ценность, ккал в 100 г пива углеводы, г в 100 г пива, не более	- -
Примечания 1. Экстрактивность начального сусла в безалкогольном пиве не определяют. 2. Показатель «пищевая ценность» - информационный. 3. Пищевую ценность безалкогольного пива указывают в ТИ на пиво конкретного сорта. 4. Массовую долю двуокиси углерода определяют в пиве, разлитом в бутылки и банки. 5. Допустимое отклонение экстрактивности начального сусла 0,3%. 6. Допускается определять один из показателей «кислотность» или «pH». 7. Допускается выражать показатель «цвет» в одной из указанных единиц.

По санитарно-химическим показателям пиво должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3.

Таблица 3

Индекс, группа продуктов	Показатели	Допустимые	Примечание
1.8.7. Пиво, вино, водка, слабоалкогольные и другие спиртные напитки	Токсичные элементы: свинец мышьяк кадмий ртуть	0,3 0,2 0,03 0,005
	Нитрозамины: сумма НДМА и НДЭА	0,003	пиво
	Радионуклиды: цезий-137 стронций-90	70 100	Бк/л

По микробиологическим показателям пиво должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 4.

Таблица 4

Индекс, группа продуктов	КМАФАнМ, KOE/см3, не более	Объем или масса продукта (см3, г), в которых не допускается
		БГКП (колиформы)	Патогенные в т.ч. сальмонеллы	Дрожжи и плесени
1.8.7.2. Пиво непастеризованное: - в кегах - в бутылках		3,0 10,0	25 25	- -
Пиво пастеризованное и обеспложенное	500	10	25	40

3. Характеристика сырья и материалов

Требования к качеству применяемых в производстве сырья и материалов указаны в таблице 5.

Таблица 5

Наименование сырья и материалов	Обозначение в НТД	Сорт или арт.	Показатели, обязательные для проверки
1	2	3	4
A. Основное сырьё:
Вода питьевая	СанПиН 2.1.4.1074-01 (с изменениями на 28 июня 2010 года)	-	Общая жесткость: 7 мг.экв/л. рН 6,0 - 9,0. Содержание, мг/л: хлоридов - 350; сульфатов - 500; железа - 0,3 ; нитратов - 45. Соотношение К:Мg не менее 1 : 1. Остаточная щелочность, мг экв./л: 1,8. Коли - титр: не менее 300.
Солод пивоваренный ячменный светлый	ГОСТ 29294-92	I класс	Внешний вид: однородная зерновая масса, не содержащая плесневелых зерен и зерновых вредителей. Цвет: от светло-желтого до желтого. Не допускаются тона зеленоватые и темные, обусловленные плесенью. Запах: солодовый. Не допускаются кислый, запах плесени и др. Вкус: солодовый, сладковатый. Не допускается посторонний привкус. Массовая доля влаги (влажность), %: не более 5,0 Массовая доля экстракта в сухом веществе солода тонкого помола, %: не менее 78,0 Массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода, %: не более 11,5
Патока мальтозная	ГОСТ Р 52060-2003		Цвет: от бесцветного до бледно-желтого разных оттенков. Вкус и запах: свойственный патоке, без постороннего привкуса и запаха Прозрачность: прозрачная Массовая доля сухого вещества, %: не менее 78,0 Массовая доля редуцирующих веществ в пересчете на сухое вещество (глюкозный эквивалент), %: 38 и более
Хмель гранулированый	ТУ 9185-057-14721358-08	Тип 90	Содержание б-кислоты: 10,5% Влажность, %: 7,8
Б.Вспомагательное сырьё и материалы:
Дезинфицирующие вещества, в том числе: - азотная кислота HNO3 - натр едкий NaOH	ГОСТ 701-89 ГОСТ 2263-79	А ТР	Массовая доля азотной кислоты, %: не менее 98,6 Массовая доля гидроксида натрия, %: не менее 98,5
Кизельгур	ТУ 10-5031531-37994		Цвет: розовый Удельный вес, г/л: 144 Плотность во влажном состоянии, г/л: 327 рН (10% суспензии): 7,5 Влажность (% от веса при отгрузке): 1,0
Молочная кислота	ГОСТ 490-2006		Внешний вид: прозрачная сиропообразная жидкость. Цвет: не интенсивнее светло-желтого. Запах: без запаха или слабый характерный. Вкус: кислый. Массовая доля молочной кислоты, %: не менее 47,5
Углекислый газ	ГОСТ 8050-85 (От 01.01.1987г.)	Высший сорт	Не имеет цвета и запаха. Не ядовит. Вкус: слабокислый.
Фильтр-картон	ГОСТ 12290-89 (с дополнениями на 22.05.2013г.)	КФШ-П	Толщина: 1.8 - 2.2 мм; Влажность: 2-5% (не более 10%) Абсолютное сопротивление продавливанию: 30 кПа

4. Характеристика продуцента

Дрожжи являются одноклеточными микроорганизмами, которые могут получать свою энергию в присутствии кислорода (аэробно) путем дыхания и в отсутствие кислорода (анаэробно) путем брожения. Сахара сусла при производстве пива сбраживаются дрожжами в спирт.

Дрожжи в пивоварении применяют в виде густой массы, состоящей из миллиардов дрожжевых клеток, существующих независимо друг от друга. Эти клетки имеют форму от овальной до круглой,длину - от 8 до 10 мкм и ширину от 5 до 7 мкм.

В пивоваренной практике различают две большие группы - дрожжи верхового и низового брожения. При производстве пива «Балтика №0. Безалкогольное» используют дрожжи низового брожения Saccharomyces Carlsbergensis.

Дрожжи низового брожения представляют собой почти исключительно отдельные клетки или их пары. У дрожжей низового брожения материнские и дочерние клетки после размножения отделяются друг от друга

Важнейший физиологический отличительный признак дрожжей верхового и низового брожения состоит в сбраживании трисахарида раффинозы. Низовые дрожжи со своим набором ферментов могут полностью перерабатывать раффинозу. Другие отличительные признаки касаются обмена веществ при дыхании и брожении, а также способности к спорообразованию. Низовые дрожжи в основном используют обмен веществ путем брожения. Низовые дрожжи беднее ферментами, чем верховые. У низовых дрожжей ограничена способность образовывать аскоспоры - по сравнению с верховыми они образуют споры реже, а спорообразование продолжается дольше.

Название дрожжей верхового и низового брожения происходит от характерной картины их поведения при брожении. Верховые дрожжи в процессе брожения в основном поднимаются на поверхность, тогда как низовые по окончании брожения опускаются на дно.

Существенным признаком низовых дрожжей является хлопьеобразование, по этому признаку их разделяют на пылевидные и хлопьевидные. У пылевидных дрожжей клетки тонко распределены в бродящем сусле и медленно опускаются на дно лишь в конце брожения. Клетки хлопьевидных дрожжей через некоторое время собираются в большие хлопья и затем быстро оседают. Способность дрожжей образовывать хлопья имеет большое практическое значение. Хлопьевидные дрожжи дают пиво лучше осветленное, но с более низкой степенью сбраживания, чем пылевидные и верховые.

Верховые и низовые дрожжи различаются также по применяемым температурам брожения. Низовыми дрожжами сбраживают сусло при температурах от 4 до 12°С.

Таблица выходов целевого продукта по стадиям

Стадия	Выход целевого продукта, %
	по данным завода
Приготовление охмелённого сусла, % к массе сырья	97,4
Осветление и приготовление сусла, % к объёму горячего сусла	94,0
Брожение пива, % к объёму холодного сусла	97,7
Дображивание молодого пива и фильтрация, % к объёму молодого пива	97,65
Розлив пива в бутылки, % к объёму фильтрованного пива	98,0
Общий выход,%	85,6

Общий выход по стадиям з (%), рассчитывается по формуле:

з= з₁·з₂·з₃·з_4·з₅,

где з₁ - выход на стадии приготовления охмелённого сусла, %

з₂ - выход на стадии осветления и приготовления сусла, %

з₃ - выход на стадии брожения пива, %

з₄ - выход на стадии дображивания молодого пива и фильтрации, %

з₅ - выход на стадии розлива пива в бутылки, %

з_з= 0,974·0,94·0,977·0,9765·0,98=0,856

5. Описание технологической схемы и аппаратурных схем производства и отдельных стадий процесса

Описание стадии вспомогательных работ ВР.1 Подготовка сырья

Ячмень, поступающий в производство солода, содержит различные примеси. Различают зерновую, сорную и минеральную примеси.

Ячмень подвергают первичной и вторичной очистке. Первичную очистку проводят сразу после поступления партии ячменя с помощью магнитного и воздушно-ситового сепараторов. В результате удаляются металлические частицы, примеси.

Перед поступлением в производство ячмень подвергают вторичной очистке на магнитном и воздушно-ситовом сепараторах.

Для оценки качества солода существуют специальные методы. Солод исследуют путем ручной и визуальной оценки, путем механических методов анализа, с помощью методов технохимического контроля.

Ручную и визуальную оценку солода проводят на цвет, запах, вкус и аромат, цвет и блеск, а также на степень загрязнения.

Механические методы анализа - сортировка, определение массы 1000 зерен и массы гектолитра. Проба на плавучесть, стекловидность, рыхлость, всхожесть. Данные о плотности. Технохимический контроль - определение влажности. Также важнейшим показателем качества является его поведение в процессе затирания и способность максимально расщеплять содержащиеся вещества. Для его определения существует лабораторный стандартизированный метод затирания, называемый конгрессным, который дает возможность определить выход экстракта при переработке солода. Помимо этого в когрессном сусле определяют запах затора, время фильтрования, прозрачность, величину pH, цветность сусла, вязкость сусла, проводят йодную пробу.

Чтобы при затирании дать ферментам солода возможность воздействовать на вещества солода и их расщепить, солод следует измельчить. Этот процесс называется дроблением. Измельчают солод в дробилке.

Описание стадии вспомогательных работ ВР.2 Подготовка воды

Полученная из различных источников с помощью соответствующих устройств вода не всегда удовлетворяет требованиям по качеству.

Прежде всего вода для пивоварения должна обладать качествами питьевой воды в соответствии с действующими нормативами по питьевой воде, то есть удовлетворять всем органолептическим, физико-химическим, микробиологическим и химическим требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

Кроме того, она должна соответствовать ряду специфических для пивоваренной промышленности технологических требований, соблюдение которых оказывает положительное влияние на процесс производства пива.

Для производства пива и безалкогольных напитков необходимо использовать воду, соответствующую требованиям ГОСТ Р 51232-98 «Вода питьевая» с учетом специальных дополнительных технологических требований к химическим, микробиологическим и органолептическим показателям.

В ходе водоподготовки необходимо обеспечить решение следующих инженерных задач:

· Осветление воды - удаление из нее взвешенных частиц.

В производстве пива и напитков для осветления воды в целях выделения из нее взвешенных частиц применяют: осаждение, коагуляцию и отстаивание.

· Умягчение воды - удаление из нее растворимых веществ.

Умягчение производится несколькими способами: кипячение, известкование, обессоливание мембранными методами (обратный осмос, нанофильтрация).

· Обеззараживание воды - удаление из нее микроорганизмов или приведение их в нежизнеспособное состояние.

Обеззараживание проводится с помощью специализированных стерилизующих фильтров. Также возможны методы хлорирования, озонирования, кипячения и т.д.

· Дегазация воды - удаление из нее растворенных газов.

Для дегазации воды используют следующие методы: промывку СО₂, вакуумирование, восстановление водородом, термическую обработку, мембранный газообмен.

Наиболее распространен метод, основанный на промывке воды диоксидом углерода.

Описание стадии вспомогательных работ ВР.3 Подготовка пропиленгликоля

Подготовка производится в холодильной установке. Большинство используемых на пивоваренных предприятиях холодильных установок относятся к компрессионному типу.

Описание стадии вспомогательных работ ВР.4 Подготовка пара

На предприятии подготовка пара осуществляется в котельной. Давление подаваемого пара 0,2 - 0,3 МПа.

Описание стадии вспомогательных работ ВР.5 Подготовка стерильного сжатого воздуха

Воздух, подаваемый на аэрацию, должен быть очищен на 99,9999%.

Воздух забирается с высоты не менее 10 метров и очищается от механических примесей на фильтре предварительной очистки. В компрессоре происходит сжатие, для того чтобы воздух смог преодолеть все имеющиеся сопротивления (трубопровода, фильтров, потери при выходе из барботера, давление столба жидкости в аппарате, создание избыточного давления в аппарате). Применяются турбокомпрессоры. В процессе сжатия происходит нагрев воздуха до температуры 100-200°С, поэтому после сжатия производят охлаждение в теплообменнике-охладителе до температуры 60°С, чтобы выделить влагу. Сконденсированная влага отделяется в брызгоотделителе за счет изменения скорости движения воздуха при тангенциальной подаче. Влажность поступающего на индивидуальный фильтр воздуха должна быть менее 50%.

Описание стадии вспомогательных работ ВР.6 Подготовка оборудования

В настоящее время в пивоварении все машины и установки изначально проектируются таким образом, чтобы их можно было включить в циклы CIP - cleaning-in-place, то есть безразборной мойки.

При проведении безразборной мойки следует обеспечить недопустимость попадания загрязнений из одного цеха в другие. Поэтому используются локальные станции CIP, при помощи которых может осуществляться независимая обработка отдельных агрегатов.

Установки для мойки варочного цеха и линии перекачки сусла обычно включают танки с горячей щелочью (отдельно для мойки варочных аппаратов и линии перекачки), танки с раствором кислоты, танки с дезинфицирующими средствами (для обработки линии), танки со свежей и оборотной водой.

Установки для мойки трубопроводов линии нефильтрованного пива состоят из танков с горячей щелочью, танков с кислотой, танков со свежей водой, танков с оборотной водой, танков с дезинфицирующими растворами.

В установках для мойки оборудования линии фильтрованного пивапредусмотрены танк для щелочи, танк для кислоты, танк для подкисленной горячей воды, танк для воды, танк для дезинфицирующего средства. Данный участок производства особенно уязвим, поскольку образующаяся здесь контаминация пива не поддается устранению и оказывает вредное влияние на качество пива.

CIP - мойка емкостей осуществляется путем разбрызгивания моющих средств. Цель состоит в том, чтобы соответствующие моющие головки и струйные насадки так расположить внутри емкости, чтобы все ее детали, даже расположенные в периферийных зонах, были всегда доступны для моющего средства.

Для мойки применяются следующие растворы: NaOH 2%, HNO₃ 1%.

Описание технологической стадии ТП.7 Приготовление сусла

Основным процессом при производстве пива является сбраживание содержащихся в сусле сахаров в спирт и двуокись углерода. Для этого прежде всего необходимо превратить первоначально нерастворимые составляющие солода в сбраживаемый сахар, что является целью приготовления сусла.

Получение пивного сусла состоит из процессов приготовления затора, его фильтрования, кипячения сусла с хмелем, осветления, охлаждения и аэрации сусла.

Процесс приготовления затора - затирание. Смесь дробленых зернопродуктов, предназначенных для затирания, с водой - затор. При затирании компоненты солода переходят в раствор и становятся веществами экстракта. Цель затирания состоит в том, чтобы расщепить нерастворимые вещества и перевести их в раствор с помощью ферментов.

На протекание технологических процессов при затирании влияют температура и pH среды, продолжительность проведения процесса, концентрация затора.

Затор для производства пива «Балтика №0. Безалкогольное» приготавливается настойным способом в заторном аппарате [поз.1].

Заторный аппарат [поз.1] представляет собой цилиндрический сосуд со сферическим днищем и рубашкой для нагревания и кипячения заторной массы. Снабжен лопастной мешалкой и вытяжной трубой.

Настойный способ заключается в том, что дробленный солод смешивают с водой и полученный затор постепенно нагревают с паузами для оптимального действия ферментов.

В заторный аппарат [поз.1] поступает солод дробленный ячменный светлый и вода очищенная деаэрированная, происходит смешение компонентов при перемешивании в течение 30 минут. Наиболее благоприятным соотношением солода и воды в заторе считают 1:4.

Нагревание производят с помощью насыщенного водяного пара р=0,3 МПа, подаваемого в рубашку аппарата. Затирание начинают при 40?и выдерживают 30 минут. Нагревают затор до 45?. Проводят гидролиз белковых веществ (белковую паузу) при температуре 45-50?в течение 30 минут. Температуру затора повышают до 62?. Проводят мальтозную паузу в течение 30 минут. в-амилаза отделяет от концов цепочек крахмала мальтозу. Действует оптимально при 62-65?, оптимальное значение pР 5,4 - 5,5. Подогревают затор до 70? для проведения паузы для осахаривания крахмала в течение 30 минут. б -амилаза расщепляет длинные цепочки крахмала до более коротких декстринов. Действует оптимально при 70-75?, оптимальное значение pH 5,6 - 5,8. Далее затор нагревают до 78? и насосом [поз.2] перекачивают на фильтрацию.

Для целей подкисления в затор добавляют молочную кислоту. Добавлять кислоту нужно как можно раньше, чтобы включить в работу ферменты.

После затирания затор состоит из смеси растворенных и нерастворенных в воде веществ. Для производства пива используют только сусло, тщательно отделенное от дробины. Поэтому для отделения фаз осуществляют фильтрацию затора, производимую в фильтрационном аппарате [поз.4].

Фильтрационный аппарат [поз.4] представляет собой цилиндрический резервуар с теплоизоляцией, плоским днищем, сферической крышкой и вытяжной трубой. На расстоянии 20 мм от днища помещено съемное фильтрационное сито с отверстием для удаления солодовой дробины. От дна аппарата отходят трубы для отвода сусла. Внутри аппарата находится разрыхлительный механизм.

Фильтрацию затора производят следующим образом. В вымытый аппарат укладывают сита, заполняют подситовое пространство водой очищенной деаэрированной температурой 76?. При непрерывном перемешивании перекачивают затор. Вытекающее мутное сусло насосом перекачивают обратно в фильтрационный аппарат до тех пор, пока не потечет прозрачное сусло, которое направляют в сусловарочный аппарат. Температура затора при фильтровании 76?, время фильтрации 4,75 часа.

Значительное количество экстрактивных веществ остается в солодовой дробине. Для их извлечения дробину промывают водой очищенной деаэрированной температурой 78?. Промывание начинают, когда подситовое пространство еще заполнено первым суслом. Для более полного извлечения экстрактивных веществ дробину размешивают разрыхлительным механизмом промывание ведут непрерывно, 2/3 объема промывных вод поступает в сусловарочный аппарат и 1/3 (обычно последние порции промывных вод) используется для приготовления следующего затора. Промывание дробины ведут до остаточной экстрактивности сухих веществ 0,5%. Дальнейшее промывание нецелесообразно, так как происходит извлечение веществ оболочки, которые придают суслу неприятный вкус. По окончании промывания дробину удаляют из фильтрационного аппарата, и она поступает в бункер [поз.3] для дальнейшей реализации (на корм скоту; на сушку для дальнейшего использования в виде топлива для каминов).

Кипячение сусла с хмелем производят с целью концентрирования его до заданной плотности, перевода ценных составных веществ хмеля в раствор, инактивации ферментов, коагуляции белковых веществ и стерилизации сусла.

В процессе кипячения сусла с хмелем происходят растворение и превращение горьких, ароматических и полифенольных веществ последнего.

Вкус и аромат пива обусловливаются совместным присутствием хмелевых веществ, белков, аминокислот и полифенолов хмеля. Следовательно, присутствующие в хмеле хмелевые смолы, эфирные масла, полифенолы и другие соединения участвуют в формировании качества пива.

Первое сусло и промывные воды из фильтрационного аппарата [поз.4] с помощью насоса [поз.5] поступают в сусловарочный аппарат [поз.7].

Сусловарочный аппарат [поз.7] представляет собой цилиндрический сосуд с крышкой и вытяжной трубой. Снаружи аппарат закрыт теплоизоляционным слоем. Оснащен внутренним кипятильником и отражающим экраном.

Хмель задают в сусловарочный аппарат [поз.7]через специальный дозатор [поз.6]. В нижнюю часть дозатора [поз.6] тангенциально подается сусло, смешивается с гранулами хмеля, поднимается и через внутреннюю часть дозатора отводится к сусловарочному аппарату. Хмель задается на 5 минуте кипячения. Сусло начинают кипятить после набора всего его количества из фильтрационного аппарата [поз.4].

Используется гранулированный хмель. Назначение: придание горечи пиву.

Продолжительность кипячения сусла с хмелем 1 час при температуре 104?. Производится при небольшом избыточном давлении, при этом улучшаются коагуляция белков и извлечение хмелевых веществ. Охмеленное сусло насосом [поз.8]подают на осветление.

Для удаления взвесей горячего сусла используется вирпул [поз.9]. Это вертикальная цилиндрическая емкость без вставных элементов с плоским днищем, в которую горячее охмеленное сусло закачивается тангенциально. Длительность паузы в вирпуле составляет 20 минут. Отбор сусла производят при помощи 3 отводов, начинают в верхней части, так как внизу еще продолжается осаждение. Постепенно удаляют позднее сусло средним и нижним отводами.

Оставшийся в вирпуле [поз.9] конус взвесей содержит в себе белковый шлам и хмелевую дробину.

Небольшая часть осветленного сусла перекачивается в цех получения чистой культуры дрожжей. Основная масса осветленного сусла подается на охлаждение насосом [поз.10].

Так как дрожжи способны сбраживать сусло только при низких температурах, следует охладить его до 10?.

Сусло охлаждают с помощью пластинчатого теплообменника, который состоит из большого числа тонких металлических пластин, расположенных параллельно, при этом узкие пространства между пластинами служат для чередующихся потоков сусла и охлаждающей воды. На пивоваренном производстве применяется охлаждение в две стадии.

В первой секции теплообменника [поз.11] сусло отдает свое тепло воде водопроводной и охлаждается до температуры 85?. Во второй секции [поз.12] сусло охлаждается пропиленгликолем с температурой -5? до 10?. Охлажденное суслопоступает на аэрацию.

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 и в турбулентном потоке перемешать с холодным суслом. При этом стремятся к достижению содержания кислорода 6-8 мг/л. Нагнетаемый воздух должен быть стерильным. Для стерилизации его предварительно пропускают через индивидуальный фильтр [поз.13].

Охмеленное осветленное аэрированное сусло насосом [поз.14] направляют на стадию брожения и дображивания в ЦКТ [поз.15].

Описание технологической стадии ТП.8 Получение чистой культуры дрожжей

Дрожжи, необходимые для проведения брожения, могут быть получены при разведении чистой культуры дрожжей.

Принцип разведения чистой культуры состоит в том, что активные дрожжевые клетки изолируют и размножают в стерильных условиях так долго, пока их количества не хватит для использования в стандартной бродильной емкости.

Цель размножения чистой культуры дрожжей состоит в том, чтобы за кратчайшее время подготовить в стерильных условиях задаточные дрожжи с правильным метаболизмом, которые обеспечат нормальное брожение и хорошее качество пива. При этом решающее значение приобретают правильная обработка дрожжей и их разведение. Для размножения дрожжей необходимы три фактора: наличие кислорода, аминокислот и микроэлементов.

Для разведения чистой культуры дрожжей используют клетки штамма Saccharomyces carlsbergensis. Капли с одиночными дрожжевыми клетками изолируются под микроскопом, им дают развиваться при температуре брожения 12-14С. Самую сильную колонию отбирают в пробирку с 5 мл стерильного сусла, размножают и переливают в следующую колбу при соотношении объемов 1:10.

Размножение дрожжей происходит далее таким способом, что содержимое колбы переливается на стадии высоких завитков в следующую колбу, с объемом в 10 раз большим, чем у предыдущей колбы.

Начиная с объема 10 л, применяются металлические сосуды, называемые колбами Карлсберга. Колба [поз.17] герметично закрыта, оснащена ручкой, фильтром для стерилизации воздуха [поз.18] и гибкой трубкой для наполнения/опорожнения колбы, штуцером для внесения дрожжей.

Когда достигается желаемая концентрация клеток, через воздушный фильтр в колбу подводится воздух под давлением, и колба опорожняется через подъемный трубопровод.

Дальнейшее ступенчатое наращивание биомассы чистой культуры дрожжей происходит на производстве последовательно в установках чистой культуры [поз.19] и [поз.21], различающихся только размерами.

Установка [поз.19] представляет собой аппарат, снабженный рубашкой для подвода пара и для подвода охлаждающего агента. Стерильный воздух подается через аэрационную насадку с индивидуальным фильтром [поз.20].

Установка [поз.21] наполняется суслом наполовину. Сусло стерилизуют в течение 30 минут при 120С, охлаждают до 20С, затем вносят чистую культуру посредством разности давлений в аппаратах (используется труба передавливания).

Через 72 часа разведения чистой культуры будет накоплено достаточно дрожжей для внесения в ЦКТ [поз.15].

Описание технологической стадии ТП.9 Брожение и дображивание в ЦКТ

Основной процесс, в результате которого сусло превращается в пиво -- спиртовое брожение. Сбраживание пивного сусла проходит в две стадии: главное брожение и дображивание.

Брожение - это процесс ферментативного расщепления органических веществ, преимущественно углеводов, протекающий без использования кислорода.

В процессе главного брожения сбраживается основное количество сахаров пивного сусла при определенном температурном режиме и образуется молодое пиво, представляющее собой мутную жидкость со своеобразным ароматом и вкусом, которое поступает на дображивание и созревание.

При главном брожении сусла протекают различные процессы, обуславливающие формирование состава молодого пива. Биологические - процесс размножения дрожжей, биохимические - спиртовое брожение, физико-химические - изменение окислительно-восстановительного потенциала.

Процесс брожения начинается с введения дрожжей в начальное сусло. В охмеленное осветленное аэрированное сусло, поступающее по трубопроводу к ЦКТ, производится вброс дрожжей, концентрация 160 млн. кл./мл. Дрожжи вводят в начальное сусло температурой 10°С. Сусло с дрожжами по трубопроводу поступает в нижнюю часть ЦКТ[поз.15].

Цилиндроконические танки (ЦКТ) изготавливаются с верхней частью в виде цилиндра, с нижней в виде конуса. Охлаждение осуществляется с помощью секционной рубашки. К ЦКТ подведены трубопроводы для подачи и отвода углекислого газа.

Процесс сбраживания сусла дрожжами регулируется температурой. При низовом брожении при изготовлении пива сорта Балтика №0 Безалкогольное устанавливают режим брожения 10°С. При таком режиме брожение протекает интенсивно, дрожжи размножаются быстро. Длительность процесса - 13 суток.

Для оптимального управления температурным режимом брожения необходимо охлаждение ЦКТ, которое производится с помощью подачи в секции рубашки пропиленгликоля. Именно благодаря специальной системе подачи хладагента в рубашку происходит циркулирование потоков внутри аппарата.

Молодое пиво проходит различные стадии главного брожения, которые можно узнать по внешнему виду бродящей среды. Забел - поверхность молодого пива покрывается тонким слоем мелкозернистой белой пены, началось брожение. Молодые (низкие) завитки - слой мелкозернистой пены становится выше, верхушка буреет. Высокие завитки - брожение достигло своего пика, завитки стали выше и крупнозернистее. Опадающие завитки - интенсивность брожения пошла на убыль. Высокие завитки медленно опадают, пена буреет. Дека - брожение завершается, завитки опадают. Главное брожение считается законченным, когда происходит осветление молодого пива.

Для того, чтобы произвести эффективное снятие дрожжей, необходимо начать подачу в секции рубашки ЦКТ охлаждающий агент - пропиленгликоль, начиная с верхней секции.

После главного брожения дрожжевой осадок должен оседать на дне ЦКТ [поз.15] плотным слоем. Количество осевших дрожжей составляет 4-5-кратное количество от введенных. При оседании образуется три слоя, которые содержат дрожжи разной чистоты.

При съеме тщательно отделяют средний слой, состоящий из наиболее активных дрожжевых клеток. Семенные дрожжи отводят из ЦКТ при температуре 5-6°С, охлаждают до 1-2°С и аэрируют для декарбонизации. Воздух подается через индивидуальный фильтр [поз.27]. Снятые в приемный сборник [поз.24] семенные дрожжи направляют в дрожжевое отделение для последующей очистки, хранения и дальнейшего использования. Низовые дрожжи вносят повторно не чаще 5-6 раз. Каждый раз производят контроль состояния дрожжей на предмет присутствия посторонней микрофлоры и содержания мертвых дрожжевых клеток.

Верхний слой осевших дрожжей коричневого цвета, содержит мертвые и несозревшие дрожжевые клетки, хмелевые смолы, белково-полифенольные соединения и пиво. Нижний слой темного цвета - мертвые дрожжевые клетки и белково-полифенольные соединения. Это отход производства. Мертвые дрожжи собирают в сборник [поз.23].

При дображивании в результате сбраживания остаточного экстракта молодого пива происходит естественное насыщение диоксидом углерода. Сбраживание сахаров и созревание пива заканчиваются неодновременно. Сахара могут быть сброжены, а созревание часто еще продолжается. Поэтому процесс дображивания называют еще и процессом созревания пива.

При созревании происходят преобразование и удаление ароматических веществ, осаждение дрожжей, белкового шлама и других взвесей.

При дображивании пива происходят следующие основные процессы: жизнедеятельность дрожжей, насыщение диоксидом углерода, осветление.

В первом периоде дображивания дрожжи сбраживают экстракт и оседают, во втором из их клеток выделяются различные вещества, формирующие вкус пива.

В результате проведения дображивания образуется диоксид углерода. В готовом пиве его концентрация составляет 0,3 - 0,5%, что является результатом процесса растворения и связывания.

В процессе дображивания происходит осветление пива. Оно связано с осаждением дрожжей и соединений, вызывающих помутнения. Эти соединения состоят в основном из белковых, горьких и полифенольных веществ, а также из углеводов и небольшого количества минеральных веществ.

При созревании происходят окончательное формирование и облагораживание вкуса и аромата готового продукта.

Дображивание и созревание ведутся в ЦКТ [поз.15] при температуре 0°С в течение одной недели под давлением диоксида углерода. В качестве охлаждающего агента используется пропиленгликоль.

Использование того же аппарата ЦКТ для дображивания и созревания дает серьезные преимущества. Уменьшаются потери углекислого газа и пива, экономится энергия и затраты на мойку, не возникает опасности попадания кислорода.

В процессе дображивания контролируют температуру, осветление пива и давление в аппаратах.

Готовое нефильтрованное пиво из ЦКТ [поз.15] насосом [поз.16] направляют на стадию фильтрации.

Описание технологической стадии ТП.10 Фильтрация

Фильтрование - процесс разделения, при котором из пива удаляются еще оставшиеся дрожжевые клетки и другие взвешенные частицы мути. Цель фильтрования - сделать пиво настолько стойким, чтобы в нем на протяжении долгого времени не возникло бы никаких видимых изменений и пиво сохраняло бы свой внешний вид.

Важное условие для эффективного осуществления процессов фильтрации - исключение окисления пива и потери им диоксида углерода. Это достигается герметизацией оборудования и трубопроводов, обеспечением постоянного давления.

Нефильтрованное пиво из ЦКТ [поз.15] насосом [поз.16] подается в сепаратор [поз.26], который перед началом работы заполняют деаэрированной водой. Основной частью сепаратора [поз.26] является барабан, в котором одна над другой на расстоянии 1 мм размещены конусообразные тарелки. Пиво поступает в барабан в полое веретено снизу, распределяется на тарелках, и при частоте вращения 5000 об./мин. тяжелые частицы (дрожжевой осадок) смещаются к стенке цилиндра. Первую порцию сливают, следующие порции направляются насосом [поз.28] в буферный сборник нефильтрованного пива [поз.29] и далее на осветляющий фильтр [поз.32] с помощью насоса [поз.30].

Для осветления пива применяют фильтрование на намывном рамном фильтр-прессе [поз.32]. Он состоит из станины, на которой подвешены рамы и плиты квадратной формы. В качестве фильтрующего материала используют кизельгур - ископаемые одноклеточные инфузорные водоросли, состоящие из диоксида кремния. Кизельгур подается в рамы сверху из смесителя [поз.31] насосом [поз.30], постепенно образуя все более толстый слой. Фильтрование прекращают при достижении предельного для аппарата давления.

Далее пиво насосом [поз.33]направляется на фильтрацию на фильтр-картоне.

Фильтрация проводится с помощью пластинчатого фильтр-пресса [поз.34]. Этот фильтр состоит только из пластин, между которыми уложены фильтрующие слои фильтр-картона, состоящие из целлюлозы и кизельгура.

Фильтрованное пиво насосом [поз.35] перекачивается в буферный сборник фильтрованного пива [поз.36], откуда насосом [поз.37] направляется на стадию деалкоголизации.

Описание технологической стадии ТП.11 Деалкоголизация

Удаление спирта из пива производят путем диализа. При диализе все растворенные вещества, находящиеся по обе стороны мембраны, пытаются достигнуть равновесного состояния по отношению друг к другу. Это означает, что спирт из пива будет переходить в диализат до тех пор, пока с обеих сторон не будет достигнута одинаковая концентрация спирта. Если этанол из диализата удаляют, спирт будет диффундировать с одной стороны мембраны на другую до бесконечности, пытаясь восстановить равновесие.

Деалкологизация проводится в мембранных модулях [поз.38]. Это модули в виде полых волокон, сквозь микропористые мембраны (из целлюлозы) которых в противотоке происходит массообмен - диффузия. После выхода из модуля пиво направляется на стадию карбонизации.

Описание технологической стадии ТП.12 Карбонизация

Из-за потерь содержания диоксида углерода в пиве при фильтрации перед розливом проводят стадию насыщения им пива - карбонизацию.

Перед карбонизацией пиво необходимо охладить до температуры 1°С в пластинчатом теплообменнике [поз.37] и затем направить в карбонизатор [поз.41] с помощью насоса [поз.40].

Отфильтрованное деалкоголизированное охлажденное пиво поступает в нижнюю часть колончатого карбонизатора [поз.41] и взаимодействует с диоксидом углерода, поступающим из распылителя под давлением 0,15 МПа. Пиво, смешанное с диоксидом углерода, направляется вверх, проходя латунную решетку, затем зону стеклянных шариков, позволяющих увеличить поверхность контакта пива с диоксидом углерода. Из колонки карбонизированное пиво направляется насосом [поз.40] в форфас [поз.42] и далеена стадию розлива и упаковки.

После карбонизации массовая доля диоксида углерода составляет 0,4%.

Описание стадии упаковки, маркировки и отгрузки продукта УМО.13 Розлив, упаковка, маркировка

Розлив пива в бутылки

Пиво разливают в бутылки на автоматических линиях. Для розлива применяют изобарические автоматы непрерывного действия. Вначале бутылку наполняют стерильным сжатым воздухом, создают давление, равное тому, под которым находится разливаемое пиво. Далее бутылки заполняются пивом до определенного уровня по высоте, при этом вытесняется воздух. Температура пива должна быть не выше 3°С. Пиво, разливаемое в бутылки вместимостью 0,33 и 0,5 дм³, укупоривают металлическими кронен-пробками.

Вымытые бутылки перед розливом и укупоренные бутылки с пивом перед наклеиванием этикеток подвергают визуальному осмотру на световых экранах и бракеражных автоматах с целью установления герметичности укупоривания, прозрачности, наличия посторонних включений, определения полноты налива. Укупоренные и проинспектированные бутылки поступают к этикетировочному автомату для наклейки этикеток.

Полностью оформленные бутылки укладывают в ящики и направляют в экспедицию, где оно хранится при температуре не выше 12°С.

Основные требования к процессу розлива пива в бутылки: герметичность установки во избежание утечек диоксида углерода и окисления пива кислородом воздуха, создание изотермических и изобарических условий, обеспечение полноты налива и минимального боя бутылок.

Розлив пива в банки

Пивная банка состоит из цилиндрического корпуса с пропаянным продольным швом, вогнутого донышка и конической крышки, которую после заполнения банки пивом соединяют с корпусом.

В цехе розлива на донышко банки наносят дату, название завода и сорт пива. Затем маркированные банки направляют в моечную машину, где они ополаскиваются и перемещаются к разливному автомату. При розливе также создается противодавление. Затем бака подается на закаточную машину. Сначала закатывается крышка на банке, затем при вращении банка укрепляется специальным механизмом. После этого банки с пивом подаются на пастеризатор. Потом они проходят детектор, после чего поступают на взвешивание, неполные удаляются, а остальные подают на упаковку.

6. Таблица циклов работы основного технологического оборудования

Таблица цикла работы сусловарочной установки

№	Операция	Температура °С	Продолжительность, мин.
1	2	3	4
1	Набор воды в заторный аппарат	40	15
2	Затирание	40	15
3	Выдержка в заторном аппарате	40	30
4	Подогрев	до 45	12
5	Белковая пауза	45 - 50	30
6	Подогрев	до 62	11
7	Мальтозная пауза	62 - 65	30
8	Подогрев	до 70	7
9	Осахаривание	70 - 75	30
10	Подогрев	До 78	4
11	Перекачивание всего затора в фильтрационный аппарат	78	10
12	Начало фильтрования	76	10
13	Фильтрование первого сусла	76	265
14	Промывка дробины	76 - 78	20
15	Сбор промывных вод	78	20
16	Удаление дробины и подготовка фильтрационного чана к новому циклу	-	40
17	Нагрев до кипения	-	10
18	Кипячение сусла с хмелем	102 - 104	90
19	Перекачивание сусла в вирпул	100	40
Всего:	11ч. 33мин.

7. Спецификация оборудования

Обозначение	Наименование	Кол-во единиц	Материал рабочей зоны, способ защиты	Техническая характеристика
1	2	3	4	5
1	Заторный аппарат	1
2, 5, 8, 10, 14, 16, 25, 28, 30, 33, 35, 37, 40	Насос	13
3	Бункер для солодовой дробины	1
4	Фильтрационный аппарат	1
6	Дозатор хмеля	1
7	Сусловарочный аппарат	1
9	Вирпул	1
11, 12, 39	Теплообменник-охладитель	3
13, 18, 20, 22, 27,	Индивидуальный фильтр	5
17	Колба Карлсберга	1
19, 21	Установка для выращивания чистой культуры	2
15	Цилиндро-конический танк	1
23	Сборник мертвых дрожжей	1
24	Сборник семенных дрожжей	1
26	Сепаратор	1
29, 36	Буферный сборник	2
31	Смеситель кизельгура	1
32	Намывной рамный фильтр-пресс	1
34	Пластинчатый фильтр-пресс	1
42	Форфас	1
38	Мембранный модуль для деалкоголизации	1
41	Карбонизатор	1

Размещено на Allbest.ru