Проект варочного отделения пивоваренного завода

Vнф.п = Vмп * (100 – Пд) / 100, л

1. Брестское специальное – Vнф.п = 518,87 * (100 – 0,89) / 100 = =514,25 л;

2. Зубр – Vнф.п = 450,42 * (100 – 0,89) / 100 = 446,41 л;

3. Старажытнае – Vнф.п = 516,52 * (100 – 0,75) / 100 = 512,65 л;

4. Брестское темное – Vнф.п = 470,59 * (100 – 0,89) / 100 = 466,4 л.

 

2.2.4 Сбраживание  в ЦКТ

В ЦКТ сбраживают следующие сорта пива:

1. Славянское.

Определяем  объем молодого пива [1]:

1. Славянское – Vм.п = 596,87 * ( 100 – 2,5) / 100 = 581,95, л.

Определим потери в ЦКТ (Пб,%):

Пб = Пбд  – Пф, %

где  Пбд  – потери в отделении брожения и дображивания пива в ЦКТ, %;

        Пф – потери при фильтровании, %.

1.Славянское  – Пб = 4,65 – 1,55 = 3,1%.

Определяем  объем нефильтрованного пива по формуле:

Vнф.п = Vх.с * (100 – Пб) / 100, л

1. Славянское – Vнф.п = 596,87 * (100 – 3,1) / 100 = 578,38 л.

Определяем  объем фильтрованного пива по формуле:

Vф.п = Vх.с * (100 – Пбд) / 100, л

1. Славянское – Vф.п = 596,87 * (100 – 4,65) / 100 = 569,12 л.

 

2.2.5 Товарное пиво

Товарное пиво рассчитывается с учётом потерь при розливе (Пр) [1]. Потери товарного пива при розливе в бутылки для: брестского специального, зубра, брестского темного – 1,5%; славянского – 2,5%; старажытного – 2. При розливе в кеги и ПЭТ для всех сортов пива составляет 0,5%. Если предполагается, что: в бутылки разливается по 70% славянского и брестского специального, и 100% брестского темного; в кеги по 30% славянского,

брестского специального, зубра, старажытного; в ПЭТ по 70% зубра и старажытного, то суммарные потери составят для:

1. Славянское – (2,5 * 70 + 0,5 * 30) / 100 = 1,9 %;

2. Брестское специальное – (1,5 * 70 + 0,5 * 30) / 100 = 1,2%;

3. Зубр – (0,5 * 70 + 0,5* 30) / 100 = 0,5%;

4. Старажытнае – (0,5 * 70 + 0,5 * 30) / 100 = 0,5%;

5. Брестское темное – 1,5 * 100 / 100 = 1,5%.

Товарное  пиво рассчитывается по формуле: [1]

Vт.п = Vф.п * (100 – Пр) / 100, л

1. Славянское – Vт.п = 569,12 * (100 – 1,9) / 100 = 558,31 л;

2. Брестское специальное – Vт.п = 506,21 * (100 – 1,2) / 100 = =500,14 л;

3. Зубр – Vт.п = 439,43 * (100 – 0,5) / 100 = 437,23 л;

4. Старажытнае – Vт.п = 504,64 * (100 -0,5) / 100 = 502,12 л;

5. Брестское темное – Vт.п = 495,11 * (100 – 1,5) / 100 = 452,22 л.

 

2.3 Расчёт суммарных видимых потерь  по жидкой фазе

Общие видимые потери по жидкой фаза определяются по разности объемов горячего сусла и товарного пива [1]:

Пж.ф = Vг.с – Vт.п, л

1. Славянское – Пж.ф = 633,62 – 558,31 = 75,31 л;

2. Брестское специальное – Пж.ф = 564,94 – 500,14 = 64,8 л;

3. Зубр – Пж.ф = 491,46 – 437,23 = 54,23 л;

4. Старажытнае – Пж.ф = 563,57 – 502,12 = 61,45л;

5. Брестское темное – Пж.ф = 515,11 – 452,22 = 62,89 л.

Или в % по отношению к объему горячего сусла [1]:

П^%ж.ф = Пж.ф / Vг.с * 100, %

1. Славянское – П^%ж.ф = 75,31 / 633,62 * 100 = 11,89%;

2. Брестское специальное – П^%ж.ф = 64,8 / 564,94 * 100 = 11,47%;

3. Зубр – П^%ж.ф = 54,23 / 491,46 * 100 = 11,03%;

4. Старажытнае – П^%ж.ф = 61,45 / 563,57 * 100 = 10,90%;

5. Брестское темное – П^%ж.ф = 62,89 / 515,11 * 100 = 12,20%.

 

2.4 Определение расхода вспомогательных  материалов: хмеля, молочной кислоты.

    2.4.1 Расход хмеля [1]:

,

где   Гс.х  – норма расхода хмеля на 1 дал горячего сусла для данного

        сорта пива по рецептуре, г;

        α – массовая доля α-кислот,%;

       П^%ж.ф – потери по жидкой фазе для определенного сорта пива,%;

       W – влажность хмеля, %.

 

 

 

Таблица 7 –  Расход хмеля на каждый сорт пива

 

Наименование пива	Норма горьких веществ, г/дал
Славянское	0,85
Брестское специальное	1,05
Зубр	1,3
Старажытнае	0,8
Брестское темное	2

 

1. Славянское – Нх = 0,85 * 10⁶ / (5,5 + 1) * (100 – 11,5) * (100 –

–11,89) = 16,77 г/дал; 

2. Брестское специальное – Нх = 1,05 * 10⁶ / (5,5 + 1) * (100 –

–11,5) * (100 – 11,89) = 20,62 г/дал; 

3. Зубр – Нх = 1,3 * 10⁶ / (5,5 + 1) * (100 – 11,5) * (100 –

–11,89) = 25,4 г/дал; 

4. Старажытнае – Нх = 0,8 * 10⁶ / (5,5 + 1) * (100 – 11,5) * (100 –

–11,89) = 15,61 г/дал; 

5. Брестское темное – Нх = 2 * 10⁶ / (5,5 + 1) * (100 – 11,5) * *(100 ––11,89) = 39,59 г/дал; 

 

2.4.2 Расход  хмеля для приготовления данных  сортов пива Рх составляет:

1. Славянское – Рх = 16,77 * 558,31 / 10 * 1000 = 0,94 кг;

2. Брестское специальное – Рх =20,62 *500,14 /10 * 1000 =1,03 кг;

3. Зубр – Рх = 25,4 * 437,23 / 10 * 1000 = 1,11 кг;

4. Старажытнае – 15,61 * 502,22 / 10 * 1000 = 0,78 кг;

5. Брестское темное – Рх = 39,59 * 452,22 / 10 * 1000 = 1,79 кг.

 

2.4.3 Молочная  кислота.

Молочная  кислота 100%-й концентрации используется для подкисления затора в количестве 0,08 кг сырья или 0,2%  40%-й молочной кислоты к массе зернового сырья.

 

2.5 Определение количества отходов

2.5.1 Пивная  дробина

Количество  образуемой пивной дробины влажностью 86% определяется умножением количества сухих веществ, остающихся в дробине, на коэффициент К = 100 / (100 – W) [1].

К = 100 / (100 – 86) = 7,14

Количество  пивной дробины при варке сусла  пива рассчитывается по формуле [1]:

Q^пивдр = Q^дрсв* К, кг

1. Славянское – Q^пивдр = 23,395 * 7,14 = 167,04 кг;

2. Брестское специальное – Q^пивдр = 24,645 * 7,14 =175,97 кг;

3. Зубр – Q^пивдр = 24,383 * 7,14 =174,09 кг;

4. Старажытнае – Q^пивдр = 26,071 * 7,14 = 186,15 кг;

5. Брестское темное – Q^пивдр = 26,439 * 7,14 = 188,77 кг.

 

2.5.2 Хмелевая дробина.

Безводной хмелевой дробины получатся 60% от  массы  израсходованного хмеля, а дробины  с влажностью Wдр’ = 85% образуется в 6,67 раза больше [1], (К = 100 / (100 – Wдр’) = 100 / (100 – 85) = 6,67). При приготовлении 1 дал пива влажной дробины получается [1]:

Qх.д = Рх * 0,6 * К, кг

1. Славянское – Qх.д = 0,94 * 0,6 * 6,67 = 3,76  кг;

2. Брестское специальное – Qх.д = 1,03 * 0,6 * 6,67 = 4,12 кг;

3. Зубр – Qх.д = 1,11 * 0,6 * 6,67 = 4,44 кг;

4. Старажытнае – Qх.д = 0,78 * 0,6 * 6,67 = 3,12 кг;

5. Брестское темное – Qх.д = 1,79 * 0,6 * 6,67 = 7,16 кг.

 

2.5.3 Шлам сепараторный.

Из 100 кг расходуемых  зернопродуктов независимо от наименования пива получается 1,75 кг шлама с влажностью 80%.

 

2.5.4 Избыточные  дрожжи

При брожении сусла по периодической схеме, получается 0,8л избыточных дрожжей влажностью 88% на 10 дал сбраживаемого сусла, а при брожении и дображивании в ЦКТ 2л. Половина избыточных дрожжей  используется в качестве засевных, а другая половина является отходом. Исходя из этого, количество избыточных дрожжей на 100кг сырья рассчитывают по следующей формуле:

Vи.д = Vх.с * N / 10, л

где Vх.с – объем холодного сусла, дал;

       N – количество избыточных дрожжей, получаемых при сбраживании 10 дал сусла, л.

1. Брестское специальное – Vи.д = 532,17 * 0,8 / 10 * 10 = 4,26 л;

2. Зубр – Vид = 461,97 * 0,8 / 10 * 10 = 3,67 л;

3. Старажытнае – Vид = 529,97 * 0,8 / 10 * 10 = 4,24 л;

4. Брестское темное – Vид = 482,66 * 0,8 / 10 * 10 = 3,86 л.

 

При сбраживании  в ЦКТ:

Vи.д = Vх.с * 2 / 10 * 10, л

1. Славянское – Vи.д = 596,87 * 2 / 10 * 10 = 11,94 л.

 

2.5.5 Диоксид  углерода

Из уравнения  брожения известно, что 342г сброженной мальтозы образуют 176 г СО₂ [1]. Если принять, что сброженный экстракт представляет собой мальтозу, то можно рассчитать количество образовавшегося СО₂ и тогда в бродильное отделение поступит следующая масса холодного сусла [1]:

Q^брх.с = Vх.с * d, кг

где  d – плотность сусла.

1. Славянское – Q^брх.с = 596,87 * 1,0442 = 623,25 кг;

2. Брестское специальное – Q^брх.с = 532,17 * 1,0484 = 557,93 кг;

3. Зубр – Q^брх.с = 461,97 * 1,05685 = 488,23 кг;

4. Старажытнае – Q^брх.с = 529,76 * 1,0484 = 555,4 кг;

5. Брестское темное – Q^брх.с = 482,66 * 1,0526 = 508,05 кг.

В этом количестве холодного сусла будет содержаться  следующее количество экстрактивных  веществ [1]:

Q^ЭВх.с = Q^брх.с * е / 100, кг

где   е – концентрация начального сусла данного сорта пива, %;

1. Славянское – Q^ЭВх.с = 623,25 * 11 / 100 = 68,56 кг;

2. Брестское специальное – Q^ЭВх.с = 557,93 * 12 / 100 = 66,95 кг;

3. Зубр – Q^ЭВх.с = 448,23 * 14 / 100 = 62,75 кг;

4. Старажытнае – Q^ЭВх.с = 555,4 * 12 / 100 = 66,65 кг;

5. Брестское темное – Q^ЭВх.с = 508,05 * 13 / 100 = 65,27 кг.

При действительной степени сбраживания количество СО₂ составляет [1]:

М_СО2 = Q^ЭВх.с * (с / 100) *  (176 * 342), кг

где   с – действительная степень сбраживания, %;

        176 и 342 – коэффициенты, выведенные  из уравнения бражения.

Действительная  степень сбраживания по рецептуре  для данных сортов пива составляет 50%, тогда количество СО₂ соответственно будет равным:

1. Славянское – М_СО2 = 68,56 * (50 /100) * (176 / 342) = 17,64 кг;

2. Брестское специальное – М_СО2 = 66,95 * (50 /100) * (176 / 342) = =17,23 кг;

3. Зубр – М_СО2 = 62,75 * (50 /100) * (176 / 342) = 16,12 кг;

4. Старажытнае – М_СО2 = 66,65 * * (50 /100) * (176 / 342) = 17,15 кг;

5. Брестское темное – М_СО2 = 65,27 * (50 /100) *(176 /342) =16,79 кг.

Часть образовавшегося  СО₂ – 0,35% - будет связываться с пивом, тогда масса связанного СО₂ будет составлять [1]:

М^св_СО2 = Q^брх.с * 0,35 / 100, кг

1. Славянское – М^св_СО2 = 623,25 * 0,35 / 100 = 2,18 кг;

2. Брестское специальное – М^св_СО2 = 557,93 * 0,35 / 100 = 1,95 кг;

3. Зубр – М^св_СО2 = 448,23 * 0,35 / 100 = 1,57 кг;

4. Старажытнае – М^св_СО2 = 555,4 * 0,35 / 100 = 1,94 кг;

5. Брестское темное – М^св_СО2  = 508,05 * 0,35 / 100 = 1,78 кг.

Тогда количество диоксида углерода выделяемого в  атмосферу составляет:

М^атм_СО2 =М_СО2  –  М^св_СО2, кг

1. Славянское – М^атм_СО2 = 17,64 – 2,18 = 15,46 кг;

2. Брестское специальное – М^атм_СО2 = 17,23 – 1,95 = 15,28 кг;

3. Зубр – М^атм_СО2 = 16,15 – 1,57 =14,58 кг;

4. Старажытнае – М^атм_СО2 = 17,15 – 1,94 =15,21 кг;

5. Брестское темное – М^атм_СО2  = 16,79 – 1,78 = 15,01 кг.

Масса одного м³ диоксида углерода при 20⁰С и Р=0,1МПа составляет плотность ρ=1,832кг/см³ [1], тогда объём СО₂ будет равен [1]:

V^атм_СО2 = М^атм_СО2 / ρ, м³

1. Славянское – V^атм_СО2 = 15,46 / 1,832 = 8,44 м³;

2. Брестское специальное – V^атм_СО2 = 15,28 / 1,832 = 8,34 м³;

3. Зубр – V^атм_СО2 = 14,58 / 1,832 = 7,96 м³;

4. Старажытнае – V^атм_СО2 =15,21 / 1,832 = 8,30 м³;

5. Брестское темное – V^атм_СО2 = 15,01 / 1,832 = 8,19 м³.

Количество  утилизируемого СО₂, выделяемого при главном брожении на 1 дал товарного пива составляет [1]:

Q^ут_СО2 = М^атм_СО2 * 1000 * 10 / Vт.п, г/дал

1. Славянское – Q^ут_СО2 = 15,46 * 10000 / 558,31 = 276,91 г/дал;

2. Брестское специальное – Q^ут_СО2 = 15,28 * 10000 / 500,14 = =305,51 д/дал;

3. Зубр – Q^ут_СО2 = 14,58 * 10000 / 437,23 = 333,46 г/дал;

4. Старажытнае – Q^ут_СО2 = 15,21 * 10000 / 502,12 = 302,92 г/дал;

5. Брестское темное – Q^ут_СО2 = 15,01 * 10000 / 452,22 = 331,92 г/дал.

 

2.5.6 Исправимый  брак

Исправимый  брак пива из цеха розлива составляет 2% по всем сортам пива. Его объем  за год составляет:

Vи.б = 0,02 * Vт.п, дал

1. Славянское – Vи.б = 0,02 * 558,31 = 11,17 дал;

2. Брестское специальное – Vи.б = 0,02 * 500,14 = 10 дал;

3. Зубр – Vи.б = 0,02 * 437,23 = 8,74 дал;

4. Старажытнае – Vи.б = 0,02 * 502,12 = 10,04 дал;

5. Брестское темное – Vи.б = 0,02 * 452,22 = 9,04 дал.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8 – Сводная таблица  продуктов

 

№	Сырье	Сорт пива
		Славянское			Брестское специальное
		на 100 кг зерн. сырья	на 1 дал пива	на 0,94 млн дал  пива	на 100 кг зерн. сырья	на 1 дал пива	на 1,175 млн дал  пива
	Зерновое  сырье, кг
1	Солод светлый	90	1,61	1513400	85	1,699	1996325
2	Солод карамельный	-	-	-	-	-	-
3	Ячмень пивов.	-	-	-	15	0,2999	352383
4	Рисовая крупа	10	0,179	168260	-	-	-
	Итого, кг	100	1,789	1681660	100	1,999	2348708
	Другие виды сырья, кг
6	Хмель	0,94	0,017	15980	1,03	0,021	24675
7	Сахар	-	-	-	-	-	-
	Промежуточные продукты, л
8	Горячие сусло	633,62	11,35	10669000	564,94	11,29	13265750
9	Холодное сусло	596,87	10,69	10048600	532,17	10,64	12502000
10	Молодое пиво	581,95	10,42	9794800	518,87	10,37	12184750
11	Фильтрованное пиво	569,12	10,19	9575600	506,21	10,12	11891000
12	Товарное пиво	558,31	10	9400000	500,14	10	11750000
	Отходы:
13	Пивная дробина, кг	167,04	2,99	2810600	175,97	3,52	4136000
14	Хмелев. дробина, кг	3,76	0,067	62980	4,12	0,082	96350
15	Шлам сепараторн.,кг	1,75	0,31	29140	1,75	0,035	41125
16	Избыточн. дрожжи,кг	11,94	0,21	197400	4,26	0,09	105750
17	Отстой в танках добр.,л
18	Диоксид углерода, кг	15,46	0,28	263200	15,28	0,31	364250
19	Отходы полировки, кг	0,1	0,0018	1692	0,1	0,002	2350