
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
7. ТЕХНОЛОГІЧНІ РОЗРАХУНКИ
Розрахунки проводять на 100 кг зернопродуктів, що витрачаються на виробництво кожного найменування пива, з наступним перерахунком одержаних даних на 1 дал (10 л) та річний випуск продукції.
Описовий алгоритм розрахунку продуктів виробництва пива складається з таких етапів:
Визначення екстрактивних речовин у сировині; Визначення напівпродуктів; Визначення витрат хмелю, ферментативних препаратів, молочної кислоти; Визначення кількості відходів; Зведена таблиця продуктів.
Проведемо продуктовий розрахунок на прикладі. Розрахуємо продукти для виробництва 1тис. дал «Жигулівського» пива.
1.Визначенняекстрактивнихречовинусировині.
«Жигулівське» пиво виготовляють з використанням 80% солоду і 20% несолодженої сировини (ячмінного борошна), тобто на 100 кг сировини припадає 80 кг солоду і 20 кг ячмінного борошна.
При колеруванні втрати солоду становлять 0,1% від його маси, або G1 = 80
* 0,001 = 0,08 кг. (табл. 7.1). На подрібнення надійде G2 = 80 - 0,08 = 79,92 кг солоду. При вологості солоду 5,6%, ячмінного борошна - 15% (табл. 2.9) кількість сухих речовин у заторі становить:
у солоді:
СРс = 79,92 * (1 - 0,056) = 75,44 кг;
у ячмінному борошні:
СРя = 20 * (1 - 0,15) = 17 кг.
Разом сухих речовин (СР) у сировині: СР = 75,44 + 17 = 92,44 кг.
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
|
Таблиця 7.1 - Втрати при виробництві пива
|
| Втрати
| «Жигулівське»
|
| Солоду при поліруванні, % мас, від солоду, що надійшов на пивзавод
|
0,1
| Екстракту в пивній дробині, % мас до маси зернопродуктів
| 1,75
| У хмельовій дробині, шламі при сепаруванні, стиску, змочуванні трубопроводів, % до об'єму холодного сусла
|
5,8
| У бродильному цеху, % до об'єму холодного сусла
| 2,5
| У цеху бродіння і фільтрації, % до об'єму холодного сусла
| 2,3
| При розливі, % до об'єму відфільтрованого пива У пляшки
У діжки
У пивовози
|
2,5
0,5
0,35
| Втрати при пастеризації пива, % до об'єму пастеризованого пива
|
2,2
|
Згідно з табл. 7.2 екстрактивність солоду становить 76%, ячмінного борошна - 72% від маси СР. Тоді вміст екстрактивних речовин у сировині:
у солоді:
ЕРс = 75,44 * 0,76 = 57,33 кг;
у ячмінному борошні:
ЕРя = 17 * 0,72 = 12,24 кг.
Разом екстрактивних речовин:
ЕР = 57,33 + 12,24 = 69,57 кг.
Частина екстракту (1,75% від всієї маси зерно продуктів, що йдуть на затирання (табл.2.8)) втрачається в дробині, тому в сусло перейде екстрактивних речовин:
Gс = 69,57 * (1 - 0,0175) = 68,35 кг.
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
|
Кількість СР, що залишилась у дробині, визначається як різниця між масою сухих речовин зернопродуктів і масою екстрактивних речовин, що перейшли в сусло:
СРдр. = 92,44 - 68,35 = 24,09 кг.
2.Визначеннянапівпродуктів.
Початковими даними для розрахунків напівпродуктів є початкова концентрація сусла та об'ємні втрати на кожній стадії виробництва пива.
Гаряче сусло. Відповідно до проведеного розрахунку в сусло переходять 68,35 кг екстрактивних речовин. Врахувавши, що сусло для «Жигулівського» пива готують з концентрацією сухих речовин 11% (табл. 2.10), маса одержаного сусла:
m = 68,35 * 100/11 = 621,35 кг.
Об'єм «Жигулівського» пива при температурі 20°С та відносній густині 1,0442 кг/л (табл. 2.10):
V = 621,36/1,0442 = 595,06 л.
Об'єм гарячого сусла з урахуванням його теплового розширення у 1,04
рази:
V = 595,06 * 1,04 = 618,86 л.
Холодне сусло. Втрати сусла в хмельовій дробині, відстої при сепарації, стиску, на змочуванні трубопроводів приймаються відповідно до норм технологічних витрат (табл. 2.8) для «Жигулівського» пива 5,8% від об'єму гарячого сусла, приведеного до об'єму при 20°С.
Отже, об'єм холодного сусла:
V = 595,06 * (1 - 0,058) = 560,55 л.
Молодепиво. При втратах у бродильному відділенні «Жигулівського» пива 2,5% від об'єму холодного сусла об'єм молодого пива:
V = 560,55 * (1 - 0,025) = 546,54 л.
Фільтрованепиво. При втратах у відділеннях добродіння і фільтрування 2,3% до об'єму молодого пива кількість фільтрованого пива:
V = 545,54 * (1 - 0,023) = 533,97 л.
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
|
Таблиця 7.2 - «Нормативні показники якості сировини»
|
| Сировина,% на сухі речовини
| Вміст вологи, %
|
Екстрактивність
| Вихід екстракту
| Маса одиниці об'єму, кг/м3
|
| Солод світлий
| 5,6
| 76
| 70,75
| 530
| Солод темний
| 5,5
| 74
| 68,88
| 520
| Борошно ячмінне
| 15
| 72
| 58,61
| 400
| Цукор-пісок
| 0,15
| 100
| 99,85
| -
| Глюкоза
| -
| 100
| 100
| -
| Колер
| 20
| 80
| 80
| -
|
Товарне готове пиво. Втрати товарного пива відносно відфільтрованого при розливі у пляшки становлять 2,5%, у діжки - 0,5%, а пивовози - 0,35% (табл. 7.1). За умов, що 65% «Жигулівського» пива розливають у пляшки, 15% - в діжки, 20% - в пивовози, середньозважені втрати пива:
V = 65 * 0,025 + 15 * 0,005 + 20 * 0,0035 = 1,77%
Тоді кількість товарного пива:
V = 533,97 * (1 - 0,0177) = 524,52 л.
Сумарні витрати по рідкій фазі визначаються як різниця об'ємів гарячого сусла і товарного пива:
V = 618,86 - 524,52 = 94,34 л.
Або у процентах до об'єму гарячого сусла:
V = 94,34 * 100/618,86 = 15,24%.
3.Визначеннявитратхмелю,ферментнихпрепаратівімолочноїкислоти.Витрати хмелю на 1 дал пива приймаються за діючими у промисловості нормами (табл. 7.4). Норма хмелю для «Жигулівського» пива - 22 г, тоді витрати
хмелю:
V = 524,52 * 0,022/10 = 1,154 кг.
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
|
Ферментніпрепарати. Витрати ферментних препаратів залежать від кількості ячмінного борошна в рецептурі пива. Їх можна розрахувати за формулою:
Gф=(10000 * Gс)/ОЗ,
Де Gс - маса затертої сировини, т; ОЗ - оцукрювана здатність 100 г ферментного препарату, амілазних одиниць.
Gф=(10000 * 0,1) / (100 / 100) = 1 кг.
Якщо оцукрю вальна здатність ферментного препарату становить 100 одиниць, то його витрачають 1% від маси засипки, тобто
Gф=100 * 0,01 = 1 кг. Таблиця 7.3 - «Фізико-хімічні показники пива»
|
|
Найменуван ня
|
Концентр ація СР
|
Алкого ль, не менше мас. %
|
Вміст СР в початков ому суслі
| Густина початков ого сусла, кг/л
|
Ступінь збродже ння, %
|
Вуглекисл ота, %
|
| «Жигулівсь ке»
|
11
|
2,8
|
11
|
1,0442
|
50
|
0,35
| «Ризьке»
| 12
| 3,4
| 12
| 1,0484
| 55
| 0,33
| «Львівське»
| 12
| 3,3
| 12
| 1,0484
| 55
| 0,30
| «Московськ е»
|
13
|
3,5
|
13
|
1,0526
|
52
|
0,33
| «Ленінградс ьке»
|
20
|
6,0
|
20
|
1,0830
|
55,5
|
0,33
| «Портер»
| 20
| 5,0
| 20
| 1,0830
| 46
| 0,35
| «Оксамитов е»
|
-
|
2,5
|
12
|
1,0484
|
40
|
0,30
|
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
|
Молочна кислота. Використовується для підкислення затору з розрахунку 0,08 кг 100% молочної кислоти на 100 кг зернової сировини, або 0,2% 40% молочної кислоти до маси зернової сировини. Таблиця 7.4 - «Втрати хмелю»
|
| Сорт пива
| Витрати хмелю на 1 дал пива, г
|
| «Жигулівське»
| 22
| «Ризьке»
| 30
| «Львівське»
| 30
| «Московське»
| 36
| «Ленінградське»
| 50
| «Портер»
| 45
| «Оксамитове»
| 10
|
4.Визначеннякількостівідходів
Пивна дробина. Кількість утворюваної дробини вологістю 86% (табл. 7.5) визначається множенням кількості сухих речовин, що залишились у дробині, на коефіцієнт 100/(100 - 86) = 7,14. Отже, кількість пивної дробини при варінні сусла «Жигулівського» пива:
G = 24,09 * 7,14 = 172 кг.
Хмельовадробина. Безводної хмельової дробини отримують 60% від маси витраченого хмелю. Дробина вологістю 85% (табл. 7.5) отримують в 6,67 рази більше, тобто 100/(100 - 85) = 6,67.
На кожен 1 дал пива отримують вологої дробини: G = 1,154 * 0,6 * 6,67 = 4,62 кг.
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
|
Таблиця 7.5 - «Відходи виробництва пива для різних сортів»
|
| Відходи
| Одиниця виміру
| На 100 кг зернопродуктів
|
|
|
| «Жигулівське»
| «Московське»
| Дробина пива (W = 86%)
| кг/100 кг
| 172
| 151,7
| зернопродуктів
| Дробина хмельова (W = 85%)
| -//-
| 4,62
| 6,44
| Шлам сепараторний (W = 80%)
| -//-
| 1,75
| 1,75
| Надлишкові дріжджі (W = 86%)
|
| 1,0
1,5
1,53
| -
-
-
| періодична схема
| л/10 дал пива, що
| батарейно-безперервний спосіб
| бродить
| разом з бродінням ЦКБА
|
| Двоокис вуглецю, що виділяється
| г/дал товарного пива
| 277
| 354
| при головному бродінні
|
Шлам сепараторний. Залежно від найменування пива з 100 кг витрачених зернопродуктів одержують 1,75 шламу вологістю 80% (табл. 7.5).
Відстій у танках доброджування. Кількість відстою при витримці
«Жигулівського» пива одержують 1,71 л на 100 кг витрачених зерно продуктів. Надлишкові дріжджі. Витрати дріжджів з вологістю 86% на 10 дал пива,
що бродить за класичною схемою, - 1,0 л; у батареї безперервного бродіння - 1,5 л; бродіння в циліндроконічному апараті ЦКБА - 1,53 (табл. 7.5).
Одна половина надлишкових дріжджів використовується як засівні, а друга - є відходом. Цю частину визначають множенням кількості товарного пива у літрах на 0,01:
V = 524,52 * 0,01 = 5,24 л.
Двоокисвуглецю. Згідно з розрахунками до бродильного відділення надходить 560,55 л холодного сусла. Маса його при густині 1,0442 становить:
G = 560,55 * 1,0442 = 585,33 кг.
При концентрації «Жигулівського» сусла 11% у ньому екстрактивних речовин міститься:
G = 585,33 * 0,11 = 64,39 кг.
Для розрахунків умовимося, що ці екстрактивні речовини являють собою мальтозу, оскільки в умовах бродіння пивоварного виробництва мальтоза зброджується найкраще. Зброджування мальтози можна виразити таким рівнянням:
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
|
С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6
2С6Н12О6 = С2Н5ОН + 4СО2 + 235 Дж.
Справжній ступінь зброджування для «Жигулівського» пива становить 50%. Отже, збродить екстрактивних речовин:
G = 64,39 * 0,5 = 32,2 кг.
Під час бродіння виділиться вуглекислого газу:
G = (32,2 * 44 * 4)/342 = 16,57 кг,
де 342 і 44 - відповідно молекулярна маса мальтози і вуглекислоти; 4 - стехіометричний коефіцієнт при СО2.
Вміст вуглекислоти становить у пиві 0,35% (табл. 2.12) від маси холодного сусла незалежно від найменування пива, тоді кількість зв'язаної вуглекислоти:
G = 585,33 * 0,0035 = 2,05 кг.
Отже, в атмосферу вуглекислого газу виділиться:
G = 16,57 - 2,05 = 14,52 кг.
Маса 1 м3 вуглекислого газу при 20°С і тиску 0,4 МПа дорівнює 1,832 кг, тоді об'єм вуглекислого газу, що виділиться в атмосферу:
V = 14,52/1,832 = 7,93 м3.
Кількість вуглекислого газу, що виділяється при головному бродінні на 1 дал товарного пива:
G = 14520/52,452 = 276,8, що приблизно дорівнює 277 г/дал
5.Зведена таблицяпродуктів.
У наведених розрахунках для «Жигулівського» пива визначені кількості напівпродуктів, готового пива і відходів, які отримують з 100 кг зернової сировини. Для зручності використання даних цього розрахунку доцільно їх перерахувати на 1 дал готового пива і на 1000 дал. Для цього кількість кожного продукту ділять на кількість пива (дал), що одержують з 100 кг зернопродуктів. Результати наведені в таблиці 7.6. [20]
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
|
Таблиця 7.6 - Зведена таблиця
|
|
Сировина
| На 100 кг зернової сировини
| На 1 дал пива
| На 1000 дал пива
|
| Зернова сировина, кг світлий солод
ячмінне борошно разом, кг
|
80
20
100
|
1,525
0,381
1,906
|
1525
381
1906
| Хміль, кг
| 1,154
| 0,022
| 22
| Ферментні препарати
| 1,0
| 0,019
| 19
| Напівпродукти, л гаряче сусло холодне сусло молоде пиво фільтроване пиво готове пиво
|
618,86
560,55
546,54
533,97
524,52
|
11,80
10,69
10,42
10,18
10,00
|
11800
10690
10420
10180
10000
| Відходи
пивна дробина, кг хмельова дробина, кг шлам, л
надлишкові дріжджі, кг вуглекислий газ, кг
|
172
4,62
1,75
5,24
14,52
|
3,28
0,088
0,034
0,100
0,277
|
3280
88
34
100
277
| Відходи полірування, кг
| 0,08
| 0,0015
| 1,5
|
В цьому розділі розглянуто описовий алгоритм розрахунку продуктів виробництва пива, який складається з п’яти етапів: визначення екстрактивних речовин у сировині; визначення напівпродуктів; визначення витрат хмелю, ферментативних препаратів, молочної кислоти; визначення кількості відходів; зведена таблиця продуктів. Та проведено продуктовий розрахунок на прикладі виробництва 1тис. дал «Жигулівського» пива.
|
|
|
|
|
|
КП.ТМЛ і МЯ.15.02 ПЗ
| Лист
|
|
|
|
|
|
| Изм.
| Лист
| № докум.
| Подпись
| Дата
| 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
скачати
|