Курсовая с практикой на тему Аэратор системы охлаждения и аэрации пивного сусла для пивоваренного производства 5 млн. дал в год (плотность сусла 12%; 10 варок; 300 рабочих дней)

Содержание:

Введение. 4

1. Анализ
современного оборудования аналогичного назначения и техническое обоснование
темы работы.. 7

1.1. Технология и
машинно-аппаратурная схема производства пива 7

1.2.
Назначение и классификация пивоваренного оборудования. 9

1.3.
Современные конструкции пивоваренного оборудования. 11

1.4.
Техническое обоснование темы проекта. 17

1.5.
Задачи работы.. 18

2.
Описание проектируемого оборудования. 19

3. Расчеты,
подтверждающие работоспособность конструкции проектируемого оборудования. 24

3.1. Технологический
расчет пивоваренного завода. 24

3.2. Гидравлический
расчет. 27

4.
Монтаж, эксплуатация и ремонт проектируемого оборудования. 28

4.1.
Монтаж аэротора аппарата. 28

4.2.
Эксплуатация аэратора аппарата. 28

4.3.
Ремонт аэратора. 29

5. Мероприятия по охране труда и технике безопасности при
обслуживании проектируемого оборудования и защите окружающей среды 30 5.1.
Технические мероприятия по технике безопасности. 30

5.1.1.
Технические мероприятия. 30

5.1.2.
Технические средства безопасности. 33

5.1.3.
Общие требования техники безопасности на производстве. 34

5.2.
Мероприятия по охране окружающей среды. 37

Заключение. 39

Список
используемых источников. 40

Введение:

На сенсорные характеристики пива влияют различные
ароматические вещества, в том числе те, которые вырабатываются дрожжами в
процессе ферментации, и те, которые образуются в результате дальнейших реакций
компонентов, продуцируемых дрожжевыми клетками, а также их взаимодействия 1. Качество
и количество летучих компонентов пива зависят, главным образом, от эмпирической
формулы сусла и уровня его аэрации, количества и дозы засевных дрожжей, их
жизнеспособности, температуры процесса брожения и созревания, а также способа
заполнения бродильных чанов. Скорость процесса ферментации — один из
важнейших технологических показателей. Фактором, влияющим на ферментацию и
усиливающим биохимические процессы, является аэрация сусла. Присутствие
кислорода в начальной фазе брожения необходимо для быстрого размножения дрожжей
и полного восстановления сахара. Правильная аэрация улучшает
жизнеспособность биомассы и иммунитет дрожжевых клеток к различным стрессам за
счет поддержания правильного количества гликогена и трегалозы. В результате
дрожжи могут осуществлять селективный обмен метаболитов и извлекать питательные
вещества из окружающей среды.

Дрожжи требуют соответствующего количества кислорода для
синтеза ненасыщенных жирных кислот и стеринов, которые необходимы для
непрерывного анаэробного роста и деления клеток. Поскольку скорость
ферментации пропорциональна количеству присутствующих метаболически активных
дрожжей, быстрое сбраживание сусла связано с доступностью
кислорода. Эффекты ограниченного поступления кислорода усугубляются при
ферментации сусла с высокой или очень высокой плотностью 2 .

Аэрация биомассы способствует синтезу стеролов в клеточной
стенке 3 . Достаточное количество кислорода для
дрожжей, особенно в начале процесса ферментации, также связано с синтезом
липидов, который подавляется, пока производятся жирные кислоты и,
следовательно, сложные эфиры 4 . При слишком низком
уровне стеролов дрожжи не разрастаются. Это означает, что, хотя дрожжи
действуют анаэробно, им все же требуется кислород для успешного брожения 5 .

Контроль над аэрацией сусла затруднен. Недостаточная
аэрация может привести к недостаточному оживлению дрожжей, дефициту роста и
низкой скорости брожения. Избыточная аэрация может привести к высокому
количеству биомассы 6 .

Неаэрированные дрожжи во время брожения могут лишь слабо
расти, а потребление сахара также невелико. Активность дрожжей
увеличивалась со степенью аэрации, считая максимальный уровень через 5 ч
аэрации при принятых условиях аэрации 7 .

Снижение уровня стерола из-за недостаточного уровня
кислорода снижает прочность и стабильность клеточной стенки
дрожжей. Стерины — важный фактор прочности клеточной стенки. Уровни
кислорода, составляющие всего 7 мг / л, показали снижение структуры клеточной
стенки и снижение стабильности при ферментации 8 .

Другие исследования, проведенные в лабораторных условиях,
также подтвердили благотворное влияние аэрации сусла и биомассы, среди прочего,
на снижение количества ацетальдегида 9 — 11 .

Предыдущие исследования, проведенные Лодоло и
Кантреллом 10, показали, что оптимальная
аэрация — это доза, которая должна обеспечивать регулярный процесс брожения и
правильную гармонию в составе летучих компонентов в пиве. Однако кажется,
что дифференцировка аэрации при каждом следующем поколении (пассаже) дрожжей
также важна, поскольку физиологические свойства клеток становятся слабее.

Здесь необходимо указать различную аэрацию сусла, которая
была предметом предыдущих исследований: от 5 до 50 мг / л. Спорадически
высокий уровень ацетальдегида, который наблюдался в некоторых исследованиях по
сравнению с нашими, может быть результатом повторной аэрации после 12 часов
процесса, а также может быть результатом масштабов эксперимента — лабораторного
или промышленного. Даже чрезвычайно высокая аэрация сусла (50 мг / л) не
привела к полному удалению этого соединения 11 .

Увеличение количества кислорода, растворенного в сусле до
или после процесса ферментации, значительно снижает образование сложных
эфиров. В их синтезе участвует алкогольацетилтрансфераза, и ее активность
снижается в присутствии избыточного количества кислорода 12 .

Оптимизация аэрации не только приводит к увеличению скорости
процесса ферментации, но и улучшает сенсорные характеристики пива. Дрожжи
с низким потреблением кислорода обычно производят несколько большее количество
сложных эфиров, особенно желаемый изоамилацетат.

Основной целью представленной здесь работы было исследование
современных конструкций аэраторов в пивоваренной промышленности с использованием
фактической суспензии.

Основными задачами работы являются:

1. Анализ пивоваренного производства

2. Анализ современных аэраторов

3. Разработка мероприятий по монтажу, наладке и работе

4. Разработка мероприятий по охране труда

Заключение:

В ходе выполнения курсового проекта был выполнен продуктовый
расчёт пивоваренного производства производительностью 5 млн. дал пива в год и
по его результатам подобрано оборудование для завода.

В результате было подобрано: варочный агрегат на 3 т
единовременной засыпи фирмы Huppmann
с 10 циклами в сутки, приемное устройство для солода и ячменя, оборудование для
подработки зернопродуктов, бродильные аппараты, танки дображивания, линии ЦКТ,
оборудование дрожжевого отделения, дополнительное оборудование дрожжевого
отделения, фильтрационное отделение, оборудование цеха розлива (1
автоматическая линия розлива на 24000 тыс. бут/час, автоматическая линия
розлива пива в кеги Minomat A5/5,
производительностью 60 кег/час, 1 автоматическая линия розлива пива в
ПЭТ-бутылки производительностью 6000 тыс.бут/час), оборудование для моющих и
дезинфицирующих средств. Также был произведён расчёт и подбор вспомогательных
материалов, расчет складских помещений.

В результате работы на проектируемом пивоваренном заводе был
разработан комплекс мер по охране труда, включающий инженерно-технические,
медико-санитарные и социально бытовые профилактические мероприятия, необходимые
условия для создания безопасной и здоровой трудовой деятельности. В области
охраны труда был положен принцип профилактики, направленный на предупреждение
возможности производственных травм и профессиональных заболеваний.

На проектируемом пивоваренном заводе будут внедрены средства
контроля уровней опасных и вредных факторов на рабочих местах; установлены
новые вентиляционные, пылеулавливающие, отопительные системы.

Разработан теплообменник, выбран аэратор сусла Air injector
конструкции Steinecker

Фрагмент текста работы:

1. техническое
обоснование темы работы

1.1. Технология
и машинно-аппаратурная схема производства пива

Пивоварением является производство пива путем ферментации крахмальной
составляющей (обычно злаковых зерен, наиболее популярным из которых является ячмень)
[1, с.236] в воде, и ферментацией полученной сладкой жидкости с дрожжами. Это может
быть сделано на пивоваренном заводе с целью коммерции, дома домашней пивоварней
или различными традиционными методами, такими как общинные коренные народы Бразилии
при приготовлении кауима. Пивоварение началось примерно с 6-го тысячелетия до нашей
эры, и археологические данные свидетельствуют о том, что пиво варили новые цивилизации,
включая Древний Египет и Месопотамию. С девятнадцатого века пивоваренная промышленность
была частью экономики большинства западных стран.

Основными ингредиентами пива являются вода и источник сбраживаемого
крахмала, например, солодовый ячмень. Большинство пива сбраживают пивными дрожжами
и приправляют хмелем. Менее широко используемые источники крахмала включают просо,
сорго и маниоку. Вторичные источники (добавки), такие как кукуруза (кукуруза), рис
или сахар, также могут быть использованы, иногда для снижения затрат или для добавления
функции, такой как добавление пшеницы, чтобы помочь в сохранении пенистой головки
пиво. Наиболее распространенным источником крахмала является молотая крупа или «засыпка»
— пропорция крахмала или зерновых ингредиентов в рецепте пива может называться засыпкой,
зерновой засыпкой или просто ингредиентами затора.

Этапы процесса пивоварения включают в себя солод, помол, затирание,
фильтрование, кипячение, ферментацию, кондиционирование, фильтрацию и упаковку.
Существует три основных метода брожения: теплый, холодный и спонтанный. Ферментация
может происходить в открытом или закрытом бродильном сосуде; вторичная ферментация
также может происходить в бочках или бутылках.

Пивоваренная промышленность — это глобальный бизнес, состоящий
из нескольких доминирующих транснациональных компаний и многих тысяч более мелких
производителей, известных как микропивоварни или региональные пивоварни, в зависимости
от размера и региона. Ежегодно продается более 133 миллиардов литров (3,5 × 10 10
галлонов США; 2,9 × 10 10 британских галлонов), что дает общий мировой доход в размере
294,5 млрд долларов (147,7 млрд фунтов стерлингов) по состоянию на 2006 г. [2] SABMiller
стала крупнейшей пивоваренной компанией в мире, когда она приобрела Royal Grolsch,
производителя голландского бренда премиального пива Grolsch. InBev была второй по
величине компанией по производству пива в мире, а Anheuser-Busch заняла третье место,
но после приобретения Anheuser-Busch компанией InBev новая компания Anheuser-Busch
InBev в настоящее время является крупнейшей пивоваренной компанией в мире. Мир.