Выбор оборудования

Для осуществления технологического процесса необходимо подобрать подходящее оборудование.

Выбор оборудования осуществляют по следующей схеме:

1. установить физико-химические свойства перерабатываемых компонентов сельхозсырья и готового продукта;

2. исходя их требований технологического регламента производства выбрать рациональный способ осуществления технологического процесса на каждой стадии производства;

3. подобрать типы стандартного оборудования или разработать нестандартное оборудование;

4. на основании технико-экономического анализа провести окончательный выбор наиболее предпочтительного типа оборудования для каждой стадии производства;

Стандартное технологическое оборудование выпускается предприятиями машиностроения, причём обычно в виде ряда типоразмеров, которые опредляются стандартами и содержатся в каталогах.

При разработке нестандартного оборудования после выбора типа и определения его основных размеров, технологи с привлечением специалистов других профилей составляют задание на разработку чертежей нестандартного оборудования.

Основы технологического расчета аппаратов для замачивания. Цель расчёта аппарата для замачивания – определить габаритные размеры аппарата. Объем замочного аппарата обусловливается количеством замачиваемого зерна. Известно, что во время замачивания зерно увеличивается в объеме. Например, объем замоченного ячменя на 40% больше его первоначального объема. Кроме того, аппарат должен иметь еще некоторый запас объема, так как во время мойки и перекачивания возможно разбрызгивание воды и зерна. Учитывая это, полный объем аппарата должен быть на 45…50% больше объема загружаемого зерна.

Объем моечного аппарата принимают равным объему замочного аппарата. Таким образом, общая вместимость замочного или моющего аппарата (в м³)

(3.2)

где G – масса замачиваемого зерна, кг; r– объемная масса зерна, кг/м³. Необходимое число аппаратов можно определить, разделив продолжительность замачивания, выраженную в часах, на период между процессами замачивания. К расчетному количеству аппаратов желательно прибавить еще один, запасной, который позволит дезинфицировать, осматривать и ремонтировать аппараты без снижения производительности замочного отделения.

Технологический расчет солодовни.

Цель расчёта солодовни – определить габаритные размеры и тип солодоворошителя.

Число ящиков в солодовнях должно быть равным числу суток ращения солода или кратным этому числу. В солодовне с передвижной грядкой достаточно как минимум иметь один ящик. Однако, учитывая его малую ширину в сравнении с длиной, целесообразно строить такую солодовню с двумя или большим числом ящиков. К тому же один ворошитель в этих солодовнях может обслуживать два и даже три ящика. Размеры отдельно стоящих ящиков можно определить, исходя из объема перерабатываемого зерна.

Площадь F сита в ящике (в м²) найдем, задавшись высотой слоя замоченного зерна h в ящике.

(9.2)

где 1,4 — коэффициент, учитывающий увеличение объема зерна при замачивании; М — количество воздушно-сухого зерна, проращиваемого в ящике, кг; r — насыпная плотность зерна, кг/м³.

Длина механизированного ящика (в м)

(9.3)

где F — ширина ящика, м (принимается в соответствии с длиной выпускаемых стандартных ворошителей).

Размер ящика солодовни с передвижной грядкой зависит не только от количества перерабатываемого ячменя, но также от конструкции ворошителя и режима его работы. Так, длину ящика L можно выразить так:

, (9.4)

где т — число суток ращения; z— количество рабочих ходов ворошителя (или, что то же, число перемешиваний солода) в сутки; l — длина переброса зерна ворошителем, м.

Зная размеры площади сит ящика, можно определить производительность ящика солодовни с передвижной грядкой

(9.5)

Типы сушилок, способы и режимы сушки солода. Пивоваренный солод сушат периодическим и непрерывным способами. Солод сушат в основном в горизонтальных одно- или многоярусных либо вертикальных солодосушилках. Применяют также барабанные сушилки.

В качестве сушильного агента используют воздух, нагретый в теплообменнике топочными газами, или непосредственно смесь воздуха с топочными газами, полученными при сжигании твердого, газообразного или жидкого топлива.

Режимы сушки солода зависят как от способа сушки, так и от типа сушилки.

Оборудование для сушки солода. На пивоваренных предприятиях нашей страны эксплуатируются сушилки периодического и непрерывного действия. На многих старых солодовнях солод сушат на двух- и трехъярусных горизонтальных сушилках периодического действия, малопроизводительных, громоздких и неэкономичных.

На ряде заводов установлены вертикальные сушилки периодического действия народного предприятия ЭМС (ГДР).

Расчет всех видов солодовенных сушилок начинается с определения расхода воздуха и теплоты на основе материального и теплового балансов, как это делается для солодовен (см. приложение).

Операции приема и хранения зерна должны технологически и технически развиваться в направлении минимизации потерь зернопродуктов, в частности, за счет:

· совершенствование методов и приборов контроля за качеством принимаемого и складываемого на хранение зерна;

· применение новых высококачественных методов и оборудования обработки зерна, предотвращающих или подавляющих развитие вредителей и болезнетворных микроорганизмов;

· обеспечение оптимальных условий хранения зерна;

· использование технически совершенного транспортирующего оборудования, обеспечивающего щадящие условия транспортировки зерна.

В процессе транспортировки зернопродуктов вследствие неблагоприятных для зерна механических воздействий возможно его повреждение – раздавливание, раскалывание, нарушение оболочки. Травмированное зерно может снизить и утратить способность к прорастанию. В связи с этим для транспортировки зернопродуктов необходимо выбирать транспортирующее оборудование, в котором обеспечиваются бережные условия при проращивании зерна.

Так же большую роль играет проблема повышения безопасности на производстве. Прием, транспортировка, очистка и сортирование зерна сопровождается пылеобразованием, что представляет серьезную опасность, с точки зрения взрыво- и пожароопасности производства.

В связи с этим совершенствование этих производственных стадий должно осуществляться за счет:

· уменьшения пылеобразования;

· предотвращения возможности искрения при работе оборудования;

· оснащение технологического и транспортирующего оборудования электропроводами во взрывобезопасном исполнении;

· повышение эффективности аспирационных систем;

· оснащение оборудования устройствами взрывозащиты (взрыворазрядителями);

· применение взрыво- и огнепреградителей, в качестве которых могут использоваться, например, шлюзовые затворы и шнеки.

Оборудование в помещениях должно устанавливаться с учетом соблюдения последовательности, предусмотренной технологической схемой производства, удобством ведения строительно-монтажных работ, а также с учетом требований действующих в отрасли «Правил по технике безопасности и производственной санитарии в пивоваренной и безалкогольной промышленности».

Вопрос

Качество и безопасность - самые важные условия производства пищевых продуктов. Существует ряд стандартов и инициатив как обязательных, так и добровольных, которые помогают производителям добиться гарантированной безопасности производимых продуктов питания, а потребителям - приобрести уверенность в том, что их здоровью не будет нанесен ущерб.

Контролем качества на солодовнях охватываются сырье и свойства полученного солода, а также все промежуточные продукты, созданные в процессе производства, те производство включает входной, технологический и выходной контроль.

Требования к качеству воды для производства солода:

Немаловажным является качество воды используемой на предприятии.

На отечественных солодовенных заводах потребление воды зависит от способа замачивания и проращивания зерна и его качества. Некоторые требования к воде для солодовенного производства приведены в табл.2.3.

Таблица 2.3 - Требования к воде для производства солода

Показатели	Количественное значение
Содержание хлоридов, мг/л
Содержание ионов марганца, мг/л	0,5
Содержание ионов железа, мг/л	0,3
Содержание фенолов, мг/л	0,001

Расход воды зависит от принятой технологии, используемого оборудования и схемы водоснабжения. Из воды для получения солода следует удалять соли железа и марганца, из воды для получения пива – ионы гидрокарбонатов и натрия. Рекомендуются следующие способы обработки производственной воды: нейтрализация кислотами; внесение сульфата и хлорида кальция; ионообмен; электродиализ; обратный осмос.

Безопасность питьевой воды в эпидемиологическом отношении определяется ее соответствием нормативам по микробиологическим и паразитологическим показателям, представленным в таблице 5.

Таблица 5- Безопасность воды по микробиологическим показателям.

Показатели	Единица измерения	Нормативы
Термотолерантные колиформные бактерии	Число бактерий в 100 см3	Отсутствие
Общие колиформные бактерии	Число бактерий в 100 см3	Отсутствие
Общее микробное число	Число образующих колонии бактерий в 1 см3	Не более 50
Колифаги	Число бляшкообразных единиц (БОЕ) в 100 см3	Отсутствие
Споры сульфидредуцирующих клостридий	Число спор в 20 см3	Отсутствие
Цисты лямблий	Число цист в 50 см3	Отсутствие

Качество ячменя:

Согласно ГОСТ 5060-86 заготавливаемый ячмень должен быть в здоровом, негреющемся состоянии, иметь светло-желтый, желтый или серовато-желтый цвет и запах, свойственный нормальному зерну ячменя (без затхлого, солодового, плесневого и без посторонних запахов).

Остаточное количество пестицидов в заготовляемом ячмене не должно превышать максимально допустимого уровня, утвержденного Министерством здравоохранения РФ.

Базисные нормы, в соответствии с которыми проводят расчет за заготовляемое зерно ячменя, указаны в таблице 8.

Таблица 8- Базисные нормы.

Наименование показателя	Норма
Влажность, %	14,5
Сорная примесь, %	2,0
Зерновая примесь, %	2,0
Мелкие зерна, % пропущенные через сито 2,2 + 20	5,0
Зараженность вредителями хлебных запасов	Не допускается

По органолептическим показателям светлый солод должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2 - Органолептические показатели солода

Наименование показателя	Характеристики светлого солода
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.

По физико-химическим показателям солод должен соответствовать требованиям, указанным в таблице 12.

Таблица 12. Физико-химические показатели солода.

Наименование показателя	Норма для типов солода
светлого	темного
Высокого качества	I класса	2 класса
Проход через сито (2,2х20) мм, %, не более	3,0	5,0	8,0	8,0
Массовая доля сорной примеси, %, не более	не допускается	0,3	0,5	0,3
Количество зерен, %: мучнистых, не менее стекловидных, не более темных, не более	85,0 3,0 не допускается	80,0 5,0 не допускается	80,0 10,0 4,0	90,0 5,0 10,0
Массовая доля влаги (влажность), %, не более	4,5	5,0	6,0	5,0
Массовая доля экстракта в сухом веществе солода тонкого помола, %, не менее	79,0	78,0	76,0	74,0

Продолжение таблицы 12.

Разница массовых долей экстрактов в сухом веществе солода тонкого и грубого помолов, %	не более 1,5	1,6…2,5	не более 4,0	-
Массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода, %, не более	11,5	11,5	12,0	-
Отношение массовой доли растворимого белка к массовой доле белковых веществ в сухом веществе солода (число Кольбаха), %	39…41	-	-	-
Продолжительность осахаривания, мин, не более				-
Цвет, см3 раствора йода концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 воды, не более	0,18	0,20	0,40	0,50… 1,30
Кислотность, см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3 сусла	0,9…1,1	0,9…1,2	0,9…1,3	-
Прозрачность (визуально)	прозрачное	прозрачное	допуска-ется небольшая опалесцен-ция	-

Технохимический контроль является основным средством наблюдения за правильностью ведения технологических процессов солодовенного производства. Правильно организованный, постоянный контроль производства обеспечивает выпуск продукции, отвечающей действующим стандартам.

При этом контролируются: очищенный и отсортированный ячмень (фриабильность, рассев, влажность, энергия прорастания, водочувствительность); замоченный ячмень (температура воды, степень замочки; Степень замочки, определяемая практическим приемом), свежепроросший солод (процент проросших зёрен, длина зародышевого листка, влажность зелёного солода); сухой солод (температура солода и воздуха); готовый солод (масса 1000 зёрен, влажность, экстрактивность, продолжительность осахаривания, кислотность, фриабельность, белок).

Производственный контроль осуществляется должностными лицами предприятий, учреждений, организаций, лабораториями по обеспечению качества пива, иными службами, уполномоченными осуществлять контроль за качеством пива на производстве.

Предприятия по производству солода имеют сертификаты соответствия стандартам и на их основе составляют внутренние требования.

На солод устанавливается технический регламент, за соблюдением которого осуществляется государственный контроль.

Порядок сертификации:

1. Подача и рассмотрение заявки на сертификацию с прилагаемыми документами, т. е. заявка, гигиеническое заключение, принятие решения по заявке, т.е. выбор схемы сертификации.

2. Отбор идентификационных образцов, проб и их испытания. Анализ состояния производства или сертификация системы качества, если предусмотрено выбранной схемой.

3. Анализ полученных результатов и принятие решения о возможности выдачи сертификата соответствия.

4. Выдача сертификата (или отказ в выдаче)

5. Осуществление инспекционного контроля сертифицируемой продукции.

6. Корректирующие мероприятия при нарушении соответствия продукции установленным требованиям, неправильном применении знака соответствия.

5 вопрос:

Проектирование комбинированных пищевых продуктов - процесс создания рациональных рецептур и (или) структурных свойств продукта, обеспечивающих задаваемый уровень адекватности.

Компьютерное проектирование рецептур комбинированных пищевых систем рассмотрим на примере проектирования процесса производства солода.

При проведении солодоращения, добавляя активаторы можно добится более быстрого проращивания зерна. В результате моделирования необходимо выяснить, какое количество активатора позволит уменьшить срок проращивания на 1 сутки, и при этом не произойдёт потери сухих веществ.

В зависимости от способов построения уравнений и определения вектора внутренних параметров а, существуют 3 метода построения математических моделей: экспериментальный, комбинированный, аналитический. Поскольку данная математическая модель будет являться формальной, т. к. перед нами стационарный объект с сосредоточенными координатами и изучается зависимость выходного параметра – количество суток проращивания и масса сухих веществ в зависимости от добавляемого активатора.??? Прослеживается регрессионная зависимость. Вектор внутренних параметров удобнее определить на реальном технологическом объекте.???

Выбираем экспериментальный метод построения ММ. Построение математической модели будем производить в следующей последовательности:

1) проведение теоретического исследования объекта;

2) определение вектора внутренних параметров а на реальном объекте;

3)сопоставление экспериментально полученных результатов с теоретическим описанием;

4)разработка вычислительного или моделирующего алгоритма- определение совокупности формул по которым будут вестись расчеты и логических условий, определяющих последовательность применения;

5) создание программы для реализации разработанного моделирующего алгоритма на ЭВМ;

6) тестирование математической модели; 7) оценка правильности полученных результатов; 8) проведение расчетов;

9) документирование и анализ полученных данных.

Модель, построенная по экспериментальному методу, не нуждается в проверке на адекватность, но полученные результаты справедливы только для того технологического объекта, на котором проводились эксперименты.