124031 (592887), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Масса полированного солода Мпс:
, кг (3.61)
где Мс – масса солода, кг;
Пп – потери солода при полировке, % к массе сырья.
Масса рисовой сечки после дробления Мрс:
, кг (3.62)
где Мр – масса риса, кг;
Пдр – потери рисовой сечки при дроблении, % к массе сырья.
.
Масса кукурузной крупы Мкк:
, кг (3.63)
где Мкк – масса кукурузы, кг;
– потери кукурузы при изготовлении крупы, % к массе сырья.
.
Масса сухих веществ солода :
, кг (3.64)
где Wс – влажность солода, %.
Масса сухих веществ рисовой сечки :
, кг (3.65)
где Wрс – влажность рисовой сечки, %.
Масса сухих веществ кукурузной крупы :
, кг (3.66)
где Wкк – влажность кукурузной крупы, %.
Масса экстрактивных веществ солода :
, кг (3.67)
где Эс – экстрактивность солода, %.
Масса экстрактивных веществ рисовой сечки :
, кг (3.68)
где Эрс – экстрактивность рисовой сечки, %.
Масса экстрактивных веществ кукурузной крупы :
, кг (3.69)
где Экк – экстрактивность кукурузной крупы, %.
Общая масса сухих веществ :
, (3.70)
Общая масса экстрактивных веществ :
, кг (3.71)
Масса сухих веществ оставшихся в дробине Мпэ:
, кг (3.72)
где М – общая масса зернопродуктов, кг;
Пэ – потери экстракта в дробине, %.
Масса экстрактивных веществ, оставшихся в дробине:
, кг (3.73)
3.3.2 Определение количества промежуточных продуктов
Горячее сусло
Масса горячего сусла Мгс:
, кг (3.74)
где е – массовая доля сухих веществ в начальном сусле, согласно рецептуре равна 11%.
Объем сусла Vс при 20 ºС:
, дал (3.75)
где d – относительная плотность сусла при 20 ºС согласно справочным данным равна 1,0496 кг/дм3;
10 – коэффициент перевода из л в дал.
Объем горячего сусла Vгс:
, дал (3.76)
где к – коэффициент объемного расширения при нагревании сусла до 100 ºС равен 1,04 согласно справочным данным.
С учетом этого коэффициента:
Холодное сусло
Объем холодного сусла Vхс:
, дал (3.77)
где Пох – потери сусла в хмелевой дробине на стадии осветления и охлаждения, %.
.
Молодое пиво
Объем холодного пива при сбраживании Vмп:
, дал (3.78)
где Пбр – потери при брожении, %.
.
Фильтрованное пиво
Объем фильтрованного пива Vфп:
, дал (3.79)
где Пдф – потери при дображивании и фильтровании, %.
.
Готовое пиво
Объем готового пива Vгот:
, дал (3.80)
где Проз – потери при розливе составляют 2,5 %.
.
Общие видимые потери по жидкой фазе
Общие видимые потери по жидкой фазе Пвид:
, дал (3.81)
.
Общие видимые потери :
, % (3.82)
.
3.3.3 Определение расхода хмеля
При расчете расхода хмеля исходят из норм горьких веществ хмеля на 1 дал горячего сусла, которые для пива данного типа составляют 1,25-1,30 г/дал.
Расход гранулированного хмеля Н:
, г/дал (3.83)
где Гх – норма горьких веществ хмеля, примем равной 1,25 г/дал горячего сусла;
αх – содержание α-горьких кислот в хмеле, примем равным 5%;
Wх – влажность хмеля, примем равной 12%;
Пх – потери горьких веществ хмеля в ходе технологического процесса, примем равными 11.41%.
.
Расход гранулированного хмеля Нгх:
, г/100 кг (3.84)
.
3.3.4 Определение расхода воды для затирания зернопродуктов
Для определения расхода воды на затирание должна быть задана концентрация первого сусла в зависимости от сорта пива. Расчет количества воды для затирания зернопродуктов производится по следующей формуле:
(3.85)
где В – количество воды, потребляемое для затирания 100 кг зернопродуктов, дм3;
Э – экстракт зернопродуктов, % к массе;
N – потери экстрактивных веществ в дробине, % к массе сырья;
С – концентрация первого сусла, % к массе;
1,05 – коэффициент, учитывающий испарение части воды при кипячении отварок.
Таблица 3.11 - Сводная таблица расчетов солода, воды и хмеля при производстве пива «Рецептура №3»
№ | Продукты | На 100 кг зернового сырья, кг | На 1 дал пива, кг |
1. | Солод ячменный светлый | 85 | 1,508 |
2. | Рисовая сечка | 9 | 0,160 |
3. | Кукурузная крупа | 6 | 0,106 |
4. | Хмель | 1,504 | 0,027 |
5. | Вода | 535,076 | 9,490 |
3.3.5 Определение количества отходов
Зерновая дробина
Масса зерновой дробины Мзд:
, кг (3.86)
где Мпэ - количество сухих веществ, оставшихся в дробине, кг;
Wзд – влажность дробины, примем равной 80%.
.
Хмелевая дробина
Масса влажной дробины Мвд, образующейся при производстве 1 дал пива:
, кг (3.87)
где Вхд – выход безводной хмелевой дробины, при влажности 80% примем равным 3,4%.
.
Отстой после дображивания
Установлено, что при выдержке пива данного типа получается 1,33 дм3 отстоя дрожжей.
Дрожжи избыточные
При брожении сусла получается 0,8 дм3 избыточных дрожжей влажностью 88% на 10 дал сбраживаемого сусла.
Количество избыточных дрожжей Мдр на 100 кг зернопродуктов:
(3.88)
.
Диоксид углерода
На 1 дал готового пива при главном брожении выделяется 150 г диоксида углерода, который может утилизироваться.
3.3.6 Исправимый брак
Исправимый брак составляет 2%.
В табл. 3.12 приведены данные, полученные при расчете на 100 кг зернового сырья.
Таблица 3.12 - Сводная таблица расчетов промежуточных продуктов и отходов при производстве пива «Рецептура №3»
№ | Продукты | Единица измерения | На 100 кг зернового сырья | На 1 дал пива |
1. | Горячее сусло | дал | 64,320 | 1,141 |
2. | Холодное сусло | дал | 60,589 | 1,075 |
3. | Молодое пиво | дал | 59,075 | 1,048 |
4. | Фильтрованное пиво | дал | 57,716 | 1,024 |
5. | Готовое пиво | дал | 56,273 | 1,000 |
6. | Диоксид углерода | кг | - | 0,150 |
7. | Хмелевая дробина | кг | 4,540 | 0,075 |
8. | Избыточные дрожжи | дм3 | 4,850 | 0,086 |
9. | Отстой в аппаратах для дображивания | дм3 | 1,330 | 0,024 |
3.3.7 Расчет тары и вспомогательных материалов
Пиво «Рецептура №3» разливают в кеги.
Количество оборотных алюминиевых бочек (кеги) вычисляют:
(3.89)
zоб – оборачиваемость бочек, 40 оборотов в год;
Gоб –годовой выпуск пива в бочках, дал;
Vоб – вместимость оборотной бочки, дал.
Необходимое количество кег с учетом 5% износа рассчитывается:
4. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА
4.1 Общие сведения о системах управления в пищевой промышленности
Характерным свойством систем управления, определяющим их как особый класс динамических систем, является использование текущей информации об управляемых и управляющих воздействиях при реализации обратных и компенсирующих связей, предназначенных для обеспечения оптимального качества управления по выбранному критерию. Критерием эффективности пищевых производств принято считать стандартное качество выпускаемых продуктов питания.
4.1.1 Обоснование применения АСУТП в пищевой промышленности
Развитие пищевой промышленности является одной из главных составляющих хозяйственной и производственной программ государства, существенно влияющих на благосостояние трудящихся, так как продукция пищевой промышленности характеризуется широким ассортиментом и массовостью спроса. Реализация этих программ требует системного подхода в целенаправленном изучении различных вопросов метрологии и сертификации, а также контроля и управления технологическими процессами с использованием современных технологий при производстве высококачественных и экологически безопасных продуктов питания.
Для пищевой промышленности характерны непрерывные, дискретные или непрерывно-дискретные производства. Системы их управления должны обеспечить требуемое протекание различных технологических процессов путем поддержания оптимальных режимов работы технологического оборудования, гарантирующих выпуск качественных полуфабрикатов или готовой продукции, что невозможно без использования современных разработок теории и практики автоматического управления, анализа технологических процессов, агрегатов и их комплексов как объектов управления, построения математических моделей и алгоритмов оптимального управления технологическими процессами, создания систем автоматического и автоматизированного управления с использованием вычислительной техники.