Проект цеха розлива пивоваренного завода

     Светлый и темный солода проходят солодополировочную машину (18), и поступают с помощью  шнекового транспортера (19) и нории (20)  в бункер полированного солода (21) , а далее в дробилку мокрого помола (33).

     Карамельный солод, рисовая сечка поступают на завод в мешках автотранспортом (22), взвешивается на платформенных весах (24). Мешки с помощью грузового лифта (23) поступают на хранение в склады. По мере надобности мешки из склада через платформенные весы загружают в бункера суточного запаса для  рисовой сечки (25) и карамельного солода (26). Карамельный солод через магнитную колонку (27), автоматические весы (28), поступает на  двухвальцовую дробилку (29) и с помощью шнекового транспортера (30) и нории (31) направляется в бункер  дробленого карамельного солода (32).

       Рисовая сечка из расходного бункера (25) также при необходимости поступает на дробление в двухвальцовую дробилку (29), пройдя автоматические весы (28) и далее идет в бункер дробленных специальных и несоложенных зернопродуктов (32), пройдя транспортер (30) и норию (31).

     Заторную  массу из дробилки мокрого помола (33) с помощью насоса, вмонтированного в нее, подают в заторный аппарат (39,40).

     Отварка для темного пива затирается в  рисоразварнике (35), а затем насосом (34) подается в заторный аппарат (39,40) для смешивания с основным затором.

     Готовый осахаренный затор при непрерывном  его перемешивании перекачивают из заторного аппарата (39,40) в фильтрационный аппарат (41) с помощью центробежного насоса (38). Процесс фильтрования затора состоит из двух стадий: фильтрование первого сусла, а затем выщелачивание вымываемого экстракта, удержанного дробиной. До начала фильтрования затора подситовое пространство фильтрационного аппарата (41) заполняют горячей водой из сборника (105). Вода поступает снизу, заполняет отводные трубы и пространство между дном и ситами.

     Затор оставляют в покое на 15-30 минут  для осаждения дробины. Первые порции сусла (мутное сусло) перекачивают обратно в фильтрационный аппарат (41) с помощью насоса (42) так, чтобы не нарушить фильтрующие слои дробины, образующиеся при отстаивании. Возврат сусла продолжают до тех пор, пока сусло не станет прозрачным.

     Прозрачное  сусло направляют в буферную емкость  сусла (44). В оставшейся дробине содержится много экстракта, который извлекают промыванием (выщелачиванием) горячей водой температурой 75-78°С из сборника (105). Выщелачивание ведут до снижения экстрактивности промывных вод до массовой доли 0,1-0,5%. Промывные воды собирают в сборник (45), где подогревают до температуры 80°С во избежание закисания и по мере надобности насосом (46) направляют в дробилку мокрого помола (33). По окончании промывания дробины ее удаляют из фильтрационного аппарата (41) и собирают  в бункер  для дробины (43).

     Кипячение сусла с хмелем осуществляется в  сусловарочной установке           «Merlin». Система "Merlin" состоит из сусловарочного аппарата (56) и обычного вирпула (49). Вирпул играет роль промежуточной емкости, через которую идет циркуляция сусла. Сусло в него подается стандартно, тангенциальным способом, а также дополнительно - через центральную верхнюю часть. Хмелепродукты подаются в системе "Merlin" не в сусловарочный аппарат, а в вирпул.

     Обычно  система "Merlin" монтируется таким  образом, что сусло возвращается в вирпул самотеком, а не перекачивается насосом, как обычно. Белковые хлопья попадают в вирпул целыми, их не разбивает на более мелкие части насос. Поэтому даже маленькой тангенциальной скорости (1-1,5 метра в секунду) хватает для того, чтобы из крупных хлопьев начал образовываться четко выраженный белковый конус.

     В сусловарочном аппарате (56) роль нагревателя выполняет теплообменное устройство в виде конуса, разделенного по высоте на два независимых сектора. Каждая из двух паровых рубашек может включаться и работать автономно. За время разогрева и кипячения сусло шесть раз насосом (51) прокачивается по разогретому конусу. Регулируя температуру пара в паровых рубашках и подачу циркуляционного насоса (51), можно целенаправленно изменять тепловую нагрузку на сусло и степень испаряемости.

     Процесс кипячение сусла с помощью  системы "Merlin" можно разделить  на следующие фазы:

     -Нагревание. Сусло из вирпула (49) при помощи включенного насоса (51)  подается в котел (56), в котором включены на разогрев обе паровые рубашки конуса. Оно стекает по разогретой до 150°С конической поверхности и поступает в сборный желоб. После этого сусло двумя путями (тангенциально и через верхнюю часть котла) возвращается в вирпул (49). Двойная подача исключает неравномерный нагрев сусла в вирпуле.

     Сусло стекает по конусу тонкой пленкой, толщину  которой можно регулировать, изменяя подачу насоса. Уже через 4-5 минут пространство над конусом заполняется паром, так как испарение начинается уже на стадии нагрева. Вторичный пар выбрасывается в атмосферу. Тогда же вносится первая порция хмелепродуктов. Для этого сусло из вирпула насосом (51)  тангенциально подают в устройство для задачи хмеля (52), в результате чего происходит интенсивное перемешивание сусла с хмелем. Охмеленное сусло возвращают в вирпул (49). Белок начинает коагулироваться уже на этой стадии. Это позволяет значительно сократить последующую фазу осветления сусла.

     Избыточное  давление греющего пара составляет 1,3 - 1,7 бара. В таких условиях температура не может превышать 150°С, тепловая нагрузка на сусло является небольшой. Это становится возможным потому, что тонкая пленка стремительно стекающего сусла очень быстро разогревается и даже вскипает, не успевая пригореть. Фаза нагрева длится около 20-30 минут, 5-6 циркуляций в час. 
           -Кипячение. После разогрева сусла верхняя паровая рубашка конуса выключается. Давление греющего пара составляет 0,85-1,1 бара. Сусло в вирпул (49) подается уже только традиционным путем, тангенциально. Интенсивность циркуляции сокращается (3-4 циркуляций в час). Насос работает на меньшую подачу, толщина пленки стекающего по конусу сусла уменьшается. Тепловая нагрузка становится еще меньше, а степень выпаривания остается высокой. Сусло непрерывно движется, что исключает его пригорание. Во время кипячения вносится вторая порция хмелепродуктов.

     На  этой стадии происходит конденсация  вторичного пара в конденсаторе (57), для чего в него насосом (59) подается вода из энергонакопителя (58). Вода нагревается с 78°С до 96°С. Продолжительность фазы кипячения составляет 35 минут.

     -Технологическая пауза. Во время технологической паузы сусло находится в вирпуле (49). Выключаются насос (51)  и паровые рубашки, сусло не циркулирует. На этой стадии завершается образование белкового конуса. Температура сусла составляет около 96°С. Пауза длится от 15 до 25 минут.

     - "Stripping" (англ. "удаление", "зачистка"). Роль последней фазы очень существенна. "Stripping" позволяет добавочно повысить качество сусла. Во время нее включаются обе паровых рубашки конуса, и по его поверхности снова начинает прокачиваться сусло. Это позволяет удалить добавочно образовавшийся во время технологической паузы DMS. Благодаря тонкости слоя стекающего по конусу сусла, DMS удаляется легко и быстро. После этого сусло поступает в двухсекционный пластинчатый теплообменник (62), где оно охлаждается сначала водой от 92-95°С до 25-30°С, а затем пропиленгликолем до температуры брожения 12-14°С и поступает в бродильное отделение. Поток сусла регулируется в зависимости от охлаждения сусла. Фаза длится 55 мин.

     В конце этой стадии осуществляется размывание в вирпуле белкового конуса. Белковый осадок  насосом (53) перекачивается в сборник белкового отстоя  (54). Белковый отстой в дальнейшем подается в фильтрчан (41) и утилизируется вместе с дробиной.

     Охлажденное сусло  в зависимости от сорта поступает в ЦКБА (64) с помощью насоса (63). В ток охлажденного сусла вводят семенные дрожжи или дрожжи ЧК из танков засевных дрожжей (68) или из пропагаторов (67). Содержание дрожжей 20-25 млн кл./см³ сусла, при их расходе 0,6-0,8 дм³ на 1 гл сусла.

     Разведение  ЧК дрожжей осуществляют в установке, состоящей из стерилизатора (65) и двух пропагаторов (67). Стерилизатор (65) наполняют горячим суслом из гидроциклонного аппарата (49) с помощью насоса (63). Сусло кипятят в стерилизаторе 1 час, охлаждают до 15°С, пропуская пропиленгликоль через змеевики стерилизатора (65) и под давлением стерильного воздуха подают в предварительно простерилизованный паром пропагатор (67), туда же задают чистую культуру дрожжей из колбы Карлсберга, полученную в лабораторных условиях. Размножение чистой культуры дрожжей проводят при массовой доли экстракта сусла не менее 7 %. Температуру поддерживают 15°С, аэрацию и одновременно перемешивание ведут в течении 10 минут через каждые 10 минут стерильным сжатым воздухом с помощью аэратора (66). Интенсивность аэрации 1,0 – 1,2 м³/ч, давление воздуха в линии 1,5 бар, давление в пропагаторе 0,3 – 0,5 бар.                                                                              

     После достижения в пропагаторе (67) концентрации дрожжевых клеток 120 – 130 млн/см³ начинают охлаждение до  температуры брожения. Продолжительность накопления чистой культуры дрожжей в отделении чистой культуры около 5 суток.  

     Разброженная  чистая культура дрожжей  задается в ток сусла, поступающего на брожение в ЦКБА (64).

     Главное брожение считают законченным, когда в сусле в течение суток сбраживается не более 0,15-0,2 % экстракта.

     По  окончании главного брожения молодого пива осадок дрожжей собирают и направляют на хранение с помощью сжатого  воздуха в танки для сбора засевных (68) и избыточных (69) или товарных (70) дрожжей. Дрожжи хранят под слоем молодого пива при температуре 0-2°С.

     Заполнение  аппарата идет в несколько приемов. Сначала его объем заполняют на 2-3 %, после чего в аппарат направляют расчетное количество дрожжей из танков для сбора засевных дрожжей (68) или из пропагатора (67). Затем аппарат доводят до рабочего объема. На 2 сутки ведения брожения для светлых сортов пива температура  внутри аппарата повышается до 14°С, в этих условиях сусло выдерживают 3 суток. На 5-6 сутки процесс главного брожения заканчивается, и коническую часть аппарата (64) охлаждают до 2°С. При этой температуре дрожжи начинают оседать. В цилиндрической части аппарата (64) в течение следующих 3 суток поддерживают следующую температуру:

• в верхней части-(+13)-(+14)°С;
• в нижней части-(+10)-(+13)°С.

     Затем включают подачу гликоля во все пояса  рубашек на цилиндрической части  ЦКБА (64), температура среды снижается до 2°С. На 5-7 сутки производят съем дрожжей, которые перекачиваются в танки для сбора засевных (68) и избыточных, товарных (69,70) дрожжей.

     После начала активного дображивания и  полного вытеснения воздуха аппарат (64) шпунтуют. При шпунтовании к ЦКБА присоединяют шпунт-аппарат, отрегулированный на давление 0,03–0,06 МПа.

     Длительность  созревания пива составляет 5-7 суток.

     Готовое пиво с помощью плунжерного насоса (72) подаётся на сепаратор (73), который перед началом работы заполняют водой, затем пускают путем разгона на воде. При достижении необходимой частоты вращения в него подают пиво с температурой 1 – 2°С. В сепараторе пиво нагревается на 1 – 2°С, поэтому перед фильтрацией его подают в переохладитель (74).

     Осветленное пиво  поступает в буферную емкость  нефильтрованного пива (75), а затем с помощью насоса (76) подают в диатомитовый свечной фильтр (81). Суспензию диатомита готовят в дозаторе (77) разводя ее пивом или водой (15 – 20 г/дм³), которая вначале создаёт в фильтре фильтрационный слой, а затем в ходе фильтрации подаётся в ток пива. Суспензию ПВПП готовят в дозаторе (79), затем задают в ток пива с помощью насоса (80). Фильтруют пиво 12 ч и более в зависимости от степени осветления пива на сепараторе, затем фильтрующий слой диатомита удаляют и заменяют новым, смывая диатомит струей воды в канализацию. Для удаления остатков диатомита в фильтре (81) сбрасывается давление, свечи продуваются сжатым воздухом, после смесь воздуха, диатомита, ПВПП продавливаются водой до емкости отработанного диатомита. Дозаторы (77,79) также промывают холодной водой для удаления остатков диатомита. Нормальная часовая производительность 60 – 120 дал на 1м²  фильтрующей поверхности, а при тонкой (тщательной) фильтрации – 40-60 дал.

     После основной фильтрации пиво подается в свечной трап-фильтр (82) с размерами пор свечей до 5 мкм, происходит окончательное осветление и стабилизация пива. Затем пиво направляется в буферную емкость фильтрованного пива (83), откуда поступает в фарфас (85).

       Использование данной системы  фильтрации позволяет добиться  высокой степени осветления, значительно  возрастает коллоидная и биологическая  стойкость пива.

     Фильтрованное пиво поступает в сборник фильтрованного пива (85), который служит одновременно и мерником. В нем пиво выдерживают от 3 до 8 часов при температуре не более 1°С. Далее пиво с помощью насоса (86) поступает на пастеризацию в пастеризатор (87).