Привет студент

Введение…………...……………………………………………………………

...10

1 Технико-экономическое обоснование цеха по производству медово-фруктового вина на основе яблок и крыжовника……………………………..

...12

1.1 Потребительский рынок алкогольной продукции в Республике Башкортостан……………………………………………………………………

...12

1.2 Экономико-географическая характеристика района строительства…….

...12

1.3 Источники поступления сырья…………………………………………….

...12

1.4 Расчет потребности населения в вине……………………………………..

...13

1.5 Теплоснабжение предприятия……………………………………………...

...13

2 Технологическая часть………………………………………………………..

...14

2.1 Классификация медовых вин и основные требования…………………...

...14

2.2  Сырье для производства фруктово-медового вина………………………

...14

2.2.1 Яблоки……………………………………………………………………..

...14

2.2.1.1 Химический состав яблок………………………………………………

...14

2.2.2 Крыжовник………………………………………………………………...

...16

2.2.3 Мед…………………………………………………………………………

...17

2.2.3.1 Состав мёда……………………………………………………………...

...18

2.2.4 Дрожжи…………………………………………………………………….

...18

2.2.5 Вода………………………………………………………………………..

...21

2.2.5.1 Вода для виноделия……………………………………………………..

...23

2.2.5.2 Способы улучшения состава воды…………………………………….

...24

2.2.5.3 Способы умягчения воды……………………………………………....

...25

2.2.5.4 Способы обеззараживания воды…………………………………….....

...26

2.2.5.5 Требования к воде после водоподготовки………………………….....

...27

2.2.6 Бентонит…………………………………………………………………...

...27

2.2.7 Сернистая кислота………………………………………………………...

...29

2.3 Технология производства фруктово-медового купажного полусладкого вина………………………………………………………………………………

...29

2.3.1 Обработка и хранение меда………………………………………………

...30

2.3.1.1 Очистка меда………………………………………………………….....

...30

2.3.1.2 Хранение мёда…………………………………………………………..

...30

2.3.1.3 Растаривание меда……………………………………………………...

...31

2.3.1.4 Растворение меда……………………………………………………….

...31

2.3.2 Переработка сырья………………………………………………………..

...31

2.3.2.1 Приемка яблок и крыжовника…………………………………………

...31

2.3.2.2 Выгрузка сырья…………………………………………………………

...31

Лист

7

Лист

8

Лист

9

Введение

Мед, как алкогольный напиток, известен еще с глубокой дpевности. В Дpевней Руси мед был самым pаспpостpаненным алкогольным напитком. Он заменял собою виногpадное вино, для наpода в то вpемя совеpшенно недоступное. К XV веку под медом подpазумевается очень кpепкий и пьянящий напиток, инфоpмация о котоpом часто встpечалась в памятниках письменности. На Руси медовое виноделие пpоцветало до XVIII века.

Мед, как алкогольный напиток, был ваpеным и ставленным. Ваpеный мед был более низкого качества, более дешевый, часто употpеблялся на массовых пpаздниках.

Ставленный мед пpедставлял собою пpодукт естественного бpожения пчелиного меда с соком ягод (напpимеp, малины). Такой напиток выдеpживался в бочках по нескольку лет, иногда 10 лет и более. В некотоpых хpониках упоминаются княжеские пиpшества, где подавали мед 35-летней выдеpжки.

Редкая русская народная сказка не  оканчивается  присловьем: “И я там был, мед-пиво пил, по усам текло, а в рот не попало!” Что же это за мед такой, который пили да нахваливали наши предки. Появился этот напиток на славянской земле в незапамятные времена. Уже в древних русских литературных источниках мед упоминается как напиток, широко известный и почитаемый народом. Мед известен человеку с древнейших времен. Не было на земле народа, который не знал бы о существовании этого бесценного природного продукта. Кстати, у нас в Тольятти в основе почти всей своей продукции мед используется Винзаводом “Тольяттинский”. Но об этом позже, а сейчас немного истории… /18/

Лаврентьевская летопись рассказывает о грандиозном пире, устроенном в 996 году в честь Ольги князем Владимиром. Князь приказал сварить для мира 300 бочек меда. Кстати, отмечается, что варили мед специальные медовары. Мед был обязательным напитком праздничной трапезы тогдашней знати. Кстати, слово “медовуха” появилось только при советской власти и в нормативном русском языке его не существует.

Наиболее крупным производителем “питий”, в том числе и меда, долгое время оставался Троице-Сергиевый монастырь (возле Холмогор). Вот как описывает подвалы этого монастыря один из посетивших его иностранцев: “В несколько рядов были расставлены бочки огромных размеров, неизмеримой величины, высотою более двух метров, конусообразной формы, с расширенным основанием. Каждая бочка содержала до 7 т. жидкости. И таких подвалов было много... Все бочки стояли доверху наполненные пивом, медом, вином, квасом и фруктовыми соками. Они словно вросли в землю своей многотонной тяжестью, неподвижные, огромные, сделанные из старинного дуба, окованные железными обручами. Мастерство монастырских медоваров, квасоваров и кулинаров было настолько высоко, что царь Алексей Михайлович неоднократно посылал к ним на выучку своих поваров. /9/

Лист

10

 Мед оставался самым любимым напитком русских вплоть до конца XVII века. (В эпоху Петра I меды уходят на второй план, а их место занимают заморские вина и водки.) В значительной мере это связано с тем, что суровый климат страны не позволял активно развивать виноградарство и как следствие - виноделие. Однако, безусловно, немаловажную роль играло и отменное качество самих медов, огромное их разнообразие.

Всем нам известно выражение, а многие уже и провели “медовый месяц”. Молодожены всех стран и континентов обязательно проводят его вместе, после дня бракосочетания. И мало кому известно, откуда есть пошло это словосочетание.

Обратимся к обычаю Древней Руси, проливающему свет на происхождение названия “медовый месяц”.

Мед был частью культовых и обрядовых церемоний. Так, в дни сочельников - Рождественского и Богоявленского - православным христианам предписывается употреблять в пищу сочиво, а на поминальных трапезах - кутью и коливо. При брачной церемонии молодые получали в подарок бочонок меда в 5-10 кг, который полагалось съесть за месяц. В древности существовал обычай, в соответствии с которым для вступающих в брак специально варилась слабоалкогольная медовуха. Молодые пили ее не только на свадебном пиру, но и 30 дней после него. Никаких других более крепких напитков пить не дозволялось. Отсюда и пошло выражение “медовый месяц”. Мало того что это вкусно, но и очень полезно. Жаль, что очень долгое время о медовом вине, или медовухе, как сейчас называют этот напиток, никто не вспоминал. /16/

Посредством соединения старинных рецептов приготовления и современных технологий достигнуты высокие потребительские свойства вина. Вино “Медовое” - это душистый хмельной слабоалкогольный напиток со вкусом меда, ароматом трав и пряностей, получаемый из родниковой воды, натурального меда, патоки, пряностей, трав в результате брожения. Приготовлено с использованием цветочного, липового и гречишного меда. По своим вкусовым и ароматическим свойствам этот напиток не имеет себе равных. Цветочный нектар придает напитку полный и гармоничный вкус, приятный аромат, наделяет напиток лечебными свойствами, содержит богатый комплекс минералов, витаминов и микроэлементов. В настоящий момент выпускается два сорта медового вина: полусладкое, содержание меда не менее 250 г/литр, и крепкое, содержание меда не менее 300 г/литр.

Пpиготовление медового вина основано на том же пpинципе, что и пpиготовление виногpадного, ягодного, плодового или ягодно-плодового вина. Сущность пpоцесса пpиготовления — бpожение, пpи котоpом сахаpистая составляющая меда пpеобpазуется в спиpт. Но из-за химического состава меда, медовое виноделие имеет некотоpые особенности. /11/

Лист

11

1 Технико-экономическое обоснование цеха по производству медово-фруктового вина на основе яблок и крыжовника

 1.1 Потребительский рынок алкогольной продукции в Республике Башкортостан

В Республике Башкортостан крупными производителями алкогольной продукции является «Башспирт», Стерлитамакский пивобезалкогольный завод «Шихан», Мелеузовский пивобезалкогольный завод «Нугуш», Бирский ликероводочный комбинат. От этих производителей на рынок поступают крепкие алкогольные напитки: водки, ликеры, бальзамы, а также пиво разных сортов.

Основным поставщиком вин в РБ являются зарубежные производители (Молдова, Грузия). Качество вин не высокое. Потребительский рынок нуждается в качественной и недорогой продукции.

1.2 Экономико-географическая характеристика района строительства

Анализируя ситуацию на рынке алкогольной продукции РБ, приходим к выводу, что основными поставщиками являются зарубежные производители, качество алкогольной продукции невысокое, а также отсутствуют местные производители. Таким образом, будет целесообразно строительство предприятия в РБ.

Данный дипломный проект предусматривает строительство завода по производству медово-фруктовых вин из яблок и крыжовника производительностью 1000 дал/сутки, на территории пивобезалкогольного завода. Показатели качества готового вина должны соответствовать ГОСТ Р 51283 – 99. Показатели и нормы качества медово-фруктового вина представлены в листе 1.

Строительство предприятия предполагается в г. Мелеузе, на базе пивобезалкогольного завода ООО «Нугуш».

Внедрение проекта позволяет решить следующие задачи:

- обеспечить потребности населения республики в высококачественном медово-фруктовом вине из местных источников сырья;

- стимулировать развитие аграрного сектора путем обеспечения заказов на выращивание плодовоовощных культур;

- создание новых рабочих мест.

1.3 Источники поступления сырья

Республика Башкортостан – зона высокой обеспеченности сырьем.

Яблоки и крыжовник поступает на предприятие автотранспортом с местных питомников. Мед привозится также автотранспортом с местных пасик. Дрожжи – с предприятия, производящего данную продукцию.

Лист

12

1.4 Расчет потребности населения в вине

Для этого необходимо знать численность населения РБ, где планируются поставки и реализация продукции (4050989 человек), процент потребления и частота приобретения вина, а также контингент потребителей продукции других регионов, поставщиков и местных производителей.

Для простоты расчетов поступим следующим образом. Взрослое население в возрасте от 21 года до 70 лет составляет 83 %, что составит 4050989 * 0,83 = 3362321 человек.

Потребление алкоголя на душу населения (32 литра/год). Находим объем потребляемого вина: 3362321 * 32 = 107594268 л/год. Переводим в сутки: 107594268/365 = 294779 л/сутки, что в далах составляет 29478 дал/сутки.

Примем, что 28478 дал/сутки потребляют вина других производителей, тогда суточная производительность равна 29478 – 28478 = 1000 дал/сутки.

1.5 Теплоснабжение предприятия

Теплоснабжение производства обеспечивается котельной и компрессорной, которые расположены на территории предприятия. Температурный режим в цехах винодельческого завода должен составлять 18 – 22 ⁰С. В производстве также используются температуры:

- отделение охлаждения сырья – 30 – 40 ⁰С;

- отделение нагревания вина – 60 – 70 ⁰С;

- отделение брожения – 20 – 25 ⁰С.

Лист

13

2 Технологическая часть

2.1 Классификация медовых вин и основные требования

Медовые вина в зависимости от способа производства, объемной доли этилового спирта и массовой концентрации сахаров подразделяют на группы, которые показаны в таблице 2.1. /19/

Таблица 2.1 – Требования к медовым винам

2.2  Сырье для производства фруктово-медового вина

2.2.1 Яблоки

Яблоки культурные являются основным сырьем для производства плодово-ягодных вин. Это объясняется широким распространением яблони, благоприятными для виноделия химико-технологическими свойствами. Для приготовления вина лучше использовать осенне-зимние сорта. Хорошие вина получаются из старых русских сортов (Антоновки, Анисов, Коричного и др.).

Коричное новое – сорт осенне-зимнего срока созревания, выведен во ВНИИ садоводства им. И. В. Мичурина скрещиванием сортов Коричное полосатое и Уэлси. Плоды среднего размера, правильной плоско-округлой формы, зеленовато-желтые, с красными неясными полосками по размытому фону на большей части плода. Мякоть желтоватая, сочная, кисловато-сладкого десертного вкуса. /12/

2.2.1.1 Химический состав яблок

В состав сока яблок входят такие важные в технологическом отношении вещества, как моно- и полисахариды, органические кислоты.

Лист

14

Моносахариды являются основным компонентом сухих веществ яблок. Они почти полностью состоят из гексоз – глюкозы и фруктозы, а так же сахароза. Их количественное соотношение меняется в зависимости от сорта, но обычно фруктоза преобладает (50 – 60 % общего количества сахара). В целом содержание сахаров составляет 6 -11 %.

Полисахариды, имеющие в яблоках, состоят из крахмала, целлюлозы, гемицеллюлозы и пектинов. Крахмал является составной частью незрелых плодов и при их созревании большей частью расщепляются. При переработке яблок крахмал переходит в сок, что осложняет его осветление.

Целлюлоза и гемицеллюлоза являются постоянной нерастворимой составной частью клеточных стенок плодовой мякоти, косточек, семечек и кожуры.

Технологически важными полисахаридами являются пектиновые вещества, которые представлены в клеточном соке растворимым пектином, в межклеточных перегородках – нерастворимым пектинов. По мере созревания и хранения плоды становятся более мягкими вследствие превращения нерастворимого пектина, находящегося в клеточных стенках, в растворимый пектин. Содержание пектиновых веществ 0,2 – 2 %.

Органические кислоты определяют вкус плодов. В яблочных соках преобладает яблочная кислота, содержание которой составляет свыше 90 % общего количества кислот. Помимо нее в яблоках присутствуют и другие кислоты – молочная, янтарная, лимонная.

Титруемая кислотность колеблется от 0,2 – 20 г/л, общая обычно больше на 1,5 -  2, 0 г/л.

К полифенолам яблок относятся фенольные кислоты и флавоноиды – катехины, флавонолы. Значительное место в балансе полифенолов занимает хлорогеновая кислота – 20 – 25 %. При брожении и приготовлении вина без использования SO₂ содержание  флавоноидов резко снижается и составляет 30 – 40 % - для катехинов и 25 - 30 % - для флаволонов.

Применение SO₂ позволяет сохранить примерно в 2 – 3 раза больше флавоноидов, чем без его применения.

Азотсодержащие вещества в яблоках представлены прежде всего аминокислотами и пептидами, в меньшей степени белками, аминами. Содержание общего азота сравнительно невелико – 150 – 200 мг/л. Белки в яблочных винах помутнений не образуют. Основную долю аминокислот как до, так и после брожения составляют аспарагиновая и глютаминовая кислоты, серин, аланин. Общее содержание аминокислот в соке до брожения составляет 200 – 400 мг/л, после брожения – 5 -50 мг/л.

Помимо перечисленных основных компонентов в яблочных соках присутствуют высшие спирты, альдегиды, ферменты, витамины, минеральные вещества. /1/

Лист

15

Таблица 2.2 – Химический состав яблок

2.2.2 Крыжовник

В нашей стране крыжовник был введен в культуру много веков тому назад. Имеются сведения, что его выращивали в монастырских садах в XI в. В XV в. при царе Иване III крыжовник возделывали в московских садах.

Наибольшее распространение он получил в XIX в., когда в Англии было выведено большое количество крупноплодных сортов. Тогда же крупноплодные сорта крыжовника западноевропейской селекции были завезены в Россию и постепенно стали заменять малопродуктивные местные сорта.

После проникновения в 1900 г. в нашу страну из Ирландии такого опасного заболевания крыжовника, как мучнистая роса (сферотека), площади под этой культурой резко сократились. Когда в 1914 г. было найдено средство борьбы с этим заболеванием, а затем выведены сферотекоустойчивые сорта, культура крыжовника вновь стала возрождаться.

Крыжовник - многолетний кустарник семейства крыжовниковых. Ягоды крупные, зеленые или красноватые, имеют округлую или продолговатую форму, покрыты щетинками.

Мичурин называл крыжовник «северным виноградом». В ягодах содержатся витамины: С (до 60 мг%), группы В, провитамин А, до 15% Сахаров, минеральные вещества и микроэлементы (калий, йод, натрий, кальций, железо, марганец, кобальт, цинк, много фосфора и меди), органические кислоты (яблочная и лимонная), много фолиевой кислоты, дубильные вещества, флавоноиды.

В сортах ягод темной окраски есть витамин Р и большое количество пектиновых веществ, способствующих выведению из организма человека солей тяжелых металлов.

Спелые ягоды крыжовника содержат 1,8-3,8 мг %  серотонина, оказывающего противоопухолевое действие. Аскорбиновой кислоты в зрелом крыжовнике в 2 раза больше, чем в недозревшем. В листьях крыжовника содержатся дубильные и красящие вещества.

Крыжовник - очень ценная ягода, которую собирают как незрелой (для компотов) - уже в июне, так и спелой. Едят крыжовник сладких сортов в свежем виде. Из него готовят варенье, джем, желе, мармелад, компоты, кисели, маринады, вина, наливки, соусы. /2/

Лист

16

 Таблица 2.3 – Химический состав ягод крыжовника

2.2.3 Мед

Мёд пчелиный — продукт питания, представляющий собой частично переваренный в зобе медоносной пчелы (Apis mellifera) нектар. Мёд содержит 13-20 % воды, 75-80 % углеводов (глюкоза, фруктоза, сахароза), витамины В1, В2, В6, Е, К, С, провитамин А-каротин, фолиевая кислота. Особый вкус и аромат мёда, наряду с его полезностью, заставляет многих людей предпочитать именно мёд всем другим подсластителям.

Липовый мед собирается повсеместно и считается среди населения одним из лучших. Благодаря исключительно приятному вкусу ценится высоко. Острый вкус характерен для среднерусских медов и, в частности, для уфимского «липца». Липовый дальневосточный мед очень нежный и ароматный. Свежее откачанный на медогонке, этот мед очень душист, обычно прозрачен, слабо-желтого или зеленоватого цвета. Уфимский (башкирский) липовый мед, так называемый липец,— бесцветный, при кристаллизации становится белым, с золотистым оттенком и крупнозернистой массой. Амурский (дальневосточный) липовый мед мутновато-желтоватого цвета. Все образцы липового меда обладают превосходным специфическим ароматом и замечательным вкусом, несмотря на ощущение слабой горечи, которая, однако, быстро исчезает. Кристаллизуется мед в твердую белую массу, имеет крупнозернистую садку. В липовом меде обнаружены кристаллы щавелевокислого кальция. Считают, что содержание этих кристаллов характерно только для липового меда. Их обнаружение может служить дополнительным признаком установления сорта липового меда. Липовый мед пчелы вырабатывают из нектара цветков липы, который обладает высокими медоносными качествами. Липовый мед имеет ценные питательные и лечебные свойства. Его антибактериальное действие проявляется относительно грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов, а также относительно инфузорий, амеб и трихомонад. Он содержит летучие, нелетучие и мало летучие противомикробные вещества, обладает отхаркивающим, противовоспалительным и. легким слабительным действием. С успехом применяется при заболеваниях дыхательных путей (ангина, насморк, ларингит, бронхит, бронхиальная астма), как средство, укрепляющее сердце, при воспалении желудочно-кишечного тракта, при болезнях почек и желчного пузыря. Обладает хорошим местным действием при гнойных ранах и ожогах. Иногда липовый мед имеет светло-желтую или зеленовато-серую окраску, что происходит от попадания падевого меда. (Падь на липе бывает часто.)

Лист

17

В народной медицине липовый мед широко применяется при простуде, главным образом как потогонное средство. /9/

2.2.3.1 Состав мёда

Пищевая ценность на 100 г продукта

Энергетическая ценность 304 ккал 1272 кДж

Вода                 17.10 г

Белки                 0.3 г

Жиры                0 г

Углеводы           82.4 г

— дисахариды  82.12 г

Рибофлавин (B2)                   0.038 мг

Ниацин (B3)                           0.121 мг

Пантотеновая кислота (B5)  0.068 мг

Пиридоксин (B6)                  0.024 мг

Фолацин (B9)                         2 мкг

Аскорбиновая кислота (вит. С)0.5 мг

Кальций  6 мг

Железо    0.42 мг

Магний    2 мг

Фосфор   4 мг

Калий      52 мг

Натрий    4 мг

Цинк        0.22 мг

Основным компонентом мёда являются углеводы, растворённые в небольшом количестве воды.

Типичный анализ мёда

Фруктоза:        38.0%

Глюкоза:          31.0%

Сахароза:         1.0%

Вода:                17.0%

Другие сахара: 9.0% (Мальтоза, Мелизитоза и т.д.)

Зола:                 0.17%

Прочее:            3.38% /16/

2.2.4 Дрожжи

Качество вина зависит не только от исходного сырья и технологии его приготовления, но и в значительной мере определяется дрожжевой флорой, при помощи которой осуществляются бродильные процессы. Известно, что наибольшее воздействие на аромат и вкус вина оказывают биохимические процессы, связанные с жизнедеятельностью дрожжей. Яблочный сок, в отличие от виноградного, имеет свои особенности. Он обеднен азотистыми соединениями, являющимися одним из основных питательных субстратов для дрожжей.

Лист

18

Кроме того, яблочный сок в значительной степени обсеменен дикой микрофлорой. Исследованиями Чаленко Д.К. показано, что в преобладающем количестве в плодово-ягодном соке находятся дикие дрожжи Schiizosacchoromices acidodevoratus, являющиеся энергичными возбудителями спиртового брожения и способные вызвать значительное снижение кислотности в соках за счет потребления яблочной кислоты, что крайне нежелательно для яблочных вин, характеризующихся низкой кислотностью. Поэтому использование специальных чистых культур дрожжей при сбраживании яблочного сока является необходимым.

Длительное время в плодово-ягодном виноделии республики для сбраживания яблочного сока использовались общепринятые в виноделии расы дрожжей Апорт 199 и Сидровая 101. Эти расы дрожжей не дают ожидаемого эффекта, так как не приспособлены нашему климату. Поэтому целесообразными были поиски активных местных рас дрожжей, отвечающих требованиям плодово-ягодного виноделия и приспособленных к местным природно-климатическим условиям.

В настоящее время брожение яблочного сока проводится периодическим способом. Дрожжевая разводка задается обычно в количестве 3 % от объема сбраживаемого сусла. Оптимальной температурой брожения считается 18- 25 ° С. С целью получения качественных натуральных вин стремятся создать условия для медленного брожения, так как вина, сброженные слишком бурно, вследствие высокой температуры, получаются вялыми, без специфического аромата.

С целью подбора рас дрожжей из коллекции дрожжей Института микробиологии и вирусологии АН РК были отобраны 5 штаммов дрожжей Saccharomyces cerevisia: Яблочная 2(2), №9, №10, №11, Апорт 199. Расы дрожжей выделены с поверхности плодов и ягод при изучении дрожжевой флоры плодово-ягодных насаждений РБ.

Для сравнения сбраживающей способности чистых культур дрожжей исследовалась общепринятая в виноделии раса дрожжей Сидровая 101.

Исследования проводились в лабораторных условиях по общепринятым заводским методам. Дрожжевая разводка готовилась в равных условиях на пастеризованном яблочном соке. Для брожения вносили активную разводку дрожжей в количестве 2%. Сбраживали яблочный сок, содержащий сахара 124 г/дм,  титруемой кислотности 6,6 г/дм , SO2 ев/об.-16,6/29,4 мг/дм3.

Брожение осуществляли в колбах под гидравлическим затвором при температуре 22 - 25° С. Брожение на всех штаммах дрожжей протекало равномерно. Продолжительность сбраживания яблочного сока составила от 7 до 9 суток. Характеристика полученных виноматериалов представлена в таблице 3.

Установлено, что расы Яблочная 2 (2) и Апорт 199 обладают более высокой спиртообразующей способностью и имеют лучшую органолептическую характеристику.

Осадок яблочного виноматериала , сброженного на ЧКД Яблочная 2(2) имеет зернистую структуру, остальные расы - пылевидную.

Характеристика яблочного сока, сброженного на разных расах дрожжей приведена в таблице  2.4.

Лист

19

Таблица 2.4 - Характеристика яблочного сока, сброженного на разных расах дрожжей

Как видно из таблицы 1, наиболее полное и быстрое сбраживание обеспечили расы дрожжей Яблочная 2 (2) и Апорт 199, также раса Яблочная 2 (2) характеризуется высоким содержанием средних эфиров, что положительно сказывается во вкусе и аромате вина.

Результаты дегустации показали, что яблочные виноматериалы, сброженные на расах Яблочные 2 (2) и Апорт 199 более полные, гармоничные во вкус и аромате

На основании проведенных исследований для производства качественных плодовых вин в условиях сырьевой зоны Башкортостана рекомендуется раса: Яблочная 2 (2), обеспечивающая умеренное брожение и быстрое осветление молодых виноматериалов. /14/

Лист

20

2.2.5 Вода

Вода в качестве основного или вспомогательного сырья используется в подавляющем большинстве технологических процессов получения пищевых продуктов. Практически все пищевые производства связаны с потреблением воды из конкретного источника. Основные возникающие при этом проблемы связаны с тем, что исходная вода не имеет необходимого качества и требует дополнительной очистки. В ряде производств, связанных с изготовлением бутилированной воды, воды для детского питания, воды для пива и ликероводочной продукции, как правило, требуется специальная подготовка воды, связанная не только с её очисткой, но и с введением (дозированием) отдельных микро- и макроэлементов. Дополнительной сложностью при решении данного вопроса является то, что одинаковых источников воды практически не бывает, поэтому система водоподготовки в каждом конкретном случае должна создаваться с учетом местных условий.

Для производства соков, безалкогольных напитков, пива, ликероводочных изделий требуется подготовка воды согласно жестким специфическим требованиям, основные позиции которых изложены в соответствующих нормативных документах. Для ряда пищевых производств, например, хлебобулочных изделий, молока и молочных продуктов достаточно, чтобы вода удовлетворяла требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

Вода является уникальным пищевым продуктом. Усвояемость организмом человека различных необходимых веществ из жидкой среды на порядок и более превосходит их усвояемость из твердой пищи. В значительной степени это касается набора микро- и макроэлементов, содержащихся в природной воде.

Основной природный химический состав воды связан с растворенными в ней минеральными компонентами: макро- и микроэлементами. Первые - ионы кальция, магния, натрия, калия, хлориды, сульфаты, бикарбонаты в зависимости от преобладания тех или иных веществ, определяют гидрохимический класс вод. Однако, вкусовые особенности воды могут быть обусловлены и присутствием в ней микроэлементов, например, железа, марганца, цинка, меди. Органолептические свойства и особенно вкус воды имеют важное физиологическое значение для поддержания водно-солевого баланса организма человека и в значительной степени определяют процесс её подготовки в пищевом производстве.

Вкусовые качества воды обусловлены в первую очередь содержанием и соотношением катионов кальция и магния, бикарбонат-ионов, а также концентрацией и соотношением сульфатов, хлоридов и карбонатов. Эти макроэлементы воды в первую очередь определяют физиологическую полноценность воды для организма. Органолептические свойства воды влияют на секреторную деятельность желудка, а изменение вкусовых ощущений воды оказывает действие на чувствительность ахроматического зрения и частоту сердечных сокращений. Так, содержание солей жесткости в питьевой воде в пределах 1 – 4 мг-экв/л не только улучшает её вкусовые качества, но и способствует протеканию нормальных обменных процессов в организме. /2/

Лист

21

С питьевой водой человек получает (согласно норм) 1–2 г минеральных солей в сутки, а в связи с тем, что в отличие от многих пищевых продуктов ионы в воде находятся в гидратированном состоянии, их усвояемость организмом увеличивается на порядок.

Особое значение для организма человека имеют ионы кальция , как основной структурный компонент в формировании опорных тканей. Недостаток в организме кальция ведет к остеопорозу, а недостаток его в водном обмене ведет к отекам. В то же время повышенное содержание кальция в воде (100 – 500 мг/л) способствует камнеобразованию в почках и мочевом пузыре. Наличие в необходимых количествах ионов кальция питьевой воде влияет как на возбудительный, так и на тормозной процессы в коре больших полушарий головного мозга, стимулирует кроветворение и секреции слюнных и поджелудочной желез, поддерживает высокий уровень обмена веществ и усиливает защитные реакции организма. Снижение уровня ионов кальция в крови вызывает учащение сердечного ритма и повышение кровяного давления.

Вторыми по значимости для организма человека являются ионы магния [32-34]. Они активно участвует в обменных реакциях, в построении ряда ферментных систем, необходимы для осуществления гексокиназной реакции, т.е. для фосфорилирования глюкозы и использования ее клетками организма. Ионы магния активирует в коре больших полушарий мозга процесс торможения, косвенно, через ионы натрия и калия, стимулируют активность аденозинтрифосфорной кислоты в мозговой ткани, чем усиливают гликолиз и процесс дыхания в тканях мозга, способствуют улучшению общего самочувствия, оказывают антиспастическое и сосудорасширяющее действие, повышает устойчивость слизистых оболочек и кожных покровов к проникновению бактерий и токсичных веществ. В то же время, избыток ионов магния ведет к нарушению обмена веществ и приостановке роста.

Немаловажное значение в водном обмене организма человека имеют ионы натрия и калия как антагонисты. Так, ведение ионов калия способствует выведению ионов натрия. Недостаток ионов калия способствует задержке воды в организме и развитию отеков, а недостаток ионов натрия ведет к дегидратации организма.

Среди анионов особое значение для организма человека имеют хлорид-ионы [32-34]. Они поддерживают осмотическое давление плазмы крови, лимфы, клеточного содержимого спинномозговой жидкости, регулируют водный баланс организма, участвуют в образовании соляной кислоты желудочного сока и поддерживают кислотно-желудочное равновесие. Повышенное содержание хлоридов отрицательно влияет на функции системы пищеварения.

При повышенном содержании сульфатов в воде нарушается функция системы пищеварения и она имеет неприятный привкус.

Огромное значение для организма человека имеет присутствие в питьевой воде микроэлементов, особенно фторидов и йода. Неслучайно в нормативный документ САН ПиН 2.1.4.116-02 "Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды, расфасованной в ёмкости" включено обязательное содержание этих элементов при розливе воды по первой и высшей категории качества. /8/

Лист

22

 Практический интерес к фторированию питьевой воды обусловлен, в первую очередь, физиологической ролью этого элемента. Кроме известного антикариесного воздействия фтора отмечается его свойство являться биокатализатором процессов минерализации, что используется в лечебных целях при остеопорозе, рахите и других заболеваниях, а также способность фтора стимулировать иммунореактивность и кроветворение в организме человека. На основе натурных наблюдений показано, что природные воды с повышенным содержанием фтора в сочетании с кальцием положительно влияют на устойчивость организма к радиационному поражению. Фтор даже способен снижать концентрацию стронция в костной ткани примерно на 40% и этот процесс не сопровождается обеднением скелета людей кальцием.

К настоящему времени отечественными и зарубежными исследователями установлены оптимальные параметры макроминерального состава питьевой воды, которые в значительной степени совпадают с требованиями САН ПиН 2.1.4.116-02

Наличие серьёзных ограничений по макро- и микроэлементному составу питьевых вод и жидких пищевых продуктов накладывает высокую ответственность как на сами пищевые производства, так и на производителей используемого оборудования.

Установки подготовки воды для пищевых производств должны иметь соответствующие сертификаты и санитарно-эпидемиологические разрешающих применение выбранной аппаратуры и материалов в этих целях.

Несмотря на высокую сложность осуществления крупномасштабных проектов с многостадийной очисткой и введением добавок, проведением процессов ионного обмена или обратного осмоса, современные методы компьютерного моделирования процессов водоподготовки позволяют отказаться от создания пилотных моделей и, как следствие, значительно улучшает финансово-временные показатели проектирования и монтажа линий водоподготовки и их адаптацию под конкретные условия.

Необходимо отметить, что окончательный выбор схемы водоподготовки осуществляется производителем продукции при непосредственном участии фирмы, которая занимается проектированием, поставкой, монтажом и пуском в эксплуатацию оборудования водоподготовки. /11/

2.2.5.1 Вода для виноделия

 Перед использованием воду фильтруют и при необходимости хло­рируют, избегая при этом получения избытка хлора. Перед хлориро­ванием из воды должны быть удалены органические вещества, так как могут образоваться вредные хлорорганические соединения. Воду можно обеззараживать микрофильтрованием, хлорированием, озо­нированием или обработкой перекисью водорода. Для снижения жесткости применяют несколько способов: кипя­чение, подкисление, известкование, обработку ионитами.

При наличии в воде карбоната натрия и бикарбоната магния  кипячение воды неэффективно, так как Na₂CO₃ при этом полностью оседает в растворе и образуется MgCO₃  удаляется не полностью.

Лист

23

Содержащийся в воде карбонат натрия можно осадить хлористым кальцием:

Na₂CO₃ + СаС1 = СаСО₃ + 2NaCl

Соли магния придают вину неприятный, горький вкус и для их осаждения применяют известкование, добавляя СаCl_2.  /1/

2.2.5.2 Способы улучшения состава воды

 Если вода не удовлетворяет технологическим требованиям для про­изводства вина, то в зависимости от ее состава применяют следующие способы водоподготовки: термичес­кий, ионообменный, обратноосмотический, электродиализный.

Отстаивание и коагуляция. Если вода содержит суспендированные неорганические и органические вещества, то перед последующей об­работкой ее отстаивают в течение 6-12 ч. Под действием силы  тяжести,  взвешенные частицы осаждаются.

Осветление воды проводится в отстойниках периодического и не­прерывного действия. В тех случаях, когда примеси, например гуминовые вещества, кремниевая кислота, ее соли и др., находятся в кол­лоидном состоянии, то при добавлении соответствующего химическо­го соединения происходят коагуляция коллоидных частиц и осаждение образующихся хлопьев. В качестве коагулянтов используют сульфаты алюминия,  сульфаты железа в сочетании с гашеной известью.

Таким образом, при коагуляции часть временной жесткости  переходит в постоянную жесткость. Гидрооксид алюми­ния при рН менее 4 имеет вид мелких хлопьев, выше 4 — крупных хлопьев.

Оптимальные условия рН 7,5-7,8, а при рН более 8 образу­ется уже не гидрооксид, а алюминат и осветление воды не происходит. Расход сульфата алюминия 20-200 г мл 1 т воды.

Использование в качестве коагулята сульфата железа ускоряет процесс осветления, особенно при рН 8,2-8,5. Дозу коагулянта опре­деляют в лаборатории, она колеблется oт  50 до 180 г на тонну воды. Оборудование для очистки воды этим способом включает реактор для растворения коагулянта, оборудованный мешалкой или систе­мой перфорированных труб для подачи сжатого воздуха, дозатор, смеситель и отстойник.

Раствор коагулята примерно 5%-ной концентрации после тща­тельного перемешивания в реакторе через дозатор подают в смеситель, смешивают с осветляемой водой, а затем к течение 6—8 ч выдержива­ют в отстойнике, где происходит коагуляция и осаждение взвесей.

Фильтрование воды. Для удаления взвешенных частиц воду филь­труют на песочных и угольно-песочных фильтрах. Керамические фильтры и фильтр-прессы используют в основном для биологи­ческой очистки.

Обезжелезивание воды. Соединения железа удаля­ют из воды аэрированием, коагулированнием, извест­кованием, катионированием. Наиболее эффективным способом является хлори­рование воды. /2/

Лист

24

 2.2.5.3 Способы умягчения воды

 Используют следующие способы водоподготовки:

1 Термический способ. Жесткую воду подвергают умягчению нагре­ванием. При температуре кипения происходит разложение гидрокарбонатов с образованием почти нерастворимых в холодной воде кар­бонатов и выделением диоксида углерода.

Наиболее полно реакция протекает при быстром удалении СО₂, что наблюдается при кипячении воды с применением перемешива­ния и продувания воздухом. Гидрокарбонат магния значительно медленнее и не полностью распадается с образованием карбоната магния, растворимость кото­рого повышается при охлаждении воды. Для удаления карбоната маг­ния рекомендуют горячее фильтрование.

Преимущество способа заключаются в том, что он прост в испол­нении и дешев, а к недостаткам можно отнести неполное устранение временной, главным образом магниевой, жесткости и, как след­ствие, повышение рН, а также точность дозирования извести, по­скольку избыток ее сильно повышает щелочность воды.

2 Электродиализный способ. Электролиз представляет собой пе­ренос ионов через ионитовые мембраны под действием приложен­ного к ним электрического поля. Ионитовые мембраны изготавли­вают из смеси измельченного ионита и связующего материала (по­лиэтилена, полистирола).

 Ионитовые мембраны из-за наличия в них ионогенных групп являються электрохимически активными и обладают ионной селек­тивностью. Ионогенные группы основного характера позволяют рас­сматривать мембрану как неподвижный поликатион, диффузный слой которого насыщен подвижными анионами.

Такая мембрана анионопроницаема. И наоборот, если группы кислотного характе­ра, то мембрана представляет собой полианион и является катио-нопроницаемой. В группы основного характера позволяют рас­сматривать мембрану как неподвижный поликатион, диффузный слой которого насыщен подвижными анионами. Такая мембрана анионопроницаема. И наоборот, если группы кислотного характе­ра, то мембрана представляет собой полианион и является катионопроницаемой.

3 Ионообменный способ. При этом способе для умягчения воды ис­пользуют высокоэффективные синтетические ионообменные смолы, которые представляют собой высокополимерные, нерастворимые в воде органические вещества — гранулы полимерной смолы размером 0,5—2 мм, обладающие способностью поглощать из раствора ионы растворенных веществ и отдавать в раствор эквивалентное количе­ство своих ионов. Они состоят из трехмерной пространственной сет­ки (матрицы), содержащей ионогенные группы. В воде активные груп­пы ионитов диссоциируют на неподвижные, связанные с матрицей ионы и подвижные противоионы.

Катиониты применяют в основном для умягчения волы и удаления других катионов, которые содержатся в небольших количествах, а анионитами удаляют из воды кислоты и кислотные остатки.

Лист

25

В бродильных производствах ис­пользуют следующие катиониты: КУ-1, КУ-2,  КУ-2-S, КУ-2-8чс.

Этот способ водоподгоговки позволяет снизить щелочность воды и обогатить ее ионами кальция.

Ионообменный способ целесообразно использовать при содержа­нии солей в воде до 1,5 г/дм³, а при концентрации 1,5-10 г/дм³  экономически оправдан  электродиализный способ. /2/

2.2.5.4 Способы обеззараживания воды

Технологическую воду для производства вина для удаления болезнетворных бактерий, содержащихся в ней  обеззараживают фильтрованием через керами­ческие обеспложивающие филь­тры, хлорированием, гораздо реже — озонированием, воздей­ствием ультрафиолетовых лучей, обработкой ионами серебра.

Фильтрование воды через кера­мические обеспложивающие филь­тры. Керамический фильтр представляет собой цилинд­рический сосуд со сферическим днищем и крышкой. Между кор­пусом и крышкой закреплена ре­шетка, в которой установлены фильтрующие патроны  из по­ристой керамики с размерами пор не более 1,57 мкм. Фильтрующие элементы ежедневно очищают об­ратным током воды при избыточ­ном давлении 0,03 MПa и через 2 недели проводят дезинфекцию ра­створом перманганата калия. Дезинфицируюший раствор выдер­живают в фильтре 10-12 ч.

Ультрафиолетовая обработка. В качестве источника ультрафиолетовых лучей используют ртутно-кварцевые лампы, которые устанавливают в аппаратах для облучения по пути движения воды. Различают аппараты с погруженным и непогруженным источниками излучения ультрафиолетовых лучей. Ионы серебра обладают бактерицидным действием. Серебро в ничтожных концентрациях обладает способностью уничтожать микроорганизмы. Для этого используют ионаторы с серебряными электродами.

  Обратноосмотический способ подготовки воды.

Если вода не отвечает техническим требованиям одновременно по жесткости, содержанию солей, органических веществ и прозрачности, целесообразно для ее очистки использовать установку обратного осмоса. При работе этих установок используется явление осмоса, т.е. самопроизвольный переход растворителя через полупроницаемую мембрану из области с меньшей концентрацией в более концентрированный раствор. В связи с тем, что осмотическое давление для реальных растворов достигает больших величин, для осуществления этого процесса необходимо создать большое давление (3,4-13,7 МПа). Мембраны обратного осмоса имеют поры диаметром 10^-3 – 3*10^-3 мкм.

Суть способа заключается в том, что исходная вода нагнетается в межмембранный канал обратноосмотического аппарата под давлением, превышающим осмотическое. При этом одна часть потока, освобожденного из растворенных компонентов, проходит через мембрану и отводится в коллектор пермеата  (фильтрата), а другая часть, обогащенная растворенными компонентами, сбрасывается по коллектору концентрата (конверата).

Лист

26

 Обратноосмотическим способом удаляется от 50 до 99 % растворенных в воде веществ, жесткость воды снижается в 10-12 раз. /1/

2.2.5.5 Требования к воде после водоподготовки

Вода, предназначенная для виноделия, должна соответствовать следующим требованиям (показатели в ммоль/дм³, не более): жест­кость общая 1-2; щелочность 0,25-0,75, кальций 1-2, магний - следы; (показатели в мг/дм³, не более): сухой остаток 500, железо и марганец по 0,1, алюминий 0,5, хлориды 100-150, сульфаты 100 - 150, нитраты 10, и цинк 5, кремний 2, медь 0,5; окисляемость не более 2 мг О₂/дм³ ,  рН 6-6,5. В воде не должно содержаться нитритов, а сероводорода и аммиака может содержаться ничтожно малое коли­чество, точно не устанавливаемое принятыми методами анализа. Общее микробное число не должно превышать 20 микроорганиз­мов в 1 см³ для воды, предназначенной для вина. /1/

2.2.6 Бентонит

Осветленное вино еще не является стабильным. В нем осталось достаточно органических соединений, которые при определенных условиях могут вступать в реакцию и приводить к негативным изменениям. К таким органическим соединениям относятся, например, протеины.

Они находятся в вине в растворенном виде, и обнаружить их можно только под микроскопом. Чтобы их удалить, вино следует оклеить (осветлить).

Целью этой процедуры является переведение ферментов и других полимеров в твердое состояние, так чтобы они оседали на дно бочки и их легко можно было удалить.

Самым распространенным способом осветления вина является применение бентонита. Его взмучивают в воде и добавляют в вино. В результате протеины флокулируют (образуют хлопья) и оседают на дно сосуда. Без осветления с помощью бентонита протеины коагулируют позднее, когда вино уже разлито в бутылки и подвергается воздействию более высокой температуры (например, на полке в магазине). Раньше для осветления вина часто использовали рыбий клей (отсюда профессиональный термин «оклейка»). Использование рыбьего клея относится к разрешенным способам обработки, на вкусе вина рыбий клей отражается также мало, как и бентонит.

  Бентонит - природный глинистый минерал, имеющий свойство разбухать при гидратации (в 14-16 раз). При ограничении пространства для свободного разбухания в присутствии воды образуется плотный гель, который препятствует дальнейшему проникновению влаги. Это свойство, а также нетоксичность и химическая стойкость делает его незаменимым в производстве, строительстве и многих других сферах деятельности.

    Бентониты являются важным видом минерального сырья, имеющим широкое применение во многих ведущих отраслях промышленности с начала настоящего столетия.

Лист

27

  Бентопорошок изготавливается из бентоглины Саригюхского месторождения, который соответствует ГОСТу 2579-83 и образует с водой высококоллоидальную суспензию. Общими свойствами бентонитовых глин являются способность лёгкого обмена катионов диффузионного слоя, дисперсность, хорошая адсорбционная способность, набухаемость, связующая способность и т.д.

Таблица 2.5 - Химический состав бентонитовых глин

Для осветления вин, соков и подобных материалов, получаемых из винограда, плодов и ягод, используют природный бентонит, имеющий соотношение двуокиси кремния к окисям щелочноземельных металлов в пределах от 8,5:1 до 15:1, который вносят в обрабатываемый продукт и выдерживают до полного осветления. Наилучшие результаты могут быть получены при использовании активированных природных бентонитов.

При этом активированный бентонит представляет собой продукт термического воздействия на природный бентонит Таманского полуострова температуры 600-1000^oC и последующего кислотного воздействия при температуре 105-110^oC и нейтрализацией.

Для активации природного бентонита его измельченный порошок в количестве 1 кг нагревают до температуры 900^oC и по достижении этой температуры нагревание прекращают. После естественного охлаждения порошка до температуры 110^oC его обрабатывают 21 л 2%-ной азотной кислоты до приобретения продуктом сметанообразной консистенции. После дальнейшего естественного охлаждения суспензии до комнатной температуры ее нейтрализуют 2%-ным раствором карбоната натрия до значения pH 7,0. После расслаивания суспензии отделяют и отбрасывают жидкую фракцию, а к осадку бентонита приливают воду в количестве 5 л и получают 20%-ную суспензию активированного бентонита. Полученную суспензию после охлаждения используют для осветления сока. Предварительно проводят пробную обработку и устанавливают требуемое на данную партию сока количество 20 %-ной суспензии. После этого суспензию вносят в сок при перемешивании, выдерживают 12 – 24 ч и декантируют. Для осветления яблочного сока расходуется 0,4 – 0,5 г/л сока. /16/

Лист

28

2.2.7 Сернистая кислота

Для того, чтобы предотвратить окислительные процессы в сусле, которые могут ухудшать качество вина, и предохранять сусло от преждевременного забраживания, его подвергают сульфитации. Для сульфитации применяют сернистый ангедрит (SO₂), который в растворе образует слабую сернистую кислоту (H₂SO₃) – непрочное соединение.

Однако в сусле сернистая кислота может находиться в соединении с некоторыми компонентами, т.е. в связанной форме.

С практической точки зрения большее значение имеет свободная форма, поскольку она обладает более сильным антисептическим действием, чем связанная. Однако в больших дозах свободная сернистая кислота вредна для организма, поэтому содержание ее в вине регламентировано законом – оно не должно превышать 20 мг/л, а связанной 200 мг/л. Уже в дозах, не превышающих 10 мг/л, она тормозит развитие винных дрожжей. Кроме того она хорошо предохраняет сусло от развития в нем молочнокислых и уксуснокислых бактерий и дикой микрофлоры. В связи с этим сульфитация широко применяется в виноделии на различных стадиях производственного процесса.

Лучше всего активное действие SO₂ как консерванта проявляется при подкислении среды, так как при этом снижается pH, а следовательно, увеличивается количество недиссоциированной формы. При сульфитации происходит быстрое связывание сернистой кислоты с различными компонентами сусла.

Введение сернистой кислоты при отстаивании сусла способствует его осветлению, так как оно ускоряет коагуляцию коллоидов; оседая, они увлекают с собой взвешенные в сусле обрывки тканей, слизистые вещества и оставшиеся микроорганизмы.

Сернистая кислота является хорошим антиокислителем. Это свойство ее используется в виноделии для защиты сусла от окисления. Антиокислительная способность сернистой кислоты проявляется, с одной стороны, в самоокислении ее в серную за счет растворенного в сусле кислорода, с другой – в ингибирующем воздействии на окислительные ферменты сусла. Обладая восстановительными свойствами, сернистая кислота способствует снижению окислительно-восстановительного потенциала в сусле и  винах. /12/

2.3 Технология производства фруктово-медового купажного полусладкого вина

Технологический процесс производства фруктово-медового вина состоит из следующих операций: обработка и хранение меда, растаривание меда, приемка яблок и крыжовника, мойка сырья, инспекция, взвешивание, дробление, сульфитация мезги, извлечение сока из яблок и крыжовника, фильтрование, купажирование яблочного сока и сока из крыжовника, разведение чистой культуры дрожжей, брожение, снятие с осадка, отдых вина, доведение молодого вина до кондиции, стабилизация, фильтрация и розлив.

Лист

29

2.3.1 Обработка и хранение меда

 2.3.1.1 Очистка меда

Мёд, откачанный на медогонке, всегда бывает засорен кусочками сотов. В него могут попадать пчелы и другие насекомые, иногда открытый пчелиный расплод, а также зола из дымаря, песчинки, растительные волокна с потолочных подушек и т. п.

Предварительная очистка меда от крупных примесей достигается фильтрованием (процеживанием) его через ситечко или частое решето. Ситечко подвешивают на кран медогонки во время выкачки меда, а если этого не было сделано, мед процеживают через решето перед сливанием в бочки.

Окончательная и более совершенная обработка меда достигается отстаиванием в специальных баках — медоотстойниках. На любительских пасеках мёд отстаивается непосредственно в таре (флягах), после чего примеси, поднявшиеся наверх, снимаются ложкой.

Медоотстойные баки делают из алюминия или луженого железа, а также из липовой, буковой и вербовой клепки емкостью на 400 или 800 кг меда, высотой 69 см. В более высоких баках мед отстаивается медленно. Для спуска меда в медоотстойниках устраивают кран на высоте 5 см от дна; можно сделать и другой кран на 20 см ниже верхней кромки бака. Нижним краном пользуются для спуска отстоявшегося меда, а через верхний кран спускают наиболее жидкий мед (отстой). Тяжелые тела (например, песчинки) опускаются на самое дно бака и при сливании в мед не попадают.

При температуре +18…+20°C мед отстаивается в течение трех дней. При более низкой температуре отстаивание меда значительно затягивается: при температуре +15 °C до 13½ суток, при +10 °C — до 15 суток. В жаркую погоду, например, при +25 °C, для отстаивания меда достаточно 36 часов, а при температуре +30 °C и выше этот процесс заканчивается в течение одной ночи.

На складах торговых организаций засахарившийся мед, подлежащий очистке, предварительно расплавляют, а затем фильтруют. При этом нужно иметь в виду, что при перегревании мед утрачивает значительную часть своих ценных свойств и теряет присущий ему аромат и вкус. При вторичной кристаллизации (после перетопки) мед дает более крупнозернистую садку.

Опыт работы отечественных медоразливных баз показал, что даже кратковременное нагревание меда до 70 °C неизбежно ведет к ухудшению его качества (во избежание разрушения фермента мед можно плавить при температуре до 60 °C). /17/

2.3.1.2 Хранение мёда

Хранить мед необходимо в закрытой посуде, в сухом проветриваемом помещении. Лучшая температура для хранения меда от +5 °C до +10 °C. В хранилищах мёда не должно быть ничего, издающего резкий запах (керосин, дёготь, лук, мята и т. п.).

Лист

30

2.3.1.3 Растаривание меда

Мед поступает на завод в алюминиевых  молочных флягах автотранспортом. Прежде чем открыть фляги, необходимо их стерилизовать, чтобы обеззаразить от посторонней микрофлоры, которая попала в процессе транспортировке. Для этого фляги помещают в ванные емкости и обрабатывают хлорным раствором, а потом смывают водой.

2.3.1.4 Растворение меда

Так как мед, доставленный на завод, находится в густом виде, его необходимо растворить. После растаривания мед сливают в промежуточные емкости, откуда будет браться определенное количество меда для растворения. Растворение производится купажом яблочного сусла и сусла крыжовника. Растворенный мед направляется в бродильный аппарат.

2.3.2 Переработка сырья

2.3.2.1 Приемка яблок и крыжовника

Сырье, поступающее на переработку, должно находиться в стадии технической зрелости. Яблоки доставляют на предприятие бестарным способом – навалом, а так же в контейнерах. Крыжовник транспортируют в ящиках, позволяющих сохранять его качество.

2.3.2.2 Выгрузка сырья

Плоды выгружаются из транспортной тары с помочью автомобилеразгрузчиков на специально оборудованных разгрузочных площадках. Разгрузочные площадки должны иметь достаточные размеры для маневрирования и подачи транспорта к бункерам. Площадки оборудуются навесами для защиты плодов от солнечных лучей в процессе их кратковременного хранения. Сырье выгружают в приемные бункера сухого типа. /12/

2.3.2.3 Мойка, инспекция и взвешивание сырья

Поступившие на переработку яблоки и крыжовник подвергают тщательной мойке, в процессе которой удаляются механические примеси, а также загрязнения и микроорганизмы.

Инспекция сырья после мойки проводится обычно на роликовых транспортерах. При этом удаляют гнилые и поврежденные плоды, а также посторонние предметы (листья, ветки, трава).

Для учета перерабатываемого сырья применяют взвешивание его после инспекции на автоматических порционных весах. /12/

Лист

31

2.3.3 Измельчение сырья

Это одна из наиболее ответственных операций переработки. От степени измельчения во многом зависят такие показатели, как выход сока и содержание в нем взвесей. Измельчение в результате механического воздействия на плоды и ягоды приводит к разрушению протоплазменной оболочки клеток и облегчению извлечения сока. Выход будет большим при равномерном измельчении до рыхлой массы, состоящих из частиц определенных размеров. Такое дробление обеспечивает дренаж при последующем прессовании и лучшее отделение сока. Яблоки и крыжовник дробятся до размера частиц 2 – 5 мм.

После измельчения в мезгу для предохранения ее от окисления, а также подавления вредной микрофлоры вводят 150 мг/кг SO₂, т.е. сульфитируют мезгу. /11/

2.3.4 Извлечение сока

Извлечение сока из яблок и крыжовника после измельчения проводится прессование. Прессование проводится после предварительного отбора сока-самотека (58 %) на стекателе.

Завершающей стадией получения сока является прессование мезги. Прессование производят до фракции первого давления, где выделяется 27 % сока. После две фракции объединяются. Количество и соотношение сусла-самотека и сусла фракции первого давления определяют в лаборатории завода. /12/

2.3.5 Осветление готовых соков

Объединенные фракции сока необходимо профильтровать. Для сохранения поточности переработки, снижения потерь осветлять нужно с помощью специальных осветлителей. Здесь происходит грубая очистка от примесей.

2.3.6 Купажирование яблочного сока и сока крыжовника

После извлечения и подготовки двух видов сока их купажируют и разбавляют водой до требуемой кислотности.

Определенное количество этого купажа направляют на растворение меда, который направляется на брожение.

2.3.7 Приготовление дрожжевой разводки

Разводку дрожжей начинают готовить за 6 – 8 дней до применения ее в производстве. Для приготовления питательной среды сок разбавляют водой до кислотности 6 – 8 г/л и подсахаривают до 20 %. В полученное сусло вносят азотистое питание в виде  NHCl₄ (не более 0,5 г/л). Сок стерилизуют. /12/

Лист

32

Готовую питательную среду наливают в литровую колбу на 2/3 ее объема. Горлышко колбы закрывают ватной пробкой и кипятят в течение 1 часа в кипятильнике Коха или на водяной бане. При этом вода в бане должна находиться на уровне сока в колбе. Охлажденную до комнатной температуры стерильную питательную среду наливают в пробирку с чистой культурой дрожжей до половины ее объема, тщательно взбалтывают до тех пор, пока налет дрожжей не смоется с твердой среды, и быстро переливают содержимое пробирки обратно в колбу с питательной средой, соблюдая стерильность. При указанных условиях сок сбраживается на 2 – 3 сутки.

Для следующей генерации готовят питательную среду в сосуде на 8 – 10 л. Питательную среду наливают на 2/3 емкости, нагревают на медленном огне, хорошо перемешивая, и кипятят 10 – 15 мин. В охлажденную питательную среду задают забродившую разводку дрожжей из литровой колбы. С наступлением бурного брожения дрожжи готовы для приготовления производственной разводки. Тогда содержимое предыдущей генерации переносят в дрожжанку с питательной средой. Объем приготовляемой в дрожжанке разводки должен составлять 3 – 5 % объема подлежащего сбраживанию сока. Через 3 – 4 сут. Наступает бурное брожение и разводка готова для сбраживания производственных партий. В приготовленный к брожению сок разводку чистой культуры дрожжей следует задавать как можно быстрее, чтобы не началось самосбраживание, снижающее эффективность действия внесенных дрожжей.

Производственную разводку чистой культуры дрожжей для сбраживания новых партий сока рекомендуется готовить следующем образом: оставлять в дрожжанке не менее 20 % предыдущей производственной разводки и доливать ее питательной средой. Новую разводку можно использовать в производстве через сутки. /11/

2.3.8 Брожение

Винодел должен заботиться о том, чтобы в приготовленном сусле возможно скорее началось спиртовое брожение и прекратились все остальные брожения и, чтобы спиртовое брожение происходило правильнее. Но иногда, несмотря на то, что сусло приготовлено правильно и в него внесены дрожжи, брожение все же не начинается.

Это происходит от того, что: 1) либо для жизни дрожжевых клеток недостаточно тепла и 2) либо от недостатка пищи для дрожжей.

Первое условие — правильная температура брожения. Дрожжевые грибки плохо себя чувствуют и плохо размножаются, если в помещении чрезмерно тепло, и тогда легче развиваться не только дрожжевым, но и вредным грибкам и др. организмам. Практикой виноделия выяснено, что чем меньше в сусле разных вредителей, тем выше, но не свыше 25° можно поднимать температуру сусла и помещения — не опасаясь поддержать этим деятельность вредителей. Понижение температуры ниже 16° также замедляет работу дрожжевых клеток.

Поэтому лучше, если температура помещения и сусла держится все время около 18—20°, и это будет наиболее благоприятно для спиртового брожения.

Лист

33

 При этом температура помещения, где происходит брожение, должна быть ровной, одинаковой и днем и ночью, без резких и частых колебаний, которые каждый раз задерживают брожение и замедляют работу дрожжевых клеток.

Если вино готовится в холодную погоду или из фруктов сильно охладившихся, или если вода для разбавления сока была взята холодная, то сусло может получиться очень холодным, и брожение в нем поэтому не начинается. В таком случае нужно согреть сусло. Для этого отбирают часть сусла, подогревают его, но не до кипячения, горячим вливают в посуду с суслом и сейчас же все хорошо перемешивают, чтобы сусло равномерно согрелось. Наилучшей температурой сусла являются те же 16—20°, что и для помещения. Вообще, соответствующая вышеуказанным нормам температура как помещения, так и сусла является главным условием возникновения и правильности брожения.

Второе условие — наличие пищи для дрожжевых грибков — обычно всегда имеется налицо в первое время даже в сусле, сильно разбавленном водой.

Но для правильности брожения и доведения его до самого конца все же всегда следует при приготовлении сусла не забывать прибавлять к нему нашатыря (на каждый кг или литр сусла прибавляют 0,2—0,4 г нашатыря), являющегося пищей для дрожжей.

Когда брожение в сусле возникло, что происходит обычно через 6—12 часов, то это заметно по тому, как жидкость сильно пенится, мутится, через бродильный шпунт булькают с каждым днем все сильнее и быстрее пузырьки выделяющегося углекислого газа. Тогда винодел может быть спокойным. Значит, брожение началось и за ним остается только присматривать.

В дрожжевой танк задается купажный сок яблок и крыжовника, растворенный мед и чистая культура дрожжей.

Брожение производится периодическим способом. Дрожжевая разводка задается в количестве 3 % объема сбраживаемого сока.

Оптимальная температура брожения 20⁰С. Продолжительность брожение составляет 7 – 9 суток.

Сбраживание производится насухо, с содержанием сахара 0,3 г/дм³ и спирта 10 – 12 об. %. /18/

2.3.9 Переливка

Снятие виноматериала с дрожжевого осадка осуществляется насосом. Так же происходит удаление из него диоксида углерода и насыщение воздухом.

До переливки в молодом виноматериале протекают физико-химические и биохимические процессы, следствием которых являются образование твердой фазы и выпадение осадков. Для того, чтобы получился достаточно осветленный виноматериал, переливка должна проводиться только после оседания частиц и уплотнения их на дне емкости. Осадки неоднородны, они образуют несколько слоев: на дне оседает плотный слой крупных частиц, а над ним находится более легкая муть. Дрожжевые осадки имеют рыхлую структуру и собирают мелкие частицы взвесей в основном за счет адгезии. Спирт, образовавшийся при брожении, понижает растворимость виннокислых солей, которые выпадают, давая кристаллические осадки винного камня, которые имеют большую плотность.

Лист

34

 Под влиянием спирта коагулируют и выпадают в осадок часть белков, пектиновых веществ. В результате образуются аморфные, легкосжимаемые осадки.

Время переливки устанавливают по состоянию виноматериала. В сухих виноматериалах должен отсутствовать сахар. /12/

2.3.10 Отдых

После снятия с осадка виноматериал оставляют на 10 дней для отдыха. Здесь вино продолжается формироваться. В нем проходят окислительно-восстановительные процессы, в результате которых образуются нерастворимые вещества. Фенольные соединения взаимодействуют с белками, трансформируются молекулы пектина, образуются фосфаты железа. Для осветления от различных примесей вносят бентонит (0,43 г/л).

2.3.11 Фильтрование

Во время отдыха вносили бентонит и перед доведением до кондиции его и другие примеси необходимо удалить из виноматериала. Для этого нужно провести фильтрование.

2.3.12 Доведение до кондиции

Так как сусло сбродилось насухо (С = 0,3 г/дм³), а необходимо получить вино полусладкое (С = 3 – 8 г/дм³), то виноматериал нужно скупажировать с медом, чтобы получить необходимое количество сахара. При этом полностью сформируется букет вина,  вкус и аромат, характерный для полусладкого фруктово–медового вина.

2.3.13 Обработка виноматериала

После добавления в виноматериал разбавленный мед снова возобновились окислительно-восстановительные процессы, начали свою жизнедеятельность посторонние микроорганизмы. Для этого необходимо обработать виноматериал с помощью добавления в него бентонита (0,43 г/л) и SO₂ (100 мг/л). /12/

Для предупреждения забраживания виноматериала применяют сульфитацию. Применение сульфитации для предупреждения забраживания основано на способности сернистого ангедрида угнетать жизнедеятельность микроорганизмов, в том числе дрожжей. 

Для удаления коллоидной мути, для осветления применяют бентонит.

2.3.14 Фильтрование виноматериала

Для удаления всех коагулируемых веществ, осевших дрожжей, фенольных соединений применяют тонкую фильтрацию с применением кизельгурового фильтра.

Лист

35

2.3.15 Выдержка вина

Выдержка вин – искусственный технологический процесс, в результате которого формируется вкус и букет, характерные для вина данного типа, выпадают в осадок нестойкие соединения, микроорганизмы, вино осветляется и становится стабильным к помутнениям.

При выдержке в вине проходят различные физические и биохимические процессы, характер и интенсивность которых изменяется на отдельных стадиях выдержки.

Основными физическими процессами при выдержке являются осаждение взвешенных частиц и испарение летучих компонентов вина.

Биохимическим процессам принадлежит ведущая роль в формировании качеств и типичных свойств вина при выдержке. Наибольшее значение имеют окислительно-восстановительные процессы, в результате которых развиваются букет и вкус вина.

При выдержке столовых вин, для которых недоступно наличие окислительных тонов во вкусе и букете, доступ кислорода воздуха к виноматериалу исключают. /12/

2.3.16 Фильтрование вина

Одним из основных требований к качеству готового вина является их стабильная прозрачность, сохраняющаяся продолжительное время. Для решения этой задачи вино фильтруют.

При правильном выборе фильтрующих материалов с учетом особенностей вина, количества и состава осадков, а также необходимой полноты осветления достигается хороший технологический эффект. От структуры фильтрующего слоя зависит качество и скорость фильтрования. В качестве фильтрующего материала используют специальные марки фильтр-картона.

2.3.17 Розлив вина

Это сложный технологический процесс, включаю­щий разнообразные операции: подготовку тары, розлив, уку­порку, оформление, бракераж и хранение готовой продукции.

Для предотвращения микробиологических помутнений столовых вин следует использовать бутылочную пастеризацию или горячий розлив. Применение горячего розлива предпочтительнее, так как низкое содержание кислорода в разливаемом вине, умеренные режимы нагревания, а также образование вакуума в укупоренной бутылке с остывшим вином в значительной степени способствует меньшему переокислению столовых вин в сравнении с бутылочной пастеризацией. /12/

Лист

36

2.4 Расчет продуктов для производства фруктово-медового вина

Необходимо приготовить 1000 дал яблочно-крыжовничного медового полусладкого вина с содержанием сахара 6 г на 100 мл, титруемых кислот 7 г на 1 л и крепостью 12 % об. Спирта.

2.4.1 Требуемый объем скупажированного вина (V_куп) с учетом потерь при  технологической обработке рассчитывается по формуле (дал) (2.1):

                                                                         (2.1)

где V_в – объем готового вина, дал;

      П₁ – потери при технологической обработке, %.

 = 1006,4 дал.

 2.4.2 Требуемое количество кислоты (К), содержащейся в сброженном соке, необходимой для получения вина с заданной титруемой кислотностью определяется по формуле (кг) (2.2):

                                                                            (2.2)

где V_куп – объем вина после купажа, дал;

       К_В – титруемая кислотность, г/л;

       100 – коэффициент пересчета процентов.

                                = 70,45 кг.

2.4.3 Количество сброженного сока (V_в/м), обеспечивающего требуемую кислотность вина определяется по формуле (дал) (2.3):

                                                                               (2.3)

где  К – требуемое количество кислот, кг;

       К_в/м – титруемая кислотность сброженного сока, г/л;

       100 – коэффициент пересчета процентов.

Лист

37

 = 704,5 дал.

2.4.4 Расход сахарозы (Д_сах), необходимой для подслащивания виноматериала до кондиции вина по сахаристости, определяется по формуле (кг) (2.4):

                                             (2.4)

где  V_куп – объем скупажированного виноматкриала, дал;

       С_в – содержание сахара в вине,  г/100 мл;

       V_в/м – объем виноматериала, дал;

       С_в/м – содержание сахара в виноматериале, г/100 мл;

       0,95 – коэффициент пересчета инвертного сахара в сахарозу;

       10 – коэффициент пересчета.

 = 553,56 кг.

2.4.5 Расход товарного меда (Д_тов) определяется по формуле (кг) (2.5):

                                                                         (2.5)

где   – расход сахарозы, кг;

       С – содержание сахарозы в товарном меде, %;

       100 – коэффициент пересчета процентов.

 = 674,09 кг.

2.4.6 Объем меда при растворении в виноматериале (V_меда) определяется с учетом того, что 1 кг меда при растворении занимает объем 0,43 л (дал) (2.6):

                                                                         (2.6)

где   – расход товарного меда, кг;

       0,43 – коэффициент пересчета;

       10 – коэффициент перевода литры в дал.

Лист

38

 = 29,25 дал.

2.4.7 Расход воды для снижения кислотности (В) определяется по формуле (дал) (2.7):

                                                                       (2.7)

где   – объем купажа, дал;

       V_меда – объем, который занимает товарный мед при растворении в виноматериале;

       V_в/м – количество сброженного сока, дал.

 = 272,64 дал.

2.4.8 Во время купажа виноматериала происходят потери, которые учитываются при определении общего расхода виноматериала (V¹_в/м) по формуле (дал) (2.8):

                                                                     (2.8)

где   – объем виноматериала, взятого на купаж, дал;

       П₂ – потери виноматериала при купаже, %;

       100 – коэффициент пересчета процентов.

 = 705,56 дал.

2.4.9 Расход яблочного виноматериала для приготовления 1000 дал купажного вина (V_яв) определяется по формуле, дал (2.9):

                                                                                 (2.9)

где   – объем виноматериала, взятого на купаж, дал.

 = 493,89 дал.

2.4.10 Расход виноматериала из крыжовника для приготовления 1000 дал  купажного вина (V_кв) определяется по формуле, дал (2.10):

Лист

39

                                                                            (2.10)

где   – объем виноматериала, взятого на купаж, дал.

 = 211,67 дал.

Необходимо рассчитать расход яблочного сока и сока из крыжовника, и меда для приготовления 493,89 дал (яблоко) и 211,67 дал (крыжовник) необработанного сброженного сока. В яблочном соке содержится сахара 8 г на 100 мл, в соке крыжовника 6,5 г га 100 мл, сбраживание ведут до 12 % об. Спирта, остаточное количество сахара в сброженном сусле 0,3 г на 100 мл, титруемая кислотность 7 г/л. Крепость сброженного сока с учетом снижения спиртуозности 12,3 % об. Потери на брожение 1 % на дрожжевые и клеевые осадки – 2 %.

2.4.11 Содержание сахара (по инверту) в сусле перед брожением (С_с), которое необходимо для получения за счет брожения 12 % об. спирта с учетом остаточного количества сахара в сброженном сусле 0,3 г на 100 мл рассчитывается по формуле (г на 100 мл) (2.11):

                                                                            (2.11)

где   – крепость сброженного сусла (спирт естественного наброда), % об.;

       С_ос   –  остаточное количество сахара в сусле г на 100 мл;

       0,589 – коэффициент выхода безводного спирта в л из 1 кг меда.

 = 13,49 г/100 мл.

2.4.12 Объем сброженного сусла (V_сб) с учетом коэффициента Е  рассчитывается по формуле (дал) (2.12):

                                          ,                                               (2.12)

где      – вычисленный коэффициент, зависящий от наброда спирта в сусле, Е = 0,9156;

       V_в/м – объем виноматериала, взятого на купаж, дал.

Лист

40

 = 452,21 дал;

 = 193,89 дал.

2.4.13 Объем сусла, направленного на брожение (V_с), с учетом потеть и отходов при брожении:

                                                                   (2.13)

где   – объем сброженного сусла, дал;

        П₁   –  потери при брожении, %;

        П₂   –  дрожжевые и клеевые осадки (отходы), %;

       100  –  коэффициент пересчета процентов.

 = 466,19 дал;

 = 199,88 дал.

2.4.14 Расход свежего сока (V_сок) определяется по формуле (дал) (2.14):

                                      ,                                                     (2.14)

где   – объем сусла, направленного на брожение, дал;

        Е   –  вычислительный коэффициент, зависящий от сахаристости сусла и сока и от сахарозы, содержащейся в товарном меде.

                                                                     (2.14.1)

где     – содержание сахарозы в товарном меде (82,12 %);

        С_с – сахаристость сусла, г/100 мл;

        С_сок – сахаристость сока, г/100 мл.

 = 0,958;

Лист

41

 = 0,947;

 = 446,61 дал;

= 189,28 дал.

2.4.15 Количество сахарозы на брожение (Д_сах), которое необходимо добавить к сахару, имеющемуся в соке, определяется по формуле (кг) (2.15):

                                                    (2.15)

где    – объем сусла, направленного на брожение, дал;

        С_с – сахаристость сусла, г/100 мл;

        С_сок – сахаристость сока, г/100 мл;

        V_сок – объем свежего сока, дал;

        10 – коэффициент пересчета в кг;

        0,95 – коэффициент пересчета инвертного сахара в сахарозу.

 = 258,02 кг;

 = 139,27 кг.

2. 4.16 Расход товарного меда (Д_тов) устанавливается по формуле (кг) (2.16):

                                                                         (2.16)

где   – расход сахарозы, кг;

       С – содержание сахарозы в товарном меде, %;

       100 – коэффициент пересчета процентов.

 = 314,19 кг;

     = 169,59 кг.

Лист

42

2.4.17 Объем меда при растворении в соке (V_меда) определяется с учетом того, что 1 кг меда при растворении занимает объем 0,43 л (дал):

                                                                         (2.17)

где   – расход товарного меда, кг;

       0,43 – коэффициент пересчета;

       10 – коэффициент перевода литры в дал.

 = 13,51 дал;

 = 7,29 дал.

2.4.18 Сахаристость (С_в/м) сброженного сока определяется по формуле (г/ 100 мл) (2.18):

                                                                            (2.18)

где   – объем сброженного сусла, дал;

       С_ос – остаточная сахаристость сброженного сусла, г/ 100 мл;

       V_в/м – объем виноматериала, дал.

 = 0,27 г/100 мл;

 = 0,27 г/100 мл.

Известно, что из 10 кг крыжовника получается 6 л сока, следовательно, необходимо 3154,6 кг крыжовника для приготовления 189,28 дал сока, а из 10 кг яблок получается 6 л сока, следовательно, необходимо 7443,5 кг яблок для приготовления 446,61 дал сока.

Масса мезги, полученная из 7443,5 кг яблок, рассчитывается с учетом коэффициента равного 0,94 % и будет равна 6996,89 кг, а масса мезги, полученная из 3154,6 кг крыжовника, будет равна 2965,3 кг.

Для осветления 1 дал сброженного сока необходимо 43 г бентонита, следовательно для 646,1 дал – 27782,3 г или 27,8 кг, а также для 705,56 дал купажа – 30339,08 г или 30,3 кг.

Лист

43

Для брожения сусла требуется 3 % чистой культуры дрожжей от объема сока, следовательно, для сбраживания 709,83 дал сока, требуется 21,3 дал дрожжей.

Для сульфитации мезги, виноматериала требуется 250 мг/дм³ SO₂, следовательно, из расчета на 1000 дал необходимо 2,5 кг SO₂. /12/

Таблица 2.6 – Нормы расхода сырья и продуктов

2.5 Описание машинно-аппаратурной схемы

Яблоки поступают в бункер-питатель 1, то куда шнековым транспортером 3.1 подаются в моечную машину 5, где моются от различных загрязнений. Мытые яблоки подаются на инспекционный транспортер 7, где работники очищают их от видимых загрязнений и посторонних предметов. Потом шнековым транспортером 3.2 яблоки поступают на барабанную дробилку 10, предварительно взвешивая их на весах 9.1. В дробилку подают диоксид серы насосом 18.1 из емкости 12.1. Полученную мезгу из яблок винтовым насосом 13.1 откачивают в шнековый стекатель 14, а потом и в шнековый пресс 16. Полученный яблочный сок насосом 18.3 направляют в промежуточный резервуар 19 с переносной мешалкой 21.1. После яблочный сок насосом 18.5 направляется в поточный осветлитель 22 для грубой очистки от примесей.

Крыжовник поступает в бункер-питатель 2, то куда шнековым транспортером 4.1 подается в моечную машину 6, где моется от различных загрязнений. Мытый крыжовник подается на инспекционный транспортер 8, где работники очищают их от видимых загрязнений и посторонних предметов. Потом шнековым транспортером 4.2 крыжовник поступает на дисковую дробилку 11, предварительно взвешивая его на весах 9.2. В дробилку подают диоксид серы насосом 18.2 из емкости 12.2. Полученную мезгу из крыжовника винтовым насосом 13.2 откачивают в шнековый стекатель 15, а потом и в шнековый пресс 17. Полученный сок из крыжовника насосом 18.4 направляют в промежуточный резервуар 20 с переносной мешалкой 21.2. После сок из крыжовника насосом 18.6 направляется в фильтр дисковый 23 для грубой очистки от примесей.

Лист

44

Отдельно готовятся дрожжи. Стерилизуется чистая культура дрожжей в стерилизаторе 24 и вакуум-насосом 27.1 подается в бродильный цилиндр 25, где происходит выращивание ЧКД. Полученные дрожжи вакуум-насосом 27.2 направляются в сборник дрожжей 26, где они хранятся до использования.

Бентонит с водой разводится в резервуаре 51 и насосом 18.10 откачивается на использование.

Вода, используемая для приготовления вина сначала очищается на песочном фильтре 28, потом насосом 18.11 направляется в фильтр 29 для тонкой очистки, далее насосом 18.12 в обратно - осмотическую установку 30 и насосом 18.13 уже очищенная вода подается в резервуар 32 для дальнейшего использования.

Полученный товарный мед сливается в резервуар 33, от куда винтовым насосом 13.3 мед подается в резервуар с рубашкой 34, где происходит растворение его купажным соком и при помощи разогрева. После, полученное медовое сусло, необходимо охладить в охладительной установке 33.1 , чтобы довести температуру медового сусла до температуры брожения.

 Два вида сока смешивают в резервуаре 31 с переносной мешалкой 21.3 и насосом 18.9 перекачиваются в бродильные резервуары 36.1 – 36.30, куда также подается разведенный мед и дрожжи.

Сброженный сок откачивается насосом 18.17 в резервуары 37.1 – 37.10, куда также вносится бентонит. Потом сброженный сок фильтруется на диатомическом фильтре 38.1 и насосом 18.19 подается в резервуар 39, где происходит доведение до кондиции по сахару и в резервуаре 40 происходит обработка виноматериала.

Полученный виноматериал фильтруется на диатомическом фильтре 38. Потом направляется насосом 18.23 в резервуары 41.1 – 41.15. После вино фильтруется на фильтр-прессе 42 и насосом 18.25 направляется в приемный резервуар 43.

Перед розливом вино пастеризуется в пастеризационной установке 35 и насосом 18.27 направляется на розлив.

2.6 Подбор оборудования

2.6.1 Оборудование для транспортировки и выгрузки сырья

2.6.1.1 Приемный бункер

Наиболее рациональным считается выгрузка сырья в приемные бункера. Яблоки выгружаются в бункер-питатель Б2 – ВБШ – 50 - 01.

Техническая характеристика:

Производительность                                           30 т/ч;

Вместимость бункера                                          12 м³;

Угол наклона стенок бункера

к горизонтали:

передней                                                               35 град;

боковых и задней                                                 90 град;

Лист

45

Шнеки:

диаметр                                                                 450 мм;

шаг                                                                        320 мм;

частота вращения                                                 7,1 мин^-1;

Мотор-редуктор:

тип                                                                         МЦ2С-125-35-Ц42;

мощность                                                              3 кВт;

Габаритные размеры:                                          5500×2600×600 мм;

Масса                                                                    500 кг.

Крыжовник выгружается в бункер – питатель, который состоит из железобетонного бункера, шнека и мотор – редуктора.

Техническая характеристика:

Производительность                                           10 т/ч;

Вместимость бункера                                          6 м³;

Угол наклона стенок бункера

к горизонтали:

передней                                                               78 град;

боковых и задней                                                 45 и 90 град;

Шнеки:

диаметр                                                                 400 мм;

шаг                                                                        280 мм;

частота вращения                                                 7 мин^-1;

Мотор-редуктор:

тип                                                                         МРА – 1У 1,1 / 25 А;

мощность                                                              1,1 кВт;

Габаритные размеры:                                          4400×3000×1042 мм;

Масса                                                                    380 кг. /6/

2.6.1.2 Транспортирующие устройства

Для подачи яблок используется шнековый транспортер конструкции Крымского НПО винодельческой промышленности.

Техническая характеристика:

Лист

46

Для подачи крыжовника используется элеватор «Гусиная шея» ЭГШ - 1.

Техническая характеристика:

Производительность                                                      2 - 5 т/ч;

Частота вращения приводной звездочки                      9 об/мин;

Количество ковшей, разгружаемых за

один оборот приводной звездочки                               6 шт;

Вместимость ковша                                                        2,5 дм³;

Шаг тяговой цепи                                                          160 мм;

Установленная мощность                                              1,1 кВт;

Габаритные размеры                                                     4280×973×3560 мм;

Масса                                                                              490 кг. /6/

2.6.2 Оборудование для мойка и инспекция сырья

Для мойки яблок и крыжовника используется унифицированные моечные машины КУВ -1 и Т1 – КУМ – 111 соответственно.

Техническая характеристика в таблице 2.8

Таблица 2.8 – Техническая характеристика

Для инспекции яблок используется инспекционный транспортер КТВ, а для крыжовника инспекционный транспортер КТО.

Техническая характеристика в таблице 2.9

Таблица 2.9 – Техническая характеристика

Лист

47

Продолжение таблицы 2.9

2.6.3 Оборудование для дробления

Для взвешивания яблок и крыжовника используются весы. Выбираю автоматические весы Д-20 (2 шт.):              предел взвешивания 15-20 кг;

                                                               производительность 1,44-6,01 т/ч;

                                                               объем ковша 0,44 см³;

                                                               габаритные размеры 900×750×800.

Для дробления яблок используется барабанная дробилка КДП – 4М.

Техническая характеристика:

Производительность                                          6 – 8 т/ч;

Диаметр барабана                                              208 мм;

Длина режущей части ножа                               220 мм;

Угловая скорость барабана                               267 рад/с;

Мощность электродвигателя                             4 кВт;

Габаритные размеры                                          966×620×1070 мм;

Масса                                                                   348 кг.

Для дробления крыжовника используется дисковая дробилка КПИ – 4.

Техническая характеристика:

Производительность                                          4 – 4,5 т/ч;

Преобладающий размер частиц мезги             3 - 7 мм;

Угловая скорость дисков                                   152 рад/с;

Мощность электродвигателя                             5,5 кВт;

Габаритные размеры                                          790×630×1160 мм;

Масса                                                                   157 кг. /10/

2.6.4 Оборудование для обработки мезги

Для обработки мезги из яблок и крыжовника, виноматериала используется сульфитодозирующая автоматизированная установка ВСАУ.

Техническая характеристика:

Расход газообразного диоксида серы               250 – 7500 г/ч;

Диапазон дозировки                                           25 – 250 мг/дм³;

Погрешность дозирования                                 ±10 %;

Рабочее давление газообразного

диоксида серы                                                     0,1 МПа;

Лист

48

Мощность электродвигателя                              1 кВт;

Габаритные размеры                                           815×540×1600 мм;

Масса                                                                    125 кг.

2.6.5 Оборудование для извлечения сока

Для перекачивания мезги из яблок и крыжовника применяется винтовой насос 1В12/5В.

Техническая характеристика:

Производительность                                          9,6 м³/ч;

Напор                                                                 50 м;

Площадь поперечного сечения винта               50 мм²;

Мощность электродвигателя                             2,8 кВт;

Частота вращения винта                                    1440 об/мин;

Габариты                                                            1400×510×700 мм;

Масса                                                                  152 кг.

Для извлечения сока из яблок и крыжовника используется шнековый стекатель ВССШ-10 и ВССШ-20.

Техническая характеристика в таблице 2.10

Таблица 2.10 – Техническая характеристика

Для прессования мезги из яблок используется шнековый пресс Б2-ВДЯ-10, а для прессования мезги из крыжовника шнековый пресс ВПШ-5. /10/

Техническая характеристика в таблице 2.11

Таблица 2.11 – Техническая характеристика

Лист

49

Продолжение таблицы 2.11

2.6.6 Оборудование для хранения сока

Для перекачивания извлеченного сока яблок и крыжовника в передаточную емкость применяется агрегат электронасосный центробежный ВЦН-10.

Техническая характеристика:

Работа насоса                                                           2 МПа;

Подача                                                                     10 м³/ч;

Напор                                                                       20 м;

Высота самовсасывания                                          2,5 м;

Диаметр всасывающего патрубка:                         

                       наружный                                         54 мм;

                       внутренний                                       48 мм;

Диаметр нагнетательного патрубка:

                      наружный                                          38 мм;

                      внутренний                                        32 мм;

КПД                                                                         36,3 %;

Лист

50

Электродвигатель:

                      тип                                                     4А80В2У31М2081;

                      мощность                                          2,2 кВт;

Габаритные размеры                                             1205×380×733 мм;

Масса                                                                      95 кг. /12/

Сок из яблок хранится в приемном металлическом резервуаре М2-ВПА.

Техническая характеристика:

Емкость                                                                   5 м³;

Габариты                                                                1700×1640×5250 мм;

Масса                                                                      2455 кг.

Сок из крыжовника хранится в стальном вертикальном резервуаре на ножках.

Техническая характеристика:

Емкость                                                                   2 м³;

Удельное размещение продукта                            125 дал/м³;

Оптимальная высота помещений                           6,0 м.

Для смешивания сока-самотека и сока фракции 1 давления в резервуаре применяется мешалка универсальная переносная УПМ-3М.

Техническая характеристика:

Производительность                                               62 м³/ч;

Тип электродвигателя                                             АОЛ-41;

Мощность электродвигателя                                  9,2 кВт;

Частота вращения двигателя                                  1500 мин^-1;

Длина нагнетательного и

всасывающего трубопровода                                 1250 мм;

Диаметр:

              внутреннего трубопровода                       175 мм;

              шнека                                                          171 мм;

Габаритные размеры                                               475×2930;

Масса                                                                        59,5 кг.

2.6.7 Оборудование для осветления сока

Для осветления сока из яблок используется поточный осветлитель для грубой очистки соков.

Техническая характеристика:

Производительность                                              800 – 1000 дал/ч;

Площадь фильтрующей поверхности                   0,8 м³;

Содержание остаточных взвесей                           30 – 35 г/л;

Габаритные размеры:

                    длина                                                  1350 мм;

                    диаметр                                               600 мм. /10/

Лист

51

Для осветления сока из крыжовника используется фильтр дисковый грубой фильтрации Т1-ФПО-6.

Техническая характеристика:

Производительность                                              600 дал/ч;

Диапазон регулирования

производительности                                              150 л/ч;

Площадь поверхности фильтрования                   12 м³;

Вместимость:

              поддон                                                      350 л;

              бака                                                          350 л;

              смесителя                                                 160 л;

Предельное давление фильтрования                   0,6 МПа;

Суммарная мощность                                           6,12 кВт;

Габаритные размеры                                            2600×800×1520 мм;

Масса                                                                     700 кг.

2.6.8 Оборудование дрожжевого отделения 

Для получения культуры чистых дрожжей используют      

                             стерилизатор 180 л;

                             бродильный цилиндр 360 л;

                             сборник дрожжей;

            Сборник дрожжей: вместимость 10 м³ ;

                                 габаритные размеры 2200×3800 мм.

Вакуум-насос КВН-4 производительностью 20 м³/ч.

2.6.9 Оборудование для подготовки воды

Фильтр для воды песочный ФВРМ предназначен для грубой очистки воды.                     Техническая характеристика:

Производительность                                               2500 л/ч;

Скорость фильтрации                                             5 м/ч;

Площадь фильтрации                                             0,5 – 0,02 м²;

Рабочее давление                                   49000…2450 (5,0…0,25) Па/м. вод. ст.;

Периодические промывки чистой водой, раз/сутки 1…2;

Продолжительность промывки                             4…6.мин;

Расход воды при промывке                                   8,5±0,5 м³;

Максимальный расход воды на одну промывку   3…4 м³;

Напор воды при промывке                           98000…147000 (10…15) Па/м.вод.ст./;

Высота слоя песчаной загрузки                          0,7…0,8 м;

Крупность зерен песка                                        0,5…1,3 мм;

Габаритные размеры                                          1620×1030×2200 мм;

Масса                                                                   320 кг. /10/

Лист

52

Фильтр для воды Ш4-ВФВ предназначен для тонкой очистки воды. Техническая характеристика:

Производительность                                          7000 л/ч;

Рабочее давление                                               0,3 МПа;

Число фильтрующих элементов                        29;

Фильтрующая поверхность                               2 мм²;

Габаритные размеры                                         740×600×1870 мм;

Масса                                                                  100 кг.

Приемный резервуар М2-ВПА (1 шт).

Техническая характеристика:

Вместимость                                                       5 м³;

Габаритные размеры                                         1700×1640×5250 мм;

             Масса                                                                       2455 кг.

2.6.10 Оборудование для приготовления купажного сока

Для купажирования сока из яблок и крыжовника применяется резервуар Р-3,5-8 (1 шт).

Техническая характеристика:

Емкость                                                                   8 м³;

Габариты                                                                2300×2120×4700 мм;

Масса                                                                      2260 кг.

2.6.11 Оборудование для разводки и охлаждения меда

Для хранения товарного меда применяется Приемный резервуар М2-ВПА (1 шт).

Техническая характеристика:

Вместимость                                                       5 м³;

Габаритные размеры                                         1700×1640×5250 мм;

             Масса                                                                       2455 кг.

 Для перекачивания меда применяется винтовой насос 1В12/5В.

Техническая характеристика:

Производительность                                          9,6 м³/ч;

Напор                                                                 50 м;

Площадь поперечного сечения винта               50 мм²;

Мощность электродвигателя                             2,8 кВт;

Частота вращения винта                                    1440 об/мин;

Габариты                                                            1400×510×700 мм;

Масса                                                                  152 кг.

Для разведения меда до требуемой вязкости и подогрева его используется резервуар с рубашкой А9-КЕН (1 шт).

Лист

53

Техническая характеристика:

Тип сборника                                                      вертикальный;

Вместимость                                                        50 м³;

Давление в корпусе и рубашке:

                     рабочее                                           0,07 МПа;

                     пробное                                          0,2 МПа;

Температура продукта в резервуаре                 60⁰С;

Площадь поверхности теплообмена                  46 м²;

Мощность                                                            5 кВт;

Габаритные размеры                                          4600×3700×8800 мм;

Масса                                                                   5500 кг.

Для охлаждения медового сусла применяется установка пастеризационна-охладительная пластинчатая автоматизированная ВП1-У2,5. 

Техническая характеристика:

Производительность                                           2500 л/ч;

Потребление холода                                           36000 Вт.ч;

Температура медового сусла:

               на входе в установку                            15 – 18⁰С;

               при охлаждении                                   13 – 18⁰С;

Время выдержки продукта при

максимальной скорости потока                          100 с;

Температура хладоносителя                               12⁰С;

Кратность хладоносителя                                    3;

Число пластин                                                      55;

Поверхность теплообмена пластин                     0,2 м²;

Электроэнергия                                                    4 кВт;

Габаритные размеры                                           3300×3150×2500 мм;

Масса                                                                    1320 кг.

2.6.12 Оборудование для приготовления бентонита

Резервуар СЭН 50-31-30.

Техническая характеристика:

Емкость                                                                           50 м³;

Остаточное давление                                                     4 кПа;

Условное давление                                                        0,05 МПа;

Габаритные размеры                                                    3420×3200×7430 мм;

Масса                                                                             10950 кг.

Мешалка универсальная переносная УПМ-3М.

            Техническая характеристика:

Производительность                                                     62 м³/ч;

Тип электродвигателя                                                  АОЛ-41;

             Мощность электродвигателя                                           9,2 кВт;

54

Частота вращения электродвигателя                                    1500 об/мин;

Длина нагнетательного и всасывающего трубопроводов   1250 мм;

Диаметр внутреннего трубопровода                                    175 мм;

Диаметр шнека                                                                       171 мм;

Габаритные размеры                                                             475×2930 мм;

Масса                                                                                      59,5 кг.

Центробежный насос ВЦН-20.

Техническая характеристика:

Производительность                                                             20 м³/ч;

Давление                                                                                0,3 МПа;

Мощность электродвигателя                                                4,0 кВт;

Частота вращения вала                                                        2900 об/мин;

Диаметр всасывающего и нагнетательного патрубков      48 мм;

Габаритные размеры                                                               1055×410×738 мм;

Масса                                                                                    1000 кг. /12/

2.6.13 Оборудование для брожения сока

Применяется бродильный резервуар Р-8 (30 шт).

Техническая характеристика:

Емкость                                                                   8 м³;

Габариты                                                                2250×2020×4700 мм;

Масса                                                                      2020 кг.

2.6.14 Оборудование для отдыха сброженного сока

Применяется резервуар Р-3,5-8 (10 шт).

Техническая характеристика:

Емкость                                                                   8 м³;

Габариты                                                                2300×2120×4700 мм;

Масса                                                                      2260 кг.

2.6.15 Оборудование для осветления сброженного сока

Диатомитовый фильтр РЗ-ВФД-25 (1 шт.):

Техническая характеристика:

Производительность                                            600 дал/сут;

         Площадь поверхности фильтрования                 25 м²;

          Размер рам                                                           600×600 мм;

         Максимальное рабочее давление                        0,6 МПа;

         Мощность электродвигателя                              11,1 кВт;

         Габаритные размеры                                          6800×1200×1880 мм;

         Масса                                                                   2800кг. /10/

Лист

55

2.6.16 Оборудование для получения виноматериала

Применяется резервуар В-695 (2 шт).

Техническая характеристика:

Емкость                                                                   15 м³;

Габариты                                                                2950×2610×5040 мм;

Масса                                                                      2220 кг.

2.6.17 Оборудование для фильтрования виноматериала

Диатомитовый фильтр РЗ-ВФД-25 (1 шт.):

Техническая характеристика:

Производительность                                            600 дал/сут;

         Площадь поверхности фильтрования                 25 м²;

          Размер рам                                                           600×600 мм;

         Максимальное рабочее давление                        0,6 МПа;

         Мощность электродвигателя                              11,1 кВт;

         Габаритные размеры                                          6800×1200×1880 мм;

         Масса                                                                   2800кг.

2.6.18 Оборудование для выдержки вина

Применяется резервуар В-695 (15 шт).

Техническая характеристика:

Емкость                                                                   15 м³;

Габариты                                                                2950×2610×5040 мм;

Масса                                                                      2220 кг.

2.6.19 Оборудование для фильтрования вина

Для фильтрования вина применяется фильтр-пресс Ш4-ВФС-12 (1 шт).

Техническая характеристика:

Производительность                                            600 дал/ч;

Поверхность фильтрования                                 12⁺¹ м²;

Подача                                                                  700 дал/ч;

Рабочее давление:

               при работе с комплектным насосом     0,2 МПа;

               под давлением воздуха                         0,6 МПа;

Рабочее давление воздуха                                   0,2 МПа;

Установленная мощность                                    5,5 кВт;

Коэффициент автоматизации                              0,5;

Габаритные размеры                                           3285×1090×1430 мм;

Масса                                                                   1700 кг. /3/

Лист

56

2.6.20 Емкость для хранения готового вина

Применяется резервуар В-695 (1 шт).

Техническая характеристика:

Емкость                                                                   15 м³;

Габариты                                                                2950×2610×5040 мм;

Масса                                                                      2220 кг. /10/

2.6.21 Оборудование для розлива вина

Для пастеризации вина применяется установка пастеризационна-охладительная пластинчатая автоматизированная ВП1-У5. 

Техническая характеристика:

Производительность                                           5000 л/ч;

Потребление холода                                           7200 Вт.ч;

Температура вина:

               на входе в установку                            15 – 18⁰С;

               при охлаждении                                   13 – 18⁰С;

Время выдержки продукта при

максимальной скорости потока                          100 с;

Давление греющего пара                                    300 кПа;

Расход пара                                                         110 кг/ч;

Коэффициент регенерации тепла                        0,8

Число пластин                                                      107;

Поверхность теплообмена пластин                     0,2 м²;

Электроэнергия                                                    4 кВт;

Габаритные размеры                                           3300×3150×2500 мм;

Масса                                                                    1620 кг.

Комплект оборудования для фасования вин в горячем состоянии.

Техническая характеристика:

Производительность                                          6000 бут/ч;

Установленная мощность                                  70 кВт;

Тип бутылок                                                       1-К-700 (ГОСТ 10117-80);

Средства укупоривания                                     полиэтиленовые пробки

                                                                               комбинированные типа 1У-А;

Размеры этикеток              

              тип 1                                                    120×90; 110×90 мм;

              тип П                                                   90×120; 90×110 мм;

Размеры кольереток                                         80×30 мм;

Ящики полимерные                                          № 3;

Напряжение в электросети                               380/220 В;

Давление:

сжатого воздуха                                     600 – 800 кПа; /6/

Лист

57

          водопроводной воды,

          подаваемой на мойку бутылок              100 – 200 кПа;

          пара                                                         200 – 300 кПа;

Расход:

          сжатого воздуха                                     10,8 м³/ч;

          водопроводной воды                             6 м³/ч;

          пара при температуре воды

          и бутылок, поступающих к

          линии, 10⁰С                                            1100 кг/ч;

          клея                                                         4,8 кг/ч;

          моющих средств                                    8,6 кг/ч;

Занимаемая площадь                                       304 м³;

Масса                                                               36500 кг.

2.7 Патентная проработка технологии производства медово-фруктового вина

2.7.1 Научные достижения

2.7.1.1 Композиция ингредиентов для натуральных медовых вин

Изобретение предназначено для использования в ликеро-водочной промышленности. Композиция ингредиентов для натуральных медовых вин включает мед натуральный, пыльцу цветочную, лимонную кислоту, разводку чистой культуры дрожжей, сахар, пряноароматическое сырье, спирт-ректификат, воду. В качестве пряноароматического сырья используют гвоздику, или кардамон, или черный перец, или душистый перец, или плоды кориандра, или плоды можжевельника, или плоды малины, или мяту перечную. Предлагаемая композиция позволяет получить медовые вина с мягким нежным экзотическим ароматом благодаря проявлению синергизма используемых ингредиентов. Предлагаемая композиция позволяет повысить стойкость готового продукта, а также расширяет ассортимент натуральных медовых вин.

Изобретение относится к винодельческой промышленности, а именно к производству натуральных медовых вин.

Известен медовый напиток, предусматривающий разведение меда водой, подкисление медового раствора лимонной кислотой, внесение в полученное медовое сусло экстракта из цветочной пыльцы-обножки, внесение дрожжей, сбраживание сусла, его выдерживание, снятие с осадка и фильтрование, при этом экстракт получают путем кипячения пыльцы-обножки в воде /Авторское свидетельство СССР N 582280, C 12 G 3/06, 1977/.

Недостатком композиции ингредиентов, входящих в состав вышеупомянутого медового напитка является невысокая концентрация меда в сбраживаемом сусле, а также непродолжительный срок хранения готового напитка.

Лист

58

Наиболее близкой к предлагаемой является композиция ингредиентов для получения напитка из меда, содержащая мед, цветочную пыльцу-обножку, лимонную кислоту, дрожжи, сахар, пряноароматическое сырье, воду и спирт-ректификат /Патент РФ N 2037303, A 23 1/08, 1995/.

Данная композиция характеризуется недостаточно высокими органолептическими свойствами и недостаточной стойкостью готового продукта.

Техническим результатом предложенной композиции является улучшение органолептических свойств натуральных медовых вин за счет придания им мягких неповторимых экзотических ароматов при введении в виде готовых настоев из доступного и широко используемого пряноароматического сырья в медовое сусло до сбраживания, повышение стойкости готового продукта, а также расширение ассортимента натуральных медовых вин.

Технический результат достигается тем, что в композиции ингредиентов для натуральных медовых вин, включающей мед натуральный, пыльцу цветочную, лимонную кислоту, разводку чистой культуры дрожжей, сахар, пряноароматическое сырье, спирт-ректификат, воду.

Ингредиенты используют в следующем соотношении на 1000 дал купажа:

Мед натуральный, кг - 3500-4000

Пыльца цветочная, кг - 80-100

Лимонная кислота, кг - 10-16

Разводка ЧКД, л - 50-55

Сахар, кг - 200-400

Спирт-ректификат, л - 527

Пряноароматическое сырье, кг - 3-95

Вода - Остальное

В качестве пряноароматического сырья используют:

Гвоздику, кг - 10-16

или

Кардамон, кг - 10-16

или

Черный перец, кг - 10-16

или

Душистый перец, кг - 10-16

или

Плоды кориандра, кг - 10-16

или

Плоды можжевельника, кг - 25-32

или

Плоды малины, кг - 85-95

или

Мяту перечную, кг - 3-7.

Натуральные медовые вина готовят следующим образом.

Мед натуральный отбирают по качеству, не допуская перебродивший, а также не допуская мед с посторонним запахом и вкусом.

Лист

59

Берут мед в количестве 30-40% от общей массы сусла. Разогревают мед на водяной бане при температуре 55-60oC.

Пыльцу цветочную отбирают в количестве 0,5-1% от массы приготовленного сусла, размалывают на электромельнице, помещают в сироповарку, заливают водой из расчета 2/3 воды на 1/3 пыльцы. Разогревают пыльцу до 55-65oC при перемешивании.

Лимонную кислоту разводят водой из расчета 0,05-0,1% от массы сусла.

Для приготовления настоев из пряноароматического сырья пряности, пряные растения и плоды перебирают, удаляя посторонние примеси и испорченные части растений и плодов, затем измельчают и заливают водно-спиртовой смесью крепостью 50 об. % в соотношении 1:10, спирт-ректификат используют в качестве консерванта. Полученные настои из пряноароматического сырья: пряностей, пряных растений или плодов ежедневно перемешивают в течение 15-20 дней.

Для получения медового сусла расчетное количество разогретого меда натурального, приготовленного раствора пыльцы, лимонной кислоты перекачивают в купажер, перемешивают в течение 25-32 минут, затем охлаждают до 20-23oC. В подготовленное медовое сусло вводят 5-6% разводки чистой культуры дрожжей (ЧКД) и вводят настои из пряноароматического сырья.

Сбраживание проводят при температуре 18-22^oC до остаточного содержания сахара не более 3 г/л, крепости 15,5-16,5%.

По окончании брожения проводят замер и корректировку качественных показателей. Массовая концентрация сахаров корректируется добавлением сахара-песка. Затем медовое сусло отстаивают в течение 1-3 дней, снимают с дрожжевого осадка и пастеризуют при температуре 80^oC. Сброженный виноматериал выдерживают в течение 1-3 месяцев при температуре от 0 до 10oC.

После выдержки вино снимают с осадка и фильтруют одним из принятых способов.

Получение технического результата, а именно: расширение ассортимента натуральных медовых вин, а также улучшение органолептических свойств натуральных медовых вин за счет придания им аромата пряностей, пряных растений, вкуса натуральных плодов, вводимых в виде готовых настоев из пряноароматического сырья в медовое сусло до сбраживания, раскрывает следующий пример.

Натуральное медовое вино "Королевский мед".

Из меда натурального, молотой пыльцы цветочной, лимонной кислоты готовят медовое сусло как описано выше. В качестве пряноароматического сырья используют гвоздику. Затем в подготовленное для брожения сусло вводят 5% разводки ЧКД, настой плодов гвоздики и сбраживают до остаточного содержания сахара не более 3 г/л. Брожение проводят при температуре 18-22^oC. По окончании брожения медовое сусло отстаивают в течение 1-3 дней, затем снимают с осадка, проводят корректировку процентного содержания сахара, пастеризуют при температуре 80^oC. Сброженный виноматериал выдерживают в течение 1-3 месяцев при температуре от 0 до 10^oC.

Лист

60

После выдержки вино снимают с осадка и фильтруют одним из принятых способов.

Для приготовления настоя в качестве пряноароматического сырья используют плоды гвоздики в количестве 10-16 кг. Гвоздику заливают 100-160 л водно-спиртовой смеси крепостью 50 об.%, спирт-ректификат используют в качестве консерванта. Настой периодически перемешивают в течение 15-20 дней.

Гвоздика характерна сильным ароматом и резким обжигающим вкусом. Для исключения сильной жгучести и одновременно для увеличения ароматических свойств гвоздики используют именно эти интервалы значений ингредиентов. При использовании вышеуказанных интервалов значений ингредиентов достигается необходимый технический результат, а именно, использование гвоздики в сочетании с медом натуральным и лимонной кислотой снижает жгучесть, усиливает аромат гвоздики и придает золотисто-янтарный цвет натуральному медовому вину. Такой технический результат получают, например в случае когда купаж натурального медового вина "Королевский мед" готовят при следующем соотношении ингредиентов, на 1000 дал купажа:

Мед натуральный, кг - 4000

Пыльца цветочная, кг - 100

Лимонная кислота, кг - 12

Разводка ЧКД, л - 50

Сахар, кг - 300

Спирт-ректификат, л - 527

Гвоздика, кг - 16

Вода, л – остальное. /20/

Лист

61

3 Энергетическая часть

3.1 Определение расчетных мощностей силовых электроприемников

Цех по производству медово-фруктового вина производительностью 1000 дал/сутки получает электроэнергию от главной понизительной подстанции Башэнерго по кабельным линиям электропередачи напряжением 10 кВ. По надежности электроснабжения электроприемники цеха относятся ко II категории. Система электроснабжения на стороне низкого напряжения – трехфазная четырехпроводная с глухозаземленной нейтралью напряжением 380/220 В. Силовые электроприемники (асинхронные трехфазные двигатели) подключены к трехфазной сети на линейное напряжение 380 В, осветительная нагрузка – к четырехпроводной сети на фазное напряжение 220 В. По характеру среды производственные помещения относятся к сухим с нетокопроводящей пылью; по характеру поражения людей электрическим током – к помещениям с повышенной опасностью; по пожаро- и взрывоопасности к классу П-II.

Данные по электрооборудованию отделений цеха приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1 – Мощность установленных электродвигателей производственного оборудования

Лист

 62

Продолжение таблицы 3.1

Лист

 63

Продолжение таблицы 3.1

Лист

 64

Продолжение таблицы 3.1

Для определения расчетных мощностей электрических нагрузок используется метод коэффициента спроса.

Величину расчетной активной мощности группы однородных по режиму работы силовых электроприемников Р_{М ГР}, кВт, определяют по формуле (3.1):

                                      (3.1)

где К_С – коэффициент спроса группы электроприемников;

       Р_УСТ,ГР – установленная активная мощность группы электроприемников с одинаковыми значениями К_С.

Лист

 65

Расчетную активную мощность электроприемников для всего цеха Р_М, кВт, определяют по формуле (3.2):

                                      (3.2)

Расчетную реактивную мощность группы электроприемников Q_{М ГР}, квар, определяют по формуле (3.3):

                                      (3.3)

где tgφ находят по таблице для группы электроприемников  с тем же значением К_С

Лист

 66

Расчетную реактивную мощность электроприемников для всего цеха Q_М, определяют по формуле (3.4):

                                      (3.4)

Средневзвешенный tgφ_М (сosφ_М) силовых электроприемников цеха определяют по формуле (3.5):

                                        (3.5)

Коэффициент спроса электрических нагрузок К_{С ОБЩ}  по цеху определяют по формуле (3.6):

                                   (3.6)

Коэффициент спроса электрических нагрузок по цеху составляет 0,59.

3.2 Расчет электрического освещения

Для расчета общего рабочего освещения используют метод удельной мощности.

Суть расчета освещения данным методом заключается в том, что в зависимости от типа светильника, высоты его подвеса над рабочей поверхностью

Н_Р, нормы освещенности – Е, площади помещения – S определяют W – нормативное значение удельной мощности на освещение помещения и мощности всего освещения.

Норму освещенности Е, лк, определяют по формуле (3.7):

                                      (3.7)

Лист

 67

где Е_НОРМ – наименьшая нормативная освещенность, лк;

          К_З – коэффициент запаса, учитывающий факторы, ухудшающие работу светильников, задымленность

Расчетную мощность для освещения помещения Р, Вт, определяют по формуле (3.8):

                                      (3.8)

Лист

  68

Количество светильников в помещении N определяют по формуле (3.9):

                                      (3.9)

где Р_ЛНОМ – номинальная мощность лампы, Вт

Лист

  69

Лист

  70

Фактическую установленную мощность светильников в помещении Р_{ОСВ,УСТ}, Вт, определяют по формуле (3.10):

                                      (3.10)

Лист

  71

Результаты расчета освещения помещений сведены в таблицу 3.2.

Таблица 3.2 – Сводная таблица расчета освещения помещений цеха

Лист

  72

Продолжение таблицы 3.2

Лист

  73

Продолжение таблицы 3.2

Расчетную активную мощность осветительных нагрузок всех помещений цеха Р_ОСВ, кВт, определяют по формуле (3.11):

                               (3.11)

где К_СО  - коэффициент спроса осветительных нагрузок

Общую мощность электрического освещения предприятия Р_ОБЩ, кВт, определяют по формуле (3.12):

                               (3.11)

Общая мощность электрического освещения цеха составляет  кВт.   

3.3 Определение мощности и выбор компенсирующих устройств

Наибольшую суммарную реактивную нагрузку цеха, которую принимают для определения мощности компенсирующих устройств, Q_М1, квар, определяют по формуле (3.13):

,                            (3.13)

где К_НС,В=0,9 – коэффициент, учитывающий несовпадение во времени наибольшей активной нагрузки энергосистемы и реактивной нагрузки цеха

Лист

  74

Расчетную мощность компенсирующих конденсаторов Q_{КУ РАСЧ}, квар, определяют по формуле (3.14):

                                           (3.14)

Реактивную мощность, которую цех может потреблять от энергосистемы, не нарушая технико-экономически обоснованного нормативного соотношения между активной и реактивной мощностями в ней, Q_ЭС, квар, определяют по формуле (3.15):

                                          (3.15)

где  а – коэффициент, определяющий нормативное соотношение между реактивной и активной мощностями

По расчетной мощности компенсирующих устройств выбираем компенсирующие конденсаторы. Должно выполняться следующее соотношение между фактической Q_КУ и расчетной Q_{КУ РАСЧ} мощностями компенсирующего устройства (3.16):

                                                                                                (3.16)

С учетом соотношения (3.16) принимаем к установке компенсирующий конденсатор типа КС1-0,38-18-ЗУЗ мощностью Q_КУ=150 квар на напряжение 380 В. Компенсирующий конденсатор устанавливают в трансформаторной подстанции предприятия на стороне низкого напряжения.

3.4 Определение мощности и количества трансформаторов на подстанции

Расчетную мощность трансформаторов S, кВа, определяют по формуле (3.17):

,                  (3.17)

 где К=1,3 – коэффициент запаса, обусловленный погрешностью метода коэффициента спроса, возможностью работы трансформатора на электроприемники других цехов в качестве источника резервного питания, дальнейшим ростом электропотребителей цеха

Лист

  75

По величине S подбираем трансформатор с ближайшей стандартной номинальной мощностью так, чтобы соблюдалось условие (3.18):

                                                (3.18)

Так как по надежности электроснабжения электропотребители цеха относятся ко II категории при высоковольтном электроснабжении, то к трансформаторной подстанции прокладывают от источника две высоковольтные кабельные линии электропередач и на трансформаторной подстанции устанавливают два трансформатора.

Расчетную мощность трансформатора подстанции S^’, кВа, определяют по формуле (3.19):

                                         (3.19)

Принимаем для установки с учетом (3.18), два силовых трехфазных трансформатора типа ТМ 100/6-10 с номинальной мощностью S_ТРНОМ=400 кВа.

3.5 Определение годового потребления электроэнергии цехом

Годовое потребление активной энергии W_АГР, кВт·ч, группой силовых электроприемников с одинаковыми значениями К_Σ определяют по формуле (3.20):

                                         (3.20)

где  Р_МГР – расчетная активная мощность электроприемников с одинаковыми значениями К_Σ;

        К_Σ  - коэффициент участия в максимуме нагрузке.

Число часов работы цеха за год Т определяют по формуле (3.21):

                                                              (3.21)

где m – число нерабочих дней в году;

      n – число смен;

      t_СМ – продолжительность смены;

      К_Р = 0,96÷0,98 – коэффициент, учитывающий время ремонта оборудования;

      Т_ПР – годовое число часов, на которое сокращена продолжительность работы в предвыходные и праздничные дни

;

Лист

  76

Общее годовое потребление энергии силовыми электроприемниками цеха W_А, кВт·ч, определяют по формуле (3.22):

                                          (3.22)

Годовое потребление активной энергии электрическим освещением W_{А ОСВ}, кВт·ч, определяют по формуле (3.23):

                    (3.23)

Лист

  77

где Р_ВНУТР, Р_ВНЕШ – расчетная активная мощность освещения соответственно для помещений и освещения территории, кВт·ч;

         Т_ВНУТР, Т_ВНЕШ – годовое число часов работы светильников внутреннего и наружного освещения

Годовое потребление активной энергии электрическим освещением составляет 133980 кВт·ч.

3.6 Плата за электроэнергию. Определение удельного расхода электроэнергии

Плата за электроэнергию рассчитывается по формуле (3.24):

                                                                                         (3.24)

где W – годовое потребление активной энергии цеха, кВт·ч;

       С – плата за один кВт·ч потребляемой электроэнергии, коп.;

Годовое потребление активной энергии рассчитывается по формуле (3.25):

                                                                                              (3.25)

  где W_a – годовое потребление активной энергии силовыми электроприемниками, кВт·ч;

           W_aосв – годовое потребление активной энергии осветительными потребителями, кВт·ч

Фактическая стоимость одного кВт·ч по цеху определяется по формуле (3.26):

                                                    (3.26)

Лист

  78

4 Строительная часть

4.1 Здание производственного цеха

Проектируемое промышленное здание должно обеспечить нормальную расстановку и эксплуатацию оборудования, наилучший температурно-влажностный режим, достаточную освещенность рабочего места, наибольшие удобства для рабочих.

Проектируемое здание одноэтажное с сетками колонн 18×12 м и высотой помещений 8,4 м. Здание является зданием каркасного типа. Несущий каркас состоит из колонн, установленных на фундамент и связанных несущими конструкциями покрытия (балки, фермы). Колонны и несущие конструкции покрытия образуют поперечные рамы, связанные в продольном направлении фундаментами, обвязочными балками а также элементами покрытий (прогоны, крупнопанельный настил).

Несущие конструкции покрытия устанавливают через 12м, конструкции покрытия могут опираться на подстропильные балки или фермы, идущие по колоннам вдоль пролета.

Колонны устанавливаются в отдельные фундаменты. Наиболее распространены ступенчатые фундаменты стаканного типа.  Фундаменты заглубляются так, чтобы верхняя плоскость их стакана, в которой устанавливается колонна, находилась ниже на 1500 мм ниже отметки чистого пола.

К вертикальным   ограждающим  конст­рукциям промышленных зданий относятся наружные и внутренние стены и перегородки. Стены подразделяются на несущие, самонесущие и навесные.

Несущие стены воспринимают нагрузку от перекры­тия в легких крапов, они выполняются из крупных бе­тонных или кирпичных и мелких блоков.

Несущие стены проектируют при строительстве мно­го- и одноэтажных зданий. В целях повышения устой­чивости несущих стен устраивают пилястры, располо­женные с наружной или внутренней стороны. Эти стены опираются на ленточные или столбчатые фундаменты.

В одноэтажных отапливаемых промышленных зда­ниях в основном применяют самонесущие стены. С кар­касом они связываются гибкими или скользящими ан­керами, которые не препятствуют вертикальной осадке стен.

Самонесущие стены и нижний ряд панелей навесных стен опираются на фундаментальные балки, уложенные концами на верхние обрезы станков фундаментальных подколенных блоков, или на бетонные столбики, при­легающие к колоннам.

Толщина наружных стен промышленного здания находится в пределах 200—50(1 мм в зависимости от вида материалов и теплотехнических требований, а также от климатических условии района.

Отапливаемые промышленные здания с относитель­ной влажностью воздуха не более 60% ограждают крупными панелями из армоненобетона, пеносиликата, керамзнтобетона с насыпной плотностью 700—900кг/м³.

Лист

  79

Оконные проемы в здании устраивают для освещения и аэрации помещений. Заполнение оконных проемов проектируют одинарным и двойным, что зависит от кли­матических условии района и температурного режима производства.

Покрытия промышленного здания состоят из сбор­ных кровельных настилов или панелей, утеплителя, выравнивающей стяжки, многослойного гидроизоляцион­ного ковра и защитного слоя. Профиль покрытия опре­деляется профилем его несущих элементов.

Асфальтированию подлежат основные внутризавод­ские автодороги, служащие для транспортирования сырья, бутылок и  готовой продукции, площадки у мест приема и отпуска и главного въезда на завод. /7/

4.2 Санитарно-технические требования

Цех по производству медово-фруктового относиться к заводу первичного виноделия.

На заводах первичного виноделия имеются: пункт приемки сырья; цех временного хранения и дополнительной обработки сырья; цех розлива виноматериалов в бутылки; склад стеклотары и готовой продукции.

На всех предприятиях имеются заводские лаборатории, которые проверяют стандартные показатели сырья, виноматериалов, готовой продукции и дают рекомендации по ведению технологического процесса.

По химическому составу полуфабрикаты (мезга, сусло, необработанные и обработанные виноматериалы) и вино представляют благоприятную среду для развития многих посторонних микроорганизмов.

Плесневые грибы при недостаточной чистоте и наличии влаги развиваются на стенах, полах и оборудовании и придают виноматериалам неприятные трудноустранимые запахи и вкус. Посторонние микроорганизмы могут проникать в виноматериалы из сырья, воздуха, оборудования, поэтому в производственных помещениях поддерживают микробиологическую чистоту. Для удобства соблюдения санитарных правил стены и перегородки должны быть гладкими, с ровными поверхностями. В помещениях, бродильного, моечно-разливного отделения стены облицовывают глазурованными плитками на всю высоту, в других помещениях облицовывают панели.

Материалы, применяемые для покрытия полов, должны создавать ровную, водонепроницаемую и удобную для очистки поверхность (асфальт, бетон, керамическая плитка светлых тонов с рисунком). Полы должны иметь уклон в сторону канализационных трапов, а трапы - решетки и гидравлические затворы.

Люки, приямки и желоба должны быть закрыты чугунными или бетонными крышками вровень с полом.

Каждое производственное помещение должно иметь как минимум один основной проход шириной не менее 1,5 м, связанный с выходами и лестничными клетками. Запрещается загромождать лестничные клетки, проходы, проезды и рабочие места. В дверных и технологических проемах в холодное время года для предупреждения  образования   тумана   и   конденсата   на   поверхности   стен   и

Лист

  80

оборудования устраивают тамбуры, шлюзы или воздушно-тепловые завесы.

Побелку и покраску помещений производят не реже одного раза в год. Полы в производственных помещениях протирают несколько раз в смену и промывают не реже одного раза в смену. Полы прессового и бродильного помещений протирают по мере загрязнения, но не реже 2 раз в смену. Сточные желоба систематически очищают, промывают и дезинфицируют 1 %-ным раствором хлорной извести или 0,1 %-ным раствором сернистой кислоты.

Лист

  81

5 Экология и охрана окружающей среды

           5.1 Источники и состав загрязнения окружающей среды

Производство медово-фруктового вина из яблок и крыжовника может являться источником загрязнения воздушной и водной среды. Производство плодово-ягодного вина связано не только с переработкой большого количества сельскохозяйственного сырья, но и с образованием отходов.

Отходы при производстве вина можно использовать вторично для других целей.

Твердые и жидкие отходы виноделия многообразны, могут рассматриваться как вторичные сырьевые продукты, так как в них содержатся белковые и минеральные вещества, липиды, углеводы и витамины. Они представлены испорченное сырье, выжимкой сладкой, выжимкой сброженной, сульфитированными осадками от сусла – отпрессованные, дрожжевые осадки, диоксидом углерода во время брожения, сточные воды для промывки оборудования и т.д.

Содержание сахара, спирта и ВКИ в отходах даны в таблице 5.1.

Таблица 5.1 – Содержание компонентов в отходах

  Количество выжимки сладкой и сброженной, сульфитированных и дрожжевых осадков, поступающих на переработку в цех отходов, определяется продуктовым расчетом основного производства.

Технологическая схема переработки сладкой выжимки из яблок и крыжовника состоит из следующих этапов: взвешивание выжимки, дозированная подача выжимки транспортером в экстрактор, экстагирование из выжимок сахара и винокислых соединений горячей водой с добавлением серной кислоты (0,5 кг на 1 т выжимки), отбор промывного раствора и подача на нейтрализацию (выход раствора по отношению к выжимке 1:1), фильтрация промывного раствора, нейтрализация промывного раствора до слабокислой реакции pH = 5,5 с помощью хлористого кальция 2,5 кг и негашеной известью 10 кг на 100 дал раствора,

Лист

 82

разделение суспензии ВКИ на жидкую фракцию и осадок осуществляется с помощью центрифуги, высушивание ВКИ в сушилке до влажности 3 % при температуре 90 – 95⁰С, упаковка ВКИ в бумажные мешки, сбраживание сахаросодержащей жидкости, полученной после отделения ВКИ в течении 36 ч., отгонка спирта, отжим отработанной выжимки до влажности 55 %, , высушивание выжимки, отделение семян от кожицы, измельчение кожицы в муку, гранулирование, затаривание кормовой муки в контейнеры, очистка семян на зерноочистителе, затаривание в контейнеры.

Технологическая схема переработки дрожжевых и сульфитированных осадков состоит из следующих операций : прием осадков, разведение дрожжевых осадков водой до содержания сухих веществ 10 %, подогрев дрожжей, отгон спирта, дрожжевая барда после отгонки спирта идет на извлечение ВКИ или на отгонку энантового эфира, раскисление дрожжевой барды ( расход серной кислоты – 30 кг на 100 дал барды), фильтрация барды, нейтрализация фильтрата дрожжевой барды, извлечение и сушка ВКИ проводится также, дрожжевой осадок на фильтр – прессах промывается чистой водой, измельчение дрожжевого осадка, высушивание белкового корма, измельчение белкового корма в муку и гранулирование, упаковка белкового корма.

Для получения энантового эфира: прием дрожжевой барды после отгонки спирта, отгонка энантового эфира, охлаждение и конденсация паров энантового эфира, отделение энантового эфира от воды, розлив энантового эфира в стеклянные сосуды.

Диоксид углерода образуется при брожение и дображивание. Диоксид углерода собирают в сборники, затем его сжижают. Сжиженный СО₂ охлаждают и фильтруют. Очищенный СО₂ направляют на карбонизацию.

Таблица 5.2 – Выход основных продуктов переработки отходов виноделия

Лист

 83

При производстве медово-фруктового вина тратится большое количество воды, для мойки сырья и вспомогательных материалов (расход воды 13 м³/сут), оборудования и для бытовых целей - мойка полов и т.д. (расход воды 400 дал/сут), для технологических целей (расход воды 272,64 дал/сут), для разведения бентонита (расход воды 16 дал/сут.). Помимо мойки оборудования его еще и дезинфецируют.

Мытье производственного оборудования и помещений производят растворами моющих средств, которые должны обладать высокой моющей способностью, обеспечивать полную смачиваемость моющей поверхности, смягчать жесткость воды и не вызывать коррозию оборудования.

На предприятиях в качестве моющих средств используют, в основном, раствор кальцинированной соды, хлорная известь,  а также моющие синтетические порошки различной рецептуры, разрешенные органами госсанэпиднадзора для применения в пищевой промышленности. В последнее время для мытья оборудования используются также электроактивированные растворы (католит), препарат "Септабик", средство "Септодор".

Содержание загрязняющих веществ в сточных водах представлены в таблице 3

Таблица 5.3 - Содержание загрязняющих веществ в сточных водах

Уровни шума в производственных помещениях должны находиться в пределах действующих санитарных норм. Во всех помещениях с шумящим оборудованием должны быть приняты меры по снижению шума в соответствии со СНиП "Защита от шума" и составлять не более 80 дб.

Шум в отделениях мойки и розлива возникает вследствие соударения бутылок друг от друга на пластинчатых транспортерах и о направляющие транспортеров, в накопителях бутылкомоечных машин, при загрузке кассет этих машин, при укладке бутылок в ящики укладочным автоматом, вследствие ударов зубьев звездочек о цепь транспортера, при сбросе сжатого воздуха во время работы укупорочных автоматов, автоматов выемки и укладки и т.д.

Предельно допустимые величины вибрации в производственных помещениях установлены санитарными нормами СН-3044-84 и ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования».

Лист

 84

Для снижения воздействия вибрации применяют следующие меры:

- виброизоляция оборудования относительно его основания – применение рессор, резиновых прокладок и т.д.;

- дистанционное управление;

- использование инструмента с виброзащитными рукоятками;

- индивидуальные средства защиты – специальная обувь, рукавицы и т.д.;

- замена оборудования с вибрирующими рабочими органами на невибрирующие.

5.2 Оценка производственных процессов предприятия по степени малоотходности и безотходности

При производстве медово-фруктового вина получается значительное количество побочных продуктов и отходов. Из сырья, доставляемого на завод получается готовая продукция и отходы, которые могут быть не утилизированные и утилизированные. Количество сырья, готовой продукции и отходов приведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4 - Количество сырья, готовой продукции и отходов

Степень замкнутости производства по отношению к окружающей среде определяется отношением массы произведенной продукции к израсходованной на ее получение массе материально-сырьевых ресурсов. К произведенной относится основная продукция, побочная продукция, изготавливаемая на предприятии из отходов, а также масса отходов, реализуемая на другие производства или отрасли, где они служат либо исходным сырьем для получения продукции, либо готовой продукции (корм).

Лист

 85

Коэффициент полноты использования материально-сырьевых ресурсов рассчитывается по формуле:

                                                                             (5.1)

где H_q – фактический расход сырья, на единицу производимой продукции;

       V_n – объем производства продукции;

                   V_H – годовой объем неиспользуемых отходов.

Коэффициент экологичности характеризует степень безопасности производства по отношению к окружающей среде и рассчитывается по формуле:

                                                                                       (5.2)

где К_о – коэффициент отходоемкости.

Коэффициент отходоемкости определяется как отношение массы неиспользуемых побочных вспомогательных продуктов и твердых, жидких и газообразных отходов, поступающих в окружающую среду с учетом относительной опасности каждого вида, к единице перерабатываемой продукции:

                                                                                      (5.3)

где  V_Hi – годовой объем неиспользуемого отхода i-го вида, размещаемого в окружающей среде;

       P_i – показатель относительной опасности i-го вида.

Коэффициент безотходности – интегральный показатель, характеризующий производство, процесс, технологию с точки зрения их соответствия современным требованиям рационального природопользования.

                                                                              (5.4)

 /23/

Лист

 86

5.3 Заключение

 Производство медово-фруктового вина относится к категории условно-безотходных производств (так как коэффициент безотходности равен 0,98). Все отходы отправляются на другие заводы и перерабатываются. Из выжимки получают спирт-сырец, ВКИ, кормовую муку; из дрожжей – спирт-сырец, белковый корм, энантовый эфир; из сульфитированных осадков – ВКИ, спирт-сырец.

Спирт-сырец используется для производства крепленых вин, для спиртования ординарных вин.

ВКИ находит широкое применение в промышленности. Из отраслей пищевой промышленности наибольшее количество ВКИ потребляет кондитерская.

Кормовая мука идет на корм скоту, т.к. она богата белком.

Лист

 87

 6 Безопасность труда

6.1 Анализ и обеспечение безопасных условий труда

В связи с наличием большого количества вредных и опасных производственных факторов, взрывопожароопасностью производственных процессов работник обязан неукоснительно соблюдать правила охраны труда и техники безопасности, не нарушать правила ведения работ, не нарушать нормы технологического режима и требования технологических, производственных инструкций по рабочему месту.

Микроклимат в зоне рабочих мест и в производственном помещении оказывает существенное влияние на работоспособность, самочувствие и протекание физиологических процессов, поддерживающих постоянство температуры тела.

Производственный микроклимат определяется интенсивностью теплового излучения от нагретого оборудования и материалов, температуры, влажности и скорости движения воздуха. Значительные колебания микроклимата могут привести к перегреву или переохлаждению организма человека.

В том случае если повышается температура в рабочей зоне, замедляется удаление тепла из организма, повышается температура тела и учащается сердцебиение и дыхание, увеличивается потоотделение, ухудшается внимание и т.д.

Вредным для организма человека является также понижение температуры окружающей среды. В результате может наступить переохлаждение организма.

Следует также учитывать, что для людей в состоянии покоя скорость воздуха менее 0,1 м/с ощущается как его застой, а выше 0,25 м/с – как сквозняк. Роль влажности воздуха при пониженных температурах значительно меньше, чем при повышенных.

Таким образом, высокая и низкая температура воздуха снижает работоспособность человека и влечет за собой возможность заболевания и травмирования человека.

Чтобы исключить негативные последствия неблагоприятного микроклимата производственной среды, разработаны и действуют санитарные нормы микроклимата производственных помещений. Санитарные нормы СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату помещений».

В качестве мер профилактики перегревания организма работающих в закрытых помещениях применяются проветривание, кондиционирование, теплоизоляция. Важными профилактическими мерами являются рационализация режима труда и отдыха, рационализация питьевого режима с целью компенсации потерь влаги, витаминов, солей (чай с витамином С, кислородный напиток и т.д.)

Лист

 88

Освещение рабочих мест и производственных помещений является одним из важнейших показателей гигиены и культуры производства.

Улучшение освещения на производстве повышает тонус, разгружает нервную систему, сохраняет работоспособность.

Освещенность рабочих поверхностей на рабочих местах должна соответствовать требованиям действующего СНиП 23-05-95 "Естественное и искусственное освещение" и составлять от 200 до 400 лк в зависимости от целевого назначения помещения.

Наиболее благоприятным является естественное освещение. Однако естественное освещение не постоянно, поэтому его дополняют или заменяют искусственным.

При пользовании нормами освещенности следует учитывать индивидуальные особенности человека.

Мероприятия по улучшению освещенности должны учитывать следующее:

- освещенность рабочей поверхности должна быть равномерной;

- на поверхности не должно быть теней, особенно движущихся;

- в поле зрения не должно быть источников прямой и отраженной блесткости.

Для создания рассеянного, равномерного освещения наиболее эффективно применение комбинированного освещения.

Высота подвеса светильников должна быть не менее 3 м от пола. Колебания напряжения в осветительной сети не должна превышать ± 2,5 – 3 %.

СНиП 11-4-79 устанавливает определенное число чистых светильников в год: 18 – в наиболее пыльных и загрязненных  помещениях; 6 – в помещениях со средним выделением пыли; 4 – в малозапыленных и малозагрязненных помещениях.

По назначению искусственное освещение кроме рабочего может быть аварийным. Аварийное освещение имеет два назначения: для продолжения работы при внезапном отключении рабочего освещения и для эвакуации людей при аварии.

Вибрацией называют механические колебания упругих тел при низких частотах (от 30 до 100 Гц).

Систематическое воздействие общей вибрации может быть причиной вибрационной болезни. Эти нарушения проявляются в виде головных болей, плохого сна, пониженной работоспособности.

Предельно допустимые величины вибрации в производственных помещениях установлены санитарными нормами СН-3044-84 и ГОСТ 12.1.012-90 «ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования».

Для снижения воздействия вибрации применяют следующие меры:

- виброизоляция оборудования относительно его основания – применение рессор, резиновых прокладок и т.д.;

- дистанционное управление;

- использование инструмента с виброзащитными рукоятками;

Лист

 89

- индивидуальные средства защиты – специальная обувь, рукавицы и т.д.;

- замена оборудования с вибрирующими рабочими органами на невибрирующие.

Уровни шума в производственных помещениях должны находиться в пределах действующих санитарных норм. Во всех помещениях с шумящим оборудованием должны быть приняты меры по снижению шума в соответствии со СНиП "Защита от шума" и составлять не более 80 дб.

Шум в отделениях мойки и розлива возникает вследствие соударения бутылок друг от друга на пластинчатых транспортерах и о направляющие транспортеров, в накопителях бутылкомоечных машин, при загрузке кассет этих машин, при укладке бутылок в ящики укладочным автоматом, вследствие ударов зубьев звездочек о цепь транспортера, при сбросе сжатого воздуха во время работы укупорочных автоматов, автоматов выемки и укладки и т.д.

У лиц, работающих в условиях постоянного шума, наблюдается повышенная утомляемость, замедленная скорость психических реакций, снижение памяти.

Источники шума разнообразны, поэтому нет единого метода борьбы с ними. Наиболее рациональным является устранение источника возникновения шума. Поэтому при модернизации оборудования следует принимать конструктивные решения:

- заменять металлические ударные детали деталями из других материалов – пластмасс и т.д.;

- точнее подгонять все детали и отлаживать их работу;

- покрывать металлические шумящие детали специальными мастиками, лаками и красками;

- оклеивать вибрирующие поверхности виброгасящими материалами.

Воздействие шума можно снизить и путем изменения планировки помещений.

Снижение шума достигается с помощью звуковиброизоляции и звукопоглощения: покрытие стен и потолков звукоизолирующими облицовкама, установка в окнах и дверных проемах эластичных прокладок.

Воздух рабочей зоны в условиях производства часто засорен пылью. Производсвенной пылью называют взвешенные в воздухе, медленно оседающие твердые частицы размерами от нескольких десятков до долей мкм. Многие виды производственной пыли представляют собой аэрозоль.

Промышленная пыль затрудняет дыхание человека и, закупоривает потовые железы, затрудняет потовыделение и испарение, что мешает нормальному терморегуляционному процессу, снижает сопротивляемость кожи к проникновению микробов.

Концентрация нетоксической пыли допускается в пределах от 2 до 10 мг/м³. Наиболее опасны для организма частицы диаметром от 5 до 0,5 мк. Под влиянием длительного воздействия пыли различных видов снижается фильтрующая способность носовой полости, на других участках дыхательных путей развиваются хронические воспалительные процессы, в том числе силикоз легких, которые осложняются таберкулезом.

Лист

 90

Кроме концентрации пыли, опасных для здоровья человека, существуют взрывоопасные концентрации органической пыли: табачной, сахарной и т.д.

Соблюдение установленных ГОСТ 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» предельно допустимых концентраций – основное требование при проведении предупредительного и текущего санитарного надзора.

Среди мероприятий по уменьшению запыленности воздушной среды рекомендуется:

- изоляция источников пылеобразования;

- увлажнение воздуха и пылеобразующих веществ;

- гидро- и пневмотранспортировка веществ;

- устройство пыле- и газоотсасывающих устройств;

- осаждение пыли в электрическом поле;

- применение наиболее рациональных средств и способов уборки помещений.

Применение индивидуальных средств защиты.

Производственные яды, загрязняющие воздух рабочей зоны – естественные спутники большинства технологических процессов. Сжигание топлива в печах сопровождается образованием угарного газа, применение лаков, красок, кислот, щелочей и других опасных веществ в технологических процессах вызывает образование вредных паров и газов.

Производственные яды проникают в организм человека прежде всего через дыхательные пути, а также через поврежденную и неповрежденную кожу, через желудочно-кишечный тракт. Заболевания, возникающие при воздействии названных выше веществ, именуют профессиональными отравлениями.

Помимо специфических отравлений токсическое действие вредных химических веществ способствует общему ослаблению организма, снижению сопротивляемости заболеванию гриппом, ангиной.

Мероприятия по профилактике профессиональных отравлений включают гигиеническую рационализацию технологических процессов, их механизацию, автоматизацию и герметизацию. К санитарно-техническим мероприятиям относится вентиляция рабочих помещений; операции с особо токсичными веществами должны проводиться в специальных вытяжных шкафах; необходимо применение индивидуальных средств защиты.

Любое современное производство непременно связано с широким применением электрической энергии. Однако, облегчая труд, электрический ток в то же время представляет большую опасность для жизни и здоровья человека.

Поражение электрическим током могут быть вызваны при различных обстоятельствах, при прикосновении к открытым токоведущим частям или проводам, изоляция которых повреждена; при прикосновении к металлическим частям оборудования, случайно оказавшихся под напряжением; в результате пренебрежительного отношения работающих к средствам защиты и т.д.

Результат воздействия электрического тока на человека зависит от ряда факторов: электрического сопротивления тела человека, величина и продолжительность протекания через него тока, рода и частоты тока, пути тока в организме и условий внешней среды производственных помещений.

Лист

 91

Характер воздействия на человека электрического тока от слабого зуда до сильных болей и судорог, паралича.

Для защиты от поражения электрическим током применяют малое напряжение, изоляцию токоведущих частей, ограждение и блокировку, изолирующие защитные средства, недоступное расположение токоведущих частей и т.д.

В обеспечении безопасности персонала при эксплуатации электроустановок важную роль играют различные защитные средства, применение которых предотвращает или уменьшает воздействие на одного или более работающих опасных и вредных производственных факторов. К ним относятся: штанги, изолирующие клещи, указатели напряжения, лестницы, площадки, галоши, предупредительные знаки, плакаты и т.д.

Распространенной и надежной мерой защиты людей от поражения электрическим током является защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей.

Пожарная безопасность объекта в соответствии с ГОСТ 12.1.004-91 «ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования» обеспечивается организационными мероприятиями, системой предотвращения пожара и системой пожарной защиты.

К организационным мероприятиям следует отнести: создание службы пожарной охраны и порядка работ по профилактическому и оперативному обслуживанию пожароопасных объектов, подготовка кадров пожарной охраны и проведение инструктажей ответственных лиц, обучение работников предприятия, разработка противопожарных инструкций и массовая противопожарная пропаганда.

Система пожарной защиты предусматривает применение средств пожаротушения, коллективных и индивидуальных средств защиты, эвакуация людей.

Для прекращения процесса горения используются следующие физические и химические огнегасительные средства:

- вода в жидком и парообразном состоянии;

- пена, получаемая в результате химических соединений и механическим путем;

- инертные газы;

- специальные флюксы;

- различные покрывала, изолирующие горючую поверхность от кислорода воздуха.

Перед началом работы работник обязан переодеться в чистую исправную специальную одежду, специальную обувь, обойти свое рабочее место, проверить состояние оборудования, трубопроводов, исправность ограждений движущихся частей оборудования, оградительных устройств на площадках, лестницах, проемах, вентиляционных систем, наличие и исправность заземления оборудования, средств пожаротушения, обратить внимание на чистоту и порядок на рабочем месте. /24/

Лист

 92

6.2 Расчет естественного освещения лаборатории дрожжевого отделения

Изменения освещенности в помещениях, создаваемой естественным освещением, обуславливается временем дня, временем года и метеорологическими факторами. В качестве нормируемой величины взята относительная – коэффициент естественной освещенности е, %, который определяется по формуле (6.1):

                                                                                                                 (6.1)

где Е_В – освещенность внутри помещения, лк;

      Е_Н – наружная освещенность, лк.

Нормированное значение коэффициента естественной освещенности определяют также по СниП II-4-79.

Рассчитаем производственное освещение в лаборатории дрожжевого отделения.

В лаборатории выполняются работы, относящиеся к IV разряду зрительной работы (средней точности). Длина помещения L=9 м, ширина В=5,2 м и высота Н=8,4 м. Система освещения – естественное боковое. Соседние здания расположены на расстоянии, в 3 раза превышающем их высоту.

1.     Рассчитаем необходимую площадь световых проемов.

При боковом освещении помещений площадь световых проемов S₀, м²,  ведется по формуле (6.2):

                                                                                      (6.2)

где S_n – площадь пола помещения, м²;

       е_n – нормированное значение коэффициента естественной освещенности, %;

       к_з – коэффициент запаса;

       η₀ – световая характеристика окон;

       к_зд – коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями;

       τ₀  - общий коэффициент светопропускания;

       r₁ – коэффициент, учитывающий влияние отраженного света.

Лист

 93

3. Рассчитаем фактическую площадь световых проемов.

Фактическая площадь световых проемов S_Ф, м², рассчитывается по формуле (6.3):

                                         (6.3)

где а – высота светового проема, м;

      b – ширина светового проема, м;

      n – количество световых проемов.

Так как фактическая величина коэффициента освещенности меньше нормативной, то освещенность помещения не достаточна.

Площадь световых проемов меньше расчетной площади, следовательно 1 оконного проема не достаточно для освещения помещения.

4. Рассчитаем необходимое количество окон:

                                                                                                          (6.4)

/22/

6.3 Возможные чрезвычайные ситуации

В настоящее время  в соответствии с законом  РФ  «О безопасности в промышленности» выделяют 179 наиболее опасных веществ, используемых в промышленности. Из этих веществ в зависимости от их свойств выделены вещества, которые при несоблюдении норм безопасности или нарушении штатных технологий могут заразить окружающую среду с поражающими концентрациями, стать причиной массового поражения людей, привести к чрезвычайной ситуации. Такие вещества получили название аварийно химически опасных (АХОВ).

Крупными запасами АХОВ в Республике Башкортостан города Мелеуза располагает Химический завод.

Химически опасным объектом (ХОО) называется объект, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей и загрязнение окружающей среды АХОВ.

Из числа АХОВ, используемых на химическом заводе, наиболее распространенными являются хлор, аммиак и т.д.

Развитие аварийных процессов на ХОО и масштабы возможных ЧС в большой мере  зависят от способа хранения АХОВ.

Лист

 94

При авариях на химическом заводе поражение  людей  химическими веществами  происходит в основном  при вдыхании зараженного воздуха (ингаляционно), при попадании АХОВ на кожу.

Степень и характер нарушений жизнедеятельности человека при воздействии АХОВ зависит от токсичности АХОВ, его агрегатного состояния, концентрации в воздухе, продолжительности воздействия. /21/

6.3.1 Расчеты при разрушении химически опасного объекта

При разрушении ХОО рассматривается только один вариант прогноза обстановки, справедливый для случая, когда, во-первых, все имеющиеся  на объекте вещества выходят при аварии, и, во-вторых, эти вещества не вступают между собой в химические реакции. В этом случае суммарная эквивалентная масса рассчитывается по формуле (6.5):

                                                        (6.5)

где n – число различных АХОВ в емкостях объекта;

      К₂ – удельная скорость испарения вещества, т/(м² );

      К₃ – отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ;

      К₄ – коэффициент, учитывающий скорость ветра;

      К₅ -  коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха при расчете эквивалентного количества ( для инверсии К₅ = 1);

       - плотность жидкости;

      m₀ – количество вышедшего АХОВ.

Количество вышедшего АХОВ при хранении в газообразном состоянии равно:

                                             (6.6)

где Р – давление в резервуаре;

       – плотность газа;

      V – объем резервуара, м³.

 т.

Количество вышедшего АХОВ при хранении в жидком состоянии равно

                                               (6.7)

Лист

 95

Общая глубина зоны заражения Г_об, обусловленная первичным и вторичным облаками, определяется по формуле (6.8):

                       (6.8)

где Г₁ и Г₂ – находятся по таблице 6.1

Таблица 6.1 – Глубины зон возможного заражения АХОВ, км

Площадь зоны возможного заражения облаков АХОВ определяется по формуле (6.9):

                                             (6.9)

где   – глубина зоны заражения;

       – угловые размеры зоны, определяемые в зависимости от скорости ветра.

Лист

 96

Площадь зоны фактического заражения облаков АХОВ определяется по формуле (6.10)

                                             (6.10)

где  – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха (для инверсии );

Время подхода зараженного облака к заданному рубежу

                                               (6.11)

где   – расстояние от источника заражения до выбранного рубежа;

       – скорость переноса фронта облака зараженного воздуха.

 /21/

Лист

 97

7 Экономическая часть

7.1 Технико-экономические показатели и организация производства на предприятии, производительности 1000 дал/сут.

7.1.1 Экономико-географическая характеристика района строительства предприятия

Целью предлагаемого проекта является производство вина из медово-фруктового сырья, качество и цена которых будет удовлетворять требованиям рынка. Суточная производительность проектируемого предприятия составляет 1000 дал.

Внедрение данного предприятия позволяет решить следующие проблемы:

- удовлетворение потребности области в недорогом и качественном вине;

- создание новых рабочих мест.

На данном предприятии предполагается выпускать медово-фруктовое белое полусладкое вино из яблок, крыжовника и меда.

Республика Башкортостан является подходящим регионом для развития плодово-ягодного виноделия, так как обладает достаточной сырьевой базой и обширным рынком сбыта.

7.1.2 Источники поступления сырья

Уральский регион – зона высокой обеспеченности сырьем. Республика Башкортостан очень богата медом, яблоками и крыжовником.

Сырье на предприятие будет поступать автотранспортом.

7.1.3 Энергоснабжение предприятия

Энергия поступает с городской электростанции, согласно договору. В дальнейшем планируется на территории завода установить транспортную подстанцию мощностью 60 кВт. Причем 85 % энергии направляется на производственные цели, а 15 % на непроизводственные цели.

С целью экономии энергии не каждом подразделении рекомендуется ставить электросчетчики.

7.1.4 Водоснабжение  и теплоснабжение предприятия

На заводе существует раздельная система водоснабжения для производственных и хозяйственно-бытовых целей в связи с различными требованиями к качеству воды.

На производственные нужды вода берется из скважин.

На хозяйственно–бытовые цели вода берется из местного водоема.        

Лист

98

Теплоснабжение производства обеспечивается котельной, которая расположена на территории предприятия.

7.2 Расчет технико-экономических показателей

7.2.1 Расчет планового рабочего периода

Таблица 7.1 – Рабочий период

Плановый рабочий период, суток равен:

,                                     (7.1)

где  - календарный фонд времени, дни;

       - плановые остановки, дни.

                                              сут.

Годовой коэффициент использования календарного времени:

,                                 (7.2)

где  - календарный фонд времени;

       - плановый рабочий период, сут.

                                          %.

Лист

 99

Рабочий период может быть увеличен, если спрос на продукцию будет повышен, это можно будет сделать, если спрос на сырье будет удовлетворен аграрным сектором.

7.2.2 Расчет выпуска продукции за год

Для всех цехов выпуска продукции за год Q_пп, дал/год, производится по формуле (7.3):

,                                    (7.3)

где  - суточная производительность, дал/сут;

       - рабочий период сут/год.

                          дал/год.

Коллектив предприятия заинтересован в выпуске качественной, конкурентно способной продукции.

7.2.3 Расчет стоимости товарной продукции

          Таблица 7.2 – Стоимость товарной продукции

7.2.4 Расчет производительности труда по товарной и стоимостной продукции

Производительность труда в натуральном измерении П_тп, дал/чел. в год:

,                                             (7.4)

где  - годовая производительность труда по выпуску пива, дал;

       - среднесписочная численность промышленно – производственного персонала, чел.

                                         дал/чел. в год

Лист

100

Производительность труда в стоимостном измерении П_т, руб/чел в год:

,                                            (7.5)

где:  - стоимость товарной продукции, руб.;

   - среднесписочная численность промышленно-производственного персонала, чел.

                         руб/чел. в год

7.2.5 Расчет стоимости сырья

Таблица 7.3 – Затраты на используемое сырье

7.2.6 Расчет расходов на получение сырья

Расходы на получение сырья П_ср составляет 5% от стоимости сырья:

                           руб.                                       (7.6)

7.2.7 Расчет статьи «Сырье»

Расчет статьи «сырье» осуществляют следующим образом:

,                            (7.7)

Лист

101

где  - стоимость всего сырья, руб.;

       П_ср - расход на получение сырья, руб.

 руб.

7.2.8 Калькуляция статьи «Сырье»

Калькуляция статьи «Сырье» К_сс, тыс. руб./дал, вычисляется по формуле (7.8):

,                                            (7.8)

где:  - затраты на сырье в год, тыс. руб.;

   - объем товарной продукции, дал.

 руб./дал.

7.2.9 Расчет статьи «Заработная плата»

Таблица 7.4 – Заработная плата основных рабочих

Лист

 102

Продолжение таблицы 7.4