Проект дробильно-прессового и отстойного отделений цеха по переработке винограда на белые натуральные сухие вина, производительностью 150 тонн в су

Показаны все технологические схемы производства белых нутуральных сухих вин. ...

1. Обоснование выбора и описание технологической схемы .. 6
2. Продуктовые расчёты и материальный баланс производства .... 19
3. Расчёт основных и вспомогательных материалов ……………….. 25
4. Подбор и расчёт технологического оборудования ……………….. 27
5. Расчёт площадей складских помещений ………………………….. 37
6. Схема технохимического контроля производства ……………….. 38
7. Основные решения по архитектурно-строительной части проекта 41
8. Мероприятия по охране труда и окружающей среды ……………. 43
9. Список литературы …………………………………………………… 46

Введение

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (от 20.09.2002г.) разработало Отраслевую целевую программу обеспечения развития виноградарства и виноделия в Российской Федерации до 2010 года, в рамках которой субъекты РФ, традиционно возделывающие культуру винограда на промышленной основе, осуществляют разработку региональных программ — составных частей общероссийской программы.
Краснодарский край является ведущим регионом России по производству винограда — удельный вес края в валовых сборах по РФ составляет более 56%. Реализация разработанной Программы предусматривает два этапа: 2003—2005гг. и 2006—2010гг.
Основные объемы производства винограда и его переработки сосредоточены в Анапо-Таманской зоне. В сезон 2002г. здесь переработано 85,4 тыс.тонн или 89,3% общих объемов, произведено 5887 тыс.дал виноматериалов, что составляет 89,5% от общего объема, производимого в крае. Всего в сезон 2002г. в крае переработано 95,6 тыс.тонн винограда и произведено 6578,1 тыс.дал виноматериалов.
Все предприятия края являются производителями широкого спектра винодельческой продукции. Специализированными предприятиями по выпуску коньяков являются ЗАО «Новокубанское» и «Коньячный завод Темрюк», по производству игристых и шампанских вин — ЗАО «Абрау-Дюрсо».







Проблемы виноделия
Особую важность в виноделии приобретает проблема кондиционности сырья. Сбор винограда при недостаточной сахаристости и высокой кислотности приводит к тому, что производимая винодельческая продукция имеет невысокое качество и снижается ее конкурентоспособность.

Проблемой также является поступление из-за рубежа виноматериалов невысокого качества без указания сортовой принадлежности, микробиально нестойких и не имеющих сортового вкуса и букета.
Слабая загрузка перерабатывающих мощностей, а также недостатки существующих технологий приводят к высоким производственным издержкам и снижению конкурентоспособности выпускаемой продукции.
Наиболее существенными недостатками современных технологий в виноделии являются: применение диоксида серы; слабое применение поликомпонентных оклеивающих средств для придания устойчивости против помутнений; высокая кислотность вин; недостаточное применение современных физико-химических средств, в том числе обеспложивающей мембранной фильтрации. Применение горячего розлива ухудшает органолептические качества вин.
Основными направлениями развития винодельческой промышленности должны стать модернизация технологического оборудования и производства в целях повышения качества и конкурентоспособности производимой продукции, что неразрывно связано с
перспективой развития виноградарства — выделением по почвенно-




климатическим особенностям зон и микрозон, формированием соответствующего сортимента для производства вин контролируемых наименований как уникальных и эксклюзивных.
Внедрение нового технологического оборудования требует освоения и совершенствования способов стабилизации вин к кристаллическим и коллоидным помутнениям. В этой связи программой предусматривается проведение исследований в области совершенствования технологий и технологических приемов осветления и стабилизации вин, их модификации, внедрение перспективных сорбентов и других вспомогательных средств.
Реализация данных мероприятий, позволит повысить конкурентоспособность отечественной винодельческой продукции, как на внутреннем, так и на внешнем рынке, гармонизировать российские стандарты с международными, что становится актуальным в связи с предстоящим вступлением России в ВТО.

В курсовом проекте мы постараемся рассчитать материалы, сырьё, оборудование и помещения для экономической эффективности переработки винограда на виноматериал для десертных вин.
Оборудование мы подберём недорогое, но надёжное отечественного производства, сырьё принимаем только качественное, чтобы не было потерь от его порчи и дополнительных расходов на исправление вин. Проведём тщательный технико-химический и микробиологический контроль производства.

4,0
Потери учитывают при разгрузке автотранспорта, в приёмных бункерах, при дроблении винограда и отделении гребней.
4
Переработка и сбраживание мезги в БРК-3М
0
0
5
Стекание
0
0
6
Прессование
0,5
13,7 – отходы выжимки
Учитываются и отходы при снятии с дрожжевого осадка.
Потери при стекании включении в потери и отходы при операция на БРК-3М
7
Смешивание самотёка и
первой фракции
0
0
Эта операции
Выполняется без отходов и потерь.
8
Отстаивание и сульфитация
4,5
При сульфитации и отстаивании отходы в виде осадка и виноматериалом.
Примечание: При переводе веса сусла в декалитры принят удельный вес сусла =1,083 кг/м3.
Всего нормы отходов и потерь, для красных десертных вин типа кагор, следующие: 2,5% из них отходы с дрожжевого осадка 1%, при брожении 1% и при снятии с дрожжей 0,5%.
После того, как мы выяснили нормы отходов и потерь, при переработки винограда на десертные вина, мы приступаем непосредственно к продуктовому расчёту по каждой технологической операции выбранной нами процессуальной схемы.
Приём винограда: взвешивание, отбор проб и загрузка винограда в бункер питатель, происходит практически без потерь, если не считать взятые на анализ пробы.
Выборка кондиций материалов, используемых при переработке винограда на десертные вин.
Таблица 3. Выборка кондиций материалов используемых в производстве десертных вин.
Материалы
Показатели состава
Примечания
Объёмная доля этилового
спирта,
%, об.
Массовая
Концентрация
Сахаров, г/дм3
титруемая
кислотность,
г/дм3
виноматериал
для десертных вин
16
160
6
Вакуум-сусло
-
75
-
Содержание сахарозы (глюкозы и фруктозы) в вакуум-сусле в % масс.
Спирт
«Экстра»
96,5
-
-
Имея нормы потерь и кондиции материалов для производства десертных вин, мы может сделать продуктовый расчёт на единицу продукции, на 1000 кг винограда.
При дроблении допускается 4,6% потерь в виде удаляемых гребней и небольших потерь. По формуле:
И ( 100 –Н)
К =
100 получим 1000 (100 – 4,6) / 100 = 954 кг, т.е
1. После дробления 1000 кг винограда у нас получилось 954 кг. сусла и мезги.
2. Рассчитаем выход виноматериала после операции подогрева и сбраживания на мезге в БРК-3М – прямых потерь тут не должно быть, но
на этой стадии проводится операции спиртования, которая изменяет объём
получаемого виноматериала.
При спиртовании сусла, виноматериалов и вин учитывается сжатие общего объема (контракция) на 0,08 % на каждый объемный процент повышения крепости. Общий объем спиртования учитывается как сумма объемов сусла или вина, спирта и др. компонентов.
Удельный вес сусла 1,083 кг/м3, поэтому в декалитрах у нас есть объём 923,4 литра или 92,34дал. на 1000 кг сусла.
Для того, чтобы произвести расчёт контракции необходимо, сначала произвести расчёт спиртования виноматериала. В БРК-3М при накоплении в бродящем сусле 2-4% спирта проводят крепление до содержания 16% об. спирта. У нас сбродилось до 3,5 %.об спирта. Применим спирт «Экстра» крепостью 96,5 % об.
Х = А (Б - В) / (Г - Б), где
Х - количество спирта,
А - количество спиртуемого сусла или вина,
Б - желаемая крепость % об.,
В - начальная крепость спирта % об.,
Г - концентрация спирта % об.
Х = 92,34 (16 – 3,5) / (96,5 – 3,5) = 12,411 дал. спирта, требуется чтобы закрепить виноматериал до требуемых кондиций. Складываем это число с количеством исходного сусла и мезги 92,34 + 12,411 = 104,75 дал. От этого объёма подсчитаем контракцию. 0,08 * 12,5 * 104,75 = 104,75 дал., т.е сжатие объёма в результате контракции равно количеству долитого спирта 12,411 дал.
После операции прессования выход неосветленного сусла из 1 тонны переработанного винограда и нормативы отходов и потерь при переработке мезги 81,2% или 75 дал., отходы и потери 14,2%
По расчётной формуле рассчитаем для нашего случая:
104,75 * (100 – 14,2) / 100 = 75 дал – выход неосветленного виноматериала из пресса (с самотёком и I фракцией). На этой операции происходит и смешивание самотёка из БРК-3М и первой прессовой фракции.
При отстаивании и сульфитации (из расчёта 100-150 мг/дм3) неосветлённого виноматериала происходит выпадение осадка и смешивание части виноматериала с осадком. Далее производят снятие с осадка (декантацию) и в результате осветлённого виноматериала становится меньше. Норма потерь при осветлении сульфитированного осадка 4,5%
По расчётной формуле рассчитываем:
89,8755 * (100 – 4,5) / 100 = 70,8 дал., – осветлённый виноматериал.
Таблица 4. Сводный материальный баланс цеха переработки винограда на десертные вина, производительностью на единицу продукции (на 1000 кг винограда).
Сырьё и материалы введённые в производство
Количество,
кг, дал, %
На выходе
продукт
Отходы,
%
Потери,
%
Виноград
1000 кг
Сусло и мезга, %
95,4
4,0
0,6
Сусло и мезга
95,4 %
Виноматериал,
%; 81,2
13,7
0,5
Спирт «Экстра»
12,4 дал
Виноматериал ,
89,8755 дал
-
-
Виноматериал
89,8755
Осветлённый сульфитированный
виноматериал,
85,83 дал
4,5
-
3. Расчёт основных и вспомогательных материалов.
По формуле
И ( 100 –Н)
К =
100
4.1 Рассчитаем общее количество потреблённого сырья и основных материалов
14000 (100 – 4,6) / 100 = 13356 кг/сут. т.е. после дробления 14000 кг винограда у нас получилось 13356 кг. сусла и мезги.
4.2 Рассчитаем необходимое количества спирта при спиртования сбродившего сусла на мезге в установке БРК-3М
Удельный вес сусла 1,083 кг/м3, поэтому в декалитрах у нас есть объём 12332,4 литра или 1233,24 дал/сут.
Произведём расчёт контракции при введении спирта «Экстра» в сброженное сусло с мезгой . Для этого нужно произвести расчёт спиртования 1233,24 дал.
Так как для спиртования одной тонны винограда требуется 12,411 дал/сут спирта, то для 14 тонн винограда требуется Х = 1233,24 (16 – 3,5) / (96,5 – 3,5) = 165,76 дал. спирта/сут.
4.3 После прессования и отстаивания выходит осветлённый виноматериал в количестве 85,83 дал/сут на единицу продукции, а значит на 1233,24 дал
1233,24 * (100 – 4,5) / 100 = 1177,74 дал/сут.
Полученные данные поместим в сводную таблицу расходов и движения основных продуктов и расчёты по времени.
Таблица 5. Таблица расхода и движения основных продуктов по технологическим операциям.
Продукт и
технологическая
операция
Расход на
1000 кг
винограда
Единица
измерения
Расход за время
При-
мечание
год
месяц
сутки
час
1.Приёмка винограда.
Обработка виноматериала
Обработанный
Виноматериал
70,8
дал
1416
1416
70,8
7,08
2. Приготовление
ЧКД
Дрожжевая разводка
37,25
литр
18625
1525
73
9
3. Спирт
спиртование в
БРК-3М
12,411
дал
248,2
248,2
12,411
1,24
4. Подбор и расчёт технологического оборудования.
Коэффициент использования оборудования принимается не менее 0,7 по данным «Инструкции по определению производственных мощностей действующих предприятий виноградной промышленности», утвержденной Минпищепромом СССР 5.08.77
Сначала необходимо рассчитать сколько линий переработки необходимо для наших целей, при мощности 14 тонн в сутки.
n = П / К × m × T × Tгод , где
n – число линий;
П – производительно годовая;
К – коэффициент использования оборудования;
Т – количество рабочих часов в день;
Tгод - рабочих дней в году.
280 / 0,9 × 10 × 10 × 20 = 0,16 или 1 линия.
Для нормальной и бесперебойной работы нам необходима одна полная линия переработки винограда.
4.1. Первая операция приёмка и загрузка винограда в бункер-питатель.
Нам необходимо рассчитать диаметр и число оборотов подающего шнека в бункере – питателе. Поскольку необходимо переработать всего 14 т/сут. винограда, нам нужен мало производительный бункер питатель.