Особенности управления качеством при производстве продукции

Производство спирта состоит из трех основных этапов: подготовительного - очистка сырья от примесей, приготовление ферментных препаратов; основного - разваривание крахмалистого сырья, осахаривание крахмала, сбраживание осахаренной массы; завершающего - ректификация.

Этиловый спирт из пищевого сырья получают путем сбраживания сахаров под действием ферментов дрожжей.

Технология переработки зерна основана на механико-ферментативном гидролизе крахмала зерна, прошедшего водно-тепловую обработку и сбраживании образующихся сахаров дрожжами. В данной технологии исключена операция разваривания зерна под давлением, что значительно снижает энергозатраты и повышает безопасность производства. Зерно доставляется на предприятие автомобильным или железнодорожным транспортом и высыпается в завальную яму. После загрузки завальной ямы включается нория и рожь передается в оборотное хранилище, вместимость которого рассчитана на двухсуточную бесперебойную работу завода и составляет 84 м . При поступлении в производство рожь поступает в завальную яму и посредством нории подается в промежуточный бункер. Вместимость промежуточного бункера рассчитана на двухчасовую работу завода. Из промежуточного бункера рожь поступает на взвешивание на автоматические стационарные весы. Производительность весов составляет 6 т/ч. Взвешенное зерно снова поступает в промежуточный бункер, аналогичный предыдущему. Из промежуточного бункера зерно поступает на очистку в воздушно-ситовой сепаратор, где от него отделяются примеси. Производительность воздушно-ситового сепаратора составляет 5 т/ч. Очищенное зерно взвешивается на автоматических весах и подается на измельчение в молотковую дробилку, где измельчается. степень измельчения зерна составляет 95 - 96 %, далее в измельченном виде подается в дезмембратор, где смешивается с водой (теплая вода поступает из теплообменника) и раствором ферментного препарата. Полученный замес поступает в смеситель, где дополнительно подогревается острым паром до температуры 50-55 0С.Далее масса поступает в аппарат гидро - ферментативной обработки. В аппарате гидро - ферментативной обработки осуществляется растворение сухих веществ зерна при непрерывном перемешивании при температуре 65-68 0С в течение 2,5-3 часов. Далее масса подвергается стерилизации (нагрев острым паром) при температуре 105 0С. Постеризованная масса мгновенно охлаждается в вакуум-испарительной камере до 58-60°С, и поступает в осахариватель вместе с ферментными препаратами. Где под действием ферментных препаратов крахмал, белки, сахара подвергаются гидролизу. Осахаренное сусло, выходящее из осахаривателя, охлаждается до температуры складки 23-25 0С на пластинчатом теплообменнике. Часть сусла до 10% объема идет на приготовления дрожжей, остальное сусло (концентрация 18-20 % сухих веществ по сахарозе) на сбраживание в бродильные чаны. Выращивание производственных дрожжей ведут в дрожжанках. В начале процесса (в период пуска завода) используют естественно-чистую культуру дрожжей. Отъем из производственного осахаренного затора поступает в механизированную дрожжанку, и там дополнительно осахаривается 0,5-0,6% солода в течение 3 часов. Затем затор нагревают до 85°С и выдерживают 20 мин для уничтожения посторонних микроорганизмов. Затем сусло охлаждают и подкисляют серной кислотой. После охлаждения до 32 °С в затор вносят азотистое и фосфорное питание для дрожжей, после охлаждения до 300С вносят зрелые дрожжи отобранные из предыдущего цикла (дрожжевая матка), в количестве 8-10% по отношению к объему нового сусла. После засева дрожжей сусло бродит при температуре 28-29 °С в течение 16-18 часов, одновременно происходит и размножение дрожжей. Количество дрожжевых клеток должно достигнуть 120- 160 млн. клеток в 1 мл, а отброд должен быть не менее 1/3 от исходного.

В зрелых дрожжах почкующихся клеток должно быть не более 2-3%, а мертвых клеток не более 1%. По окончании брожения отбирают 10-12% зрелых дрожжей для засева следующего цикла, а оставшиеся дрожжи передают в бродильное отделение для засева очередного бродильного чана.

В бродильных чанах происходит процесс сбраживания сусла периодическим способом в течение 72 часов. При брожении происходит интенсивное сбраживание углеводов в спирт и углекислый газ. Весь период брожении можно разделить на три стадии: взбраживание при температуре 27-28 0С, главное брожение при температуре 30-32 0С и дображивание 29-28 0С. Показатели качества зрелой бражки: содержание спирта 9-10 % об., кислотнось 0,5-0,6 0,видимый отброд по сахорометру 0,5-0,6; содержание несброженных углеводов 0,45-0,75 г/л.

После чего готовая бражка насосом перекачивается в передаточный чан и подается на брагоректифкационную установку для получения ректификованного спирта.

Во время брожения выделяется углекислый газ, который подается в пеноловушку, где происходит отделение от углекислого газа пены, которая образуется во время брожения на поверхности бражки. При разрушении пены в пенолавушке остается бражка, которая содержит несброженные сахара она поступает в бродильный чан.

Из пенолавушки углекислый газ подается на спиртолавушку, где происходит отделение паров спирта. Сконденсированные пары спирта в виде водно-спиртовой жидкости поступают в сборник, откуда катаются в бражную колонну на перегонку. Углекислый газ накапливается в газгольдере).

В установках прямого действия экономия топлива до 35% по сравнению с установками косвенного действия. Бражка поступает в бражную колонну. Пары, выходящие из бражной колонны конденсируются в подогревателе бражки и водяной секции подогревателя. Полученный бражной дистиллят вместе с погонами из конденсаторов направляется в эпюрационную колонну (ЭК), которая имеет свои дефлегматор и конденсатор. Головная фракция в количестве до 4% отбирается из конденсатора ЭК, охлаждается. Освобожденный от основной части головных примесей водно - спиртовой раствор (эпюрат) направляется в ректификационную колонну (РК). Эта колонна также снабжена дефлегматором и конденсатором. Из последнего часть конденсата (нестандартный или не пастеризованный спирт) отводится в эпюрационную колонну. Количество его составляет около 3 % от введенного в колонну безводного спирта. Другая часть конденсата присоединяется к флегме, поступающей из дефлегматора РК в ректификационную колонну. Спирт-ректификат отбирается в жидком виде с одной из верхних тарелок ректификационной колонны и охлаждается в холодильнике. Сивушное масло получают путем отбора паров из нижней части ректификационной колонны, их конденсации и промывки умягченной водой в специальном декантаторе. Для получения спирта марки "Люкс" используется дополнительная колонна окончательной очистки (КОО), работающая по принципу эпюрационной или ректификационной колонн. Обогрев колонн производится острым и глухим паром, поступающим из котельной завода. Охлаждение дефлегматоров, конденсаторов и холодильников установки идет холодной водой. Выход барды составляет 0,12 м3 на 1 дал спирта. Зерновая барда является ценным кормовым продуктом для сельскохозяйственных животных, как в натуральном, так и в высушенном состоянии.

Схемы технохимеского контроля процессов производства продукции и готовой продукции приведены в приложении А.

Блок-схема технологического процесса приведена в приложении Б.

Требования к оценке качества продукции