Fabricarea berii

Fabricarea berii

I. Introducere . Consideratii generale

1.1 Generalitati

Berea este o bautura aparte, chiar speciala. O tablita de acum 600 de ani, aducea omenirii secretul fabricarii acestui tip de bautura.Pe vremea aceea bautura era divina si ca atare ia era destinata doar zeitei fertilitatii. Mult mai tarziu in evul mediu calugarii consumau bere mai ales in timpul postului, ca inlocuitor al carnii. Prin urmare berea este un aliment datorita continutului de glucide proteine vitaminele ; B 1, B 2, B 6, B 12, PP, E, acid folic, nicotine, potasiu, magneziu etc.

Berea este o bautura alcolica, obtinuta prin fermentarea cu drojdie a unui must realizat din malt, apa si hamei.

Unii cercetatori studiind un numar mai mare de texte antice, au ajuns la concluzia ca exista o legatura stransa intre coacerea cerealelor si fabricarea berii.

In toata lumea 20 000 de feluri de bere sunt imbuteliate in 180 feluri, de la normala, slab alcolizata , pils, la amara , crema de bere , bere neagra, si ciear bere cu gust de fructe .

Fluxul de conditionare si imbuteliere a berii

Inainte de a trece la umplerea sticlelor, butoaielor sau cutiilor, berea filtrata este de obicei

depozitata in tancuri de otel inoxidabil unde se mentin sub presiune pentru a se evita pierderile de bioxid de carbon. Tancurile de bere filtrate se mai numesc si tancuri de "linistire".

Berea se imbuteliaza in sticle butoaie si peturi. Sticlele si butoaiele ce sunt refolosite se spala in prealabil. Umplerea sticlelor se face in principiul izobarometric cu masini automate cu masini automate de imbuteliat.Dupa umplere inchiderea se face cu capsule metalice prevazute cu sindele din plastic pt etansare. Etichetarea se face automat, sticlele se aseaza in ambalaje de plastic si sunt depozitate in spatii racoroase. Livrarea se face insotita de un certificate de calitate . cand ambalajul este facut din sticla verde sau transpoarenta, berea poate sa dobandeasca un miros ne placut. Cea mai des folosita culoare este cea maro, pt ca ea blocheaza cel mai bine lumina. Sticlele transparente sunt mai ieftine si mai usor de reciclat.

Un alt tip de butelii mai nou folosit pt bere, sunt cele formate din PET.aceste butelii trebuie sa satisfaca urmatoarele cerinte:

sa prezinte proprietati bariera suficiente pentru proteja berea fata de patrunderea oxigenului si a CO2

sa poata fi pasteurizata

costurile de fabricatie sa fie concurentiale

sa fie reciclabile

In afara de aceste conditii buteliile PET trebuie sa fie compatibile cu alimental.

O patrundere cat mai mica prin peretii buteliei PET, standard este suficienta pt a altera caracteristicile senzoriale ale berii, iar pierderea de CO2 afecteaza gustul si proprietatile de spumare ale bauturii. Pentru reducera permeabilitatii PET la oxygen si CO2 producatorii de butelii au realizat asa numitele materiale bariera. Principalele cai de imbunatatie a proprietatilor bariera ale buteliilor PET sunt:

- utilizarea altor materiale plastice cu proprietati mai bune ca ale PET-ului;

- imbunatatirea proprietatilor buteliilo monostrat prin controrul cristalinitatii PET

- crearea buteliilor multi strat .

1.3 Utilaje specializate ce deservesc linia de imbuteliere a berii

- masina de depoletizat

- masina de poletizat vrac

- masina de denavetat

- masina de saplat navete

- masina de spalat sticle

- inspector de sticle goale

- masina de umplut si capsat sticle tip carusel

- inspector de nivel

- tunnel de pasteurizare

- masina de etichetat tip carusel

- sistemul de inscriptionare data

- masina de impachetat in cutii de carton

- masina de navetat

- sistemul de incriptionare

- masina alocat benzi

- masina transportoare.

II. Tipuri de ambalaje utilizate in industria de prelucrare a berii

2.1 Ambalaje pentru produse

Berea se imbuteliaza in sticle, butoaie, doze si PET-uri. Sticlele si butoaiele sunt refolosite sis palate in prealabil.Sticlele in care se vinde deobicei berea au un volum 1000,500,330ml. Buteliile pet au un volum mai ridicat si pot fi de 500-3000ml.avantajele buteliilor din pet in comparative cu buteliile din sticla sunt masa mult mai redusa rezistenta la spargere si port fi eliminate mult mai usor.berea se poate imbutelia inrecipiente metalice cum ar fi butoaie sau doze care sunt confectionate din tabla de aluminiu si au o capacitate de 500 in cazul dozelor si in jur de 40000ml.

2.2Ambalaje pentru transport

Pentru transportul sticlelor se folosesc lazi confectionate din material plastic care nu permit strivirea acestora.acestea pot avea capacitate de 10,20,24.pentru transportul dozelor se folosesc niste folii de nailon sau carton special.butoaiele se transporta ca atare.

III. Prezentarea generala a masinii de spalat

3.1 Procedee de spalare:

La alegerea sistemului de realizare a spalarii se va avea in vedere in primul rand natura ambalajului supus spalarii si gradul de murdarire.

Modele de spalare:

-cu actionarea unui jet lichid de spalare de jos in sus

- cu actionarea unui jet lichid de spalare de sus in jos cu ajutorul unor perii.

Eficacitatea jetului este determinate atat de presiunea cu care ajunge lichidul de spalare la suprafata sticlei dar si de modul de distributie al lichidului de spalare pe suprafata care trebuie spalata.pentru o eficacitate maxima este necesar ca,curentele de lichid san u se intalneasca.in cazul spalarii jetului sub presiune intensitatea spalarii este independenta de dimensiunile constructive ale dispozitivului prin care se transporta solutia de spalare dar si de cantitatea de lichid de spalat.este necesar ca presiunea de lichid sa fie consatnta astfel incat sa loveasca destul de puternic fundul recipientului pentru a putea desprinde sedimentele inmuiate prealabil.presiunea lichidului este influentata de diametrul dozelor de spalare.pentru duze cu diametrul de 2mm la o presiune de 20*10000 N la patrat,inaltimea la care este aruncat lichidul de spalare este de cc 400mm.clatirea se realizeaza in faza initiala cu apa calda iar ulterior cu apa rece curenta de la retea pentru a aduce precipientul la temperature mediului.in cazul in care buteliile suntr utilizate pentru umplerea cu produse lichide calde este recomandat ca ultima apa de cl;attire sa aiba temperature egala cu cea aprodusului.de asemenea se recomanda o duritate mica a apelor pentru a evita infundarea duzelor.

3.2 Conditiile igieno-sanitare reglementate prin stas privind spalarea buteliilor de sticla

Agentii de spalare:cerinte impuse la spalarea cu soda caustica,sa reealizeze un effect de curatire foarte bun,in apa reziduala nu trebuie introduce substante toxice sau poluante,in masina de spalat nu trebuie sa se formeze spuma,dosajul sa se realizeze cinstant in limitele precise.Solutia de soda caustica folosita are concentratia de 1% la care se adauga aditivi de 0.06-2% .Aditivii de autospumare au rolul de a preven formarea spumei in procesul da spalrare.Solutia de spalare este in mod repetat inacalzita si racita conducand la dispunerea de carbonati si produce o uzura prin coroziune chimica foarte accentuate a transportoarelor.Aditivii pe baza de fosfati sunt aditivi de suprafata si se utilizeaza pentru cresterea capacitatii de indepartare a murdariei .Clitatea operatriiei de spalare a buteliilor depinde:temperatura,durata spalarii si concentratiiei caustice.

Lichidul ce provine de la curatarea buteliilor contine aprox.95%apa muradara iar restul sunt substante ce pot fi supuse unui tratament si constau in:substante isolubile care port fi indepartate prin filtrare,substante coloidale dizolvante,substante dizolvate ccum ar fi sarurile metalelor si rezidurile de alta natura.dupa indepartarea substantelor insolubile lichidul decuratare poate fi utilizat fara tratament timp de 1-2 ore.

3.3 Conditii generale impuse masinii de spalt sticle

Proiectare optima a unei masini de spalat sticle trebuie sa respecte urmatoarele cerinte si conditii:-necesitatea asigurarii in masura posibilitatilor a spalarii unei game mai largi de materiale.

-asigurarea unui grad de curatire corespunzatoare normelor de igiena sanitare

-reucerea cheltuielilor pentru apa si energie

-simplitate constructiva si de servire usoara a masinii

-asigurarea unei functionary continue pentru realizarea unei continuitati a procesukui tehnologic

-asigurare personalului de serviciu

-evitarea patrunderii materialelor de unger in cuva de spalare sau in sistemul de stropire

-evitarea zdrobirii produselor supuse spalrii

-productivitaete ridicata

IV Prezentarea masinii de spalat sticle tip "PERLA"

4.1 Descrierea masinii de spalat sticle

Masina de spalat cu baie de inmuiere este destinata spalarii recipientelor din sticla folisite la imbutelierea produslor alimentare lichide.Capacitatea masinii se regleaza continuu.Masina se poate incadra cu usurinta in orice linie de imbuteliere,cu capacitatea de productie adecvata.Masina dispune de un lant transportor bilateral pe care sunt fixate jgeaburile port casete permitand evacuarea pe aceeasi parte.Introducerea sticlelor in casete se realizeaza cu un dispozitiv situaut pe masa de impingere dup ace buteliile au fost aduse in zona de primire prin intermediul uinui transportor cu placi.

Masina dispune de o baie de inmuiere care permite inlaturarea muradaririi din interiorul si exteriorul buteliilor.Tot aici se stropesc cu apa calda la cc 80grade Celsius.Masina este prevazuta cu bazine de colectare apa spatiu de aspirare cioburi,sita,si dispune de o putere relative mare fiind din acest punct de vedere un mare consummator de energie electrica.

Elemente componente:

1.Receptia sticlei 13.Stropire intermediara

2.Masa de impingere 14.Bazin colector

3.Planseu 15.Apa calda 25 grade C

4.Carcase sticle 16.Bazin colectare apa calda

5.Dispozitiv de stropire 17.Dispozitiv de stropire

6.Jgheab collector pentru noroi 18.Bazin collector apa calda cu pompa

7.Imbuteliere cu iesire la 65 grade Celsius 19.Stropire cu apa curata

8.Spatiu de aspiratie si colectare cioburi 20.Zona de scurgere

9.Dispozitiv de spalare etichete 21.Restituire sticle

10.Sfarsitul inmuierii 22.Evacuare sticle

11.Stropire iesire 23.Sita

12.Bazin stropire iesire la 180 grade C 24.Conducta evacuare noroi

4.2 Bazele spalarii si intretinerii buteliilor

Buteliile sunr scoase din navete si transportate cu un transportor dublu pe masa de transportare a masinii unde sunt statute , dirijate la dispozitivul de introducere a acestora in casete .Prima faza de spalare este inmuierea aplicata cu scopul de a inlatura murdaria de pe sticle si de apreincalzi sticlele inainte de intrarea acestora in zonele fierbinti.In aceasta faza temperature apei de prespalare este de 35-40C.A doua faza de inmuiere este inmuierea exterioara si nterioara dupa care buteliile sunt scoase din lesie si spalate pe exterior pentru eliminarea etichetelor.Spalarea in aceasta faza se realizeaza cu solutie de 0.5-1.5[NaOH] la o temperature de 60-6C.

4.3 Notiuni generale de exploatare a masinii de spalat

Spalarea interiuara si exterioara cu lesie la 80C, periuada in care sticlele sunt asezate cu gatul in jos, pentru deversarea continutului.

Spalare cu lesie la interior si la exterior cu lesie la 50C.

Spalare cu lesie la 30C dupa care are loc prima clatire inlaturand execus de spuma obtinut.

Clatirea cu apa proaspata de la retea constitue ultima faza de spalare , dupa care sticlele intra intr-o zona de scurgere a peliculelor de apa de pe peretii interiori si exteriori ai sticlei.

Zona de evacuare a sticlei cuprinde mai multe etape:

Sticlele cad pe un jgeab inclinat de unde sunt evacuate pe un transportorcu placi, cu o iesire pe stanga sau pe drapta.

4.4 Instructiuni pentru deservirea masinii de spalat

4.4.1 Intretinerea masinii

La inceputul sau sfarsitul fiecarui schimb, se va acorda o ora pentru intretinerea utilajului timp in care se vor executa urmatoarele operatii:

curatarea filtrelor

curatarea duzelor de stropire

gresarea

curatarea mesei de alimentare de cioburi de sticla

golirea caruciorului de sticle

Se mentioneaza ca in cazul in care butelia se sparge pe masa de alimntare sau pe transportul de evacuare se opreste instalatia imediat pentru indepartarea cioburilor.

4.4.2 Efectuarea reglajelor

Masina de spalat butelii este complet montata si reglata in intreprinderea producatoare.

Dupa incercare se demonteaza in tronsoane si se expediaza la beneficiar unde inainte de exploatare reglajele sunt executate de catre specialistii intreprinderii, sau de catre persoanele autorizate pentru acest scop.

In timpul exploatarii, personalul de deservire trebuie sa regleze nu numai temperature agentilor de spalare cat si productivitatea masinii.

4.5 Calculul de reparatie a masinii

Reparatiile care trebuiesc effectuate pentru reconditionarea masinii sunt:

revizia tehnica

reparatie curenta de gradul 1

reparatie de gradul 2

reparatie capitala

Durata de functionare a unui produs este de 14 ani intr-un singur schimb de exploatare.

4.6 Ungerea masinii

Ungerea masinii de spalat sticle PERLA se efectuiaza conform fisei de ungere prezenta in cartea tehnica a masinii.

5.1 Calculul orcanologic

5.1 Calculul preliminar

5.1.1 Calculul capacitatii de lucru a masinii

Tinand cond ca la descarcarea din masina mai raman cca 4-5 randuri de sticle goale , capacitate ape un ciclu de lucru a masinii se poate calcula cu relatia:

unde: = numarul de sticle pe un rand

= numarul total de randuri

sticle/ciclu

Parametric de calcul :

diametrul exterior al casetei

=diametrul exterior al sticlei

= 91 [mm]

= 101 mm

distanta dintre 2 caseste situate pe acelasi rand

= 50.5 mm

pasul dintre 2 casete consecutive situate pe acelasi rand:

mm

distanta dintre 2 casete consecutive situate pe randuri diferite

mm

pasul dintre 2 casete consecutive situate pe randuri diferite

mm

lungimea desfasurata a lantului

=mm

timpul de deplasare pe ciclu

=122,816 [s]

timpul de stationare

[s]

timpul total de intreruperi pe ciclu

= 380 [s]

- durata total ape ciclu

[s]

numarul de cicluri ce se cuprind intro ora

cicluri / h

capacitatea orara de lucru a masinii

= 9074 bat/h

5.1.2 Calculul puterilor necesare masinii

kw

unde: - coeficientul de suprasarcina:=1.2;

- randamentului total al mecanismului de actionare:=0.35;

- viteza lantului port casete:=0.25

- forta periferica care trebuie dezvoltata de roata de lant motoare

N

N

unde: - forta initiala:=2500 N

- rezistenta la deplasare :=0.05

- masa pe metru liniar de material transportat: =36

- masa pe metro liniar al partilor mobile ale transportorului:= 92

- lungimea tronsoanelor orizontale incarcate:=39

- lungimea tronsoanelor orizontale ne incarcate:= 0

- inaltimea de ridicare a transportorului:= 3.9 m

- numarul total de schimbari de directii: = 7

- acceleratia gravitationala: = 9.81

5.2 Calculul schemei cinematice

5.2.1 Calculul turatiilor arborilor

- raportul total de transmitereal mecanismului

(redactor planetar)

unde : - raport de transmitere variator: =1

- raport de transmisie al transmisiei cu lant: = 1.1

-raport de transmitere al reductorului melcat: = 28

turatia la intrare in reductorul planetar:

turatia la iesire din reductorul planetar

rot/min

pentru transmisia cu lanturi

rot/min

pentru reductorul melcat se scriu relatiile

rot/min

Pe arboreal de acctionare a mecanismelorde alimentare- evacuarecu sticle a masinii se poate scrie:

rot/min

5.2.2 Calculul vitezelor ungiulare

relatia de calcul a vitezei unghiulare

5.2.3 Calculul puterii echivalente la arbori

Pentru a pune in miscare lantul purtatorul de casete se va folosi relatia:

kw

se va allege motor tip QU 200 L8 AK -15 kw

- 730kw

Puterea la arborele de iesire din transmisia principala cu lanturi

Puterea la arborele de iesire din reductorul planetar:

Puterea la arborele de intrare in reducrtorul planetar:

5.2.4 Calculul momentelor de torsiune

Se va utilize relatzia de forma: