СТА 4/2010

● охлаждение замеса до 105–108°С за счёт собственного испарения с по следующим охлаждением до темпе ратуры 72–74°С за счёт рекуперации тепла, которое используется для по догрева замеса и воды (вода подогре вается до температуры 92–97°С и, в свою очередь, используется как для приготовления замеса, так и в тепло вой схеме спиртового завода); ● дальнейшее охлаждение замеса от тем пературы72–74°Сдо температуры58°С с использованием холодной воды. В данном процессе задействовано технологическое оборудование, имев шееся на заводе. Для перемещения по токов сусла применяются только цент робежные насосы. При использовании предлагаемой технологии показатели по степени растворения крахмала сопоставимы с показателями, соответствующими вы сокотемпературным схемам разварива ния, а такие процессы, как инверсия и карамелизация сахаров, сведены к ми нимуму, так как максимальная темпе ратура обработки растворов не превы шает 118°С. З АДАЧИ , РЕШАЕМЫЕ АСУ ТП Для реализации разработанного спо соба, характеризуемого как универсаль ный энергосберегающий способ раство рения крахмала, была спроектирована и внедрена АСУ ТП, которая после интег рации в общезаводскую АСУ ТП взяла на себя решение следующих задач: ● ведение технологического процесса на разных нагрузках в полном соот ветствии с разработанным способом; ● стабилизация требуемых технологи ческих параметров (температура, расходы, потоки, уровни, давления); ● обеспечение оптимального (с пози ции принятых критериев) дозирова ния для смешивания компонентов (вода, мука, ферменты) по ходу тех нологического процесса; ● ведение текущего технологического протокола; ● обеспечение предупредительной зву ковой и визуальной сигнализации, а также предаварийной сигнализации; ● предоставление максимально удоб ного и интуитивно понятного чело веко машинного интерфейса; ● реализация простого и удобного ин терфейса управления системой; ● ведение технологической базы дан ных с возможностью последующего просмотра сохранённой информа ции в виде графиков и таблиц; ● формирование итоговых параметров технологического процесса по ре зультатам смен; ● формирование отчётных докумен тов, отображающих оперативные расходные данные в соответствую щих таблицах. Р ЕАЛИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ В 2005 году на ГП «Козловский спир товой завод» Тернопольской области на ми уже была внедрена АСУ ТП приго товления бражек, которая в своё время обеспечивала более эффективное при готовление спиртовых бражек по техно логии гидроферментативного способа обработки крахмала [1]. Описываемая реализация системы явилась модерни зацией АСУ ТП приготовления бражек, базирующейся на уже отработанной и успешно себя зарекомендовавшей аппа ратно программной платформе, в осно ве которой заложено следующее: ● промышленные IBM PC совмести мые контроллеры и УСО фирмы Advantech; ● дополнительные компоненты фирм APC, Dataforth, WAGO, Lambda; ● операционная система реального времени QNX 6.3, SCADA Silver 2.0. Данный подход обеспечивает высо кое качество и надёжность разрабаты ваемых систем, хорошие адаптацион ные свойства, оптимальные показате ли по критерию «цена/качество», что позволяет с минимальными затратами наращивать функциональные возмож ности существующих систем. При модернизации АСУ ТП приго товления бражки, с учётом существен ного расширения функциональных за дач новой системы, было принято ре шение добавить для задач автоматиза ции варочного отделения новый щит автоматизации, содержащий дополни тельный IBM РС совместимый про мышленный контроллер. Новый щит (рис. 1) полностью обеспечивает по требности системы автоматизации ва рочного отделения, в него заведены все сигнальные и управляющие кабели как новых подсистем варочного отделения, так и существующей системы. Таким образом, в модернизированной АСУ ТП приготовления бражки было про ведено разделение функций управляю щих контроллеров между дрожжебро дильным и варочным отделениями, что упростило их обслуживание и повыси ло надёжность системы. СИС Т ЕМНА Я ИН Т Е Г РАЦИЯ / ПИЩЕ В А Я П РОМЫШЛ Е ННОС Т Ь 61 СТА 4/2010 www.cta.ru СПОСОБ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СХЕМ РАЗВАРИВАНИЯ Преимущества Недостатки ● Не требуется высокой степени измельчения зерна ● Уходят вопросы, связанные с белками, имеющимися в зерне, так как при наличии высокой температуры белки коагулируются, открывая доступ энзимам к крахмальным зернам ● Нет проблем с переводом крахмала в растворимое состояние ● Микробиологическая чистота ведения процесса обеспечивается стерилизацией раствора при высоких температурах разваривания. Общепринято, что тепловая стерилизация для полного уничтожения микробов производится при температуре выше 100°С. Наиболее термоустойчивые споры термофильных бактерий и почвенных бацилл погибают в процессе длительной выдержки в интервале температур 100–110°С в течение 1,5–2 часов. Для гибели термоустойчивых спор бактерий и бацилл нужно увеличить время стерилизации, но некоторые термоустойчивые споры бактерий погибают лишь при температуре от 105 до 120°С и выше. Продолжительность «мягкой» тепловой стерилизации при 120°С от 10 до 25 мин ● Большие затраты тепло* вой энергии ● Сложно получить требуе* мый процент выходной продукции из крахмала ржи при крепости браж* ки более 8,5% об. ● При воздействии на крахмальные растворы температуры более 125°С осуществляется частич* ное преобразование са* харов в карамели, кото* рые не сбраживают дрожжи на образование спирта ГИДРОФЕРМЕНТАТИВНЫЙ СПОСОБ ОБРАБОТКИ КРАХМАЛА Преимущества Недостатки ● Затраты тепло* вой энергии по сравнению с высоко* температурны* ми схемами разваривания меньше в 2–3 раза ● Требуется высокая степень измельчения сырья (более 92% при проходе через сито с отверстиями 1 мм), на что необходимо тратить дополнительную электроэнергию ● Ведение процесса при температуре до 90°С не коагулирует белок, который в свою очередь препятствует воздействию энзимов на крахмал ● Растворы менее подвижны, чем растворы, полученные с применением высокотемпературных схем разваривания ● В условиях проведения ферментативной обработки при температуре пастеризации не все микроорганизмы погибают во влажной среде при температуре 90°С. Для обеспечения микробиологической чистоты ведения процесса необходимо применение антибиотиков ● Сложно получить требуемый процент выхода продукции из крахмала ржи при крепости бражки более 9,0% об. Таблица 1 Основные преимущества и недостатки способа с применением высокотемпературных схем разваривания и гидроферментативного способа обработки крахмала © СТА-ПРЕСС

RkJQdWJsaXNoZXIy MTQ4NjUy