Компьютерное моделирование технологических процессов пищевых производств - Курсовая работа

бесплатно 0
4.5 139
Основное пивоваренное сырье – это пивоваренный солод с добавкой несоложенных материалов, вода, хмель или хмелевые препараты. Оптимизация затрат, производство и моделирование расхода сырья. Рецептура, качественные и технологические показатели продукции.


Аннотация к работе
По курсу: КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ Задание на проектирование: Произвести расчет рабочих рецептур пяти видов пива, подобрать наилучший объем выпуска ассортимента и смоделировать задачу сохранения производственной мощности при изменении поставки сырья.

Список литературы
1. Закгейм А.Ю. Введение в моделирование химико-технологических процессов. - М.: Химия, 1992. - 237 с.

2. Елизарова Л.Г., Николаева М.А.. Алкогольные напитки. Товарный справочник. / Л.Г.Елизарова, 1997. - 115 c.

3. Периодический центральный журнал «Пиво и напитки».

4. Производство безалкогольных напитков: справочник / В.В. Рудольф, А.В. Орещенко, П.М. Яшнова - СПБ.: Профессия, 2000.-360 с.

5. Тихомиров В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производств.-М.: Колос, 1999.-448с.

Дата выдачи задания «__» _апреля 2008г.

Дата представления проекта руководителю

« » мая 2008г.

Руководитель курсового проектирования__________ .

Компьютерное моделирование технологических процессов на основе выбранных актуальных моделей пищевой промышленности

Технологическая система представляет собой совокупность функционально связанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций. Основными элементами современной технологии, как сложной производственной системы, являются ресурсы, а для анализа самой технологии требуются адекватные сложные методы. Любая технологическая система может быть представлена определенной математической моделью с использованием широкого спектра численных методов, которая в упрощенном виде будет отображать наиболее существенные свойства реальной системы. При этом выбранное описание позволит проследить изменения технологии во времени.

Научной основой современного технологического контроля качества стали математико-статистические методы. Управление качеством продукции может обеспечиваться двумя методами: посредством разбраковки изделий и путем повышения технологической точности.

Современные информационные технологии позволяют оперативно и оптимальным образом принимать решение по управлению технологическим процессом.

1. Оптимизация производственных затрат пивоваренного производства и моделирование расхода сырья

Основное пивоваренное сырье - это пивоваренный солод с добавкой несоложенных материалов (ячменя, рисовой сечки, обезжиренной кукурузы, сахара), вода, хмель или хмелевые препараты.

Пиво бывает светлое и темное, а в зависимости от вида применяемых дрожжей - низового и верхового брожения. Около 90% производимого пива низового брожения приходится на светлые сорта, для которых характерны тонкий, слабовыраженный солодовый вкус, хмелевой аромат и ярко выраженная горечь.

Основными нормативными документами для изготовления пива являются сборники унифицированных рецептур и технологические инструкции для предприятий по производству пива.

В рецептурах указано определенное соотношение компонентов сырья для производства данного наименования изделия, что позволяет определить расход сырья для выпуска готовой продукции и спланировать себестоимость изделий. В рецептурах рассчитаны не все фазы технологического процесса, а только те, на которых происходят изменения состава сырья или влажности.

На предприятиях рабочие рецептуры рассчитываются для определенного расхода сырья и полуфабрикатов для требуемого количества изделий в смену и на нагрузку с учетом емкости оборудования и его производительности. Такие расчеты характеризуется большими объемами исходных данных, подлежащих обработке, громоздкостью вычислительных процедур и многократным их повторением. Поэтому реализация математических моделей дозирования сырья сложна без применения вычислительных машин. Компьютерное моделирование дает возможность эффективного поиска оптимальных условий, при которых должен проходить технологический процесс, для обеспечения наилучшего качества продукта, наименьшего расхода энергии, наибольшей прибыли и т. д. Microsoft Excel позволяет создать удобную в использовании компьютерную модель, которая позволяет при изменении одного параметра увидеть значения выходных параметров.

Цель работы: составить компьютерную модель, позволяющую производить расчет расхода сырья для производства светлого пива. Максимизировать доход от произведенной продукции, установив оптимальный объем выпуска выбранного ассортимента пива.

В качестве исходных данных для расчета расхода сырья для производства светлого пива предлагается рецептура и качественные показатели выпускаемой продукции (таблица 1 и 2).

Таблица 1

Рецептура и качественные показатели выпускаемой продукции

Сырье, показатели Обозн Пиво "Рижское" Пиво "Московское" Пиво "Казанское" Пиво "Самарское" Пиво "Ленинградское"

Рецептура засыпей, %

Солод светлый Мсс 100 80 70 76 90

Рисовая сечка Мрс 20 30 19 10

Сахар Мсах 5

Общий расход хмеля Мхм 1,596 1,566 1,432 1,119 1,095

Качественные показатели

Экстактивность (плотность) начального сусла,% i 12 13 14 14,5 20

Удельный вес сусла d 1,0484 1,0526 1,0570 1,0590 1,07415

Содержание алкоголя, % масс. 3,4 3,5 3,8 3 6

Содержание углекислого газа, % масс. 0,33 0,33 0,35 0,30 0,33

Срок дображивания, суток 42 42 60 60 90

Действительная степень сбраживания,% 55 52 53,5 59,5 55,5

Таблица 2

Технологические показатели

Наименование Условное обозначение количество на 100 кг зернового сырья

Масса зерновой засыпи, кг Мз 100

Влажность светлого солода, % Wпсс 5,6

Влажность рисовой сечки, % Wpc 15

Влажность прессованного хмеля, % Wпрх 13

Влажность гранулированного хмеля, % Wгрх 6,5

Влажность пивной дробины, % Wдр 88

Влажность хмелевой дробины, % Wхд 85

Экстрактивность солода Есс 76

Экстрактивность рисовой сечки Ерс 85

Коэффициент объема расширения К об р 1,04

Норма горечи Гс 0,75

Кислоты прессованного хмеля апх 3,5

Кислоты гранулированного хмеля агх 3,5

Средневзвешенные потери Пр 1,7

Потери солода Пп 0,5

Потери экстракта Пдр 2,8

Потери в хмелевой дробине Пхд 6 - 6,5

Потери в бродильном цехе Пб 2,5

Потери в цехе дображивания Пдоб 1

Потери в фильтровальном отделении Пфилт 1,7 - 2

Выход изб. дрожжей Вмд 0,8

Диоксид углерода С 150

Выпуск в год, дал Г 600000

Технологические расчеты и расход сырья

1. Пиво «Рижское»

Технологические расчеты

Наименование Условное обозначение Количество на 100 кг зернового сырья

Объем сусла Vc 54,51583365

Горячее сусло Vгс 56,696467

Холодное сусло Vxc 53,29467898

Экстрактивность сусла Ес 68,58528

Масса сусла Мс 571,544

Общее количество экстрактивных веществ Мэв 71,38528

Масса потерь сухих веществ Мпд 2,8

Масса экстрактивных веществ полированного солода Мэвпсс 71,38528

Масса экстрактивных веществ рисовой сечки Мэврс 0

Сухие вещества светлого солода Мсвпсс 93,928

Сухие вещества рисовой сечки Мсврс 0

Отходы полировки Моп 0,5

Масса полированного солода Мпсс 99,5

Общее количество сухих веществ Мсв 93,928

Количество сухих веществ в дробине Мсвдр 25,34272

Расход сырья

Продукты Условное обозначение на 100 кг зернового сырья на 1 дал готового пива на год на сутки

Зернопродукты, кг

Солод светлый Мсс 100 2,050003697 1230002,22 3727,27945

Рисовая сечка Мрс 0 0 0 0

Всего 100 2,050003697 1230002,22 3727,27945

Другие виды сырья, кг

Хмель прессованный Мхп 1,915708812 0,039272101 23563,2609 71,40382087

Хмель гранулированный Мхг 16,04278075 0,328877598 197326,559 597,95927

Всего 17,95848956 0,3681497 220889,82 669,3630909

Промежуточные продукты и товарное пиво, дал

Сусло горячее СЛГ 56,696467 1,16227967 697367,802 2113,235763

Сусло охмеленное СЛХМ 53,29467898 1,092542889 655525,734 1986,441617

Пиво молодое ПВМ 51,962312 1,065229317 639137,59 1936,780577

Пиво фильтрованное ПВФ 49,62400796 1,017293998 610376,399 1849,625451

Пиво товарное ПВТ 48,78039983 1 600000 1818,181818

Отходы,кг

Дробина солодовая Дс 211,1893333 4,329389142 2597633,48 7871,616621

Дробина хмелевая Дхм 6,384 0,130872236 78523,3416 237,9495201

Осадок взвесей сусла Ост 1,75 0,035875065 21525,0388 65,22739037

Дрожжи товарные Дт 4,263574318 0,087403431 52442,0587 158,9153294

Диоксид углерода Сот 7,317059974 0,15 90000 272,7272727

Отходы полировки Плот 0,5 0,010250018 6150,01109 18,63639725

2. Пиво «Московское»

Технологические расчеты

Наименование Условное обозначение Количество на 100 кг зернового сырья

Объем сусла Vc 50,2479019

Горячее сусло Vгс 52,25781797

Холодное сусло Vxc 49,1223489

Экстрактивность сусла Ес 68,758224

Масса сусла Мс 528,9094154

Общее количество экстрактивных веществ Мэв 71,558224

Масса потерь сухих веществ Мпд 2,8

Масса экстрактивных веществ полированного солода Мэвпсс 57,108224

Масса экстрактивных веществ рисовой сечки Мэврс 14,45

Сухие вещества светлого солода Мсвпсс 75,1424

Сухие вещества рисовой сечки Мсврс 17

Отходы полировки Моп 0,4

Масса полированного солода Мпсс 79,6

Общее количество сухих веществ Мсв 92,1424

Количество сухих веществ в дробине Мсвдр 23,384176

Расход сырья

Продукты Условное обозначение на 100 кг зернового сырья на 1 дал готового пива на год на сутки

Зернопродукты, кг

Солод светлый Мсс 80 1,779300728 1067580,437 3235,092233

Рисовая сечка Мрс 20 0,444825182 266895,1092 808,7730582

Всего 100 2,22412591 1334475,546 4043,865291

Другие виды сырья, кг

Хмель прессованный Мхп 1,915708812 0,042607776 25564,66563 77,46868374

Хмель гранулированный Мхг 16,04278075 0,356811643 214086,986 648,7484424

Всего 17,95848956 0,399419419 239651,6516 726,2171262

Промежуточные продукты и товарное пиво, дал

Сусло горячее СЛГ 51,2879019 1,140707515 684424,5089 2074,013663

Сусло охмеленное СЛХМ 49,1223489 1,092542889 655525,7337 1986,441617

Пиво молодое ПВМ 47,89429017 1,065229317 639137,5903 1936,780577

Пиво фильтрованное ПВФ 45,73904712 1,017293998 610376,3988 1849,625451

Пиво товарное ПВТ 44,96148331 1 600000 1818,181818

Отходы, кг

Дробина солодовая Дс 194,8681333 4,334112644 2600467,586 7880,204807

Дробина хмелевая Дхм 6,264 0,139319247 83591,54821 253,3077218

Осадок взвесей сусла Ост 1,75 0,038922203 23353,32206 70,7676426

Дрожжи товарные Дт 3,929787912 0,087403431 52442,05869 158,9153294

Диоксид углерода Сот 6,744222497 0,15 90000 272,7272727

Отходы полировки Плот 0,4 0,008896504 5337,902184 16,17546116

3. Пиво «Казанское»

Технологические расчеты

Наименование Условное обозначение Количество на 100 кг зернового сырья

Объем сусла Vc 46,52297337

Горячее сусло Vгс 48,38389231

Холодное сусло Vxc 45,48085877

Экстрактивность сусла Ес 68,844696

Масса сусла Мс 491,7478286

Общее количество экстрактивных веществ Мэв 71,644696

Масса потерь сухих веществ Мпд 2,8

Масса экстрактивных веществ полированного солода Мэвпсс 49,969696

Масса экстрактивных веществ рисовой сечки Мэврс 21,675

Сухие вещества светлого солода Мсвпсс 65,7496

Сухие вещества рисовой сечки Мсврс 25,5

Отходы полировки Моп 0,35

Масса полированного солода Мпсс 69,65

Общее количество сухих веществ Мсв 91,2496

Количество сухих веществ в дробине Мсвдр 22,404904

Расход сырья

Продукты Условное обозначение на 100 кг зернового сырья на 1 дал готового пива на год на сутки

Зернопродукты, кг

Солод светлый Мсс 70 1,681542617 1008925,57 3057,350212

Рисовая сечка Мрс 30 0,720661121 432396,6728 1310,292948

Всего 100 2,402203738 1441322,243 4367,64316

Другие виды сырья, кг

Хмель прессованный Мхп 1,915708812 0,046019229 27611,53722 83,6713249

Хмель гранулированный Мхг 16,04278075 0,385380279 231228,1673 700,691416

Всего 17,95848956 0,431399508 258839,7045 784,3627409

Промежуточные продукты и товарное пиво, дал

Сусло горячее СЛГ 48,38389231 1,16227967 697367,8018 2113,235763

Сусло охмеленное СЛХМ 45,48085877 1,092542889 655525,7337 1986,441617

Пиво молодое ПВМ 44,3438373 1,065229317 639137,5903 1936,780577

Пиво фильтрованное ПВФ 42,34836462 1,017293998 610376,3988 1849,625451

Пиво товарное ПВТ 41,62844242 1 600000 1818,181818

Отходы, кг

Дробина солодовая Дс 186,7075333 4,485095345 2691057,207 8154,718809

Дробина хмелевая Дхм 5,728 0,13759823 82558,93807 250,1786002

Осадок взвесей сусла Ост 1,75 0,042038565 25223,13925 76,4337553

Дрожжи товарные Дт 3,638468702 0,087403431 52442,05869 158,9153294

Диоксид углерода Сот 6,244266364 0,15 90000 272,7272727

Отходы полировки Плот 0,35 0,008407713 5044,62785 15,28675106

4. Пиво «Самарское»

Технологические расчеты

Наименование Условное обозначение Количество на 100 кг зернового сырья

Объем сусла Vc 42,44753528

Горячее сусло Vгс 44,14543669

Холодное сусло Vxc 41,49671049

Экстрактивность сусла Ес 65,1803128

Масса сусла Мс 449,5193986

Общее количество экстрактивных веществ Мэв 67,9803128

Масса потерь сухих веществ Мпд 2,8

Масса экстрактивных веществ полированного солода Мэвпсс 54,2528128

Масса экстрактивных веществ рисовой сечки Мэврс 13,7275

Сухие вещества светлого солода Мсвпсс 71,38528

Сухие вещества рисовой сечки Мсврс 16,15

Отходы полировки Моп 0,38

Масса полированного солода Мпсс 75,62

Общее количество сухих веществ Мсв 87,53528

Количество сухих веществ в дробине Мсвдр 22,3549672

Расход сырья

Продукты Условное обозначение на 100 кг зернового сырья на 1 дал готового пива на год на сутки

Зернопродукты, кг

Солод светлый Мсс 76 2,000960043 1200576,026 3638,109169

Рисовая сечка Мрс 19 0,500240011 300144,0064 909,5272922

Всего 95 2,501200054 1500720,032 4547,636461

Другие виды сырья, кг

Хмель прессованный Мхп 1,915708812 0,050437589 30262,55358 91,70470782

Хмель гранулированный Мхг 16,04278075 0,422381095 253428,6573 767,9656281

Всего 17,95848956 0,472818685 283691,2109 859,6703359

Промежуточные продукты и товарное пиво, дал

Сусло горячее СЛГ 44,14543669 1,16227967 697367,8018 2113,235763

Сусло охмеленное СЛХМ 41,49671049 1,092542889 655525,7337 1986,441617

Пиво молодое ПВМ 40,45929273 1,065229317 639137,5903 1936,780577

Пиво фильтрованное ПВФ 38,63862456 1,017293998 610376,3988 1849,625451

Пиво товарное ПВТ 37,98176794 1 600000 1818,181818

Отходы, кг

Дробина солодовая Дс 186,2913933 4,904758347 2942855,008 8917,742449

Дробина хмелевая Дхм 4,476 0,117846015 70707,60909 214,2654821

Осадок взвесей сусла Ост 1,75 0,046074738 27644,8427 83,7722506

Дрожжи товарные Дт 3,319736839 0,087403431 52442,05869 158,9153294

Диоксид углерода Сот 5,697265191 0,15 90000 272,7272727

Отходы полировки Плот 0,38 0,0100048 6002,880129 18,19054584

5 Пиво «Ленинградское»

Технологические расчеты

Наименование Условное обозначение Количество на 100 кг зернового сырья

Объем сусла Vc 31,96562491

Горячее сусло Vгс 33,24424991

Холодное сусло Vxc 31,24959491

Экстрактивность сусла Ес 68,671752

Масса сусла Мс 343,35876

Общее количество экстрактивных веществ Мэв 71,471752

Масса потерь сухих веществ Мпд 2,8

Масса экстрактивных веществ полированного солода Мэвпсс 64,246752

Масса экстрактивных веществ рисовой сечки Мэврс 7,225

Сухие вещества светлого солода Мсвпсс 84,5352

Сухие вещества рисовой сечки Мсврс 8,5

Отходы полировки Моп 0,45

Масса полированного солода Мпсс 89,55

Общее количество сухих веществ Мсв 93,0352

Количество сухих веществ в дробине Мсвдр 24,363448

Расход сырья

Продукты Условное обозначение на 100 кг зернового сырья на 1 дал готового пива на год на сутки

Зернопродукты, кг

Солод светлый Мсс 90 3,14656431 1887938,586 5721,026018

Рисовая сечка Мрс 10 0,349618257 209770,954 635,6695575

Всего 100 3,496182566 2097709,54 6356,695575

Другие виды сырья, кг

Хмель прессованный Мхп 1,915708812 0,066976678 40186,00651 121,7757773

Хмель гранулированный Мхг 16,04278075 0,560884904 336530,9422 1019,790734

Всего 17,95848956 0,627861581 376716,9487 1141,566511

Промежуточные продукты и товарное пиво, дал

Сусло горячее СЛГ 33,24424991 1,16227967 697367,8018 2113,235763

Сусло охмеленное СЛХМ 31,24959491 1,092542889 655525,7337 1986,441617

Пиво молодое ПВМ 30,46835504 1,065229317 639137,5903 1936,780577

Пиво фильтрованное ПВФ 29,09727906 1,017293998 610376,3988 1849,625451

Пиво товарное ПВТ 28,60262532 1 600000 1818,181818

Отходы,кг

Дробина солодовая Дс 203,0287333 7,09825518 4258953,108 12905,91851

Дробина хмелевая Дхм 4,38 0,153132796 91879,67785 278,4232662

Осадок взвесей сусла Ост 1,75 0,061183195 36709,91695 111,2421726

Дрожжи товарные Дт 2,499967593 0,087403431 52442,05869 158,9153294

Диоксид углерода Сот 4,290393798 0,15 90000 272,7272727

Отходы полировки Плот 0,45 0,015732822 9439,692929 28,60513009
Заказать написание новой работы



Дисциплины научных работ



Хотите, перезвоним вам?