Проектирование предприятия пивоваренной отрасли

 

Органолептические показатели воды [10]

Показатели, обеспечивающие благоприятные органолептические  свойства воды, включают нормативы  для веществ:

• встречающихся в природных водах;
• добавляемых к воде в процессе обработки в виде реагентов;
• появляющихся в результате промышленного, сельскохозяйственного и бытового загрязнений источников водоснабжения.

Концентрации химических веществ, влияющих на органолептические  свойства воды, встречающихся в природных  водах или добавляемых к воде в процессе ее обработки, не должны превышать нормативов, указанных  в табл. 10.

Таблица 10 – Концентрация химических веществ в воде [10]

Наименование показателя	Норматив
Водородный показатель, рН	6,0-9,0
Железо (Fe), мг/дм3, не более	0,3
Жесткость общая, моль/м3, не более	7,0
Марганец (Мn), мг/дм3, не более	0,1
Медь (Сu2+), мг/дм3, не более	1,0
Полифосфаты остаточные (РO3-4), мг/дм3, не более	3,5
Сульфаты (SO4--), мг/дм3, не более	500
Сухой остаток, мг/дм3, не более	1000
Хлориды (Сl-), мг/дм3, не более	350
Цинк (Zn2+), мг/дм3, не более	5,0

Органолептические свойства воды должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 11.

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1

ВЦ – 22.00.000 ПЗ

Таблица 11– Органолептические свойства воды [10]

Наименование показателя	Норматив
Запах при 20 °С и при нагревании до 60°, баллы, не более	2
Вкус и привкус при 20 °С, баллы, не более	2
Цветность, градусы, не более	20
Мутность по стандартной  шкале, мг/дм3, не более	1,5

 

1.3.6 Дрожжи

 

В пивоварении используют два типа дрожжей: дрожжи низового брожения и дрожжи верхового брожения.

Дрожжи низового брожения или низовые дрожжи получили свое название из-за способности оседать (седиментировать, флокулировать) в конце брожения на дно бродильного аппарата в виде хлопьев. Пиво, полученное с их участием, назвали пивом низового брожения.

Верховые дрожжи во время  брожения поднимаются на поверхность  бродящего сусла и образуют густую пену, которая периодически удаляется. К концу главного брожения эти  дрожжи не оседают и продолжают размножаться, поэтому их назвали верховыми  дрожжами, а пиво получило название пиво верхового брожения. Однако при  использовании современных технологий при получении пива верхового  брожения этот признак отсутствует: дрожжи в конце брожения оседают на дно аппарата.

Штаммы дрожжей верхового  и низового брожения, хотя и относятся  согласно современной классификации  к одному роду и виду Saccharomyces cerevisiae, имеют существенные различия по морфологическим, физиологическим и ряду производственно важных признаков. Верховые дрожжи склонны образовывать разветвленные сообщества клеток, в то время как низовые дрожжи не образуют цепочки неотпочковавшихся клеток. Но основе их отличие заключается в метаболизме трисахарида раффинозы, в максимальной температуре роста и синтезе некоторых специфических продуктов брожения.

Согласно современным  технологиям температура, при которой  сбраживают сусло с участием верховых дрожжей составляет 14-25 °С, низовых -6-18 °С. Таким образом, в настоящее время деление штаммов дрожжей по отношению к температуре является несущественным признаком. Основное отличие заключается в значениях температуры, при которых наблюдается прекращение роста и размножения клеток, для низовых дрожжей эта температура составляет 37 °С, для верховых -42 °С.

Также дрожжи оцениваются  по флокуляционной способности; скорости и степени сбраживания сусла; синтезу побочных продуктов брожения [8, с. 70].

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1

ВЦ – 22.00.000 ПЗ

1.3.7  Ферментные препараты

 

Используют при применении более 20 % несоложеного сырья в количестве от 0,001 до 0,075 % к массе перерабатываемого сырья.

 Применяют амилолитические (Амилосубтилин Г10х, Амилоризин Пх и др.), протеолитические (Протосубтилин Г10х), цитолитические (Цитороземин П10х, Целлоконингин П10х и др.) ферментные препараты, а также их смеси в виде мультиэнзимных композиций.

 Амилолитические препараты применяют при затирании при повышенном количестве несоложеного сырья и низком качестве исходного сусла. Они существенно повышают выход экстракта и улучшают качество сусла.

 Протосубтилин Г10х используют при повышенных количествах несоложеного сырья и для улучшения качества сусла из некачественных солодов, а также для ликвидации коллоидных помутнений в пиве. Цитолитические препараты повышают выход экстракта за счет гидролиза некрахмальных полисахаридов, в основном гемицеллюлозы. Одновременно повышаются качество сусла и стойкость пива [13, с. 157].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1

ВЦ – 22.00.000 ПЗ

Технологическая схема производства пива и ее описание

 

 Технология производства пива - длительный сложный процесс, который продолжается 60-100 дней и включает следующие основные этапы: получение солода из ячменя; приготовление сусла, которое включает в себя затирание, фильтрование и кипячение сусла; сбраживание сусла; выдержку (дображивание) пива; обработку и розлив пива.

 

2.1 Получение солода

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1

ВЦ – 22.00.000 ПЗ

 Производство солода  включает очистку и сортировку  ячменя, его замачивание и проращивание, сушку сырого (зеленого) солода и  очистку его от ростков, которые  содержат горькие вещества и  при попадании в затор придают  пиву неприятный грубый привкус.  При проращивании зерна возрастает  активность ферментов и происходит  гидролиз запасных веществ эндосперма, что облегчает перевод их в  сусло. Следовательно, основная  цель соложения - привести в  активное состояние ферменты  зерна и подготовить вещества  эндосперма к получению пивного  сусла заданного состава. В  зависимости от режима сушки  солод приобретает светлый или  темный цвет.

 В пивоварении солод  играет роль источника не только активных ферментов, но и того комплекса органических и минеральных веществ, который позволяет с участием этих ферментов получить пивное сусло, пригодное для сбраживания.

 Для приготовления  солода ячмень замачивают в  специальных чанах водой с  температурой 12-17°С. По мере возрастания  влажности в зерне активизируются  ферменты и катализируемые ими  биохимические процессы, резко возрастает  интенсивность дыхания. Замачивание  прекращают по достижении зерном  влажности 42-45% для светлого солода 45-47% - для темного. Конец замачивания  можно определить по сжатию  зерна по длинной оси: острые  его концы не должны колоться, а зерно при этом издает  едва уловимое потрескивание.  При надавливании в середине  нормально замоченное зерно сгибается,  не лопаясь, при этом оболочки отходят от зерна [17, с. 598].

 Установлено, что потери  сахаров (глюкозы) в период  замачивания достигают 15 кг на 1 т зерна. Из ферментов наибольшую  активность приобретают амилолитические и протеолитические.

 Замоченное зерно направляют  для проращивания в солодовни  различных конструкций (ящики  или барабанные установки). Солодоращение протекает при температуре 15-19°С и хорошей аэрации в течение 5-8 суток. Эндосперм зерна к концу соложения размягчается и легко растирается. За счет гидролиза крахмала амилазами, а гемицеллюлоз - цитазой (комплексом ферментов) в зерне накапливаются растворимые сахара - мальтоза, гексозы и пентозы, придающие солоду сладковатый вкус. В результате активизации протеиназ, пептидаз и амидаз азотистые соединения гидролизуются с образованием растворимых белков, пептонов, аминокислот, аммиака. При гидролизе фитина фитазой образуются инозит и кальциево-магниевая соль фосфорной кислоты. Присутствие инозита в сусле стимулирует жизнедеятельность дрожжей, а фосфорная кислота определяет кислотность солода и сусла [8, с. 71].

 Проращивание зерна  связано и с процессами синтетического  характера. Так, в соложеном  ячмене накапливаются витамины  группы В, токоферолы, аскорбиновая  кислота. Особенно возрастает  содержание рибофлавина (до 210мг  на 100г сухого вещества).

 В результате химического  взаимодействия продуктов гидролиза  в солоде синтезируются новые,  свойственные проросшему зерну  ароматические и вкусовые вещества.

 Из сырого (зеленого) солода  нельзя получить пива. Для придания  необходимых свойств и хорошей  сохраняемости его сушат до остаточной влажности 2-3,5%. Различные температурные режимы и продолжительность сушки позволяют получить солод с разными технологическими свойствами, что в свою очередь обусловливает возможность приготовления пива широкого ассортимента.

 Для производства отечественных  сортов пива вырабатывают солод  следующих видов.

 Светлый солод получают  высушиванием проросшего ячменя  в течение 16ч при постепенном  повышении температуры с 25-30 до 75-80°С. В готовом виде он имеет  светлую окраску, сладковатый  вкус, солодовый аромат, рыхлый мучнистый  эндосперм и высокую осахаривающую способность. Используют его для большинства сортов пива.

 Для получения темного  солода проросшее зерно сушат  24-48ч при более высокой температуре .достигающей 105°С в конце процесса. Помимо коричнево-желтой окраски, темный солод отличается от светлого хрупкостью эндосперма и меньшей осахаривающей способностью. Используют его для томных сортов пива.

Карамельный солод по окраске  делят на светлый, средний и темный. Для его приготовления сухой  или зеленый солод с повышенным содержанием сахаров обжаривают при температуре 120-170°С.

 Жженый солод-наиболее  интенсивно окрашенный продукт.  Его готовят из сухого белого  солода путем обжаривания при  температуре 210-260°С после предварительного увлажнения.

 Экономическая ценность  солода зависит от содержания  в нем экстрактивных веществ.  Под экстрактивностью понимается  общее количество солода, перешедших  в растворимое состояние при  участии ферментов самого солода. И карамельный и жженый солод отличаются высокой окрашенностью, сильной ароматичностью за счет продуктов карамелизации сахаров и образования меланоидиновых соединений.

 В процессе сушки  и обжарки солода происходит  интенсивное образование ароматических  и красящих веществ. От пентозанов отщепляются пентозы, преобразующиеся в фурфурол и другие альдегиды и ароматические вещества, обусловливающие запах солода. Красящие вещества солода - это продукт карамелизации сахаров и меланоидинообразования, протекающего наиболее интенсивно при температурах выше 80°С. Меланоидины, будучи коллоидами, являются хорошими пенообразователями, поэтому темные сорта пива дают более обильную пену.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

1

ВЦ – 22.00.000 ПЗ

 После сушки солод  освобождают от ростков, придающих  ему гигроскопичность и горький  вкус за счет алкалоида горденина. Необходимость этой операции связана еще и с тем, что в ростках накапливаются аминокислоты - источник образования сивушных масел при сбраживании сусла. Окончательную готовность к использованию солод приобретает после 3-5 - недельной отлежки (дозревания) на складах.

 Готовый солод полируют, освобождая от остатков ростков  и загрязнений, пропускают через  магнитные аппараты, а затем подают  на солодовые дробилки. От качества  дробления зависят скорость осахаривания крахмала, уровень экстрактивности сусла, продолжительность фильтрования.

 1.5.2 Приготовление сусла

 Затирание.

Дробленый солод и несоложеные материалы смешивают с горячей водой в соотношении 1:4. Полученную смесь медленно перемешивают при подогревании до температуры 50-52°С в течение 10-30 мин. При этом 15-20% растворимых веществ солода переходят в раствор без ферментативной обработки и происходит ферментативное расщепление водонерастворимых азотистых веществ и фитина. Затем смесь переводят в заторные чаны, где под действием ферментов солода происходит дальнейшее превращение нерастворимых веществ сырья в растворимые, образующие экстракт будущего сусла. Чтобы обеспечить максимальный переход веществ в раствор, затор медленно нагревают до 70-72°С при постоянном перемешивании (настойный метод).