Технология производства солода и пива.

Технология производства солода и пива.

Производство солода.

 

Солод - зерна злаков, проращенных в искусственных условиях при опре-деленной влажности и температуре.

Процесс получения солода называется солодоращением. В результате зерно превращается в полупродукт - свежепроросший солод.

Основная цель солодоращения - накопление в зерне максимального коли-чества ферментов (амилаз, протеаз, цитаз) и разрыхление эндосперма зерна.

Сырьем для производства солода служат главным образом рожь и ячмень, но также используются просо, овес и зерно других культур.
Различают два вида солода: белый - ферментативно активный и красный - ферментативно неактивный. Белый преимущественно производится из ячменя, а красный - из ржи. Солод применяется во многих отраслях пищевой и вкусовой промышленности: хлебопечении, пивоварении, винокурении[1], дрожжевом производстве.

В производстве спирта солод применяют только как источник фермен-тов для осахаривания крахмала сырья (зерна, картофеля). Поэтому используют свежепроросший солод из различных злаков: ячменя, проса, овса, ржи. Так как свежепроросший солод долго нельзя хранить, то его готовят непосредственно на спиртзаводах в количестве, необходимом для текущей работы.

В производстве кваса используют свежепроросший и сухой ржаной солод - ферментированный и неферментированный. Ферментированный ржа-ной солод - источник красящих и ароматических веществ, неферментиро-ванный - содержит ферменты.

В хлебопечении солод применяют для выработки многих сортов хлеба и т.д.

При производстве пива солод является не только источником фермен-тов, но и основным сырьем. Используют в пивоварении только сухой ячменный солод, реже пшеничный. Для светлых сортов пива вырабатывают светлый ячменный солод, для темных - темный, карамельный и жженый. Два последних типа солода являются источником красящих и ароматических веществ.

Главным показателем качества солода является экстрактивность, обоз-начающая суммарное количество сухих веществ (в %), переходящих в раствор при обработке измельченного зерна фер­ментами солода. Белок должен быть в пределах 9¸12%, с его уменьшением ухудшается вкус и ослабевает пена, а с увеличением белок выпадает в осадок и пиво мутнеет. Всхожесть не менее 90¸95%. Различают три типа пивного солода: светлый, жигулев­ский и темный.

Приготовление пивного солода состоит из следующих стадий: очистка и транспортировка ячменя ® замачивание и проращивание зерна ® сушка ® отделение ростков ® созревание солода.

Подготовка зерна к переработке рассмотрена ранее. Здесь кратко рассмотрим последующие за очисткой зерна, стадии производства.

Замачивание зерна ведется тремя способами: перио­дическим воздуш-но-водяным, непрерывнопоточным (в насыщенной воздухом воде) и воздуш-но-оросительным.

Зерно промывается в цилиндроконических замочных аппаратах. В центре этого аппарата установлено устройство, состоящее из тру­бы, под нижний конец которой подведена трубка для подачи сжа­того воздуха. При мойке сжатый воздух увлекает вверх по цент­ральной трубе смесь воды с зерном, она распределяется по радиально расходящимся к периферии трубам сегнерова колеса и вы­ходит у стенок в аппарате. После удаления сплава зерно дезинфи­цируют смесью СаС1₂∙СаО.

Внизу в конусе аппарата установлены трубчатые барботеры, по кото-рым в слой зерна при замочке продувается воздух. Замоченное зерно спус-кают через нижний конус, а сверху имеется вырез с при­варенной коробкой для слива грязной воды и сбора всплывших лег­ких зерен и примесей. Длитель-ность замочки ячменя 3 сут.

Воздушно-оросительный способ признан наиболее прогрессив­ным и рекомендован к внедрению. Сначала в течение 20 ч ведут орошение зерна водой, распыленной форсунками. Через каждый час в течение 15 минут снизу вентилятором подсасывается воздух. Затем моечный аппарат заполняют водой и 8 ч выдерживают зерно под водой, проветривая его через каждые 30 минут пропусканием воздуха через барботер в течение 5 минут. Потом воду спускают и ведут орошение с отсасыванием до достижения влажности зерном 42¸44% для светлого и 45¸47% для темного солода. Длитель­ность замачивания зависит от температуры воды: при 12°С - 56 ч, а при 15°С - 48 ч.

Проращивание ячменя ведут для накопления в нем ферментов, разрых-ления и разрушения стенок зерна для облегче­ния извлечения крахмала, белковых и других веществ при приго­товлении сусла. Температура проращи-вания 18°С для светлого и до 24°С для темного солода. Постоянная темпера-тура в зерновой массе поддерживается проветриванием грядок путем проду-вания воздухом, соответствующим дополнительным увлажнением и рых­лением. Проращивание по окончании роста, заканчивают, когда росток достигнет ²/₃ ¸ ³/₄ длины зерна. К этому моменту стенки эн­досперма разру-шаются под действием цитолитических ферментов, а сам эндосперм стано-вится рыхлым и хрупким. В непроросшем зер­не содержится только b-амилаза, расщепляющая крахмал до маль­тозы, а a-амилаза образуется при проращи-вании, и она разрыхля­ет молекулу крахмала с образованием декстринов. Накапливаются также протеиназы и пептидазы, которые гидролизуют белки с об­разованием пептидов и аминокислот.

Длительность проращивания светлого солода 7 сут, а темного - 9 сут, но ферменты накапливаются в основном за первые 5 сут, в последующее время протекает ферментативный гидролиз. О го­товности солода судят по легкости растирания пальцами мучнистой части эндосперма. При хорошем качестве запах солода свежий, огуречный. При нарушениях режима запах эфирный, а консистен­ция мажущаяся; последнее наблюдается также в перемоченном со­лоде.

Солодовни применяются двух типов: токовые и пневматиче­ские. Токовые вытесняются пневматическими из-за неперспектив­ности их механи-зации. В пневматических солодовнях (рис. 26.1) температуру в слое солода высотой 0,6¸1,0 м и удаление углекис­лого газа регулируют продуванием снизу очищенного от пыли кон­диционированного по влажности воздуха с тем-пературой на 2¸3°С ниже установленной режимом проращивания. Для преду­преждения сплетения корешков солода применяют ворошители. Пневма-тические солодовни ящичного типа состоят из ряда прямо­угольных открытых ящиков с кирпичными или железобетонными стенками и ситчатым дном на высоте 1¸1,8 м от основного дна. Количество ящиков соответствует числу суток проращивания со­лода, который от начала до конца остается в одном и том же ящи­ке. Кондиционированный воздух поступает в подситовое простран­ство и снизу вверх пронизывает слой солода, охлаждая, увлажняя его и вытесняя СО₂. Вертикальный шнековый ворошитель на те­лежке с катками движется по боковым стенкам ящиков и враще­нием шнеков перемещает нижние слои солода вверх, а верхние вниз примерно по 2 раза в сутки.

 

 

Рис. 26.1. Аппаратурно-технологическая схема получения сухого солода:

1 – циклон-разгрузитель; 2 – сухой пылеуловитель; 3 - мокрый пылеуловитель; 4 - капле-уловитель; 5 - воздуходувка; 6, 29 - весы; 7 - зерновой бункер; 8 - замочный аппарат; 9 - сборник раствора антисептика; 10 - насос; 11 - сборник воды; 12 - компрессор; 13 - насос гндроподачи; 14 - рециркуляционный насос; 15 - вентиляторы; 16 - камера кондицио­нирования; 17 - солорастильная ящичная грядка; 18 - бункер; 19 - транспортер; 20, 22 - нории; 21 - солодосушилка ЛСХА; 23 - шнек; 24 - калорифер; 25, 27, 28 - бункера; 26 - росткоотбивочная машина; 30 - передвижной ворошитель солода.

Сразу после замочки в течение суток зерно продувают сухим воздухом, когда температура поднимется до 14¸17°С, начинают продувать кондициони-рованным воздухом и поддерживают темпе­ратуру 17¸21°С, а под конец на 8-е сутки - 18¸20°С.

Пневматическая ящичная солодовня типа «передвижная гряд­ка» отличается ежедневным перемещением зерна, выгруженного из замочного аппарата, от одного конца данного ящика к другому концу, и на 8-е сутки с противоположного конца ворошителем зе­леный солод выгружают в прием-ный бункер, откуда он системой транспортеров перемещается на сушку. Таким образом, в пневмо-ящечной солодовне осуществлена полная меха-низация выгрузки солода.

Сушка солода имеет целью удаление влаги и накопление экстрактив-ных, ароматических и красящих веществ. Влажность солода снижается с 42¸47 до 2¸4% в три стадии. В течение физио­логической фазы продолжается проращивание при температуре зерна до 40°С и влажности до 30%. Фермен-тативная фаза проте­кает при температуре 40¸75°С и влажности солода 20¸30%. Для получения светлого солода длительность этой фазы сокращают пу­тем быстрого доведения влажности солода до 10%.

Химическая фаза наступает при температуре выше 75°С и за­канчива-ется для светлого солода при 80°С, для темного - при 105°С. Влажность солода соответственно 3¸5 и 1,5¸2,5%. В этой стадии происходят взаимо-действие аминокислот и пептидов с ре­дуцирующими сахарами и образование их комплексного соедине­ния - меланоидинов, придающих солоду специфич-ный вкус, цвет и аромат.

Непрерывнодействующая сушилка марки ЛСХА-5 имеет произ­водитель-ность 5 т солода в сутки, расходует 6÷8,7 МДж/ч тепла и 7,8 кВт∙ч электро-энергии на 100 кг сухого солода. Отделение ростков производится сразу после сушки, а высушенный солод со­зревает еще 4÷6 недели в процессе сорбции влаги из воздуха.

Выход светлого солода 78÷79 кг из 100 кг с влажностью 3% и темного 74÷76 кг с влажностью 1,5÷2%. Отходы при очистке и сортировке 10÷12%.

Производство пива

Пиво - слабоалкогольный напиток, насыщенный углекислым газом, с приятной хмелевой горечью и ароматом. Пиво - питатель­ный напиток, в нем содержатся углеводы, белки, витамины и ор­ганические кислоты; энергети-ческая способность светлого пива 1700÷2200 кДж/кг, темного - 3400 кДж/кг.

Производство пива состоит из следующих стадий: приготовле­ния охмеленного сусла ® брожения ® дображивания ® осветления ® роз­лива ® пастеризации ® обработки бутылок ® хранения пива.

Приготовление пивного сусла производится в ва­рочном отделении (рис.26.2). Процесс варки служит для более пол­ного извлечения и растворения сухих экстрактивных веществ со­лода, используемых несоложенных материалов и хмеля, создания благоприятных условий для ферментативного гидролиза крахма­ла, белка, клетчатки и других составных частей сырья. Необходи­ма определенная кислотность среды (рН 5,2÷5,6), а при ее подщелачиванни водой применяют молочную кислоту и др.

Приготовление сусла состоит из полировки и дробления солода, затира-ния солода и несоложеных материалов, варки и осахаривания сусла, филь-трации сусла, кипячения его с хмелем, отделения хмелевой дробины. Поли-руют солод на полировочной машине СП-54, на которой производится отбор ростков, пыли и загрязне­ний, затем солод загружают в замочный аппарат для увлажнения до 30%, потом отправляют на четырех- или шести-вальцовые дро­билки для измельчения с минимальным разрушением оболочек. Продукты характеризуются следующим составом (в %): лузга 12÷20, крупная крупка 20÷35, мелкая крупка 25÷50, мука 15÷20.

Рис. 26.2. Технологическая схема производства пива:

1 - разгрузитель; 2 - весы; 3 - бункера суточного запаса; 4 - полировочные машины; 5 - дробилка для мокрого солода; 6 - нория; 7- бункер для зерна; 8 - вальцовый станок; 9 - бункер для дробленого солода; 10, 11 - заторные аппараты; 12, 28 - насосы; 13 - фильтр-аппарат; 14 - монжю для дробины; 15 - сборник промывных вод; 16 - насос для промыв-ных вод; 17 - мерник промывных под; 18 - сусловарочный котел; 13 - хмелеотделитель; 20 - насосы для мутного сусла; 21 - отстойный аппарат; 22 - сепаратор; 23 - пластинчатый теплообменник; 24 - стерилизатор; 25 - цилиндр брожения; 26 - резервуар предварительного брожения; 27 - бродильный танк; 29 - вибрационное сито; 30 - сборник дрожжей; 31 - ванна для семенных дрожжей; 32 - ванна для избыточных дрожжей; 33 - монжю; 34 - сборник охлажденной воды (В - вода, П - пар, К - конденсат).

Затирание зернопродуктов осуществляется преимущественно по отва-рочному способу, так как сейчас наряду с солодом применя­ются несоло-женые материалы, которые лучше перерабатывать с его помощью. Отва-рочный способ состоит в том, что для повыше­ния температуры затора часть его (отварку) отбирают в другой аппарат для кипячения; затем отварку смешивают с некипяченой частью затора.

В зависимости от количества отварок различают одно-, двух- и трех-отварочный способы затирания. Длительность затирания растет с увеличе-нием числа отварок - 3,5 ч; 4÷5 ч; 6÷6,5 ч, анало­гично возрастает и расход пара. Жигулевское, Московское и Ле­нинградское пиво готовят по более рациональному двухотварочному способу.

При затирании в аппарат набирают воду: 3,0÷4,0 л на 1 кг сырья темпе-ратурой до 45°С, при работающей мешалке вносят со­лод, ячмень и фермент-ный препарат, после смешивания определя­ют рН затора и в случае необходи-мости добавляют молочную кис­лоту, примерно 0,09% по массе засыпи. При температуре 40°С вы­держивают содержимое примерно 15 минут, затем нагре-вают до 52°С со скоростью 1°С за 1 минут и делают белковую паузу в 20¸30 минут. Вновь поднимают температуру с той же скоростью до 63°С и вы­держивают еще 20¸30 минут. Затем опять с той же скоростью под­нимают температуру до 72°С и выдерживают 40 минут до полного осахаривания. Отстоявшуюся жидкую часть по стяжной трубе спускают в другой аппарат, а гущу нагревают за 30 минут до кипе­ния, столько же кипятят, за 30 минут перекачивают в другой аппа­рат, смешивают с ранее выкачанной жидкой частью и при темпе­ратуре 76°С в течение 15¸20 минут осахаривают весь затор.

Осахаренный затор перекачивают на фильтрацию и фильтру­ют через свою же дробину при 76¸78°С. Сначала отделяют первое сусло, а потом горячей водой вымывают из дробины оставшийся в ней экстракт. Фильтрация сусла через фильтр-пресс ускоряет процесс и позволяет повысить выход экстракта на 1%. Дробину удаляют паровым эжектором или насосом с водой.

После фильтрации сусло кипятят в сусловарочном котле, хмель вводят в зависимости от сорта пива сразу перед кипячением или в 2÷3 приема и в целях его экономии в последнее время кипятят сусло под давлением 0,02÷0,03 МПа. Длительность кипячения 1,5÷2 ч. Затем измеряется объем сусла, и оно пере-дается в хмелеотборочный аппарат.

На схеме приведен (см. рис.26.2) четырехсосудный варочный аг­регат. Эти агрегаты рассчитаны на З т сырья и обеспечивают четыре вар­ки в сутки. При замене фильтр-аппарата фильтр-прессом число ва­рок увеличивается до пяти в сутки. В шестисосудный агрегат входят два заторных котла, два фильтр-аппарата и два сусловарочных аппарата. При загрузке 3 т сырья они позволяют делать 6 варок в сутки, при большей нагрузке - пять варок.

Из сусловарочного котла охмеленное сусло самотеком поступа­ет в хмелеотборочный аппарат для отделения на сите дробины хмеля, он промы-вается, и промывная вода вместе с отфильтрован­ным суслом откачивается насосом для осветления и охлаждения.

Осветлением сусла достигается удаление свернувшихся при ки­пячении белков, придающих пиву грубую горечь. Процесс освет­ления осуществляется отстаиванием или сепарированием (см. рис. 26.3). После осветления сусло ох-лаждается в оросительном теплообменнике типа «труба в трубе» и пластин- чатых теплообменниках до температуры 5¸6°С и обсеменяется посевными дрож­жами.

Процесс сбраживания пивного сусла осуществляется в две ста­дии в двух отдельных помещениях и при разных условиях и режи­мах. Первая стадия - главное брожение (см. рис. 26.2) - ведется в бродильном отделении и закан-чивается получением из сусла и дрожжей зеленого пива. Вторая стадия - дображивание - осуществляется в лагерном подвале, освобожденное от дрожжей зеленое пиво насыщается СО₂ созревает и превращается в готовый напиток.

Рис.26.3. Технологическая схема лагерного и фильтрационного отделения:

1 - лагерные танки; 2 - сборник отстоя; 3 - смеситель пива; 4 - насосы; 5 - плас-тинчатый теплообменник; 6 - смеситель диатомитового фильтра; 7 - сусловарочный насос; 8 - диатомитовый фильтр; 9 - пластинчатый теплообменник; 10 - кар-бонизатор; 11 - мерник фильтро­ванного пива.

Осветленное сусло сбраживают пивными дрожжах низового брожения при температуре 6¸9°С и дображивают при 1¸2°С. К концу брожения дрожжи оседают на дно и осветляют пиво. Осе­дающие дрожжи повторно используют 10¸15 раз в качестве по­севных.

Бродильные аппараты бывают открытого и закрытого типа, прямоуголь-ные и цилиндрические, вертикальные и горизонтальные, из стали и алюминия с внутренним змеевиком, по которому пропу­скают охлажденную до 1°С воду для отвода тепла, выделяющегося при брожении. Вместимость танка рассчиты-вают на 1¸2 варки сусла, максимально - на его объем, получаемый в течение суток.

Главное брожение начинают с наполнения танка охлажденным суслом и посевными дрожжами в количестве 0,5 л на 100 л, или 0,5% по объему сусла. Длительность главного брожения сусла концентрацией 11¸13% составляет 7¸9 сут, а для более высокой концентрации - 9¸10 сут. Контролируют динамику брожения по убыли экстракта, конец главного брожения характеризуется оста­точным количеством редуцирующих веществ (РВ) зеленого пива на уровне 1,0 г на 100 мл. Молодое пиво сепарируют, охлаждают, измеряют объем и передают в лагерный танк. Оставшийся на дне танка слой дрожжей стягивают с помощью вакуум-аппарата и на­сосом или монжю передают в дрожжевое отделение. Потери пива в бродильном отделении составляют около 2% по объему холодного сусла.

Размножают чистую культуру дрожжей (ЧКД) сначала в заводской лаборатории, потом в специальных аппаратах. Такой аппарат Грейнера (Германия) получил широкое распространение. Он включает сте­рилизатор сусла, цилиндры для сбраживания с сосудами для хра­нения дрожжей и резервуары предварительного брожения.

В стерилизаторе сусло кипятят, подогревая его паром через змеевик, в течение 1 ч, затем охлаждают до 12°С. Простерилизованное сусло сжатым воздухом направляют в цилиндр брожения, куда задают чистую культуру дрожжей, сбраживают и размножа­ют их. Затем отбирают маточные дрожжи на хранение, а осталь­ную часть стерильным воздухом передавливают в резервуар пред­варительного брожения, сбраживают и размножают дрожжи в те­чение 3 сутки при температуре 9°С и также воздухом перемещают в танк главного брожения.

После главного брожения получают 2% дрожжей по объему зеленого пива п половину их используют как семенные дрожжи для засева в бродильный аппарат, а вторую половину - избыточные дрожжи - без обработки передают в экспедицию для реализации. Семенные дрожжи процеживают через вибро-сито, промывают хо­лодной водой с температурой 3°С до полного осветления. Перед повторным использованием дрожжам дают 2¸3-дневный покой, хранят их в ванночках под слоем ежедневно сменяемой воды, а за­тем, предварительно разбавив их 2¸3-кратным количеством сус­ла, перемешивают сжатым воздухом или углекислым газом и за­дают в бродильный аппарат.

Дображивание и выдержка пива служат для насыщения его уг­лекислым газом, осветления и созревания, в процессе которого улучшаются вкус и аромат пива. Спиртовое брожение при дображивании, так же как и при главном брожении, является основным процессом.

Для насыщения пива до стандартной концентрации СО₂ (0,3¸0,35%) в молодом пиве оставляют на дображиванне около 1% экстрактивных веществ и повышают его растворимость сниже­нием температуры до 0¸2°С и подъемом давления до 0,03¸0,07 МПа. Осветление и потеря грубой горечи при добра-живании наступают после окончания брожения, когда дрожжи, оседая, увле­кают в осадок частицы белков и хмелевые смолы. При созревании пива умень-шается содержание альдегидов, увеличивается количе­ство эфиров, высших спиртов и кислот. Этим обогащаются вкус и аромат пива.

Отсепарированное от дрожжей и охлажденное зеленое пиво в лагерный танк подается снизу при открытом его шпунтовом отвер­стии для вытеснения углекислым газом содержащегося там воз­духа. Танк шпунтуют присоединен-ным шпунтаппаратом. Продол­жительность дображивания и выдержки зависит от сорта пива. Так, Жигулевское пиво выдерживают 21 сут, Рижское и Москов­ское - 42, Мартовское и Украинское - 30, Ленинградское - 90 сут. При выгрузке готового пива на осветление в танке углекис­лым газом поддержи-вается такое же давление для предотвраще­ния потери ее растворимости.

Отмеченная высокая длительность брожения и дображивания пива исто-рически сложилась давно и стала традиционной для клас­сической технологии, отличающейся периодичностью процесса. Сей­час создана технология непре-рывного производства пива.

ВНИИПБП разработан и внедрен на Москворецком пивоварен­ном заводе непрерывный метод главного брожения и дображива­ния пива в обычных тан-ках, соединенных переточными трубами в батареи. Весь процесс сбраживания Жигулевского пива по этому способу проходит за 15 сут вместо 28, а коэффи-циент использова­ния производственной площади увеличивается более чем в 1,5 раза.

Ускоренный способ приготовления Жигулевского пива осно­ван на сбраживании сусла без кислорода, поэтому образуется мало альдегидов и созревание его происходит быстрее. Дображивание ведут в изотермических условиях при температуре 4°С. Охлаж­дение и осветление сусла протекает в герметически закрытых ап­паратах, суслопровод обрабатывается углекислым газом, коли­чество посевных дрожжей увеличено с 0,5 до 0,7¸1,0 л на 100 л сусла. Сусло на брожении перемешивают СО₂ 1 раз в смену, по­этому главное брожение заканчивается за 5,5 сут. Дображивание ведут при температуре 4¸5°С и заканчивают его за 11 сут. Пиво охлаждают до 0¸1°С только при его осветлении. Это позволяет увеличить производительность завода на 30%.

Осветление пива после дображивания ведут на диатомитовых фильтрах или сепараторах (рис. 26.3). После смесителя пиво охлаждается до 0¸1°С в пластинчатом холодильнике и направля­ется на осветление. В фильтрах в качестве фильтрующего слоя используют хлопчатобумажную массу, диатомит и пластины из бумаги с большим содержанием асбеста. Фильтр-прессы заменя­ют сепараторами ВСП, и при этом потери пива снижаются от 1 до 0,02%, но нужная светлость не достигается, и его повторно фильтруют на пластинчатых фильтрах.

Диатомитовые фильтры наиболее перспективны, потери в них состав-ляют 0,4%, они просты в обслуживании. Установка содер­жит смеситель для подготовки суспензии диатомита в пиве, которую питающим насосом прока-чивают через фильтр до образо­вания на пористом картоне или ткани фильтру-ющего слоя диато­мита. После появления чистого пива подачу диатомитовой сус­пензии прекращают и фильтруют пиво. Длительность работы фильтра без перезарядки достигает 150 ч. Затем следует пере­зарядка: диатомит смывается струей воды и наносится новый слой диатомита.

Если осветленное пиво недостаточно насыщено СО₂, то его до­полни-тельно насыщают в карбонизаторах, выдерживают 2¸6 ч для стабилизации растворенной СО₂ и подают на розлив.

 

Получение купажного сиропа

Купажный сироп готовят холодным, полугорячим и горячим способом.

Холодный способ используют в тех случаях, когда в рецептуру напитков входят настои, эссенции, композиции и другое ароматсодержащее сырье.

Компоненты купажного сиропа задают в аппарат последовательно при тщательном перемешивании от менее ароматичного к более ароматичному: сахарный сироп, сок или экстракт, вино, кислота, красители, настои, эссенции. При таком способе купажирования лучше сохраняются ароматические вещества, витамины и другие биологически активные соединения.

Горячий и полугорячий способы купажирования применяют тогда, когда необходимо сократить объем купажного сиропа, уменьшить дозу его расхода на бутылку, обеспечить стерильность сырья (при использовании натуральных соков, экстрактов), удаление спирта (если применяют спиртованные соки, морсы, вина). Используют для изготовления напитков, в рецептуру которых входят соки, морсы, экстракты, вина.

Горячий способ: сахарный сироп варят не на воде, а на всем количестве (100%) сока (морса, вина), заложенного в рецептуру. Полугорячий способ: сахарный сироп варят на 50% от рецептурного сока (морса, вина), остальную часть (50%) вносят при купажировании.

В готовом купажном сиропе, полученном любым способом, проверяют содержание сухих веществ, сироп фильтруют через фильтр-картон, охлаждают до температуры не выше 8ºС и передают на розлив.

Сатурация воды и напитков

Искусственное насыщение воды диоксидом углерода называется сату-рацией. В основе сатурации лежит способность СО₂ при взаимодействии с водой образовывать водный раствор. На растворимость газа в жидкости влияет ряд факторов: природа газа и жидкости, парциальное давление газа над жидкостью, примеси воздуха в СО₂ и воде, температура раствора, содержание в воде электролитов и коллоидов.

Исходя из этого, перед сатурацией воду умягчают, охлаждают до 2¸4 ºС, деаэрируют (освобождают от воздуха). Насыщение идет под давлением 0,5¸1,2 МПа до содержания СО₂ не менее 0,6% мас.

Процесс сатурации осуществляется в специальных аппаратах – сатурато-рах. Современным способом насыщения диоксидом углерода является синхронно-смесительный. В установках, работающих по этому способу, насыщению СО₂ подвергается либо готовый напиток (смесь деаэрированной воды и купажного сиропа), либо предварительно деаэрированную воду газируют и смешивают с купажным сиропом. Синхронно-смесительный способ позволяет повысить качест-во напитков, снизить потери диоксида углерода, отказаться от использования ряда автоматов (дозировочного и для перемешивания напитков) на линии розлива.

Розлив напитков

Розлив безалкогольных газированных напитков осуществляется в изоба-рических условиях для предотвращения потерь диоксида углерода. Напитки разливают в стеклянные или ПЭТ-бутылки, жестяные банки.

Классическим, но уже устаревшим способом является розлив напитков с дозированием купажного сиропа в бутылку с последующим доливом газирован-ной водой. Современный способ - розлив готового, насыщенного СО₂ напитка.

Получение квасного сусла

Квасное сусло получают одним из способов:

- настойным - из квасных хлебцев или сухого кваса;

- настойным, или рациональным способом - из ржаной муки, ржаного и ячменного солодов;

- из концентрата квасного сусла (ККС).

На большинстве заводов квас производится из ККС. Сусло из этого вида сырья получают следующим образом: ККС (70% от рецептурного количества) разбавляют водой температурой 30¸35^оС в 2,0¸2,5 раза, перемешивают и добав-ляют воду до содержания сухих веществ 1,0¸1,4% (соответственно для хлеб-ного и окрошечного кваса). В сусло вводят сахарный сироп (25% от рецеп-турного) до содержания сухих веществ 2,5% для хлебного кваса, 1,6% - для окрошечного.

Сбраживание квасного сусла

В готовое сусло вводят комбинированную закваску в количестве 2¸4% к объему среды. Брожение ведут при температуре 25¸30^оС до снижения массовой доли сухих веществ на 1% и достижения кислотности не ниже 2 см³ раствора NaOH концентрацией 1 моль/дм³ на 100 см³. Продолжительность брожения 18¸20 час.

Сброженный квас охлаждают до 5¸7^оС для оседания дрожжей и передают на купажирование.

Брожение проводят в аппаратах различного типа: бродильных, бродильно-купажных, цилиндроконических.

На хлебном сырье

Ассортимент квасов бутылочного розлива - «Русский», «Московский»; напитков на хлебном сырье - «Здоровье», «Осень».

Квасы бутылочного розлива и напитки на хлебном сырье получают по схеме безалкогольных напитков. Основные стадии производства: приготовле-ние сахарного сиропа и колера ® приготовление купажного сиропа ® насыщение воды или напитка диоксидом углерод ® розлив.

Купажный сироп готовят холодным способом. Последовательность купажирования компонентов: разведенный ККС, сахарный сироп, раствор молочной (лимонной) кислоты. В купажный сироп могут добавлять мед, хрен, тмин, аскорбиновую кислоту и другие ингредиенты.

Квасы бутылочного розлива готовят из ККС или из концентратов «Русского» и «Московского» квасов. Второй способ более предпочтителен, так как обеспечивает однородность качества продукции, упрощает технологию производства.

В состав купажного сиропа напитка «Здоровье» входят: солодовый экс-тракт, сахар, лимонная кислота, колер, витамин С. Компоненты купажного сиропа напитка «Осень»: ККС, кукурузная патока, сахар, лимонная кислота, настой чая, лимонный и апельсиновый настой, ванилин, спирт, колер.

Квасы бутылочного розлива и напитки на хлебном сырье разливают в бутылки. Розлив либо классический (дозирование сиропа и заполнение бутылки холодной деаэрированной сатурированной водой), либо синхронно-смеситель-ный (сироп смешивается с деаэрированной сатурированной водой в соотноше-нии 1:4-1:5 и далее разливается готовый напиток).

Для повышения стойкости данные напитки пастеризуют при температуре 65¸70ºС в течение 35¸45 минут.

После пастеризации бутылочный квас имеет более выраженный хлебный вкус и аромат.

 

[1] Винокурение — технологический процесс изготовления крепких спиртных напитков.

Технология производства солода и пива.

Производство солода.

 

Солод - зерна злаков, проращенных в искусственных условиях при опре-деленной влажности и температуре.

Процесс получения солода называется солодоращением. В результате зерно превращается в полупродукт - свежепроросший солод.

Основная цель солодоращения - накопление в зерне максимального коли-чества ферментов (амилаз, протеаз, цитаз) и разрыхление эндосперма зерна.

Сырьем для производства солода служат главным образом рожь и ячмень, но также используются просо, овес и зерно других культур.
Различают два вида солода: белый - ферментативно активный и красный - ферментативно неактивный. Белый преимущественно производится из ячменя, а красный - из ржи. Солод применяется во многих отраслях пищевой и вкусовой промышленности: хлебопечении, пивоварении, винокурении[1], дрожжевом производстве.

В производстве спирта солод применяют только как источник фермен-тов для осахаривания крахмала сырья (зерна, картофеля). Поэтому используют свежепроросший солод из различных злаков: ячменя, проса, овса, ржи. Так как свежепроросший солод долго нельзя хранить, то его готовят непосредственно на спиртзаводах в количестве, необходимом для текущей работы.

В производстве кваса используют свежепроросший и сухой ржаной солод - ферментированный и неферментированный. Ферментированный ржа-ной солод - источник красящих и ароматических веществ, неферментиро-ванный - содержит ферменты.

В хлебопечении солод применяют для выработки многих сортов хлеба и т.д.

При производстве пива солод является не только источником фермен-тов, но и основным сырьем. Используют в пивоварении только сухой ячменный солод, реже пшеничный. Для светлых сортов пива вырабатывают светлый ячменный солод, для темных - темный, карамельный и жженый. Два последних типа солода являются источником красящих и ароматических веществ.

Главным показателем качества солода является экстрактивность, обоз-начающая суммарное количество сухих веществ (в %), переходящих в раствор при обработке измельченного зерна фер­ментами солода. Белок должен быть в пределах 9¸12%, с его уменьшением ухудшается вкус и ослабевает пена, а с увеличением белок выпадает в осадок и пиво мутнеет. Всхожесть не менее 90¸95%. Различают три типа пивного солода: светлый, жигулев­ский и темный.

Приготовление пивного солода состоит из следующих стадий: очистка и транспортировка ячменя ® замачивание и проращивание зерна ® сушка ® отделение ростков ® созревание солода.

Подготовка зерна к переработке рассмотрена ранее. Здесь кратко рассмотрим последующие за очисткой зерна, стадии производства.

Замачивание зерна ведется тремя способами: перио­дическим воздуш-но-водяным, непрерывнопоточным (в насыщенной воздухом воде) и воздуш-но-оросительным.

Зерно промывается в цилиндроконических замочных аппаратах. В центре этого аппарата установлено устройство, состоящее из тру­бы, под нижний конец которой подведена трубка для подачи сжа­того воздуха. При мойке сжатый воздух увлекает вверх по цент­ральной трубе смесь воды с зерном, она распределяется по радиально расходящимся к периферии трубам сегнерова колеса и вы­ходит у стенок в аппарате. После удаления сплава зерно дезинфи­цируют смесью СаС1₂∙СаО.

Внизу в конусе аппарата установлены трубчатые барботеры, по кото-рым в слой зерна при замочке продувается воздух. Замоченное зерно спус-кают через нижний конус, а сверху имеется вырез с при­варенной коробкой для слива грязной воды и сбора всплывших лег­ких зерен и примесей. Длитель-ность замочки ячменя 3 сут.

Воздушно-оросительный способ признан наиболее прогрессив­ным и рекомендован к внедрению. Сначала в течение 20 ч ведут орошение зерна водой, распыленной форсунками. Через каждый час в течение 15 минут снизу вентилятором подсасывается воздух. Затем моечный аппарат заполняют водой и 8 ч выдерживают зерно под водой, проветривая его через каждые 30 минут пропусканием воздуха через барботер в течение 5 минут. Потом воду спускают и ведут орошение с отсасыванием до достижения влажности зерном 42¸44% для светлого и 45¸47% для темного солода. Длитель­ность замачивания зависит от температуры воды: при 12°С - 56 ч, а при 15°С - 48 ч.

Проращивание ячменя ведут для накопления в нем ферментов, разрых-ления и разрушения стенок зерна для облегче­ния извлечения крахмала, белковых и других веществ при приго­товлении сусла. Температура проращи-вания 18°С для светлого и до 24°С для темного солода. Постоянная темпера-тура в зерновой массе поддерживается проветриванием грядок путем проду-вания воздухом, соответствующим дополнительным увлажнением и рых­лением. Проращивание по окончании роста, заканчивают, когда росток достигнет ²/₃ ¸ ³/₄ длины зерна. К этому моменту стенки эн­досперма разру-шаются под действием цитолитических ферментов, а сам эндосперм стано-вится рыхлым и хрупким. В непроросшем зер­не содержится только b-амилаза, расщепляющая крахмал до маль­тозы, а a-амилаза образуется при проращи-вании, и она разрыхля­ет молекулу крахмала с образованием декстринов. Накапливаются также протеиназы и пептидазы, которые гидролизуют белки с об­разованием пептидов и аминокислот.

Длительность проращивания светлого солода 7 сут, а темного - 9 сут, но ферменты накапливаются в основном за первые 5 сут, в последующее время протекает ферментативный гидролиз. О го­товности солода судят по легкости растирания пальцами мучнистой части эндосперма. При хорошем качестве запах солода свежий, огуречный. При нарушениях режима запах эфирный, а консистен­ция мажущаяся; последнее наблюдается также в перемоченном со­лоде.

Солодовни применяются двух типов: токовые и пневматиче­ские. Токовые вытесняются пневматическими из-за неперспектив­ности их механи-зации. В пневматических солодовнях (рис. 26.1) температуру в слое солода высотой 0,6¸1,0 м и удаление углекис­лого газа регулируют продуванием снизу очищенного от пыли кон­диционированного по влажности воздуха с тем-пературой на 2¸3°С ниже установленной режимом пр