|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Тема 1. ОЧИСТКА И ДРОБЛЕНИЕ СОЛОДАСтр 1 из 24Следующая ⇒
Производство пива в России
Постоянно растет также и потребление пива на душу населения. Если в 1996 году оно составляло 14 литров, то в 2000 году - уже 50 литров, а в 2005 году - 63 литра. Повсеместно строятся новые предприятия, оснащенные современной техникой и технологией, а старые заводы активно проводят реконструкцию производства. Широко внедряются дробилки с кондиционированием, автоматизированные варочные агрегаты, в состав которых входят заторные котлы нового поколения, позволяющие реализовать принцип бескислородного затирания, сусловарочные котлы с встроенными и выносными кипятильниками, фильтрационные чаны усовершенствованной конструкции и майш-фильтры, гидроциклонные аппараты и ЦКБА. Особое внимание уделяется вопросу фильтрации пива. Внедряются современные системы, позволяющие осветлять пиво до «блеска» и удалять из него микроорганизмы. Широко внедряются высокоэффективные ферментные препараты, стабилизаторы пива, дрожжевые подкормки, хмелевые препараты. Особое внимание уделяется механизации и автоматизации производственных процессов, сведению до минимума ручного труда. На современных заводах практически все процессы автоматизированы. Производство пива - сложный процесс, состоящий из нескольких стадий, каждая из которых, в сущности, представляет из себя как бы отдельную, сложную в биохимическом, микробиологическом, аппаратурном плане технологию полуфабриката. Процесс производства пива включает следующие стадии: - приготовление пивного сусла; - сбраживание сусла дрожжами; - дображивание и выдержку пива; - осветление пива; - карбонизацию и розлив пива. В свою очередь, отдельные стадии можно разбить на последовательно осуществляемые операции. Например, первая стадия - производство пивного сусла - состоит из следующих операций: - очистки и дробления солода; - затирания; - фильтрования заторов; - кипячения сусла с хмелем; - осветления и охлаждения сусла. Таким образом, производство пива - сложная технология, основанная на целом ряде биохимических, микробиологических, физико-химических процессов. Технология базируется на применении разнопланового оборудования. Для выпуска высококачественной продукции необходимо знать основы и практику пивоварения, сведения о которых и представлены в данном пособии. Пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по специальности 270500 «Технология бродильных производств и виноделия», и составлено в соответствии с рабочей программой по курсу «Технология отрасли» (раздел «Технология пива»).
Тема 1. ОЧИСТКА И ДРОБЛЕНИЕ СОЛОДА
1.1. Подготовка солода к измельчению 1.2. Основы дробления 1.3. Устройство и оборудование дробильного отделения. Практика дробления 1.4. Контроль работы дробильного отделения
Подготовка солода к измельчению Товарный солод содержит пыль, остатки ростков, случайно попавшие металлические частицы, мелкие камни. Наличие примесей негативно отражается на качестве пива и может послужить причиной преждевременного изнашивания вальцов дробилок. Для очистки солода используют солодополировочную машину. Она состоит из наклонных плоских сит, щеточного барабана, деки и вентилятора. Сначала солод поступает на сита, где отделяются от него крупные и мелкие примеси. Крупные примеси идут сходом с верхнего сита, а мелкие - проходом с нижнего сита. Пыль из ситовой коробки отсасывается вентилятором. Очищенный на ситах солод поступает сходом с нижнего сита на вращающийся щеточный барабан и многократно отбрасывается последним на деку. Под действием ударов и трения солод очищается от загрязнений - полируется. При выходе из машины солод проветривается вентилятором. От металлических примесей солод очищается на магнитных колонках. Перед дроблением зерно взвешивается на автоматических весах.
Основы дробления Цель дробления - облегчить извлечение из зернового сырья экстрактивных веществ. С ростом степени измельчения увеличивается поверхность частиц, подвергающихся воздействию ферментов. Однако дробление не должно быть слишком тонким, так как при тонком помоле сильно измельчается оболочка, что ухудшает фильтрование заторов, и усиливается экстрагирование из шелухи горьких, дубильных и зольных веществ, придающих пиву неприятный вкус. Замечено, что при очень тонком помоле ухудшается и осахаривание заторов. При этом также затрудняется извлечение из дробины экстракта. Поэтому измельчение зерна должно быть оптимальным, с максимальным сохранением целостности оболочки и высоким выходом мелкой однородной крупки. Оптимальный помол должен обеспечить максимально возможный выход экстракта и достаточно высокую скорость фильтрования заторов. Эндосперм солода неоднороден по структуре. Нижняя часть, примыкающая к зародышу, более рыхлая, верхняя часть, как менее подверженная растворению при солодоращении, более твердая. Нижняя часть зерна при дроблении превращается в муку или мелкую крупку, верхняя часть - в крупную крупку. Поэтому дробленый солод представляет собой смесь шелухи (оболочки), крупной и мелкой крупки и муки (см. табл. 2). Отдельные фракции помола дают различный выход экстрактивных веществ. Например, при экстрактивности солода 78, 9 % экстрактивность муки - 88, 5 %, крупной крупки - 22, 2 %, мелкой крупки - 45, 3 %. Вещества муки и мелкой крупки легко расщепляются ферментами и полностью переходят в раствор. Крупная крупка медленно пропитывается водой и расщепляется ферментами, поэтому экстрагируется не полностью.
Таблица 2
Оптимальный состав помола солода
Устройство и оборудование дробильного отделения. Практика дробления Дробление сырья производится в дробильном отделении, которое располагается над варочным. Дробильное отделение должно быть изолировано от других помещений завода и снабжено пылеуловительной системой. Помещение дробильного отделения относится к разряду взрывоопасных (пыль). Поэтому в дробильном отделении нельзя допускать образования электрической искры. Измельчающие машины должны заземляться, так как на их частях возможно возникновение статического электричества от трения продукта о сита и вальцы. Искра может возникнуть и от ременной передачи. Поэтому и дробилки, и транспортирующие механизмы должны быть полностью изолированными. Полы должны быть токопроводящими. Для снятия статического электричества с людей перед входом в дробильное отделение укладывают металлический настил, присоединенный к заземлению. Ручки двери также заземляют. Для измельчения солода на большинстве пивоваренных заводов используют четырехвальцовые и шестивальцовые дробилки. Основными рабочими органами четырехвальцовой дробилки (рис. 1) являются две пары вальцов 1 и 2 и плоские сита 3. Солод, раздробленный на верхней паре вальцов, поступает на колеблющиеся сита, с помощью которых, в зависимости от качества солода, можно по-разному направить продукты размола: при переработке хорошо растворенного солода на вторую пару вальцов 1 подается шелуха, а крупка и мука выходят из дробилки, минуя их; при переработке твердого стекловидного солода на повторный размол идет крупка.
Рис. 1. Четырехвальцовая солододробилка: 1, 2 - вальцы; 3 - сита
Вальцы верхней и средней пар имеют гладкую поверхность и вращаются с одинаковой окружной скоростью, благодаря чему солод, а затем шелуха подвергаются только сжатию. Нижняя пара вальцов рифленая и предназначена для раскалывания крупки. Качество помола зависит не только от зазора между вальцами, но и от состояния и расположения последних. Рабочая поверхность вальцов со временем изнашивается, чему способствует попадание в зерно металлических примесей и мелких камней. Поэтому рекомендуется перед измельчением зернопродуктов, помимо магнитных ловушек, устанавливать и камнеотборники. Для использования всей рабочей поверхности вальцов, они должны быть расположены строго параллельно. Зерно должно равномерно распределяться по всей длине рабочих органов.
Температурно-временной режим замачивания необходимо выбирать для каждой партии солода. На современных заводах для измельчения солода применяют также сухое дробление с кондиционированием. Перед измельчением на обычных вальцовых дробилках солод увлажняют 1-2 минуты в специальном кондиционирующем устройстве водой температурой 30-35 º С, которая распыляется с помощью форсунок. При этом влажность оболочек зерна повышается на 2, 0-2, 5 %, а эндосперм остается практически сухим. Оболочки хорошо сохраняются при дроблении, благодаря чему ускоряется процесс фильтрования заторов. Наиболее перспективным оборудованием для измельчения зернопродуктов являются дробилки с замочным кондиционированием, сочетающие в себе конструктивные признаки дробилок для «мокрого» дробления с технологическими признаками кондиционированного дробления. Такие установки состоят из приемного бункера, камеры увлажнения и вальцовой дробилки. Зерно перед измельчением подвергается 1-2-минутному кондиционированию в увлажняющей камере распыленной водой температурой 50-70 º С. После измельчения в смесительную камеру подается вода, и на затирание, как и при «мокром» дроблении, поступает пульпа. В увлажняющую или в смесительную камеру дозируется молочная кислота до рН затора 5, 1-5, 2. При таких значениях активной кислотности блокируется окисляющий фермент липоксигеназа, в результате чего значительно повышается вкусовая стабильность пива. Для измельчения несоложеного сырья (ячмень, рис), которое имеет более плотную структуру, применяют вальцовые станки. Рабочие органы станка - рифленые вальцы. Они вращаются навстречу друг другу с разной скоростью. Рабочие поверхности рифлей в поперечном сечении имеют узкую грань - «острие» и широкую - «спинку». Может быть различное расположение рифлей: - острие по острию; - спинка по острию; - острие по спинке; - спинка по спинке. Наиболее оптимальный помол ячменя получается при расположении рифлей «спинка по спинке». Рекомендуется следующий состав помола несоложеного зерна (см. табл. 3). Таблица 3
Оптимальный состав помола несоложеного сырья
Кукурузу измельчают на молотковой дробилке.
Тема 2. ЗАТИРАНИЕ 2.1. Процессы, протекающие при затирании 2.2. Практика затирания 2.3. Переработка несоложеного сырья с использованием ферментных препаратов
Одним из основных процессов приготовления пивного сусла является затирание. Затирание включает смешивание зернопродуктов с водой, нагревание и выдержку смеси при определенном температурном режиме. Смесь дробленых зернопродуктов с водой называют затором, массу зернопродуктов, загружаемых в заторный аппарат, - засыпью, количество воды, расходуемое на приготовление затора, - наливом. Гидромодуль - это соотношение «засыпь: налив». Объем воды на каждые 100 кг солода (Vл) рассчитывается по формуле: Vл = Э(100 - е) / е, (1)
где Э - ожидаемый выход экстракта, %; е - требуемая массовая доля сухих веществ в первом сусле, %.
Гидролиз белковых веществ Белки - биополимеры, состоящие из остатков аминокислот, соединенных пептидной связью. Правильному распаду белковых веществ при затирании уделяют большое внимание. Продукты гидролиза белков влияют на органолептические свойства пива и его стойкость, а также необходимы дрожжам для питания. Из общего количества белка, содержащегося в солоде, примерно 35 % переходит в сусло. Более половины этого количества уже находится в солоде в растворенном состоянии. При смешивании дробленого зерна с водой в раствор переходит водорастворимый ячменный альбумин-лейкозин. Растворяется и глобулин-эдестин, так как затор содержит достаточное количество солей. Переходят в раствор также полипептиды и аминокислоты, образовавшиеся в процессе солодоращения. Данные продукты не выделяются из раствора во время кипячения и называются «стойко растворимыми белками». Настоящие же белки во время кипячения коагулируют. Другая половина белковых веществ переходит в сусло под действием протеолитических ферментов - эндо- и экзопептидаз. Эндопептидазы действуют на глубинные пептидные связи и расщепляют белки до пептонов, полипептидов, пептидов и небольшого количества аминокислот. Солодовые эндопептидазы подразделяются на кислые, нейтральные и щелочные. Наибольшей активностью обладают кислые эндопептидазы. Максимальную активность эта группа ферментов проявляет в заторе при рН 4, 6-5, 0 и температуре 50-60 º С. Гидролиз белка при затирании связан в большей мере с действием этой группы ферментов, поэтому при затирании образуются более сложные продукты гидролиза, чем при солодоращении. Экзопептидазы подразделяются на амино-, ди- и карбоксипептидазы. Карбоксипептидаза действует на белковую молекулу с С-конца, а аминопептидаза - с N-конца. Дипептидаза гидролизует дипептиды. Оптимальные значения активной кислотности у ди- и аминопептидазы находятся в щелочной зоне при рН 7-8, поэтому данные ферменты практически не действуют при затирании. Эти ферменты также термолабильны. Максимум своей активности проявляют при температуре 40-50 º С. При нагревании затора до 55-60 º С в сусле остаются лишь следы активности ди- и аминопептидазы. Из экзопептидаз при затирании активно действует лишь кислая карбоксипептидаза, проявляя максимум своей активности при рН 5, 2 и температуре 50-55 º С. Карбоксипептидаза стабильна в заторе и даже при 80 º С сохраняет половину своей активности. На гидролиз белковых веществ при затирании значительное влияние оказывают температура, рН, концентрация затора, продолжительность затирания, ионы металлов. Температура 50 º С является оптимальной для распада белков при затирании. Но затор оказывает защитное влияние на ферменты, поэтому и при температуре 60 º С идет еще активный гидролиз белков. Однако при высоких температурах получаются более сложные продукты распада белков. Гидролиз белка активнее протекает в кислой среде, поэтому подкисление заторов интенсифицирует протеолиз. Распад белка идет активнее в концентрированных заторах, что связано с уменьшением их рН. Влияет на гидролиз белка и длительность затирания. С увеличением продолжительности процесса возрастает содержание в сусле общего количества белковых веществ, причем активно образуются низкомолекулярные продукты распада. На протеолиз влияют присутствующие в заторе ионы солей. Так, Са++, Мg++ повышают активность эндопептидазы, а ионы хлоридов, сульфатов, натрия оказывают ингибирующее воздействие на фермент. Карбоксипептидазу активируют ионы хлоридов и сульфатов, а Mg++ отрицательно влияет на фермент. Наряду с растворением и гидролизом при затирании под действием высоких температур происходит также превращение растворимых белковых веществ в нерастворимые, которые осаждаются - коагулируют. Процесс расщепления белка во время затирания должен быть проведен таким образом, чтобы в полученном сусле содержалось 75-100 мг на 100 см3 общего азота с распределением фракций по Лундину: А - 12-15 %; В - 12-15 %; С - 60-75 %. Для обеспечения нормальной жизнедеятельности дрожжей в 100 см3 сусла должно содержаться не менее 25 мг аминного азота (медный способ) или 20-22 мг (нингидриновый метод).
Практика затирания Приготовление заторов связано с потреблением большого количества пара и электроэнергии. Поэтому важно при затирании, наряду со стремлением получить высококачественное сусло и максимальный выход экстрактивных веществ, добиваться также экономии пара, электроэнергии и сокращения самого процесса затирания. Традиционно сложились определенные классические способы затирания. Однако при выборе способа затирания важно четко знать все достоинства и недостатки существующих способов и, учитывая качество используемого сырья, видоизменять их.
Способы затирания Различают две группы способов затирания: настойные и отварочные. Настойные способы затирания . При использовании настойных способов затор подвергается лишь ферментативному воздействию без применения кипячения. Как известно, кипячение способствует инактивации ферментов. Поэтому настойные способы характеризуются полным использованием ферментативного потенциала зернового сырья. Благодаря этому получается высококачественное сусло, богатое мальтозой и низкомолекулярными продуктами распада белка. Настойные способы отличаются также от отварочных незначительной продолжительностью, более низким расходом пара и электроэнергии. Однако отсутствие кипячения части затора, которое производится с целью улучшения разваривания и клейстеризации, приводит к понижению выхода экстрактивных веществ. Это является основным недостатком настойных способов. Настойные способы требуют применения высококачественного солода. Настойные способы являются классическими для получения пива верхового брожения. Эти способы менее распространены, чем отварочные. Применяют их на некоторых заводах Франции, Бельгии, Англии. В России также применяют их реже, чем отварочные способы. Чаще настойные способы используются на мини-пивоваренных заводах. Существуют два вида настойных способов: - способ с понижающейся температурой; - способ с повышающейся температурой. Настойный способ с понижающейся температурой Набирают в заторный чан воду температурой 75-80 º С и засыпают дробленый солод. Затор перемешивают 15 минут и оставляют в покое на 1 час для осахаривания. Далее отправляют на фильтрование. Способ требует применения солода с повышенной амилолитической активностью и используется на некоторых мини-заводах. Настойный способ с повышающейся температурой Затирание осуществляют в заторном котле. Солод смешивают с водой температурой 43-45 º С и дальнейшее затирание проводят по следующему режиму: 40 º С50-52 º С63 º С70 º С 72 º С 78 º С
осахаривания трование Скорость подогрева затора 1 º С в 1 минуту. Выбор способа затирания При выборе того или иного способа затирания важно учесть качество перерабатываемого солода. Если на затирание поступает солод, по всем показателям удовлетворяющий требованиям ГОСТа, то в этом случае способ выбирается исходя из возможности сокращения его продолжительности и снижения затрат пара и электроэнергии. Если на затирание поступает солод с пониженным содержанием экстрактивных веществ, то следует применять многоотварочные способы затирания. При переработке высокобелковистого солода следует при затирании создать условия для более глубокого расщепления белковых веществ. С этой целью необходимо начинать затирание при низких температурах и проводить ступенчатую белковую паузу. Это способствует интенсификации гидролиза белка. Такой же режим следует использовать для солода с невысоким числом Кольбаха. Низкотемпературное затирание следует использовать и в случае переработки солода недостаточного растворения. При этом следует также усилить интенсивность разваривания солода - увеличить продолжительность кипячения отварок. Эффективно также внесение в затор цитолитических ферментных препаратов. Если на переработку поступает перерастворенный солод, то с целью сохранения оптимального содержания в сусле высоко- и среднемолекулярных белковых веществ следует из режима затирания исключить белковую паузу. Такой способ затирания известен в практике как «сокращенный способ затирания». При переработке солода с повышенным содержанием стекловидных зерен следует наряду с использованием более тонкого помола усилить интенсивность разваривания. При использовании солода с пониженной ферментативной активностью следует применять прогрессивный способ затирания. Рекомендуется в этом случае и внесение в затор ферментных препаратов. При производстве темных и полутемных сортов используются красящие солода. Карамельный солод подают в заторный аппарат одновременно со светлым или темным солодом, а жженый задают в конце затирания во время возврата последней отварки.
Контроль процесса затирания При затирании объектами контроля являются: температура, длительность отдельных пауз, полнота осахаривания. В настоящее время на большинстве заводов температуру и длительность пауз контролируют автоматически. Полнота осахаривания проверяется йодной пробой. Для этого на фарфоровой пластине смешивают каплю затора с каплей стандартного раствора йода. Отсутствие изменения окраски йода свидетельствует о полноте осахаривания затора. Если проба с йодом нечеткая, рекомендуется использовать микроскопический метод определения полноты осахаривания или делать пробу Виндиша. При микроскопическом методе определения полноты осахаривания на предметном стекле микроскопа смешивают каплю сусла и каплю йода и рассматривают при увеличении в 200-300 раз. Микроскоп четко показывает наличие крахмала и его состояние: нативный крахмал виден в форме зерен, крахмальный клейстер - в виде бесформенных сгустков, высокомолекулярные декстрины окрашивают равномерно все поле зрения. Данный метод позволяет выявить причину неполного осахаривания и устранить ее. Если имеется значительное число крахмальных зерен, то необходимо при приготовлении последующих заторов усилить процесс разваривания; если имеются сгустки клейстера и высокомолекулярные декстрины, то следует увеличить выдержку при осахаривании. Определение полноты осахаривания по Виндишу осуществляют следующим образом: осаждают спиртом декстрины и крахмал, растворяют осадок в воде и делают йодную пробу. Если окраска синяя или фиолетовая, то неполнота осахаривания обусловлена наличием крахмала и амилодекстринов, если красно-бурая - наличием эритродекстринов.
И ферментных препаратов При переработке повышенных количеств несоложеного сырья с применением любых ферментных препаратов можно применять три унифицированных способа затирания: настойный, режим с раздельной подготовкой несоложеного зерна, объединенный режим затирания. Настойный способ В заторный котел набирают воду температурой 47-48 º С, вносят дробленые зернопродукты и ферментный препарат, растворенный в небольшом количестве воды. Поддерживают следующий температурно-временной режим:
30 мин. 45 мин. 60 мин. 30 мин. до полного осахаривания
Мешалка работает постоянно. Режим с раздельной подготовкой несоложеного сырья Затирают все количество несоложеного зерна, 10 % солода от общей массы зернопродуктов и ¾ количества ферментного препарата по следующему режиму:
40 º С 52 º С 63 º С 10 мин. 70 º С быстро 100 º С
В то время, как первую часть затора доводят до температуры 70 º С, затирают оставшееся количество солода и ферментного препарата в другом котле при температуре 40 º С. После кипячения объединяют обе части затора и ведут затирание по режиму:
30 мин. 30 мин. до полного осахаривания Объединенный режим затирания Затирают сразу все зерновое сырье и ферментный препарат по режиму:
20 мин. 30 мин. 30-40 мин.
После десятиминутной выдержки затора при температуре 63 º С отключают мешалку, и затор расслаивается. Жидкую часть снимают с помощью декантатора и перекачивают в другой котел, а оставшуюся густую часть затирают по режиму:
70 º С быстро 100 º С
В густую часть после кипячения добавляют холодную воду до снижения температуры до 85 º С и медленно объединяют обе части затора. Температура объединенного затора становится 72-73 º С, выдерживают его до полного осахаривания, подогревают до 78 º С и перекачивают на фильтрование. Последний режим более прост и рекомендуется для случая переработки солодов пониженного качества. При переработке повышенных количеств несоложеного сырья в сусле значительно снижается содержание аминного азота. Для улучшения азотистого состава сусла в затор рекомендуется вводить автолизат пивных дрожжей в количестве 5 % к массе зернопродуктов. При замене более 50 % солода несоложеным сырьем наблюдается снижение цвета, солодового вкуса и аромата пива. В такие заторы можно добавлять специальные солода и использовать меланоидиновые концентраты.
Контрольные вопросы и задания 1. Дайте определение засыпи, налива, гидромодуля. 2. Как рассчитывается количество воды на 100 кг зернопродуктов? 3. Какие вещества солода являются водорастворимыми? 4. Объясните механизм гидролиза крахмала при затирании. 5. Какие факторы влияют на амилолиз? 6. Объясните механизм гидролиза белка при затирании. 7. Какие факторы влияют на протеолиз? 8. Охарактеризуйте гидролиз некрахмальных полисахаридов и фосфороорганических соединений при затирании. 9. Охарактеризуйте неферментативные процессы, происходящие при затирании. 10. Приведите способы подкисления заторов. 11. Как рассчитывается необходимое количество подкисляющего реагента? 12. Какое оборудование входит в состав варочного агрегата? 13. Опишите устройство заторного котла. 14. Охарактеризуйте настойные способы затирания. 15. Охарактеризуйте отварочные способы затирания. 16. Приведите сравнительный анализ способов затирания. 17. Дайте характеристику отечественным ферментным препаратам. 18. Охарактеризуйте наиболее популярные импортные ферментные препараты. 19. Охарактеризуйте способы затирания при переработке несоложеного сырья с использованием ферментных препаратов. 20. Как контролируется процесс затирания?
Коагуляция белков При кипячении сусла происходит тепловая коагуляция белков, которая протекает в две стадии. На первой стадии происходит дегидратация молекул белка - денатурация, на второй - собственно коагуляция. При потере молекулами белка воды мицеллы из лиофильного состояния переходят в лиофобное и удерживаются в суспензированном состоянии только благодаря собственному заряду. Когда силы молекулярного притяжения преодолевают силы электростатического отталкивания, дегидратированные молекулы слипаются, и образуются хлопья. На коагуляцию белков влияет рН и концентрация сусла, продолжительность, температура и интенсивность кипячения, присутствие полифенольных веществ и электролитов. Белки коагулируют при значении рН, близком к их изоэлектрической точке. Разные фракции белков сусла имеют свою изоэлектрическую точку. Однако максимальная коагуляция белка наблюдается при рН 5, 2. С увеличением продолжительности кипячения до двух часов при нормальном давлении усиливается процесс коагуляции. Коагуляция интенсифицируется при увеличении температуры кипячения, что достигается повышением давления. Степень коагуляции белков напрямую зависит от интенсивности кипячения. Кипячение должно протекать бурно с выделением пузырьков пара. Белки, как ПАВ, концентрируются на поверхности раздела жидкой и газообразной фазы и, таким образом, легче собираются в хлопья. Коагуляции способствуют ионы Mg2+, Ca2+, SO42-, Cl-, дубильные вещества хмеля. В концентрированном сусле процесс коагуляции белков замедляется из-за высокой вязкости сусла и большого содержания защитных коллоидов, например, таких как декстрины. Защитные коллоиды образуют на поверхности дегидратированных молекул белка адсорбционно-гидратные слои, которые препятствуют контакту частиц белка. Неполная коагуляция белков может быть причиной торможения брожения из-за адсорбции взвешенных частиц на поверхности дрожжей. При этом также наблюдаются плохое осветление пива при дображивании, трудности при фильтровании и склонность пива к коллоидному помутнению.
Состав охмеленного сусла Состав экстракта сусла (в % к массе с.в.): сырая мальтоза - 60-70; сахароза - 2-8; декстрины - 15-26; пентозаны - 3-4; азотистые вещества - 3-6; минеральные вещества - 1, 5-2, 0. В 1 дм3 сусла содержится 25-40 мг изогумулона, 150-200 мг полифенольных веществ, 750-1000 мг общего азота, 190-200 мг аминного азота, 50-60 мкг ДМС. В сусле содержатся органические кислоты: муравьиная, уксусная, пропионовая, янтарная, молочная, щавелевая и витамины В1, В2, В6. Минеральные вещества представлены в основном Р2О5, MgO, SiO2, CaO.
Охлаждение сусла Сусло охлаждают до 5-9 º С при низовом и до 14-16 º С при верховом брожении. Начальная температура брожения зависит от принятой на заводе технологии сбраживания и от используемой расы дрожжей. Сусло является благоприятной средой для развития микроорганизмов: молочнокислых и уксуснокислых бактерий, сарцин, бактерий группы кишечной палочки. Оптимальным для развития сусловой микрофлоры является интервал температур 20-40 º С. Поэтому следует избегать застоя сусла при таких температурах. Охлаждение сусла проводят в две стадии. Первую стадию охлаждения по классической технологии осуществляют в отстойном чане. Она протекает медленно: сусло охлаждается водой с 95-100 º С до 55-60 º С за 2 часа. Во второй стадии, опасной с точки зрения инфицирования, сусло охлаждается быстро в теплообменнике. При использовании гидроциклонных аппаратов на первой стадии температура сусла снижается незначительно до 90-95 º С за 20-40 минут. Вторая стадия охлаждения проходит в теплообменнике и длится 60-90 минут. Насыщение сусла кислородом При кипячении сусла с хмелем из него полностью удаляется кислород воздуха. Однако кислород необходим дрожжам для синтеза стеринов, являющихся важными компонентами клеточных мембран. Для нормального протекания брожения в 1 дм3 сусла должно содержаться не менее 6-8 мг кислорода. Контакт сусла с воздухом необходим также и для протекания окислительных процессов, способствующих образованию стойких коллоидных комплексов, постепенно укрупняющихся до взвешенных частиц. Поглощение кислорода суслом протекает двумя путями: путем физического растворения и химически - путем потребления его на окислительные процессы. На начальных стадиях охлаждения кислород поглощается химически. Он окисляет сахара, азотистые и горькие вещества, хмелевые смолы, полифенолы. В течение часа 1 дм3 сусла способен химически связать 6, 4 мг кислорода. Окислительные процессы протекают более интенсивно при высоких температурах. Так, при 85 º С химически связывается в два раза больше кислорода, чем при 45 º С. Окислительные процессы негативно влияют на качество сусла: оно темнеет, резко снижается хмелевой вкус и аромат. Физическое растворение кислорода начинается лишь при снижении температуры сусла ниже 40 º С. Этот кислород содержится в сусле в свободном виде и потребляется дрожжами. Поглощение кислорода суслом ускоряется при перемешивании, увеличении площади поверхности и продолжительности контакта сусла с воздухом, с понижением экстрактивности сусла. Выделение из сусла взвесей |
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-11; Просмотров: 5529; Нарушение авторского права страницы
Шестивальцовая дробилка (рис. 2) обеспечивает лучшее измельчение солода и дает возможность получить максимальный выход экстракта. Последовательное дробление солода на трех парах вальцов дает удовлетворительный выход экстракта даже при обработке плохо растворенного и стекловидного солода.
В шестивальцовой дро-билке на верхней паре вальцов 8 солод подвергается предварительному дроблению и затем попадает на колеблющиеся сита 6. Дробленый солод первыми ситами 9 и 10 разделяется на три фракции: мука проходит сквозь оба сита и по плоскостям 7 и 5 направляется в бункер; крупка задерживается ситом 10 и затем поступает на вторые сита 12. Сходом с верхнего сита 9 шелуха, в которой еще содержатся частицы мучнистого тела, идет на вторую пару вальцов 11. Размолотая повторно, она снова разделяется на ситах 12 на три фракции: чистая шелуха по ситу 4 сходит в бункер; крупная крупка проходит сквозь сито 4, соединяется с крупкой, полученной при дроблении солода на первой паре вальцов, и направляется на третью пару вальцов 2, снабженных разделительной перегородкой 3; мелкая крупка и мука проходят сквозь сито 13 и по плоскости 14 направляются в бункер. Пробы дробленого солода отбирают выдвижным лотком, установленным в желобе 1.
На некоторых предприятиях применяют дробилки мокрого помола (рис. 3). Они характеризуются тем, что перед дроблением солод увлажняют. Оболочка зерна становится эластичной и хорошо сохраняется при дроблении. Благодаря этому образуется рыхлый фильтрующий слой, и оборачиваемость варочных агрегатов увеличивается на 15-20 %.
Солод загружают в бункер 3 и через кольцо 4 подают воду температурой 25-55 º С из расчета 75 дм3 на 100 кг солода. Замачивают солод 15-30 минут путем циркуляции воды насосом 1 при работающих вальцах 6. Зерно увлажняется до 25-35 %. В воде накапливается порядка 1 % экстракта, и ее перекачивают в заторный котел. Останавливают насос и вальцы, дают воде стечь. Питающим валиком 2 подают солод на дробление на вальцы 6. Валики 9 служат для отделения мучнистой части от шелухи.
78 º С на фильтрование
40 º С 52 º С 63 º С 
20 мин. 30 мин.