Глава 1. Производство солода

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Предисловие ………………………………………………………………….

Глава 1. Производство солода ………………………………………………

Контрольные вопросы ……………………………………………………….

Глава 2. Производство этилового спирта …………………………………..

2.1. Получение спирта из пищевого сырья …………………………..

2.1.1. Технология спирта из зерно-картофельного сырья ……...

Контрольные вопросы ……………………………………………

2.1.2. Производство спирта из мелассы …………………………

Контрольные вопросы ……………………………………………

Глава 3. Производство пива …………………………………………………

Контрольные вопросы ……………………………………………………….

Глава 4. Производство хлебопекарных дрожжей …………………...……..

Контрольные вопросы ……………………………………………………….

Глава 5. Производство виноградных вин …………………………………..

5.1. Общая технология производства вин ……………………………

Контрольные вопросы ………………………………………………...

5.2. Особенности производства отдельных типов вин ……………...

Контрольные вопросы ………………………………………………...

5.3. Производство плодовых вин …………………………………….

Контрольные вопросы ………………………………………………...

Глава 6. Производство крепких алкогольных напитков …………………..

6.1. Технология коньяка ………………………………………………

Контрольные вопросы ………………………………………………...

6.2. Производство водки ………………………………………………

Контрольные вопросы ………………………………………………...

6.3. Производство ликеро-водочных изделий ……………………....

Контрольные вопросы ………………………………………………...

Глава 7. Производство безалкогольных напитков …………………………

Контрольные вопросы ……………………………………………………….

Глава 8. Производство кваса ………………………………………………...

Контрольные вопросы ……………………………………………………….

Глава 9. Минеральные воды …………………………………………………

Контрольные вопросы ……………………………………………………….

Вопросы для самоподготовки ……………………………………………….

Библиографический список …………………………………………………

 

Технология бродильных производств изучает методы и процессы переработки различных видов сырья в продукты брожения. Основным и общим процессом для всех бродильных отраслей является брожение.

Различают несколько видов брожения: спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, лимоннокислое и т.д., что определяется видом микроорганизма (дрожжи, бактерии, плесневые грибы), осуществляющего процесс. В зависимости от используемого микроорганизма все бродильные производства можно разделить на три группы:

• 
  производства, основанные на применении дрожжей (получение этилового спирта, пива, вина, кваса, выращивание хлебопекарных дрожжей. В эту группу относят также производство крепких алкогольных и безалкогольных напитков, так как основным сырьем является спирт или полуфабрикаты, содержащие его);
• 
  производства, основанные на использовании бактерий (получение ацетона, уксуса, молочной кислоты, бутилового спирта и др.);
• 
  производства, в основе которых лежит использование жизнедеятельности плесневых грибов (получение лимонной кислоты, фумаровой и т.д.).

Непосредственно к бродильной отрасли относится первая группа производств, две другие принадлежат к микробиологической промышленности.

СЫРЬЕ БРОДИЛЬНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

1. Общая характеристика сырья бродильных производств. Технико-экономические требования, предъявляемые к сырью

2. Строение зерна

3. Химический состав зерновых культур

4. Оценка зернового сырья

5. Физические показатели зерновой массы

6. Процессы, идущие при хранении зерновых масс

7. Режимы и способы хранения зерна

8. Картофель

9. Виноград

10. Меласса

11. Хмель

 

Общая характеристика сырья бродильных производств

Существуют различные классификации сырья. В бродильной отрасли сырье классифицируют в зависимости от преимущественного содержания в нем какого-либо… крахмалсодержащее – зерновые злаки, картофель; сахаросодержащее – меласса, виноград, сахарная свекла, плоды, ягоды;

Оценка зернового сырья

Общие показатели – влажность, засоренность, зараженность. Влияют на сохранность зерновой массы. Влажность – важнейший показатель, с увеличением влажности снижается содержание… сухое – до 14 %;

Физические показатели зерновой массы

Теплопроводность – передача тепла от зерна к зерну перемещающимся внутри зерновой массы воздухом. Зерно имеет низкую теплопроводность. Это играет… Положительная роль – плохая теплопроводность позволяет длительное время… Отрицательная роль – это же свойство зерновой массы может привести при наличии благоприятных условий к самосогреванию,…

Процессы, происходящие при хранении зерновых масс

С6Н12О6 + 6О2 6СО2 + 6Н2О + 2822 кДж Появление влаги усиливает жизнедеятельность микроорганизмов и насекомых. Лучше всего хранится сухое зерно, так как все жизненные процессы сведены к минимуму. Но и в этих условиях зерно все же…

Способы и режимы хранения зерна

Напольное – в мешках или тонким слоем на полу высотой до 2 м. Закромное– хранение в отгороженном месте (закроме) высотой до 5 м. Силосное –зернохранилище состоит из рабочей башни, где зерно очищается, и силосов, где оно хранится. Силоса – емкости…

Картофель

Снаружи покрыт кожицей – эпидермисом (1). Она защищает клубень от механических повреждений. На ней видны глазки и поры. Под кожицей содержится… Химический состав картофеля зависит от сорта, способов возделывания,… ^ Из сахаров содержатся: сахароза, глюкоза, фруктоза. Преобладает сахароза.

Виноград

Виноград–это основное сырье для производства вина. Представляет собой лиану, относится к семейству виноградных. Соцветие – сложная кисть. Плоды…  

Мелассу хранят в цилиндрических стальных резервуарах вместимостью 500-2000 тонн при температуре не выше 40 оС.

11 Хмель Хмель используют в производстве пива для придания ему горького вкуса и… ^ Хмелевая шишка состоит из изогнутого стерженька (1), прилистников (2) и кроющих листков. Внутренняя сторона…

Характеристика природных вод

Природная вода – слабый раствор солей. В воде содержатся катионы: Н+, К+, Na+, Mg2+, Ca2+, Mn2+, Fe2+,NH4+,Al3+ и… В воде образуются различные соли: гидрокарбонаты кальция, магния, натрия; карбонаты натрия; хлориды, сульфаты кальция,…

Контрольные вопросы

1. Перечислите, для каких целей используется вода в бродильных производствах.

2. Назовите основные показатели, определяющие качество воды производственного назначения.

3. Дайте определение временной, постоянной, общей жесткости воды.

4. Приведите классификацию воды по жесткости и численные значения жесткости воды, пригодной для производства спирта, пива, хлебопекарных дрожжей, безалкогольных и ликероводочных изделий с обоснованием.

5. Дайте определение щелочности воды.

6. Охарактеризуйте показатели: окисляемость, сухой остаток.

7. Дайте характеристику примесей природных вод.

8. Назовите органолептические показатели качества воды.

9. Охарактеризуйте показатели бактериологического состояния воды.

10. Перечислите способы очистки воды от коллоидных примесей, методы умягчения, обеззараживания и выделите из них наиболее перспективные и эффективные.

11. Перечислите стадии производства солода, пива, спирта, дрожжей, на которых образуется наибольшее количество сточных вод и наиболее загрязненные воды.

12. Назовите показатели, характеризующие степень загрязнения сточных вод.

13. Дайте характеристику способам очистки сточных вод и пути экономии воды на технологические нужды.

 

 

Тема: ПРОИЗВОДСТВО СОЛОДА

 

1. Характеристика солода.

2. Очистка и сортировка зерна.

3. Замачивание зерна.

4. Проращивание зерна.

5. Сушка свежепроросшего солода.

6. Особенности получения ржаного солода.

7. Отходы солодовенного производства.

 

 

1. Характеристика солода

 

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

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

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

В производстве спирта солод применяют только как источник ферментов 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.

При производстве пива солод является не только источником ферментов, 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.

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

Технологическая схема производства солода (рис. 1) состоит из следующих стадий: очистка и сортирование зерна; мойка зерна; замачивание; проращивание; сушка; отделение ростков; выдержка сухого солода.

 

 

Рис. 1 Принципиальная технологическая схема производства солода

 

2. Очистка и сортировка зерна

 

Поступающее на завод зерно содержит большое количество примесей (сорных и зерновых), которые ухудшают процесс его хранения и солодоращения. Поэтому оно должно подвергаться очистке.

Очистка - процесс отделения от основной зерновой культуры вредных и бесполезных примесей.

При очистке зерно делится на две фракции: основную зерновую культуру и примеси.

Чтобы зерно равномерно замачивалось и проращивалось, его подвергают сортированию, т.е. разделению основной зерновой культуры на фракции по размерам.

При очистке и сортировании используют физические свойства (размер и парусность) зерна и примесей. Зерно имеет три размера: наименьший - толщина, средний - ширина и наибольший - длина.

Парусность - способность частиц уноситься с воздушным потоком. Скорость движения воздуха, при которой происходит парение зерна, называется критической или скоростью витания. Для различных зерновых культур и примесей эта скорость различна, обычно она равна 6-10 м/с. Скорость должна быть больше критической для примесей и меньше критической для основного зерна.

При очистке зерна от примесей, отличающихся от основной зерновой культуры толщиной и шириной, а также аэродинамическими свойствами (парусностью), используют воздушно-ситовой сепаратор (ВСС). Легкие примеси уносятся воздушным потоком, крупные и мелкие примеси отделяются путем просеивания на ситах.

Для удаления металлических примесей предназначен магнитный сепаратор. Металлические примеси могут нарушать работу технологического оборудования.

Для отделения шарообразных примесей, а также примесей, отличающихся от основного зерна по длине, используют триеры. Они имеют ячеистую поверхность. Диаметр ячеек больше длины зерна одного из разделяемых компонентов, но меньше другого. Различают овсюгоотборники и куколеотборники (удаляют соответственно длинное зерно и шарообразные примеси).

Разделение зерна на сорта (1-й, 2-й и 3-й) осуществляется на сортирующих ситах - системе движущихся сит с размером ячеек 2,2 и 2,5 мм. Часть зерновой массы, которая проходит через отверстия сит, называется проходом, остаток на сите - сходом. Первый и второй сорт зерна идет на солодоращение, третий - на корм скоту.

В период массового поступления сырья на завод проводят только первичную очистку зерна на ВСС и магнитных сепараторах для отделения примесей, которые могут влиять на хранение зерна и работу оборудования, после чего зерно поступает на хранение.

Перед подачей в производство зерно подвергается вторичной очистке на ВСС, магнитном сепараторе, триерах и сортирующих ситах.

 

3. Замачивание зерна

 

Основная цель замачивания - доведение влажности зерна до определенной величины. Кроме того, при замачивании удаляются примеси, которые остались после очистки, т.е. происходит мойка и дезинфекция.

Чтобы зерно начало прорастать, необходимо повысить его влажность до 30-50 %. Эта влага поступает в зерно при замачивании. Она обеспечивает переход в раствор водорастворимых питательных веществ и перемещение их к зародышу.

Вода поступает в зерно, в основном, через открытый кончик зерна, где оно было прикреплено к колосу. Из-за этого зародыш поглощает больше воды и имеет более высокую влажность, чем остальные части зерна. Меньше всего влажность в эндосперме.

Поглощение воды зерном при замачивании происходит неравномерно. В первые часы очень быстро, затем процесс замедляется.

Перед замачиванием зерно моют в моечных аппаратах и дезинфицируют (КМпО₄, формальдегидом, перекисью водорода, СаС1₂).

На процесс замачивания влияет ряд факторов:

Температура. С повышением температуры скорость замачивания увеличивается. Различают холодное (температура меньше 10 ^оС), нормальное (температура 10-15 ºС), теплое (20-25 ºС) и горячее (более 25 ºС) замачивание. Оптимальная температура 10-15 ºС. При более высокой температуре развиваются микроорганизмы и процесс замедляется.

Величина зерна. Крупное зерно замачивается дольше, чем мелкое из-за удлинения пути движения воды.

Солевой состав воды. Соли кальция и магния взаимодействуют с фенольными веществами оболочек и тормозят замачивание.

Кислород. Если к зерну не подводить кислород, то растворенный в воде кислород быстро расходуется и начинается процесс анаэробного дыхания. Образуются спирты, эфиры, кислоты, которые угнетают развитие зародыша и ухудшают прорастание. Для насыщения зерна кислородом при замачивании проводят воздушные паузы. В этот период максимально удаляют СО₂.

При замачивании в воду переходит часть сухих веществ (витамины, сахара, азотистые, фенольные, горькие и другие вещества). Это потери на выщелачивание. Легкие и битые зерна всплывают на поверхность при замачивании и удаляются. Это потери на сплав.

Существуют следующие основные способы замачивания.

Воздушно-водяное - поочередная выдержка зерна под водой 4-6 час (водяная пауза) и без воды 6-8 час (воздушная пауза).

Воздушно-оросительное - поочередная выдержка зерна без воды с последующим орошением сверху вниз. Для удаления СО₂ проводят отсос воздуха из межзернового пространства.

В непрерывном токе воды и воздуха - предварительно насыщенная воздухом вода подается непрерывно снизу вверх с такой скоростью, чтобы она стекала тонкой струйкой через сливную коробку.

Условия замачивания для получения солода:

- в производстве спирта: продолжительность замачивания ячменя, пшеницы, овса 18-20 час; ржи - 12-14 час при температуре 15-20 ºС до влажности 38-40 %. Просо замачивают 24-26 час при температуре 25-30 ºС до влажности 35-38 %;

- в производстве пива: ячмень замачивают 60-72 час при температуре 14-16 ºС до влажности 42-43 % для светлого солода и до 46-48 % для темного солода.

Процесс замачивания контролируют по степени замачивания (конечной влажности).

Замачивание осуществляется в замочном аппарате - цилиндрическом стальном или железобетонном резервуаре с коническим днищем. Зерно загружается сверху. Внизу сток для удаления зерна. Вода поступает снизу через решетку. Сплав удаляется через сплавную коробку. В центре имеется труба для перемешивания зерна. Моечный аппарат имеет аналогичную конструкцию.

 

4. Проращивание зерна

 

Цель солодоращения - накопление и активация ферментов и гидролиз под действием ферментов резервных веществ зерна (растворение эндосперма).

Основные процессы, протекающие при проращивании, морфологические и биохимические.

Морфологические - появление корешков, которые прорывают оболочки и выходят наружу. Одновременно развивается зародышевый листок. Он растет вдоль зерна между мякинной и семенной оболочками. Листок не должен выходить из вершины зерна, иначе появляются «проростки», что снижает качество солода.

Биохимические процессы. При поступлении к зерну необходимого количества кислорода и влаги определенной температуры зародыш начинает интенсивно дышать. Для этого процесса необходимы низкомолекулярные углеводы. В зародыше их мало. После того как все водорастворимые вещества зародышем израсходованы, начинают использоваться запасные высокомолекулярные вещества эндосперма. Этот процесс протекает под действием ферментов, которые накапливаются при проращивании.

В непроросшем зерне большинство ферментов отсутствует, а те ферменты, которые уже содержатся, находятся в связанном со структурным белком состоянии и их мало. Образование ферментов стимулируют гормоны, выделяемые зародышем. Синтез отсутствующих в зерне ферментов происходит в алейроновом слое. Для перевода связанных ферментов в активное состояние необходимо разорвать связь между молекулами фермента и белка. Таким образом, происходит синтез и активация гидролаз - амилолитических, протеолитических и цитолитических ферментов.

Под действием амилолитических ферментов (a- и b-амилаз) на крахмал образуются сахара, которые являются источником питания и энергии для зародыша. Часть сахаров накапливается в солоде и придает ему сладковатый вкус. При солодоращении крахмал гидролизуется на 5-10 % (в спиртовом производстве примерно на 20 %).

Под действием протеолитических ферментов (эндо- и экзопептидаз) происходит гидролиз белковых веществ. В процессе солодоращения гидролизуется около 50 % белков до альбумоз, пептонов, пептидов и аминокислот. Из последних синтезируются растворимые белки, а также белки, которые составляют основу ростков и корешков.

Под действием цитолитических ферментов идет гидролиз (примерно на 90 %) некрахмальных полисахаридов клеточных стенок оболочек и эндосперма. Процесс называется цитолизом. В результате этого зерно приобретает мягкую консистенцию, и его содержимое можно растереть между пальцами.

Под действием фосфатаз происходит гидролиз фосфорорганических соединений с образованием остатков фосфорной кислоты.

Изменение свойств зерна при проращивании под действием ферментов называется разрыхлением или растворением эндосперма.

Основные факторы, которые влияют на проращивание:

Температура: оптимальная для проращивания ячменя 15-17 ºС; проса - 25-28 ºС; других зерновых культур - 20-23 ºС.

Влажность. Если влажность недостаточна, то происходит подсыхание зерна, снижается ферментативная активность и замедляется рост. Оптимальной при проращивании является влажность: для ячменя, овса - 43-46 %; для ржи - 48-50 %; для проса - 42-43 %.

Аэрация. Приток кислорода необходим в первые дни проращивания, когда происходит накопление ферментов, а затем, когда начинают протекать биохимические процессы, доступ кислорода можно ограничить. При этом содержание СО₂ не должно быть более 10 %, иначе дыхание прекратится и начнется автолиз.

Так как солод в бродильных производствах используется для разных целей, то и продолжительность его проращивания различна.

В солоде для спиртового производства необходимо накопить максимальное количество амилолитических ферментов. Продолжительность проращивания составляет (в сутках): для ячменя - 10; овса - 10-12; ржи - 7-8; проса - 5-6.

Для пивоваренного солода продолжительность проращивания зависит от его типа: для светлого солода - 7 суток; для темного - 8-9 суток.

Процесс проращивания сопровождается расходом питательных веществ, что составляет потери на ростки (4,3 %) и на дыхание (5,7 %). В результате проращивания получают полупродукт - свежепроросший солод.

Проращивание происходит в помещении, которое называется солодовней. Они бывают токовые и пневматические.

Токовые - устаревшие солодовни, в основном остались на некоторых спиртзаводах. Проращивание идет на цементной площадке, которая называется током. Высота слоя замоченного зерна (складывается в грядку) в начале проращивания 40 см, к концу процесса ее снижают до 10-ти см. Температура и приток воздуха регулируются путем ворошения вручную, либо механическим ворошителем. Недостаток токовых солодовен: большие площади, трудоемкость процесса, низкий уровень механизации, зависимость от внешней температуры.

Пневматическое солодоращение - проращивание в высоком слое (до 1,5 м) с использованием кондиционированного воздуха (определенной относительной влажности - 98-100 % и температуры на 2-3 ^оС ниже, чем температура в слое зерна). Воздух подается снизу в подситовое пространство.

Пневматические солодовни бывают ящичные и барабанные.

Ящичная солодовня состоит из ящиков прямоугольной формы. Стенки выполнены из железобетона. Ящик имеет два дна: основное (цементированное) и ситчатое, на котором происходит проращивание. Пространство между основным и ситчатым дном называется подситовое. Его высота 1,5-2,0 м.

На продольных стенках ящика расположены рельсы, по которым движется шнековый ворошитель. С помощью него происходит перемешивание зерна. Количество ящиков равно числу дней проращивания.

Разновидностью ящичной солодовни является солодовня типа «передвижная грядка». Это один длинный ящик, который условно разделен на зоны, количество которых равно числу дней ращения. Замоченное зерно загружается в конец ящика и ежедневно ковшовым ворошителем передвигается к началу ящика. Ворошение происходит от последней зоны к первой.

Современный способ получения солода - статический способ, или «все в ящике». В одном ящике происходит замачивание, проращивание и сушка, что сокращает процесс производства солода.

Барабанные солодовни состоят из ряда барабанов - металлических цилиндров, которые установлены на опорных роликах. В барабане имеется два дна. Загрузка и выгрузка происходит через люки. Перемешивается зерно путем вращения барабана. Барабаны бывают открытые и закрытые. Количество их равно числу дней ращения.

Требования к свежепроросшему солоду. Запах свежий, огуречный. Корешки - плотные, упругие. Влажность должна быть равна влажности замоченного зерна. Содержимое зерна должно хорошо растираться между пальцами.

В свежепроросшем солоде, предназначенном для производства пива, длина корешков должна быть равна 1,5-2 длины зерна; длина зародышевого листа при получении светлого солода - 2/3-3/4 длины зерна, темного солода - 1/2-1 длины зерна. Амилолитическая способность (АС) для светлого солода 300-400 ед/г; для темного - 400-500 ед/г.

При производстве спирта в свежепроросшем солоде длина зародышевого листка должна быть не менее длины зерна. Важным показателем является ферментативная активность (АС и ДС - декстринолитическая способность) (таблица 1).

 

Таблица 1

 

Качество солода по амилолитической активности

 

Тип солода	АС, г/(г*ч)	ДС, мг/(г*ч)
Ячменный	4-6	25-35
Овсяный	3-5	35-45
Ржаной и пшеничный	4-7	25-35
Просяной	2-3	70-100

Свежепроросший солод используется в производстве спирта, а для получения пива солод направляют на сушку.

 

5. Сушка свежепроросшего солода

 

Для производства пива свежепроросший солод не пригоден, так как в нем отсутствуют вещества, отвечающие за специфический вкус и аромат, высокая влажность не позволяет его долго хранить, ростки содержат горькие вещества, которые придают пиву неприятную горечь.

Цель сушки - снижение влажности и получение продукта с характерным вкусом и ароматом при максимальном сохранении ферментативной активности.

Сушка осуществляется нагреванием. При повышении температуры происходит снижение ферментативной активности. Причем чем выше влажность и температура, тем быстрее инактивируются ферменты. Поэтому следует учитывать соотношение между температурой и влажностью. Существует «золотое правило сушки»: нельзя повышать температуру выше 50 ºС, если влажность не снизилась до 10 %.

В зависимости от вида удаляемой влаги различают две стадии сушки:

- подсушивание - удаляется свободная влага, легко и быстро. Влажность снижается до 8-10 %;

- нагревание сухого солода - удаляется коллоидно-связанная влага, процесс идет медленно. Влажность снижается до 1,5-3,0 %.

Удаление влаги сопровождается рядом физико-химических и биохимических процессов. В зависимости от процессов, происходящих при сушке, различают три фазы сушки: физиологическую, ферментативную и химическую.

При физиологической фазе температура повышается до 40-45 ºС, влажность снижается до 30 %. Протекают те же процессы, что и при проращивании (развивается зародыш, корешки, ростки), но более интенсивно.

При ферментативной - температура повышается до 70 ºС, влажность сни-жается до 10 %. Жизнедеятельность зародыша прекращается, инактивируются ферменты дыхания и активизируются гидролитические ферменты. Происходит гидролиз крахмала, белков, некрахмальных полисахаридов. В результате этого увеличивается количество сахаров и аминокислот, участвующих в последующем в образовании меланоидинов.

Повышение температуры выше 60 ºС при влажности более 10 % может привести к получению стекловидного солода. Он твердый, плохо измельчается и дает пониженный выход экстракта.

При химической фазе сушки температура повышается до 80-85 ºС, влажность снижается до 3 % при получении светлого солода. При производстве темного солода температуру повышают до 100-105 ºС, влажность при этом снижается до 1,5 %.

Основная реакция, протекающая в данной фазе, - образование меланоидинов, которые обусловливают вкус, цвет и аромат готового солода. Это темноокрашенные соединения, образующиеся при взаимодействии сахаров с аминокислотами. Важным условием реакции является наличие свободной карбонильной (альдегидной) и аминной групп.

Сушку проводят нагретым воздухом периодическим и непрерывным способом.

Сушилки подразделяются на вертикальные и горизонтальные.

В горизонтальных сушилках солод сушат на горизонтально установленных решетках. В зависимости от числа решеток они бывают одно-, двух- и трехъярусные. Наиболее распространена двухъярусная солодосушилка. Продолжительность сушки светлого солода 24 час, темного - 48 час.

В вертикальных сушилках солод размещается вертикальным слоем. Это способствует более равномерному прохождению воздушного потока, поэтому производительность таких сушилок выше. Разновидность вертикальных сушилок - сушилка непрерывного действия ЛСХА. Солод перемещается вдоль шахты непрерывно сверху вниз. Продолжительность сушки 10-12 час.

При производстве пива кроме светлого и темного солода для придания пиву соответствующего цвета и аромата применяют карамельный и жженый солод. Для приготовления этих солодов сухой или свежепроросший солод дополнительно увлажняют до 50 %, проводят осахаривание при температурах от 50 до 70 ºС для дополнительного накопления аминокислот и сахаров. Затем в течение 2,0-2,5 час обжаривают: карамельный солод - при температуре 120-170 ºС, а жженый - при температуре 220 ºС.

Солод после сушки сразу отделяют от ростков на росткоотбойной машине. Ростки гигроскопичны и быстро впитывают влагу, кроме того, придают пиву неприятную горечь. После удаления ростков солод передают на хранение.

Свежевысушенный солод нельзя сразу направлять для производства пива, так как он дает мелкий помол, сусло плохо фильтруется и осветляется. Поэтому он подвергается выдержке (отлежке) в течение 3-4 недель. При отлежке увеличивается влажность до 6 %, количество растворимых азотистых веществ и амилолитическая способность. Хранят солод при температуре от 10 до 30 ºС в тех же условиях, что и ячмень.

Качество готового солода:

- влажность - не более 6 %;

- экстрактивность 74-78 %;

- продолжительность осахаривания 10-30 мин;

- число Кольбаха 39-41 %;

- цвет - для светлого солода 0,18-0,40 ц.ед., для темного - 0,50-1,30 ц.ед.

 

6. Особенности получения ржаного солода

 

Ржаной солод - это зерно ржи, проращенное и высушенное в искусственных условиях. Используется для производства концентрата квасного сусла, кваса, браги и в хлебопекарном производстве для приготовления заварных сортов черного хлеба.

Различают ржаной солод двух типов: ферментированный и неферментированный (диастатический).

Стадии производства ржаного солода (рис. 2): очистка, сортировка, мойка, дезинфекция, замачивание, проращивание, томление, сушка. Основным отличием в технологии неферментированного ржаного солода является отсутствие стадии томления для сохранения активности ферментов.

Замачивание ведут одним из известных способов при температуре воды 15-17 ^оС в течение 30-36 час до влажности 48-52 %.

Проращивание осуществляют в ящиках или барабанах при температуре 15-17 ^оС в течение 3-4 суток. За это время происходит накопление ферментов.

Томление (ферментацию) проводят только при производстве ферментированного солода. Свежепроросший солод увлажняют путем опрыскивания водой с температурой 40-45 ^оС до влажности 52-55 % и складывают высоким слоем. При этом температура в слое зерна повышается с 40-45 ^оС в начале томления до 60-68 ^оС в конце процесса. В результате под действием гидролитических ферментов происходит гидролиз белков, крахмала, некрахмальных полисахаридов и накапливаются аминокислоты и сахара. Через двое суток все слои тщательно перемешивают. Общая продолжительность томления 4-5 суток.

Сушка. Ферментированный солод сушат до влажности 8 % в течение 24-х час, максимальная температура сушки 90-100 ^оС для образования меланоидинов. Неферментированный солод сушат 18 час до влажности 8 %, максимальная температура 65 ^оС. После сушки солод освобождают от ростков.

Ржаной ферментированный солод имеет приятный хлебный аромат, кисло-сладкий вкус и коричневую окраску, используется как источник ароматических и красящих веществ; неферментированный - как источник ферментов. Влажность ржаного солода не более 8 %; экстрактивность: ферментированного - 80-84 %, неферментированного - 78-80 %.

 

 

 

7. Отходы солодовенного производства

 

Отходами производства солода являются: зерновые отходы, замочная вода, сплав и солодовые ростки.

Зерновые отходы образуются при очистке и сортировании ячменя и при замачивании (сплав). Утилизируются, в основном, на корм скоту.

Замочная вода содержит ряд биологически активных соединений, минеральные вещества и витамины. Поэтому она может быть использована для получения различных препаратов.

Ростки характеризуются высоким содержанием белка. Используются либо на корм скоту, либо для технологических целей.

 

Контрольные вопросы

 

1. Дайте характеристику солода.

2. Назовите зерновые культуры, используемые для получения солода.

3. Перечислите основные цели солодоращения.

4. Укажите производства, где применяется солод, и его назначение в каждом производстве.

5. Нарисуйте принципиальную технологическую схему производства солода.

6. Охарактеризуйте примеси зерна.

7. Назовите цели очистки и сортировки зерна.

8. Дайте объяснение принципам очистки зерна от различных видов примесей: легких, крупных, металлических, зерновых, а также принципам разделения на сорта.

9. Охарактеризуйте цель и задачи замачивания.

10. Опишите основные процессы, происходящие при замачивании, и факторы, влияющие на них.

11. Назовите оптимальные параметры замачивания.

12. Перечислите основные способы замачивания зерна. Дайте их сравнительную характеристику.

13. Охарактеризуйте цели проращивания зерна.

14. Опишите основные процессы, происходящие в зерне при проращивании.

15. Назовите факторы, влияющие на процесс солодоращения.

16. Назовите оптимальные параметры солодоращения.

17. Опишите способы солодоращения.

18. Назовите показатели, по которым оценивают качество свежепроросшего солода.

19. Охарактеризуйте цели сушки свежепроросшего солода.

20. Опишите основные процессы, происходящие при сушке солода.

21. Назовите стадии и фазы сушки солода.

22. Перечислите параметры сушки на каждой фазе.

23. Назовите особенности получения ржаного и красящих солодов.

24. С какой целью проводят отделение ростков и отлежку свежевысушенного солода.

25. Назовите основные показатели, характеризующие качество готового солода.

26. Перечислите отходы солодовенного производства и пути их утилизации.

Тема 2. ПРОИЗВОДСТВО ЭТИЛОВОГО СПИРТА

 

 

2.1.. ТЕХНОЛОГИЯ СПИРТА

ИЗ ЗЕРНО-КАРТОФЕЛЬНОГО СЫРЬЯ

 

1. Общая характеристика спирта и его свойства.

2. Принципиальная схема производства спирта из зерно-картофельного сырья.

3. Подготовка сырья к развариванию.

4. Разваривание сырья.

5. Осахаривание разваренной массы.

6. Подготовка дрожжей к сбраживанию сусла.

7. Сбраживание зерно-картофельного сусла.

8. Теоретические основы перегонки и ректификации.

9. Получение спирта-ректификата.

10. Побочные продукты и отходы спиртового производства.

 

 

Общая характеристика спирта и его свойства

Пары спирта вредны для организма, вызывают разрушение и обезвоживание животных и растительных тканей. Спирт очень гигроскопичен. Смешивается с водой в любых соотношениях. При этом… Спирт и его крепкие растворы легко воспламеняются и горят бледно-голубым пламенем. Температура кипения спирта при…

Принципиальная схема производства спирта

Из зерно-картофельного сырья

 

Технологическая схема (рис. 3) производства спирта из зерна и картофеля включает следующие основные стадии: подготовку сырья, водно-тепловую обработку сырья, осахаривание сусла, сбраживание сусла, перегонку бражки и ректификацию спирта.

 

Подготовка сырья к развариванию

- очистку от примесей; - измельчение; - приготовление замеса (кашки).

Получение спирта-ректификата

   

Побочные продукты и отходы спиртового производства

Сивушное масло - побочный продукт ректификации. Это смесь высших спиртов, этилового спирта (10-40 %) и воды. Используют для получения амилового,… Головная фракция - побочный продукт ректификации. Содержит этиловый спирт (не… Барда - отход производства спирта. Содержит 5-8 % сухих веществ, которые представлены белками, углеводами,…

Контрольные вопросы

1. Дайте характеристику этилового спирта.

2. Нарисуйте принципиальную схему производства спирта из зерно-картофельного сырья.

3. Назовите цели водно-тепловой обработки сырья.

4. Опишите изменения, происходящие с крахмалом, белками, некрахмальными полисахаридами, сахарами в процессе водно-тепловой обработки.

5. Перечислите стадии водно-тепловой обработки, назовите оптимальные температурные условия.

6. Охарактеризуйте основные способы разваривания сырья.

7. Назовите и дайте характеристику осахаривающих материалов.

8. Охарактеризуйте способы охлаждения и осахаривания разваренной массы. Приведите параметры процесса.

9. Назовите основные показатели осахаренного сусла.

10. Объясните, в чем отличия сернокислых дрожжей от молочнокислых.

11. Приведите режимы культивирования засевных и производственных дрожжей.

12. Сформулируйте цель брожения. Охарактеризуйте процессы, происходящие при брожении.

13. Дайте сравнительную характеристику периодического, циклического и непрерывно-поточного способов сбраживания.

14. Назовите основные показатели зрелой бражки.

15. Охарактеризуйте состав зрелой бражки.

16. Сформулируйте законы разделения бинарных смесей. Объясните на примерах действие этих законов при перегонке зрелой бражки.

17. Объясните физический смысл показателей «коэффициент испарения», «коэффициент ректификации».

18. Приведите классификацию примесей спирта в зависимости от значений их коэффициентов ректификации.

19. Дайте классификацию установок для выделения и очистки спирта.

20. Опишите принцип работы БРУ косвенного действия.

21. Назовите сорта спирта-ректификата и их основные показатели.

22. Назовите побочные продукты и отходы производства спирта, основные пути их использования.

 

ПРОИЗВОДСТВО СПИРТА ИЗ МЕЛАССЫ

Подготовка мелассы к сбраживанию.

Сбраживание мелассного сусла.

Перегонка и ректификация спирта.

Отличительной особенностью получения спирта из мелассы в сравнении со схемой производства спирта из зерно-картофельного сырья является отсутствие стадий разваривания и осахаривания. Это связано с тем, что меласса уже содержит сахара (в основном сахарозу), которые могут сбраживаться без дополнительной подготовки. Технологическая схема (рис. 7) получения спирта из мелассы включает следующие основные стадии:

- подготовку мелассы к сбраживанию;

- приготовление мелассного сусла;

- выращивание ЧК спиртовых дрожжей;

- сбраживание сусла;

- перегонку и ректификацию бражки.

 

 

Рис. 7. Принципиальная технологическая схема производства спирта из мелассы

 

 

Подготовка мелассы к сбраживанию

Брожение мелассного сусла должно идти в условиях, исключающих развитие посторонней микрофлоры. Однако меласса всегда содержит определенное… Мелассу обеззараживают хлорной известью, формалином или сульфанолом,… Если меласса сильно инфицирована и не исправляется кислотами и антисептиками, то ее подвергают тепловой обработке. При…

Затирание зернопродуктов

Цель затирания - перевод в раствор экстрактивных веществ сырья при помощи воды определенной температуры и собственных ферментов солода. Количество зернового сырья, предназначенного для затирания, называется… Солод и другие зернопродукты состоят из растворимых и не растворимых в воде соединений. Водорастворимые вещества легко…

Осветление и охлаждение сусла

В горячем охмеленном сусле отсутствует воздух, в нем содержатся грубые и тонкие взвеси, образовавшиеся при кипячении его с хмелем (влияют на… Отстаивание - взвеси оседают под действием силы тяжести. Используют отстойный… Седиментация взвесей под действием центробежной силы происходит в сепараторах, однако они достаточно энергоемки. В…

Дображивание и выдержка молодого пива

Молодое пиво после главного брожения передается на дображивание. При дображивании протекают те же процессы, что и при главном брожении, но более… Основные процессы при дображивании: сбраживание оставшегося экстракта и… Насыщение пива СО2. При дображивании пиво насыщается углекислотой, в результате чего приобретает резкий и полный вкус,…

Вопросы для самоподготовки

Вариант 1

1. Характеристика солода и его назначение в производстве спирта, пива, кваса. Различия в технологии приготовления солода в спиртовой и пивоваренной промышленности, производстве кваса.

2. Производство коньяка: особенности купажирования ординарных и марочных коньяков, обработка и розлив напитка.

 

Вариант 2

1. Производство солода. Замачивание: цель, основные факторы, влияющие на скорость замачивания, способы замачивания, параметры процесса.

2. Производство коньяка: характеристика напитка, классификация, принципиальная технологическая схема.

 

Вариант 3

1. Производство солода. Проращивание: цель, условия, основные процессы. Характеристика свежепроросшего солода.

2. Производство коньяка: особенности получения коньячных виноматериалов, коньячных спиртов.

 

Вариант 4

1. Производство солода. Сушка свежепроросшего солода: цель, условия, основные параметры.

2. Производство шампанского: получение шампанских виноматериалов и требования к ним.

 

Вариант 5

1. Производство пива. Дробление, затирание, фильтрование: цель, условия, основные процессы.

2. Производство ликероводочных изделий: получение соков, настоев, морсов, ароматных спиртов.

Вариант 6

1. Плодовое виноделие: характеристика продукции, особенности сырья и производства плодовых вин.

2. Производство кваса: характеристика напитка, основное сырье, принципиальная технологическая схема.

 

Вариант 7

1. Производство пива. Главное брожение, дображивание молодого пива: цель, условия, основные процессы.

2. Производство шампанского бутылочным способом.

 

Вариант 8

1. Производство пива: осветление пива, его розлив. Требования ГОСТа к качеству пива.

2. Производство шампанского резервуарным периодическим способом.

 

Вариант 9

1. Производство пива: характеристика напитка, основное сырье, принципиальная технологическая схема.

2. Производство хлебопекарных дрожжей: выделение дрожжей из жидкой среды, формование, упаковка, хранение и транспортировка.

 

Вариант 10

1. Производство хлебопекарных дрожжей: характеристика готовой продукции, применение дрожжей, основные стадии производства, условия и режимы выращивания дрожжей.

2. Производство водки: характеристика напитка, ассортимент, основное сырье, принципиальная технологическая схема.

 

Вариант 11

1. Производство хлебопекарных дрожжей: характеристика сырья и вспомогательных материалов, подготовка питательной среды для выращивания дрожжей.

2. Производство солода: особенности получения светлого и темного ячменного солода.

 

Вариант 12

1. Производство хлебопекарных дрожжей: схема выращивания маточных дрожжей.

2. Производство шампанского: характеристика напитка, ассортимент, основные стадии производства, теоретические основы шампанизации.

 

Вариант 13

1. Производство хлебопекарных дрожжей: схема выращивания товарных дрожжей, стадия дозревания.

2. Производство безалкогольных напитков: характеристика готовой продукции, основное сырье, принципиальная технологическая схема.

 

Вариант 14

1. Производство хлебопекарных дрожжей: сушка дрожжей, требования ГОСТа к качеству сушеных дрожжей.

2. Производство ликеро-водочных изделий: получение сахарного сиропа, колера, купажирование ингредиентов, выдержка ликеров.

 

Вариат 15

1. Производство пива. Кипячение сусла с хмелем, осветление и охлаждение сусла: цель, условия, основные процессы. Показатели качества охмеленного сусла.

2. Производство ликеро-водочных изделий: характеристика напитков, классификация, основное сырье, принципиальная технологическая схема.

 

Вариант 16

1. Принципиальная технологическая схема производства солода.

2. Производство этилового спирта. Водно-тепловая обработка (разваривание) крахмалсодержащего сырья: цель, основные процессы, условия, способы.

 

Вариант 17

1. Производство коньяка: процессы, происходящие при выдержке коньячных спиртов.

2. Производство спирта. Осахаривание разваренной массы: цель, параметры, способы, показатели спиртового сусла.

 

Вариант 18

1. Производство шампанского: подготовка шампанских виноматериалов к вторичному брожению.

2. Производство спирта. Сбраживание сусла из крахмалсодержащего сырья: цель, условия, способы. Показатели зрелой бражки.

 

Вариант 19

1. Производство шампанского резервуарным непрерывным способом.

2. Производство спирта: выделение спирта из бражки и его очистка (теоретические основы).

 

Вариант 20

1. Особенности получения ржаного солода.

2. Производство виноградных вин: особенности получения крепких вин (типа портвейна, мадеры, хереса, марсалы).

 

Вариант 21

1. Особенности получения хлебопекарных дрожжей на мелассно-спиртовых заводах.

2. Производство спирта из древесины: характеристика сырья, принципиальная технологическая схема.

 

Вариант 22

1. Характеристика этилового спирта, его народно-хозяйственное значение, требования ГОСТа к качеству спирта-ректификата. Принципиальная технологическая схема производства спирта из зерно-картофельного сырья.

2. Производство виноградных вин: переработка винограда на сусло.

Вариант 23

1. Производство спирта из сульфитных щелоков: характеристика сырья, принципиальная технологическая схема.

2. Производство виноградных вин: характеристика напитка, классификация, основные стадии производства, типы винзаводов.

 

Вариант 24

1. Производство спирта из мелассы: особенности технологической схемы, одно- и двухпоточная схемы получения спирта из мелассы.

2. Производство виноградных вин: осветление и стабилизация вина, обеспечение его кондиционности.

 

Вариант 25

1. Производство этилового спирта: характеристика брагоректифика-ционных установок.

2. Производство виноградных вин: особенности получения десертных вин (типа токая, мускатов, кагора, малаги).

 

Вариант 26

1. Минеральные воды: классификация, добыча, обработка, розлив.

2. Особенности получения натуральных виноградных вин.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Алмаши П.П., Дрбоглав Е.С. Дегустация вин. - М.: Пищевая промышленность, 1979. - 152 с.

2. Бачурин П.Я., Смирнов В.А. Технология ликеро-водочного производства. - М.: Пищевая промышленность, 1975. - 219 с.

3. Беленький С.М., Лаврешкина Г.П., Дульнева Т.Н. Технология обработки и розлива минеральных вод. - М.: Агропромиздат, 1990. - 149 с.

4. Валуйко Г.В. Виноградные вина. - М.: Пищевая промышленность, 1988. - 254 с.

5. Валуйко Г.Г., Зинченко В.И., Мехузла Н.А. Стабилизация виноградных вин. - М.: Агропромиздат, 1987. - 160 с.

6. Главачек Ф., Лхотский А. Пивоварение. - М.: Пищевая промышленность, 1977. - 222 с.

7. Дрбоглав Е.С., Вейшторд И.П. Производство Советского шампанского. - М.: Агропромиздат, 1987. - 248 с.

8. Кишковский З.Н., Мержаниан А.А. Технология вина. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 504 с.

9. Ковалевский К.А., Ксенжук Н.И., Слезко Г.Ф. Технология и техника виноделия. - Киев: Фирма «ИНКОС», 2004. - 560 с.

10. Мальцев П.М., Зазирная М.В. Технология безалкогольных и слабоалкогольных напитков. - М.: Пищевая промышленность, 1970. - 354 с.

11. Мальцев П.М. Технология бродильных производств. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1980. - 560 с.

12. Мехузла Н.А., Панасюк А.Л. Плодово-ягодные вина. ^__ М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 237 с.

13. Нарцисс Л. Технология солода. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 504 с.

14. Новаковская С.С., Шишацкий Ю.И. Производство хлебопекарных дрожжей. Справочник. - М.: Агропромиздат, 1990. - 335 с.

15. Плевако Е.А. Производство хлебопекарных дрожжей. - М.: Пищевая промышленность, 1970. - 298 с.

16. Рудольф В.В. Производство кваса. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 152 с.

17. Рудольф В.В., Яшнова П.М., Орещенко А.В. Производство безалкогольных напитков: Справочник. - СПб.: Изд-во «Профессия», 2000. - 360 с.

18. Семихатова Н.М. Хлебопекарные дрожжи. - М.: Пищевая промышленность, 1980. - 231 с.

19. Славуцкая Н.И. Технология ликеро-водочного производства. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. - 184 с.

20. Соболев Э.М. Технология натуральных и специальных вин. - Майкоп: ГУРИПП «Адыгея», 2004. - 400 с.

21. Современные способы производства виноградных вин. / Под ред. Г.Г. Валуйко. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 328 с.

22. Справочник по виноделию / Под ред. Г.Г. Валуйко. - М.: Агропромиздат, 1985. - 447 с.

23. Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль / В.Л. Яровенко, Б.А. Устинников и др. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981 - 336 с.

24. Справочник технолога ликеро-водочного производства / Под ред. В.Л. Яровенко и И.И. Бурачевского. - М.: Агропромиздат, 1988. - 207 с.

25. Технология спирта / В.А. Маринченко и др. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. - 416 с.

26. Технология спирта / Под ред. В.Л. Яровенко. - М.: Колос, 1996. - 464 с.

27. Технология спирта и спиртопродуктов / Под ред. В.В. Ильинича. - М.: ВО «Агропромиздат», 1987. - 383 с.

28. Технология солода, пива и безалкогольных напитков / К.А. Калунянц, В.Л. Яровенко, В.А. Домарецкий, Р.А. Колчева. - М.: Колос, 1992. - 446 с.

29. Тихомиров В.Г. Технология пивоваренного и безалкогольного производств. - М.: Колос, 1998. - 447 с.

30. Фараджева Е.Д., Болотов Н.А. Производство хлебопекарных дрожжей: практическое руководство. - СПб.: Изд-во «Профессия», 2002. - 167 с.

31. Фараджева Е.Д., Федоров В.А. Общая технология бродильных производств. - М.: Колос, 2002. - 408 с.

32. Шольц Е.П., Пономарев В.Ф. Технология переработки винограда. - М.: Агропромиздат, 1990. - 447 с.

33. Экспертиза напитков / Под ред. В.М. Позняковского. - Новосибирск: Сиб. унив. изд-во; Изд-во Новосиб. ун-та, 2002. - 384 с.

 

	Рисунок