Министерство  сельского хозяйства Российской Федерации

     Федеральное государственное образовательное  учреждение

     высшего профессионального образования

     Пермская  государственная сельскохозяйственная академия

     имени академика Д.Н. Прянишникова 
 
 

     кафедра товароведения и экспертизы   
 
 
 

     Контрольная работа по предмету «Оборудование предприятий  производящих зерномучные товары»  на тему: «Оборудование для производства кваса» 
 
 
 
 
 

     Выполнил  студент группы ТВу-08-4

     Аполевская  Яна Михайловна

     Проверил  Панышев А.И. 
 
 
 

     Пермь, 2010

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КВАСА

     Хлебный квас является продуктом незаконченного спиртового и молочнокислого брожения. Сначала приготовляют квасное сусло, которое сбраживается комбинированной культурой квасных дрожжей и молочнокислых бактерий. В результате брожения получается приятный, освежающий напиток с характерным хлебным ароматом.

     Основными стадиями производства хлебного кваса являются приготовление квасного сусла, брожение квасного сусла и купажирование кваса.

     Квасное сусло получают настойным и рациональным способом, а также путем разведения питьевой водой концентрата квасного сусла.

     ПРИГОТОВЛЕНИЕ КВАСНОГО СУСЛА И  СУСЛОВОГО КОНЦЕНТРАТА

     НАСТОЙНЫИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ  КВАСНОГО СУСЛА

     Настойный способ приготовления квасного сусла заключается в выщелачивании из измельченных квасных хлебцев или из сухого хлебного кваса экстрактивных веществ посредством двукратного или трехкратного настаивания их в горячей воде. Настаивание производят в настойных чанах, снабженных мешалкой.

     Г. И. Фертман и Э. А. Исакова (ВЗИПП) на основании проведенных ими исследований предлагают некоторые мероприятия, направленные на усовершенствование технологии производства квасных хлебцев. Они рекомендуют при приготовлении теста 33% красного ржаного солода и 30% ячменного солода заменить их ростками, что значительно улучшает цвет и аромат хлебцев. 

     Из приведенных исследований можно сделать такие выводы:

     1) увеличение времени осахаривания заварки с 2 до 3 ч приводит к увеличению экстрактивности хлебцев на 15%;

     2) оптимальными условиями приготовления квасных хлебцев является выпечка их в течение 3-3,5 ч при температуре в пекарной камере 165-185° С.

     Под действием мешалки твердые частицы приходят во взвешенное состояние и благодаря этому хорошо омываются водой. В результате выщелачивания концентрация экстрагируемых веществ в твердых частицах уменьшается, а в жидкости она' возрастает.

     Настойный чан представляет собой стальной или алюминиевый цилиндрический резервуар с крышкой, снабженный приводной лопастной мешалкой /, делающей 40-50 об/мин, деканта-тором (всасывающим поплавком с задвижкой Лудло) 2; вентилем 3 для слива сусла и вентилем 4 для спуска гущи (рис. 86). Для поддержания необходимой температуры чан покрыт слоем термоизоляции (шлаковаты) толщиной 100 мм.

     

     Рис. 86. Настойный чан для приготовления квасного сусла: 1 - приводная мешалка; 2 - декантатор; 3- вентиль для слива сусла; 4- вентиль для спуска гущи.

     Инженерно-техническими работниками Киевского паточного завода предложен настойный чан новой конструкции (рис. 87) с внутренним паровым барботером и горизонтальной пропеллерной мешалкой, делающей 1400 об/мин. В этом чане степень извлечения экстракта из перерабатываемого сырья более высокая. Внутренний паровой барботер позволяет нагревать холодную воду непосредственно в чане и при необходимости быстро повышать температуру настаиваемого сусла.

     Для получения квасного сусла в настойный чан напускают 70% расчетного количества воды с оптимальной для выщелачивания температурой 70-73° С; затем при непрерывном размешивании постепенно засыпают расчетное количество сухого кваса или дробленых квасных хлебцев. После введения всего количества сухого кваса продолжают перемешивание еще 30 мин, доливают остальные 30% воды и оставляют заторную массу в покое на 1,5 ч. 

     

     Рис. 87. Настойный чан новой конструкции:

     / - корпус чана; 2 - паровой барботер; 3 -крышка; 4 - люк с дверцей; 5 - труба и кран для спуска гущи; 6 - труба и задвижка для сусла; 7 - штуцер для подачи воды; 8 - штуцер для пара; 9 - пропеллер; 10 - термометр; // - поплавок-декантатор.

     Отстоявшееся первое квасное сусло осторожно декантируют (спускают с осадка) посредством всасывающего поплавка - декантатора, фильтруют через мелкое сито и насосом перекачивают его через стальной холодильник в приемный сборник или в бродильный чан. В холодильнике сусло охлаждается до 25°С. Концентрация первого сусла 3-3,5% по сахарометру.

     Отстоявшуюся гущу заливают горячей водой (70°С), перемешивают ее в течение 30 мин, и она настаивается 1 ч. После вторичного настаивания получают второе сусло (концентрацией около 1,3%), которое также пропускается через холодильник и направляется в сборник. Аналогичным образом получают и третье сусло; однако в последнем случае добавляют воды не в полном объеме, а в количестве, необходимом для получения расчетного количества сусла из введенного в чан хлебного сырья. Концентрация третьего сусла около 0,9%.

     Средняя концентрация всего получаемого сусла составляет 1,2-1,5%. В полученное квасное сусло до брожения вводится сахар в виде сахарного сиропа в количестве 25% от полагающейся нормы. Настойным способом получается доброкачественный квас с приятным хлебным ароматом и вкусом. Но при этом способе получения сусла теряется много экстрактивных веществ.

     Хлебная гуща после спуска третьего сусла удаляется из настойного чана. Она содержит некоторое количество неосахаренного крахмала и небольшое количество белков и используется на корм скоту. 

     Примерная схема настойного способа приготовления квасного сусла приведена в табл. 29.

     Таблица 29 Схема настойного способа приготовления сусла

     Таким образом, продолжительность получения квасного сусла составляет около 8 ч.

     РАЦИОНАЛЬНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАСНОГО СУСЛА

     Запаривание зернопродуктов

     Характерным для рационального способа является запаривание дробленого ржаного ферментированного солода и ржаной муки под давлением 0,25 - 0,3 Мн/м² (2,5 - 3 кПсм²) в течение 2 ч.

     Основная цель запаривания зернопродуктов - клейстеризация и разжижение крахмала, а также ароматизация затора. При добавке к зернопродуктам в запарник воды и повышении в нем температуры до 125 - 133° С (соответственно указанному выше давлению) создаются благоприятные условия для меланоидинообразования; благодаря этому обеспечивается хлебный аромат сусла, аналогичный аромату сусла, получаемому при переработке квасных хлебцев.

     Основные превращения крахмала и Сахаров зернопродуктов при их запаривании. Сырой неоклейстеризованный крахмал расщепляется под действием амилаз, но очень медленно. Атакуемость амилолитическими ферментами возрастает при их действии на оклейстеризованный крахмал.

     Для ускорения процесса клейстеризации и растворения крахмала зернопродуктов целесообразно подвергать зернопродукты предварительно тепловой обработке путем запаривания их под давлением.

     Крахмал при нагревании с водой переходит из твердого состояния в студнеобразное - он клейстеризуется. При этом происходит набухание крахмальных зернышек (гранул) с последующим их разрывом и диспергированием.

     Макромолекулы в грануле крахмала связаны между собой ван-дер-ваальсовыми силами и водородными связями, образующимися между водородом гидроксила одной молекулы и кислородом гидроксила другой близлежащей молекулы:

     В водной среде связь двух макромолекул крахмала можно представить в таком виде:

     Водородные связи, которые удерживают мицеллярные структурные части и молекулы в связанном состоянии, при повышении температуры распадаются.

     При гидратации водородные связи между макромолекулами ослабляются, но нарушение связей между ОН-группами не приводит к растворению крахмала в воде комнатной температуры; объясняется это наличием других связей между структурными элементами гранулы, для разрыва которых необходимо затратить тепло. При определенной температуре эти связи разрываются и гранула разрушается - происходит клейстеризация крахмала.

     Затем начинают сначала подавать острый пар в паровую рубашку, чтобы прогреть смесь зернопродуктов и воды, после этого пар поступает внутрь запарника, и при этом давление в аппарате повышается до 0,24 - 0,34 Мн/м² (2,5 - 3,5 кГ/см²). При таком давлении запаривание ведется при непрерывной работе мешалки в течение 2 - 2,5 ч. По окончании запаривания открывают задвижку в нижней части аппарата и под давлением пара густая масса через продуктовую коммуникацию направляется в заторный чан, предварительно наполненный на '/з емкости водой с температурой 30 - 35° С. Конец трубы, по которой поступает запаренная масса, должен находиться ниже уровня жидкости в заторном чане. При таком вводе массы и работе мешалки заторного чана не имеют место потери летучих ароматических веществ, образовавшихся при запаривании зернопродуктов.

     

     С повышением температуры клейстер начинает разжижаться, затем становится жидким. Для растворения ржаного крахмала

     в измельченном сырье температура его должна быть 130° С.

     Процесс разжижения сводится к разрушению крахмальных зерен до размера одной макромолекулы, что сопровождается уменьшением вязкости. Запаривание сопровождается разложением Сахаров и меланоидинооб-разованием.

     Основной реакцией распада гексоз в процессе разваривания (как доказали В. А. Смирнов и В. П. Сотская) является оксиме-тилфурфурольное разложение. В результате дегидратации гексоз (отнятие трех молекул воды) в кислой среде образуется оксиме-тилфурфурол. Часть оксиметилфурфурола конденсируется, образуя красящие вещества (желто-коричневого цвета). Наряду с этим происходит образование меланоидинов.

     При температурных условиях запаривания (125-133° С) кара-мелизации Сахаров не происходит, так как эта реакция протекает при температуре, превышающей температуру их плавления (например, температура плавления сахарозы 185-186° С).

     

     Рис. 88. Запарник: 1 - цилиндрический резервуар; 2 - паровая рубашка; 3 - крышка; 4 - загрузочный люк; 5 - ведомая шестерня (в кожухе); 6 - вал мешалки; 7 - якорная мешалка; 8 - подпятник; 9 - штуцер с паровым вентилем; 10 - штуцер для манометра; 11 - штуцера для предохранительного клапана и подачи холодной воды; 12 - патрубок с вентилем для спуска конденсата из паровой рубашки; 13 - трехходовой >-пан для манометра; 14 - смотровые окна.