Оборудование для производства кваса

     ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАТА КВАСНОГО СУСЛА

     Получение концентратов квасного сусла прежде всего позволяет увеличить выпуск хлебного кваса в летнее время. К тому же применение концентратов упрощает технологию квасного сусла. В связи с этим в этом направлении с давних пор провалились и проводятся научные исследования и заводские испытания. 
 

     Рис. 99. Технологическая схема приготовления квасного сусла с применением ферментного препарата:

     1 и 2 - заторные чаны с мешалками; 3 - запарник; 4 - настойные чаны.

     В 1939-1940 гг. во Всесоюзной научно-исследовательской лаборатории пивоварения под руководством В. М. Платков-ской проводились опыты по выпариванию в вакуум-аппарате (при температуре 50-60° С) первого квасного сусла (концентрацией 3,15-8,7%), а также сусла, специально приготовленного с большой затратой хлебоматериалов (концентрацией 9,1 -15,5%) IT? результате проведения этих опытов был получен концентрат в виде темно-коричневой густой массы с запахом ржаного хлеба и довольно приятным вкусом. При этом установлено, что содержание сухих веществ в концентрате 60% является оптимальным; более густые концентраты трудно извлечь из вакуум-аппарата, менее густые легко забраживают. Квасы, полученные из концентрата, обладали приятным вкусом.

     ' Многогранные исследования по разработке технологии концентратов квасного сусла были начаты во Всесоюзном научно-исследовательском институте пивоваренной промышленности СНвЧбЛв ПОД руководством Л. И. Чекана, а затем продолжены И развиты Д. А. Королевым.

     Исследованиями Л. И. Чекана было установлено, что для усиления аромата в концентрате рекомендуется до приготовления сусла ржаной солод подвергать запариванию 60 мин под давлением 0,1 Мн/м² (1 кГ/см²). Полученный им квасной концентрат с содержанием 70-72% сухих веществ обладал хорошей растворимостью в воде, хлебным ароматом и специфическим сладковатым вкусом. Уменьшения потерь экстрактивных веществ при отделении сусла от гущи можно достичь при помощи центрифуг.

     Новое, оригинальное внесено в технологию концентрата квасного сусла в результате исследований О. И. Крячковон. Ею установлено, что для приготовления квасного сусла можно применять светлый ферментативный солод (вместо темного ржаного солода), но при этом предварительно нужно осахаривать хлебоприпасы перед их запариванием.

     Предварительное осахаривание хлебоприпасов перед запариванием способствует повышению выхода экстракта и сбраживаемых Сахаров; кроме того, благодаря этому мероприятию при приготовлении квасного ржаного солода отпадает надобность в ферментации (томлении) и автоклавировании, при которых происходит максимальная инактивация ферментов. При этом было также установлено, что замена ржаного солода несоложеным сырьем в количестве 50% не снижает качества кваса и способствует значительному уменьшению производственных потерь.

     ВНИИ пивоваренной и безалкогольной промышленности разработал способ приготовления концентрата квасного сусла.

     При этом способе (рис. 100) для приготовления концентрата квасного сусла используют в основном ржаной томленый солод (90%) и ржаной диастатический зеленый солод (10%). Томленый солод из запасного бункера / подают для измельчения в машины типа плододробилки или в солодовую дробилку 2 (с гладкими вальцами).

     Полученную однородную густую массу направляют в заторный чан 3, где смешивают ее с водой (35° С) в соотношении 1:4. Перед загрузкой солода в чан с водой вносят сначала ферментный препарат и зеленый солод. После загрузки всего количества томленого солода затор хорошо перемешивают, температуру его повышают до 40° С и поддерживают ее в течение 30-60 мин (гидролиз гуммивеществ). После этого температуру затора повышают до 50-52° С (температура пептони-зации) и выдерживают 30 мин. Затем создают оптимальные условия для осахаривания крахмала солода, поднимая температуру затора до 63°С (оптимум образования мальтозы); при этой температуре затор выдерживают 60-120 мин. Время выдержки затора при 63°С определяется полнотой осахаривания, которая контролируется по йодной пробе.

     Рис. 100. Технологическая схема приготовления концентрата квасного сусла: / - запасный бункер для томленого солода; 2 - солодовая дробилка; 3 - заторный чан; 4, 10 и 15 - центробежные насосы; 5 - напорный сборник; 6 - центрифуга; 7 - сборник для кипячения мутного сусла;8-сепаратор; 9 - сборник сепарированного сусла; // - сборник для сусла; 12 - вакуум-аппарат; 13 - сборник для концентрата; 14 и 16 - сборники для промывной воды; 17 - монжю для дробины.

     После этого температуру затора постепенно повышают: сначала до 67° С с выдержкой 30 мин; затем поднимают температуру до 70° С (оптимальная для образования декстринов) и выдерживают затор при этой температуре 20 мин; далее повышают температуру до 74° С и выдерживают при ней 20 мин. Наконец, осахаренный затор нагревают до 78° С и центробежным насосом 4 перекачивают его в напорный сборник 5.

     Сначала затор подвергают грубой фильтрации, направляя его из сборника 5 в центрифугу 6 типа АОФГ-800 (Сумского машиностроительного завода). Продукт, полученный после грубой фильтрации (мутное сусло), концентрацией 13-15% по сахарометру из центрифуги 6 направляют в сборник 7, в котором он нагревается до кипения и кипит 10 мин. Затем горячее сусло из сборника 7 самотеком поступает в сепаратор 8. Отсюда осветленное сусло направляется в сборник 9, из которого насосом 10 оно перекачивается в сборник 11, а из него - в вакуум-аппарат 12 для сгущения.

     Вакуум-упаривание производят при температуре 52-55° С при разрежении 680-700 мм рт. ст. до получения концентрации 70-80% по сахарометру. По окончании упаривания разрежение в вакуум-аппарате снижают до 300-350 мм рт. ст., температура соответственно повышается до 80° С. При этой температуре разрежение доводится до 0; в этих условиях при 80-84° С концентрат выдерживают 30-40 мин для обогащения его ароматическими веществами. За период тепловой обработки концентрация сусла повышается до 72% по сахарометру.

     Готовый концентрат в горячем состоянии направляют в соответствующий приемный сборник 13, из которого его разливают в транспортную тару. Дробину в центрифуге (после отделения сусла) подвергают промывке горячей водой (65-70° С); промывную воду собирают в сборник 14, из которого насосом 15 она подается в заторный чан 3 для приготовления следующего затора или в сборник 16; дробину направляют в монжю 17.

     Д. А. Королев и Л. С. Салманова разработали способ получения концентрата квасного сусла из ржаной муки и зеленого ржаного солода; при этом отпадает надобность в сушке солода. Приготовление концентрата квасного сусла по указанному способу состоит в следующем.

     Очищенная, сортированная рожь замачивается, проращивается и ферментируется. Ферментированный зеленый солод подвергается дроблению и в дробленом виде затирается с несоложеной ржаной мукой. Осахаренное, осветленное сусло подвергается вакуум-упариванию и ароматизации. Полученный при этом концентрат расфасовывается и отгружается.

     При применении вместо квасных хлебцев и сухого кваса таких концентратов не имеют место значительные потери экстрактивных веществ в отходах производства, обеспечивается одинаковое высокое качество хлебного кваса, выпускаемого различными заводами, и упрощается его производство.

     Установки для разведения чистых культур

     В зависимости от количества выпускаемого кваса для этой цели применяют установку Ганзена или установку Грейнера.

     Установка Ганзена (рис. 103) состоит из бродильного цилиндра и стерилизатора. Оба резервуара имеют цилиндрическую форму, изготовляются из красной меди и тщательно лудятся изнутри оловом. Каждый цилиндр имеет съемную крышку, привинчивающуюся болтами; между крышкой и корпусом помещено резиновое кольцо для уплотнения. 
 
 
 

     Рис. 103. Установка Ганзена для разведения чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий:

     1 - сосуд с водой; 2 - ватный фильтр; 3 - кран на патрубке, соединяемом трубопроводом со стерилизатором; 4 - кран для выпуска разведенной культуры.

     Бродильный цилиндр снабжен мешалкой, ось которой проходит через центр крышки. На крышке цилиндра укреплена Г-образноизогнутая трубка для отвода углекислого газа и воздуха. Нижний конец этой трубки помещается в сосуде / с водой для гидравлического затвора. Сбоку бродильного цилиндра находится водомерное стекло. Верхний патрубок водомерного стекла посредством трехходового крана соединен с ватным фильтром 2 для воздуха, поступающего из воздушной коммуникации. Дно цилиндра имеет патрубок с краном 3, который соединен со стерилизатором металлическим трубопроводом или резиновым шлангом. Разводка чистой культуры дрожжей или молочнокислых бактерий поступает в аппарат по специальной трубочке, вделанной па передней стороне цилиндра.

     Разведенная культура удаляется из аппарата через кран 4 специальной конструкции. Трубка этого крана находится внутри цилиндра и загнута вниз, не доходя до дна на 3,5 см. Благодаря такой конструкции крана и трубки во время спуска разводки дрожжей или бактерий они не подвергаются заражению извне.

     Стерилизатор предназначен для приготовления стерильного сусла, передаваемого в бродильный резервуар. Стерилизатор снабжен змеевиком, устройством для подачи воздуха через стерильный фильтр и трубкой для отвода воздуха. В змеевик поступает пар или вода, в зависимости от потребности: пар для нагрева, вода для охлаждения сусла. Стерильный воздух подается для насыщения сусла кислородом и для выдавливания сусла. Стерилизатор имеет большую емкость, чем бродильный цилиндр.

     Передача сусла из стерилизатора в бродильный цилиндр производится по металлическому трубопроводу, предварительно простерилизованному паром. Бродильный цилиндр перед первой загрузкой, а стерилизатор перед каждой загрузкой основательно пропаривают острым паром. Воздушные ватные фильтры предварительно стерилизуют сухим паром и устанавливают их с соблюдением стерильности. Аппарат и вся арматура к нему перед работой должны быть проверены на полную герметичность.

     Аппараты Ганзена изготовляются емкостью от 100 до 500 л и лишь для небольших заводов - на 20 л.

     Для заводов с суточной производительностью более 2000 дал кваса необходимо иметь два аппарата Ганзена: один для разведения дрожжевой культуры, другой - для приготовления бактериальной разводки.

     При суточном выпуске свыше 1000 дал кваса (более 100 цистерн) требуется установка Грейнера и чан для предварительного брожения емкостью от 1000 до 4000 дал.

     Установка Грейнера (рис. 104) состоит из стерилизатора ,

     бродильных цилиндров 2 (от 1 до 4 в зависимости от потребности) и аппарата 3 для предварительного брожения, изготовляемых из листовой меди, внутри вылуженной чистым оловом. Кроме того, имеется сосуд 4 для маточных дрожжей, изготовляемый из оргстекла

     Рис. 104. Установка Грейнера для разведения чистой культуры дрожжей:

     / - стерилизатор; 2 - цилиндры для брожения; 3 - аппарат для предварительного брожения; 4 -- сосуд для маточных дрожжей.

     Стерилизатор для сусла имеет лаз, два смотровых стекла, предохранительный клапан, манометр, двойной воздушный фильтр и внутри два змеевика (один над другим), соединенных последовательно при помощи наружного проходного вентиля. Нижний змеевик предназначен для нагревания, кипячения и охлаждения сусла, верхний - только для охлаждения сусла. Емкость стерилизатора 650 л.

     Бродильные цилиндры предназначены для первой стадии размножения чистых культур дрожжей, подготовленных в лабораторных условиях. Они снабжены небольшими сосудами (емкостью 10 л) для хранения чистой культуры дрожжей. Бродильные цилиндры имеют коммуникации для стерильного воздуха, стерильного сусла, чистой культуры дрожжей и для переев

     дачи стерильного сброженного сусла в аппарат для предварительного брожения.

     На крышке цилиндра имеются два смотровых стекла и два крана со штуцерами: один для пересева чистой культуры, другой для присоединения трубопровода, подводящего сусло.

     Бродильный цилиндр снабжен последовательно соединенным двойным фильтром для фильтрации поступающего воздуха; этот воздух предназначен для вытеснения дрожжей в аппарат для предварительного брожения и в сосуд для хранения маточных дрожжей. Емкость цилиндра для сбраживания 350 л.