Технологическая схема производства светлого пива "Жигулевское"

 Кипяченую часть  часть затора перекачивают в  основной затор при работающих  мешалках в обоих заторных котлах. В результате смешивания отварки и основного затора температура всего затора поднимается до 71-73С. При этой температуре затор выдерживают в покое до полного осахаривания., которое определяют йодом. Затем при перемешивании затор нагревают до 77С и перекачивают в аппарат для фильтрования. Для сохранения ферментов отварку в основной затор перекачивают медленно. 

 Одноотварочный способ  применяют только при переработке  хорошо растворенного солода  с высокой осахаривающей способностью. Для солода с повышенной продолжительностью осахаривания возврат отварки из отварочного котла осуществляют двумя частями: сначала перекачивают первую часть, повышают температуру основного затора до 63С и проводят мальтозную паузу в течении 20-30 мин, затем перекачивают вторую часть и поднимают температуру до 71-73С. Далее процесс проводят, как описано выше.

2.2 Выбор и обоснование способа брожения

Брожение – основной процесс при производстве пива. Брожение спиртовое. В зависимости от вида применяемых ЧКД и t в сусле проходит  верховое и низовое брожение. Верховое – 14-25˚С, низовое – 6-10˚С. Наиболее распространено низовое брожение.

Различают две стадии брожения:

- главное;

- дображивание.

При главном брожении, когда сбраживается основная масса  сахаров, получают молодое пиво, которое представляет мутную жидкость со своеобразным ароматом.

При дображивании с пониженной t от 0 до 2˚С происходит медленное сбраживание оставшихся в нем экстрактов.

Главное брожение проводят  от 7 до 10 суток. Дображивание проводят под избыточным давлением 0,03-0,07 мПа, в течение 21-90 суток.

Существует два способа  брожения: периодический и непрерывный.

Периодический способ. Этот способ является традиционным способом брожения, который предусматривает проведение главного брожения в одном аппарате при одновременном наполнении емкости суслом и введении дрожжей.

При низовом брожении по периодическому способу в первые и вторые сутки допускают самопроизвольный подъем температуры до 8…9ºС, поддерживают ее в течение 24…36 ч и затем  постепенно охлаждают сусло с таким расчетом, чтобы к концу брожения температура плавно снизилась до 4…5 ºС. Температуру регулируют подачей воды в змеевик бродильного аппарата. Главное брожение считается законченным, когда за сутки сбраживается 0,15…2% экстракта. Этот способ брожения имеет ряд недостатков: трудность обеспечения глубокого сбраживания экстрактивных веществ, дегенерация дрожжей (но допускается, что при низовом брожении используются дрожжи восьмой генерации, если они имеют высокую бродильную активность, нормальное физиологическое состояние и микробиологическую чистоту),  сусло после главного брожения имеет ярко выраженный привкус молодого пива, который исчезает после длительной выдержки, длительность процесса брожения ( 7…8 сут).

Непрерывный способ брожения. Впервые непрерывное брожение было теоретически обосновано в России С. В. Лебедевым.  Основные выводы, к которым пришел С. В. Лебедев сводятся к следующему:

-непрерывное сбраживание  протекает в специальной непрерывно  действующей аппаратуре произвольно  долгий отрезок времени без перерывов и при постоянной    производительности;

-принципиально такая  аппаратура должна состоять из  ряда сосудов, обеспечивающих  свободный переток бродящей жидкости  в каждый последующий сосуд.

-при установившемся  режиме непрерывного сбраживания периоды подъема и угасания процесса брожения исключаются.

             С. В. Лебедев приводит условия, которые необходимо соблюдать при непрерывном сбраживании:

1) сбраживаемая среда  должна быть обеспложена или  надежно защищена прибавлением  соответствующих антисептиков от возможности развития в ней инфекции во время брожения и свободна от нерастворимых веществ, которые могут затруднить перетекание бродящей среды по сосудам аппарата;

2) непрерывное брожение  ведется с применением чистых  культур дрожжей;

3) равномерное, бесперебойное,  четкое регулирование притока  сбраживаемого сусла в аппарате, поддержание соответствующих температур  и прочих условий, сообразно  требованиям каждой из стадий  брожения в отдельных бродильных  сосудах аппарата;

4) усилению процесса брожения должен способствовать возврат дрожжей из полностью сбраженной бражки, а также улучшение условий соприкосновения находящейся в бродильном аппарате дрожжевой массы со сбраживаемой средой, что особенно необходимо для последних сосудов батареи, где скорость сбраживания незначительна. Применяемые в последних бродильных сосудах аппарата перемешивание и циркуляции обеспечивают также равномерное распределение в бродящей жидкости оседающих работоспособных дрожжей на наполнителях, вводимых в бродильные сосуды аппарата.

Недостатки  непрерывного способа брожения:

-снижается эффект  стерилизации т. к. создается  непосредственный контакт между  сбраживаемым суслом, находящимся  в продизенфицированных чанах  и в чанах, подлежащих очистке  и дезинфекции;

- повышение кислотности вследствие развития микроорганизмов при контакте со старым суслом.

На ряде пивоваренных заводов внедрен способ непрерывного брожения и дображивания пива, обеспечивающий приготовление пива за 14 сут при  непрерывной работе в течение  двух месяцев без остановки на дезинфекцию. Способ непрерывного брожения и дображивания пива получил распространение пока только в нашей стране. Широкое внедрение его позволит обеспечить значительный прирост мощности.

Мы же остановимся  на традиционном периодическом способе брожения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Описание технологической схемы производства пива светлого «Жигулевское»

 

Схема приведена на рисунке 1 в приложениях.

1. Дробление солода

Проводят для интенсификации физических и биохимических процессов  растворения зерна при затирании, а также обеспечения фильтрования затора через слой дробины.

Дробление солода осуществляют на четырех и шестивальцовых дробилках на крупных производствах и на двухвальцовых - на минипивзаводах. Реже применяют способ дробления увлажненного солода.

2. Приготовление затора

Дробленный солод и  несоложеное зерновое сырье смешивают  с водой. Далее эту смесь нагревают  и выдерживают при определенном температурном режиме. Эта смесь  дробленых зернопродуктов с водой  называют затором. 
Затирание можно производить двумя способами: настойным или отварочным. Затирание при производстве пива «Жигулевское»,как отмечалось выше, будет происходить одноотварочным способом. 
В процессе затирания происходит также осахаривание затора. Это переход высокомолекуляных углеводов - крахмала и высокомолекулярных декстринов, оставшихся в солоде после солодоращения - в низкомолекулярные декстрины и сахара: мальтозу, глюкозу.  
В ходе затирания производят постепенный нагрев температурными паузами, необходимыми для действия различных ферментов. На современном производстве таких пауз несколько. 50-52 градуса в течение 10-15 минут (белковая пауза, для расщепления белков), 62-63 градуса 30-40 минут (мальтозная пауза, действует фермент бета-амилаза, которая дробит крахмал на крупные фрагменты), 70-72 градуса 10-15 минут (осахаривание, действует альфа-амилаза, дробящая декстрины на более мелкие фрагменты — олигосахариды, мальтозу). Окончание процесса осахаривания определяют йодной пробой (капли йода не должны синеть). Затем затор нагревают до 78 градусов (для инактивации ферментов и снижения вязкости) и подают на фильтрацию.

3. Фильтрование затора

Затор  разделяют на две фазы: жидкую или пивное сусло  и твердую - пивную дробину. Пивное сусло  представляет собой водный раствор  экстрактивных веществ, получаемых при затирании. Пивная дробина - нерастворенная при затирании часть зернопродуктов. Она остается после фильтрования сусла и промывания. 
Оборудование для фильтрации -фильтрационный аппарат или фильтр-пресс. При фильтровании получают сначала первое сусло, а затем, после промывания дробины водой -  второе сусло. И первое и второе сусло набирают в сусловарочный котел.

4. Кипячение сусла с хмелем

Хмель (возьмем гранулированный)  с первым суслом и промывными водами кипятят в сусловарочном аппарате. В результате этого происходит экстрагирование и соответствующие превращения горьких и ароматических веществ хмеля -  охмеление сусла. Процесс также ведет к осаждению или коагуляции высокомолекулярных белков, инактивации ферментов, стерилизации сусла. Кипятят сусло с хмелем 1,5-2,5 часа, при этом хмель вносят в 2-4 приема. После сусловарочного аппарата сусло поступает в гидроциклонный аппарат.

5. Отделение сусла от хмелевой дробины

Цель - осаждение взвешенных частиц: хмелевой дробины и других грубых взвесей. Для решения поставленной задачи используют гидроциклонный аппарат с круговой циркуляцией сусла. Согласно законам физики, взвешенные частицы оседают в центре днища. Продолжительность операции 20-60 мин при этом температура горячего охмеленного сусла на выходе из аппарата  90°С.

6. Осветление и охлаждение сусла

Чтобы довести сусло  до начальной температуры брожения производится его охлаждение на теплообменном  аппарате. По классической схеме для низового брожения - до 10-12° С.

После охлаждения получается начальное сусло, - сусло, поступающее на брожение.

3.7 Главное  брожение

Продолжительность брожения для светлого пива от 7 8 суток. Большая часть экстракта сусла, состоящая из углеводов или сахаров, сбраживается. Другая часть, декстрины, белки, минеральные вещества, не сбраживается. Образуется, что безусловно очень важно этиловый спирт, диоксид углерода и, в малых количествах  глицерин, уксусный альдегид, уксусная, янтарная, лимонная и молочная кислоты, диацетил, ацетоин, высшие спирты. 
3.8 Дображивание молодого пива

В лагерном танке экстракт дображивается при температуре 0 - 2°С, продолжительностью 21 сутки. Происходит насыщение углекислотой, осветление в результате оседания оставшихся дрожжей и мелких взвесей. И,наконец, созревание пива, формирование  букета пива. 
3.9 Осветление пива  
Производится обычно на специальных фильтрах, состоящих из кремниевых панцирей одноклеточных водорослей ( кизельгуровые или диатомитовые фильтры).

3.10 Розлив пива.

Пиво разливают при  температуре не выше 8°С в тару в изобарических условиях, т.е. когда оно находится при постоянном избыточном давлении. Если разливать его без давления, пиво будет пениться, что приведет к потере газа и неполному наливу в бутылки. Затем производятся укупорка, этикетировка и укладка бутылок в ящики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Продуктовый расчет и материальный баланс производства

Таблица 1. Характеристика сырья

сырье	влажность W, %	экстрактивность в сусле  на сухое вещество
солод светлый	5,4	77
рисовая крупа	15	85

Таблица 2.Потери по стадиям производства

Потери

Светлое

1. В варочном цехе: - экстракта в солодовой  дробине ( ПЭ % к массе зернопродукта); - в хмелевой дробине  на стадии осветления и охлаждения  сусла потери охлаждения % к объему  холодного сусла. 2. В бродильном цехе ( от аппаратов бродильных до  дображивания) П брожения % к объему холодного сусла. 3. В цехе дображивания  и фильтрования П %,  % V молодого пива. 4. При розливе:  - в бутылки Прб % V фильтрованного пива; - в ПЭТ

2,8   6     2,3     2,7     2,0   0,5

1. Определение выхода экстракта в варочном цехе из 100 кг зернопродуктов: 90% - светлый солод, 10% - рисовая крупа.

1). Масса полированного  солода.

Пп = 0,5% - потери при полировке

 m _nc = m _c * ( 100- Пп)/100  ( кг),

где m_c – масса солода ( кг)

m_nc - масса полированного солода ( кг)

Пп – потери при полировке солода (0,5%)

m _{nc  св.}= 90* ( 100-0,5)/100 = 89,55 кг

90 - 89,55 = 0,45

2). Масса сухих веществ.

  m _{c в} = m _{n c} * ( 100-W_c )/100  (кг),

где  m _nc – масса полированного солода

       m_cв – масса сухих веществ в солоде

       W_c – влажность солода, %

  m _{c в} ^{св с} = 89,55* ( 100-5,4)/100 = 84,71 кг

m _{c в} ^рис = m _{р к} * ( 100-W_{р к} )/100  (кг)

m _{c в} ^рис = 10 * ( 100-15 )/100=8,5  (кг)

Общая масса сухих  веществ

m _{с в} = m_{с в с} + m_{с в р} = 84,71 + 8,5 = 93,21

3). Масса экстрактивных  веществ

   При Экст = 77

m _{э в} = m _{с в} * Эст/100

m ^т _эв = 84,71*77/100=65,23 кг

m ^р _эв  = 8,5 * 85 / 100 = 7,23 кг

65,23+7,23=72,46 кг – общая m экстрактивных веществ

4). Масса потерь экстракта  в дробине

   П_э = 2,8 ; m _nэ = 100*2,8/100=2,8 кг