Технология производства темного пастеризованного пива 200 дал в сутки

 Для сушки  солода применяют горизонтальные и вертикальные сушилки.

 1.6. Удаление ростков

 После сушки  солод должен быть освобожден от ростков, охлажден и направлен на выдержку и хранение, затем очищен от пыли и остатков ростков.Ростки следует  отделять от солода сразу после сушки, когда они хрупкие и легко отламываются. Для отделения ростков применяют росткоотбойные машины, шнеки.

 1.7. Хранение солода

 На хранение следует направлять солод, охлажденный  до температуры окружающей среды (20…25 ⁰С).

 Свежевысушенный солод сразу после отделения ростков и охлаждения нельзя направлять на приготовление пива, так как при переработке такого солода нарушаются технологические процессы и ухудшается качество пива. Поэтому до поступления солода в производство его выдерживают в солодохранилищах не менее 30 сут.

 Выдержка  солода необходима для восстановления эластичности оболочки и активности ферментов.

 Солод надо хранить  в условиях минимального воздействия  и влаги при температуре от 10 до 30 ⁰С. Влажность солода после хранения не должна быть выше 5…6 %.

     Хмель - это лиановое растение, которое  достигает высоты 5-8м. Это многолетнее  растение, хотя надземная ее часть  каждый год отмирает. Различают мужское  и женское растения. В пивоварении  используются исключительно шишечки  женских растений. Хмель представляет собой нераспустившиеся соцветия, или шишки, растения хмеля. На внутренней стороне, у основания лепестков шишки, имеются желтые зернышки, называемые лупулином или хмелевой мукой (12%), которая концентрируется на внутренней стороне чешуи. Они и являются главными носителями аромата и горечи пива, хотя и другие части шишки (чешуйки   и   стержни)   содержат   важные   вещества   для   образования пива. В состав лупулина входят горькие хмелевые кислоты, смолы и дубильные вещества. Горькие кислоты и смолы придают пиву вкус, аромат, стойкость. Дубильные вещества во время варки пива содействуют осаждению белков, которые могут вызвать помутнение пива.

     В производстве пива используют два разных вида дрожжей в зависимости от того, какую технику брожения и  какому сорта пиво отдают предпочтение. Это два вида дрожжей: верхового брожения (Saccharornyces cerevisiae) и низового брожения (Saccharomyces carlsbergensis). Дрожжи верхового брожения применяются при производстве портера, эля, стаута и большинства сортов пшеничного пива. Дрожжи низового брожения - при изготовлении лагерного пива и пива среднеевропейских сортов.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Основные этапы технологии пива

 Очистка и дробление солода

 Для очистки  солода используют полировочную машину, которая состоит из наклонных плоских сит, щеточного барабана и вентилятора. На ситах отделяются крупные и мелкие примеси, пыль отсасывается вентилятором. Далее солод поступает на быстровращающийся щеточный барабан и отбрасывается щетками на рифленую поверхность; под действием ударов и трения солод очищается от загрязнений - полируется.

 Полированный  солод поступает на магнитный  сепаратор, где отделяются металлические  примеси, которые могут вызвать  быстрый износ и даже поломку  солододробилок. Далее солод взвешивают на автоматических весах и направляют в дробилку.

 Солод измельчают на шестивальцовой дробилке.

 Производительность - 3,5 т/ч.

 Приготовление пивного сусла 

 Получение пивного  сусла состоит из процессов приготовления  затора, фильтрования его, кипячения  сусла с хмелем, осветления и охлаждения сусла.

 После дробления  зерно поступает на затирание. Затирание - важнейший процесс при производстве сусла. Затирание включает в себя смешивание дробленого солода и несоложеного зернового сырья с водой, нагревание и выдержку полученной смеси при  определенном температурном режиме, при этом компоненты солода переходят в раствор.

 Процесс затирания  состоит в том, что температуру  затора поднимают до оптимальных  температур для действия тех или  иных ферментов, и затем выдерживается  пауза. По виду повышения температуры различают две группы способов затирания: настойный и отварочный способы.

 Для приготовления  темных сортов пива применяют в основном двух- или трехотварочный способ, так  как, с одной стороны, обеспечивается окраска, связанная с кипением, а  с другой - принимаются во внимание продолжительность процесса по данному способу (около 5 ч при трехотварочном способе) и относительно незначительное содержание ферментов в темном сусле.

 Осахаренная заторная масса выводится из аппарата через патрубок.

 Фильтрование затора

 Осахаренная заторная масса состоит из: твердой фазы - нерастворимых частей солода и несоложеных зернопродуктов (дробины) и жидкой фазы - водного раствора экстрактивных веществ (сусла). Разделение заторной массы на сусло (фильтрат) и дробину (твердую фазу) осуществляется в фильтрационных аппаратах или фильтр-прессах.

Из заторного  котла  осахаренный затор подается в фильтровальный аппарат.

  Охлаждение и осветление пивного сусла.  
Брожение пивного сусла. Спиртовое брожение сахаров сусла под действие ферментов дрожжей - это основной процесс при производстве пива. При брожении происходит изменение химического состава сусла и превращение его в ароматный вкусный напиток - пиво.  
Различают две стадии брожения: главное брожение и дображивание.  
Помещение, где находятся бродильные аппараты, называют цехом брожения, а закрытее аппараты для дображивания располагаются в цехе дображивания. 
Для осветления пива используют как герметические центробежные тарельчатые сепараторы - осветлители, так и различные фильтры. Пастеризация.  
Подготовка пива к розливу.  
Розлив пива в бутылки и кеги. 

Технологическая схема (рис 1)

                                                                           Рисунок 1

 
 
 

Машино-аппаратурная схема производства пива (брожение, осветление, розлив) 

Функциональная  схема производства пива приведена на рисунке 2.

Технологическая схема производства пива. 

Процесс производства пива состоит из следующих операций: приёма и хранения солода, приготовления  пивного сусла, приготовления дрожжей чистой культуры, сбраживания пивного сусла, осветления и розлива пива в бутылки, бочки, автотермоцистерны. 

 Свежеприготовленный сухой солод, очищенный от ростков, подают в приемный бункер. Из него, через весы, солод направляется  в силосы, где выдерживается не менее 4 недель. При этом его влажность повышается с 3-4% до 5-6%. Отлежавшийся солод из силосов направляется на дальнейшую переработку. Для транспортировки солода используются вакуумные и пневматические системы транспортировки. Далее солод поступает в полировчную машину, где очищается от пыли и других примесей, и проходя через магнитный сепаратор направляется на весы. Для ускорения процесса экстрагирования солод после взвешивания измельчается в вальцовой дробилке и собирается  бункере.  

 Дробленый  солод смешивают с горячей водой температурой 54 ⁰С в заторном котле «А». после тщательного перемешивания часть затора(смесь солода с водой) направляется в котел «Б». Здесь эта часть затора нагревается до температуры 68-70С. при этом происходит осахаривание- процесс гидролиза крахмала ферментами с образованием растворимых, не окрашиваемых йодом, сахаров и декстринов. Большая часть нерастворимых веществ превращается в растворимые. Затем затор доводят до кипения . Эта стадия называется первой отваркой. После разваривания солодовой крупки содержимое котла Б возвращается в котел А, где смешивается с некипяченной частью затора. Температура в котле, в результате смешивания, поднимается до 70С, что необходимо для осахаривания некипяченой части затора. По окончании осахаривания часть затора снова перекачивают в котел Б(вторая варка)  для  кипячения и разваривания оставшейся крупки. Вторая отварка снова возвращается в котел А, где температура повышается до 75-78С. После этого вся масса из котла А перекачивается в фильтрационный аппарат, где происходит отделение сусла от дробины. В фильтрационном аппарате затор разделяется на мутное сусло, светлое сусло и солодовую дробину. Мутное сусло возвращается обратно в фильтрационный аппарат, солодовая дробина после промывки идет на продажу на корм скоту, а светлое сусло в сусловарочный котел «В». Промывочная вода возвращается в котел «А» для приготовления следующего затора. В сусловарочном котле «В» светлое(первое) сусло кипятят с хмелем. При кипячении в сусло переходят горькие и ароматические вещества хмеля, происходит частичная денатурация белков и стерилизация сусла. Далее горячее сусло проходит  через хмелеотделитель, где задерживаются лепестки хмеля, а сусло поступает в  сборник горячего сусла. Такой способ приготовления горячего сусла получил наиболее широкое распространение.  Из сборника горячее сусло поступает в центробежный сепаратор, где очищается от белковых взвесей. Из центробежного сепаратора сусло направляется в теплообменник, где охлаждается до 5-6С, затем сусло перекачивается в бродильные танки. Осветленное и охлажденное сусло со стандартной концентрацией экстрактивных веществ называется «начальным суслом».Для обеспечения чистоты брожения семенные дрожжи периодически заменяют дрожжами чистой культуры, получаемыми в лаборатории в стерильных условиях. После того как это сусло забродит, его сливают в бродильный танк, к основной массе сусла.  Охлажденное( начальное) сусло сливается в бродильные танки, сюда же добавляются дрожжи. По окончании главного брожения, через 6-8 сут. молодое пиво из бродильных танков перекачивается в танки для дображивания. Дрожжи, оставшиеся на дне бродильных танков откачиваются вакуум насосом и направляются либо на повторное использование, либо на продажу. Дображивание молодого пива происходит в танках для дображивания в течение 21-90 сут., в зависимости от типа производимого пива. По окончании дображивания пиво под давлением диоксида углерода поступает в смесители, а затем насосом нагнетается в  сепараторы- осветлители. Здесь пиво освобождается от  взвешенных дрожжей, мелких частиц и пр. Отфильтрованное пиво, осветленное пиво охлаждается в пластинчатом теплообменнике, затем в карбонизаторе насыщается диоксидом углерода и  сливается в сборники, а затем и в отделение розлива.  
 

                                                                                                         Рисунок 2

A - Дробление солода в солододробилке; B - Осахаривание затора и денатурация белков в заторно-сусловарочном аппарате; C - Фильтрация;D - Охмеление сусла; E - Осветление сусла в гидроциклонном аппарате (вирпуле);F - Дрожжевая заправка и брожение; G - Охлаждение сусла в теплообменнике.     Цикл брожения составляет 8-12 дней. Следует иметь в виду, что данная схема является лишь упрощенным вариантом сложного технологического процесса пивоварения, включающим только основные биотехнологические аспекты.  
 
 
 
 
 

  6. Выбор оптимальной  технологической  схемы с подбором  оборудования.

  Раньше  темный солод помещали на специальный ток - свободное пространство перед или над сушилкой для подсушивания в течение 1-2 дней с целью дальнейшего растворения зерна, подсыхания ростков и выравнивания температуры. В последнее десятилетие появились предложения о введении «высокопроизводительного подсушивания», своего рода предварительных сушилок с опрокидывающимися ситами, в которых материал должен был высушиваться только с помощью отводимого и без подведения первичного тепла.

  Обычно  весь процесс подсушивания темного  солода проводится в многоярусной сушилке, Прежде для получения темного солода служили сушилки, которые имели ситовые поверхности из перфорированных листов. Нижнее сито находится на определенном расстоянии от трубы системы нагревания, и эффект сушки при температуре выше 100 °С достигается путем радиации тепла, что с технологической точки зрения оценивается очень высоко.

  Процесс подсушивания в двухъярусной сушилке проходит в три стадии.

  На первой стадии длительностью 12-14 ч влажность понижается с 45 до 20-25%. При этом скорость поступления воздуха температурой 35-40° С должна быть небольшой во избежание слишком быстрого обезвоживания. С этой же целью каждые 2 ч проводится ворошение.

На второй стадии длительностью примерно 10 ч, не снижая влажности солода, температуруповышаютдо55-60°С.Сохранениесравнительно высокой влажности, несмотря на подъем температуры, возможно при минимальной скорости подачи свежего воздуха. Поскольку солод на нижнем ярусе в это время высушивается и поэтому шиберы между ярусами (продухи) закрывают, создаются условия для применения этой технологии. На верхнем ярусе слой солода относительно высок - 20-25 см (60-70 кг/м²). Ворошение производят каждый час. При температуре 60° С и влажности 20% возможно интенсивное расщепление белков и образование сахаров.

В конце второй стадии солод не должен быть ни слишком сухим, ни слишком влажным. Широко используемым на практике признаком оптимальной влажности   на этой стадии является жесткость высушиваемого материала. Как и в одноярусной сушилке, в этот период уже формируются характерные особенности темного солода. Третья стадия процесса подсушивания в двухъярусной сушилке осуществляется на нижнем ярусе. В течение примерно 12 ч влажность материала понижается с 20-25 до 10%, при этом температура в слое солода должна составлять около 50° С. Вследствие небольшого отбора тепла, накопленного в нагревательной камере, его достаточно для нагревания осушающего воздуха. Ворошение проводят через каждые 2 ч.

  Таким образом, подсушивание длится 36 ч, т. е. в 3 раза дольше, чем подсушивание светлого солода. Искусственная вентиляция при подсушивании нежелательна. В крайнем случае она может проводиться в начале процесса для нейтрализации неблагоприятного влияния погодных условий.

  Подъем  до температуры сушки продолжается 6-7 ч. Одновременно происходит дальнейшее медленное обезвоживание солода (приблизительно на 50%). При этом температура повышается до 70° С. По достижении данного уровня шиберы между ярусами (продухи) закрывают и температуру быстро повышают до 100° С. В этот период ворошение проводят каждый час.

  Сушку продолжают 4 - 5 ч при температуре солода 102 - 105° С. В это время температура под верхней ситовой поверхностью не должна превышать 75° С, влажность убывает до 1,5- 2%, ворошение проводят каждые 0,5 ч.

  При сушке  темного солода в сушильной системе  должна соблюдаться строго определенная смена температур. Разница температур, начиная от температуры в нагревательной камере (сначала 130, затем 120-125 °С) и кончая температурой отводимого с (верхнего яруса воздуха (около 40 °С), составляет 80-90 °С и, следовательно, больше, чем при сушке светлого солода. Вследствие небольшой подачи свежего воздуха разница температур для темного солода возрастает, а для светлого убывает. Из-за высокой температуры, в конце процесса сушки сушилка может открываться только сверху вниз, причем нижние каналы для воздуха остаются закрытыми. В этот период необходимо избегать резкого возрастания температуры в нагревательной камере.

  Временной режим подсушивания и сушки темного  солода в двухъярусной сушилке составляет 2X24 ч. Вследствие меньшего притока свежего  воздуха расход тепла, несмотря на высокие  температуры, не больше, чем при подсушивании и сушке светлого солода.

  Отлежавшийся после сушки солод посредством шнеков и нории НЦГ поступает на магнитную течку для очистки от металлической пыли и другой примеси. Очищенный солод шнеком d = 300 мм подаётся в солодовый бункер V =11,5 м³. Из бункера норией НЦГ -2 солод подаётся на 2 четырёхвальцевые дробилки БДА - 1м, которые снабжены промежуточным бункером и автоматическими весами Д-20. Указанные дробилки обеспечивают помол: шелуха 20%, мука 20-30%, мелкая и крупная крупка 50-60%.