А М Куц, В М Кошова - Технологія бродильних виробництвконспект лекцій - страница 6

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17 

Для солоду високої якості-від світло-жовтого до жовтого. Для солоду І та ІІ класу дозволено сірува­то-жовтий

Солодовий, солодкуватий. Не дозволений сторон­ній присмак не властивий солодовому. Солодовий, більш концентрований у темного солоду. Не дозволено кислий, запах плісняви та інші

Таблиця 3.2 - Основні фізико-хімічні показники якості сухого ячмінного пивоварного солоду

Найменування показника

Норми для різних типів солоду

 

світлого

темного

 

високої якості

1 класу

2 класу

 

Прохід через сито 2,2x20 мм, %,

2,0

3,0

7,0

7,0

не більше

 

 

 

 

Масова частка сміттєвих домішок,

Не до-

0,3

0,5

0,3

%, не більше

пуск.

 

 

 

Кількість зерен, %:

 

 

 

 

- борошнистих, не менше

90,0

85,0

80,0

90,0

- скловидних, не більше

2,0

4,0

8,0

5,0

- темних, не більше

Не допускається

4,0

10,0

Масова частка вологи, %, не більше

4,0

5,0

5,8

5,0

Масова частка екстракту на суху

 

 

 

 

речовину солоду тонкого помелу, %,

80,0

78,5

76,0

74,0

не менше

 

 

 

 

Тривалість оцукрювання, хвилин, не

10

15

25

-

більше

 

 

 

 

Кольорність, см3 розчину йоду кон­центрацією 0,1 моль/дм3 на 100 см3

0,18

0,23

0,40

0,49-1,40

 

 

 

 

 

води, не більше

 

 

 

 

Кислотність, см3 розчину гідроксиду

 

 

 

 

натрію концентрацією 1 моль/дм3 на 100 см3 сусла

0,9-1,1

0,9-1,2

0,9-1,3

-

 

 

 

 

 

Для виробництва світлого пивоварного солоду використовують ячмінь, який повинен відповідати вимогам ДСТУ 3769-98 (табл. 3.3).Таблиця 3.3 - Основні фізико-хімічні показники якості ячменю, який використовують для виробництва пивоварного солоду

Показники

Ячмінь

 

1 класу

2 класу

Колір

світло-жовтий

світло-жовтий,

 

або жовтий

жовтий або сіру­вато-жовтий

Вологість, %, не більше

14,5

15,0

Маса 1000 зерен, грам, не менше

40,0

38,0

Масова частка білка, %, не більше

11,0

11,5

Вміст сміттєвих домішок, %, не більше

1,0

2,0

Вміст зернових домішок, %, не більше

2,0

5,0

Дрібних зерен, %, не більше

5,0

7,0

Крупність, %, не менше

85,0

70,0

Здатність до проростання, %, не менше

95,0

92,0

(для зерна, поставленого не раніше, як

 

 

через 45 днів після його збирання)

 

 

Життєздатність, %, не менше (для зер-

95,0

95,0

на, поставленого раніше 45 днів після

 

 

його збирання)

 

 

Зараженість шкідниками Не допускається, крім заражено-

сті кліщами не вище І ступеня Примітка 1. Крупність - відношення маси зерен ячменю - залишку на ситі з отворами розміром 2,5 мм><20 мм до маси наважки зерна, вираже­не у відсотках.

Примітка 2. Рекомендовані вимоги до якості пивоварного ячменю за по­казником "Екстрактивність, %, не менше": для 1 класу - 79,0, 2 класу - 77,0, що обумовлюється в договорі (контракті) між постачальником і покупцем

Принципова технологічна схема виробництва світлого ячмінного пивовар­ного солоду наведена на рис. 3.1.

3.2.1. Очищення та сортування зерна

Зерно, яке поступає на завод від постачальника має різні домішки і в тако­му вигляді його не можна зберігати. Очищення зерна - це процес звільнення основної культури від домішок. Домішки бувають сміттєві і зернові. До сміттє­вих домішок відносять:

мінеральні (земля, пісок, пил);

органічні (остюки, порожні плівки, насіння диких рослин);зерно зі складу

первинна очистка

мінеральні відходи

зерна

зернові домішки ^

 

 

вологе зерно

сушильний агент

температурою 45°С підсушування вологого зерна сухе

зерно

зберігання сухого зерна_

г---

вторинна

мінеральні відходи

очистка зерна

зернові відходи р

сортування зерна

зернові відходи

 

 

3-й сорт

 

і

 

вода----

стиснене повітря дезинфіктант —

миття і дезинфекщя зерна

т

-> відпрацьована вода

-> сплав

кондицюнована вода — стиснене повітря-

кондицІоноване повітря замочування зерна

і:

пророщування зерна

свшопророслии солод

сушильний агент-

-> відпрацьована вода —#■ відпрацьоване повітря

свіжопророслий солод для виробництва спирту

сушіння солоду

ї

відпрацьований сушильний агент

 

відокремлення паростків

---►

 

 

повітря

охолодження свіжовисушеного

 

- ■ - г

солоду

 

 

1

■* паростки

витримка сухого солоду

 

 

витриманий солод на виробництво пива

Рисунок 3.1 - Принципова технологічна схема виробництва світлого

ячмінного пивоварного солоду

шкідливі (кукіль, сажка, ріжки, триходесма).

До зернових домішок відносяться: пророслі, плюсклі, биті, пошкоджені зе­рна, половинки зерна основної культури, а також зерна інших культур. Напри­клад, якщо основна культура ячмінь, то інші злаки - жито, пшениця, просо, овес відносяться до зернових домішок.

З технологічної точки зору важливе значення має вирівняність зерен. Тіль­ки однакові по величині зерна можуть досягти при замочуванні однакової воло­гості і рівномірно проростати. Тому при очищенні і сортуванні використовують фізичні властивості зерна і домішок, а саме різницю по розмірах і масі часток окремих її фракцій.

Первинне очищення зерна проводять на повітряно-ситових сепараторах ЗСМ-5, 10, 20. В яких просіюванням крізь сита відокремлюють домішки, розмір яких більший чи менший основного зерна (пісок, солома, камінці та ін.), а про­вітрюванням зерна відокремлюють пил і легкі домішки.

Для повторного очищення зерна використовують декілька послідовно встановлених машин. Повітряно-ситовий сепаратор видаляє великі, дрібні та легкі домішки. Магнітний сепаратор відокремлює металеві домішки. Трієр ві­докремлює короткі та кулеподібні домішки (половинки зерен, кукіль, насіння бур'янів) - куколевідбирач, а також довгі зерна вівса і вівсюга - вівсюговідби-рач. Сортувальні сита розподіляють зерно по товщині (по сортах).

3.2.2. Замочування зерна

Мета замочування - видалити залишки легких зернових і не зернових до­мішок, продезінфікувати зерно і замочити його до оптимальної вологості про­рощування 43-48 % протягом 24-60 год. При вологості більше 15 % у зерні з'яв­ляється вільна волога, яка забезпечує розчинення поживних речовин і перемі­щення їх до зародка, а також створює можливість для попадання в ендосперм ферментів, які перетворюють резервні речовини зерна в розчинні, які засвою­ються зародком. З появою в зерні вільної вологи прискорюються біохімічні процеси, що пов'язані з життєдіяльністю зародка, при цьому збільшується ди­хання і активізуються ферменти. Під час замочування 1 кг зерна за 1 год. по­глинає 63 мг О2 і виділяє 86 мг СО2. Діоксид вуглецю пригнічує нормальні жит­тєві процеси, веде до руйнування структури тканин, тому зерно потрібно штуч­но аерувати.

Хімічні зміни зерна при замочуванні незначні. У воду переходять цукри, пентозани, мінеральні і азотні речовини. Втрати при замочуванні складають: на вимивання - 1,0 %; на сплав - 0,1 - 0,2 %.

Перед замочуванням зерно потрібно помити і продезінфікувати в апаратах періодичної або безперервної дії. Як дезінфектант використовують:

гашене вапно (1,3 г СаО на 1 м води) - найдешевший антисептик, але при взаємодії вапна з карбонатами води утворюються бікарбонати, які випадають в осад, прилипають до оболонок зерна і призводять до підвищеного пилоутво­рення при транспортуванні сухого солоду, а також можуть змістити рН в луж­ний бік при затиранні солоду;хлорне вапно - сильний дезінфектант, але призводить до погіршення смаку солоду і готового пива, його потрібно ретельно відмивати, в наслідок чого ве­ликі перевитрати води;

перекис водню - одночасно дезінфікує зерна та є активатором його росту, але достатньо коштовний;

перманганат калію КМпО4 - використовують як активатор росту і дезін­фектант, витрати складають 10-15 мг на 1 м води;

гіберелінова кислота - додається в останню воду для замочування з розра­хунку 0,15 мг/кг. При цьому процес пророщування зерна скорочується прибли­зно на дві доби, але вона достатньо дорога.

Найбільш поширений і дешевий дезінфектант - це перманганат калію.

Вимите і продезінфіковане зерно перекачують в апарати для замочування. Залежно від температури води, яка застосовується для замочування, розрізня­ють холодне, нормальне, тепле і гаряче замочування. Для холодного замочу­вання використовують воду з температурою нижче 10°С, для звичайного тем­пература - 12-15° С, для теплого температура - 20-40° С, а для гарячого темпе­ратура - 50-55° С. Найбільш поширене звичайне замочування. Тепла вода може застосовуватись для прискорення процесу замочування в зимову пору року, а також для замочування злаків з одерев'янілою оболонкою (просо, овес). Вико­ристання теплого замочування вимагає підвищеної аерації та активних дезінфе­ктантів.

На швидкість замочування впливає температура води. Так, при температу­рі 15°С необхідно 2/3 того часу, який витрачається при температурі замочува­льної води 10°С, а при температурі води 20°С процес замочування протікає в 2 рази швидше, ніж при температурі 10° С.

На швидкість замочування також впливає розмір зерна, який збільшується при замочуванні приблизно на 45 %. А також мінеральний склад води: у більш м'якій воді замочування ячменю протікає швидше, тому для замочування реко­мендують застосовувати воду жорсткістю не більше 7 ммоль/дм .

Для аерації ячменю, що замочується, подається стиснене повітря у кільцеві барботерні труби, розміщені у конусній частині апарату. Перемішування зерна і додаткове аерування проводиться за допомогою ерліфту. В конусному днищі встановлена стальна сітка, яка затримує зерно при спусканні відпрацьованої води. У центрі для розвантаження зерна є люк, що закривається клапаном зни­зу.

Основні способи замочування зерна:

повітряно-водяне: зерно перебуває 4-6 год. під водою і 6 год. без води, і через кожну годину протягом 5 хв. продувається повітрям. При температурі во­ди для замочування 10-12° С тривалість замочування складає 68-72 год. до во­логості 43-45 %;

в безперервному потоці води і повітря;

повітряно-зрошувальний.

Найбільшого поширення в промисловості набуло повітряно-зрошувальне замочування зернових культур, в тому числі і ячменю. Це замочування є комбі­нованим і полягає в скороченні тривалості перебування зерна під водою, пері­одичному зволоженні зерна водою шляхом зрошування і підтримання постій­них аеробних умов дихання зерна заміною повітря в міжзерновому просторі шляхом відсмоктування його за допомогою вентилятора.

Таким чином, в залежності від виду злаків та майбутнього типу солоду, зе­рно замочують до вологості 43-48 % протягом 24-72 год. і далі передають на солодорощення.

3.2.3. Пророщування зерна

Одержують солод на токових і пневматичних солодовнях (ящикових, ба­рабанних, типу "пересувна грядка")

Принцип пневматичного вирощування солоду ґрунтується на продуванні високого шару замоченого і проростаючого зерна кондиційованим повітрям при певній температурі. При цьому досягається охолодження зерна і забезпе­чення його киснем повітря, видалення діоксиду вуглецю, який виділився при диханні зерна.

Морфологічні, хімічні і біохімічні зміни в проростаючому зерні залежать від температури, вологості солоду і періодичному продуванні його кондиційо­ваним повітрям.

Оптимальним для вирощування солоду з ячменю є холодний режим при температурі 13^17-20° С. Температура кондиційованого повітря повинна бути 12-18° С, яке нагнітають вентилятором. У зимовий період повітря в камері кон­диціювання нагрівають водяною парою, а в теплий період - розпилюють холо­дну воду. Для економії повітря проводять його рециркуляцію. В період інтен­сивного проростання повітря продувають безперервно, а під кінець пророщу­вання - періодично. Температура кондиційованого повітря повинна бути на 1о С нижче, ніж у шарі солоду. Його використовують для видалення утвореного під час дихання зерна діоксиду вуглецю, відведення теплоти і насиченням кис­нем повітря проростаючого зерна.

Останнім часом для вирощування солоду перевагу надають ящиковим со­лодовням з індивідуальним зворушувачем і сталевими оцинкованими ситами. Навантаження на сита ящика складає 250-500 кг/м .

Ворушіння солоду на початку пророщування проводять двічі на добу, під кінець пророщування - один раз на добу.

На першій стадії пророщування, коли відбувається інтенсивне накопичен­ня гідролітичних ферментів, особливо необхідний кисень повітря (інтенсивне продування кондиційованим повітрям). При достатній кількості ферментів про­тікання біохімічних процесів (гідроліз складових ендосперму) відбувається на­віть при штучній затримці розвитку зародка (інтенсивність продування мініма­льна). Тривалість пророщування для різних злаків 5-8 діб.3.2.4. Сушіння, полірування та відлежування солоду

Сушіння солоду проводиться з метою зменшення вологості до 3-6 % і на­копичення при цьому речовин, які надають солоду специфічного смаку, кольо­ру і аромату. Процес сушіння солоду здійснюється на солодосушарках різних конструкцій періодичної та безперервної дії. В якості сушильного агента вико­ристовують нагріте в калорифері чисте повітря. Сушіння солоду здійснюється на горизонтальних (одно-, двох- і трьохярусних) та вертикальних сушарках.

Залежно від типу солоду тривалість сушіння становить 24-48 год., при те­мпературі сушильного агента наприкінці сушіння 70-85 °С.

Існує три фази сушіння:

фізіологічна - при досягненні температури 45° С вологість солоду зменшу­ється до 30 %. У зерні продовжуються морфологічні (росте паросток і корінці) та інтенсифікуються ферментативні процеси;

ферментативна - температура сушильного агента зростає від 45 до 70 °С, вологість солоду зменшується до 10 %, припиняються фізіологічні процеси, уповільнюють свою дію гідролітичні ферменти;

хімічна - температура сушильного агента 70-80 °С, вологість знижується до 3-5 %. Ця фаза характеризується частковою інактивацією ферментів, коагу­ляцією білків, утворенням із простих цукрів і амінокислот меланоїдинів, які обумовлюють колір, смак і запах готового солоду.

Після вивантаження із сушарки свіжовисушений солод відразу охолоджу­ють до температури 35о С і видаляють із нього ростки.

Ростки необхідно відділити одразу, оскільки через високу гігроскопічність вони швидко стають еластичними і тому потім погано відокремлюються. Вони містять значну кількість гірких речовин, жиру (піногасник), а також є попере­дниками канцерогенних речовин (алкалоїд горденін та ін.).

Свіжовисушений солод ще непридатний для виробництва пива, оскільки через низьку вологість його подрібнення не забезпечує бажаного фракційного складу помелу. Так, занадто подрібнюються оболонки, що сповільнює швид­кість фільтрування затору, знижується вихід екстракту, в пиві можуть виникну­ти помутніння. Тому солод повинен відлежатись не менше чотирьох тижнів. Його вологість за цей період збільшується до 5-5,8 %, внаслідок чого оболонки менше розмелюються. Завдяки гідратації солоду підвищується активність фер­ментів.

Якщо солод завантажують у силос охолодженим і сухим, а умови зберігання виключають доступ вологи, його можна зберігати від одного до двох років.

3.3. Виробництво солоду сумісним способом

Цей спосіб дає змогу скоротити процес виробництва солоду на 1-2 доби,

3 • 3

знизити витрати води з 17 до 6,5 м на 1 т солоду, витрати повітря з 248 до 76 м на 1 т солоду, металоємкість обладнання, збільшити продуктивність праці та ін.Замочування, пророщування і сушіння солоду проводять в одному апараті, в підситовий простір якого може подаватись зволожене повітря з камери кон­диціювання або сушильний агент від теплогенератора в період сушіння солоду. Для перемішування зерна в апараті є шнековий перегрібач, обладнаний форсу­нками, за допомогою яких у період замочування зерно зрошується до досягнен­ня необхідної вологості. Замочування зерна проводять періодичним зрошуван­ням його через кожні 4-6 год. водою з форсунок. Для рівномірного зволоження його перемішують перегрібачем. Ячмінь при такому способі пророщування до досягнення вологості 44-46 % вже повністю проростає. Пророщування зерна триває 5-6 діб при температурі в шарі солоду 17-19° С. Сушіння солоду прово­дять в тому ж апараті, в підситовий простір якого подають нагріте в калорифері повітря.

Недоліком цього способу є те, що для кожного солодоростильного апарата, потрібне індивідуальне приміщення, яке потрібно нагрівати тривалий час, щоб висушити солод. Якість солоду при цьому зменшується. Тому було розроблено і запропоновано висушувати солод на сушарках карусельного типу, які можуть працювати періодично або безперервно. Перевагами таких сушарок є: велика питома продуктивність, незначні капіталовкладення, велика продуктивність, повне використання потенціалу сушильного агента, добра якість солоду, мож­ливість монтажу на свіжому повітрі, компактність, простота автоматизації.

Обробка і зберігання сухого солоду. Сухий солод обов'язково звільняють від паростків, які надають пиву неприємного гіркого смаку. Після закінчення сушіння паростки відокремлюють на паростковідбивній машині. Потім солод зважують і передають на зберігання в силоси, в яких солод менше контактує з повітрям.

3.4. Особливості технології інших пивоварних солодів (барвний, карамельний, палений, пшеничний та ін.)

Збільшення асортименту сортового пива, особливо темного, потребує ви­робництва барвного карамельного солоду. До того ж при виробництві ряду сор­тів світлого пива широко використовують несолоджені матеріали, що підвищує техніко-економічний рівень виробництва, але не повинне знижувати таких по­казників готового пива, як смак, аромат, колір і піноутворення. Введення кара­мельного солоду в затір усуває можливість появи цих недоліків, значно поліп­шує якість цільового продукту. За рахунок карамельного солоду пиво збагачу­ється низькомолекулярними фракціями декстринів і продуктів розкладу білків, що нагромаджуються в процесі ферментації солоду перед термічною обробкою.

Оптимальний технологічний режим приготування карамельного солоду повинен забезпечити глибоке розчеплення органічних сполук високобілкового ячменю, нагромадження максимально можливої кількості цукрів, амінокислот і пептидів як вихідних речовин меланоїдинової реакції. Режим сушіння й терміч­ної обробки солоду має сприяти утворенню максимальної кількості меланоїди­нів, а також досягненню необхідних структурно-механічних властивостей со­лоду.

Для виробництва карамельного солоду використовують високобілковй яч­мінь. Із такого ячменю в процесі переробки можна одержати і світлий солод, але використання його призводить до одержання пива з низькою білковою ста­більністю і важкоосвітлюваного.

Таким чином, ячмені з підвищеним вмістом білка є небажаною сировиною при виробництві світлого пивоварного солоду. Карамельний солод виробляють із свіжопророслого солоду, в якому до четвертої доби пророщування, в основ­ному, закінчується утворення та активізація ферментів, що беруть участь у гід­ролізі вуглеводів і білків. Використання свіжопророслого солоду порівняно із сухим дає змогу знизити питомі енерговитрати, зменшити втрати сухої речови­ни на дихання й ріст корінців, поліпшити якість цільового продукту, а також підвищити коефіцієнт використання виробничих площ та обладнання.

Особливого значення у виробництві карамельного солоду із свіжепророс-лого ячменю є економія тепла та електроенергії на сушіння і термічну обробку солоду, які проводяться не два, а один раз.

В основному, для виробництва карамельного солоду використовують яч­мінь із вмістом білка 12-16 %.

Відсортований, вимитий і продезінфікований ячмінь замочують до воло­гості 45-47 % відомими способами у замочувальних апаратах або повітряно-зрошувальним способом безпосередньо в солодоростильному пневматичному апараті.

Тривалість замочування зерна залежить від його властивостей (водочутли-вості та здатності до пророщування) і становить 30-40 год.

Ячмінь, що не містить більше 12 % білка, рекомендується перед замочу­ванням обробляти гарячою водою з температурою 40о С протягом 2 год. Попе­редня обробка зерна гарячою водою прискорює процеси накопичення амілолі-тичних і протеолітичних ферментів, а також дає змогу знизити втрати на утво­рення корінців.

Вирішальне значення в інтенсифікації виробництва карамельного солоду мають вологість і температура, які повинні зростати у часі в оптимальних зна­ченнях. Ступінчасте нагрівання солоду до 90о С здійснюється конвективним способом насиченим вологою повітрям. До 55 % солод зволожується зрошува­льною системою, за допомогою якої підводиться тепла вода відповідної темпе­ратури. Підготовлений до термічної обробки солод повинен мати вологість 50­55 % і повністю розчинений ендосперм.

Солод із камери розчинення направляється у камеру сушіння, термічної обробки та охолодження готового продукту. Метою термічної обробки є утво­рення ароматичних і барвних речовин (меланоїдинів), що визначають специфі­чний смак, аромат та колір темного пива.

Карамельний солод із сухого світлого або темного солоду виготовляють у спеціальних апаратах.Оптимальна температура термічної обробки карамельного солоду стано­вить 130-140° С. При цій температурі у верхніх прошарках зернівки клітини ущільнюються, припиняється доступ вологи на поверхню, продовжується внут­рішнє пароутворення, що викликає підвищення тиску в середині ендосперму. Зернівка при цьому роздувається, її поверхня стає рівною й блискучою, а все­редині утворюється порожнина, яка характеризує високу якість карамельного солоду. Показники якості карамельного і паленого солоду наведено в табл. 3.4 і 3.5.

Таблиця 3.4 - Органолептичні показники карамельного і паленого солоду

Назва показника

Характеристика солоду

 

карамельного паленого

Зовнішній вигляд Колір

Запах   (як самого солоду, так і холод­ної та гарячої витяжок)

Смак (як самого со­лоду, так і холодної та гарячої витяжки)

Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих зерен і

зернових шкідників Від світло-жовтого до бурштин-   Темно-коричневий. Не ного з глянцевим відливом          дозволено чорний

Солодовий. Не дозволено: при-   Запах, що нагадує каву. горілий; затхлий і пліснявий та   Не дозволено пригорілий інші не властиві солодовому

Солодкуватий. Не дозволено     Кавовий. Не дозволено гіркий і прогорілий              пригорілий і гіркий

Таблиця 3.5 - Фізико-хімічні показники карамельного солоду

Показники якості

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17 


Похожие статьи

А М Куц, В М Кошова - Технологія бродильних виробництвконспект лекцій