Использование процесса фильтрования при производстве пива

Министерство  сельского хозяйства России

ФГБОУ ВПО Рязанский государственный агротехнологический университет

имени П. А. Костычева

 

 

Кафедра «Технология  общественного питания»

 

 

 

Курсовая  работа по дисциплине

«Процессы и  аппараты пищевых производств»

 

на тему:

Использование процесса фильтрования при производстве пива

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студентка 45 группы

Технологического  факультета

Тазова Т. Н.

Проверил: ст. преподаватель 

Мигачёв Н. А.

 

 

 

Рязань – 2013 г

Введение

 

Пиво  – самый древний алкогольный  напиток в истории человечества. Он занимает особое место в потреблении  напитков, имеет огромную популярность и широко распространен у многих народов.

Первые  сведения о приготовлении пива дошли  до нас от шумеров. Они умели варить напиток с применением ячменного  солода около 9 тысяч лет назад, а  рецепты его приготовления были высечены на камне. Детально процесс  пивоварения описан на клинописных  табличках, которым более 5 тысяч  лет. Древние народы знали множество сортов пива, в том числе горькое ячменное и мягкое с добавление меда. Пиво было не только ежедневным напитком для определенных слоев населения, но и частью религиозного культа.

От шумеров  и других народов, населявших Месопотамию, умение варить пиво распространилось в Древний Египет, где этот напиток, а также лук и хлеб были основной пищи бедняков. Готовили ячменный напиток  и в Урартском царстве, существовавшей на территории современной Армении, в Древней Греции, где его называли ячменным вином, в Испании. Из Испании  пивоварение в 1 веке н. э. пришло в  Галлию, населенную германскими племенами. В старогерманском языке пиво называлось «Bior» или «Alu», последнее удержалось в английском языке как «ale». До использования хмеля в пивоварении применяли различные травяные добавки. Считается, что впервые хмель стали использовать восточные народы и татарские племена, населявшие Сибирь.

У славянских народов первое упоминание о пиве относится к 448 году при описании торжества, на котором хазары угощали  греческих послов. В 9 веке пивоварение  было уже широко распространено в  Киевских и Новгородских землях.

Интересно отметить, что в древности отсутствовали  какие-либо жесткие требования к  рецептуре пива: шумеры использовали в технологии мед, корицу, ароматные травы; египтяне – тмин, имбирь, анис, мирт, можжевельник; древние германцы – дубовую кору. В 15-16 веках повсеместно производили пиво с лечебными свойствами: розовое, полынное, шалфейное, розмариновое, медовое и др. Сегодня, спустя сотни лет, эта идея в основном забыта. Возможно, одной из причин является принятие в 1516 году баварским герцогом Вильгельмом 4 закона о чистоте пивного производства, согласно которому запрещалось использовать в технологии пивоварения какие-либо компоненты, за исключением солода, хмеля, воды и дрожжей.

Бурное  развитие производства пива во многих странах убедительно свидетельствует  о том, что человек не ослабил  своего внимания к этому напитку, разработав необозримое количество его рецептур, видов и марок.

История пивоварения в России начала 20 века полна всякого рода катаклизмов. В 1910 году в столице состоялся  первый Всероссийский съезд по борьбе с пьянством, итог которого – массовое закрытие пивных лавок и производств. В 1914 году, в связи с началом  Первой мировой войны, издав указ, запрещающий торговлю не только водкой, но и пивом. Закрывались предприятия-изготовители. Показательным отношением государства в производству пива явилось решение Моссовета разрешить делать пиво, разбавленное водой один к одному. Таким «пивом» торговали до 1921 года.

В последующие  десятилетия реконструируются старые и вводятся в строй новые пивоваренные заводы. С энтузиазмом велось восстановление народного хозяйства после Отечественной  войны, в том числе пивоваренной промышленности.

Необдуманная  борьба с пьянством и соответствующие  решения правительства в 1985 году наложили негативный отпечаток на пивную индустрию. Лишь в 1989 году объем производства пива достигла показателя 1984 года. Несмотря на все трудности, пивоварение развивается, расширяется ассортимент, вкладываются западные инвестиции. Цены на пиво сейчас относительно стабильные, что вселяет определенную надежду на развитие отечественной промышленности.

В настоящее  время в России работает около 300 пивоваренных компаний.

Объем производства пива в России в последние годы неуклонно растет. По данным Госкомстата  России и ассоциации «Пивоиндустрия», в1996 году было выработано 208 млн дал пива, в 1998 – 335 млн дал, в 1999 – 450 млн дал, в 2000 – 549 млн дал, в 2002 – 702 млн дал, в 2003 – 730 млн дал, в 2004 – 837,9 млн дал, в 2005 – 892,4 млн дал. На долю безалкогольного пива в России приходилось 1,9% пивного рынка.

Среднедушевое потребление пива в России составляет 62 литра в год. Чех в среднем  выпивает 156,9 л, ирландец – 131, немец  – 115,8 л в год. Несмотря на то, что  мировым лидером по производству пива является Китай, среднедушевое потребление пива в этой стране составляет всего лишь 23 л на человека в год.

Доля  импортного пива в России в настоящее  время практически сведена к  минимуму, так как большинство  крупных пивоваренных компаний организовали свои производства на территории РФ.

Основная  цель курсовой работы – это на основе знаний дисциплины «Процессы и аппараты»  решить задачи в области использования  процессов фильтрования при производстве пива. Рассмотреть необходимое оборудование для фильтрования и произвести расчет параметров данной машины.

 

1. Технология производства пива

 

Основное сырье для производства пива – это ячменный солод, хмель  и вода, от их качества и подготовки зависят вкусовые качества, питательные, другие потребительские свойства пива.

Производство пива включает ряд  последовательных взаимосвязанных  технологических стадий, характеризуемых  строго регламентированными параметрами. Правильность проведения всех процессов  во многом определяет качество пива.

1.1 Технология приготовления солода

Солод получают путем проращивания злаков в искусственных условиях при определенной температуре и  влажности.

По способу приготовления различают  следующие типы солода: светлый, темный, карамельный и жженый. По качественным показателям он должен удовлетворять требованиям ГОСТ 29294-92.

Для производства солода используют ячмень, отвечающий требованиям ГОСТ 5060-86 – «Ячмень для пивоварения». Данный вид сырья, поступающий на завод, должен сопровождаться удостоверением качества.

Перед закладкой на хранилище проводят предварительную очистку ячменя для удаления загрязнений, которые  ухудшают условия хранения зерна. Очищенное  зерно хранится в силосах.

Перед поступлением зерна в производство проводят вторичную очистку ячменя. Перед замачиванием его сортируют  по величине зерен, что обеспечивает равномерное замачивание, проращивание и последующее качественное дробление  готового солода.

На сортировочных агрегатах  ячмень разделят на три сорта:

• 1 сорт – пивоваренный ячмень с толщиной зерен более 2,5 мм;
• 2 сорт – пивоваренный ячмень с толщиной зерен 2,2-2,5 мм;
• Отход – ячмень с толщиной зерен менее 2,2 мм.

Ячмень 1 и 2 сорта (по отдельности) идет на производство солода.

Перед замачиванием зерно должно быть предварительно промыто водой и  продезинфицировано. В качестве дезинфицирующих  средств используют водные растворы негашеной извести, хлорной извести, перманганате калия. Промывку и дезинфекцию зерна проводят в замочном аппарате или в отдельной емкости. Замачивание ведут при температуре воды от 10 до 17 в зависимости от принятого способа ращения, а также качества ячменя, до достижения степени замачивания 43-45%. При замачивании контролируют запах ячменя: он должен быть свежим, чистым.

Проращивают ячмень в пневматических солодовнях ящичного или барабанного  типа. Продолжительность проращивания ячменя зависит от принятых в конкретных условиях режимов и составляет до светлого солода 7-8 суток, для темного  солода – до 9 суток.

В процессе ращения при переработке ячменя хорошего качества рекомендуется поддерживать температуру в пределах 12-16 . При повышении температуры проращивания зерна усиливается процесс дыхания и рост вегетативных органов, а растворение эндосперма происходит неравномерно.

Готовность свежепроросшего солода к сушке определяется по внешнему виду, консистенции, запах солода должен напоминать запах свежих огурцов. Свежепроросший солод имеет высокую влажность и легко портится, поэтому для удаления влаги и перевода солода в устойчивое для хранения состояние его сушат. При этом завершаются химико-биологические превращения, устраняется запах и вкус свежепроросшего солода, создаются характерный для каждого типа солода аромат и соответствующее окрашивание. Кроме этого, при сушке удаляются ростки и корешки, которые могут способствовать повторному поглощению влаги высушенным солодом.

Сухой солод сразу же подается на росткоотбойную машину. После взвешивания и охлаждения очищенный солод идет на хранение. Его необходимо выдерживать в солодохранилищах не менее 30 суток. В процессе хранения следует систематически контролировать содержание влаги в солоде и температуру. Чтобы избежать ухудшения качества солода, влажность его в процессе хранения не должна превышать 6%.

Полученный отлежавшийся солод  является основным сырьем для производства пива.

Приготовление пива включает ряд стадий: получение пивного сусла, сбраживание сусла пивными дрожжами,  дображивание и созревание пива, фильтрование пива, розлив.

Принципиальная технологическая  схема производства пива представлена на рисунке 1.

Перед дроблением солод необходимо очистить от примесей и пыли на солодополировочной машине.

В зависимости от принятого на предприятии  способа дробят сухой или частично увлажненный солод. Допускается  дробление предварительно увлажненного солода при наличии специальных  установок и соответствующего оборудования варочных агрегатов. Степень помола зависит от качества солода и принятого на заводе способа фильтрования затора.

При использовании в качестве добавок  ячменя, риса, пшеницы их также дробят на зерновых дробилках.

Для производства светлого пива пригодна питьевая вода общей жесткостью 1,5-5 ммоль/ и невысокой щелочности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принципиальная технологическая  схема производства пива, рисунок 1

 

1.2 Процесс затирания пива

Дробленое зерновое сырье смешивают  с водой в отношении примерно 1:4. Основная цель затирания – превращение крахмала и других веществ солода в низкомолекулярные соединения, потребляемые дрожжами.

Процесс затирания сырья, в зависимости  от требуемых показателей пива, может  быть одним из следующих способов:

• Настойный способ затирания – рекомендуется использовать при переработке высококачественного хорошо растворенного солода. При этом нужно нужная степень гидролиза составных частей солода происходит под действием солодовых ферментов в результате медленного нагревания от 40 до 72 с выдержкой температурных пауз при 40 ; 53 ; 63 ; 70, при условиях, оптимальных для действия разных групп ферментов. Полнота гидролиза контролируется по йодной пробе, продукты распада крахмала не должны изменять окраски йодного раствора;

• Отварочные способы затирания применяют при работе с солодом пониженного качества.

Сущность этих способов заключается  в кипячении части затора с  целью клейстеризации содержащегося в нем крахмала и повышения выхода экстрактивных веществ.

В процессе затирания выдерживаются  температурные паузы, оптимальные  для ферментативного гидролиза  веществ сырья, в основном те же, что при настойном способе.

Используют одно-, двух- и трехотварочные способы, в зависимости от числа отборов частей затора для кипячения. При возврате горячей отварке в основной затор его температура повышается до уровня следующей паузы.

При использовании в качестве добавок  ячменя, риса, кукурузы или другого  несоложеного сырья в количестве более 15% от общей массы зернопродуктов требуется внесение источников ферментов извне, в дополнение к ферментам солода. Для этой цели применяют ферментные препараты, полученные при культивировании некоторых микроорганизмов.

 

 

 

3. Процесс фильтрования затора

 

Полученный осахаренный затор направляют на фильтрование. При фильтровании затора различают две стадии: отделение первого сусла и вымывание экстрактивных веществ, которые содержатся в дробине. Температура затора и воды, используемой для промывания дробины, должна быть 70-80 . Сусло и промывные воды должны стекать максимально прозрачными, так как в противном случае значительно затрудняется осветление сусла, а готовое пиво может иметь грубый вкус и не свойственную ему горечь. Аппарат для фильтрования представлен на аппаратурно-технологической схеме, рисунок 2.