Технология производства безалкогольного пива

В некоторых конструкциях стекающая вода образует цилиндрическую завесу вокруг солода, который падает в центре. Предзаторник должен обеспечивать быструю регулировку подачи солода и воды, чтобы излишне не удлинить процесс затирания. Внутренность предзаторника должна легко очищаться, и в нем не должны скапливаться остатки мокрого солода. Конструкция ростейшеего предзаторника приведена на рис 5.2.

Заторный чан. Заторные аппараты предназначены для смешивания (затирания) дробленого солода и несоложеных материалов с водой, названия, кипячения и осахаривания заторной массы.

Типовой заторный аппарат  с паровой рубашкой (рис. 5.3) представляет собой цилиндрический сосуд с двойным сферическим днищем, в центре которого расположено отверстие для спуска затора [9,20].

Рис. 5.3 – Заторный аппарат

1 – котел; 2 – пропеллерная мешалка;3 – стяжная труба; 4 – отверстие для спуска затора или отварок; 5 – вертикальная труба для солода; б – смеситель; 7 – распределительный кран; 8 – труба для возврата отварок в котел; 9 – смотровой люк; 10 – предзаторник

В нижней части котла  на вертикальном валу насажена пропеллерная мешалка с нижним приводом. Верхняя сферическая крышка соединена с корпусом котла и заканчивается вытяжной трубой для отвода выделяющихся при нагревании и кипячении паров.

Фильтр – чан. Фильтр-чан представляет собой емкость с плоским перфорированным дном (рис. 5.4).

Рис. 5.4 – Фильтр-чан

 

В начале процесса фильтрования оболочка быстро оседает на дно сосуда и через несколько минут образует дополнительный естественный фильтр. В это время сусло рециркулирует и после образования такого фильтра фильтруется через оболочки зерен.

Фильтрованием в фильтр-чане получают сусло отличного качества, то есть чистое сусло с низким содержанием липидов, но такое фильтрование занимает довольно много времени, а последующее удаление дробины представляет определенные трудности [13].

Фильтрационные чаны – это стальные цилиндры, сконструированные так,

чтобы они не деформировались  при большом диаметре. Чан должен быть установлен горизонтально и  иметь ровное дно. Цилиндрическая часть  чана имеет высоту от 1,5 до 2 м и к дну прикреплена угольником, ее верхний край тоже снабжен угольником. Цилиндрическая часть чана должна быть хорошо изолирована, а изоляция защищена металлическим кожухом во избежание повреждений. Хорошая изоляция чана нужна для того, чтобы содержимое его при фильтрации не охлаждалось. Размер чана зависит от массы засыпи.

На 1 м² фильтрующей поверхности приходится 150 – 200 кг засыпи.

В зависимости от механического  состава дробленого солода слой дробины имеет высоту от 30 до 45 см. При более высоком слое фильтрация происходит медленнее и дробина труднее выщелачивается. Слишком низкий слой дробины, наоборот, легко прорывается и фильтрация бывает несовершенной.

Дно чана имеет несколько  отверстий, которые выведены в отводные трубки.

Обычно на 1,5 м² фильтрующей поверхности приходится одна отводная трубка.

Отверстия должны быть расположены так, чтобы на каждое отверстие приходилась приблизительно одинаковая зона фильтрации. В дне чана имеется также отверстие для выгрузки дробины [20].

Сусловарочный котел (рис. 5.5) используется для кипячения сусла с хмелем и представляет собой цилиндрический аппарат со сферическим двойным дном, образующим паровую рубашку.

Рис. 5.5 – Сусловарочный  котел

1 – корпус; 2 – вентиль спуска сусла; 3 – мешалка; 4 – труба вытяжная; 5 – привод мешалки; б – вентиль пара; 7 – труба промывки; 8 – кольцевой желоб; 9 – кольцевой паропровод; 10 – изоляция; 11 – рубашка паровая; 12 – труба конденсатная.

Внутри сусловарочного котла находится мешалка для размешивания затора.

В центре крышки расположена  вытяжная труба с кольцевым желобком для отвода конденсата. Снаружи стенки и днище сусловарочного котла  имеют 

тепловую изоляцию. В  сусловарочном котле сусло должно кипеть и выпариваться с такой интенсивностью, чтобы за 1 ч выпаривалось 8-12% общего объема.

Для этой цели сусловарочные  котлы имеют большую поверхность  нагрева и испарения и часто снабжаются специальными трубчатыми нагревателями.

 

6. Патентный поиск

 

Для проведения патентных исследований определяется предмет поиска по теме курсового проекта, подлежащий исследованию.

Предмет поиска: «Производство пива».

Поиск проводится по отечественному патентному фонду библиотеки КГТУ и  национальной библиотеки РТ.

Глубина поиска 5 лет (2012-2008 гг.).

Источником информации об отечественных изобретениях является официальный бюллетень РФ «Изобретения. Полезные модели» и информационно-поисковая система Интернет сайт www. fips. ru.

Целью патентных исследований является установление уровня развития техники и анализ применимости прогрессивных решений в дипломном проекте.

Для составления полного  списка изобретений, имеющих отношение  к теме поиска, пользуются текущими и годовыми систематическими указателями к официальному бюллетеню.

Номера охранных документов, имеющих отношение к теме поиска, заносятся в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 – Список охранных документов

Индекс МПК       (51)	№ охранного документа     (11)	Год или дата опубликования     (43), (46)	Страна выдачи патента     (19)	Название изобретения. Знак «+» означает отбор изобретений для анализа     (54)
1	2	3	4	5
2012 год
C12C7/00	2441064	27.01.2012	РФ	Способ производства светлого пива «наBEERлин»
2011 год
C12C11/00	2431657	20.10.2011	РФ	Способ производства пива

Продолжение таблицы 6.1

1	2	3	4	5
C12C12/00	2425147	27.07.2011	РФ	Способ производства ароматизированного пива
C12C12/00	2425137	27.07.2011	РФ	Способ производства ароматизированного пива
C12C12/00	2425107	18.03.2010	РФ	Способ производства ароматизированного пива
2010 год
Патентов не обнаружено
2009 год
Патентов не обнаружено
2008 год
C12C12/00 C12C5/00	2325435	27.05.2008	РФ	Слабоалкогольное пиво «+»
2007 год
C12C12/00	2313569	27.12.2007	РФ	Способ производства пива специального «+»
2006 год
C12C12/00	2270851	27.02.2006	РФ	Способ приготовления пива «+»

 

После предварительного ознакомления с сущностью изобретения  проводится отбор изобретений для анализа. Выписывается краткая техническая характеристика отобранных изобретений.

 

1)  (11) 2325435

(22) 27.05.2008

(71) ЗЮДЦУКЕР АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ МАННХАЙМ/ОКЗЕНФУРТ

(72) КОВАЛЬЧИК Йорг (DE), ДЕРР Тилльманн  (DE), ГУДЕРЬЯН Лутц (DE), ЭВЕРС Хартмут  (DE), НИЛЕБОК Ян-Карл

(57) Способ предусматривает получение  на первой стадии сусла посредством смешивания пивоваренной воды, хмеля и источника углеводов. На второй стадии сусло варят, и на третьей стадии сусло подвергают процессу брожения, причем перед, во время или после процесса брожения добавляют содержащую палатинозу смесь или палатинозу. Для сбраживания используют, по меньшей мере, один микроорганизм, выбранный из группы, состоящей из Saccharomyces diastaticus. Источник углеводов используют в форме соложенных злаков или несоложенных материалов плюс соложенные злаки. Получают подобный пиву прохладительный напиток, причем оно (он) является светлым или темным пивом или подобным пиву напитком. Пивной коктейль содержит компонент трав, ароматических веществ, кофеина, красителей, аминокислот, пищевых кислот, кислот и/или фруктов, а также слабоалкогольное или безалкогольное пиво, или подобный пиву прохладительный напиток, который получен способом по п.1, и компонент сахара, в частности компонент сахара, содержащий сахарозу, или слабоалкогольное или безалкогольное пиво, или подобный пиву прохладительный напиток, полученный способом по п.1, и палатинозу или примесь, содержащую палатинозу. Функциональный подобный пиву напиток, содержащий микроорганизмы и палатинозу. Это позволяет упростить процесс получения слабоалкогольного или безалкогольного пива с сохранением присущих натуральному пиву характеристик.

2)  (11) 2313569

(22) 12.03.2007

(72) Погосян Артак Симони

(57) Способ предусматривает приготовление пивной, солодовой основы, ее обработку для удаления пивных запаха и вкуса, купажирование с ароматизатором, и/или вкусовой, и/или вкусоароматической добавкой, и/или сокосодержащим вкусоароматическим компонентом, пищевой кислотой, подсластителем, консервантом, пищевым красителем, насыщение диоксидом углерода и розлив, при этом используют солодовую основу, которая после обработки содержит остаточных продуктов брожения 0,0002-0,015 мас.% или от 76 мг/л до 1000 мг/л в пересчете на 100%-ный этанол пивной солодовой основы, а конечный продукт получают путем добавления в купаж подготовленной воды. Согласно второму варианту способ предусматривает приготовление купажного сиропа, состоящего из пивной, солодовой основы, предварительно обработанной для удаления пивных запаха и вкуса, ароматизатора и/или вкусовой, и/или вкусоароматической добавки, и/или сокосодержащего вкусоароматического компонента, пищевой кислоты, подсластителя, консерванта, пищевого красителя, смешивание полученного купажа с подготовленной, карбонизированной водой, при этом используют солодовую основу, которая после обработки содержит остаточных продуктов брожения 0,0002-0,015 мас.% или от 76 мг/л до 1000 мг/л в пересчете на 100%-ный этанол пивной солодовой основы. Возможно, что перед насыщением диоксидом углерода купаж фильтруют и пастеризуют. Возможно, что в процессе купажирования перемешивание осуществляют периодически после внесения каждого компонента, с последующим непрерывным перемешиванием в течение до 45 минут, при этом время купажирования всех компонентов составляет до 140 минут. Возможно, что в процессе купажирования перемешивание осуществляют непрерывно в течение 10-60 минут или купажирование осуществляют в потоке на установке инжекционного типа. Возможно, что подготовленную воду получают путем водозабора воды из артезианской скважины, ее обезжелезивания кислородом воздуха и фильтрования на натрий-катионовом фильтре. Возможно, что производят обеззараживание технологической воды методом бактерицидного облучения УФ-лучами. Возможно, что в качестве технологической воды используют водопроводную воду, дистиллированную воду, минеральную воду, минерализованную воду, талую воду, колодезную воду или воду природных источников. Возможно, что в купаж дополнительно вводят замутнитель. Возможно, что в купаж дополнительно вводят стабилизатор - загуститель, гелеобразователь или коллоидообразователь. Возможно, что пивная солодовая основа представляет собой некондиционное пиво, или светлое, или темное, или полутемное, или безалкогольное, или крепкое, или оригинальное, или пастеризованное, или специальное, или молодое неосветленное, или молодое осветленное пиво, или красное пиво. Возможно, что в качестве вкусоароматического компонента используют настойку, или настой, или экстракт, или сироп, полученные из растительного сырья. Возможно, что в качестве растительного сырья используют травы, цветы, корни, плоды, кору, листья, или почки растений, или овощи, корнеплоды или специи. Возможно, что в купаж дополнительно вводят витамины, биологически активные добавки - БАД, микроэлементы. Это позволяет получить экономичный напиток с повышенными биологическими свойствами.

3)  (11) 2270851

(22) 30.06.2004

(71) ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО «ВЕНА»

(72) Чернышов Петр Анатольевич

(57) Изобретение касается пивоварения, в частности комплексных, высокоэффективных способов производства пива. Способ предусматривает получение в едином технологическом процессе двух продуктов - безалкогольного пива и основы для изготовления пивных продуктов и напитков. Второй из указанных продуктов получают после обработки методом диализа и отделения безалкогольного пива из диализата. Диализат смешивают с суслом, содержащим 25÷35 мас.% сухих веществ и состоящим из неохмеленного сусла, или мальтозного сиропа, или их смеси. Вводят дрожжи из расчета 50÷150 млн. клеток/мл смеси с получением готового к сбраживанию сусла с экстрактивностью 14÷23%. Брожение проводят в цилиндроконических танках при температурном режиме 15÷25°С с последующей выдержкой в течение 8÷14 дней с получением после снятия дрожжей продукта с объемным содержанием спирта 7÷13% и рН 4,4÷4,7. После фильтрования полученный продукт может быть использован в качестве основы для изготовления пивных напитков путем смешивания его с различными вкусовыми и/или ароматическими добавками.

Патентные исследования по фонду изобретений показали, что тема разработана достаточно хорошо. Однако внимание разработчиков к исследуемой теме неравномерно по годам. Пик избирательской деятельности падает на 2011год. Для анализа отобрано 3 изобретения, имеющих непосредственное отношение к исследуемой теме.

 

7. Мероприятия по переработке и утилизации отходов

 

При производстве пива образуются отходы и вторичные продукты, которые должны быть удалены или утилизировано. Прежде всего к ним относятся:

– загрязненные сточные воды;

– пивная и хмелевая дробина;

– осадок взвесей горячего сусла (белковый отстой);

– остаточные пивные дрожжи;

– кизельгуровый шлам;

– остатки этикеток;

– бой стекла;

– вторичный пар и запахи из варочного цеха;

– продукты сгорания из паровой котельной установки;

– шум, возникающий на некоторых участках;

– пыль от перерабатываемого сырья;

– остатки упаковочных материалов и многое другое.

Одно из решений может состоять в том, чтобы собирать сточные воды, выравнивать их загрязненность, а при необходимости нейтрализовывать. Для этого суточный или недельный объем стоков собирают в аэрируемом смесительном и распределительном бассейне.

Преимущества такого решения заключаются в том, что: