Технологія пива та обладнання для його виробництва

Етапи виробництва пива: приготування сусла, бродіння, доброджування, фільтрація, стабілізація, розлив напою. Умови проведення та розрахунки технологічних процесів, особливості роботи обладнання. Технохімічний контроль і компоновка бродильного відділення.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 11.08.2011
Размер файла 1,5 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

Вступ

1. Огляд вітчизняного та закордонного досвіду з технології пива та обладнання для його виробництва. Вибір і обґрунтування прийнятого технологічного рішення

1.1 Приготування пивного сусла

1.1.1 Подрібнення зернопродуктів

1.1.2 Затирання

1.1.2.1 Процеси, що відбуваються при затиранні

1.1.2.2 Способи затирання

1.1.3 Фільтрування сусла

1.1.4 Кип'ятіння сусла

1.1.4.1 Хміль та хмелепродукти

1.1.4.2 Процеси, що відбуваються при кип'ятінні сусла

1.1.5 Освітлення та охолодження сусла

1.2 Бродіння, доброджування та витримка пива

1.2.1 Процеси, що відбуваються при бродінні сусла

1.2.2 Класичне бродіння й дозрівання

1.2.3 Бродіння та дозрівання в циліндроконічних танках

1.2.4 Фільтрування та стабілізація пива

1.3 Вибір і обґрунтування прийнятого технологічного рішення

2. Опис технологічної схеми виробництва пива, умов проведення технологічних процесів, особливостей роботи обладнання

3. Організація технохімічного контролю

4. Технологічні розрахунки

4.1 Розрахунок матеріального балансу

4.2 Розрахунок основного та допоміжного обладнання

4.3 Теплові та енергетичні розрахунки

4.3.1 Розрахунок теплового балансу

4.3.2 Розрахунок потреб у холоді

4.3.3 Розрахунок потреб у воді

5. Опис компоновки бродильного відділення

6. Техніко-економічне обґрунтування

7. Основні рішення з автоматизації

7.1 Вибір контурів контролю і регулювання

7.2 Вибір приладів та засобів автоматизації

7.3 Опис функціональної схеми автоматизації

8. Охорона праці та навколишнього середовища

8.1 Загальні питання охорони праці

8.2 Організація управління охороною праці на підприємстві

8.3 Промислова санітарія

8.3.1 Метеорологічні умови

8.3.2 Вентиляція

8.3.3 Освітлення

8.3.4 Шум

8.4 Міри безпеки

8.5 Електробезпека

8.6 Пожежна безпека

8.7 Охорона навколишнього середовища

9. Цивільна оборона

Висновки

Список джерел інформації

Вступ

Пиво - напій стародавній, і його історію завдяки розкопкам і археологічним знахідкам можна простежити протягом майже 5000 років.

Пиво являє собою ігристий, освіжаючий напій з характерним хмелевим ароматом і приємним гіркуватим смаком. Внаслідок насиченості двоокисом вуглецю і вмісту невеликої кількості етилового спирту пиво не тільки вгамовує спрагу, але й підвищує загальний тонус організму людини. Будучи гарним емульгатором їжі, воно сприяє більше правильному обміну речовин і підвищенню засвоюваності їжі. До того ж, екстракт пива досить легко й повно засвоюється організмом.

Виробництво пива - дуже складний і досить довгий біохімічний процес. Для готування пива потрібно чотири види сировини: солод, хміль, вода й дріжджі.

Протягом сторіч при виготовленні пива використовувалися основні біохімічні процеси:

· затирання, для розщеплення крохмалю й одержання зброджуваних цукрів;

· зброджування цукру в спирт і двоокис вуглецю.

Протягом декількох тисячоріч люди поступово навчилися керувати процесами, що відбуваються при вирощуванні солоду, ферментативному оцукрюванні крохмалю й бродінні. Про роль мікроорганізмів у перетворенні органічних речовин стало відомо лише в 19 ст. Науковими дослідженнями було доведено, що збудниками бродіння пивного сусла є певні дріжджові гриби й що бродіння є біокаталітичним процесом, що протікає усередині дріжджових клітин. Із часом способи виробництва пива змінюються й удосконалюються.

Зараз дуже інтенсивно розвивається ринок пива у світі. Досить швидко збільшується обсяг виробництва цього напою і в Україні. Для одержання економічної користі, не втрачаючи якості готового продукту, необхідно постійно впроваджувати новітні розробки в області пивоваріння. Необхідно виробляти одночасно великі об'єми напою та тримати його якість на належному рівні, щоб утримувати свою частку ринку. Тому розробка нових технологій виробництва пива і їхня модернізація в даний момент є актуальним питанням.

Найважливішими стадіями виробництва пива є:

1. приготування пивного сусла;

2. бродіння та доброджування пива;

3. фільтрація та стабілізація пива.

1. Огляд вітчизняного та закордонного досвіду з технології пива та обладнання для його виробництва. Вибір і обґрунтування прийнятого технологічного рішення

Основними етапами виробництва пива є приготування пивного сусла, бродіння та доброджування пива, фільтрація і стабілізація пива та його розлив.

1.1 Приготування пивного сусла

Виробництво пивного сусла складається з наступних етапів:

1. підготовка та подрібнення зернової сировини;

2. затирання;

3. фільтрація затору;

4. кип'ятіння та охмелення сусла;

5. освітлення, охолодження та аерація охмеленого сусла.

1.1.1 Подрібнення зернопродуктів

Щоб при затиранні дати ферментам солоду можливість впливати на речовини зернової сировини і їх розщепити, зернопродукти треба подрібнити. Цей процес називається подрібненням. Кількість солоду, що застосовується на варку, називається засипкою.

По характері процесу розрізняють:

- дробарки сухого помелу;

- дробарки мокрого помелу;

- молоткові дробарки.

Перед переробкою солод очищають від забруднень і відважують необхідну для варки кількість засипки.

Незважаючи на інтенсивне очищення в солодовні, дрібні камені розміром із зерно попадають у готовий солод. Вони ушкоджують вальці дробарок і скорочують строк їхньої експлуатації. Тому зернопродукти спочатку пропускають через каменевідбірник, який підключений до системи аспірації де також видаляється пил.

Контроль кількості засипки здійснюють за допомогою автоматичних ваг. Знаходять застосування в основному дві різні системи, які випускаються в механічному або електронному виконанні:

- перекидні ваги;

- ваги із днищем, що відкривається.

Основною метою дроблення є полегшення й прискорення фізичних і біохімічних процесів розчинення зерна при затиранні для того, щоб забезпечити максимально можливий перехід екстрактивних речовин у водяний розчин, що називається суслом.

Ступінь подрібнення зернопродуктів відіграє велику роль у процесі затирання, тому що з ростом її збільшується поверхня часток, що піддаються дії ферментів.

Солодове зерно складається із целюлозних оболонок і ендосперму, що мають різні фізичні й хімічні властивості та з погляду технологічного призначення різко розрізняються.

У підсумку подрібнений солод являє собою суміш часток, які за розміром й зовнішнім виглядом поділяються на лушпайку (оболонку), велику (грубу) і дрібну (тонку) крупу та борошно.

Для звичайного устаткування для фільтрування затору характерні наступні властивості:

1. чим тонше помел, тим менше обсяг дробини, але, тим менше пористість фільтруючого шару, і тому він швидше ущільнюється тому довше йде процес фільтрування;

2. чим гірше розчинений солод, тим дрібніше його треба дробити.

3. ступінь подрібнення солоду значно впливає на обсяг і фільтруючу здатність дробини.

На пивоварних підприємствах найчастіше використовують дробарки для сухого дроблення. У них сухий солод подрібнюється між попарно розташованими вальцями. По числу вальців розрізняють дробарки двох-, чотирьох-, п'яти- і шестивальцьові.

Поряд із солододробарками для подрібнення застосовують також автоматизовані установки, призначені для подрібнення попередньо зволоженого солоду. Шляхом штучного зволоження можна домогтися майже повного відділення оболонки від ендосперму й відносного збереження її цілісності при дробленні.

При змішаному готуванні заторів із солоду й несолодженого ячменю дуже важливе значення має характер помелу ячменю. Подрібнення ячменю проводять на млинових вальцьових верстатах або на молоткових дробарках.

В дробарках сухого помелу сухий солод подрібнюється між вальцями, що знаходяться попарно. По кількості вальців розрізняють дво-, чотирьох-, п'яти- та шостивальцьові дробарки. 1 Найкраще себе показали та частіше всього зустрічаються шостивальцьові дробарки (рис. 1.1).

Рис. 1.1- Шостивальцьова дробарка (принцип дії)

Три пари вальців називаються відповідно:

1. вальці для попереднього подрібнення (2);

2. вальці для відокремлення м'яких оболонок (3)

3. вальці для одержання крупки (4).

Між ними завжди підвішений набір вібросит (5 і 6) із двома розмірами отворів у кожному. Вони розділяють минаючий через пари вальців помел на три частини: лушпайка із прилиплою крупкою (7) або лушпайка (10), крупка (8), тонка крупка й борошно (9).

Борошно відводиться безпосередньо в бункер для помелу, тому що його більше не подрібнюють. Оболонки розламуються на другій парі вальців (3), і при цьому намагаються можливо краще їх зберегти. На третій парі вальців (4) подрібнюється крупка (до будь-яких розмірів).

Сучасні шостивальцьові дробарки звичайно працюють з істотно видозміненим компануванням вальців при збільшеній площі сит.

Молоткові дробарки. За допомогою ротора обертаються змінні сталеві бичі з окружною швидкістю від 60 до 100 м/с, розбиваючи зерна ячменю, поки частки не проваляться через отвір нерухомо встановленого ситчастого барабана. При такому помелі виходять дуже тонкі частки, що проходять крізь отвори сита, розмір яких визначає тонкість помелу й продуктивність дробарки.

Молоткові дробарки бувають:

1. з горизонтально розташованим валом ротора;

2. з вертикально розташованим валом ротора (рис. 1.2).

Дробарка типу «Vertica» складається з кожуха ротора (3) з вертикальним приводом, що перебуває над ним. У пристрої, що подає (1) розташований живильник з видаленням легких домішок (2) і повторним видаленням всіх металевих предметів. При високій швидкості ротора досить велика небезпека утворення іскор, і, крім того, легко ушкоджується сито. Зерна солоду, що входять тонким струменем, в кожусі захоплюються й дробляться сталевими бичами й розділяються за допомогою циліндричного сита із дрібними отворами. Здрібнений матеріал попадає у воронку й віддаляється через шлюзовий затвор (6). Вибухорозрядна перегородка (5) і труба, що відводить (4) скидають назовні тиск, що виникає при вибуху пилу.

Рис. 1.2 - Дробарка молоткова з вертикальним ротором типу «Vertica» 2

Мокре дроблення із замочним кондиціюванням. Поряд із солододробарками для подрібнення солоду застосовують також автоматизовані установки, призначені для подрібнення попередньо зволоженого солоду. Шляхом штучного зволоження можна домогтися майже повного відділення оболонки від ендосперму й відносного збереження її цілісності при дробленні.

М'які оболонки при подрібненні солоду навіть за певних умов в тому чи іншому ступені пошкоджуються та не можуть при фільтруванні повністю виконувати свою фільтрувальну функцію. Але якщо солод перед подрібнення замочити, то оболонки, а також ендосперм зерна поглинають вологу та стають еластичними. Тоді зерно легко відокремлюється від оболонки, яка при цьому майже не пошкоджується а тому може краще забезпечувати більш швидке фільтрування, а серцевина зерна подрібнюється тонше, а тому може краще використовуватися.

Найважливішою частиною дробарки для мокрого помелу є пара дробильних вальців з дуже вузьким зазором між ними (0,45мм). Перед цими вальцями знаходиться розподільний вал. Складна система розпилювальних форсунок забезпечує замочування солоду, а також промивання установки.

1.1.2 Затирання

Для екстрагування з подрібнених зернопродуктів цінних речовин і одержання з них пивного сусла проводиться процес затирання.

Процес затирання полягає в тому, що температуру затору піднімають до оптимальних температур для дії тих або інших ферментів, і потім роблять паузи.

Паузи задаються при наступних оптимальних для ферментів температурах:

45-50°С - білкова пауза й пауза для розщеплення - глюкана;

62-65°С - мальтозная пауза;

70-75°С - пауза для оцукрювання;

78°С - кінець затирання.

Затирання проводиться в заторних апаратах. Затор в апарат подається знизу. При затиранні працює мішалка, яка приводиться в дію електродвигуном. Пара, що утворюється при нагріванні затору видаляється через витяжну трубу. Обігрів здійснюється через приварені до зовнішньої поверхні днища чану і його обичайки напівтруби, розташовані у вигляді спіралі, завдяки чому тепловіддача поліпшується приблизно на 20%.

Пара з надлишковим тиском 2-3 бар підводиться у кілька зон обігріву і конденсується, віддаючи свою теплову енергію через стінки чану. Чан обладнаний миючими голівками для проведення автоматичної мийки СІР.

1.1.2.1 Процеси, що відбуваються при затиранні

У солоді водорозчинні речовини становлять 10-15% до маси сухих речовин, а в ячмені їх приблизно вдвічі менше. Сама значна частина солодового і ячмінного зерна - крохмаль - нерозчинна. Більша частина білкових речовин як в солоді, так і в ячмені перебуває також у нерозчинному стані. Для переводу крохмалю й білків у розчинний стан їх піддають ферментативному гідролізу в ході затирання. Засобами регулювання ферментативних процесів є температура, рН середовища та інактивація ферментів кип'ятінням частини затору.

При затиранні під дією амілаз крохмаль перетворюється в глюкозу, мальтозу, мальтотріозу, мальтотетраозу та різної молекулярної маси декстрини. На швидкість і повноту ферментативного гідролізу крохмалю впливають активність амілолітичних ферментів солоду, температура затирання, рН і концентрація затору.

Одним з основних факторів, що впливають на швидкість ферментативних процесів, є температура. Вона впливає як на швидкість гідролізу крохмалю, так і на співвідношення продуктів, що утворяться при цьому. З підвищенням температури затору до певної межі ферментативний гідроліз крохмалю прискорюється. Подальший підігрів затору викликає інактивацію ферментів і уповільнення процесу. В умовах затирання по досягненні температури 63°С, оптимальної для дії - амілази, утвориться більше мальтози й незначна кількість декстринів. З підвищенням температури до 70°С (оптимальної для дії - амілази) гідроліз крохмалю протікає швидше, але при цьому - амілаза інактивується, і подальше перетворення крохмалю відбувається під дією - амілази з переважним утворенням декстринів. Граничною температурою для дії - амілази є 78°С; вище цієї температури відбувається її повна інактивація.

На ферментативний гідроліз крохмалю значно впливає рН затору. Кожна з амілаз має свій оптимум. Оптимум рН для дії амілаз залежить від температури, а у свою чергу на температурний оптимум впливає рН середовища. Так, для спільної дії амілаз при температурі 65°С оптимум рН 5,6. Величина рН затору залежить від зернової сировини, що переробляється, і сольового складу води.

Одночасно з розщепленням крохмалю під дією комплексу цитолітичних ферментів солоду відбувається гідроліз геміцелюлоз і гуммі- речовин зернопродуктів з утворенням глюкози, ксилозы, арабінози й більших осколків декстринів. Звичайно нерозчинні геміцелюлози переходять у розчинні гуммі-речовини, які піддаються подальшому гідролізу.

При затиранні зернопродуктів під дією протеолітичних ферментів відбувається гідролітичне розщеплення білків. Із загальної кількості білкових речовин солоду приблизно 35% (28-40%) переходить у сусло, більше половини цієї кількості перебуває в солоді вже в розчиненому стані, а інша частина (приблизно 15%) переходить у сусло під час затирання. Нагромадження тих або інших продуктів гідролізу білків залежить від температури затору.

У ході затирання відбувається й коагуляція білків. З тривалістю відварок коагуляція білків підсилюється.

При затиранні відбувається розщеплення фосфорних з'єднань. Фітаза розщеплює фосфорорганічні речовини зі звільненням фосфорної кислоти. Неорганічні фосфати, що грають важливу роль у створенні буферності, особливо потрібної для нормальної дії ферментів, накопичуються в заторі в достатній кількості. Оптимум рН дії фітази 5,2, оптимальна температура 48°С, температура 60°С згубна для даного ферменту.

З не ферментативних процесів проходять обмінні реакції між солями води й солями, що перейшли в затор із солоду та інших зернопродуктів.

Затор являє собою складну буферну систему, рН якої в основному обумовлюється перехідними із сировини в розчин фосфат-іонами (Н2Р044-,НРО42-, РОз 3-). Іони солей води, реагуючи з фосфат-іонами сировини, змінюють рН затору.

1.1.2.2 Способи затирання

За способом підвищення температури розрізняють дві групи способів затирання:

1. настійні (інфузійні) способи;

2. відварні (декокційний) спосіб.

Настійні способи характеризуються повільним нагріванням усього затору до 75°С без застосування кип'ятіння і є класичними способами одержання сусла для пива верхового бродіння.

Відварні способи характеризуються тим, що проходить кип'ятіння окремих частин затору й наступне змішування відварок з некип'яченою частиною, з поступовим підвищенням температури всього затору до 75°С. Роблять 1,2, і З відварки до повного оцукрювання й потрібної температури затору. Кип'ятінням частин затору досягається звільнення крохмальних зерен із великих часток дробленого солоду й завдяки клейстеризації крохмалю полегшується вплив на нього ферментів. Відварні способи є класичними при одержанні пива низового бродіння.

Настійні способи. Найпростішою групою серед способів затирання є настійні, тому що при застосуванні цих способів весь затор ніколи не розділяється. Нагрівання всього затору здійснюють поступово, з витримуванням температурних пауз, необхідних для дії ферментів. Підвищення температури після кожної витримки роблять зі швидкістю 1-2°С за хвилину. Якщо виникає необхідність у продовженні процесу оцукрювання, то при 70°С роблять більш тривалу витримку.

При інфузійному способі більшу роль грає ефект перемішування. Приготовлений цим способом затор містить більше ферментів. Однак при переробці солоду зі зниженим ступенем розчинення при будь-якому настійному способі затирання виходить знижений вихід екстракту внаслідок значної втрати неоцукреного крохмалю в дробині. При настійному способі менше витрати тепла й час затирання коротше, ніж при способі з відварками, але вихід екстракту нижче, особливо якщо переробляється солод не довготривалого рощення з поганим розчиненням.

Відварні способи. Вони дають велику можливість змінювати режим затирання залежно від якості солоду, ступеня помелу й сорту пива, тому вони користуються більшим поширенням у пивоварінні, ніж настійний.

Загальним для відварних способів затирання є те, що частина затору відбирається і кип'ятиться. Після зворотньої перекачки температура всього затору підвищується. По числу цих відварок розрізняють трьох-, двох- і одновідварні способи затирання. Останнім часом з'явилася загальна тенденція до зменшення числа відварок.

Відбір і кип'ятіння відварок впливає на затор так:

1. через швидке нагрівання білки тієї частини затору, що кип'ятять, менше розщеплюються;

2. підвищується ступінь клейстеризації й розрідження крохмалю;

3. відбувається більш сильне вилужування речовин, що втримуються в оболонках;

4. утворюється більше меланоідінів;

5. посилено випаровується диметилсульфід;

6. відбувається зменшення вмісту ферментів в об'єднаному заторі;

7. трохи збільшується вихід варильного цеху.

У зв'язку з кип'ятінням затору при відварочних способах споживається більше енергії.

Світлі сорти майже завжди варять двохвідварним способом. Порядок роботи при двохвідварному способі наступний. У заторний чан напускають воду температурою 56°С. Кількість води становить приблизно 1/3 ємності затору. Потім додається дроблений солод з одночасним пуском у роботу мішалки.

Змочений у передзаторнику солод надходить по трубі в заторний чан. Температура заторної маси встановлюється 50-52°С. Для того щоб підсилити білковий розпад, іноді весь затор при цій температурі залишають на 20 хвилин. Потім роблять спуск приблизно 0,4 густої частини затору в заторний чан. По закінченні спуска починається повільне нагрівання маси до 65-70°С. Нагрівання триває 15-30 хвилин. По досягненні цієї температури впуск пари припиняється, мішалка зупиняється, заторна маса залишається в спокої для оцукрювання протягом 15-30 хвилин. Після оцукрювання заторної маси починається швидке нагрівання до кипіння. Тривалість кип'ятіння залежить від якості солоду й сорту пива, що виробляється.

Кип'ятіння першої відварки триває 15-30 хв. По закінченні кип'ятіння перша відварка повільно перекачується в заторний чан. Після перекачування першої відварки температуру в заторному чані підвищують до 62-65°С, мішалку заторного чана зупиняють і затор дають спокій для оцукрювання. Тривалість оцукрювання залежно від якості солоду коливається від 15 до 30 хв.

Коли оцукрювання закінчилося, знову включають мішалку й спускають 2/5 густої частини затору в заторний чан. Другу відварку протягом 15-20 хвилин доводять до кипіння й кип'ятять 10-15 хв. Потім вона перекачується в заторний чан, де встановлюється температура 75°С.

Перекачують другу відварку обережно на протязі 10-15 хв. При цьому досягають кінцевої температури затору 75°С.

Наприкінці затирання обсяг заторної маси менше, ніж на початку приблизно на 8%. Зменшення обсягу пояснюється випарюванням води при кип'ятінні відварок.

Затирання з двома відварками триває близько 3,5-4 годин. Цей спосіб вимагає гарного помелу солоду. Двохвідварний спосіб може бути пристосований для переробки солоду різної якості. Тому двохвідварний спосіб затирання є основним і найпоширенішим на вітчизняних підприємствах.

1.1.3 Фільтрування сусла

Оцукрений затор фільтрують у фільтр-чанах або у фільтр-пресах. Процес фільтрування затору складається із двох стадій: спочатку відбувається фільтрування першого сусла, а потім видужування вимивного екстракту, утриманого дробиною. Фільтрування затору є процесом, при якому дробина бере на себе роль фільтруючого матеріалу.

Фільтраційний чан є найбільш старим і найпоширенішим фільтраційним апаратом, що використовують при готуванні пивного сусла. Фільтр-чан складається із циліндричної ємності, на перфорованому подвійному дні якої перебуває дробина й фільтрується сусло.

Фільтраційний чан виготовляють із нержавіючої сталі, ізолюючи його бічні стінки для запобігання охолодження. Щоб доступ кисню зробити по можливості мінімальним, подача затору здійснюється знизу. Від 2 до 6 впускних клапанів, що закриваються, працюють знизу й можуть забезпечити час подачі затору 10 хв.

Сита виготовляють із нержавіючої сталі у вигляді зварених ґрат із профільних елементів із щілинними отворами шириною 0,7-0,9 мм, живий перетин яких становить до 12%.

Перед фільтрацією затору проводять підготовку фільтраційного чану: наповнюють підситовий простір чану гарячою водою (75-78°С), щоб витіснити повітря та забезпечити суцільний шар рідини під сітчастим дном.

Вода подається знизу та повинна покрити сітчасте дно шаром 1 см. Затор перекачують насосом в чан знизу. Після перекачування затору в фільтраційний чан його залишають в спокої на 20 - 30 хв. для розшарування дробини та утворення фільтруючого шару, а також для дооцукрення крохмалю.

Швидкість та чистота фільтрації сусла залежить від температури затору в фільтраційному чані та від в'язкості сусла.

Коли дробина добре осяде, починають фільтрацію першого сусла. Перше мутне сусло перекачують знову в фільтраційний чан. Після цього починають фільтрацію сусла. Прозоре сусло з приймача стікає у збірник.

Як тільки перше сусло відфільтроване та поверхня дробини в чані ще не виявилась, приступають до промивання дробини. Дробину промивають гарячою водою (75-80°С). Для кращого промивання дробину розрихлюють, залишаючи недоторканим нижній шар (близько 10см).

Вилуджування дробини водою ведуть до тих пір, поки вміст сухих речовин в промивних водах стане не більше 0,5% за цукрометром. Промивні води збирають в спеціальний збірник. Кількість води, яка витрачається на промивку дробини залежить від вмісту сухих речовин в першому суслі та дозволеного розбавлення його промивними водами, а також від кінцевого вмісту екстракту в промивній воді.

Нове покоління високопродуктивних фільтраційних апаратів фірм Steinecker та Huppmann мають сучасну конструкцію й оптимальну автоматичну систему керування, що забезпечує технологічні вимоги до поділу затору на прозоре сусло й дробину й знижує до мінімуму втрати на експлуатацію й технічне обслуговування.

Фільтр-прес. Заторний фільтр-прес (майшфільтр) є конкурентом фільтр-чану, але він розповсюджений ще не так широко, як останній. Замість товстого шару дробини фільтраційного чана, через який проходить фільтрування, у фільтр-пресі шар дробини становить лише 4-6 см, тому що фільтрування тут іде в першу чергу через щільні фільтраційні серветки. Завдяки цьому досягається краще добування екстракту із дробини.

Загальний час використання фільтра становить 100-110 хв, тобто оборотність фільтр-преса становить 12 варок на добу.

Фільтр-прес складається з поперемінно розташованих один за одним мембранно-камерних модулів і ґратчастих поліпропіленових плит, що мають дуже низьку теплопровідність.3

Фільтр у зборі (рис. 1.3) складається з однієї нерухливої (1) і однієї рухливої торцевої плити (2), між якими розташовується до 60 плит (3) і модулів(4) з можливістю їхнього переміщення на несучих балках (5). На нерухливій торцевій плиті розташоване підведення затору (б) і відвід сусла (7). Підведення стисненого повітря здійснюється через стаціонарний трубопровід, що розташований над фільтром (8), і який пов'язаний з модулями за допомогою довгих шлангів для подачі стисненого повітря; цим забезпечується також рухливість модулів при вивантаженні дробини. Ринва для дробини (9) приймає дробину й переміщає її. Весь процес управляється автоматично завдяки встановленим вимірювальним приладам і керуючим пристроям.2

Фільтр-прес не складний в обслуговуванні, а витрати праці не великі. Експлуатаційні параметри багато в чому залежать від якості, а також від терміну служби фільтраційних серветок. На експлуатаційні витрати при використанні сучасного фільтр-преса істотно впливають такі показники, як термін служби фільтраційних серветок і механічних вузлів для переміщення плит, а також і гідравлічних пристроїв. Витрата енергії для забезпечення дуже тонкого помелу більше, ніж при звичайному дробленні на вальцьових установках.

1.1.4 Кип'ятіння сусла

Отримане в процесі фільтрування сусло кип'ятять протягом 1-2 год із додаванням хмелю. При кип'ятінні сусла в нього переходять гіркі й ароматичні речовини хмелю, одночасно коагулюють білки.

Кип'ятіння сусла ведуть у сусловарочних казанах, у яких створюються всі умови для інтенсивного кип'ятіння сусла. Кінцевим продуктом після стадії кип'ятіння є гаряче охмелене сусло.

Сусловарильний котел. У сусловарильному котлі сусло інтенсивно кип'ятять протягом 60-70 хв, і тому котел повинен бути обладнаний потужним обігрівом. Із часом відбувалася зміна способів обігріву котла, що змінило і його форму. По типу обігріву сусловарильних котлів розрізняють:

1. сусловарильні котли із прямим обігрівом;

2. сусловарильні котли з паровим обігрівом;

3. сусловарильні котли з обігрівом гарячою водою.

У цей час частіше використовується обігрів сусловарильного котла за допомогою пари.

Останнім часом здобувають популярність сусловарильні котли з кип'ятінням при низькому надлишковому тиску. Основна ідея кип'ятіння при низькому надлишковому тиску полягає в тому, що ряд біохімічних процесів перетворення речовин протікає швидше, якщо тиск, а з ним і температура кип'ятіння вище 100°С.

Сусловарильні котли з кип'ятінням при низькому надлишковому тиску виготовляються як герметичні котли, розраховані на максимальний надлишковий тиск 0,5 бар, і оснащуються необхідною для цього запобіжною арматурою на випадок перевищення тиску й утворення вакууму. Обігрів сусла відбувається за допомогою винесеного або внутрішнього кип'ятильника. Конденсатор вторинної пари розраховується відповідно на рівень тиску в котлі, так що може використовуватися більш висока температура вторинної пари.

Сусло кип'ятять 60-70 хвилин при 103-106°С. Ступінь випару при кип'ятінні з використанням низького надлишкового тиску становить близько 6%. Пара, що утворюється конденсується у конденсаторі, що дає змогу економити енергію.

Кип'ятіння виконують або в розташованому поза межею казана виносному кип'ятильнику, через який прокачують сусло, або у внутрішньому кип'ятильнику, при використанні якого сусло нагрівається в сусловарильному котлі.

1.1.4.1 Хміль та хмелепродукти

Хміль - багаторічна рослина з сімейства конопляних, наземна частина рослини щорічно розвивається від кореня. Культуру хмелю розводять шляхом висадки обрізаних підземних пагонів з бруньками.

Хміль надає пиву приємний гіркий смак та специфічний аромат, сприяє видаленню з пивного сусла деяких білків, як антисептик подавлює розвиток мікроорганізмів, утворюючи нормальні умови для життєдіяльності дріжджів, збільшує піностійкість та біологічну стійкість пива. Найбільшу цінність для пивоваріння являють специфічні складові частини хмелю - гіркі речовини, хмелеве масло та дубильні речовини.

Гіркі речовини хмелю являються найбільш цінними складовими частинами його, які не зустрічаються в інших рослинах. В групу гірких речовин входять власне хмелеві смоли (м'яка а-смола, м'яка (3-смола, у-смола) та гіркі хмелеві а- та (3-кислоти. Хмелеві смоли - амфорні речовини, а гіркі а- та кислоти - кристалічні речовини.

Хімічний склад сухого хмелю в середньому характеризується даними:

Вода

12,5 %

Зола

7,5 %

Клітчата

13,3 %

Азотисті речовини

17,5 %

Жирні масла

0,4 %

Речовини, що екстрагуються ефіром

18,3 %

Дубильні речовини

3,0 %

Без азотисті екстрактивні речовини

27,5 %

Гіркі речовини хмелю мають велику молекулярну масу, погано розчиняються у воді, при кипінні в солодовому суслі дають високодисперсні розчини та лише частково справжні розчини солей гірких кислот, розчинність гірких речовин залежить від рН середовища; вона збільшується також у випадку значного вмісту карбонатних солей та наявності в рідині стійко розчинних білкових речовин. Розчинність гірких речовин хмелю зростає при збільшенні лужного середовища та знижується із збільшенням кислотності.

Гіркі речовини хмелю являються найбільш цінними складовими частинами його, які не зустрічаються в інших рослинах. В групу гірких речовин входять власне хмелеві смоли (м'яка -смола, м'яка -смола, -смола) та гіркі хмелеві - та - кислоти. Хмелеві смоли - аморфні речовини, а гіркі - та - кислоти - кристалічні речовини.

Гіркі речовини хмелю знаходяться головним чином в лупуліні. В повітряно-сухому хмелі середній склад гірких речовин складає 16%, в тому числі - кислоти - 6%; - кислоти - 3%; м'які - смоли та - смоли - 5%; тверді смоли - 2%.

При кипінні сусла з хмелем дубильні речовини хмелю покращують процес коагуляції білків та сприяють осадженню їх з розчину при охолодженні сусла.

В хмелі міститься значна кількість целюлози, яка в процесі виготовлення сусла не змінюється та повністю переходить в хмелеву дробину.

В хмелі виявлено 12 - 14% пектину, який частково переходить в готове пиво, збільшуючи стійкість піни. В числі інших вуглеводів в хмелі міститься глюкоза (1,55%) та фруктоза (2,1%), гумі подібні речовини та пектозани, що являють собою основну частину оболонок лупілінових зерен. В хмелі також знайдено віск, холін, аспарагін, триметиламін, гістідін, аргінін, бетаін, аденін, гіпоксантін, альбумози та пептони, сірка, сліди миш'яку та міді.

Гіркі речовини хмелю являють собою без азотні зв'язки важкого хімічного складу. В них розрізняють п'ять основних складових частин: гіркі - та - кислоти; м'які - та - смоли та тверді - смоли. Найбільш вивчені - кислота (С21Н30О5) - гумулон та - кислота (С26Н38О4) - лупулон.

Гіркі речовини хмелю мають велику молекулярну масу, погано розчиняються в воді, при кипінні в солодовому суслі дають високодисперсні розчини та лише частково справжні розчини солей гірких кислот, розчинність гірких речовин залежить від рН середовища; вона збільшується також у випадку значного вмісту карбонатних солей та наявності в рідині стійко розчинних білкових речовин.

Розчинність гірких речовин хмелю зростає при збільшенні лужного середовища та знижується із збільшенням кислотності. Встановлена висока антибіотична активність гірких речовин хмелю по відношенню до ряду мікроорганізмів, сприяючих пивоварному виробництву, особливо молочно кислих бактерій та сарцинів. Найбільшу антибіотичну активність мають - кислота та - смола, меншу - - кислота та - смола. Тверді - смоли антибіотичними властивостями не володіють. - кислота знешкоджує розвиток грампозитивних бактерій, але не виявляє антибіотичної дії на дріжджі.

Дубильні речовини містяться в шишках хмелю в кількості 2-5%. Розподіляються вони по окремим частинам шишки таким чином: в листочках їх 74%, в лупуліні 22%, в стеблах 4%.

Застосування хмелепродуктів дає істотні переваги, а саме:

- завдяки застосуванню гомогенних хмелепродуктів можна одержати рівномірну гіркоту пива;

- хмелепродукти можна зберігати практично необмежений час; підвищується вихід гірких речовин;

- стають непотрібними хмелевідбірники;

- хмелепродукти можна дозувати автоматично.

Найпоширеніші хмелепродукти - це гранульований хміль і екстракти хмелю.

Гранули в порівнянні із шишковим хмелем збільшують вихід гірких речовин приблизно на 10%. Як розчинник при виробництві хмельових екстрактів сьогодні використовують переважно рідкий С02 або етанол. Отриманий за допомогою С02 екстракт хмелю в цей час знаходить широке застосування.

Способи додавання і норми витрат хмелю. Витрати хмелю залежать від сортових особливостей пива, але світлі сорти завжди охмелюються сильніше, ніж темні. При охмелінні сусла, виготовленого на м'якій воді, потрібні більші втрати хмелю, ніж при використанні жорсткої води. Хмелеві речовини не повністю розчиняються в суслі: частина їх залишається в хмелевій дробині, частина зв'язується зі звернутими білками сусла, а частина окислюється та руйнується.

В готове сусло переходить лише 30% всіх гірких речовин використаного хмелю. Втрати гірких речовин хмелю проходять також при бродінні та доброджуванні. На величину втрат впливають способи внесення та тривалість кипіння його з суслом.

Способи внесення його в сусло різноманітні та залежать від якості і кількості хмелю, а також від потрібної степені охмеління сусла. Задають хміль в один, два, три та навіть чотири способи.

1.1.4.2 Процеси, що відбуваються при кип'ятінні сусла

Фільтроване перше сусло й промивні води направляють у сусловарильний апарат і піддають кип'ятінню й охмелінню протягом 1-2 годин. Метою кип'ятіння є стабілізація складу сусла й ароматизація його хмелем. Кип'ятінням досягається упарювання сусла до встановленої для кожного сорту пива концентрації, екстрагування із хмелю ароматичних і гірких речовин, інактивація ферментів, коагуляція білків і стерилізація сусла, а також підвищення кислотності та кольоровості сусла.

Білки утворюють великі хлоп'я, а сусло освітлюється. Великий вплив на цей процес оказують дубильні речовини солоду та хмелю, а також рН сусла. Дубильні речовини хмелю, добре розчинні в воді, володіють здатністю осаджувати білки, в тому числі й неосаджувані дубильні речовини солоду.

Основним джерелом спеціальної хмелевої гіркоти при охмелінні сусла є - кислота (гумулон), яка при кипінні ізомеризується перетворюючись в ізогумулон; добре розчинний в суслі, в той час як - і - кислоти в воді та в суслі слабо розчиняються. Гіркі, ароматичні та дубильні речовини хмелю, перейшовши при кипінні сусла в розчин, надають суслу своєрідний гіркий смак та аромат, характерний для даного сорту пива.

Дубильні речовини хмелю й солоду повністю розчиняються в суслі й зв'язуються з його білками. З пилом із солоду в затор попадає велика кількість різних мікроорганізмів, які якщо їх не знищити, можуть швидко викликати псування пива. При кип'ятінні сусла всі мікроорганізми, що втримуються в суслі, гинуть.

Невелика частина різних фракцій хмільового масла при кип'ятінні сусла видаляється з водяними парами. Але частина фракції хмільового масла перетворюється в нелетку речовину, що залишається в суслі в якості ароматоносія.

При кип'ятінні сусла повністю знищуються ще збережені в ньому в невеликій кількості ферменти. Кислотність сусла трохи підвищується, тому що меланоїдини, що утворюються при кип'ятінні дають кислу реакцію, і, крім того, деяку частину кислотності вносить хміль. Величина рН при повному наборі в сусловарильному котлі без підкислення затору становить близько 5,5-5,6, а рН гарячого охмеленого - близько 5,4-5,5.

1.1.5 Освітлення та охолодження сусла

У гарячому охмеленому суслі повністю відсутній кисень, у ньому

втримуються грубі суспензії, що утворилися при кип'ятінні його із хмелем. Ці суспензії варто видаляти, тому що для подальшого виробництва пива вони шкодять якості. Суспензії гарячого сусла перешкоджають освітленню сусла, «оклеюють» дріжджі, збільшують кількість білкового відстою, а з ним і втрати, містять жирні кислоти пива, ускладнюють фільтрування, якщо їх вчасно не відокремити.

Видалення суспензій гарячого сусла раніше здійснювалося за допомогою холодильної тарілки або відстійного чана, а сьогодні здебільшого за допомогою вірпула, а іноді також сепаратора або шляхом фільтрування.

Холодильна тарілка є «класичним» апаратом для видалення суспензій гарячого сусла (білкового відстою). Це плоска відкрита посудина, у яку зливається сусло шаром висотою 15-25 см. Протягом 0,5-2 годин сусло перебуває в холодильній тарілці. Так як на холодильній тарілці в сусло майже завжди попадають контамінанти, а робота з холодильною тарілкою є більш працеємною, цей вид устаткування зараз майже не застосовують.

На відміну від тарілки, відстійний чан має кришку, що повинна зменшувати небезпеку контамінації. Через велику висоту шару сусла суспензії у відстійному чані осаджуються гірше. Крім відстійного чана з охолодженням може застосовуватися відстійний чан без охолодження. У цьому випадку відстійний чан у першу чергу виконує функцію буферного резервуара. Відстійні чани з охолодженням і без охолодження на сьогоднішній день застаріли, і їх більше не виготовляють.

Вірпул є найбільш економічною альтернативою всім іншим способам видалення суспензій. Він являє собою закриту циліндричну ємність із плоским днищем і ухилом в 1% до випуску. Впуск сусла здійснюють тангенціально. Тривалість паузи у вірпулі становить 20-30 хв.

Гідроциклонний апарат є найбільш економічною альтернативою всім іншим способам видалення суспензій, оскільки на цей процес затрачається мало часу, його склад дуже простий, а внаслідок цього - нескладні монтажні, демонтажні й ремонтні роботи. У вірпулі сусло в мінімальній мірі, у порівнянні з іншими методами, контактує з киснем.

Залежно від методів бродіння (верхове або низове) сусло охолоджують до 6-7 або 14-16°С.

Для підготовки сусла до бродіння застосовують комбіновану установку із двох апаратів: перший для видалення суспензій і другий для охолодження сусла до початкової температури бродіння. Таким чином, охолодження сусла проходить у дві стадії.

Перша стадія охолодження гарячого сусла до 60-70°С відбувається у відстійному апараті, а друга стадія - стадія швидкого охолодження - з 70-60°С до температури бродіння виконують сьогодні винятково за допомогою пластинчастих теплообмінників (пластинчастих холодильників). У них сусло охолоджується більш холодною водою; передача тепла здійснюється при цьому через тонкі пластини з нержавіючої сталі.

Пластинчастий холодильник, має масу переваг, наприклад:

1. вимагає маленької площі для розміщення;

2. має дуже гарну теплопередачу;

3. легко очищається та сумісний із системами СІР;

4. сусло затримується в холодильнику на дуже короткий час.

1.2 Бродіння, доброджування та витримка пива

Зброджування й дозрівання пива відбувається на багатьох пивоварних підприємствах по класичному способу в бродильному й лагерному відділеннях та більш сучасному устаткуванні - в циліндроконічних танках (ЦКТ). Також існують безперервні методи бродіння, які мають не таку велику розповсюдженість, як ЦКТ та класичний метод.

1.2.1 Процеси, що відбуваються при бродінні сусла

При спиртовому бродінні в суслі протікають біологічні, біохімічні, фізико- хімічні процеси.

Живильні речовини, що поступають в дріжджові клітини з сусла, під дією ферментів перетворюються на різні проміжні продукти, що витрачаються на спиртове бродіння, і зростання дріжджів (біологічний процес) відбувається в початковій стадії зброджування пивного сусла і закінчується задовго до кінця бродіння.

Основним біохімічним процесом бродіння є перетворення зброджуваних цукрів на етиловий спирт і діоксид вуглецю:

С6Н1206 = 2С2Н5ОН + 6С02.

Ця реакція супроводжується виділенням тепла.

Велика частина екстракту сусла складається з вуглеводів, з них близько 75% зброджуються (зброджувані цукру). Частину екстракту складають незброджувані речовини. До них відносяться декстрини, білки, мінеральні речовини та інші. Цукри зброджуються в певній послідовності, що обумовлена швидкістю їх проникнення в дріжджову клітку. В першу чергу зброджується фруктоза і глюкоза. Сахароза заздалегідь гідролізується ферментом - фруктофуранозидазою дріжджів до глюкози і фруктози, яка також зброджується в першу чергу. Після фруктози і глюкози дріжджі поглинають мальтозу, яка під дією ферменту - глюкозидази перетворюється на легкосброджуючу глюкозу. Мальтотріоза витрачається дріжджами повільно і не повністю. У суслі, багатому мальтозою, мальтотріоза майже не зброджується. Близько 2% цукрів використовуються на побудову дріжджових кліток.

Етиловий спирт і діоксид вуглецю є основними продуктами спиртового бродіння. Крім того, в суслі накопичується гліцерин, оцтовий альдегід, оцтова, янтарна, лимонна і молочна кислоти. Як побічні продукти бродіння з амінокислот утворюються вищі спирти, що роблять вплив на смак пива.

Шкідливий вплив на якість пива роблять продукти бродіння діацетил і ацетоїн, яких багато в молодому пиві. При доброджуванні концентрації цих речовин різко знижуються і їх вплив на смак і запах пива стають незначними.

Зброджування сусла супроводжується зміною рН сусла. У молодому пиві рН 4,2-4,6, що обумовлене утворенням з цукрів діоксиду вуглецю і органічних кислот, переважно янтарною і молочною.

Фізіко-хімічні процеси характеризуються зміною окислювально- відновного потенціалу. Швидке зниження його пояснюється тим, що при бродінні в суслі відбувається зменшення концентрації продуктів окислення і накопичення продуктів відновлення.

Дріжджі для свого розвитку, зростання, і розмноження споживають азотвмісні сполуки сусла. При цьому 40-50% азоту вони поглинають, а 1/3 від спожитого азоту виділяють в середовище. В результаті змінюється склад азотистих речовин зброджуваного сусла.

При зброджуванні сусла розчинені білкові речовини частково денатурують, а потім флокулюють (злипаються) і осідають. Осідають також поліфенольні речовини. Утворення етилового спирту, ефірів, зниження рН сприяє коагуляції високомолекулярних речовин сусла.

Діоксид вуглецю, який утворюється при бродінні, спочатку розчиняється в зброджуваному суслі, а потім (після насичення сусла) починає виділятися.

При бродінні приблизно на 1/3 зменшується вміст поліфенольних речовин.

1.2.2 Класичне бродіння й дозрівання

Бродіння відбувається в бродильних чанах, розташованих у бродильному відділенні. Бродильні чани відрізняються один від іншого по ступеню використання приміщення й за матеріалами, з яких вони виготовлені. Щоб відводити виникаюче при бродінні тепло, бродильні чани охолоджуються.

Головне бродіння починається із внесення в сусло дріжджів. Режим бродіння залежить від температури й тривалості головного бродіння. Визначення ступеня зброджування здійснюється перед перекачуванням пива в лагерний підвал.

Пиво в ході готування довше всього перебуває у відділенні доброджування. Тому відділення доброджування - найбільший цех пивоварного підприємства, що складається звичайно з окремих приміщень із танками, з'єднаних між собою центральним проходом. Те приміщення, у яке в даний момент перекачується пиво із бродильного відділення, повинне бути ледве тепліше, ніж інші, щоб процес доброджування міг початися більш інтенсивно. Цех доброджування відділений від навколишнього середовища товстими стінами й тепловою ізоляцією, а також постачений системою інтенсивного охолодження приміщень. Ця система складається із труб, у які подається сольовий розчин. Труби повинні бути розташовані таким чином, щоб вода, що виділяється з повітря, у вигляді крапель не попадала на ємності, тому що це викликає утворення іржавих патьоків.

Відділення доброджування має більшу площу й тому є найбільшим споживачем холоду на підприємстві. На охолодження відділення доброджування потрібно щодня близько 3000 кДж холоду на 1 м2 площі поверхні.

Традиційне доброджування відбувається в металевих танках. Застосовують в основному сталеві й алюмінієві танки; більшість танків виготовлені зі сталі. Щоб уникнути її негативного впливу на смакові характеристики пива, ємності зсередини покривають емаллю, пивною смолкою або синтетичними смолами.

Для виготовлення танків найкраще використати нержавіючу сталь, що дозволяє відмовитися від внутрішнього покриття.

Сталеві танки, як правило, розташовують горизонтально. Вони поставляються або звареними цілком, або у вигляді декількох сегментів, які зварюються або з'єднуються між собою болтами па місці монтажу. Зрідка у відділенні доброджування можна зустріти вертикальні танки, які для полегшення мийки розділені по висоті однієї або двома перегородками (вертикальні секційні танки).

Досить часто у відділенні доброджування використаються алюмінієві танки. їхня перевага полягає в тім, що алюміній не вимагає покриття, тому що він добре пасивірован. Загалом, правила обігу з алюмінієвими танками ті ж, що й з усіма алюмінієвими ємностями. Недолік алюмінію - його низька міцність. При помилках у роботі він легко може деформуватися. Алюмінієві ємкості, як і всі інші танки, не витримують вакууму.

Для перекачування лагерна ємність з'єднується із бродильним чаном шлангом і пиво відправляється в табірне відділення. При цьому табірний танк наповнюється пивом не повністю (пиво не доливають приблизно на ширину долоні нижче отвору шпунтования). Попередньо для запобігання втрат вуглекислоти й запобігання затягування повітря в танку створюють невеликий надлишковий тиск, а заповнення ведуть знизу.

Після перекачування у відділення бродіння протікає ще відносно інтенсивно. Тому лагерні ємності шпунтують не відразу, а тільки після одного- двох днів доброджування.

При перекачуванні з танків пиво направляється від лагерної ємності через змішувач і регулятор тиску до фільтра. Для стабілізації пиво найчастіше піддають додатковому глибокому охолодженню на теплообміннику, щоб виділити частки холодної муті й стабілізувати пиво.

Для охолодження застосовують пластинчасті або трубчасті теплообмінники, у яких пиво прохолоджується холодоносієм (сольовим розчином або гліколем) до -2 або 3°С.

1.2.3 Бродіння й дозрівання в циліндроконічних танках

Циліндроконічі танки виготовляються з верхньою частиною у вигляді циліндра, а з нижньою - у вигляді конуса (рис. 1.4). Така форма дає можливість добре й повно відокремлювати від пива осілі дріжджі, а також поліпшує спустошення та мийку танка. Розміри ЦКТ залежать від потужності варильного відділення. За основу приймається, що один танк повинен уміщати максимум половину виробленого в добу сусла. Вільний простір для піни в ЦКТ повинен становити не менш 18-25% від обсягу початкового сусла.

Для обслуговування, контролю та безпечної експлуатації танка встановлюються наступні елементи:

1. устаткування для наповнення й спорожнення ЦКТ;

2. запобіжна арматура;

3. контрольні прилади;

4. система СІР.3

Рис. 1.4 -- Циліндроконічний танк (ізоляція частково видалена):

1 - площадка для обслуговування; 2 - купол танка з арматурою; 3 - труби з кабелем і дренажною трубою, прокладені під ізоляцією; 4 - гніздо для термометра; 5 - мала зона охолодження для доброджування; 6, 8 - зони охолодження для бродіння; 7 - ізоляція; 9 - з'єднання для підведення рідкого аміаку, із клапанами; 9а - відвід аміаку, що випарувався; 10 - конусна зона охолодження; 11 - конусний патрубок з люком обслуговування; 12 - пробний кран; 13 - що подає й відводить із купола труба (С02; повітря; СІР); прокладена під ізоляцією; 14 - шпунт-апарат; 15 - вимірник рівня. 2

При бродінні виділяється тепло, яке необхідно відводити. Крім цього, для стадії холодної витримки температура пива знижується до -1 або -2°С. Охолодження танка необхідно для оптимального керування температурним режимом бродіння. Способи й потужність системи охолодження залежать від потреби в холоді. Теплопередача відбувається через сегментні трубки, вертикальні профільні трубки, спеціальні конструкції поверхні теплообміну.

Виробництво холоду на пивоварних підприємствах відбувається за допомогою холодильно-компресорних установок. Існують два варіанти охолодження: пряме (аміак випаровується безпосередньо в холодильних трубках або сорочках), непряме (непряме охолодження з випаром холодоагенту за межами холодильних трубок або сорочок).

Можливе охолодження пива й поза танком. Пиво відкачують з патрубків, розташованих у конусі, прохолоджують на пластинчастому теплообміннику, і повертають через вертикальну трубу, випуск якої розташований на 1 - 2 м нижче рівня пива в танку. Вертикальна труба проходить усередині реактора, але може бути прокладена й зовні танка, під ізоляцією. Вміст танка примусово перемішується, дріжджі підтримуються у зваженому стані, бродіння не вповільнюється. Щоб пізніше не перешкоджати осіданню дріжджів наприкінці стадії бродіння пиво відкачують з верхньої частини конуса.

Режими бродіння та дозрівання, що використовують для пива низового бродіння, можна поділити на три групи:

1. холодне бродіння - холодне дозрівання;

2. холодне бродіння - тепле созревння;

3. тепле бродіння - холодне созрівання.

Дріжджі знімають із конуса до доброджування.

З конуса дріжджі можна збирати завдяки тиску стовпа рідини або додатково застосовувати відповідний для цієї мети насос, щоб підтримувати швидкість потоку постійної, для чого використовуються мембранні, коловратні або ексцентрикові гвинтові насоси,' які на сучасних підприємствах з'єднують із мутноміром.

1.2.4 Фільтрування та стабілізація пива

Фільтрування - процес розділу, при якому з пива видаляються дріжджові клітини, що ще залишилися, і інші зважені частки. При фільтруванні видаляються також речовини, які можуть виділитися в пиві в найближчі тижні або місяці з появою муті.

Мета фільтрування - зробити пиво настільки стійким, щоб у ньому протягом тривалого часу не виникло б ніяких видимих змін і пиво зберігало б свій зовнішній вигляд.

Фільтрування відбувається в такий спосіб. Мутна рідина завдяки фільтруючій перегородці розділяється на прозорий фільтрат і фільтрувальний залишок або фільтрувальний шар. Рушійною силою даного процесу завжди є різниця тисків на вході у фільтр і на виході з нього.


Подобные документы

  • Режим роботи цеху бродіння. Асортимент пива та характеристика сировини. Продуктові розрахунки, підбір обладнання. Удосконалення технології зброджування пивного сусла в циліндрично-конічних бродильних апаратах. Технохімічний контроль виробництва пива.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 15.06.2013

  • Класифікація пива за способом бродіння. Поточно-механізовані лінії виробництва пива. Пристрій і принцип дії лінії. Складання іконографічної моделі удосконалення технології виробництва пива з оптимізацією процесу теплового оброблення сусла з хмелем.

    курсовая работа [924,8 K], добавлен 24.11.2014

  • Особливості технології виробництва пива та технології і екологія на ЗАТ "Оболонь": лінія розливу в пляшки та кеги. Контроль найважливіших операцій на підприємстві з виробництва пива, оперативний радіологічний контроль на стадіях технологічного процесу.

    курсовая работа [539,5 K], добавлен 29.04.2009

  • Техніко-економічне обґрунтування процесу виробництва пива. Характеристика сировини, напівпродуктів, готової продукції, допоміжних матеріалів і енергетичних засобів. Норми витрат та розрахунок побічних продуктів, промислових викидів і відходів виробництва.

    курсовая работа [359,5 K], добавлен 21.05.2015

  • Разработка технологической схемы розлива пива. Требования к сырью, вспомогательным материалам и готовой продукции. Технохимический и микробиологический контроль. Сырье, используемое для производства пива "Московское". Санитарные требования к оборудованию.

    курсовая работа [42,8 K], добавлен 01.03.2015

  • Поняття та призначення підготовчого цеху підприємства, його структура та елементи, принципи та обґрунтування вибору схеми комплексної механізації. Обладнання складського виробництва, для зберігання матеріалів. Промірювально-розбракувальне обладнання.

    лекция [401,8 K], добавлен 01.10.2013

  • Організація територіально-виробничих агропромислових комплексів для переробки буряків з метою здешевлення виробництва цукру. Характеристика обладнання відділення з переробки буряків на ВАТ "Смілянський цукровий комбінат", його ремонт та експлуатація.

    дипломная работа [1,0 M], добавлен 20.10.2011

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.