Технологічна схема виробництва з докладним описом її етапів, норм технологічного режиму

Зміст

Вступ

1.Загальна характеристика пива.

   1.1Поживна цінність і дієтичні властивості пива.

    1.2.Хімічний склад.

    1.3.Екстрактні  речовини.

    1.4.Мінеральні речовини.

2.Характеристика сировини.

3.Технологічна схема виробництва з докладним описом її етапів, норм  технологічного режиму.

   3.1.Склад обладнання варильного цеху 

    3.2.Підготування  і дроблення солоду і несолодженого сировини .

   3.3.Затирання.

   3.4.Фільтрування затору.

    3.5. Кип'ятіння сусла з хмелем .

4.Технохімконтроль на виробництві.

5.Техніка безпеки.

Висновок

Список використаної літератури

Вступ

                                                          1.Загальна характеристика пива.

1.1Поживна цінність  і дієтичні властивості пива.

Харчова(поживна) цінність та енергетична цінність(калорійність) пива(табл.1.1) залежить від його екстрактивності і хімічного складу. З цієї точки зору грають роль екстрактні речовини (сахариди і азотисті речовини) і спирт.

Екстрактні речовини з  пива засвоюються в організмі  швидше і майже повністю (до 95%). Це пов'язано з тим, що при солодженні, затиранні і бродінні нерозчинні резервні речовини ячмінного зерна  розщеплюються і присутні в пиві в розчинній і легкозасвоюваній формі.

Пивом є водно-спиртовий  розчин слабкої концентрації, тому при помірному вживанні пива спирт  згорає в організмі людини до CO₂ і H₂O майже без залишку.

Спирт в пиві грає важливу  роль постачальника енергії. Різні  сорти пива містять в 1 л від 20 до 55 г спирту. Оскільки з одного грама спирту виділяється 7,08 ккал, то зрозуміло, що більше половини енергії, що поставляється пивом, походить від  спирту.

Калорійність 1 л 12-%-го лагерного пива з 35 г спирту і 50 г екстракту складає від 400 до 450 ккал.

Проте не дивлячись на високу калорійність пиво не вважають харчовим продуктом, оскільки тільки частина  речовин, що містяться в ньому, служить  для побудови тканин організму людини. Приблизно 60% калорійності пива припадає на спирт, який не є поживним засобом, оскільки не може служити для побудови нових тканин. Але спирт, доставляючи  організму енергію, економить вуглеводи  і отже, побічно має поживну  цінність. При використанні пива важливий також час, необхідний для засвоєння  спирту організмом, яке індивідуальне  залежно від  інтенсивності обміну. Нормально розщеплюється 7…8 г спирту за годину, тобто 0,15%.

З 10 найменувань білків, необхідних для тканин людського організму, пиво поставляє тільки валін і  фенілаланін. Азотисті речовини в пиві складають від 70 до 90% у вигляді продуктів розщеплювання, так що їх ресорбція в організмі відбувається безпосередньо. З мінеральних речовин важливі фосфати. Пиво містить їх від 0,4 до 1 г на 1 л.

Пиво містить також  цінні речовини, які сприяють хорошій  роботі травних органів і з  погляду фізіології живлення грають важливу роль.

Так, вуглекислота, яка додає  пиву характер освіжаючого напою, сприятливо впливає на травний тракт. Гіркі  речовини хмелю сприяють виділенню  жовчі і покращують процес травлення. Крім того, пиво є хорошим емульгатором їжі. Колоїди пива, діючи таким, що емульгує і диспергує в травному тракті, збільшують поверхню ферментативної дії і зіткнення їжі із стінками кишечника. Це сприяє правильнішому обміну і збільшенню коефіцієнта засвоєння їжі. До того ж речовини, що містяться в пиві, легко засвоюються людським організмом.

Пиво містить також  вітаміни. У 1 л пива, отриманого з  сусла 10%-ой концентрації, міститься тіаміну 20…50, рибофлавіну 340…560 і нікотинової кислоти 5800…9000 мкг. Тіаміну багато знаходиться в солоді і суслі, але він адсорбується дріжджами. Рибофлавін зустрічається в кількості 1…2 мкг на 1 г ячменю, а при солодовирощуванні його зміст подвоюється, і це кількість вітаміну зберігається в пиві. Ці вітаміни містяться також в інших харчових продуктах, але вітамін В₁ зустрічається рідше. Великим джерелом цього вітаміну є дріжджі. Тому і запропоновано багато способів збагачення пива вітаміном В₁, що добуто з них.

     Таблиця 1.1 Харчова(поживна) цінність та енергетична цінність(калорійність) пива(згідно ДСТУ 3888-99)

1.2.Хімічний склад.

Пиво містить леткі  продукти (метаболіти) спиртового бродіння і незбродженні екстрактні речовини.

Хімічний склад пива коливається  в досить широкому діапазоні залежно  від складу засипу, від екстрактивності і схожого сусла, і від ступеня зброджування. Вплив на якість пива має перш за все основні продукти спиртового бродіння, тобто Етиловий спирт (етанол) і вуглекислий газ. Вплив нормальних побічних продуктів бродіння може бути хоча і помітним, але неістотним. Залишки незбродженного екстракту повинні відповідати даному типу пива. Якщо вони дуже великі, то це негативно діє на якість пива.

Залежно від концентрації початкового сусла і ступеня  його зброджування пиво містить 86… 91% води, 3…10% незбродженного екстракту, 1,5…6% етилового спирту (по масі) і до 0,4% вуглекислоти.

Основу екстракту складають  вуглеводи (4,8..8,3%), азотовмісні речовини, головним чином білок (0,6…1,1%), зола (0,2-0,4%) і органічні кислоти (0,15…0,3%). Вуглеводи екстракту представлені мальтодекстринами (3-3,6%), сахарами - мальтозою, глюкозою, фруктозою (1,2…1,6%) і незбродженними пентозами. З азотистих з'єднань, крім білка, в пиві знаходяться альбумози, пептони, амінокислоти, аміди, аміачні з'єднання. У складі органічних кислот разом з переважаючою молочною кислотою виявлена оцтова, янтарна, яблучна і щавлева. На смакових властивостях пиво позначається що містяться в екстракті дубильні і гіркі речовини хмелю, меланоїдини і гліцерин (0,2%). Пиво містить дефіцитні мікроелементи і вітаміни групи В.

Зміст алкоголю залежно від  сорту пива коливається від 2,8 до 7% по масі. У деяких зарубіжних сортах пива, отриманих зброджуванням сусла  7%-ї концентрації зміст алкоголю знаходиться в межах 1,8…2,2% по масі.

Зміст етилового спирту (етанолу) надає вирішальний вплив на якість пива і залежить у кожного виду (концентрація початкового сусла) пива від ступеня зброджування. Спирт  є важливим смаковим компонентом, що підвищує повноту смаку. Одночасно  він підвищує також біологічну стійкість  пива тим, що гальмує розвиток деяких видів бактерій.

Темне пиво менш зброджене і тому має нижчий зміст спирту.

Окрім етилового спирту і  вуглекислого газу пиво містить невелику кількість летючих вищих спиртів, альдегідів, органічних кислот, ефірів і деяких інших речовин. Крім того, пиво містить повітря, яке із-за змісту кисню є компонентом шкідливим  і небажаним. Як побічний продукт  бродіння пиво завжди містить гліцерин, який не леткий, і тому вважається складовою частиною екстракту. Кількість гліцерину в пиві складає 0,2…0,3%.

Зміст вуглекислого газу коливається  зазвичай від 0,35 до 0,40, найбільше до 0,45 мас. %. Пиво з вищим вмістом вуглекислого газу є перешпунтованим.

Вуглекислий газ є характерним  і з погляду якості дуже важливим компонентом пива. Пиво, правильно  насичене вуглекислим газом, має  свіжий смак і є освіжаючим напоєм.

Той факт, що вуглекислий  газ виділяється з пива досить поволі і дрібними бульбашками, пояснюється  в класичній літературі його частковою  адсорбцією на колоїдних речовинах.

Передбачається, що чим краще  вуглекислий газ в пиві «зв'язаний», тим повільніше він звільняється і тим менших розмірів утворюються  бульбашки. 98-99% всього вуглекислого газу присутній в пиві у вигляді  вільного вуглекислого газу (СО₂), фізично розчиненого, а що залишилися 1-2% у вигляді вугільної кислоти (Н₂СО₃).

З решти летючих речовин  пива кількісно переважають вищі спирти.

Вищі спирти беруть участь у смаку і запаху пива. На утворення  вищих спиртів впливає ряд  технологічних чинників: використовуваний солод повинен бути добре розчинений, сусло, особливо якщо воно призначене для швидкого бродіння, повинне містити  достатньо низькомолекулярних азотистих  речовин, інакше утворюється зайва  кількість вищих спиртів. Утворення  вищих спиртів підвищує надмірне аерування сусла перед попереднім бродінням або після нього. При переробці замінників солоду в суслі змінюється відношення сахарів до білка і тим самим можуть утворитися умови для підвищеного утворення вищих спиртів. У цьому напрямі особливий вплив грає добавка сахарози.

Вищі спирти утворюються  при бродінні дезамінуванням амінокислот. Це летючі речовини з певним запахом  і смаком, які помітні і в  сильно розбавлених розчинах. У пиві з цієї точки зору вони виявляються  тільки після етерифікації, яка відбувається при тривалій витримці пива.

З альдегідів, як компонент  пива, є ацетальдегід, зміст якого  коливається близько 5 мг/л.

Ацетальдегід утворюється  найінтенсивніше на початку головного  бродіння.

До особливих компонентів  пива можна віднести диацетил. Він утворюється в пиві, з одного боку, при головному бродінні як побічний продукт спиртового бродіння.

З летких органічних кислот була виявлена оцтова кислота (близько    130 мг/л) і мурашина - близько 20 мг/л.

Нарешті, пиво містить невелика кількість сірчистих з'єднань. Це перш за все від 2 до 16 мг/л двоокису сірки. Сірчисті з'єднання з погляду смакового значення теж знаходяться в центрі уваги. Мова йде головним чином про сірководень, двоокиси сірки і меркаптанах, яким приписується негативний вплив на смак пива в зв'язку з хлібним присмаком, що спостерігається іноді, або присмаком зеленого пива і дріжджів. Для зниження впливу цих з'єднань на смак пива рекомендується хоч би частина сусла аерувати гарячим і ретельно усувати грубі і тонкі частинки, які виділилися з сусла.

До летких компонентів  пива відносяться також складні  ефіри. Складні ефіри утворюються  переважно із спиртів і кислот. Окрім фруктового запаху пива високому вмісту ефірів приписують грубіше враження, що залишається після пиття пива.

1.3.Екстрактні  речовини.

Значна частина екстрактивних  речовин пива знаходяться в колоїдному стані, обумовлюючи повноту смаку. Кількість і стійкість піни, утворюваною  вуглекислотою, залежить від складу екстракту і головним чином від  вмісту в ньому поверхнево-активних речовин - білків, альбумоз, хмільних смол і кислот, вищих спиртів, складних ефірів.

Екстрактивність пива залежно  від концентрації початкового сусла  і ступеня зброджування коливається  від 3 до 10%. В процесі бродіння і  добродження екстракт витрачається на утворення спирту і вуглекислоти, на живлення дріжджів, втрачається в осіданнях, які залишаються в бродильному чані, табірному танку і на фільтрі. Таким чином, екстрактом пива є залишок незброджених речовин плюс деяка кількість органічних речовин, що перейшли в пиво з дріжджів під час головного бродіння і добродження.

Залежно від виду пива (екстрактивність початкового сусла) і ступеня збродження готове пиво містить від 2,5 до 5% екстрактивних речовин, серед яких переважають сахариди (80…85%). Наступними компонентами є в порядку заміщення азотисті речовини (від 6 до 9%), гліцерин (5…7%), мінеральні речовини (3…4%), гіркі речовини, дубильні речовини і фарбники (2…3%), органічні (нелеткі) кислоти (0,7…1%) і незначна кількість вітамінів.

Серед сахаридів в пиві переважають декстрини (від 60 до 75%), наступними компонентами є моносахариди, прості олігосахариди (від 20 до 30%) і пентозани (6-8%).

Декстрини, що містяться  в пиві, є продуктами неповного  гідролізу солодового крохмалю, що каталізуються α-амілазою солоду.

У пиві міститься пивний екстракт як зброджений, так і незброджений. Зміст зброджених сахарів залежить від ведення головного бродіння і добродженя. Пиво, зброджене до ступеня кінцевого збродженя, містить мало мальтози і мальтотриози, іноді навіть сліди глюкози, фруктози і галактози. Разом з трьома збродженими сахарами в пиві містяться незброджені цукри. Крім того, з вуглеводів в пиві знаходяться пентозани і продукти карамелізації вуглеводів. Пентозани, що містяться в пивному екстракті (6…8%), походять з солоду, в якому вони утворюються шляхом ферментативного гідролізу геміцеллюлоз при солодженні.

Значну частину екстракту (близько 8…10%) представляють азотисті речовини: білки, альбумози, пептони, аміди, амінокислоти, аміачні солі. Кількість азотистих речовин зменшується в пиві при переробці солоду, отриманого з бідного азотом ячменю, при застосуванні не солодженого ячменю, цукру, при застосуванні осаджувачів (наприклад, таніну).

Тому вміст азотистих  речовин в екстракті дуже коливається. Вони розподіляються по окремих групах приблизно таким чином (у %): справжніх  білків 20…30, альбумоз і пептонів 40…50 і кінцевих продуктів розщеплювання (поліпептидів, амінокислот, аміачного азоту) 20…30. Деяка кількість азоту (приблизно 10%) входить до складу меланоїдинів, холіну і інших речовин. Азотисті речовини впливають на смак і піну пива та на його небіологічну стійкість. Азотисті речовини в пиві - це гідратовані колоїди. При старінні, денатурації і утворенні адсорбційних з'єднань порушується їх рівновага і колоїдні частинки збільшуються.

Ступінь дисперсності колоїдних  частинок і їх склад змінюють смакові  властивості готового продукту. Найважливішою  групою колоїдних речовин у всіх ступенях дисперсності є високомолекулярні  білки - альбуміни і глобуліни.

Інтенсивно діють на смак протеази, пептони, пептиди і інші білкові з'єднання; чим вони ближче до амінокислот, тим менше впливають на колоїдний чинник смаку пива.

Білки середнього ступеня  дисперсності, як поверхнево-активні  речовини, здібні до адсорбції і  створюють гетерогенність смаку  пива.

Нижчі продукти розпаду білкових речовин - прості пептиди і амінокислоти - утворюють меланоїдини, що впливають на смак готового пива.

За допомогою паперової  хромотографії вдалося виявити в пиві більше 20 амінокислот: Пролін (близько 200 мг/л), α-аміномасляна кислота, β-аланін, фенілаланін, Тирозин і валін, аргінін і триптофан.

Амінокислоти, утворюючи  з сахарами фарбувальні і ароматичні речовини, додають пиву різні відтінки смаку.

1.4.Мінеральні  речовини.

Мінеральних речовин в  пиві міститься від 3 до 4% з екстракту, їх зміст залежить від складу сировини. Разом з солодом впливає і  виробнича вода. Близько 1/3 доводиться на солі натрію і калію, солі фосфорної  кислоти складають також 1/3 і силікати близько 1/10. Сліди дають від 0,1 до 5 мг/л алюмінію, барії, хрому, міді, заліза, марганцю, молібдену, свинцю, олова, стронцію, титану, ванадію і цинку. До складу пивної золи входять KCl, NaCl, P₂O₅, SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CаO, MgO. Зола пива включає також солі Натрію і Калію (приблизно 30%), солі фосфорної кислоти (приблизно 30%), кременевої кислоти (приблизно 10%), невелику кількість Ca, Mg, Al, Fe.

Неорганічні речовини, 2…3% яких міститься в солоді, також впливають  на смакові якості пива. Найважливіші з них - фосфати, що утворюються з  фітину під впливом фосфотаз.

Вміст в пиві поліфенольних  (дубильних) речовин, гірких речовин (ізогумулонів) і фарбників складає 2…3% від екстракту. Зі всіх дубильних речовин (150…300 мг/л) 2/3 походять з солоду і 1/3 з хмелю. Дубильні речовини роблять певний вплив на смак пива. Проте важливіший їх вплив на небіологічну активність пива. Окрім дубильних речовин в групі поліфенолів широко представлені антоцианогени, яким відносять найбільший вплив на утворення колоїдних помутнінь в пиві. Це речовини, що містять катехіни і з'єднання, подібні до лігніну. Речовини цього типу разом з флавінами і каротиноїдами є одночасно фарбниками. Основну групу пивних фарбників складають меланоїдини, що утворюються при сушці солоду. Далі як фарбники діють флобафени, що утворюються при окисленні дубильних речовин.

Впливають на смак дубильні речовини оболонки - поліфеноли поліфенолдеривати. Вони при окисленні додають дратівливо гіркий відтінок смаку пива.

Наступним компонентом екстракту  пива є гіркі речовини. Вони виходять з хмелю і лише невелика кількість  їх походить з солодової оболонки. Вміст гірких речовин в пиві залежить від вмісту гірких речовин в хмелі  і від норми завдання хмелю. Певне  значення має також процес варіння  з хмелем, інтенсивність кип'ятіння і РН сусла.

Екстракт пива містить  ряд органічних нелетких кислот.

Органічні кислоти, що утворилися в солоді і перейшли в сусло, - оцтова, пропіонова, виннокам`яна, щавлева, молочна та інші, - підвищують буферність і надають м'який, легкуватий, кислуватий смак, який не винен сильно виділяться.

Екстрактивність пива залежно  від концентрації початкового сусла  і ступеня збродження коливається від 3 до 10%. І хімічний склад пива залежить головним чином від концентрації початкового сусла, величина якого для кожного сорту пива встановлюється стандартом.

Разом з хімічним складом  потрібно враховувати і фізико-хімічний стан складених речовин пива, яке  для багатьох його властивостей має  вирішальне значення.

Декстрини, пентозани, складні азотисті речовини, хмільні смоли, дубильні і фарбуючі речовини знаходяться в колоїдному стані і мають електричний заряд. Смак, повнота смаку, пінність і стійкість пива залежать переважно від величини або складу цих міцел. Мінеральні речовини і кислоти знаходяться в пиві переважно у вигляді іонів, які адсорбуються на колоїдах і роблять вплив на їх електричний заряд і гідратацію. В цьому відношенні Н-іони відіграють дуже важливу роль.

Такі властивості пива, як пінність, смак і колоїдна стійкість, залежать від колоїдної рівноваги в пиві, причому ця рівновага дуже швидко змінюється. Унаслідок броунівського руху міцел кожен колоїдний розчин змінюється у напрямі коагуляції. Колоїди пива також після більшої або меншої тривалості коагулюють.

Пиво починає опалесцирувати і врешті-решт в ньому утворюється  колоїдний осад. Одночасно змінюється і смак пива.

Піноутворення пива є характерним колоїдним процесом. Стійкою піною пиво відрізняється від всіх інших напоїв.

У не пастеризованому пиві містяться також ферменти, що перейшли в нього з дріжджів. Ферменти, що містяться в дріжджах, діляться на внутрішньоклітинні - ендоферменти, їх в дріжджах більше, і зовнішньоклітинні - екзоферменти.

Мальтоза, інвертаза і мелібіаза  з карбогідраз відіграють важливу роль в обміні речовин клітини.

                               2.Характеристика сировини.

Згідно ДСТУ 3888-99 для приготування пива використовують таку сировину:

«солод пивоварний ячмінний згідно з ГОСТ 29294;

солод пшеничний згідно з  чинними нормативними документами;

мальтозний сироп згідно з чинними нормативними документами;

воду питну згідно з  ГОСТ 2874;

хміль пресований згідно з  ГОСТ 21947;

хміль мелений гранульований  та хмелеві екстракти, С0₂ — екстракт хмелю, дозволені для використання органами охорони здоров'я України або згідно з чинною нормативною документацією;

несолоджені зернопродукти:

ячмінь згідно з ДСТУ 3769;

крупу рисову згідно з ГОСТ 6292;

рис згідно з ГОСТ 6293;

крупу кукурудзяну згідно з ГОСТ 6002;

пшеницю згідно з ДСТУ 3768;

горох згідно з ГОСТ 28674;

кукурудзу згідно з ГОСТ 13634;

цикорій обсмажений та інші види зернової сировини, дозволені  органами охорони здоров'я України  або згідно з чинною нормативною  документацією;

цукор-пісок згідно з ДСТУ 2316 (ГОСТ 21);

цукор рідкий згідно з ДСТУ 3357 та інші цукровмісні продукти, дозволені органами охорони здоров'я України або згідно з чинною нормативною документацією;

екстракти солодові згідно з чинною нормативною документацією;

смакові та ароматичні добавки, дозволені органами охорони здоров'я  України або згідно з чинною нормативною  документацією;

дріжджі пивні низового чи верхового бродіння.

У процесі виробництва  пива використовують допоміжні матеріали  та інші речовини (ферментні препарати, стабілізатори стійкості), дозволені  органами охорони здоров'я України, використання яких передбачено відповідною  технологічною інструкцією, затвердженою в установленому порядку.

Ферментні препарати:

амілосубтилін Г10х згідно з ОСТ 59 11;

амілосубтилін Г20х згідно з чинною нормативною документацією;

протосубтилін Г20х згідно з чинною нормативною документацією та інші ферментні препарати, дозволені органами охорони здоров'я України, які застосовують для виробництва пива;

молочна кислота згідно з  ГОСТ 490;

сірчана кислота згідно з  ГОСТ 4204;

соляна кислота згідно з ДСТУ 2904 (ГОСТ 857);

аскорбінова кислота згідно з чинною нормативною документацією;

діоксид вуглецю рідкий згідно з ГОСТ 8050;

силікагель АК-300 згідно з  ГОСТ 8984;

ортофосфорна кислота  згідно з ГОСТ 10678;

фільтрувальний картон згідно з ГОСТ 12290;

сіль кухонна згідно з  ДСТУ 3583 (ГОСТ 13830);

гіпс згідно з чинною нормативною  документацією;

кізельгур та інші фільтрувальні  порошки, дозволені органами охорони  здоров'я України або згідно з  чинною нормативною документацією.

У процесі виробництва  пива допускається використовувати  харчові продукти і матеріали, дозволені  органами охорони здоров'я України  або згідно з чинною нормативною документацією».

        Табл.2.1. Нормативні показники якості сировини