Технология производства пива. 3
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Белорусский
государственный
экономический университет
ИНДИВИДУАЛЬНАЯ РАБОТА
на
тему: «Технология производства
пива»
Студентка
МЭО 1 курс
ДАИ-2
Проверил
МИНСК 2007
Содержание
1.Введение 2
2.Структура технологии 3
2.1Технология пивоварения 4
2.2Аппаратурно-технологическая схема производства пива 5
2.2.1Схема производства пива 7
2.3Производство пива 8
2.3.1Получение солода 8
2.3.2Приготовление сусла 11
2.3.3Сбраживаниие сусла 13
2.3.4Выдержка пива 14
2.3.5Обработка и разлив пива 14
3.Контроль над качеством продукции 15
4.Наукоемкость технологии, уровень культуры – технологической, материальной, кадровой. 19
5.Взаимосвязь технологии по уровням значимости. 21
6.Экологическое воздействие производства 22
8.Динамика
трудозатрат. Обусловленная
развитием технологического
процесса…………………………………………………………
7.Заключение 27
9.Список
используемой литературы 29
Введение.
Алкогольные и слабоалкогольные напитки - не предмет первой необходимости, но они реально существуют уже многие тысячелетия.
Пиво - старинный слабоалкогольный ячменно-солодовый напиток, обладающий приятной горечью, ароматом хмеля, способностью вспениваться при наполнении бокала и долгое время удерживать на поверхности слой компактной пены. Пиво относится к слабоалкогольным напиткам. Слабоалкогольными называют напитки, содержащие не более 7% этилового спирта.
Благодаря приятному вкусу, тонизирующему жаждоутоляющему действию, пиво пользуется большим спросом у населения. Являясь слабоалкогольным напитком, пиво во многих странах выступает соперником крепких алкогольных изделий.В зависимости от сорта пиво содержит 4-10% легкоусвояемых питательных веществ, главным образом углеводов, небольшое количество аминокислот и другие продукты расщепления белка, а также минеральные вещества. Кроме того, в нем содержится 1,5-7% спирта, до 0,4% углекислого газа, горькие и дубильные вещества хмеля, органические кислоты.
Пиво представляет собой игристый, освежающий напиток с характерным хмелевым ароматом и приятным горьковатым вкусом. Вследствие насыщенности углекислым газом и содержания небольшого количества этилового спирта пиво не только утоляет жажду, но и повышает общий тонус организма человека. Являясь хорошим эмульгатором пищи, оно способствует более правильному обмену веществ и повышению усвояемости пищи. К тому же, экстракт пива весьма легко и полно усваивается организмом. В пиве содержится В2-рибофлавин, Н - биотин, В6 - пиридоксин и значительно больше витамина РР - ниацина. Пиво повышает аппетит. Калорийность I л пива находится в пределах 400-800 ккал. Правда, только около половины этой калорийности приходится на углеводы и белки, а половина на спирт. Обладая определенной питательной ценностью и приятным характерным вкусом, пиво как напиток имеет весьма большое распространение.
Технология пивоварения
Технология пива, или собственно пивоварение, характеризуется большим числом разнообразных, последовательно протекающих технологических процессов, которые можно объединить в такие стадии: приготовление пивного сусла, брожение пивного сусла, дображивание и выдержка, (созревание) пива, фильтрация и розлив готового пива.
Производство пива основано на процессе спиртового .брожения с помощью дрожжей, обмен веществ которых в значительной, степени определяется и качество пива. В связи с этим исключительное значение имеет выбор нужной расы и ее поддержание. Не менее важны также высокое качество исходного сырья и обеспечение микробиологической чистоты брожения. За последние 80-100 лет удалось на основе научного анализа биологических и биохимических процессов в ходе приготовления пива создать базу для новой технологии, которая ускоряет весь процесс при рациональном использовании имеющегося сырья. Особое значение имели полученные знания в биологическом и биохимическом отношении для стадий брожения и дображивания пива.
На основе разработок Харьковского филиала НПО напитков и минеральных вод, ВНИИбиотехники, Московского технологического института пищевой промышленности Московский завод ферментных препаратов в конце семидесятых годов начал промышленный выпуск мультиэнзимной композиции (МЭК), состоящей из препаратов бактериального и грибного происхождения. Применение этих препаратов позволило использовать при производстве пивного сусла до 50% несоложеного сырья, что является одним из резервов интенсификации пивоваренного производства и снижения материалоемкости продукции. Опыт использования в пивоваренной промышленности МЭК свидетельствует о том, что создание широкого набора эффективных мультиэнзимных композиций будет способствовать успешной переработке повышенных количеств несоложеного сырья при получении пивного сусла.
На основе изучения химического состава ячменя и изменения его при производстве солода были разработаны современные способы и оборудование для получения солода.
Исследования химического состава хмеля и изменений его при хранении и переработке позволили создать новые формы его (порошкообразный, гранулированный, хмелевые концентраты и экстракты и др.), использование которых способствует снижению потерь и улучшению качества пива.
Аппаратурно-технологическая схема производства пива
Отлежавшийся солод из склада подают в воздушно-ситовой сепаратор , а затем шнеком в сборник очищенного солода . Ячмень шнеком также подают в воздушно-ситовой сепаратор , а затем норией в сборник ячменя Солод и ячмень пропускают через магнитную колонку , взвешивают на автоматических весах и измельчают: солод на установке для мокрого дробления , а ячмень на мельничном станке . Вода на технологические нужды поступает из сборников . Затирание проводят в заторно-варочном аппарате, в который дробленый солод поступает самотеком, а измельченный ячмень из сборника— с помощью шнека Сюда же поступает сахарный раствор, приготовленный в реакторе и профильтрованный через ловушку. Затор фильтруют в фильтрацией ном аппарате. Прозрачное сусло и промывные воды насосом перекачивают в сусловарочный аппарат, в котором сусло упаривается до заданной начальной концентрации. Хмель из склада подают в расходный сборник, откуда заданные порции хмеля через воронку поступают в сусловарочный аппарат. Пивную дробину насосом перекачивают в расходный сборник для реализации.
Горячее сусло из сусловарочного аппарата самотеком направляется в хмелеотборный аппарат, откуда насосом оно перекачивается в гидроциклонный аппарат для осветления. Насос перекачивает осветленное сусло в пластинчатый теплообменник, где оно охлаждается до 6 °С, а затем поступает в аппарат главного брожения.
Для приготовления чистой культуры дрожжей предусмотрена установка, состоящая из стерилизаторов сусла и цилиндра для разбраживания дрожжей. Сброженная чистая культура дрожжей сжатым воздухом перелавливается в ток сусла, поступающего на брожение. Избыточные дрожжи из аппаратов главного брожения с помощью вакуума отбираются в вакуум-монжю . Семенные дрожжи воздухом перелавливаются на вибросито для очистки. Очищенные дрожжи самотеком поступают в монжю на хранение. С помощью вакуум-насоса они направляются в производство. Воду для заливки дрожжей охлаждают в баке. Избыточные дрожжи, пройдя монжю, сжатым воздухом направляются в сборник, из которого насосом перекачиваются на реализацию.
Дезинфицирующие растворы готовят в сборниках После фильтрования на фильтре они подаются на дезинфекцию оборудования.
Молодое
пиво из аппаратов -насосом перекачивают
в аппараты для дображивания и
созревания пива (лагерные танки). По окончании
дображивания через смесительный фонарь
пиво насосом 37 подается для охлаждения
в пластинчатый теплообменник, а затем
для фильтрования в диатомировый фильтр.
Сортовое пиво дополнительно фильтруют
через картонный фильтр 40, охлаждают до
1 С в теплообменнике, насыщают оксидом
углерода в карбонизаторе и собирают
в сборниках-мерниках, откуда они поступает
на розлив.
Процессы, происходящие в пиве при изготовлении.
Технология производства пива — длительный сложный процесс, который продолжается 60—100 дней и включает следующие основные этапы: получение солода из ячменя, приготовление сусла, сбражнвание сусла, выдержку (дображивание) пива, обработку и розлив пива
Получение солода.
Производство солода включает очистку и сортировку ячменя, его замачивание и проращивание, сушку сырого (зеленого) солода и очистку его от ростков, которые содержат горькие вещества и при попадании в затор придают пиву неприятный грубый привкус. При проращивании зерна возрастает активность ферментов и происходит гидролиз запасных веществ эндосперма, что облегчает перевод их в сусло. Следовательно, основная цель соложения — привести в активное состояние ферменты зерна и подготовить вещества эндосперма к получению пивного сусла заданного состава. В зависимости от режима сушки солод приобретает светлый или темный цвет.
В пивоварении солод играет роль источника не только активных ферментов, но н того комплекса органических и минеральных веществ, который позволяет с участием этих ферментов получить пивное сусло, пригодное для сбраживания.
Для приготовления солода ячмень замачивают в специальных чанах водой с температурой 12—17°С. По мере возрастания влажности в зерне активизируются ферменты и катализируемые ими биохимические процессы, резко возрастает интенсивность дыхания. Замачивание прекращают по достижении зерном влажности 42—45% для светлого солода н 45—47% - для темного. Конец замачивания можно определить по сжатию зерна по длинной оси: острые его концы не должны колоться, а зерно при этом издает едва уловимое потрескивание. При надавливании в середине нормально замоченное зерно сгибается, не лопаясь, при этом оболочки отходят от зерна.
Установлено, что потери сахаров (глюкозы) в период замачивания достигают 15 кг на 1 т зерна. Из ферментов наибольшую активность приобретают амилолитические н протеолитические.
Замоченное зерно направляют для проращивания в солодовни различных конструкций (ящики или барабанные установки). Солодоращение протекает при температуре 15—19°С и хорошей аэрации в течение 5—8 суток. Эндосперм зерна к концу соложения размягчается и легко растирается. За счет гидролиза крахмала амилазами, а гемицеллюлоз - цитазой (комплексом ферментов) в зерне накапливаются растворимые сахара - мальтоза, гексозы и пентозы, придающие солоду сладковатый вкус. В результате активизации протеиназ, пептидаз и амидаз азотистые соединения гидролизуются с образованием растворимых белков, пептонов, аминокислот, аммиака. При гидролизе фитина фитазой образуются инозит и кальциево-магниевая соль фосфорной кислоты. Присутствие инозита в сусле стимулирует жизнедеятельность дрожжей, а фосфорная кислота определяет кислотность солода и сусла.
Проращивание зерна связано и с процессами синтетического характера. Так, в соложеном ячмене накапливаются витамины группы В, токоферолы, аскорбиновая кислота. Особенно возрастает содержание рибофлавина (до 210мг на 100г сухого вещества).
В результате химического взаимодействия продуктов гидролиза в солоде синтезируются новые, свойственные проросшему зерну ароматические и вкусовые вещества.
Из сырого (зеленого) солода нельзя получить пива. Для придания необходимых свойств и хорошей сохраняемости его сушат до остаточной влажности 2—3,5%. Различные температурные режимы и продолжительность сушки позволяют получить солод с разными технологическими свойствами, что в свою очередь обусловливает возможность приготовления пива широкого ассортимента.
Для производства отечественных сортов пива вырабатывают солод следующих видов.
Светлый солод получают высушиванием проросшего ячменя в течение 16ч при постепенном повышении температуры с 25—30 до 75—80°С. В готовом виде он имеет светлую окраску, сладковатый вкус, солодовый аромат, рыхлый мучнистый эидосперм и высокую осахаривающую способность. Используют его для большинства сортов пива.
Для получения темного солода проросшее зерно сушат 24—48ч при более высокой температуре .достигающей 105°С в конце процесса. Помимо коричнево-желтой окраски, темный солод отличается от светлого хрупкостью эидосперма и меньшей осахаривающей способностью. Используют его для томных сортов пива.
Диафарин — высокоферментативный солод — получают при наиболее мягком температурном режиме, постепенно возрастающем до 50—60°С, и активной вентиляции. Это позволяет сохранить у солода светлую окраску и максимальную ферментативную активность.
Карамельный солод по окраске делят на светлый, средний и темный. Для его приготовления сухой или зеленый солод с повышенным содержанием сахаров обжаривают при температуре 120—170°С.
Жженый солод—наиболее интенсивно окрашенный продукт. Его готовят из сухого белого солода путем обжаривания при температуре 210—260°С после предварительного увлажнения.
Экономическая
ценность солода зависит от содержания
в нем экстрактивных веществ.
Под экстрактивностью понимается общее
количество солода, перешедших в растворимое
состояние при участии
В процессе
сушки и обжарки солода происходит
интенсивное образование
После сушки солод освобождают от ростков, придающих ему гигроскопичность и горький вкус за счет алкалоида горденина. Необходимость этой операции связана еще и с тем, что в ростках накапливаются аминокислоты - источник образования сивушных масел при сбраживании сусла. Окончательную готовность к использованию солод приобретает после 3-5 - недельной отлежки (дозревания) на складах.
Готовый солод полируют, освобождая от остатков ростков и загрязнений, пропускают через магнитные аппараты, а затем подают на солодовые дробилки. От качества дробления зависят скорость осахаривання крахмала, уровень экстрактивности сусла, продолжительность фильтрования.
Приготовление сусла.
Дробленый солод и несоложеные материалы смешивают с горячей водой в соотношении 1:4. Полученную смесь медленно перемешивают при подогревании до температуры 50—52°С в течение 10-30 мин. При этом 15-20% растворимых веществ солода переходят в раствор без ферментативной обработки и происходит ферментативное расщепление водонерастворимых азотистых веществ и фитина. Затем смесь переводят в заторные чаны, где под действием ферментов солода происходит дальнейшее превращение нерастворимых веществ сырья в растворимые, образующие экстракт будущего сусла. Чтобы обеспечить максимальный переход веществ в раствор, затор медленно нагревают до 70—72°С при постоянном перемешивании (настойный метод).
При втором (декокционном) способе 1/3 затора перекачивают в кипятильный котел, где кипятят 15-30 мин, после чего объединяют и перемешивают с остальной частью затора. Повторяя эту операцию 2—3 раза, доводят температуру всего затора до требуемого уровня. Весь процесс приготовления затора продолжается 3—3,5 ч. Затирание солода необходимо для ферментативного гидролиза крахмала. Схема последовательных
превращений при гидролизе крахмала под действием - и - амилаз такова: крахмал амилодекстрины эритродекстрины ахродекстрины . мальтодекстрины мальтоза. Еще до полного осахаривания крахмала в заторе завершается протеолиз белка, продукты которого играют большую роль в формировании органолептических свойств и устойчивости пива при хранении.
Осахаренный затор направляют на фильтрование для отделения сладкого сусла от твердой фазы затора. При этом фильтрующий слои образует сама твердая фаза затора - пивная дробина (выщелоченные зерноприпасы, мякинные оболочки, свернувшиеся белки), оседающая на сетках фильтрационных чанов, фильтр-прессов или центрифуг, применяемых для фильтрования пивного сусла.
Отфильтрованное сусло и полученные после промывания дробины воды переводят в сусловарочный котел для кипячения с хмелем, упаривания до нужной концентрации и стерилизации. При этом полностью инактивируются ферменты и коагулирует часть растворимых белков, а горькие и ароматические вещества хмеля растворяются в сусле. Дубильные вещества хмеля, хорошо растворимые в воде, обладают способностью осаждать белки, в том числе и не осаждаемые дубильными веществами солода. Крупные хлопья свернувшегося белка оседают, захватывая частицы мути, сусло осветляется.
Источником своеобразной горечи, свойственной пиву, является в основном хмелевая - кислота (гумулон), которая при кипячении переходит в изогумулон, хорошо растворимый в воде. Растворимость -кислоты незначительна, а мягкая смола гидролизуется с образованием - смолы и отщеплением изобутилового альдегида и уксусной кислоты, участвующих в формировании специфического аромата и вкуса сусла и пива.
Доведенное до нужной плотности охмеленное сусло пропускают через хмелецедильник, охлаждают до 4-6°С, а затем освобождают от свернувшегося белка с помощью сепараторов. Во время этих операций сусло окончательно осветляется и насыщается кислородом, что необходимо для развития дрожжей.
Сбраживание сусла.
Этот процесс происходит в открытых или закрытых деревянных или металлических емкостях специальными расами дрожжей, преимущественно низового брожения, относящихся к семейству Saccharomycetaceae, роду Saccharomyces и виду Carlsbergensis. Для специальных сортов белого и светлого пива, например белого пшеничного, применяют дрожжи верхового брожения. Для особых сортов Портера в конце брожения вводят слабободрящие дрожжи рода бреттаномицетов, придающие пиву особый аромат.
Через
15-20ч после внесения дрожжей на
поверхности сусла появляется полоса
белой пены (стадия забела), а затем
вся поверхность бродящего
Выдержка (дображивание) пива.
Эта операция способствует окончательному формированию потребительских достоинств пива. Для дображивания молодое пиво перекачивают в герметично закрывающиеся металлические танки, внутренняя поверхность которых покрыта специальным лаком. Выдерживают пиво при температуре 0-3 С в течение 11-100 суток в зависимости от сорта. В результате дображивания остаточного экстракта несколько возрастает крепость пива, происходят насыщение его углекислотой и осветление. Взаимодействие разнообразных первичных и вторичных продуктов главного и побочных процессов приводит к образованию новых веществ, обусловливающих вкус и аромат зрелого пива а также его сортовые особенности.
Обработка и розлив пива.
После лабораторного и органолептического анализов, подтверждающих готовность пива, его обрабатывают и разливают. Для придания прозрачности пиво фильтруют через прессованные пластины из различных фильтрующих масс. Лучшими являются диатомитовые (кизельгуровые) фильтры. В процессе осветления пиво теряет значительную часть СО2, поэтому допускается дополнительная его карбонизация перед розливом с последующей выдержкой в течение 4-12ч для ассимиляции углекислоты.
Контроль за качеством продукции.
Сертификация пива.
Особое внимание уделяется выпуску доброкачественной и безопасной продукции. С этой целью на предприятиях должны строго соблюдать нормативно-технические документы, в первую очередь ГОСТы.
Занимаясь сегодня сертификацией пива нельзя забывать, что этому должна предшествовать каждодневная напряженная работа по совершенствованию оборудования, технологии, повышению квалификации кадров.
Цивилизованный рынок немыслим без сертификации продукции, работ услуг. К этому правилу игры пришли все цивилизованные страны. Существуют национальные центры и разработанные системы сертификации.
Сертификация - процедура принятая международной, а теперь уже и в отечественной практике и предполагающая выдачу третьей стороной арбитром письменной гарантии, подтверждающей факт соответствия продукции технологического процесса услуги заданным требованиям или установленным стандартам. Наличие данного документа является для потребителя свидетельством соответствия купленного им товара действующим в стране нормативам, независимо от того кто, когда, где изготовил данное изделие.
Согласно правилам и утвержденной процедуре сертификации, продукция прошедшая сертификацию получает свой регистрационный номер в соответствии с принятой классификацией.
У нас в стране существует два вида сертификаций - обязательная и добровольная. Но чаще всего проводят обязательную сертификацию - гарантирующую безопасность продукции.
Обязательная сертификация - подтверждение соответствия товара, работы, услуг обязательным требованиям стандарта. Перечень товаров, работ, услуг, подлежащих обязательной сертификации, определен законодательными актами РФ.
Добровольная сертификация - проводиться по инициативе юридических лиц и граждан на условиях договора между заявителем и органом по сертификации. Добровольной сертификации могут подлежать продукция, работы, услуги, не входящие в перечень обязательной сертификации.
Сертификат
соответствия - документ выданный по правилам
системы сертификации, подтверждающий
соответствие продукции, работ, услуг
установленным требованиям
Система сертификации - совокупность участников сертификации, осуществляющих сертификацию по правилам, установленным в этой системе.
Правила проведения сертификации.
Сертификация продукции включает:
- подачу заявки на сертификацию;
- принятие решения по заявке, в том числе выбор схемы;
- отбор, идентификацию образцов и их испытания;
- оценку производства (если это предусмотрено схемой сертификации);
- анализ полученных результатов и принятие решения о возможности выдачи сертификата соответствия (далее — сертификат);
- выдачу сертификата и лицензии на применение знака соответствия;
- осуществление инспекционного контроля за сертифицированной продукцией (в соответствии со схемой сертификации);
- корректирующие мероприятия при нарушении соответствия продукции установленным требованиям и неправильном применении знака соответствия;
- — информацию о результатах сертификации.
Подача заявки и принятие решения по заявке на сертификацию.
Для проведения сертификации продукции заявитель направляет заявку в соответствующий орган по сертификации.
При отсутствии у заявителя информации о таком органе и порядке сертификации интересующей его продукции, он может получить ее в территориальном органе Госстандарта России или в Госстандарте России.
Отбор, идентификация образцов и проведение испытаний.
Испытания проводятся на образцах, конструкция, состав и технология которых должны быть такими же, как у продукции, поставляемой потребителю (заказчику).