- •Химия и технология пивного сусла
 - •Федеральное агентство по образованию
 - •Химия и технология пивного сусла
 - •1. Солод в пивоварении
 - •1.1. Светлый солод
 - •Требования к солоду хорошего качества
 - •Значение показателей качества солода в технологическом процессе получения пива
 - •1.2. Специальные типы солода
 - •Характеристика темного солода
 - •Характеристика карамельного солода
 - •Характеристика обжаренного (жженого) солода
 - •Показатели качества светлого пшеничного солода
 - •2. Вода в производстве пива
 - •Показатели воды, применяемой в пивоварении
 - •Типичный ионный состав воды для получения различных типов пива
 - •Органолептические и физико-химические показатели качества воды
 - •2.1. Величина рН
 - •Оптимальные значения величины рН для ферментов солода
 - •2.2. Щелочность воды
 - •2.3. Жесткость воды
 - •Соотношение между различными единицами измерения жесткости воды
 - •2.4. Окисляемость и содержание сухого остатка
 - •2.5. Биологические показатели
 - •2.6. Роль минеральных компонентов в пивоварении
 - •Влияние неорганических ионов на процесс пивоварения, органолептические свойства пива и его коллоидную стойкость
 - •2.7. Потребление воды на пивоваренных заводах
 - •Потребление воды на пивоваренных заводах
 - •3. Хмель
 - •3.1. Химический состав хмеля
 - •Химический состав высушенных хмелевых шишек
 - •Характеристики популярных сортов хмеля, производимого в мире
 - •Сравнительная характеристика сортов хмеля по содержанию хмелевых масел
 - •3.2. Хмелевые препараты
 - •Краткая характеристика хмелевых продуктов
 - •3.3. Режимы охмеления сусла
 - •Нормы содержания горьких веществ в различных типах пива согласно рекомендациям евс при использовании горьких веществ 28 %*
 - •Влияние режима внесения гранулированного хмеля сорта Zatec-Saaz на органолептические свойства пива
 - •3.4. Хранение хмелепродуктов
 - •4. Несоложеное сырье
 - •4.1. Ячмень
 - •Сравнительная характеристика несоложеных злаков в отношении содержащихся в них крахмалистых и некрахмалистых полисахаридов, (г/100 г продукта, содержащего 86 % св)
 - •Содержание белка, аминокислот, жиров и дубильных веществ в несоложеных материалах (г/100г продукта, содержащего 86 % св)
 - •4.2. Сахарсодержащее несоложеное сырье. Патока
 - •Состав мальтозо-глюкозных сиропов различных типов
 - •5. Вспомогательные материалы при производстве пивного сусла
 - •Состав коллоидных осадков
 - •5.1. Природа коллоидных помутнений пива
 - •5.1.1. Белковое помутнение
 - •Свойства белковых фракций ячменя
 - •5.1.2. Полифенольное помутнение
 - •Изменения содержания пф по стадиям технологического процесса
 - •5.1.3. Углеводное помутнение
 - •5.1.4. Оксалатное помутнение
 - •5.2. Способы повышения коллоидной стойкости пива
 - •5.2.1. Корректировка величины рН затора
 - •Оптимальные физико-химические условия для проявления активности ферментов и температура их инактивации
 - •5.2.2. Ферментные препараты для корректировки состава затора
 - •Амилолитические ферменты
 - •Ферментные препараты
 - •Оптимальные физико-химические условия для проявления активности α-амилаз
 - •Оптимальные значения рН и температуры для проявления активности β-амилазы
 - •Протеолитические ферменты
 - •Гемицеллюлазы
 - •5.2.3. Основные ферментные препараты, используемые в пивоварении
 - •Ферментные препараты, используемые при производстве пивного сусла
 - •5.2.4. Основы безопасности использования ферментов
 - •Свойства ферментов
 - •5.3. Адсорбенты
 - •Характеристика адсорбентов и точка их внесения
 - •5.3.1. Полисахариды
 - •Препараты для стабилизации пива, добавляемые на этапе получения сусла
 - •5.3.2. Силикагели
 - •Характеристика силикагелей, предназначенных для стабилизации пива
 - •6. Дробление солода
 - •6.1. Состав солода (с точки зрения дробления)
 - •6.2. Фракционный состав помола
 - •Фракционный состав помола для различных аппаратов фильтрации
 - •Фракционный состав помола (шесть фракций)
 - •Рекомендуемый фракционный состав помола, % (четыре фракции – экспресс-метод)
 - •6.3. Конструкция солододробилок
 - •6.3.1. Шестивальцовая дробилка
 - •6.3.2. Пятивальцовая дробилка
 - •6.3.3. Четырехвальцовая дробилка
 - •6.3.4. Двухвальцовая дробилка
 - •6.4. Виды дробления
 - •6.4.1. Сухое дробление
 - •6.4.2. Кондиционированное сухое дробление
 - •6.4.3. Мокрое дробление
 - •6.4.4. Замочное кондиционирование
 - •6.5. Проблемы, возникающие при дроблении, и пути их ликвидации
 - •7. Затирание зернопродуктов
 - •7.1. Процессы, происходящие при расщеплении и растворении веществ солода
 - •7.1.1. Расщепление крахмала
 - •7.1.2. Расщепление β-глюкана
 - •7.1.3. Расщепление белковых веществ
 - •7.1.4. Превращение жиров
 - •7.1.5. Дубильные вещества
 - •7.1.6. Цинк
 - •7.1.7. Подкисление затора
 - •7.2. Заторные аппараты
 - •7.3. Факторы, влияющие на процесс затирания
 - •7.3.1. Гидромодуль затора
 - •7.3.2. Температура
 - •7.3.3. Смешивание воды и дробленых зернопродуктов
 - •7.3.4. Значение рН
 - •7.3.5. Настойные способы затирания
 - •7.3.6. Отварочные способы затирания
 - •7.3.7. Затирание с применением несоложеного сырья
 - •7.3.8. Ферментные препараты
 - •7.4. Возможные отклонения от оптимальных режимов затирания
 - •7.5. Техника безопасности
 - •8. Фильтрование затора
 - •Влияние кислорода на показатели сусла
 - •8.1. Теория разделения затора
 - •Типичный фильтрационный состав помола солода
 - •8.2. Фильтр-чан
 - •8.3. Многофункциональное управление фильтрованием
 - •8.4. Характеристика фильтра-чана
 - •Скорость фильтрации и нагрузка на сито
 - •Соразмерность разрыхлителей фильтра-чана
 - •Специфика загрузки и высота слоя дробины
 - •Типичные циклы работы фильтра-чана
 - •8.5. Фильтр-пресс
 - •Типичный цикл работы фильтра-пресса
 - •8.6. Проблемы, возникающие при фильтровании сусла, и пути их решения
 - •Качество солода, процесс затирания и скорость фильтрации
 - •9. Варка сусла с хмелем
 - •Состав сусла на момент «полного набора» в сусловарочном котле
 - •Состав охмеленного пивного сусла
 - •9.1. Выпаривание избыточной воды
 - •9.2. Удаление нежелательных летучих компонентов
 - •9.3. Стерилизация сусла и удаление ферментов
 - •9.4. Адсорбция белка
 - •9.5. Растворение и изомеризация горьких веществ хмеля
 - •Доля перешедших при кипячении в раствор горьких веществ, %
 - •9.6. Образование ароматических веществ
 - •9.7. Повышение цвета сусла
 - •Изменение цвета сусла и пива на различных стадиях производства
 - •9.8. Повышение кислотности сусла
 - •9.9. Содержание цинка в сусле
 - •9.10. Содержание кальция в сусле
 - •9.11. Кипячение сусла с хмелем
 - •9.11.1. Внесение хмеля в сусловарочный аппарат
 - •9.11.2. Различные режимы внесения хмеля в сусловарочный аппарат
 - •9.11.3. Охмеление шишковым хмелем
 - •9.11.4. Охмеление гранулированным хмелем (100 %)
 - •9.11.5. Частичная замена гранул шишками
 - •9.11.6. Использование хмелевого экстракта
 - •9.12. Контроль готового сусла
 - •9.13. Виды сусловарочных котлов
 - •9.13.1. Сусловарочный котел с внутренним кипятильником
 - •9.13.2. Современные технологии при охмелении сусла
 - •10. Отделение взвесей горячего сусла
 - •10.1. Вирпул (гидроциклонный аппарат)
 - •10.1.1. Принципиальный процесс работы вирпула
 - •10.1.2. Отделяющий эффект вирпула
 - •10.1.3. Консистенция взвесей горячего сусла при опустошении вирпула
 - •10.1.4. Внешние условия для нормальной работы вирпула
 - •10.1.5. Возможные причины плохого отделения взвесей горячего сусла в вирпуле
 - •Параметры трубопроводов в вирпуле
 - •10.1.6. Соотношение высоты уровня сусла и диаметра вирпула
 - •10.1.7. Подавление нежелательных вторичных завихрений сусла в вирпуле
 - •10.1.8. Устройство днища вирпула
 - •10.1.9. Расположение впускных и выпускных отверстий в вирпуле
 - •10.1.10. Рекомендации по оптимизации технологического процесса осветления сусла в вирпуле
 - •10.2. Осветление сусла в сепараторе
 - •10.3. Осветление сусла с помощью холодильных тарелок
 - •10.4. Осветление сусла с помощью отстойного чана
 - •11. Охлаждение сусла
 - •11.1. Пластинчатые теплообменники
 - •11.1.1 Принцип работы пластинчатого теплообменника
 - •11.1.2. Этапы охлаждения сусла в теплообменнике
 - •11.2. Теплообменники типа «труба в трубе»
 - •11.3. Теплообменники мультитрубной конструкции
 - •11.4. Проблемы, возникающие при теплопередаче
 - •11.5. Установка искуственного охлаждения
 - •11.5.1. Промежуточные хладоносители
 - •Свойства промежуточных хладоносителей
 - •11.5.2. Свойства наиболее широко используемых хладоносителей
 - •11.6. Аэрация сусла (насыщение воздухом)
 - •11.7. Отделение холодных взвесей сусла
 - •Состав холодного труба
 - •Температурная зависимость выделяемого холодного труба
 - •11.7.1. Отделение холодных взвесей методом седиментации
 - •11.7.2. Отделение холодных взвесей центрифугированием и фильтрованием
 - •11.7.3. Отделение холодных взвесей методом флотации
 - •Список литературы
 - •Содержание
 - •Химия и технология пивного сусла
 
7.5. Техника безопасности
К мерам по технике безопасности относятся:
– мойка аппаратов системой CIP, т. е. исключение попадания человека внутрь емкостей;
– установка предохранителей для предотвращения несанкционированного пуска движущихся частей оборудования;
– внимательное отношение к нагретым частям оборудования.
8. Фильтрование затора
Существует несколько целей разделения жидкости и твердых веществ в заторе:
1) получение прозрачного сусла с минимальным содержанием взвешенных частиц;
2) получение максимального количества необходимых растворенных веществ;
3) минимизация длительности процесса разделения сусла;
4) минимизация содержания в отфильтрованном сусле растворенного кислорода;
5) минимизация влажности пивной дробины;
6) минимизация образования стоков.
В последние годы было доказано отрицательное влияние кислорода на вкус, аромат и стабильность пива. Такое влияние может проявляться уже на ранней стадии – при затирании. Это изменило точку зрения на то, что избегать контакта с кислородом нужно только на конечной стадии производства. В свою очередь, это привело к изменению некоторых элементов конструкции оборудования для разделения затора.
В соответствии с новыми требованиями фильтрационные аппараты стали оборудовать герметичными люками, процессы стали проводить в атмосфере инертных газов (например, диоксида углерода).
Влияние кислорода на показатели сусла отображено в табл. 8.1, в которой указано, как кислород количественно влияет на показатели качества сусла.
Таблица 8.1
Влияние кислорода на показатели сусла
| 
			 Показатели качества сусла  | 
		
			 Содержание кислорода, мг/л  | 
	|||
| 
			 0,2  | 
		
			 1,0  | 
		
			 3,0  | 
		
			 10,0  | 
	|
| 
			 Цвет, ед. ЕВС  | 
		
			 7,5  | 
		
			 8,5  | 
		
			 10,0  | 
		
			 12,0  | 
	
| 
			 Полифенолы, мг/л  | 
		
			 262  | 
		
			 258  | 
		
			 259  | 
		
			 256  | 
	
| 
			 Антоцианогены, мг/л  | 
		
			 132  | 
		
			 116  | 
		
			 95  | 
		
			 76  | 
	
| 
			 Индекс полимеризации, мг/л  | 
		
			 2,0  | 
		
			 2,2  | 
		
			 2,7  | 
		
			 3,4  | 
	
| 
			 Танноиды, PVPP/л  | 
		
			 151  | 
		
			 129  | 
		
			 107  | 
		
			 88  | 
	
| 
			 Коагулируемый азот, мг/100 мл  | 
		
			 3,0  | 
		
			 3,0  | 
		
			 3,3  | 
		
			 3,3  | 
	
| 
			 Изо-α-кислоты, мг/л  | 
		
			 34,5  | 
		
			 35,6  | 
		
			 33,6  | 
		
			 33,6  | 
	
8.1. Теория разделения затора
Разделение затора осуществляется в виде физических процессов выщелачивания и фильтрования.
Выщелачивание – экстрагирование веществ из частиц зерна и диффузия растворенных веществ в жидкую фазу затора.
Фильтрование – разделение жидкости и твердых веществ затора через фильтрующий слой.
Выщелачивание происходит под действием существующего градиента (разницы) концентраций. Для того чтобы выщелачивание было эффективным, необходимо постоянно поддерживать разницу в концентрациях между суслом, которое содержится в заторной массе, и промывной водой. Чем больше разница в концентрациях между суслом, содержащимся в заторной массе, и промывной водой, тем быстрее происходит выщелачивание. Когда промывную воду только налили в затор, скорость выщелачивания максимальна. По мере прохождения промывной воды через фильтрующий слой концентрация сухих веществ становится все больше, а разница в концентрациях – все меньше. Когда в промывной воде будет такое же количество сухих веществ, как и в неотфильтрованном заторе (градиент концентраций будет равен нулю), выщелачивание прекратится.
Высокую скорость выщелачивания поддерживают путем удаления продуктов, перешедших из дробины в промывную воду (откачкой сусла), и заменой их чистой водой.
Время, необходимое для диффузии растворенных веществ из частиц зерна, зависит от их размеров. Чем меньше частицы, тем меньше расстояние, которое требуется для перехода веществ в раствор, и тем выше соотношение поверхности и объема. Процесс выщелачивания может быть максимизирован применением более тонкого помола (табл. 8.2).
Таблица 8.2
