книги из ГПНТБ / Чукмасова, М. А. Технология и оборудование пивоваренного производства учеб. пособие

Нормы расхода сырья

При составлении норм расхода сырья на единицу продукции учитываются три показателя: чистый (полезный) расход сырья, входящего в состав готовой продукции; технологические потери в процессе производства; отходы производства.

Нормы расхода сырья и полуфабрикатов зависят от качест­ ва исходного сырья, ассортимента вырабатываемой продукции, технического оснащения завода и строгого соблюдения установ­ ленного технологического режима.

Чистый (полезный) расход сырья и полуфабрикатов пред­ ставляет собой выход солода из ячменя, пива — из солода. Под технологическими (неизбежными) потерями понимают безвоз­ вратную утрату части сырья и полуфабрикатов на различных стадиях технологического процесса (потери на дыхание и ростки при солодоращении, в дробине, при охлаждении сусла, при бро­ жении в дрожжах и при дображивании в отстое). Отходами называется не используемая в производстве часть сырья и по­ луфабрикатов (зерновые отходы, солодовые ростки, пивная и хме­ левая дробина, белковый отстой и пр.).

К технологическим потерям нельзя относить брак продук­ ции, отходы и потери, вызванные нарушением установленных режимов технологического процесса.

Имеются еще так называемые организационные (устрани­ мые) потери, которые не зависят непосредственно от технологи­ ческого процесса. К ним относятся потери при транспортировке сырья и полуфабрикатов, розливе пива.

Для контроля за соблюдением норм расхода сырья и полу­ фабрикатов, учета потерь и отходов на пивоваренных заводах нужно устанавливать точные измерительные приборы (весы, мерники, измерительные линейки и пр.) и, кроме того, должен быть хорошо поставлен лабораторный контроль и учет по цехам. Учитывать и контролировать следует все стадии производства, начиная от поступления сырья и полуфабрикатов и кончая вы­ пуском готовой продукции в торговую сеть, а также количество и использование полученных отходов.

Примерный расход сырья на приготовление сусла для разных

нии сахара-сырца количество зерноприпасов снижается с уче­ том экстрактивности сахара (99,8%).

Р и ж с к о е пив о — расход зерноприпасов и хмеля солода — 2,08 кг, хмеля I сорта 30 г.

1 Удельные нормы расхода зерноприпасов устанавливаются ежегодно дифференцированно каждому заводу.

150

1,92 кг, карамельного солода 0,32 кг, жженого солода 0,02 кг,

0,2 кг, карамельного солода 0,42 кг, жженого солода 0,10 кг, колера 0,001 кг, хмеля I и II сорта 45 г.

При нормальных условиях хранения ячмень в течение года теряет влагу и часть углеводов на дыхание. Нормы естествен­ ных потерь при хранении зерна приведены в табл. 8.

Потери при солодоращении составляют около 12%: на сплав 1,0, на выщелачивание 0,6, на ростки 4,3, на дыхание 6,1.

При неудовлетворительной очистке ячменя потери на сплав могут увеличиться до 2%, что указывает на недостаточный кон­ троль за работой зерноочистительных машин.

Величина потерь при солодоращении зависит от размеров зерна, режима замочки и проращивания. В процессе замачива­ ния, проращивания и сушки солода объем и масса ячменя зна­ чительно изменяются в результате уменьшения содержания вла­ ги и потери сухих веществ.

Из 1 т ячменя получается 1480 кг замоченного ячменя, а из

Потери при производстве пива

На стадии приготовления пивного сусла потери учитывают по экстракту, а горячего сусла и на последующих этапах — по объему.

Потери экстракта солода. При приготовлении сусла потери экстракта солода составляют: при полировке солода 0,5%, в со­ лодовой дробине до 2,0% (в том числе в промывной воде до 0,5%, в хмелевой дробине и трубопроводах (на смачивание)

до 0,3%.

151

Потери в варочном цехе учитывают по количеству экстракта, поступившего со всеми видами сырья, и суммарному количеству экстракта, полученного во всех сортах готового сусла за опре­

ченных зерноприпасов по выходам экстракта заторов за опре­ деленный период.

Формула для расчета выхода экстракта в варочном цехе при­ ведена на с. 113.

Разница между средневзвешенной экстрактивностью по дан­ ным лаборатории и выходами экстракта в варочном цехе колеб­ лется от 1,5 до 2,5% в зависимости от качества солода. Большая величина указывает на неправильное дробление солода или плохую промывку дробины.

Потери экстракта в варочном цехе за определенный период рассчитывают как разницу между суммой экстракта перерабо­ танного сырья и количеством экстракта, полученного в сусле всех сортов за этот же период. При расчете потерь к перера­ ботанным зерноприпасам эта величина должна составлять

1,5—1,7%.

Объемные потери пива. Общие объемные потери пива в про­ изводстве рассчитывают на основании определения потерь пива

вают по разнице между объемами горячего охмеленного сусла, замеренного в сусловарочном котле, и объемами холодного сус­ ла, принятого в бродильные чаны, а также сусла, полученного из белкового отстоя. При этом учитывается содержание сухих веществ в горячем и холодном сусле.

Потери горячего сусла при охлаждении получаются в резуль­ тате смачивания трубопроводов и сусловарочного котла, сжатия и уплотнения при охлаждении и потерь сусла в хмелевой дро­ бине и белковом отстое. В расчетах принимают потери сусла на смачивание и сжатие при охлаждении в хмелевой дробине в размере 4%. Объем белкового отстоя зависит от применяемого оборудования и составляет в отстойных чанах 0,6—4,3%, а на тарелках 3,2—7,4% от сваренного сусла. На этой стадии произ­ водства могут быть отклонения от стандартной плотности сусла. Рекомендуется регулировать ее горячей водой при промывке хмелевой дробины.

Общие потери на стадии охлаждения сусла при соблюдении стандартной плотности могут находиться в пределах 5,5—6,1%.

П о т е р и в б р о д и л ь н е рассчитывают по объему приня­ того в бродильню холодного сусла и по объему зеленого пива, сданного в лагерные танки на дображивание. Разница в объеме принятого сусла и сданного пива составляет потери в бродиль­ не. Потери сусла и зеленого пива на смачивание суслопроводов.

152

К действительным объемным потерям присоединяют мнимые потери (около 0,2—0,3%), обусловленные сжатием сусла в ре­ зультате охлаждения его от 20 до 4—5° С и сжатием вследствие растворения образующегося спирта.

Общий выход зеленого пива от холодного сусла, принятого в бродильню, в среднем колеблется от 98 до 97,5%, а общие потери в среднем составляют 2,0—2,5%.

П о т е р и п р и д о б р а ж и в а н и и и в ы д е р ж к е равны разнице между объемом пива, выдержанного в танках и бочках, и объемом пива, переданного в цех розлива. Потери складыва­

Количество дрожжевого осадка зависит от степени осветле­ ния молодого и выдержанного пива и колеблется от 0,3 до 0,8% от объема пива в танках; третья часть осадка составляет пиво.

Наибольшие потери пива получаются при фильтрации через фильтрмассу; в пересчете на пиво стандартной плотности они составляют около 1,5%.

Потери возрастают, если остатки пива в фильтре вытесняют не водой, а продувают воздухом. Общие потери в этом цехе в пересчете на стандартную плотность составляет 3—3,4% от объема среднего пива, т. е. выход готового к розливу пива —

96,6—97%.

П о т е р и п и в а пр и р о з л и в е . Общие потери при розли­ ве пива зависят от объема пива, разливаемого в бутылки и боч­ ки, от технического оборудования цеха розлива, ассортимента сортового пива, емкости бутылок.

При нормальных условиях работы цеха потери при наливе пива в бутылки составляют 2,5—2,8%, при наливе в бочки — 0,5—0,6%. При этих показателях общие объемные потери пива примерно составляют при наливе в бутылки 13,7, при наливе в бочки 11,7%.

Мероприятия по снижению потерь

Мероприятия по снижению производственных потерь на пи­ воваренных заводах следует проводить, начиная с момента прие­ ма сырья и полуфабрикатов.

Сырье и полуфабрикаты должны отвечать требованиям соот­ ветствующего ГОСТа. Их необходимо хранить в сухих, закрытых складах, своевременно очищать, перелопачивать (по мере необ­ ходимости) .

153

Не следует допускать потерь зерна в результате порчи его зер­ новыми вредителями, грызунами и т. д.

Необходимо вести постоянный учет и контроль за хранением и состоянием сырья и полуфабрикатов. При солодоращении мож­ но снизить потери, если вести правильный учет поступающего зерна, хорошо его очищать и сортировать, соблюдать темпера­ турные режимы при замочке, солодоращении и сушке. Солодоращение ячменя I и II сорта рекомендуется вести раздельно. Необходимо бороться за повышение выхода солода из ячменя, а также за повышение экстрактивности его. Это позволит полу­ чить больше пива из 1 т солода.

Для снижения потерь экстракта в варочном цехе следует устранить распыл при дроблении солода и другого зернового сырья, следить за правильностью работы оборудования (дро­ билки, весы) и ввести смачивание солода перед дроблением. Тщательно промывать дробину, а промывные воды концентра­ цией выше 1 % использовать на следующий затор.

На стадии охлаждения сусла можно сократить потери, если установить мерники горячей воды для промывки хмелевой дро­ бины, чтобы плотность отходящей промывной воды не превы­ шала 1%. Кроме того, нельзя допускать увеличения плотности сусла выше стандартной и извлекать его из белкового отстоя путем фильтрации сусла на фильтр-прессе, а затем стерилизо­ вать и передавать в бродильное отделение.

При главном брожении снизить потери и увеличить выход зеленого пива до 98,5—99% можно в результате утилизации пива, находящегося в дрожжах. С целью сохранения качества этого пива необходимо снятые дрожжи немедленно прессовать на прессах или центрифугах, а отпрессованное пиво пастеризо­ вать, так как в нем может содержаться значительное количество микроорганизмов.

Потери в лагерном подвале могут быть снижены в резуль­ тате утилизации пива из дрожжевого осадка в танках, тщатель­ ного приготовления и прессования фильтрационных брикетов, сбора разбавленного пива перед и в конце фильтрации.

Использование отходов в пивоваренном производстве

К отходам в пивоваренном производстве относятся зерно­ вые отходы, солодовые ростки, солодовая и хмелевая дробины, белковый отстой и дрожжи. Количество отходов и их использо­ вание приведены в табл. 36.

Наибольшую ценность для реализации представляют солодо­ вые ростки, дробина и дрожжи. Краткая характеристики их при­ водится ниже.

Солодовые ростки. Ростки являются отходом при сушке со­ лода. Они отделяются при ворошении солода на решетках и при обработке его на росткоотбойных машинах.

В ростках допускается не более 6% зерновой примеси и не более 0,5% минеральной.

154

Пивная дробина. Наиболее значительным отходом пивова­ ренного производства является пивная дробина, получаемая в варочном цехе при фильтрации солодовых заторов. Она пред­

Выход сырой дробины в среднем 130% по отношению к за­ тираемым зерноприпасам. Содержание влаги не должно превы­

шать 83%.

Пивные дрожжи. Ценным отходом, обладающим питательны­ ми и лечебными свойствами, являются дрожжи, остающиеся после главного брожения и после дображивания в отстое в ла­

155

герных танках. Общий выход товарных дрожжей составляет около 0,15—0,2 л на 1 дал пива.

Содержание влаги в жидких дрожжах не более 86%. Лечебные свойства дрожжей связаны с наличием в них ви­

таминов и прочих биогенных веществ. Дрожжи можно приме­ нять в жидком, прессованном и сухом виде и в виде специаль­ ных препаратов.

Дрожжи лагерного подвала по своим питательным и лечеб­ ным свойствам, а также по содержанию белков и жира превос­ ходят дрожжи из бродильни.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие показатели учитываются при составлении норм расхода сырья?

2.Какие потери называются технологическими?

3.Какие отходы наиболее ценны и куда используются?

{

ОБОРУДОВАНИЕ ПИВОВАРЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Г л а в а X. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СОЛОДА

Оборудование зерноочистительного отделения

Для очистки и сортировки зерна применяют специальные машины — зерновые сеператоры, триеры, сортирующие машины, магнитные аппараты. Зерноочистительные машины отделяют примеси от общей массы зерна по длине, толщине, ширине. Сор­ тирующие машины разделяют очищенное зерно по толщине, а триеры — по длине. Металлические примеси извлекаются из зерновой массы магнитными аппаратами. Легкие зерна удаля-

Рис. 26. Принципиальная схема воздушно-ситового се­ паратора:

157

сите 11. Очищенное зерно с сита 10 идет в аспирационный канал, где снова проветривается струей воздуха.

Триер. Он представляет собой цилиндр, на внутренней по­ верхности которого имеются ячейки (рис. 27). При вращении цилиндра ячейки заполняются зерном и поднимаются, длинные частицы не укладываются в ячейках полностью и выпадают об­ ратно в зерновую массу, а короткие плотно лежат в ячейках, удерживаются в них дольше, чем длинные, и выпадают из ячеек в специальный лоток, находящийся внутри цилиндра. Из лотка короткие по величине примеси зерна удаляются шнеком.

Сортирующая машина. Внутри корпуса машины имеются дви­ жущиеся сита с продолговатыми отверстиями, каждое из кото­ рых разделяет зерновую массу на две части. Часть зерна, про-

158

ходящая через отверстия сита, называется проходом, а другая, остающаяся на сите и ссыпающаяся с него через край, сходом.

Для разделения зерновой массы на несколько фракций обыч­ но работает несколько сит с отверстиями различной вели­ чины.

Сита бывают плоские и цилиндрические. На рис. 28 указана цилиндрическая сортирующая машина. Она представляет собой вращающийся наклонный ситовый цилиндр с тремя секциями, собранными из сит с продолговатыми отверстиями шириной 2,2; 2,5 и 2,8 мм. Зерно входит в засыпное отверстие и, постепенно перемещаясь по поверхности вращающегося сита, разделяется

Зерна, толщина которых меньше ширины отверстий соответ­ ствующих сит, проваливаются через эти сита, попадают в от­ крытые желоба шнеков, расположенных под цилиндрическим си­ том, и выводятся ими по сортам в приемные бункеры. Желоба шнеков открыты только против соответствующих сит и в осталь­ ной части перекрыты перекидными клапанами. Для очистки сит в машине имеются щетки.

Между зерноочистительными машинами устанавливают бун­ кера для хранения зерна и отходов, весы для учета перерабаты­ ваемого зерна и отходов и различные транспортеры (ленточные, шнеки, нории и др.).

Оборудование замочного отделения

Для замочки ячменя служат открытые замочные чаны, изго­ товленные из стали, бетона или железобетона, квадратной или цилиндрической формы.

Лучшими по форме и материалу являются цилиндрические стальные замочные чаны с коническим днищем (рис. 29). В ниж­ ней части днища имеется решетка, удерживающая зерно при спуске воды; к днищу под решетку подведены трубы с кранами для подачи и спуска воды. Для спуска зерна из чана внизу днища имеется отверстие большого диаметра, которое закры­ вается конусом.

В центре чана на высоте 300 мм от дна установлена верти­ кальная труба большого диаметра с расширенным концом вни­ зу (эрлифт). На верхнем конце ее, выступающем над верхним уровнем чана на 0,5 м, укреплен отражатель в виде колпака и сегнерово колесо. Снизу через открытый расширенный конец вертикальной трубы вводится трубка, подающая сжатый воздух от компрессора.

На внутренней поверхности конуса чана расположены коль­ цевые трубы с отверстиями диаметром 2—3 мм, просверленными по всей длине труб. Все кольцеобразные трубы (барботеры)

159