- •Національний університет
- •Тема 1. Вступна лекція. Предмет і задачі
- •1. Предмет біотехнології солоду і ферментних препаратів (фп) як науки. Задачі дисципліни.
- •2. Основні терміни та поняття
- •3. Етапи розвитку виробництв та їх перспективи
- •2. Основні терміни та поняття
- •3. Етапи розвитку виробництв та їх перспективи
- •1. Види ячменю та їх характеристика
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 2. Характеристика зернових культур як сировини для виробництва солоду План
- •2. Хімічний склад зерна ячменю
- •3. Основні вимоги стандарту щодо якості ячменю
- •4. Інші зернові культури
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 3. Приймання і зберігання зернових культур План
- •1. Задачі зберігання зерна. Основні фізичні властивості зернових мас
- •2. Основні фізіолого-біохімічні процеси, що протікають в зернових масах при їх зберіганні
- •3. Режими і способи зберігання зерна. Типи зерносховищ
- •1. Задачі зберігання зерна. Основні фізичні властивості зернових мас
- •2. Основні фізіолого-біохімічні процеси, що протікають в зернових масах при їх зберіганні
- •2.1. Дихання зерна
- •2.2. Післязбиральне дозрівання зерна
- •2.3. Життєдіяльність мікроорганізмів в зерновій масі
- •2.4. Самозігрівання зернових мас
- •3. Режими і способи зберігання зерна. Типи зерносховищ
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 4. Очистка, сортування, Замочування
- •1. Апаратурно-технологічна схема очистки і сортування зерна
- •2. Теоретичні основи і цілі замочування зерна
- •3. Способи і практика замочування зерна
- •4. Теоретичні основи пророщування зерна. Зміни у складі речовин та ферментативної активності зерна
- •5. Способи і практика пророщування зерна
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 5. Сушіння свіжопророслого солоду
- •2. Утворення барвних та ароматичних речовин при термічній обробці солоду
- •3. Типи солодосушарок та практика сушіння солоду
- •1. Задачі сушіння. Біохімічні, біологічні та фізичні процеси при сушінні солоду
- •2. Утворення барвних та ароматичних речовин при термічній обробці солоду
- •3. Типи солодосушарок та практика сушіння солоду
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 6. Обробка та зберігання сухого солоду План
- •1. Обробка сухого пивоварного солоду
- •2. Якісні показники сухого пивоварного солоду. Вимоги стандарту
- •3. Основні напрями підвищення виходу і якості солоду
- •1. Обробка сухого пивоварного солоду
- •2. Якісні показники сухого пивоварного солоду. Вимоги стандарту
- •3. Основні напрями підвищення виходу і якості солоду
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 7. Особливості технології солоду
- •1. Відмінності в технології світлого і темного пивоварних солодів
- •2. Технологія карамельного солоду
- •Фізико-хімічні показники карамельного солоду
- •3. Технологія житнього солоду
- •4. Технологія пшеничного солоду
- •5. Особливості технології солоду у спиртовому виробництві
- •6. Утилізація відходів виробництва солоду. Проблеми охорони довкілля
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 8. Класифікація виробництв ферментних препаратів (фп). Продуценти фп і розмноження засівної культури План
- •1. Значення та властивості ферментних препаратів
- •2. Зберігання чистих культур продуцентів фп і розмноження засівного матеріалу
- •3. Класифікація виробництв фп
- •1. Значення та властивості ферментних препаратів
- •2. Зберігання чистих культур продуцентів фп і розмноження засівного матеріалу
- •3. Класифікація виробництв фп
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 9. Поверхневий спосіб виробництва фп План
- •1. Основна сировина
- •2. Стерилізація повітря
- •3. Поверхневе культивування продуцентів фп. Апаратурно-технологічна схема
- •1. Основна сировина
- •2. Стерилізація повітря
- •3. Поверхневе культивування продуцентів фп. Апаратурно-технологічна схема
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 10. Виробництво фп глибинним способом План
- •1. Сировина для глибинного культивування продуцентів ферментів
- •2. Глибинне культивування продуцентів ферментів
- •1. Сировина для глибинного культивування продуцентів ферментів
- •2. Глибинне культивування продуцентів ферментів
- •Питання для самоперевірки
- •Тема 11. Концентрування та очистка фп План
- •1. Екстрагування ферментів, вакуум-упарювання та висушування ферментних розчинів
- •2. Осадження ферментів органічними розчинниками і солями
- •3. Мембранні методи очистки і концентрування ферментних розчинів
- •4. Адсорбційні методи розділення і очистки ферментів
- •5. Іммобілізовані ферменти
- •6. Оцінка якості ферментних препаратів
- •Питання для самоперевірки
- •Додатки
- •1. Основні фізико-хімічні показники якості ячменю, який використовують для виробництва пивоварного солоду
- •2. Основні фізико-хімічні показники якості сухого ячмінного пивоварного солоду
- •3. Фізичні характеристики сировини і продуктів виробництва солоду
- •4. Нормативні терміни зберігання зерна, солоду і відходів виробництва
- •5. Зведена таблиця розрахунків продуктів виробництва солоду
- •Рекомендована Література
- •С.Р. Тодосійчук
- •Курс лекцій
- •Видання подається в авторській редакції
2. Основні терміни та поняття
Основними видами цільової продукції для фахівців даної спеціальності є пиво і спирт. Пивоваріння – одне з найдревніших виробництв, в основі якого лежить спиртове бродіння. Виготовляти і вживати алкогольні напої люди навчились за кілька тисячоліть до того, як спирт був отриманий у концентрованому вигляді. В пошуках „філософського каменю” у ХІІ ст.. відкрили його алхіміки шляхом перегонки вина. Назвали його „квінт-есенція”, тобто „п’ятий елемент”, поставивши спирт врівень з чотирма основними субстанціями: земля, вода, повітря і вогонь.
Спирт отримують двома способами: біохімічним і синтетичним.
Біохімічним способом його виробляють із трьох видів сировини:
а) цукровмістної (меляса та ін.);
б) крохмалевмісної (зернові культури, картопля);
в) гідролізати деревини.
Сусло із меляси і гідролізати деревини безпосередньо зброджуються расами спиртових дріжджів з утворенням етилового спирту, діоксиду вуглецю та цілого ряду вторинних і побічних продуктів спиртового бродіння. А крохмаль дріжджами не зброджується, оскільки дріжджові клітини не містять амілолітичних ферментів.
Тому у виробництві спирту із зерна і картоплі основну масу крохмалевмістної сировини оцукрюють за допомогою ферментів солоду, який отримують із зерна певних культур високих кондицій. Тобто, солод у спиртовому виробництві є оцукрюючим матеріалом, хоча у вигляді солодового молока з ним і вноситься в сусло деяка кількість субстрату. В останні роки для оцукрювання крохмалю застосовують ФП мікробного походження. При цьому відпадає необхідність у виробництві солоду, яке потребує великих виробничих площ. складного обладнання, значних витрат енергоресурсів і при якому мають місце втрати сухих речовин цінної зернової сировини.
А в пивоварному виробництві солод є не тільки оцукрюючим матеріалом, але і основною сировиною для виробництва пива. Специфічні смакові властивості пива, які відрізняють його від інших напоїв бродіння, обумовлені в першу чергу ячмінним солодом.
Солод – це зерна злакових (бобових) культур, пророщені в штучних умовах при певній температурі і вологості. Цей процес називається солодуванням зерна.
Мета солодування:
а) накопичення в зерні максимальної кількості ферментів;
б) розрихлення („розчинення”) мучнистого тіла зерна, щоб в подальшому його складові легше піддавались дії ферментів.
Виробництво солоду дуже складний і тривалий процес, який складається з ряду стадій:
а) очистка і сортування зерна;
б) замочування зерна;
в) пророщування зерна;
г) сушіння свіжопророслого солоду (у пивоварному виробництві).
Наведемо визначення основним поняттям в харчових технологіях.
Процес – це сукупність послідовних змін в системі, яка приводить до виникнення в ній нових властивостей.
Технологічні процеси – це процеси переробки сировини та напівфабрикатів в предмети попиту та засоби виробництва і які обов’язково характеризуються якісними змінами вихідної сировини. Наука, яка вивчає технологічні процеси, і називається технологією.
Біотехнологія – це наука про отримання корисних для людини речовин з використанням живих клітин: рослинних, тваринних і мікробних.
Технологія є прикладною наукою і базується на багатьох природничих науках. Вона широко використовує досягнення таких наук як неорганічна і органічна хімії, фізична і колоїдна хімії, біохімія, мікробіологія, фізика, гідравліка, теплотехніка та ін. До кінця ХІХ ст. технологія продуктів бродіння була складовою хімічної переробки сільськогосподарських продуктів. Та, давня технологія базувалася на суто емпіричних знаннях. Сучасна ж технологія базується на фундаментальних знаннях, є самостійною наукою, завдяки чому технологічні процеси безперервно вдосконалюються, а технологія стає більш раціональною і економною.
Головна мета будь-якого виробництва – отримати максимальний вихід цільової продукції високої якості при найменших витратах.
Вихід – це завжди відношення кількості отриманого товарного продукту до кількості витраченої для цього основної сировини. Він може виражатись в процентах або в натуральних одиницях.
Розрізняють теоретичний і практичний вихід продукції. Теоретичний вихід розраховують за стехіометричним рівнянням відповідної реакції і він ніколи не може бути досягнутим через неминучі втрати на різних стадіях технологічного процесу, а також при зберіганні і транспортуванні продукції.
Якість продукції – це сукупність властивостей продукції, яка обумовлює її придатність задовольняти певні потреби залежно від її призначення.
Щоб оцінити (порівняти) ефективність технологічних процесів, розраховують їх продуктивність. Продуктивність процесу – це кількість продукції, що отримують за одиницю часу з одиниці робочого об’єму апарата (чи одиниці виробничої площі).
Вивчення дисципліни передбачає набуття основних наступних знань:
а) мету і задачі кожної технологічної стадії, їх правильну послідовність;
б) значення основних параметрів технологічних процесів (температура, вологість, тривалість тощо);
в) показники якості основної сировини і готової продукції згідно вимог нормативно-технічної документації;
г) втрати на стадіях виробництва та шляхи їх зменшення.
