Разработка отварочной технологии производства пива (стр. 11 из 24)

2.1.5 Кипячение сусла с хмелем

Собранное в сусловарочном аппарате пивное сусло подвергается кипячению с добавлением хмеля. Для охмеления сусла применяют гранулированный хмель или прессованный хмель в виде хмелевых шишек.

В процессе набора в сусле, стекающем из фильтрационного аппарата 9 в сусловарочный аппарат 10, (соответственно и в промывной воде) во избежание инфицирования поддерживают температуру на уровне 63-75 °С. Выше 75°С температуру поднимать не следует в целях сохранения возможно дольше части ферментов в активном состоянии.

Начинать кипячение сусла необходимо после набора всего количества сусла. Сусло должно интенсивно кипеть в течение двух часов. Рекомендуется процесс кипячения проводить с таким расчетом, чтобы количество испаряемой воды составило не менее 5-6% в час.

Норму внесения хмеля или продуктов его переработки (гранулированный хмель, экстракты и т.д.) на 1 дал горячего сусла определяют с учетом величины их горечи (содержанием альфа-кислот) и установленной нормы горьких веществ на 1 дал горячего пивного сусла для данного сорта пива.

Общая продолжительность кипячения сусла с хмелепродуктами должна быть не менее 1,5-2 часов. Конец кипячения сусла определяется по массовой доле сухих веществ в нем, свертыванию белково-дубильных веществ в крупные хлопья и прозрачности горячего сусла. Хорошо прокипяченное сусло в стаканчике при просматривании на яркий свет (на электролампочку) должно быть прозрачным. В нем должны плавать крупные хлопья свернувшихся белков, быстрооседающие на дно стаканчика. Отобранную в цилиндр пробу сусла, помешивая, быстро охлаждают до 20 °С, поместив цилиндр в проточную воду, затем в цилиндр опускают сахарометр и определяют массовую долю сухих веществ. Показание сахарометра должно соответствовать требуемой массовой доле сухих веществ в начальном сусле изготовляемого сорта пива. Если эта величина еще не достигнута, то кипячение сусла продолжают до требуемой массовой доли сухих веществ.

2.1.6 Осветление сусла в гидроциклонном аппарате

Для осветления сусла используют гидроциклонный аппарат, который обеспечивает быстрое отделение от сусла белково-дубильных веществ и размельченной хмелевой дробины, попадающей в гидроциклонный аппарат при использовании брикетированного, гранулированного или другого дробленого хмеля.

Сусло подают в гидроциклонный аппарат 11 насосом 8 через входной патрубок, в котором установлено сопло. Скорость сусла на выходе из сопла 15-20 м/сек. Так как струя сусла направлена тангенциально, создается вращение сусла внутри аппарата, в результате чего взвешенные частицы собираются в центре днища, образуя осадочный конус.

В случае, если по каким-либо причинам не была обеспечена требуемая для осаждения взвесей скорость вращения сусла в аппарате, производят повторную рециркуляцию сусла с помощью насоса в течение 15-20 мин.

Время заполнения гидроциклонного аппарата обычно в пределах 15-20 мин.

После осветления (ориентировочно через 20 мин) сусло перекачивают на охлаждение. Образовавшийся в центре аппарата конусообразный осадок белкового отстоя и хмелевой дробины удаляют из аппарата.

Далее осветленное сусло из гидроциклонного аппарата 11 насосом 8 перекачивают через теплообменник 12, где сусло охлаждается до начальной температуры брожения 8-10°С, в бродильный аппарат 13.

2.1.7 Брожение сусла и дображивание пива

Пивное сусло после теплообменника при температуре 8-10°С направляют в тщательно вымытый и подготовленный аппарат брожения. Дрожжи вводят в бродильный аппарат из расчета 0,5 - 0,6 л на 10 дал сусла. Конкретная величина нормы введения семенных дрожжей устанавливается технологом в зависимости от состава сусла и других условий предприятия с таким расчетом, чтобы было обеспечено быстрое начало брожения сусла.

Брожение ведется по определенному температурному графику, намечаемому технологом, при ежедневном контроле. Температурный режим может уточняться в зависимости от интенсивности брожения, снижения видимого экстракта за предыдущие сутки, фактической температуры пива в аппарате. На третьи сутки допускается подъем температуры до максимальной (11-12°С). Максимальную температуру поддерживают в течение 24-36 ч и постепенно охлаждают чан с тем, чтобы к концу брожения температура плавно понизилась до 6-7°С.

При сбраживании сусла контролем процесса может служить внешний вид сбраживаемого сусла. В этом случае началу брожения соответствует стадия забела, интенсивному брожению – стадия низких и высоких завитков, а в конце брожения на поверхности пива образуется темно-коричневый плотный слой осевшей пены с включением дрожжей, белков и окислившихся хмелевых смол (так называемая «дека»). В этой стадии дрожжи оседают на дно, наступает осветление пива. Для лучшего оседания и осветления пива температуру перед перекачкой резко снижают. Освобожденный от пены участок пива выглядит почти черным, пузырьки двуокиси углерода выделяются редко. Перед перекачиванием молодого пива в аппарат дображивания деку снимают. Перекачивание проводят насосом 14 в аппарат дображивания 15.

Дображивание пива проводится при температуре от 0 до +2 °С в закрытых аппаратах без контакта с воздухом, под давлением двуокиси углерода 39,2-58,8 кПа. Люк в аппарате герметически закрывают и оставляют открытым только воздушный кран, через который вытесняется пивом воздух из аппарата.

Аппарат дображивания заполняют пивом снизу при помощи насоса. Подачу пива прекращают после появления пены из воздушного крана.

После начала активного дображивания и полного вытеснения воздуха аппарат шпунтуют. Момент шпунтования определяется технологом. При шпунтовании к танку присоединяют шпунтаппарат, отрегулированный на давление от 29,4 до 49 кПа. Чем выше температура при дображивании, тем выше должно быть шпунтовое давление (при этом давление не должно превышать разрешенного для данного вида емкости, обычно не выше 58,8 кПа).

Во время дображивания пива должны постоянно контролироваться температура в помещении цеха дображивания и периодически следующие показатели:

интенсивность дображивания пива по величине шпунтового давления;

осветление пива визуально путем взятия пробы из аппарата дображивания;

органолептические показатели, в том числе насыщенность пива CO2, путем взятия пробы из танка.

2.2 Расчет заторного аппарата

Заторные аппараты предназначены для смешивания (затирания) дробленого солода и несоложеных материалов с водой, нагревания, кипячения и осахаривания заторной массы. Смешивание дробленого солода и несоложеного зернового сырья с водой, нагревание и кипячение заторной массы проводят в заторном аппарате, который представляет собой цилиндрический сосуд с двойным сферическим днищем, образующим водяную рубашку, предназначенную для нагревания и кипячения заторной массы. Нагревание воды в водяной рубашке происходит с помощью ТЭНов, установленных под сферическим днищем. Заторный аппарат снабжен вытяжной трубой. Тягу в вытяжной трубе регулируют поворотной заслонкой с помощью лебедки. Лопастная мешалка приводится в движение от электродвигателя через редуктор. Труба, предназначенная для декантации жидкой части затора шарнирно закреплена у основания, а верхний открытый конец ее поддерживается поплавком на небольшой глубине от поверхности жидкости. Освобождается аппарат через трубу, перекрываемую вентилем.

Для направления перекачиваемой заторной массы в заторный или фильтрационный аппараты предназначен распределительный кран. Из соседнего аппарата заторную массу возвращают по трубе.

Для уменьшения потерь теплоты боковые стенки заторных аппаратов покрывают изоляционным слоем, поверх которого укрепляют защитный кожух из тонкой листовой стали.

Объем заторного аппарат можно также определить по массе затираемого солода, принимая, что на 100 кг сухого солода требуется 0,5-0,7 м3 полного объема заторного аппарата.

Полный объем аппарата (в м3) складывается из объема цилиндрической части и объема сферического днища:

, м3 (2.1)

где D – диаметр корпуса аппарата, м;

H – высота цилиндрической части, м;

h – высота выпуклой части наружной поверхности днища, м;

R – радиус кривизны в вершине днища, м.

Толщину стенки днища (м) рассчитывают по нормам расчета элементов сосудов на прочность

Эта формула справедлива, если выдержано условие.

Если на 100 кг одновременно перерабатываемого сырья требуется в среднем 0,6 м3 полного объема аппарата, то на G1=42 кг потребуется

Необходимая производительность заторного аппарата

Диаметр корпуса заторного аппарат

Радиус кривизны в вершине днища исходя из условия, что R=D равен 0,780 м.

Высота аппарата H складывается из высоты цилиндрической обечайки h2 и высоты выпуклой части наружной поверхности днища h1. H=R=0,780 м.

Высоту выпуклой части наружной поверхности днища найдем по формуле:

(2.2)

Высота цилиндрической обечайки

(2.3)

Объем днища заторного аппарата

, м3 (2.4)

Объем цилиндрической части заторного аппарата

, м3 (2.5)