Разработка стратегии модернизации производства пива на малом предприятии (стр. 8 из 14)
Охлаждение осветленного сусла до температуры начала брожения идет в двухступенчатом пластинчатом охладителе Т308:
- в первой секции – холодной водой из емкости Е101 от 95 до 30 0С;
- во второй секции – гликолем из специального танка от 30 до 10 0С.
Термопреобразователи сопротивления позволяют контролировать и регулировать расход охлаждающих жидкостей с использованием пневматических исполнительных органов. Процесс охлаждения сусла является непрерывным. Далее сусло аэрируют.
В аэраторе Х310 сусло насыщается кислородом за счет подачи стерильного воздуха, что способствует окислению полифенольных соединений и, следовательно, изменению окраски сусла, кроме того, это благоприятствует началу брожения в результате интенсификации жизнедеятельности дрожжей вследствие аэробного дыхания на ранней стадии процесса. Линия подачи воздуха снабжается манометром для контроля давления и расходомера с электромагнитным преобразователем. Из аэратора сусло направляется на брожение в цилиндроконический аппарат Е405.
Главное брожение, дображивание и созревание протекают в одном аппарате (ЦКТ). Поддержание необходимого температурного режима ведется за счет наличия змеевиковых охладительных рубашек с циркулирующим в них гликолем, расход которого варьируется посредством клапанов пневматических исполнительных механизмов, связанных с термопреобразователями сопротивления, происходит регистрация температуры и давления в аппарате. Дрожжи из дрожжегенераторов Е403, где их концентрация со временем нарастает, вводятся в танк брожения после перекачки в него сусла с первой варки. Эти дрожжи являются густыми в сравнении с дрожжами в пропагаторе Е401, где их концентрация постоянна. Охлаждение дрожжевых баков гликолевое, через рубашку. Исходная концентрация клеток, вводимых в сусло, принимается равной 35 – 50 млн./мл.
Брожение ведется закрытым способом в течение 5 суток. Режим брожения представлен в таблице 11.
Таблица 11 – Режим брожения
| Продолжениеброжения, сутки | Температура, оС | Массовая доля видимого экстракта 11% | Массовая доля видимого экстракта 12% | Массовая доля видимого экстракта 16% |
| 0 | 9 | 11,0 | 12,0 | 16,0 |
| 1 | 10 | 9,5-8,5 | 10,0-9,0 | 13,0-11,0 |
| 2 | 12 | 8,5-6,5 | 9,0-7,0 | 11,0-9,0 |
| 3 | 9 | 6,5-5,5 | 7,0-6,0 | 9,0-7,0 |
| 4 | 5 | 4,5-3,5 | 5,0-4,0 | 7,0-6,0 |
| 5 | 3 | 2,5-2,0 | 3,0-2,5 | 5,0-4,0 |
В конце брожения температура снижается до 0оС.
Дображивание пива идет при температуре 0 – 1 оС в закрытых аппаратах, без контакта с воздухом, под давлением 0,1 – 0,12 МПа после окончания главного брожения. Продолжительность дображивания составляет 10 – 14 дней. За одни или двое суток до окончания дображивания отбирается проба пива для анализа по показателям, определенным стандартом. Далее пиво отправляется на фильтрацию в фильтр-пресс Ф502.
Фильтрация осуществляется в два этапа. В первойсекции фильтра осуществляется осветление пива с использованием намывного слоя кизельгура, во второй – обеспложивающая фильтрация через стерильный картон. Первая секция фильтра заполняется сначала кизельгуром грубого помола, затем – мелкого. Во время фильтрации осуществляется периодический впрыск кизельгура. Селективность фильтра обеспложивающей секции (менее 0,4 мкм) обеспечивает надежную очистку фильтрата от посторонней микрофлоры и взвешенных частиц. Для фильтрования 1 ЦКТ требуется около 8 часов времени. Отфильтрованное пиво направляется в форфас, снабженный совокупностью контрольно-измерительных приборов, аналогичных ЦКТ. В форфасе пиво переохлаждается посредством гликоля и хранится до розлива при температуре от –1 до +1 0С.
3.6 Рецептуры и продуктовые расчеты
3.6.1 Рецептуры продукции
Для производства пива «Нижегородское бочковое» устанавливается рецептура, приведенная в таблице 12.
Таблица 12 – Рецептура пива «Нижегородское»
| Наименование сырья | «Нижегородское бочковое» | |
| Солод пивоваренный ячменный светлый «Скарлетт», % к засыпи | 98,5 | |
| Солод пивоваренный ячменный карамельный «Karamunkh» (тип 3), % к засыпи | 1,5 | |
| Отношение массы затираемых зернопродуктов к массе воды | 1:3 | |
| Хмель гранулированный горько-ароматный «Perle» (HPE), г/гл сусла | 1-е внесение | 71 |
| 2-е внесение | 17 | |
| Дрожжи пивные низового брожения густые (34Н), л/гл начального сусла | 0,17 | |
| Дрожжи пивные низового брожения пропагаторные (34Н), л/гл начального сусла | 3,35 | |
3.6.2 Продуктовый расчет производства пива «Нижегородское бочковое»
Расчет ведется на 1000 кг солода.
При равных влажностях светлого и карамельного солодов W’ = W’’ = W = 4,5% количество сухих веществ QСB, кг, определятся по формуле [12, c.276]:
, (2)где QC – масса солода, кг.
кг.Экстрактивность светлого солода E’ = 79% от массы сухих веществ, карамельного - E’’ = 78% [12, табл. 4.12]. Тогда содержание экстрактивных веществ в смеси солодов QE, кг, с учетом доли отдельных сортов составит [13, c.276]:
, (3)где р1 и р2 – массовые доли солодов в смеси.
кг;Потери экстракта в варочном отделении PE = 2% к массе солода [12, табл. 4.13], что в кг составит:
, (4) 
кг.Следовательно, в сусло перейдет экстрактивных веществ, кг [12, c.277]:
, (5) 
кг.Масса сухих веществ, остающихся в дробине,
, кг, определяется по формуле [12, c.277]: = QСВ – ЕС, (6) = 955 – 734,5 = 220,5 кг.Это составит в %:
, (7) 
Количество расходуемой на затирание воды QВЗ, кг, составит:
QВЗ = QС ∙ 3, (8)
QВЗ = 1000 ∙ 3 = 3000 кг.
Это при плотности воды 986,3 кг/м3 [9, с.550] (соответствует 520С) будет эквивалентно объему :
VВЗ = QВЗ /ρВ , (9)
VВЗ = 3000 / 968,3 = 3,1 м3 = 3100 л = 31 гл.
Объем воды VВП, затрачиваемый на выщелачивание дробины, равен полуторократному объему воды на затирание, то есть:
VВП =31∙ 1,5 = 46,5 гл.
Определение количества промежуточных продуктов и готового пива ведется из расчета, что в горячее сусло (в соответствии с полученными ранее данными) переходит 734,5 кг экстрактивных веществ.
Масса сусла QC, кг, определяется из соотношения [12, c.278]:
, (10)где е = 11% – содержание сухих веществ в сусле.
Тогда:
кг.
Объем сусла VC, л, при 20°С определяется по формуле [12, c.278]:
(11)где d – плотность сусла, кг/л, при 20°С.
Величина d, кг/л, определяется по формуле [12, c.278]:
, (12)где ρВ = 998 кг/м3 – плотность воды при 200С;
Bx = 110Brix – концентрация плотного сусла в градусах Брикса.
кг/л, 
л = 63,64 гл.Коэффициент объемного расширения при нагревании сусла до 100°С равен 1,04 [12, с. 279].
С учетом этого коэффициента, объем горячего сусла V
, гл, равен:V
= 63,64·1,04 = 66,2 гл.Потери сусла с хмелевой дробиной на стадии осветления и охлаждения P0 равны 6% объема горячего сусла, что составляет, гл [12, c.279]:
(13) 
гл.Объем холодного сусла VXC, гл, составит [12, c.279]:
(14) 
гл.Потери при брожении и дображивании в ЦКБА PB рассчитываются с учетом того, что в сумме при сбраживании в ЦКБА и фильтровании теряется PBF = 4,65% холодного сусла, а потери на фильтрование PF = 1,55 % [3, c.66], тогда:
PB = PBF – PF, (15)
PB = 4,65 - 1,55 = 3,1 %.
Объем молодого пива VМП, гл [13, c.279] :
, (16) 
гл.Объем нефильтрованного пива VH, гл [12, c.279]:
(17) 
гл.Объем фильтрованного пива VF, гл, определяется как [12, c.279]: