Технологические расчеты в бродильных производствах (стр. 10 из 16)
4. Кислотность готового напитка «Лимон лайм» составляет 2,5 мл 1 н раствора NaОН на 100 мл. Какое количество лимонной кислоты требуется внести при изготовлении 150 дал напитка, если щелочность применяемой воды составляет 1 мг–экв/л, а напиток изготавливается с применением аспартама и ароматизаторов?
5. Расход лимонной кислоты на изготовление 100 дал напитка «Кола» составляет 0,4 кг. Какое количество ортофосфорной кислоты потребуется внести при изготовлении 185 дал напитка, если щелочность используемой воды 0,5 мг–экв/л? Расход сахара на приготовление 100 дал напитка равен 50,08 кг.
4.3. Расчет концентрации купажного сиропа
При использовании объемно–смесительного способа производства напитков рассчитывают дозу купажного сиропа на бутылку по формуле
, (49)где D — доза купажного сиропа на бутылку, мл; Б — объем напитка в бутылке, мл; Вн и Вкс — содержание сухих веществ в 1 л готового напитка и купажного сиропа соответственно, г.
Рекомендуется в целях обеспечения более точной работы дозировочного автомата применять единую дозу купажного сиропа на бутылку для всего ассортимента выпускаемых напитков, например, 100 мл на 0,5 л. Для этого необходимо, преобразовав формулу (49), рассчитать требуемое содержание сухих веществ в купажном сиропе.
В случае синхронно–смесительного способа производства концентрация купажного сиропа должна обеспечивать стандартную концентрацию сухих веществ в напитке при смешивании в заданном соотношении, например, 1:5.
4.3.1. Задания и задачи
1. Содержание сухих веществ в готовом напитке 5,2 г/100 мл. Какую концентрацию должен иметь купажный сироп, если его дозируют в количестве 100 мл на 0,5 л изделия?
2. Содержание сухих веществ в готовом купажном сиропе 56 г/100 мл. Какова будет необходимая доза сиропа на бутылку емкостью 1 л, если содержание сухих веществ в готовом напитке должно составлять 4,2 г/100 мл? Какое количество воды необходимо добавить в купажный сироп, чтобы довести дозу купажного сиропа на бутылку до 200 мл?
3. Напиток с содержанием сухих веществ 7 г/100 мл готовится синхронно–смесительным способом. Купажный сироп смешивается с водой в соотношении 1:5. Какова должна быть концентрация купажного сиропа?
4.4. Контрольные задания и задачи
1. Рассчитать расход компонентов на приготовление сахарного сиропа концентрацией 65%, необходимого для изготовления Q дал напитка. Расход сахара (S) с содержанием сухих веществ 99,85% на 100 дал напитка приведен в нижеследующей таблице. Во время варки сиропа испаряется 10% воды.
2. Рассчитать расход компонентов на приготовление колера с содержанием сухих веществ 70%, необходимого для изготовления Q дал напитка. Расход колера по рецептуре на 100 дал напитка приведен в таблице. Потери при варке колера составляют 28% от массы сухих веществ сахара.
3. Расход лимонной кислоты по рецептуре (L) и кислотность готового напитка (k) приведены в таблице. Определить фактический расход лимонной кислоты, если для изготовления напитка используется инвертный сахарный сироп, напитки готовятся на ароматизаторах, а вода, применяемая для изготовления напитка, имеет щелочность Щ.
4. Содержание сухих веществ в готовом напитке (С) приведено в таблице. Какова должна быть концентрация купажного сиропа, если в синхронно–смесительной установке купажный сироп смешивается с водой в соотношении 1:4 для четных вариантов и 1:5 для нечетных вариантов?
| Вар. | Q, дал | S, кг | К, кг | L, кг | k, мл 0,1 н NaOH на 100 мл напитка | Щ,мг–экв/л | С, % |
| 1 | 50 | 92,29 | 0,96 | 1,41 | 2,3 | 0,5 | 9,6 |
| 2 | 150 | 0,8 | |||||
| 3 | 200 | 32,00 | 1,02 | 1,41 | 2,3 | 1,5 | 3,5 |
| 4 | 250 | 1,2 | |||||
| 5 | 50 | 66,15 | 0,067 | 1,408 | 2,0 | 0,5 | 7,8 |
| 6 | 150 | 0,8 | |||||
| 7 | 200 | 38,00 | 1,00 | 1,408 | 2,0 | 1,5 | 4,0 |
| 8 | 250 | 1,2 | |||||
| 9 | 50 | 76,00 | 1,05 | 1,408 | 2,0 | 2,0 | 8,0 |
| 10 | 150 | 2,5 | |||||
| 11 | 200 | 46,00 | 1,20 | 1,408 | 2,0 | 2,6 | 4,8 |
| 12 | 250 | 2,9 | |||||
| 13 | 50 | 84,00 | 0,70 | 0,90 | 1,3 | 0,5 | 8,6 |
| 14 | 150 | 0,8 | |||||
| 15 | 200 | 50,00 | 1,10 | 1,41 | 2,0 | 1,4 | 5,2 |
| 16 | 250 | 1,6 | |||||
| 17 | 150 | 40,00 | 5,00 | 2,00 | 2,8 | 1,5 | 4,6 |
| 18 | 200 | 1,2 | |||||
| 19 | 250 | 120,00 | 4,25 | 0,90 | 1,3 | 2,0 | 12,2 |
| 20 | 275 | 2,5 |
5. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА СПИРТА
Основными видами сырья для производства пищевого спирта являются крахмалистое (зерновые культуры, картофель) и сахаристое (свекловичная и тростниковая меласса). При производстве спирта из крахмалсодержащего сырья осуществляются следующие технологическое операции: очистка зерна (мойка картофеля), измельчение и водно–тепловая обработка, осахаривание разваренной массы, сбраживание осахаренного сусла и брагоректификация.
Зерно, используемое для производства спирта, оценивается главным образом по содержанию крахмала. Влажность зерна предпочтительна 14–15%, засоренность невысокая. Для технологической оценки качества зерна и учета его в производстве пользуются теми же методами и формулами, что и в солодовенном производстве (см. раздел 1).
5.1. Водно–тепловая обработка крахмалистого сырья
Водно–тепловая обработка крахмалсодержащего сырья проводится с целью облегчения доступа к крахмальным зернам амилолитических ферментов, источ-
ником которых в спиртовом производстве может служить солод или культуры микроорганизмов. Процесс водно–тепловой обработки (разваривания) заключается в смешивании измельченного сырья с водой в определенном соотношении и прогреве образующегося замеса при температуре 130–170єС в непрерывном потоке. Разработаны схемы механико–ферментативной обработки сырья, в которых предусматривается применение амилолитических ферментных препаратов на стадии приготовления и разжижения замеса. В этом случае температура процесса не превышает 100єС.
5.1.1. Расчетные формулы и справочные материалы
Расход воды на приготовление замеса из зернового сырья составляет 2,5–3 л на 1 кг зерна, что обеспечивает концентрацию сусла в пределах 16–17%. К картофельной кашке добавляют не более 20% воды (в зависимости от содержания крахмала в картофеле). Вода в смеситель подается температурой 45–50єС (для картофельной кашки не выше 45єС), чтобы избежать клейстеризации крахмала и образования комков.
Расход пара на подогрев воды можно определить по уравнениям (29, 30). Расход пара на подогрев замеса в контактных головках вторичного и острого пара определяют по формуле
, (50)где Мз — масса замеса, кг; сз — удельная теплоемкость замеса, кДж/(кг∙К); t1 и t2 — соответственно начальная и конечная температура замеса, єС; k — коэффициент, учитывающий потери тепла в окружающую среду (4–5%); I — энтальпия греющего пара, кДж/кг; Iк — энтальпия конденсата греющего пара при температуре конденсации, кДж/кг.
Удельную теплоемкость замеса можно определить по формуле (20), энтальпии греющего пара и конденсата — по справочным таблицам приложения 7.
5.1.2. Задания и задачи
1. Определить расход пара абсолютным давлением 0,4 МПа на подогрев воды для приготовления замеса из 200 кг пшеницы, если на 1 кг зерна подается 3 л воды. Начальная температура технологической воды 12єС. Конденсат отводится при температуре конденсации. Потерями тепла в окружающую среду пренебречь.
2. Определить расход вторичного пара абсолютным давлением 0,04 МПа на подогрев замеса из 550 кг ржи влажностью 15% в контактной головке вторичного пара от температуры 45єС до 80єС. Расход воды на приготовление замеса 3 л на 1 кг зерна.
3. Определить расход острого пара абсолютным давлением 0,6 МПа на разваривание 600 кг картофеля с влажностью 78%. К картофельной кашке добавлено 10% воды. Температура замеса в контактной головке острого пара повышается от 80 до 140єС. Удельная теплоемкость сухих веществ картофеля 1,15 кДж/(кг·К).
4. Для разжижения крахмала во время гидроферментативной обработки используют амилосубтилин Гх из расчета 2 единицы АС на 1 г условного крахмала. Определить дозировку препарата на 1 т замеса из ржи, если на 1 кг зерна для приготовления замеса использовано 3,5 л воды. Условная крахмалистость ржи 54,5%. Амилолитическая активность ферментного препарата 90 ед/мл.
5.2. Расчет расхода осахаривающих материалов
В спиртовом производстве используют смесь солодов из различных культур. Наиболее популярными являются смеси солодов ячменного (70%) и просяного (30%), а также ячменного (50%), просяного (25%) и овсяного (25%). Для осахаривания разваренной массы из свежепроросшего солода готовят солодовое молоко, либо выращивают культуры микроорганизмов–продуцентов ферментов. Можно использовать и готовые ферментные препараты, а также смесь солода и микробных препаратов.
5.2.1. Расчетные формулы и справочные материалы
Для расчета количества полупродуктов при производстве солода используют приведенные в разделе 2.2 формулы (14–19). Суммарные нормативные потери сухих веществ при солодоращении в спиртовом производстве принимают 16%. Нормативная крахмалистость солодового зерна приведена в таблице 10.