Квасное производство. Напит. и квас. Технология производства безалкогольных напитков и кваса
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
1.5. Аппаратурно-технологическая схема производства газированных безалкогольных напитков Газированные безалкогольные напитки – это насыщенные диок- сидом углерода водные растворы смесей сахарного сиропа, плодово- ягодных спиртованных или натуральных соков, экстрактов плодово- ягодных и из растительного сырья (в том числе из хлебного), настоев цитрусовых спиртовых, настоев трав и пряностей, вин, эссенций ароматических пищевых, композиций концентратов для напитков, колера и других красителей, разрешенных Минздравом РФ, пищевых кислот, ванилина и других компонентов. Производство газированных безалкогольных напитков (рис. 1.1) состоит из следующих основных операций: • подготовки сырья, состоящей из осветления и фильтрования соков; • приготовления сахарного или инвертного сиропа; • приготовления колера, купажного сиропа; • фильтрования и умягчения воды, направляемой на сатурацию; 25 • приготовления купажных сиропов; • насыщения воды или напитков диоксидом углерода; • розлива напитков в бутылки, бракеража, наклейки этикеток и передачи готовой продукции на склад. Технологическая схема производства газированных безалко- гольных напитков (см. рис. 1.1) включает: 1 – специализированный автотранспорт с жидким сахаром; 2, 15, 23, 25, 37, 50а, 57, 60, 62, 65, 67, 70, 72, 81, 87 – насосы; 3, 16, 39, 84 – теплообменники; 4 – мерник; 5 – бактерицидные лампы; 6 – сборник для хранения жидкого сахара; 7 – мешки с сахаром; 8 – поддон; 9 – автопогрузчик; 10 – весы; 11 – ковшовый подъемник; 12 – промежуточный бункер для хранения сахара; 13 – сироповарочный котел; 14 – фильтр-ловушка; 17 – сбор- ник для инверсии сахарозы; 18 – сборник для хранения инвертного сиропа; 19–22, 27 – бочки с настоями, экстрактами, концентратами напитков, соками, композициями; 24 – сборник для соков; 26, 73 – фильтры; 28 – ящики с кислотами; 29–35 – сборники-мерники; 36 – ку- пажный чан; 38, 63 – фильтры-прессы; 40 – сборник-мерник купаж- ного сиропа; 41 – синхронно-смесительная установка; 42 – пустая стеклотара; 43 – автомобиль; 44 – ленточный конвейер; 45 – автомат для выемки бутылок из ящиков; 46 – пластинчатый конвейер; 47 – бу- тыломоечная машина; 48 – напорный сборник рабочего раствора ще- лочи; 49 – световой экран; 50 – сборник для отстоя щелочи; 51 – раз- ливочный автомат; 52 – укупорочный автомат; 53 – бракеражный автомат; 54 – воронки для слива брака; 55 – промежуточный сборник; 56 – этикетировочный автомат; 58 – автомат для укладки бутылок в ящики; 59 – сборник для обработки брака; 61 – колонки для обесцвечивания брака; 64 – вакуум-аппарат; 66 – цистерна для концентрированной щелочи; 68 – напорный сборник для хранения щелочи; 69 – напорный сборник-мерник; 71 – сборник для приготов- ления рабочего раствора щелочи; 74 – автоцистерна для диоксида углерода; 75 – стационарная цистерна; 76 – станция газификации; 77 – гребенка; 78 – напорный сборник для воды; 79 – фильтр-пе- сочник; 80 – промежуточный сборник; 82 – свечной керамический фильтр; 83 – сборник осветленной воды; 85 – колероварочный котел; 86 – сборник готового колера. 26 Рис. 1.1. Технологическая схема производства газированных безалкогольных напитков 27 Приготовление белого сахарного сиропа Белый сахарный сироп получают путем растворения сахара в воде, кипячения водного раствора сахара, фильтрования через фильтр- ловушку 14 и охлаждения сиропа в теплообменнике 16 (см. рис. 1.1). Варку сахарного сиропа осуществляют в сироповарочных котлах 13 (рис. 1.2). Продолжительность варки сахарного сиропа около 2 ч. Потребный объем сироповарочных котлов (м 3 ): V = V о /2φ, где V о – количество сахарного сиропа, приготовляемого в сутки, м 3 ; 2 – количество варок в сутки; φ – коэффициент заполнения котла, учитывающий вспенивание сиропа в процессе варки (φ = 0,75). Рис. 1.2. Сироповарочный котел Данный аппарат представляет собой закрытый сосуд 4 цилинд- рической формы со сферическим днищем 13 и плоской крышкой. Второе сферическое днище 12 образует паровую рубашку, оборудо- ванную штуцером 15 для отвода газов, манометром и предохрани- тельным клапаном. Пар под давлением 0,3 МПа поступает в рубашку через штуцер 5, конденсат выводится через штуцер 11. Аппарат оснащен якорной мешалкой 7 с приводом 2. Вода подается в аппарат через штуцер 1, вторичный пар отводится через трубу 3. Готовый 28 сироп спускают через штуцер 9, связанный с выпускным клапаном 8, штурвалом 14 и винтовым устройством 10 для управления клапа- ном 8. Аппарат установлен на трех опорах 6. Скорость вращения мешалки 47 об/мин. Сахарный сироп готовят горячим и холодным способами. При приготовлении сиропа горячим способом в сироповарочный аппарат наливают воду и нагревают ее до кипения. Затем постепенно при непрерывном нагревании и размешивании вводят сахар. После горя- чего растворения сироп доводят до кипения, снимают образующуюся на поверхности пену (при уваривании сиропа в открытых аппаратах). Удаление пены обязательно, так как при розливе напитков в бутылки пена ухудшает их вкус и вызывает опалесценцию. Вместе с пеной удаляются и содержащиеся в сахаре загрязнения. Сироп кипятят при перемешивании в течение 30 мин для уничтожения слизеобразующих бактерий, более длительное кипячение может привести к ухудшению качества. Кипячение прекращают по достижении массовой доли сухих веществ в сиропе 60–65 %. Горячий сироп фильтруют в пат- ронных или других фильтрах. В качестве фильтрующих материалов используют белую фланель, шинельное сукно, бельтинг, шелковое и капроновое полотно. Допускается использование мешочных фильт- ров. Часто используют сетчатые фильтры-ловушки. Затем сахарный сироп охлаждают до 10−20 °С в пластинчатых или противоточных трубчатых теплообменниках. В сиропе определяют содержание сухих веществ и направляют на хранение в эмалированные или алюми- ниевые сборники, оборудованные измерительными приборами. Сахарный сироп можно готовить и холодным способом. Для этого сахар растворяют в воде при температуре 60−70 °С, фильтруют и охлаждают. Расход сахара-песка на приготовление 100 дм 3 65 %-го сиропа следующий. Масса 100 дм 3 65 %-го сиропа при плотности 1,319 кг/дм 3 составляет 131,9 кг. В нем содержится (131,9 65)/100 = 85,73 кг са- хара и 131,9 − 85,73 = 46,17 кг воды. При влажности стандарт- ного сахара-песка 0,14 % расход его на 100 дм 3 сиропа составит (85,73 100)/99,86 = 85,85 кг и расход воды (с учетом 10 % испарения при кипячении сиропа) 46,17 1,10 = 50,8 кг. 29 Приготовление белого инвертного сиропа Белый инвертный сироп отличается от обычного белого сахар- ного сиропа тем, что часть сахарозы в процессе варки инвертируется из-за добавления в сахарный раствор органических кислот или ферментного препарата β-фруктофуранозидазы. Гидролиз сахарозы заканчивается ее расщеплением на глюкозу и фруктозу. Инвертный сахар, полученный в результате гидролиза сахарозы, имеет более сладкий и мягкий приятный вкус. В результате присоединения молекулы воды молекулярная масса глюкозы и фрук- тозы увеличивается при полной инверсии сахарозы в 1,0526 раза (или на 5,26 %), т. е. 360,312/342,296, где 360,312 − сумма молеку- лярных масс глюкозы и фруктозы; 342,296 − молекулярная масса са- харозы. Рекомендуются три способа приготовления белого инвертиро- ванного сахарного сиропа: варка сахара-песка на воде с добавлением брака напитков; без добавления напитков; инвертирование жидкого сахара. При варке сахарных сиропов с лимонной, молочной кисло- тами (применяется для приготовления квасного напитка «Русский») или кислот, содержащихся в плодово-ягодных соках, происходит инверсия сахарозы с образованием инвертного сахара. Приготовление инвертированного сахарного сиропа так же, как и неинвертированного, производится в открытых или закрытых котлах с паровым обогревом, эмалированных, медных, луженых, из нержавеющей стали котлах. Сироп хранят в алюминиевых или эмалированных сборниках различных типов, оборудованных измерительными трубками. Объем сборников рассчитывается на двухсуточную потребность завода в сиропе. Кроме кислотного гидролиза, сахароза может подвергаться и ферментативному гидролизу. Инвертазу для получения глюкозно- фруктозного сиропа приготавливают из отмытых и обезгорченных пивных дрожжей в виде пасты, влажность которой 70−75 %. Расход препарата на гидролиз составляет 0,6 % к массе гидролизуемой сахарозы. Температура гидролиза 41 °С. Гидролиз происходит после диспергирования субстрата в течение 20 мин с последующим фер- ментолизом в течение 30 мин. 30 Процесс инверсии сахарозы проводят по Технологической инст- рукции, утвержденной 30 марта 1981 г. Приготовление инвертированного сахарного сиропа из сахара- песка без использования промывных вод, отбракованных напитков и других сахаросодержащих жидкостей производится следующим образом. Рассчитанное количество воды наливают в сироповароч- ный котел и нагревают до кипения, затем, не прекращая нагревания, при перемешивании в котел загружают требуемое количество сахара (по массе). В котлах без механических мешалок сахар вносят при темпе- ратуре воды 40−50 °С. После полного растворения сахара раствору дают вскипеть, снимают шумовкой образующуюся на его поверх- ности пену (при варке сиропа в открытых котлах). После удаления пены раствор сахара при перемешивании кипятят в течение 30 мин. Горячий сироп с массовой долей сухих веществ 65−70 % пропускают через фильтр-ловушку. Охлаждают сироп до температуры (70 ± 2) °С в противоточном холодильнике или сборнике, предназначенном для инверсии сахарозы и снабженном змеевиком или рубашкой, а также покрытом снаружи теплоизоляционным слоем. Охлаждение сиропа производят рассолом или водой. При отсутствии мешалки в сборнике для инверсии сахарозы перемешивание производят перекачкой «на себя». В охлажденный сахарный сироп добавляют 50 %-й водный раствор лимонной кисло- ты из расчета 750 г кислоты на 100 кг сухих веществ сахара. При изготовлении купажного сиропа для квасного напитка «Русский» при инверсии сахарозы используют молочную кислоту. Расход 100 %-й молочной кислоты составляет 1,68 кг на 100 кг сухих веществ сахара. Смесь тщательно перемешивают и выдерживают при температу- ре 70 °С в течение 2 ч, периодически перемешивая. При длительном (5 ч и более) охлаждении инвертированного сиропа с 70 °С до тем- пературы 20 °С выдержку сиропа при температуре 70 °С сокращают до 1,5 ч. За 10 мин до конца процесса инверсии в сироп вносят при перемешивании 0,1 % активного угля ОУ марки А или марки УАФ. Смесь выдерживают в течение 10 мин, периодически перемешивая, затем фильтруют на рамных фильтрах-прессах или мешочных фильтрах, охлаждают до температуры не выше 20 °С и передают в закрытые мерные сборники для хранения инвертированного сахара, не более 55 % от общего количества сахара. 31 Снятую при варке сиропа пену, а также остатки сахара из меш- ков собирают в отдельную посуду, растворяют водой в соотноше- нии 1:3, тщательно фильтруют до прозрачности, после чего фильтрат используют при последующих варках сиропа. На заводах, где нет фильтров-прессов для фильтрования белых инвертированных сахарных сиропов, приготовляемых из сахара-пес- ка и жидкого сахара, допускается до установления фильтра-пресса производить инвертирование сахарозы без добавления активного угля. Приготовление сахарного колера Для окраски напитков в желтый или светло-коричневый цвет используется сахарный колер, приготовляемый из сахара путем обра- ботки сахарозы при температуре 180–200 °С. При этом происходит плавление сахарозы, а продукты разложения сахарозы – карамели сообщают колеру требуемую окраску. При дальнейшей термической обработке сахарозы от одной ее молекулы отнимаются три молекулы воды и образуется оксиметилфурфурол, подвергающийся дальней- шим изменениям. При этом он образует либо гуминовые вещества, либо органические кислоты (левулиновую или муравьиную). При термическом разложении сахарозы может образовываться ацетон. Однако наиболее ценными компонентами являются буроокрашенные водорастворимые ангидриды карамелан и карамелен. Приготовление колера осуществляют в колероварочных котлах, оборудованных электрическим обогревом (рис. 1.3), который состоит из двух цилиндров 3 и 4, внутри корпуса расположен тигель 2. Обогревается аппарат электрическим нагревателем 1. Двумя полу- осями 8 аппарат опирается на стойки каркаса. С помощью шестерней 6 и 7, рукоятки 5 его можно поворачивать. Массу в аппарате пере- мешивают переносной мешалкой. Над аппаратом установлен вы- тяжной зонт. Аппараты, снабженные крышками, оснащают вытяжной трубой. Для приготовления колера в предварительно нагретый аппарат заливают 1–2 % воды от массы загружаемого сахара и при рабо- тающей мешалке равномерно подают сахар. Смесь при перемеши- вании постепенно нагревают до 160−165 °C, сахар начинает плавить- ся и приобретает темно-коричневый цвет. Затем нагревание прекра- щают и при перемешивании осторожно добавляют горячую воду тем- 32 пературой 75−90 °С (около 8 % к массе сахара), включают обогрев и при температуре 180−200 °С выдерживают смесь до состояния, когда капля полученной массы, нанесенная на стекло, не будет рас- текаться. Приготовленный колер охлаждают до 60−65 °С, затем пере- гружают в сборник, где при работающей мешалке добавляют воду температурой 60−65 °С с таким расчетом, чтобы получить 79−81 %-й раствор. Выход колера, содержащего 20 % воды, составляет 108 % массы сахара. Потери сахара при приготовлении колера состав- ляют 28−30 %. Рис. 1.3. Колероварочный аппарат При уваривании колера нельзя допускать его обугливания, он должен полностью растворяться в воде. Колероварочные аппараты устанавливают в отдельном помещении или в изолированном месте сироповарочного отделения. При приготовлении колера обслужива- ющий персонал должен работать в фартуках, рукавицах и очках. Продолжительность одного цикла приготовления колера составляет 6−8 ч. Вместимость аппарата должна быть в четыре раза больше объема расплавляемого в нем сахара. Приготовление купажного сиропа Перед проведением купажирования компоненты, составляющие будущую композицию купажа, подвергают специальной обработке. Обработка компонентов купажа состоит в следующем. Произ- водятся детерпенизация настоев, хранящихся в бочках 19, предва- рительное растворение концентратов в горячей воде и фильтрование 33 соков на фильтре 26. Затем компоненты насосом 25 задаются в сборники-мерники 29−34, откуда они по мере надобности направля- ются в купажный чан 36 (см. рис. 1.1). Перед купажированием соки и морсы отделяют от осадков декантацией с последующим фильтрованием через различного рода фильтры; плодовые экстракты разбавляют водой (1:5) с последую- щими отстаиванием (2−3 ч) и фильтрованием; настои разбавляют во- дой в соотношении 1:5 и после 12-часового отстаивания фильтруют. Купажный сироп может быть приготовлен холодным, горячим или полугорячим способом. Число купажных чанов, необходимых для осуществления плановой программы, n = Vz /V 1 φτ, где V − объем купажного сиропа, приготовляемого в течение суток, дал; z − оборачиваемость купажного чана в час; V 1 − полный объем купажного чана, дал; φ − коэффициент, учитывающий заполнение купажного чана сиропом (φ = 0,9); τ − время работы купажного отделения в течение суток, ч. Сборники-мерники с компонентами купажа устанавливают на специальной предкупажной площадке, расположенной выше верхней отметки купажных чанов не менее чем на 0,5 м в целях обеспечения самотека. На предкупажной площадке необходимо устанавливать не менее пяти мерников. Объем мерников рассчитывается в следующем размере: для сахарного сиропа и спиртованных соков − около 50 %; для кислот, эссенций и красителей – около 8 % объема купажного сиропа. Составление купажа осуществляется при энергичном пере- мешивании его компонентов. Фильтрование купажного сиропа проводят на пластинчатом фильтре-прессе 38 (см. рис. 1.1). Купажные сиропы готовят в закрытых или открытых купажных, эмалированных, алюминиевых или изготовленных из нержавеющей стали чанах. Перемешивание в купажных чанах большой емкости произво- дится механическими мешалками или диоксидом углерода через специально барботирующее устройство. В купажных чанах неболь- шой вместимости допускается перемешивание ручными мешалками. Расчет закладки сырья производится мастером или технологом и заносится в технологический журнал цеха. 34 Расчет количества задаваемого в купаж плодово-ягодного сока или экстракта производят с учетом их экстрактивности. Вина вносят в купаж с учетом содержания в них сахара. В случае, если кислотность исходного сырья выражена по мо- лочной, винно-каменной или другой кислоте, то кислотность напитка требуется выразить по лимонной кислоте, исходя из того, что 1 г лимонной кислоты эквивалентен 1,17 г винно-каменной; 1,4 г молоч- ной (100 %) или 0,5 г ортофосфорной кислоты. Купажные сиропы готовят холодным, горячим или полугорячим способом.При приготовлении купажного сиропа холодным способом все полупродукты задают в купажный чан при перемешивании, соблюдая следующую очередность: сахарный сироп, плодово-ягод- ный сок, концентрат или экстракт, цитрусовые и ароматические настои, эссенции, эмульсии. Для облегчения фильтрования и доведения дозы купажного сиропа до целых чисел допускается добавление воды при купа- жировании в количестве, определяемом системой дозировочного аппарата на данном заводе. Заданные в купажный чан продукты тщательно перемешивают и фильтруют до полной прозрачности. Разрешается не производить фильтрацию купажного сиропа, если перед загрузкой в купажный чан каждый компонент был профильтрован отдельно. Купажный сироп замутненных напитков фильтрованию не подвергают. Купажные си- ропы для напитков на цитрусовых настоях, концентратах для напит- ков, композициях, ароматических настоях и эссенциях изготавливают холодным способом. Горячий и полугорячий способы производства купажного сиро- па применяют тогда, когда необходимо сократить объем купажного сиропа и уменьшить дозу его расхода в бутылку. При полугорячем способе в сироповарочный котел вносят 50 % требуемых по рецеп- туре плодово-ягодных соков (с учетом потерь сухих веществ в про- изводстве), подогревают их до (50 ± 2) °С и засыпают по частям при постоянном перемешивании все количество сахара. При горячем способе в сироповарочный котел вносят все количество плодово- ягодного сока и нагревают его до температуры 40−50 °С, после чего в котел засыпают по частям при постоянном перемешивании все количество сахара, предусмотренное к закладке рецептурами. 35 После полного растворения сахара как в первом, так и во втором случае сироп доводят до кипения в течение 30 мин, удаляя образующуюся пену. Затем сироп фильтруют в горячем состоянии и после охлаждения до температуры 20 °С в него вводят пре- дусмотренные рецептурой остальные части купажного сиропа и ос- тавшуюся часть плодово-ягодного сока (при полугорячем способе приготовления сиропа). Полученный купажный сироп тщательно перемешивают, про- веряют в нем содержание сухих веществ, кислотность, инвертный сахар (выборочно) и органолептические показатели. При приготов- лении сиропов на плодово-ягодных соках инверсия сахарозы проис- ходит за счет кислот, имеющихся в соках. Готовый сироп охлаждают до 8−10 °С в теплообменнике 39 и направляют в сборник-мерник 40, откуда он поступает на синхронно-смесительную установку 41 для приготовления напитка. Расход купажного сиропа на одну бутылку (мл): D = БB/A, где Б − номинальная вместимость бутылки, мл; В − содержание су- хих веществ в 1 л напитка, г; А − содержание сухих веществ в 1 л купажного сиропа, г. Количество купажного сиропа не должно превышать 20 % объема напитка. В противном случае готовится более концентриро- ванный купажный сироп горячим способом. Для каждого купажного сиропа технолог или мастер цеха рас- считывает дозу купажа на бутылку напитка и вносит ее в техно- логический журнал наряду с физико-химическими и органолепти- ческими показателями купажного сиропа, объем дозы купажного сиропа корректируют с учетом температуры сиропа. Повышение стойкости безалкогольных напитков может быть достигнуто обработкой купажных сиропов консервантами (бензоат натрия, юглон, плюмбогин, сорбиновая и аскорбиновая кислоты), а также пастеризацией купажных сиропов или напитков в бутылках. При использовании консервантов безалкогольные напитки выра- батывают по действующей нормативно-технической документации. Консервант бензоат натрия применяется в соответствии с Техноло- гической инструкцией повышения стойкости безалкогольных напит- 36 ков, утвержденной 7 февраля 1982 г, сорбиновой кислоты – в соот- ветствии с Временной инструкцией для повышения стойкости без- алкогольных напитков, утвержденной в июне 1962 г. Однако, несмотря на известные способы повышения стойкости безалкогольных напитков путем обработки их консервантами, нужно помнить, что радикальной мерой, предупреждающей снижение стой- кости напитков, является систематическая мойка и дезинфекция обо- рудования, производственных помещений, транспортной тары, под- держание надлежащего санитарно-гигиенического состояния спец- одежды рабочих. Для приготовления напитков повышенной стой- кости консерванты вносятся на стадии приготовления купажных сиропов из расчета 177 г бензоата натрия, 0,7, 0,03 % сорбино- вой кислоты и 0,01 % в сочетании с 0,03 % аскорбиновой кисло- ты на 100 дал напитка. Бензоат натрия вносится в купажный сироп в виде водного раствора; сорбиновая кислота в виде водного раствора сорбата (натриевая соль). Сорбат натрия вносят в купажный сироп за 1 ч до фильтрования. Обработанный сорбатом купажный сироп может приобрести опалесценцию, однако в готовом напитке она исчезает. Рабочие растворы бензоата натрия, юглона и плюмбагина вносят также в нефильтрованный купажный сироп при тщательном пере- мешивании в течение 15−20 мин. Купажный сироп, обработанный консервантом, перед фильтрованием необходимо выдержать не ме- нее 2 ч для подавления микроорганизма. Готовый купажный сироп должен обладать интенсивным ароматом входящих в него компо- нентов и характерным вкусом, присущим напитку, для изготовления которого он предназначен. Содержание сухих веществ в купажном сиропе проверяют сахарометром или пикнометром. Концентрацию купажных сиропов, содержащих спиртован- ные соки или вина, определяют после отгонки спирта так же, как и в готовых напитках. Органолептические свойства и кислотность определяют после разбавления купажных сиропов питьевой водой в соотношении 1:5. |