Квасное производство. Напит. и квас. Технология производства безалкогольных напитков и кваса
 Скачать 0.97 Mb.
|
|
2.3. Характеристика комплексов оборудования Линия начинается с комплекса оборудования для подготовки сырья и полуфабрикатов (насосы, мерники, сборники, теплообмен- ники, фильтры и др.). Следующим идет комплекс оборудования для приготовления квасного сусла, состоящий из настойных аппаратов, запарников, заторных аппаратов, теплообменников и фильтрационных аппаратов. Ведущим комплексом оборудования линии являются бродиль- но-купажные цилиндроконические и бродильные аппараты для бро- жения квасного сусла. Завершающим является комплекс оборудования линии для фа- сования кваса в автотермоцистерны и бочки или бутылки. Аппаратурно-технологическая схема линии производства хлеб- ного кваса методом брожения приведена на рис. 2.1. По этой схеме концентрат квасного сусла, доставляемый на завод в автоцистернах 1, перекачивают насосом 2 через мерник 4 в сборник 3. При поступле- нии ККС в бочках 5 их устанавливают на поддон 6, ополаскивают горячей водой и насосом 7 перекачивают концентрат через мерник 4 в сборник 3 для хранения. Сахар жидкий, доставляемый в автоцистернах 11, насосом 2 через теплообменник 12 и мерник 14 подают в сборники 13, оснащенный бактерицидными лампами 15. При поступлении на завод сахара-песка, затаренного в мешки 16, их снимают с автомашины на поддоны и автопогрузчиком 18 пере- возят на склад. По мере надобности сахар взвешивают на весах 19, загружают норией 20 в бункер 21 и подают в сироповарочный аппа- рат 22, куда предварительно налита вода. Готовый сахарный сироп насосом 24 перекачивают через фильтр-ловушку 23 и теплообмен- ник 25 в сборник 17 для хранения. Для приготовления квасного сусла насосом 2 ККС перекачи- вают через мерник 4 в сборник 8, где его разбавляют горячей водой до определенной концентрации и насосом 9 через теплообменник 10 направляют насосом 36 в бродильно-купажный аппарат 27. Сюда же 49 из сборника 17 подают расчетное количество сахарного сиропа, из сборника 52 – воду, а из аппарата 43 – комбинированную дрожжевую и молочнокислую закваску. Рис. 2.1. Аппаратурно-технологическая схема линии производства хлебного кваса методом брожения Чистую культуру дрожжей готовят в аппаратах 41 и 40, а чистую культуру молочнокислых бактерий – в аппаратах 46 и 45. Из этих аппаратов чистые культуры дрожжей и молочнокислых бак- терий перекачивают насосами 39 и 44 в аппарат 43 и далее насо- сом 42 в бродильно-купажный аппарат 27 на сбраживание. 50 Сброженное квасное сусло расхолаживают, выводят осевшие дрожжи в сборник 26, а в бродильно-купажный аппарат 27 вводят еще расчетное количество сахарного сиропа и колера. Колер готовят в аппарате 38 и выгружают в сборник 37, где смешивают с расчетным количеством воды и насосом 36 подают в аппарат 27. Купаж кваса тщательно перемешивают и направляют на розлив в предварительно вымытые на моечной установке 29 автоцистер- ны 28 или в изобарические фасовочные машины 31, на которых квас разливают в бочки. Порожние бочки 30 доставляют на предприятие автомобилями 35, снимают с них и укладывают в штабели 34, затем направляют на осмотр и мойку на машинах 33. Чистые бочки ополас- кивают на шприцах 32 и подают на розлив. Воду, используемую для технологических нужд, из промежу- точного сборника 47 направляют в песочный фильтр 48, где она осветляется, и через сборник 49 насосом 50 подают на керамические свечные фильтры 51 для тонкого фильтрования. Отфильтрованная вода поступает в сборник 52. Данная схема предназначена для приготовления кваса из кон- центрата квасного сусла. При использовании квасных ржаных хлеб- цев или сухого кваса в схему дополнительно включают настойный аппарат с декантатором для снятия квасного сусла с осадка квасной гущи и сборник квасной гущи. Квасная гуща затем реализуется на корм скоту. 2.4. Приготовление квасных хлебцев и сухого кваса Квасные хлебцы и сухой квас являются полуфабрикатами в про- изводстве хлебного кваса. Квасные хлебцы выпекают из смеси ржаного и ячменного соло- да, ржаной муки и воды (без дрожжей или закваски). На 1 т квасных хлебцев расходуют 477 кг ржаного солода, 77 кг ячменного солода и 185 кг ржаной муки. Перед употреблением ржаной и ячменный солод размалывают. Квасные хлебцы готовят следующим образом. Ржаную муку размешивают в кипящей воде в соотношении 1:1,5 и выдерживают в течение 1 ч для клейстеризации крахмала. За это время температура смеси понижается до 70 °С. Одновременно в другой емкости в го- рячей воде температурой 70 °С затирают дробленый ячменный солод 51 в соотношении 1:3 и выдерживают в течение 1 ч. Солодовую сус- пензию смешивают с заваркой муки и помещают на 2 ч в расстойную камеру, где температура около 65 °С. После этого в смесь добавляют ржаной дробленый солод, перемешивают и выдерживают в расстой- ной камере еще 1 ч для продолжения осахаривания крахмала. Готовое тесто помещают в формы и выпекают в течение 13 ч: первые 3 ч при температуре выпечки 160–180 °С, затем постепенно ее понижают до 140 °С, а в конце выпечки – до 90 °С. Выгруженные из печи хлебцы массой 2–3,5 кг выбивают из форм, укладывают на вагонетки и направляют в остывочную камеру. При выпечке хлебцев происходят следующие процессы. При температуре примерно 75 °С в хлебцах начинают разрушаться фер- менты и денатурировать белки, из крахмала образуются декстрины. С увеличением температуры до 100–110 °С интенсивно протекает peaкция меланоидинообразования. При температуре, близкой к 150 °С и выше, декстрины и сахара карамелизуются. В результате квасные хлебцы приобретают темно-коричневую корку, кисло-сладкий вкус, солодово-хлебный запах. Влажность их составляет не более 40 %. Из свежевыпеченных хлебцев готовят квасное сусло. Хранить хлебцы можно не более 4–5 суток (начинают плесне- веть), поэтому для длительного хранения их разрезают на ломти и сушат 10–12 ч при температуре от 50 до 90 °С до влажности 8 %. Затем ломти дробят и получают так называемый сухой квас. При сушке у него, по сравнению с квасными хлебцами, несколько теряется аромат. 2.5. Приготовление концентрата квасного сусла Концентрат квасного сусла (ККС) – это так называемый хлеб- ный экстракт, полуфабрикат для производства кваса. По внешнему виду ККС вязкая густая жидкость темно-коричневого цвета, кисло- сладкая на вкус, с незначительно выраженными горечью и ароматом, характерными для ржаного хлеба. Он полностью растворим в воде, допускается опалесценция его раствора. Массовая доля сухих веществ в концентрате сусла 68–72 %, кислотность 16–40 см 3 1 н. раствора NaOH на 100 г концентрата. Присутствие консервирующих веществ и механических примесей не допускается. В настоящее время концентрат квасного сусла готовят двумя способами: 52 – из свежепроросшего ржаного солода и ржаной муки; – из сухих солодов (ржаного и ячменного) и несоложеного сырья. Технология ККС по первому способу состоит из очистки и сортирования ржи, ее замачивания и проращивания, дробления зернопродуктов, приготовления затора, его разделения, осветления сусла, концентрирования сусла, термообработки концентрата и роз- лива готового продукта. По второму способу приготовление ККС начинают с дробления солодов, несоложеного сырья и выполняют далее операции, аналогичные первому способу. В производстве ККС из несоложеного сырья используют: рожь, ржаную муку, кукурузу, ячмень, муку и крупу кукурузную. Их хранят отдельно на сухом и чистом складе, не зараженном зерновыми и другими вредителями. Хранение на складе других видов сырья или материалов, имеющих запах, не разрешается. Мешки с мукой и крупой на хранение укладывают в штабели на деревянных решетках. На складах с сухими деревянными полами допускается укладка мешков на пол: в теплое время года – в штабели по ширине из трех мешков; в холодное время года можно укладывать штабели по ширине из пяти мешков. Ширина проходов между штабелями должна быть не менее 0,5 м. Высота укладки штабелей зависит от допустимой нагрузки на перекрытия, а также от влажности сырья и температуры воздуха на складе. Штабели, в которых температура повышена, необходимо разби- рать, а сырье передавать в производство. Ферментные препараты хранят в плотно закрытой таре в сухом помещении при температуре не выше 20 °С. Химические вещества для приготовления дезинфицирующих средств хранят в специальном закрытом помещении. Производство ККС из свежепроросшего ржаного солода и несоложеного сырья Схема производства ККС из свежепроросшего ржаного солода и несоложеного сырья включает в себя очистку, сортирование и взве- шивание ржи, приготовление свежепроросшего ржаного солода, дробление зернового сырья, приготовление затора, фильтрование затора, концентрирование сусла, термообработку концентрата и роз- лив готового концентрата. 53 Особенностью производства ККС по данному способу является то, что технологический процесс начинается с приготовления ржаного солода, т. е. исходным сырьем служит рожь. Основными преимуществами способа являются исключение стадий ферментации, подсушивания и сушки солода, что позволяет сохранить и эффектив- но использовать все его ферментные комплексы. Процесс меланоиди- нообразования, формирующий полноту вкуса, аромат и цвет кон- центрата квасного сусла, происходит в более короткие сроки на ко- нечной стадии его производства при термообработке и с меньшей потерей сухих веществ. При выработке 1 т концентрата квасного сусла по данной техно- логии примерный расход ржи составляет 1340 кг, из которых 670 кг (50 %) идет на приготовление солода. Остальная рожь в виде муки используется в качестве несоложеного сырья. Расход ферментного препарата цитолитического и амилолитического действия зависит о его активности и равен примерно 0,02–0,2 % к массе зернового сырья в заторе. При приготовлении концентрата квасного сусла из свежепро- росшего солода с применением ферментных препаратов свежепро- росший солод норией подают в дробилку и измельчают вместе с водой. Измельченную массу шнековым транспортером загружают в заторный аппарат, оснащенный мешалкой и подогревателем. Пред- варительно в заторный аппарат набирают воду температурой 45 °С и при непрерывной работе мешалки сначала из сборника вносят ферментный препарат, затем дробленый ржаной солод в виде солодового молочка и ржаную муку. Общий гидромодуль составля- ет (1:3,5) – (1:4). При этом массовая доля сухих веществ в сусле 14–16 % и рН поддерживается в интервале 5–5,5. Ржаную муку предварительно разваривают в предзаторном ап- парате в течение 30–40 мин. При отсутствии на заводе предзаторного аппарата мука может быть использована без разваривания. Затирание зернового сырья проводят в заторном аппарате последовательно при следующих параметрах: Температура, °С …….. 40 52 63 70 72 Продолжительность паузы, мин …………... 60–90 60–90 30–35 30–35 30–35 54 Подъем температуры затора проводят со скоростью не более один градус в минуту. Полноту осахаривания определяют по пробе с йодом. Когда при добавлении раствора йода в затор появляется желтое пятно с корич- невым оттенком, осахаривание прекращают. По окончании осахаривания затор для коагуляции белков кипя- тят в течение 15–20 мин и передают в сборник, куда через барботер подают сжатый воздух для предупреждения оседания твердых частиц зерна. Затем затор поступает на двухстадийное осветление. По одной из схем грубое фильтрование проводят в центрифуге, после чего сусло направляют в сборник-коагулятор для 30-минутного кипячения и осаждения белков. Первое сусло из сборника подают в сепаратор для тонкого осветления и собирают в сборнике. Отделенную при центрифугировании в сепараторе гущу пере- дают в сборник, где ее смешивают с водой, затем смесь перекачивают насосом в заторный аппарат для экстрагирования оставщихся экстрактивных веществ и вновь направляют через сборник в цент- рифугу. Квасную гущу после второй промывки передают в сборник, откуда отправляют ее на корм скоту. Фильтрат, полученный после второго экстрагирования (второе сусло), через сборник-коагулятор и сепаратор направляют в сборник, где смешивают его с первым суслом и получают сусло с содер- жанием 9–12 % сухих веществ. Это сусло перекачивают насосом в питающий сборник, откуда оно поступает в вакуум-аппарат 10 на сгущение. Сгущение выпариванием проводят под разрежением, создаваемым вакуум-насосом, при температуре около 55 °С до со- держания сухих веществ 68–72 %. Полученный горячий концентрат квасного сусла направляют в сборник, откуда разливают в банки, фляги, бочки, автомобильные и железнодорожные цистерны. Производство ККС из сухих солодов и несоложеного сырья Используемое сырье. Концентрат квасного сусла по этому способу приготовляют из предварительно разваренных ржаной, куку- рузной муки и сухих солодов – ржаного ферментированного, ржаного неферментированного или ячменного по схеме. Закладку сырья производят в следующем процентном соотно- шении по экстрактивным веществам: солод ржаной ферментирован- 55 ный – 32–42 %; солод пивоваренный ячменный или солод ржаной неферментированный – 12–15 %; мука кукурузная (кукуруза дроб- леная) или мука ржаная (рожь дробленая) – 43–56 %; ячмень дробле- ный – 20–25 %. Ржаная и кукурузная мука могут применяться как раздельно, так и в смеси. Допускается применение ячменной муки или ячменя дробленого до 25 % к массе сырья. Соотношение между солодом пивоваренным ячменным и со- лодом ржаным неферментированным, а также между приведенными видами несоложеного сырья может изменяться. В случае использования солода ржаного неферментированного допускается частичная замена солода ржаного ферментированного на несоложеные зернопродукты. При этом общее количество ржаного солода должно составлять не менее 32 % от экстрактивных веществ всего сырья. При выработке концентрата квасного сусла по данной технологии расход зернопродуктов на 1 т ККС составляет пример- но 1240–1280 кг. Дробление зернопродуктов. Перед дроблением все сырье про- пускают через магнитный сепаратор, взвешивают и размалывают. Состав помола (%) должен быть следующий (табл. 2.1). Таблица 2.1 Состав помола Состав помола Солод ржаной Несоложеное сырье ферментиро- ванный неферментиро- ванный или ячменный Крупная крупка (сход с сита 2,2) 3–7 2–7 40–50 Средняя крупка (сход с сита 1,0) 25–30 25–30 10–20 Мелкая крупка (сход с сита 0,56) 30–35 20–26 25–30 Мука (проход через сито 0,56) 30–40 40–50 10–15 56 Допускается изменение степени измельчения зернопродуктов в зависимости от качества используемого сырья и оборудования на конкретном предприятии. Затирание. Несоложеное сырье не подготовлено к воздействию ферментов солода и ферментных препаратов, поэтому его подвер- гают тепловой обработке. Для этого разводную емкость заполняют водой температурой 15–25 °С и при непрерывном перемешивании вносят в нее все расчетное количество несоложеного сырья (гидро- модуль 1:4) и для разжижения – диастатический солод (ячменный или ржаной неферментированный) в количестве 10 % от его заклад- ки. Допускается полная или частичная замена солода ферментными препаратами. Полученную суспензию несоложеного сырья перекачивают в предзаторный аппарат, при перемешивании нагревают со ско- ростью ГС в мин до температуры 70 С и выдерживают при этой тем- пературе 20–30 мин. Затем разжиженную массу для клейстеризации крахмала кипятят в течение 30 мин или прокачивают через ап- парат непрерывного разваривания («Лагер») при давлении в нем па- ра 0,3–0,4 МПа. Разваренную массу направляют в заторный аппарат, куда предварительно подают разводку ржаного ферментированного солода и оставшейся части ячменного или ржаного неферментиро- ванного солода температурой 45–47 °С и добавляют ферментные препараты в виде водных растворов. Смывные воды из предзаторного аппарата и аппарата «Лагер» тоже направляют в заторный аппарат. Массу тщательно перемеши- вают, получая окончательное соотношение зернопродуктов и воды в заторном аппарате примерно 1:4. Рекомендуемый режим затирания сырья с использованием в ка- честве несоложеного сырья ржаной обойной муки: Температура, °С ……….. 43 52 63 70 77 Продолжительность паузы, мин ……….…...... 60–70 30–60 60–90 30–40 До осаха- ривания Разделение и осветление затора проводят в одну стадию – при использовании фильтрационных аппаратов или фильтров-прессов либо в две стадии – при использовании центрифуги и фильтра-прес- 57 са, или центрифуги и сепаратора, или фильтрационного аппарата и сепаратора. Дробину промывают до массовой доли сухих веществ в про- мывных водах 0,9 %. Последние промывные воды следует исполь- зовать для приготовления следующего затора. Разделение затора. При разделении затора на фильтрационных аппаратах и фильтрах-прессах для сокращения времени фильтро- вания и повышения степени использования экстрактивных веществ его рекомендуется доводить до кипения. При этом в результате дополнительной экстракции крахмала и клейстеризации затор вновь приобретает синее окрашивание с йодом. Поэтому квасное сусло после фильтрования необходимо подвергать доосахариванию фер- ментным препаратом при оптимальной для его действия температуре в отдельном сборнике или непосредственно в вакуум-выпарном аппарате. Параметры режима разделения затора корректируют в зависи- мости от используемого оборудования, вида используемого сырья и его качественных показателей. Далее приводятся возможные ва- рианты проведения процесса разделения и осветления затора. Разделение затора в одну стадию в фильтрационном аппарате проводят следующим образом. Фильтрационный аппарат заполняют водой температурой 80–82 °С до уровня выше сит на 2–3 см, после чего при непрерывном перемешивании в него перекачивают осахаренный затор, выдерживают в покое 30–60 мин и начинают его фильтрование. Первую порцию мутного сусла возвращают в фильтрационный аппарат, а прозрачное сусло направляют в сборник осветленного сус- ла. Одновременно декантатором снимают верхний слой прозрачного сусла и также перекачивают в сборник осветленного сусла. Квасную дробину промывают водой температурой 75–80 °С. Для этого после слива первого прозрачного сусла в фильтрационный аппарат наби- рают воду, включают рыхлитель и тщательно разрыхляют верхний слой осевшей дробины. Рыхлитель выключают, затор оставляют в по- кое на 30–60 мин и продолжают фильтрование с декантацией жид- кости после отстоя дробины. Для более полного извлечения экс- трактивных веществ процесс промывки квасной дробины повторяют два или три раза. 58 При фильтровании на фильтре-прессе в качестве основы фильтровальной перегородки используют ткани бельтинг, фильтр- диагональ или другой материал. Осветление затора на фильтре-прессе проводят в соответствии с инструкцией по его эксплуатации. После отделения первого сусла на фильтре-прессе квасную дробину рекомендуется промывать горячей водой температурой 70–100 °С. Остатки сусла и промывных вод выдавливают сжатым воздухом или водой и выгружают квасную дробину в сборник. При разделении затора в две стадии возможны следующие варианты работы: разделение в центрифуге, затем в рамном фильтре- прессе; в центрифуге → сепараторе; фильтрационном аппарате → → сепараторе. По варианту центрифуга → рамный фильтр-пресс затор пред- варительно осветляют на центрифуге, что обеспечивает отделение крупных частиц квасной дробины. Не полностью осветленное сусло из центрифуги направляют в фильтр-пресс, а квасную дробину из центрифуги собирают в сборник, промывают горячей водой тем- пературой 70–90 °С и центрифугируют повторно. Число промываний квасной дробины горячей водой определяют по выходу экстрактив- ных веществ. При разделении затора на центрифуге и сепараторе центрифугу используют для отделения крупной фракции квасной дробины, а на сепараторе производят окончательное осветление квасного сусла. В схеме фильтрационный аппарат → сепаратор для разделения основной массы квасной дробины используют фильтрационный аппарат, а окончательное осветление сусла производят на сепараторе. Кипячение сусла. При использовании сухих солодов с целью коагуляции белковых веществ, стабилизации химического состава и стерилизации сусла его рекомендуется кипятить в сусловарочном аппарате в течение 1–1,5 ч, после чего массовая доля сухих веществ в готовом сусле должна составлять не менее 10–14 %. Затем сусло подают в сепараторы или гидроциклонные аппараты, где отделяют белковые вещества, скоагулировавшиеся при кипячении. Белковый отстой, содержащий 80–85 % полноценного сусла, целесообразно добавлять в затор при кипячении несоложеной части, чтобы снизить потери экстракта. 59 Осветленное сусло поступает в сборник, из которого его направляют на сгущение выпариванием. Концентрирование квасного сусла. Осветленное сусло с массо- вой долей сухих веществ 10–14 % сгущают в плѐночных трубчатых и пленочных роторных вакуум-аппаратах в две стадии. На первой стадии сусло выпаривают до массовой доли сухих веществ 43–47 % в двух трубчатых пленочных аппаратах последовательно: в первом аппарате – до 22–26 %, во втором – до 43–47 %. Квасное сусло подают центробежным насосом в распределительное устройство пленочного трубчатого аппарата, расположенное в верхней части греющей камеры, и оно тонкой пленкой стекает вниз по поверхности труб, сгущаясь до заданной концентрации. На второй стадии концентрирования квасное сусло сгущают в роторном пленочном аппарате с шарнирными лопатками. В этом аппарате сусло через патрубки питания поступает на лопасти ротора, где под действием центробежной силы сусло прижимается к внут- ренней поверхности корпуса, распределяясь по ней в виде тонкой пленки. По мере стекания раствора от одного ряда лопастей к дру- гому сусло нагревается и влага испаряется. На второй стадии для предотвращения подгорания температура сгущения сусла должна быть 50–60 °С. Процесс прекращают после достижения массовой доли сухих веществ 68–76 % и проводят термообработку полученного концентрата квасного сусла. Готовое квасное сусло передается на термообработку. Для концентрирования квасного сусла используют также вы- парные аппараты различных типов (ВВ-25, ВВ-50, ВНИИКП-2 и др.), руководствуясь рекомендациями по их эксплуатации. Термообработка концентрата квасного сусла. Термообработку по- лученного концентрированного квасного сусла, содержащего 68–76 % сухих веществ, проводят с целью накопления продуктов меланоиди- новой реакции, придающих ему аромат, свойственный ржаному хлебу, и необходимую цветность. Одновременно при термообработке происходят стерилизация готового продукта и снижение его вяз- кости. Термообработку концентрата квасного сусла проводят либо непосредственно в выпарных аппаратах (если это допускает их кон- струкция), либо в специальных аппаратах с мешалкой, рассчитанных на повышенное давление. 60 Для проведения термообработки ККС выдерживают при тем- пературе 110–112 °С, давлении 0,14–0,16 МПа (но не выше допус- тимого для данного типа аппарата) и постоянном перемешивании не более 30 мин. В конкретных условиях завода в зависимости от типа используемых для термообработки аппаратов давление, температура и продолжительность процесса могут уточняться. В этом случае требуемую продолжительность термообработки устанавливают в за- висимости от достигнутой в реакторе температуры или давления и определяют по качественным показателям готового охлажденного ККС. Нагревание ККС до необходимой температуры производят паром, поступающим в паровую рубашку. Допускается нагрева- ние ККС паром через барботер, при этом термообработку можно проводить без дополнительного перемешивания. После окончания термообработки пар отключают, полученный ККС охлаждают в теплообменнике до температуры не более 5 С, взвешивают и направляют в емкости для хранения или непосред- ственно на розлив. Розлив, хранение и транспортирование ККС. Большие партии концентрата квасного сусла разливают в автомобильные и железно- дорожные цистерны, которые перед заполнением моют, дезинфи- цируют, и отправляют потребителю. В стеклянные и металлические банки ККС разливают при температуре не ниже 50 °С и укупоривают на автоматической машине. Укупоренные банки подают в автоклав, где при температуре 100 °С проводят стерилизацию продукта в режиме, указанном в табл. 2.2. Таблица 2.2 |