Технология производства кваса

Размещено на http://www.allbest.ru/

Технология производства кваса

Введение

Квас называют традиционным национальным напитком у восточных славян. Он известен еще со времен Киевской Руси, более 1000 лет.

В те времена квас был слабоалкогольным напитком. Различали квас твореный и квас неисполненный, т. е., плохо приготовленный, который содержал большое количество сивушных масел и оказывал дурманящее действие.

Квас использовали не только как напиток для утоления жажды. Он служил основой для приготовления многих блюд: окрошек, ботвиний, ухи и др. Вплоть до XVIII-XIX веков простые крестьяне потребляли квас только в качестве напитка до 5 литров в сутки.

В России существовало множество разновидностей кваса. Основным сырьем для приготовления кваса были ржаной, ячменный, пшеничный сухие солода, пшеничная, гречневая, ячменная мука.

Особенностью кустарной технологии кваса было использование различных видов дробленых зернопродуктов в виде муки крупного помола, не пригодной для хлебопечения, буквально отходов, отрубей, остатков закисшего теста. Брожение вели в открытых емкостях, которые заполняли новым суслом, не очищая от старой закваски.

Благодаря этому создавалась многолетняя закваска, представлявшая собой смесь микробных культур.

В качестве ароматизирующих добавок в квас добавляли листья мяты, земляники, малины, смородины, хмель, изюм, мед, коренья, травы. Готовили не только хлебный квас, но и яблочный, грушевый, вишневый и другие фруктовые квасы.

Профессия квасника была широко распространена в России. Квасники специализировались на производстве одного из видов кваса. Соответственно их называли: «квасники ячневые», «квасники грушевые», «квасники яблочные». Объемы производства и продаж кваса были достаточно большими по тогдашним меркам, например, в Петербурге в конце XIX века продавалось только бутылочного кваса до 2 тыс. бутылок в сутки.

По свидетельству энциклопедиста Д.В. Каншина: «После воды в России наиболее распространенный напиток квас. Мы даже думаем, что его пьют больше, чем воду».

Д.И. Менделеев любил квас «с его кислотностью и здоровым сытным вкусом», «возрос на квасе» и писал: «Квасными своими вкусами русские жители когда-нибудь перестанут брезговать и позаботятся достичь до таких способов, которые обеспечивали бы не только разнообразие вкуса, но и питательность, сохранность и гигиеническое значение, которые присущи квасу».

Действительно, квас имеет хороший сбалансированный химический состав. Питательная ценность кваса обусловлена тем, что он производится из зернового сырья, из которого в сусло переходят растворимые вещества: углеводы, витамины, пищевые волокна, минеральные компоненты. Углеводы сусла сбраживаются дрожжами и молочнокислыми бактериями, в процессе жизнедеятельности которых накапливаются биологически активные соединения: аминокислоты, витамины, летучие ароматические вещества.

Производство кваса к 1986 году в стране составляло более 40 млн., дал в год. За следующие годы объем его производства упал более чем в 13 раз. В XXI веке производство кваса составляет в России 6,3-7,5 млн., дал в год. Это связано с изменением структуры потребления напитков в целом за счет увеличения выпуска пива, слабоалкогольных, безалкогольных напитков.

Устаревшее примитивное оборудование для производства кваса, сезонность производства, колебания в качестве, недостаток основного сырья - концентрата квасного сусла - привело к тому, что квас стало невыгодно производить.

В последнее время вновь повысился интерес производителей и потребителей к квасу и другим национальным напиткам (сбитню, медовухе). Разработана технология квасов брожения, пастеризованных, разливаемых в бутылки со сроком годности до 2 месяцев, которая ликвидирует сезонность его производства, позволяет более четко регулировать его качество. Кроме того, разлитый в бутылки квас удобен для потребителя. Все вышеизложенное позволяет надеяться на возрождение отечественного квасоварения и повышение значения кваса как традиционного, очень полезного напитка.

1. Литературно-патентный обзор основных способов производства и технологического оборудования

Квас (ср. русск. квасить) - традиционный русский напиток с объёмной долей этилового спирта не более 1,2%, изготовленный в результате незавершённого спиртового и молочнокислого брожения сусла.

Квас готовится из различных сортов муки и хлеба, воды и солода и представляет продукт молочнокислого и отчасти спиртового брожения сахаристых веществ, образующихся из крахмала, содержащегося в исходных материалах.

Муку употребляют ржаную, ячменную, пшеничную, гречневую и овсяную. Хлеб берут и ржаной, и пшеничный; солод идёт большею частью ржаной и ячменный. Иногда квас делают и без прибавления солода. Наиболее распространённым является хлебный квас.

Сущность традиционных способов приготовления кваса заключается в следующем: смесь солода, ржаной, пшеничной или какой-либо другой муки, взятые в определённых, разнообразных для разных сортов кваса пропорциях, засыпают в деревянную кадку и заваривают кипящей водою, при заварке берут обыкновенно около 1/10 части общего количества имеющей быть употреблённой для кваса воды.

Образующуюся густую тестообразную массу (затор) перемешивают веслом до тех пор, пока в ней не появится сладкий вкус; после этого затор перекладывают в чугуны и ставят последние в русскую, истопленную предварительно, печь на сутки. По истечении этого времени чугуны вынимают из печи и затор перемещают в большие чаны, затем разводят водою, оставляют стоять 2-3 часа и отстоявшуюся жидкость по прибавлении к ней дрожжей (не более 1% всех исходных материалов) разливают в приготовленные бочки. Вместо дрожжей иногда употребляют забродивший ржаной хлеб. Бочки с квасом помещают на ледник или в подвал, вообще в помещение, имеющее низкую температуру.

Рецептов для приготовления кваса существует громадное число. Различие их между собою заключается как в количествах и сортах исходных материалов, так и в деталях самой техники приготовления; например, воду для разведения затора берут и холодную, и горячую; время пребывания затора в печи и сусла в чанах в различных способах различно. Некоторые сорта хлебного кваса перед разливанием в бочки сдабриваются сахаром, хмелем, мятой, изюмом, патокой, мёдом, вораином (остатки мёда, получающиеся как побочный продукт при выделке свечного воска из пчелиных сот) и проч.

Напитки брожения являются одной из наиболее перспективных групп с точки зрения лечебно-профилактического влияния на организм человека. Их активное оздоровительное действие обусловлено наличием биологически активных веществ, внесенных с натуральным растительным сырьем или образованных в процессе жизнедеятельности культур микроорганизмов, а также присутствием в готовых напитках этих микроорганизмов.

Самым известным представителем напитков этой группы является хлебный квас - напиток темно-коричневого цвета с приятным вкусом и характерным ароматом ржаного хлеба. Получают его путем комбинированного неоконченного спиртового и молочнокислого брожения. В качестве основного сырья на большинстве предприятий используют концентрат квасного сусла (ККС).

Для приготовления хлебного кваса, кроме концентрата квасного сусла, используют также сахар в виде белого сахарного сиропа, питьевую воду, комбинированную закваску из культур дрожжей и молочнокислых бактерий.

В производстве кваса используются, кроме ржаного солода и ржаной муки, другие зернопродукты: сухой ячменный солод в качестве источника ферментов, ячменная и кукурузная мука как не соложеное сырье.

Кукурузная мука имеет высокую экстрактивность, однако она не считается полноценной заменой ржаной муки, так как не дает необходимые вкусовые характеристики кваса, получаемому с ее использованием. Кукурузная мука может быть крупного или тонкого помола. Она должна иметь белый или желтый цвет, запах, типичный для нормальной муки, без запаха плесени. Влажность кукурузной муки должна быть не более 15%, содержание золы не более 1,3% для муки крупного помола и 0,9% для муки тонкого помола, содержание жира не более 3% для муки грубого помола и не более 2,5% для муки тонкого помола.

В качестве источников ферментов в производстве концентрата квасного сусла применяют ферментные препараты микробного происхождения, например, такие отечественные ферментные препараты:

- цитолитические - Целловиридин Г20х, Цитороземин П10х, Ксилоглюканофоетидин П10х. Их применяют для повышения выхода экстракта, снижения вязкости затора и сусла, ускорения фильтрования затора, расход препаратов градации П10х - 0,020-0,025% к массе сырья, градации Г20х - 100-180 г/т сырья;

- амилолитические - Амилоризин Г10х - для повышения содержания сахаров в сусле, расход - 200-280 г/т сырья, Амилосубтилин Г10х - для разжижения затора, облегчения и ускорения осахаривания крахмала, расход - 240-280 г/т сырья.

Характеристика схем производства концентрата квасного сусла (ККС).

ККС представляет собой продукт, полученный упариванием и термообработкой квасного сусла из ржаного солода, ржаной муки или других зернопродуктов. ККС - наиболее пригодный вид сырья для производства кваса. Преимущества использования ККС:

- производится на специализированных заводах или цехах, благодаря чему имеет относительно стабильный состав;

- имеет длительный срок хранения;

- может транспортироваться на длительные расстояния;

- минимальные потери при его использовании в производстве кваса.

Традиционно ККС производился из ржаных зернопродуктов: ржаного ферментированного и не ферментированного солодов и ржаной муки. Однако стремление производителей повысить эффективность производства ККС привело к тому, что в рецептуры стали включать ячменную и кукурузную муку. Все эти виды зернопродуктов разрешены действующим стандартом на ККС.

В настоящее время концентрат квасного сусла выпускается большим количеством предприятий по различным схемам, отличающимся набором сырья, технологией и оборудованием для его производства, а, следовательно, продукт получается с различным составом и характеристиками.

Наиболее распространены 2 схемы производства ККС:

- из свежее проросшего ржаного солода и ржаной муки;

- из смеси сухих зернопродуктов: ржаного и ячменного солода и ржаной муки, допускается замена ржаной муки на кукурузную или ячменную.

Кукурузная мука содержит мало белков и не крахмальных полисахаридов, поэтому концентрат, получаемый с ее использованием, имеет, как правило, недостаточную цветность, пустоватый вкус. Такая замена ржаной муки на кукурузную не может быть полноценной.

2. Особенности затирания зернопродуктов в производстве ККС с использованием различных видов сырья

Стадии производства ККС:

а) подготовка зернопродуктов;

б) затирание зернопродуктов;

в) фильтрование заторов и кипячение сусла;

г) упаривание квасного сусла;

д) термообработка ККС;

е) розлив ККС.

Особенности подготовки и затирания зернопродуктов зависят от набора сырья, используемого при производстве ККС.

Рассмотрим две основные схемы:

1) из свежее проросшего ржаного солода;

2) из смеси сухих зернопродуктов.

По первой схеме в состав зернопродуктов входят 50% свежее проросшего ржаного солода и 50% ржаной муки. Для гидролиза крахмала и не крахмальных полисахаридов сырья при затирании добавляют Цитороземин Пх и Амилоризин Пх по 0,5% к массе сырья, можно использовать другие ферментные препараты с амилолитической и цитолитической активностью.

Солод получают по обычной схеме: замачивают 24 часа при температуре 18-20°С до влажности 45%, проращивают 3-4 суток при температуре 14-18°С, затем зерно передают в камеру томления, где температура поддерживается с помощью калорифера 55-60°С или температуру повышают путем самосогревания за счет увеличения слоя солода. Томление проводят 3-4 суток, затем солод подают на дробление на молотковой дробилке или волчке и смешивают с водой (1:3-4) в заторном чане.

Ржаная мука не подготовлена к воздействию ферментов, поэтому ее предварительно разваривают. Муку смешивают с водой (1:4), вносят суспензию ферментных препаратов для разжижения, выдерживают паузу 20-30 минут при 70°С и разваривают 30-40 минут в заторном котле или при избыточном давлении 0,3-0,4 МПа, что соответствует температуре около 130-140°С.

Разваренную муку передают в заторный чан, охлаждают до температуры 75-80°С и перекачивают солодовый затор. При перемешивании вносят ферментные препараты и выдерживают паузы: 50-52°С - 40-60 минут, 63°С - 1,5-2 часа, 70°С - 1,5-2 часа, 75°С - 30-40 минут, проверяют полноту осахаривания и передают на фильтрование.

По второй схеме в состав зернопродуктов входят 35-42% ржаного ферментированного или не ферментированного солода, 50% ржаной муки, 8-15% ячменного солода в качестве источника ферментов. Ржаную муку на 40-50% можно заменять кукурузной или на 25% ячменной мукой.

Дробленые зернопродукты смешивают в 3-х разводных чанах при гидромодуле 1:4. К затору из ржаной муки добавляют 10% от расчетного количества ячменного солода или ферментные препараты, выдерживают для разжижения 20-30 минут при температуре 70-72°С, а затем разваривают под давлением 0,3-0,35 МПа. Исследованиями киевских ученых показано, что разваривание под давлением можно заменить кипячением при обработке не соложеного затора ферментными препаратами Амилоризином Пх и Цитороземином Пх или другими препаратами, содержащими амилолитические, протеолитические и цитолитические ферменты. В этом случае затор из ржаной или кукурузной муки кипятят в заторном котле 20-30 минут.

Ржаной ферментированный солод затирают отдельно при температуре 15-20°С. Подготовленный затор из не соложеной части перекачивают в заторный чан с разводкой ржаного ферментированного солода, температура после смешивания должна установиться 80°С.

Аналогично затирают ржаной не ферментированный вместе с ячменным солодом и вносят в смесь разваренного не соложеного сырья и ржаного ферментированного солода. В объединенном заторе выдерживают все паузы, описанные для первой схемы. Технологический режим затирания может корректироваться в зависимости от состава сырья, условий производства, оборудования, установленного на предприятии.

Особенностью затирания в производстве ККС является также более низкая степень гидролиза крахмала, чем в пивоваренном производстве. Рекомендуется осахаривание проводить до желто-бурой окраски затора с йодом для того, чтобы в сусле не содержалось большого количества сахаров, из которых при брожении образуется излишний спирт. При этом в сусле накапливается больше декстринов, которые создают «сытный» вкус в квасе.

3. Способы получения квасного сусла

Квасное сусло получают несколькими способами в зависимости от используемого сырья: настойным, рациональным и из концентрата квасного сусла.

Настойным способом его получают из квасных хлебцев и сухого кваса. Способ используется главным образом на небольших предприятиях. Из измельченных квасных хлебцев или сухого кваса трехкратно экстрагируют сухие вещества горячей водой в настойном чане. Настойный чан представляет собой цилиндрический аппарат с декантатором для снятия сусла, змеевиком или рубашкой для обогрева и лопастной мешалкой, число оборотов которой не более 40-50 в минуту. Сырье засыпают в настойный чан, заполненный горячей водой при температуре 80-90°С, из расчета получения первого сусла в количестве 1/3 от заданного объема.

После 30-ти минутного перемешивания настаивают 1,5-2 часа. Отстоявшееся первое квасное сусло снимают декантатором, охлаждают в теплообменнике до температуры 25-30°С и перекачивают в аппарат для брожения. Оставшуюся гущу заливают водой с температурой - 60-70°С в количестве, равном объему первого сусла, перемешивают 20 минут, настаивают 1,5 часа. Второе сусло также охлаждают и соединяют с первым. Для третьего залива берут оставшееся количество воды для доведения объема сусла до расчетного. Смесь гущи и воды перемешивают 20 минут, настаивают 1 час и перекачивают в общий объем сусла.

Содержание сухих веществ в 1-м сусле 1,8-2,0%, во 2-м - 1,2-1,3%, в 3-м - 0,5-0,7%. Концентрация сухих веществ в объединенном сусле должна быть не менее 1,6% для кваса хлебного и не менее 1,3% - для кваса для окрошки.

Настойный способ очень трудоемок, длителен: общее время занятости около 8 часов. Кроме того, велики потери сухих веществ - до 15%, образуется отход - гуща, которую сложно реализовать, так как количество ее небольшое.

Рациональный способ получения квасного сусла предусматривает затирание ржаного солода, предварительно разваренной ржаной муки и ячменного солода с использованием стандартного оборудования варочных цехов пивных заводов.

Способ энергоемкий, требует наличия дополнительного оборудования - запарников для варения ржаной муки под давлением, в классическом варианте практически не используется.

Однако в настоящее время проводятся исследования и разрабатываются технологические режимы получения квасного сусла из ржаных и ячменных солодов с добавлением ржаной муки по режимам пивоваренного производства.

Получение квасного сусла из концентрата квасного сусла - более прогрессивный способ с минимальными потерями сухих веществ. Сусло для брожения готовят с использованием 70% концентрата от расчетного количества, оставшиеся 30% вносятся после сбраживания для ароматизации кваса. Концентрат квасного сусла (ККС) сначала разбавляют в чане предварительной разводки водой с температурой 30-35°С в соотношении 1:2-2,5, затем перекачивают в аппарат для брожения, где доводят водой до массовой доли сухих веществ 1,4- 1,6%. Сюда же вносят сахарный сироп в количестве 25% от расчетного, чтобы не допустить избыточного накопления спирта при брожении. Содержание сухих веществ в сусле не менее 2,5% для хлебного кваса и 1,6% - для окрошечного.

Концентрат квасного сусла плохо растворим в холодном квасе, поэтому сусло зачастую получают из всего количества ККС.

Способы сбраживания квасного сусла и купажирование.

Получение кваса проводится в 2 стадии: сбраживание квасного сусла и купажирование кваса. В зависимости от способов проведения этих стадий, брожение может проводиться в бродильных чанах, бродильном аппарате или цилиндроконических бродильных аппаратах. В бродильном чане, который представляет собой аппарат с охлаждающим змеевиком или рубашкой, проводится брожение кваса. Для купажирования служат аппараты с мешалками. В бродильном чане готовят сусло, вносят закваску или дрожжи и ведут брожение при 25-30°С до снижения массовой доли сухих веществ на 1% и достижения кислотности 2-4см3 раствора щелочи концентрацией 0,1 моль/дм³ на 100 см³ кваса. Температура регулируется путем охлаждения рассолом. Продолжительность брожения при этих условиях составляет 14-16 ч. Затем квас охлаждают до 6-7°С для оседания дрожжей и перекачивают его в аппарат. Для отделения дрожжей на сливное отверстие перед заполнением бродильного чана устанавливается сливной стакан.

В аппарате в квас вносят оставшиеся 30% концентрата квасного сусла и 75% сахарного сиропа. После перемешивания направляют в мерники, откуда ведется розлив кваса. Закваска повторно не используется, так как молочнокислые бактерии при охлаждении кваса не оседают, а остаются в квасе, нарушается соотношение микроорганизмов. Кроме того, нет возможности хранить закваску или дрожжи, невозможно достаточно тщательно промыть.

Бродильный аппарат предназначен для проведения в нем сбраживания квасного сусла и купажирования кваса. Он представляет собой цилиндрическую емкость, установленную на опорах, со сферической крышкой, герметично закрытой люком, с коническим днищем, в котором находится камера дрожжевой отделитель (служит для оседания дрожжей и отделяется от основного объема кваса задвижкой и заслонкой). В нижней части аппарата имеется пропеллерная мешалка, для регулирования температуры продукта служит охлаждающая рубашка или змеевик. Аппарат также снабжен штуцерами: для отвода воздуха из аппарата и рубашки, для подачи и отвода рассола, для подачи сусла, для ввода сахарного сиропа, для слива кваса. Брожение ведут при тех же параметрах, что и в бродильных чанах. После охлаждения кваса и отделения дрожжей проводят купажирование оставшимся количеством ККС и сахарным сиропом в этом же аппарате.

Из него же можно вести розлив путем передавливания диоксидом углерода.

Применение цилиндроконических бродильных аппаратов ЦКБА позволяет существенно повысить производительность квасного отделения.

ККС перед или после разбавления пастеризуют 30-35 мин., при температуре 75-80°С, затем охлаждают до 28-30°С и перекачивают в ЦКБА через нижний штуцер. Закваску и дрожжи задают во 2-ю порцию разбавленного ККС. Сахарный сироп вносят при перемешивании с помощью насоса. Брожение ведут при периодической циркуляции путем перекачивания «на себя» центробежным насосом через каждые 2 часа по 30 минут для предотвращения оседания дрожжей.

По окончании брожения подключают все охлаждающие рубашки, квас охлаждают до 5-7°С. Осадок дрожжей, осевших в коническую часть аппарата, сливают, определяя окончание слива визуально через смотровое стекло. После отделения дрожжей квас купажируют, добавляя оставшееся количество ККС и сахарного сиропа при перемешивании насосом.

Продолжительность брожения в ЦКБА объемом 50м³ 10-12 часов, охлаждения 6-8,5 часов, в аппарате на 100 м³ соответственно 16-18 часов и 8,5-10 часов.

4. Разработка технологической схемы производства

Разработка эскизной схемы производства и ее описание.

Производство кваса состоит из следующих стадий:

- подготовка сырья и полуфабрикатов;

- приготовление квасного сусла;

- брожение сусла;

- охлаждение и купажирование кваса;

- розлив кваса в емкости.

Рисунок 1. - Эскизная схема производства кваса:

Стадия 1 - подготовка сырья и полуфабрикатов. На данной стадии поступающее на производство сырье приводится к виду, в котором может быть непосредственно в технологическом процессе. Так вода проходит через систему фильтров и подогревается до нужной температуры. Поступающий на завод в автоцистернах концентрат квасного сусла перекачивается в промежуточные емкости, из которых напрямую направляется в производство. Жидкий сахар-рафинад проходит обработку бактерицидными лампами для предотвращения микробиологической порчи. Колер готовится путем термической обработки сахара-рафинада.

Стадия 2 - Приготовление квасного сусла. Заключается в разбавлении концентрата квасного сусла водой, внесении части предусмотренного рецептурой сахарного сиропа и смешанной закваски - из дрожжей и молочнокислых бактерий. Разбавление и внесение сахарного сиропа создают благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов и процессов брожения.

Стадия 3 - Брожение квасного сусла. Производится при температуре 25-30°С 14-16 ч. Окончание брожения определяют по снижению плотности бродящего сусла (она должна снизиться на 1%) и по нарастанию кислотности. Титруемая кислотность должна быть в пределах 2-2,4 мл 1 н. раствора щелочи на 100 мл сусла. Этот показатель говорит о достаточном накоплении молочной кислоты в сусле.

Стадия 4 - Охлаждение кваса. Назначение данной стадии - перевод микроорганизмов в анабиотическое состояние с целью прекращения брожения. При дальнейшем брожении будут нарушены физико-химические и органолептические показатели.

Стадия 5 - Купажирование кваса. На данной стадии вносятся оставшееся количество сахарного сиропа и сахарный колер для регулирования вкуса и цвета продукта.

Стадия 6 - Розлив кваса в потребительские емкости.

Материальный и тепловой балансы по стадиям производства.

Потери на стадиях составляют:

Розлив кваса в емкости - 0,1%;

Купажирование кваса - 0,1%;

Охлаждение кваса - 0,2%;

Брожение квасного сусла - 0,5%;

Приготовление квасного сусла - 0,2%;

Подготовка сырья и полуфабрикатов - 0,1%.

Рассчитаем количество сырья с учетом суточной производительности - 1,5 т/сутки и потерь на стадиях.

На стадию 6 должно поступить сырья:

.

На стадию 5 должно поступить сырья:

.

На стадию 4:

.

На стадию 3:

.

На стадию 2:

.

На стадию 1:

.

Тепловой баланс.

Тепловой баланс заключается в определении количества теплоты и как следствие количества рассола, необходимого для его отведения, на стадии 4 - охлаждение кваса:

.

5. Разработка технологической схемы и ее описание

В соответствии с рисунком 1, концентрат квасного сусла, доставляемый на завод в автоцистернах 1, перекачивается насосом 2 через мерник 4 в сборник 3.

При поступлении концентрата квасного сусла в бочках 5 их устанавливают на поддон 6, ополаскивают горячей водой и концентрат насосом 7 перекачивают через мерник 4 в сборник 3 для хранения. Сахар (жидкий рафинированный), доставляемый в автоцистернах 11, насосом 2 через теплообменник 12 и мерник 14 подают в сборники 13 с бактерицидными лампами 15. При поступлении на завод затаренного в мешки 16 сахара-песка последние снимают с автомашины на поддон, 18 автопогрузчиком 19 и перевозят для хранения на склад.

Рисунок 2. - Линия производства хлебного кваса из концентрата квасного сусла:

По мере надобности сахар взвешивают на весах 20, норией 21 загружают в бункер 22 и подают в варочный котел 23, куда предварительно налита вода. Готовый сахарный сироп насосом перекачивают через фильтр 24 и теплообменник 25 в сборник 17.

Воду, используемую на технологические нужды, направляют в промежуточный сборник 36. Оттуда она поступает в песочный фильтр 37 и из него через сборник 35 насосом направляется на керамические свечные фильтры 39 для тонкого фильтрования. Отфильтрованная вода поступает в сборник 40. Для приготовления квасного сусла концентрат квасного сусла насосом 2 перекачивают через мерник 4 в сборник 8, где его разбавляют горячей водой. Из сборника 8 разбавленный концентрат квасного сусла насосом 9 через теплообменник 10 поступает в бродильный аппарат 27. Сюда же из сборника 17 подают расчетное количество сахарного сиропа, из сборника 40 - воду, а из аппарата 33 - смешанную дрожжевую и молочнокислую закваску.

Чистую культуру дрожжей готовят в аппаратах 31 и 32, а чистую культуру молочнокислых бактерий - в аппаратах 34 и 38. Затем чистые культуры дрожжей и бактерий перекачивают в аппарат 33.

Сброженное в аппарате 27 квасное сусло охлаждают, выводят осевшие дрожжи в сборник 26, а в бродильный аппарат вводят еще раз расчетное количество сахарного сиропа и колера, который готовят в аппарате 30 и выдерживают в сборнике 29. Купаж кваса тщательно перемешивают и направляют на розлив в автоцистерны 28. При фасовании в бочки или бутылки в схеме предусмотрено использование изобарических фасовочных машин.

6. Технологический расчет основного оборудования

Производительность П (дал/сут) бродильного аппарата для кваса рассчитывают по формуле:

Где:

- емкость аппарата, дал;

к - коэффициент, учитывающий потери сусла при брожении (k=0.99);

ц - коэффициент заполнения аппарата (ц = 0,9);

ф - продолжительность занятости аппарата, ч.



.

Принимаем стандартный бродильный аппарат объемом 100 мі.

Принимаем диаметр аппарата 8 м. Высота аппарата тогда составит:

м.

7. Разработка конструкции основного технологического оборудования и описание его модернизации

Рисунок 3. - Бродильный аппарат:

Брожение квасного сусла проводят в бродильно-купажных или бродильных аппаратах.

Бродильный аппарат представляет собой цилиндрический сосуд 7 с коническим днищем, сферической крышкой, закрытой герметично люком 12, и опорами 2. Для регулирования температуры сусла аппарат снабжен рубашкой 6. В нижней конической части установлен дрожжевой отделитель 3 с задвижкой 1. Для перемешивания сусла при брожении и купажировании имеется пропеллерная мешалка 4.

Аппарат снабжен также штуцерами 8 и 13 для отвода воздуха из аппарата и рубашки, штуцерами 16 и 5 для ввода и отвода охлаждающего рассола, штуцером 9 для подачи сусла и штуцером 14 для ввода сиропа, термометром 10, маномет-17 ром 15, компенсатором 17, пробным краником 18, сливным штуцером 19 и штуцером 11 для ввода датчика автоматического определения уровня жидкости. Корпус аппарата покрыт слоем теплоизоляционного материала.

Аппарат выпускают вместимостью 100 и 500. Бродильный аппарат представляет собой цилиндрический резервуар 1 герметически закрывающейся крышкой. Он оборудован охлаждающим змеевиком 2, декантатором 3 для съема сброженного сусла с дрожжевого осадка и штуцером 4 для слива промывной воды с трубой для отвода С⁰2.

Для герметизации аппарата необходимо установить уплотнение на мешалку.

Предлагается для этой цели использовать картриджное уплотнение для вертикальных валов типа 151-153.

Технические характеристики уплотнения приведены в таблице.

Таблица - Технические характеристики картриджного уплотнения:

Параметр	Значения
Диаметр вала	30-200 мм
Температура	-25 - 230єС
Скорость	До 1000 об/мин
Давление	До 20 кгс/см2

Выводы

В работе на тему «Технология производства кваса» проведен литературно-патентный обзор по способам и аппаратурному оформлению для производства кваса.

Разработана эскизная схема производства кваса, рассчитаны материальный и тепловой балансы производства. Спроектирована принципиальная технологическая схема, выполнен расчет бродильного аппарата и предложена его модернизация. квас напиток пищевой

Литература

1. Симонов Л.Н., ред. Пивоварение (заводское и домашнее) квасоварение и медоварение. - СПб, типография Е. Евдокимова, 1898.

2. Производство и рынок кваса в России, журнал «Пивное дело», 26 декабря 2010, с. 14-17.

3. Ермолаева Г.А., Колчева Р.А., Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. / Г.А. Ермолаева, Р.А. Колчева / М: Академия, 2000 - 467 с.

4. Королев Д. А. Русский квас. / Д.А. Королев / М.: Издательство «Пищевая промышленность», 1967 - 303 с.

5. Помозова В.А. Производство кваса и безалкогольных напитков / В.А. Помозова / - М: Пищевая промышленность, 2006 - 258 с.

Размещено на Allbest.ru

...