Контрольная работа по "Технологии"

     1 Влияние cолевого состава воды на процессы при замачивании и проращивании 

     В чистой питьевой воде всегда содержатся растворимые соли, которые оказывают  влияние на вкус пива, а также  на ферментативные процессы.

     В хорошей воде не должны присутствовать такие вещества, как NaHСО₃, NH₂, CO₂, HNO₃. Химически активные влияют на изменение рН затора – это карбонаты и сульфаты кальция, магния, натрия и калия, хлориды кальция и магния. Карбонаты и особенно гидрокарбонаты [Na₂CO₃, NaHCO₃, CaCO₃, MgCO₃, Ca(HCO₃)₂, Mg(HCO₃)₂, K₂CO₃, KHCO₃], обладают щелочными свойствами, понижают кислотность затора. Величина рН оказывает влияние на скорость ферментативных реакций во время затирания солода и во время брожения сусла. Для интенсификации амилолитических и протеолитических ферментов при затирании поддерживают величину рН в пределах 5,2 – 5,4.       С другой стороны, эффективность использования горьких веществ хмеля возрастает с повышением рН затора, так как увеличивается изомеризация альфа-кислот. Величина рН оказывает влияние на интенсивность обменных процессов в клетках дрожжей, что отражается на приросте биомассы, скорости роста клеток и синтезе вторичных метаболитов. В кислой среде образуется в основном этиловый спирт, в щелочной – глицерин и уксусная кислота. Оптимальным значением рН для метаболизма сахарозы является 4,6, для мальтозы – 4,8.

     Нитрит-ионы концентрацией более 2мг/см³ – яд для пивных дрожжей. Силикат-ионы взаимодействуют с ионами кальция и магния и вызывают оксалатное помутнение пива.

     В пивоварении фосфаты калия солода определяют кислотность промежуточных  и конечных продуктов. При их взаимодействии с солями воды происходит изменение  кислотности. Так, сульфаты и хлориды  Са, Mg и Na являются химически активными в отношении некоторых солей солода и, взаимодействуя с ними, снижают рН затора, что создает более благоприятные условия для ферментативных процессов. Сульфаты и хлориды кальция придают пиву полноценную и тонкую хмелевую горечь, магния терпкий вкус, натрия – быстроисчезающую хмелевую горечь. Однако повышенное количество сульфата натрия придает пиву горький вкус. Соли, повышающие рН, представлены бикарбонатами Са, Mg, Na и карбонатами Na и К. Они взаимодействуют с кислыми первичными фосфатами с образованием щелочных вторичных фосфатов, причем бикарбонат магния сильнее повышает рН среды и его присутствие нежелательно.

     Из  анионов в природных водах  содержатся главным образом бикарбонат-ион (НСО^3-), сульфат-ион (SO₄^2-), в значительно меньших количествах – хлориды, нитраты, нитриты, фосфаты. Хлор-ион (С1^-) и сульфат-ион (SО₄^2-) присутствуют в воде в виде хлоридов и сульфатов кальция, магния и натрия.

 Замачивание зерна является важным этапом в производстве солодов. Достаточная влажность, наличие кислорода и оптимальная температура — важнейшие предварительные условия для солодоращения. Свободная вегетационная влага в зерне, являющаяся результатом искусственного насыщения его водой, обеспечивает переход в раствор питательных веществ и их миграцию к зародышу. При этом создаются благоприятные условия для проникновения в эндосперм ферментов, которые переводят резервные нерастворимые вещества зерна в растворимые и легкоусвояемые зародышем.Таким образом, вегетационная влага не только средство миграции питательных веществ к зародышу, но и фактор, ускоряющий биохимические процессы, связанные с жизнедеятельностью зерна и активацией ферментов Влажность зерна состоит из первоначальной его влажности (10—15 %) и количества воды, поглощенной зерном в период замачивания. Конечная влажность зерна, необходимая для его проращивания, называется степенью замачивания. Оптимальная степень замачивания ячменя составляет 42—50 % и зависит от его сорта и типа получаемого солода. Различные соли воды при замачивании могут вступать в химические реакции с веществами оболочки зерна. Поэтому вода для замачивания зерна по своему составу должна соответствовать СТБ 1188-99 на питьевую воду.

     Вода  при замачивании проникает в  зерно в основном через микрокапилярные отверстия, расположенные в местах зародыша. Часть ее попадает внутрь зерна и через мякинную оболочку по всей его поверхности. Движущей силой проникновения воды в зерно является разность концентраций на поверхности и внутри зерна. Следовательно, с увеличением влагосодержания зерна разность концентраций воды внутри и снаружи зерна уменьшается, поэтому сокращается скорость замачивания. Особенно замедляется этот процесс при достижении влажности зерна 35 %. Семенная оболочка зерновки является полупроницаемой мембраной и представляет собой физиологический защитный орган, предотвращающий поступление нежелательных веществ внутрь зерновки и потери в результате выщелачивания органических и других веществ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2 Формы связи диоксида  углерода в пиве. Влияние различных  факторов на его  растворение 

     Концентрация  растворенного диоксида углерода зависит, в первую очередь, от температуры и давления.

     Зависимость концентрации диоксида углерода от температуры:

Растворимость С0₂ в воде почти такая же, как и его растворимость в пиве, однако имеются небольшие отличия, отраженные в нижеприведенной таблице (вода, пиво 12°Р/СС = 80%; все значения приводятся в гС0₂на 100 г воды или пива). 

     Так как все данные соответствуют  содержанию С0₂ в г на 100 г воды или пива, то это является одновременно и концентрацией С0₂ в%. 

     Растворимость диоксида углерода в пиве тем выше, чем ниже температура; при повышенной температуре в пиве растворяется гораздо меньше СО₂. Вышесказанное верно вообще для растворения всех газов.

     Зависимость концентрации диоксида углерода от давления:

     По  закону Генри растворимость газов в жидкости прямо пропор-

циональна давлению. Это означает, что если повышается давление в танке, то количество растворенного в пиве диоксида углерода увеличивается.

растворимость диоксида углерода возрастает с повышением давления.

     Розлитое  пиво должно содержать около 0,5% диоксида углерода. Давление шпунтования в лагерном танке следует устанавливать таким образом, чтобы при температуре, поддерживаемой в отделении дображивания, в пиве растворилось более 0,5% диоксида углерода, так как часть углекислоты будет потеряна при перекачке на розлив. Пиво с содержанием С0₂ в 0,32% воспринимается как выдохшееся.

     Весь  возникающий при дображивании избыток С0₂ (сверх остающегося при давлении шпунтования) улетучивается из пива. Уходящий диоксид углерода промывает пиво: он увлекает за собой летучие газы, выделяющиеся при брожении, и тем самым способствует созреванию пива.

     Из пива вымывается только малая часть сернистых соединений, а большая их часть биохимически реагирует с компонентами пива. Однако кроме сернистых существует целый ряд других летучих соединений, которые исчезают из пива благодаря промыванию диоксидом углерода. Поэтому можно сократить время созревания, интенсифицируя процесс промывания пива С0₂, что, однако, невозможно без внесения С0₂ извне. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3 Пути интенсификации  производства хлебного  кваса и улучшение  его качества 

     Применение  концентратов квасного сусла и кваса  вместо квасных хлебцев или хлебоприпасов позволяет повысить содержание сухих веществ в квасном сусле, в результате чего сокращается расход сахара на производство кваса. При этом физико-химические показатели кваса остаются в пределах, предусмотренных действующими стандартами, а органолептические показатели за счет более высокого содержания в квасе экстрактивных веществ хлебного сырья значительно улучшаются.

     Применение  концентрата квасного сусла позволяет  снизить потери сухих веществ  на 15—18% за счет более полного извлечения экстрактивных веществ из исходного сырья по сравнению с настойным методом производства кваса.

     Выработка концентратов квасного сусла и концентратов кваса на специализированных заводах упрощает механизацию и автоматизацию погрузочно-разгрузочных и транспортно-складских работ при разгрузке исходного сырья и отгрузке готовой продукции, что позволяет снизить трудовые и денежные затраты на производство продукции.

Кроме того, при производстве напитков из концентратов вследствие уменьшения объемов исходного сырья значительно снижаются транспортные расходы и затраты на строительство складских помещений для хранения сырья.

     Наряду  с этим достигается значительная экономия материальных ресурсов за счет:

1) ликвидации  ряда технологических процессов (выпечка квасных хлебцев, дробление хлебцев);

2) снижения  расхода топлива, электроэнергии, холода на нагрев и охлаждение  сусла при производстве кваса; 

3) сокращения  стоимости технологического оборудования квасоваренных цехов.

     На  Киевском экспериментальном заводе безалкогольных напитков разработан и внедрен способ сбраживания квасного сусла в цилиндроконических бродильных аппаратах (ЦКБА) объемом 45 м³, позволяющий интенсифицировать этот процесс.

     Конструктивно аппараты аналогичны применяем ым в пивоваренной промышленности с незначительными изменениями. Применительно к условиям производства цилиндроконические аппараты дооборудованы циркуляционным устройством (в коническую часть танка и его сферическую крышку вварены штуцеры, установлен центробежный насос, смонтированы трубопроводы).

     Установка для приготовления кваса состоит  из четырех цилиндроконических бродильных аппаратов; три из них используются для брожения квасного сусла и один, дооборудованный устройством для отделения дрожжей, — для купажирования.

     Для отделения дрожжей к нижней конической части аппарата приварено фланцевое  соединение, к которому крепится ложное днище, состоящее из обечайки, двух соосных поворотных створок с  рычагом регулирования, и камера дрожжеотделения с задвижкой Лудло. В верхней части корпуса ЦКБА установлена мешалка, а к крышке приварен питающий трубопровод, проходящий по всей высоте цилиндрической части аппарата.

Все ЦКБА укомплектованы дистанционными термометрами, манометрами, сигнализаторами уровня, контрольными термометрами, установленными как в цилиндрической, так и в   конической частях аппаратов, а также манометрами на нагнетательной линии рассола и рубашке.