CC BY
24
ТЕХНОЛОГИЯ
Интенсификация производства пивного сусла
Новое направление
Е.В. Ильина
Московский государственный университет технологий и управления
Производство пива сложное, длительное, разделено на пять стадий: производство солода, производство пивного сусла, сбраживание сусла специальными пивными дрожжами, дображивание (созревание) пива и его фильтрование, розлив.
Основу технологических процессов производства солода и пива составляют биохимические превращения веществ в живом организме, происходящие под влиянием ферментов и физико-химических процессов взаимодействия этих веществ.
Для ускорения темпов научно-технического прогресса необходимо создавать и внедрять в промышленность принципиально новые прогрессивные технологические процессы, заменять и модернизировать морально устаревшее оборудование.
Одно из основных направлений повышения эффективности производства и рационального использования зернового сырья в пивоваренной промышленности — интенсификация процесса производства пивного сусла.
Применительно к процессам приготовления пивного сусла можно сформулировать следующие критерии интенсификации: степень механизации и автоматизации, технический уровень производства, экономическая эффектив-
IV
Схема экспериментальной конструкции
ность, уровень социального и организационно-технического обеспечения.
Наибольшая сложность связана с оценкой качества продуктов.
Непрерывный контроль качества продуктов в процессе производства пивного сусла можно осуществлять на основе реологических методов. В этом случае зависимость обобщенного показателя от частных показателей качества можно выразить либо через уравнение множественной регрессии, либо через функцию желательности. В качестве отдельных параметров для оценки качества пивного сусла можно выбрать плотность, кислотность, цветность, а обобщенный показатель К представить в виде уравнения линейной регрессии.
К числу процессов, участвующих в приготовлении пивного сусла, относят процессы, связанные с разделением гетерогенных систем гидромеханическими методами: экстрагирование, отстаивание, фильтрование и центрифугирование, процессы перемешивания, а также адсорбция. К последнему процессу можно отнести замачивание пивоваренного ячменя.
Из физических теорий наибольшее распространение имеет потенциальная теория, или теория сгущенного слоя. Согласно этой теории взаимодействие атомов, находящихся на поверхности твердого тела с адсорбируемыми молекулами, обусловливается Ван-дер-Ва-альсовыми силами молекулярного сцепления.
Дробление солода можно отнести к процессу измельчения, эффективность которого оценивается степенью измельчения, удельным расходом энергии на проведение процесса и удельной нагрузкой на рабочий орган измельчающей машины.
Приготовление заторной массы можно отнести к процессам экстрагирования, так как основная цель приготовления заключается в переводе экстрактивных веществ из дробины в жидкую фазу.
Процесс экстрагирования основан на свойстве веществ, обладающих разными концентрациями, при соприкос-
новении взаимно диффундировать, т.е. проникать друг в друга.
Осветление и охлаждение пивного сусла можно отнести к процессам отстаивания и осаждения.
Любая неоднородная бинарная система состоит из внутренней (дисперсной) фазы и внешней фазы, или дисперсионной среды, в которой находятся частицы дисперсной фазы.
В результате изучения структурно-механических свойств пивоваренного ячменя и пивного сусла, а также процессов, происходящих при приготовлении пивного сусла, была создана универсальная экспериментальная конструкция оборудования для проведения этих процессов.
Схема универсальной экспериментальной конструкции, состоящей из чана, напорного насоса и гидродинамического контура, показана на рисунке.
Конструкция позволяет исследовать течение продукта в гидродинамическом контуре. I участок — течение установившееся, обладает симметрией; II участок представляет собой в сечении две дуги окружностей с радиусами большим и меньшим с общим центром; III участок представляет собой вертикальный канал круглого сечения; IV участок аналогичен II участку; V участок аналогичен I участку.
Получены положительные результаты при применении гидродинамического контура в процессах замачивания пивоваренного ячменя, дробления солода (исследовался процесс мокрого помола), приготовления заторной массы и осветления пивного сусла.
Так, например, процесс замачивания сократился до 30 ч, при дроблении увеличился переход экстрактивных веществ в сусло, при приготовлении заторной массы экстрактивность пивного сусла приблизилась к экстрактивно-сти солода, фильтрование пивного сусла сократилось на 33,4 %, процесс осветления качественно улучшился.
Полученные данные говорят о том, что выбранное направление в исследованиях перспективно.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ильина Е.В. Некоторые научные аспекты гидродинамической обстановки в пивоваренной промышленности//Научная конференция в г. Вязьма «Экономические проблемы пищевой промышленности и пути их решения». — М.: МГЗИПП, 1998. С. 59.
2. Ильина Е.В. Влияние гидродинамической обстановки на процесс замачивания пивоваренного ячменя//Международная научно-техническая конференция «Приоритетные технологии в пищевой промышленности». — М.: МГЗТИПП. 1998. Вып. 2. С. 13.
3. Калошин Ю.А., Ильина Е.В. Пути интенсификации процесса приготовления пивного сусла//Биотехнология и управление. 1995. №2-3. С. 31.
3•2005
V
