К слабоалкогольным напиткам относятся хлебные квасы, брага, плодово- ягодные квасы, медовые напитки, морсы и т. д. Их приготовляют сбраживанием сусла, получаемого из соответствующего сырья. К безалкогольным напиткам относятся газированная вода, газированные фруктово-ягодные напитки, газированные минеральные искусственные и природные столовые и лечебные воды.
Производство хлебного кваса
Хлебный квас - напиток темно-коричневого цвета с приятным ароматом ржаного хлеба и кисловато-сладким вкусом, получаемый путем неполного сбраживания сусла дрожжами и молочнокислыми бактериями. Заводы выпускают «Хлебный квас», «Окрошечный квас», «Московский квас» и «Русский квас», различающиеся в основном содержанием экстракта.
Сырьем для приготовления кваса служат красный ржаной солод, ржаная и ячменная мука, светлый пивоваренный (ячменный) солод и сахар. Ржаной солод содержит много меланоидинов, обусловливающих вкус, аромат и цвет напитка. Пивоваренный солод применяется для осахаривания крахмала хлебного сырья.
Лучшим по качеству считается квас, полученный из квасных хлебцев. Их выпекают из смеси измельченных ржаного (64,5%) и ячменного (10,5%) солода и ржаной муки (25%) в специальных печах. Весь процесс приготовления хлебцев занимает около 20 ч. Для возможности длительного хранения хлебцы высушивают и затем измельчают, получая так называемый сухой квас.
В последнее время большинство заводов для приготовления кваса использует концентрат квасного сусла, поставляемый специализированными заводами, что значительно упрощает технологию квасоварения и позволяет увеличивать выпуск кваса в летнее время. Концентрат квасного сусла готовят из сухого красного ржаного солода (90%) и сырого, содержащего ферменты, ржаного солода (10%). К смеси измельченного солода добавляют ферментный препарат и производят затирание по настойному способу, постепенно повышая температуру затора с 35 до 74°С и делая выдержки в течение 1-2 ч при температуре 40, 50, 63 и 70°С. Осахаренный затор фильтруют и сусло направляют в вакуум-аппарат, где оно упаривается до концентрации сухих веществ 72 г в 100 г сусла. Концентрат представляет собой густую вязкую жидкость темно-коричневого цвета, кисло-сладкого вкуса, с ароматом ржаного хлеба.
Основные стадии производства кваса: приготовление сусла, сбраживание сусла, купажирование и розлив кваса.
Приготовление квасного сусла . В за висимости от используемого сырья применяют разные способы приготовления сусла. В хлебцах и сухом квасе сухие вещества представлены в основном растворимыми формами, что позволяет готовить сусло настойным способом. При переработке зернового сырья применяют рациональный способ. При приготовлении сусла из концентрата последний разводят водой. Расход сырья для разных сортов кваса нормируется рецептурой. Сухой квас и зерновое сырье предварительно измельчают на вальцовых дробилках.
При настойном способе сусло готовят двух-, трехкратным настаиванием измельченных хлебцев или сухого кваса в горячей воде в специальном аппарате. Сусло, получаемое после каждого настаивания, фильтруют через мелкое сито, охлаждают в теплообменнике до 25°С и направляют в бродильный аппарат. Концентрация сухих веществ в общем сусле в бродильном аппарате не должна превышать 1,5-1,6%.
Настойный способ сопровождается большими потерями экстракта в гуще. При экстрактивности хлебцев 52% на сухое вещество в гуще остается свыше половины экстрактивных веществ. Гущу используют на корм скоту.
При рациональном способе затор готовят из ржаного солода (54%), ржаной муки (34%) и ячменного солода (12%).
Дробленый ржаной солод и ржаную муку смешивают с водой (1:1) и выдерживают в запарнике в течение 2- 2,5 ч под давлением 0,03 МПа. При этом растворяются крахмал и другие сложные органические вещества и образуются меланоидины. Запаренную массу под давлением пара передают в заторный аппарат, предварительно на 1/3 заполненный водой, где производят ее осахаривание дробленым ячменным солодом при температуре 65-70°С. Гущу отделяют в фильтрационном или отстойном аппаратах или с помощью сепаратора. Сусло охлаждают в теплообменнике и направляют в бродильный аппарат. Потери экстракта в гуще при рациональном способе составляют 15,5%.
Приготовление сусла из концентрата квасного сусла сводится к разведению концентрата теплой (30-35°С) водой до содержания 1,4 г экстракта в 100 г сусла. При этом в сусло вводят только 70% концентрата от количества его, предусмотренного рецептурой, а остальные 30% вносят после брожения при купажировании кваса.
Сбраживание квасного сусла и купажирование кваса . Особенность сбраживания квасного сусла заключается в том, что в сусле одновременно развиваются дрожжи и молочнокислые бактерии и процесс брожения прерывают охлаждением, оставляя в напитке сбраживаемые вещества. При совместном сбраживании сусла дрожжами и бактериями квас приобретает приятный кислый вкус.
На современных заводах для брожения квасного сусла и смешивания готового кваса с сахарным сиропом (купажирования) применяется бродильно-купажный аппарат - стальной, герметически закрытый сосуд. Цилиндрическая часть аппарата имеет двойные стенки, в промежуток между которыми подается рассол для охлаждения кваса. К цилиндру прикреплен резервуар в виде усеченного конуса, где помещена мешалка. К нижнему основанию конуса присоединен дрожжеотделитель, закрываемый задвижкой, с помощью которой из аппарата удаляются дрожжи и гуща.
Бродильно-купажные аппараты выпускаются с суточной производительностью 800 и 200 дал. Потребная мощность составляет соответственно 3,5 и 2,4 кВт.
Квасное сусло из теплообменника направляется в бродильно-купажный аппарат, где оно охлаждается рассолом, подаваемым в рубашку, до 25- 27°С. Затем из мерника в сусло добавляют 25% сахарного сиропа, повышая концентрацию сухих веществ до 2,8- 3,3%. и закваску. Аппарат герметически закрывают и при периодическом перемешивании сбраживают сусло примерно в течение 10 ч. Когда концентрация сухих веществ в квасе снизится на 1%, брожение приостанавливают охлаждением до 10°С. При этом гуща, дрожжи и бактерии оседают в дрожжеотделитель. Его перекрывают шибером и приступают к купажированию, вводя в аппарат остальное количество (75%) сахарного сиропа. Содержание сухих веществ в хлебном квасе доводят до 5,4%, а в окрошечном - до 3%. Купаж перемешивают, охлаждают до- 6°С и под давлением направляют на розлив.
Осадок из дрожжеотделителя можно повторно (но не более 3-4 раз) использовать для последующего брожения. Затем его реализуют вместе с гущей на корм.
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 легко готовится и в промышленных, и в домашних условиях. Для приготовления дрожжевого кваса в домашних условиях обычно используются дрожжи, сухари (а лучше - квасное сусло) и сахар. Для придания напитку особенных оттенков вкуса в квас также часто добавляют ягоды, мяту, хмель, яблоки, груши, изюм и другие продукты. Отдельную группу незлаковых квасов (сырьём для которых служат свёкла, облепиха и др.) используют преимущественно в кулинарии и народной медицине. Лечебные и диетические свойства таких квасов были изучены и описаны Б. В. Болотовым.
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 иовсяную; 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.
Для приготовления безалкогольного кваса используется практически любой растительный продукт, заливаемый водой и оставленный на сутки (например, для редечного кваса - тёртая редька).
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.
Технология производства (приготовления) хлебного кваса
Технология производства хлебного кваса состоит из:
Приготовление белого сахарного сиропа,
- приготовление сусла,
- приготовление закваски культур микроорганизмов,
- сбраживание сусла,
- купажирование кваса.
Гарантийный срок хранения хлебного кваса составляет 2 суток при температуре, не превышающей 12 °С.
При разнообразии способов приготовления хлебного кваса сущность происходящих при этом химических изменений в общем заключается в следующем. Как уже упомянуто, смесь муки и солода с водой, так называемый затор, выдерживается продолжительное время при умеренно высокой температуре в печи, вследствие чего содержащийся в муке или хлебе крахмал под влиянием неорганизованного фермента диастаза, который находится в солоде, превращается в это время в сахар и декстрин. При последующем разбавлении теста водою в чанах и после прибавления дрожжей образовавшийся сахар и другие растворимые части муки и солода подвергаются брожению под влиянием главным образом, двух видов организованных ферментов: спиртово-бродильного грибка и бациллы молочнокислого брожения, результатом чего является образование алкоголя и молочной кислоты. Так как затор не кипятят, сусло долгое время выдерживается при невысокой температуре и охлаждение происходит медленно, то этим даются все условия для закисания сусла, то есть для развития молочнокислого брожения; несмотря на прибавление дрожжей, алкогольное брожение в сусле происходит лишь в слабой степени, так как спиртово-бродильный грибок не выдерживает вышеописанных условий приготовления сусла, при которых молочнокислое брожение является преобладающим и идёт настолько энергично, что препятствует сильному развитию алкогольного брожения.
По словам признанного эксперта в области пива и безалкогольных напитков на основе хлеба члена-корреспондента РАН Я. Свиридюка именно этим квас и отличается от пива - исходные материалы и для того, и для другого напитка одинаковы, но способ приготовления различен: при приготовлении пива всё направлено к тому, чтобы предупредить возникновение кислого брожения, для чего затор нагревается до более высокой температуры и охлаждается возможно быстрее, так что спиртовое брожение в пиве является преобладающим, при приготовлении же кваса происходит совершенно обратное.
Кроме названных веществ, молочной кислоты и алкоголя, при брожении возникают и другие побочные продукты, как то: углекислота, кислоты уксусная, муравьиная и др., затем маннит, декстрин, эфиры кислот с алкоголем и пр. вещества, сообщающие квасу его своеобразный вкус. После разлива кваса в бочки и бутылки брожение в нём не останавливается. Образование молочной кислоты энергичнее всего происходит в течение первых 4-5 дней, а затем возникает уксуснокислое брожение; впоследствии чем более возрастает процентное содержание в квасе молочной кислоты, тем медленнее происходит молочнокислое брожение и на первый план выступает брожение уксуснокислое. Чем выше температура помещения бочек с квасом, тем быстрее развивается уксусная кислота.
При приготовлении кваса должны соблюдаться гигиенические нормы: бочки и чаны должны быть тщательно пропариваемы, воду для разбавления сусла следует брать кипячёную - иначе наряду с образованием молочной кислоты возникает маслянокислое брожение, а такой квас при употреблении производит и усиливает развитие масляной кислоты в кишечнике и может служить причиной серьёзных расстройств органов пищеварения. Хранение кваса должно быть обставлено возможно лучшими условиями - чистое, хорошо вентилируемое помещение, чистые бочки. Рационально приготовленный и тщательно сохраняемый квас может оставаться неизменённым в течение 2-3 месяцев. При небрежном хранении в квасе скоро наступают процессы разложения; уксуснокислое брожение выступает на первый план, и квас приобретает неприятный кислый вкус. Иногда квас приобретает свойства тянуться в нити, что зависит от образования особого камедистого вещества; часто квас покрывается грибками плесени. В таком квасе д-р Георгиевский нашёл кислоту жирного ряда, высшего порядка, напоминающую по запаху капроновую.
Хлебный квас - один из распространенных напитков, обладающий приятным ароматом ржаного свежевыпеченного хлеба и кисловато-сладким вкусом. Он содержит разнообразные продукты спиртового и молочнокислого брожения, которые придают ему освежающее действие и специфический кисловатый вкус. Питательная ценность 1 дм3 кваса составляет 1000-1170 кДж (240-280 ккал).
Сырьем для производства хлебного кваса служат ржаной солод, ржаная мука, ячменный солод, сахар и другие продукты. Основные стадии его производства включают: получение ржаного солода, приготовление квасного сусла, сбраживание квасного сусла и купажирование кваса.
Раньше квасное сусло приготовляли настойным и рациональным способами, которые сейчас применяют редко.
Настойный способ заключался в экстрагировании растворимых веществ из измельченных квасных хлебцев путем двух- или трехкратного настаивания в горячей воде. А по рациональному способу квасное сусло получали путем предварительного запаривания под избыточным давлением в течение 2 ч ржаного дробленого ферментированного солода и ржаной муки. Запаренную массу помещали в заторный чан, добавляли в нее ячменный солод и смесь осахаривали по определенному технологическому режиму. Полученное сусло отделяли от не растворившейся зерновой массы (гущи) фильтрованием.
В настоящее время квасное сусло готовят в основном из концентрата квасного сусла, концентратов квасов, концентрата обогащенного квасного сусла, экстракта окрошечного кваса, которые получают на специализированных заводах из ферментированного и не ферментированного ржаного солода, ячменного солода с добавлением ржаной, кукурузной, ячменной муки.
Приготовление квасного сусла
На заводах безалкогольных напитков квасное сусло получают разбавлением концентрата квасного сусла в воде или настойным способом из квасных ржаных хлебцев или из сухого кваса.
Приготовление сусла настойным способом состоит в экстрагировании горячей водой растворимых веществ из квасных хлебцев или сухого кваса и отделении нерастворившейся массы (квасной гущи). Квас-ные хлебцы измельчают на дробилках и настаивают в аппаратах.
Настойный аппарат заполняют горячей водой (80-90°С) в таком объеме, чтобы получить первое сусло в количестве 1/3 от заданного объема изготовляемого кваса. Настойный аппарат дают всю массу измельченных квасных бдев или сухого кваса, которая должна расходоваться по рецептуре на объем готового кваса. Смесь перемешивают около 30 мин и затем настаивают 1,5-2 ч. Отстоявшееся первое квасное сусло через декантатор перекачивают в бродильно-купажный аппарат, охлаждая его перед этим в теплообменнике до 25-30° С.
Оставшуюся в аппарате гущу заливают горячей водой (60-70° С) в количестве, равном объему первого сусла, 20 мин перемешивают, 1,5 ч настаивают и декантат пропускают через теплообменник, охлаждая полученное второе сусло до 25-30°С. Второе сусло, соединяют с первым суслом.
Для третьего залива воды берут столько, чтобы было достаточно для доведения общего объема квасного сусла до заданного. Смесь воды и гущи перемешивают 20 мин и настаивают 1 ч. Охлажденное до 25-30°С третье сусло присоединяют к первым двум.
Для получения сусла для окрошечного кваса ржаную муку запаривают кипящей водой в соотношении 1:10, перемешивают, охлаждают до 55°С, добавляют измельченные ячменный и ржаной солода в нагретую до 70--73°С воду. Далее настаивают, как описано выше. Массовая доля сухих веществ в сусле, поступающем на брожение, 1,3%. Выход общего сусла должен быть равен объему приготовляемого кваса.
При приготовлении сусла из концентрата квасного сусла сначала в бродильно-купажный аппарат наливают воду температурой 30-35°С и в ней растворяют концентрат квасного сусла до массовой доли сухих веществ 1,4% (для хлебного кваса) и до 1% для окрошечного кваса. ККС подают в бродильно-купажный аппарат по частям: 2/3 расходуют на получение квасного сусла, а 1/3 вносят при купажировании, что улучшает аромат.
Для приготовления сусла, предназначенного для сбраживания в ЦКБА, используют разведенный пастеризованный концентрат квасного сусла (ККС) или обогащенный концентрат квасного сусла (КОКС), а затем сахарный сироп, комбинированную дрожжевую и молочнокислую закваску или подмоложенные дрожжи.
Перед разведением ККС или КОКС пастеризуют, подвергая тепло-вой обработке при 75-80°С в течение 30-35 мин. Можно пастеризовать в указанном режиме и разведенный концентрат квасного сусла. После пастеризации его охлаждают до 26-30°С и перекачивают в ЦКБА.
Допускается подавать на брожение полностью все расчетное количество ККС или КОКС без последующего купажирования кваса с концентратом.
Разведенный концентрат квасного сусла с содержанием сухих веществ 1,4% (при закладке 70% от расчетного количества концентра та), либо 2,2% (при использовании полностью всего количестве концентрата) перекачивают в ЦКБА.
Приготовление кваса с использованием ячменного солода возможно как на предприятиях, производящих квас, так и на пивоваренных заводах, с заменой половины ККС неохмеленным пивным суслом. В случае недостаточной цветности кваса часть сахара заменяют колером.
Сбраживание квасного сусла
Брожение квасного сусла проводят в бродильно-купажных или бродильных аппаратах.
Вначале в бродильный аппарат подают квасное сусло и 1/4 сахара (в виде сахарного сиропа) его общего количества, предусмотренного рецептурой. Содержание сухих веществ в сусле для небного кваса должно быть не менее 2,5%, а для окрошечного кваса - 1,6%. После этого в сусло носят комбинированную закваску из чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий (2-4% к объему сусла) или разводку, полученную из высушенных, технически чистых культур (0,8% дрожжи и 0,06% молочнокислые бактерии к объему сусла). Брожение проводят при температуре 25-28° С до понижения содержания сухих веществ в сусле на 1% масс, и достижения кислотности не ниже 2 см 3 раствора щелочи концентрацией 1 моль/дм 3 на 100 см 3 кваса. В процессе брожения регулируют температуру, не допуская ее повышения.
Для более полного осахаривания углеводов и, вследствие этого, для ускорения брожения, после ввода сахарного сиропа, добавляют еще молотый ячменный солод (5 г на 1 дм 3 сусла). Солод должен иметь низкую продолжительность осахаривания не более 10 мин.
В бродильном аппарате купажировать квас не разрешается.
При брожении квасного сусла часть питательных веществ расходуется на рост дрожжевых клеток и молочнокислых бактерий, а основная масса под действием ферментов преобразуется в новые продукты: сахара, этиловый спирт, органические кислоты, в том числе молочную кислоту, диоксид углерода и др. Пониженная температура сусла способствует растворению С0 2 и насыщению им кваса.
При работе с недостаточном накоплением в квасе молочной кислоты в готовое сусло, еще до внесения в него сахара, допускается вводить 4% (по объему) комбинированной закваски или разводки высушенных культур (0,5% дрожжей и 1,5% молочнокислых бактерий) и вставлять продукт на 6 ч для накопления молочной кислоты при 30-32 С. Затем вносят 1/4 сахара от рецептуры (в виде сахарного сиропа) и проводят брожение при 30-32°С до снижения содержания СВ на 1% масс. При недостаточном накоплении алкоголя в предыдущих циклах брожения с использованием этого сырья дрожжи в сусло вносят на сколько часов раньше, чем молочнокислые бактерии. Брожение проводят при 28-30°С до понижения содержания СВ на 1% масс.
Рис.1.
Рис.2.
Купажирование и розлив кваса
Купажирование сброженного квасного сусла. В сброженное квасное сусло, находящееся в бродилъно-купажном или купажном аппарате, добавляют оставшиеся 3/4 части сахара и колер. Если сусло было приготовлено с использованием 70% ККС от рецептуры, то добавляют оставшиеся 30%. Полученную смесь, называемую купа-жом, тщательно перемешивают, продувая через нее диоксид углерода, проверяют соответствие качества кваса требованиям стандарта и направляют его на розлив.
Если квасное сусло сбраживают в бродильных аппаратах, то квас купажируют в купажном аппарате, представляющем собой емкость, покрытую эмалью, или выполненную из коррозиестойкой стали, имеющую теплоизоляцию и снабженную мешалкой, барботером для перемешивания купажа диоксидом углерода.
При купажировании кваса в ЦКБА после окончания брожения, которое определяют по снижению содержания сухих веществ и нарастанию кислотности в квасе, к охлаждению подключают обе рубашки ЦКБА и пластинчатый холодильник (если им доукомплектована установка), через который насосом перекачивают сброженный квас. При этом в нижней конической части ЦКБА осаждаются Дрожжи. Дрожжевой осадок выпускают снизу, открывая при этом воздушный вентиль. Окончание слива дрожжей определяют визуально через смотровое стекло или сливную воронку. Квас охлаждают до температуры 5-7°С.
После слива дрожжей квас купажируют, добавляя оставшиеся 75% расчетного количества сахара в виде сиропа и 30 % ККС или КОКС. После этого содержимое ЦКБА тщательно перемешивают насосом.
При снижении потребительского спроса, чтобы предотвратить возможность переброда кваса и, как вследствие этого, снижения содержания сухих веществ в нем, рекомендуется квас охлаждать до 4-6°С.
В хлебный квас, приготовляемый для рабочих горячих цехов, при купажировании вносят в виде водных растворов в соответствии с рецептурой аскорбиновую кислоту, хлорид кальция, фосфат калия, поваренную соль (хлорид натрия) и др.
Розлив кваса в бочки и автотермоцистерны. Готовый квас охлаждают до 12°С и разливают на специальной станции с несколькими штуцерами. Емкости обычно наполняют открытым способом через резиновые шланги, что приводит к потере диоксида углерода и кваса
Квас, сброженный в ЦКБА, разливают после проверки лабораторией соответствия качественных показтелей установленным требования. При розливе открывают воздушный вентиль, клапан и вентили на разливочной коммуникации и пере чивают квас в сборники-мерники установленные на разливочной станции или непосредственно в подготовленные автотермоцистерны. Температура кваса при розливе не должна превышать 12°С. В торговую сеть автотермоцистерны отпускают герметично укупоряными с опломбированными торговой сетью люками. Потери экстрактивных веществ. При приготовлении квасного сусла сахарного сиропа, сбраживании сусла, купажировании и розливе кваса, при перекачивании продуктов часть экстрактивных веществ теряются.
Например, когда квасное сусло приготовляют настойным способом, то с квасной гущей уходит 20-24% экстрактивных веществ, поэтому более экономично готовить его из концентрата. При уваривании сахарного сиропа до 1% сахара теряется (со снимаемой пеной или при перекачивании в емкости). В бродильно-купажном аппарате потери сусла с дрожжами значительно меньше, чем в бродильном аппарате. Около 0,3% сусла теряется на смачивание стенок емкостей и трубопроводов. При розливе открытым способом теряют до 2%, а изобарическим способом - около 0,8% кваса.
В готовом квасе молочнокислое и спиртовое брожение не приостанавливаются, так как в нем содержатся небольшие количества дрожжей, молочнокислых бактерий и углеводы. Поэтому при хранении в нем происходит снижение содержания СВ. В 100 см 3 готового продукта содержание сухих веществ составляет 5,7 г, что по показаниям сахаромера соответствует 5,6% (с учетом искажения результатов из-за содержания спирта).
При непрерывном осахаривании бродильный чан заполняется непрерывно; дрожжи вводят в бродильный чан одновременно с осахаренной массой. Дрожжи спускают с такой скоростью, чтобы количество их по отношению к спускаемому суслу было не более 50%. При большем количестве дрожжей из-за их высокой кислотности (0,7-0,9°) возможна инактивация амилазы.
Длительность брожения 72 ч, считая от начала залива до начала перегонки. При недостаточном числе бродильных чанов допускается длительность брожения 48 ч
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
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.
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/дм 3 на 100 см 3 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 50м 3 10-12 часов, охлаждения 6-8,5 часов, в аппарате на 100 м 3 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:
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:
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 С 0 2.
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:
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.
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
...Подобные документы
Технология производства и розлива квасов брожения, ее актуальность и оценка роста за последние годы. Особенности организации производства кваса живого брожения на ООО "Бочкаревский пивоваренный завод", оценка его эффективности и пути совершенствования.
статья , добавлен 24.08.2013
Изучение потребительских свойств кваса; рассмотрение технологического процесса приготовления напитка. Маркировка как средство идентификации. Основы экспертизы качества: отбор образцов, органолептическая оценка, определение сухих веществ, кислотности.
курсовая работа , добавлен 06.04.2015
Характеристика и назначение концентратов квасного сусла и кваса. Технология концентратов. Назначение и область применения выпарной установки, техническая характеристика. Расчеты, подтверждающие работоспособность и надежность установки. Охрана труда.
дипломная работа , добавлен 23.02.2009
История появления шоколадного напитка в Европе. Технология какао-порошка, критерии его качества и требования к упаковке и хранению. Сбор и обработка какао, характеристика основных сортов. Виды шоколада, этапы его производства и необходимое оборудование.
реферат , добавлен 07.06.2009
Некоторые факты из истории производства соков. Характеристика технологии и этапов производства плодово-ягодных соков: подготовка сырья, механизм приготовления соков без мякоти (прессованные соки) и с мякотью (гомогенизированные). Экстракты и сиропы.
контрольная работа , добавлен 26.12.2010
Технология производства полукопченых колбас. Обвалка, измельчение и посол мяса, формовка колбасных изделий. Использование новых технологий производства продукции. Повышение производительности оборудования. Состав, размер и структура основных средств.
курсовая работа , добавлен 13.05.2013
Характеристика и ассортимент соков и сокосодержащих напитков. Новые направления в производстве компотов. Разработка технологической схемы производства концентрированного яблочного сока. Транспортировка, условия хранения и технология его производства.
курсовая работа , добавлен 26.12.2013
Общая характеристика, классификация пива. Подготовка сырья к приготовлению напитка, основные этапы технологического процесса производства. Специфика процесса брожения, розлива пива, его укупорки. Оборудование лаборатории для проведения контроля качества.
контрольная работа , добавлен 07.12.2009
Общие требования к качеству сырья и продуктов. Учет сырья и готовых изделий на производстве. Основное технологическое оборудование и инвентарь кулинарного производства. Технология приготовления, способы сервировки, варианты оформления, подача блюд.
контрольная работа , добавлен 19.11.2014
История происхождения рома - крепкого спиртного напитка, изготавливаемого путём сбраживания и перегонки из побочных продуктов сахарно-тростникового производства. Его вкус и аромат, категоризация и сорта, способы производства. Ром в приготовлении пищи.
Федеральное агентство по образованию РФ
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Казанский государственный технологический университет»
Высшая школа экономики
Специальность: Экономика и управление на предприятии
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Технология пищевых производств»
Технология изготовления кваса
(тема курсового проекта)
(обозначение курсового проекта)
Нормоконтролёр ____________________(____________)
Руководитель проекта________________(Ю.Д. Сидоров)
Студент(ка) ______________________(______________)
курса группы __________
Казань 2010 г
На курсовое проектирование студент
Тема проекта
Исходные данные к проекту
Перечень графического материала
Дата выдачи задания _______________________
Руководитель проекта ______________
ПЕРЕЧЕНЬ
замечаний и предложений нормоконтролёра
по курсовому проекту студента гр.____________
____________________________________________
(фамилия, инициалы)
Нормоконтролёр___________________________________________
(подпись) (фамилия, инициалы)
Обозначение отраслей пищевой промышленности
| Отрасль пищевой промышленности | Первая буква индекса изделия или документа |
| Разное пищевое оборудование | А |
| Бродильно-спиртовая, дрожжевая, пивоваренная, винодельческая, безалкогольная | В |
| Комбикормовая | Д |
| Маргариновая | Ж |
| Мукомольно-крупяная | Б |
| Рыбная | И |
| Консервная, пищевая, витаминная | К |
| Макаронная | Л |
| Маслобойная | М |
| Молочно-маслодельная | О |
| Сахарная и крахмало-паточная | О |
| Жестяно-баночное производства | С |
| Элеваторная | У |
| Мясная | Ф |
| Чайная и табачная | Ч |
| Хлебозаводская | Х |
| Кондитерская | Х |
| Экстракционная и парфюмерная | Э |
| Электрооборудование и приборы разные, не входящие в машины и агрегаты | Е |
ВВЕДЕНИЕ
Хлебный квас - один из распространенных напитков, обладающий приятным ароматом ржаного свежевыпеченного хлеба и кисловато-сладким вкусом. Он содержит разнообразные продукты спиртового и молочнокислого брожения, которые придают ему освежающее действие и специфический кисловатый вкус. Питательная ценность 1 дм 3 кваса составляет 1000-1170 кДж (240-280 ккал).
Сырьем для производства хлебного кваса служат ржаной солод, ржаная мука, ячменный солод, сахар и другие продукты. Основные стадии его производства включают: получение ржаного солода, приготовление квасного сусла, сбраживание квасного сусла и купажирование кваса.
Раньше квасное сусло приготовляли настойным и рациональным способами, которые сейчас применяют редко.
Настойный способ заключался в экстрагировании растворимых веществ из измельченных квасных хлебцев путем двух- или трехкратного настаивания в горячей воде. А по рациональному способу квасное сусло получали путем предварительного запаривания под избыточным давлением в течение 2 ч ржаного дробленого ферментированного солода и ржаной муки. Запаренную массу помещали в заторный чан, добавляли в нее ячменный солод и смесь осахаривали по определенному технологическому режиму. Полученное сусло отделяли от нерастворившейся зерновой массы (гущи) фильтрованием.
В настоящее время квасное сусло готовят в основном из концентрата квасного сусла, концентратов квасов, концентрата обогащенного квасного сусла, экстракта окрошечного кваса, которые получают на специализированных заводах из ферментированного и неферментированного ржаного солода, ячменного солода с добавлением ржаной, кукурузной, ячменной муки.
При сбраживании квасного сусла используют комбинированную культуру дрожжей и молочнокислых бактерий. Дрожжи вызывают спиртовое брожение, а бактерии - молочнокислое. Молочнокислые бактерии примерно половину сахара превращают в молочную кислоту, остальной сахар - в диоксид углерода, уксусную кислоту и этиловый спирт. Совместное действие микроорганизмов основано на их различном обмене веществ, и разных требованиях к питательной среде, а также разной скорости размножения. В результате изменения условий среды меняется ход брожения, характерный для этих микроорганизмов при их раздельном развитии. Например, в первой половине процесса брожения, где используется комбинро ванная культура, в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий накапливается молочная кислота и повышается кислотность среды, что способствует размножению дрожжей. Во второй половине процесса брожения дальнейший рост кислотности угнетает жизнедеятельность дрожжей, и они начинают погибать. Продукты автолиза этих дрожжей служат питанием для молочнокислых бактерий. В присутствии молочнокислых бактерий квасные дрожжи накапливают в сбраживаемой среде до 0,04% уксусноэтилового эфира, что способствует улучшению вкуса и аромата кваса, а также повышению стойкости кваса при хранении.
Сброженный квас купажируют (смешивают в определенных пропорциях) с необходимыми компонентами, в том числе с сахаром, тщательно перемешивают и разливают.
1. Технологическая часть
1.1. Характеристика готового продукта, характеристики исходного сырья и материалов, описание физико-химических и физико-механических свойств, а также методов технологического контроля
Квас -прохладительный напиток, насыщенный диоксидом углерода, с приятным ароматом ржаного хлеба и кисло-сладким вкусом. При незначительном содержании спирта (0,4.. .0,6 мае. %) квас относится к безалкогольным напиткам, который утоляет жажду, освежает и поднимает тонус.
В 100 г кваса содержится: 93,4 г воды, 0,2 г белков, 5,0 г углеводов, 0,2 г золы, 0,3 г органических кислот (в пересчете на лимонную) и 0,6 г спирта. Энергетическая ценность хлебного кваса в пересчете на 1 л составляет 250 ккал (1050 кДж).
Квас делят на хлебный квас брожения и газированный, полученный купажированием. Хлебные квасы брожения - хлебный и окрошечный - составляют более 90 % общего количества квасов и напитков, приготовленных на хлебном сырье. К газированным квасам относят не только квасы, полученные на основе концентрата квасного сусла (ККС), вкусовых и ароматических добавок, но и квасы, вырабатываемые на основе специфических концентратов.
Готовый хлебный квас брожения должен содержать 5,4.. .5,8 % СВ, а окрошечный - 3...3,2 %. Кислотность этих квасов должна быть в пределах 2...4 см на 1н NaOH/ЮО см 3 . Также квасы должны быть коричневого цвета, непрозрачными, с небольшим осадком дрожжей.
Квас получают на основе ржаного и ячменного солода, ржаной и ячменной муки, квасных хлебцев или концентрата квасного сусла. При купажировании кваса используют сахарный сироп. Для некоторых сортов кваса применяют концентраты яблочного и виноградного сока, ряд вкусовых и ароматических добавок.
Концентрат квасного сусла (ККС) представляет собой вязкую густую жидкость темно-коричневого цвета, кисло-сладкого вкуса с ароматом ржаного хлеба. ККС содержит около 70,0 мае. % сухих веществ с кислотностью в пределах 16.. .40 мл на 1 н NaOH на 100 г концентрата.
В определенные виды кваса добавляют настои трав, чая, цитрусовых, а также хрена. Широко используют спиртовые настои мяты и полыни. Для создания заданной кислотности среды используют молочную, лимонную и уксусную кислоты.
Сырьем для производства хлебного кваса являются сухой ржаной солод, ржаная мука, сухой ячменный солод, квасные хлебцы и так называемый сухой квас.
Ржаной солод и ржаная мука являются основным сырьем, обусловливающим аромат «и цвет напитка. Ячменный солод применяют для осахаривания ржаной муки, используемой на приготовление квасного сусла и квасных хлебцев.
1. РОЖЬ (SECALE)
Ботаническая характеристика ржи и анатомия ржаного зерна
Из различных видов ржи народнохозяйственное значение имеет один культурный вид - рожь посевная. Рожь посевная, культурная (Secale cereale L.)-двухлетнее и однолетнее растение (озимые и яровые формы) из семейства злаковых. Плод ржи - зерновка, выпадающая при молотьбе из пленок. Зерновка у основания заостренная, на верхнем конце тупая. Соцветие - колос.
Зерна ржи (рис. 78) имеют различные формы. Их линейные размеры колеблются в широких пределах: длина 4-9,8 мм, ширина 1,4-3,6 м толщина 1,0-3,4 мм. Объем одного зерна колеблется от 10 до 30 мм3. Различают зерно овальное, когда отношение длины к толщине равно 3: 1 или меньше, и удлиненное, когда это отношение больше.