Рефераты. Технологические расчеты в бродильных производствах






Внешний вид

Шишки целые, закрытые, при­мерно одинаковой величины

Влажность, %

12,0

13,8

Содержание примесей, %

1,2

8,0

Зольность, % на АСВ

5,5

9,0

Содержание SO2, % на АСВ

0,5

Содержание α–кислоты, % на АСВ

4,2

2,0

ветствии с содержанием α–кислот.

3. Для охмеления сусла использовали сорт хмеля «Шпальт» с содержанием α–кислот 4,6% в коли­честве 32 г/дал. Сколько хмеля сорта «Теттнанг» с содержанием α–кислот 3,5% потребуется для охмеления 500 гл этого же сусла?

4. Горечь сусла составляет 1,49 г/дал. Сколько потребуется внести прессованного хмеля сорта «Каскад» с содержанием α–кислот 6% и влажностью 11% для охмеления 350 дал сусла?

5. Как изменится расход прессованного хмеля в условиях задачи 4, если 30% его будет заменено гранулированным хмелем с содержанием α–кислот 3,5% и влажностью 6,5%?

6. Горечь сусла составляет 1,24 г/дал. Сколько СО2–экстракта с содержанием α–кислот 12% необходимо внести на 1 дал сусла, если прессованный хмель заменяется экстрактом на 20%?


1.3. Вода


В пивоваренном и солодовенном производстве вода также является сырьем. Она используется для мойки, замачивания и увлажнения ячменя, на приготовление затора и выщелачивание пивной дробины, на мойку оборудования и тары и т.д. От качества воды зависит ход технологического процесса и показатели готового солода и пива.

Источники водоснабжения пивоваренных заводов могут быть подземные (артезианские, грунтовые) и поверхностные (речные, озерные). Вода, используемая в пивоваренном и солодовенном производстве, должна соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде (СанПиН 2.1.4.1074–01).

Технологические требования к воде по содержанию различных ионов, оказывающих влияние на технологический процесс и качество готового продукта, могут быть более строгими, чем требования санитарные. Содержащиеся в воде ионы могут:

1)       изменять рН среды (сдвигать кислотно–щелочное равновесие в кислую или щелочную сторону), это ионы Ca 2+, Mg 2+, ОН–, НСО3–;

2)       воздействовать на дрожжи (K+, Zn2+, Fe 2+, Fe 3+, Cu2+, NO2–, Cl– и др.);

3)       действовать в качестве катализатора брожения (Ca 2+, Mg 2+);

4)       вызывать изменение вкуса и цвета готового пива (Ca 2+, Mg 2+, Na+, Fe 2+, Fe3+, НСО3–, SO42–, и др.);

5)       вызывать помутнения пива (Fe 2+, Fe 3+, Cu2+, SiO3 2–).


1.3.1. Основные расчетные формулы и справочные материалы

  Оценить качество воды и определить ее пригодность к использованию в пивоваренном производстве можно по следующим показателям.

Жесткость. Растворенные в воде соли кальция и магния характеризуют ее жесткость. Жесткость воды выражается в мг–экв/л или ммоль/л. 1 мг–экв жесткости соответствует содержанию 20,04 мг Са2+ и 12,16 мг Mg2+ в 1 л воды. 1 ммоль жесткости соответствует содержанию 40,08 мг Са2+ и 24,31 мг Mg2+ в 1 л воды. Классификация воды по жесткости приведена в таблице 4.


Таблица 4. Типы воды в соответствии с жесткостью

Тип воды

Жесткость, мг–экв/л

Жесткость, ммоль/л

Очень мягкая

До 1,5

До 0,75

Мягкая

1,5–3

0,75–1,5

Средней жесткости

3–4,5

1,5–2,25

Довольно жесткая

4,5–6

2,25–3

Жесткая

6–10

3–5

Очень жесткая

Свыше 10

Свыше 5


Для приготовления светлых сортов пива используют в основном мягкую воду с карбонатной жесткостью 0,8 мг–экв/л и некарбонатной 0,4–0,8 мг–экв/л. Для темного пива жесткость воды может быть выше: карбонатная 3–4,8 мг–экв/л, некарбонатная — незначительная.

Щелочность. Способность воды связывать кислоты характеризуется величиной щелочности, т. е. количеством в воде ионов ОН–, СО32–, НСО3– и некоторых других анионов слабых кислот. Щелочность выражают в мг–экв/л.

Для оценки качества воды по щелочности необходимо знать содержание в воде ионов Ca2+, НСО3–, СО32–, ОН–. При одновременном их присутствии в заторе его рН устанавливается в зависимости от их количественного соотношения. Это соотношение называется показатель пригодности воды по щелочности (Пщ).

Показатель пригодности находится из соотношения

,                                                 (9)

где GСa — содержание в воде ионов кальция, мг–экв/л; Щ0 — общая щелочность, мг–экв/л.

  Вода, имеющая Пщ < 1, повышает рН затора, а имеющая Пщ > 1 — понижает. При значениях Пщ близких к единице, вода считается пригодной для технологических целей.

Остаточная щелочность. Поскольку ионы Са2+ и Mg2+ способны компенсировать отрицательное воздействие углекислых солей, в воде для пивоварения важно учитывать не общее количество карбонатов, а то их количество, которое остается в свободном состоянии после частичной компенсации ионами кальция и магния. Это количество называется остаточной щелочностью и определяется по формуле

,                                     (10)

где GMg — содержание в воде ионов магния, мг–экв/л; остальные обозначения те же, что и в формуле (9).

  Для светлых сортов пива используют воду с остаточной щелочностью не более 0,54 мг–экв/л.

Отношение ионов Са2+/Mg2+. В пивоварении обращают внимание не только на общее содержание ионов кальция и магния в воде, но и на их отношение. При этом предпочтение отдается ионам Са2+, а ионы Mg2+ могут содержаться в минимальных количествах или даже полностью отсутствовать. Отношение концентрации ионов кальция и магния в воде рассчитывается в мг–экв/л. Предельное значение отношения 1:1. Оптимальное — 4:1. При значениях отношения Са2+/Mg2+ ниже предельного пиво может иметь неприятный вкус.

Содержание ионов, оказывающих влияние на технологический процесс и органолептические показатели пива. Дополнительные требования по ионному составу воды установлены технологической инструкцией по водоподготовке для производства пива и безалкогольных напитков (ТИ 10–5031536–73–90).


Таблица 5. Требования к качеству воды в пивоварении

Показатель

Значение

Показатель

Значение

рН

6,0–6,5

Магний, мг/л

следы

Окисляемость, мг О2/л

2

Марганец, мг/л

0,1

Щелочность, мг–экв/л

0,5–1,5

Медь, мг/л

0,5

Общая жесткость, мг–экв/л

2–4

Цинк, мг/л

5,0

Катионы:


Анионы:


Алюминий, мг/л

0,5

Нитраты, мг/л

10

Железо (суммарно), мг/л

0,1

Нитриты, мг/л

0

Кальций, мг–экв/л

2–4

Сульфаты, мг/л

100–150

Кремний, мг/л

2

Хлориды, мг/л

100–150

1.3.2. Задания и задачи

1. Вода содержит 150 мг/л ионов кальция и 40 мг/л ионов магния. Рассчитать ее кальциевую и магниевую жесткость в мг–экв/л и ммоль/л. Определить общую жесткость воды и отнести воду к определенному типу по жесткости.

2. Общая жесткость воды составляет 5,2 мг–экв/л, содержание ионов магния в ней 20 мг/л, а общая щелочность 3,4 мг–экв/л. К какому типу жесткости относится данная вода? Рассчитать пригодность воды по щелочности. Для приготовления каких сортов пива эту воду можно использовать без предварительной водоподготовки?

3. Вода содержит 50 мг/л ионов кальция и 10 мг/л ионов магния, а общая щелочность ее составляет 4 мг–экв/л. Какое влияние эта вода будет оказывать на вкусовые качества пива? К какому типу жесткости относится данная вода?


1.3.3. Пример

Вода содержит 280 мг/л ионов кальция и имеет общую щелочность 17,5 мг–экв/л. Сколько мл соляной кислоты концентрацией 37% и плотностью 1,19 г/см3 нужно добавить к 1 м3 такой воды, чтобы довести показатель пригодности по щелочности до единицы?

Решение. Кальциевая жесткость воды составляет

 мг–экв/л.

Пригодность по щелочности вычислим по формуле (9).

.

  Превышение щелочности над содержанием ионов кальция составляет

17,5 – 13,97=3,53 мг–экв/л.

  Для того чтобы довести показатель пригодности воды по щелочности до единицы, необходимо избыток щелочности нейтрализовать кислотой. Поскольку вещества реагируют в эквивалентных количествах, для связывания щелочности требуется

3,53∙36,5=128,845 мг соляной кислоты,

где 36,5 — эквивалент соляной кислоты.

  Товарная соляная кислота содержит 37% НСl, то есть потребуется

 мг кислоты.

  Требуемый объем кислоты на нейтрализацию избыточной щелочности в 1 л воды составит

 мл, т.е. 292 мл на 1 м3.

1.4. Контрольные задания и задачи

1. Определить средневзвешенную влажность и сорность зерна, если на склад поступили следующие партии зерна:

Масса партии, кг

Вариант

Wi %

Ci, %

Wi %

Ci, %

Wi %

Ci, %

Wi %

Ci, %

1

2

3

4

4000

14,0

0,5

15,0

1,2

14,8

0,8

13,2

1,0

2000

13,5

1,0

14,0

1,0

14,0

0,7

14,2

0,5

1500

14,5

0,8

14,5

1,5

15,0

0,5

14,8

0,8

1800

14,2

1,2

15,3

1,7

13,7

1,0

14,5

1,2


5

6

7

8

1000

14,8

0,8

13,2

1,0

15,0

1,0

14,5

0,5

4500

14,0

0,7

14,2

0,5

13,7

0,8

14,2

0,7

1500

15,0

0,5

14,8

0,8

14,2

0,5

14,4

1,0

2000

13,7

1,0

14,5

1,2

14,0

1,1

13,7

0,9

2000

13,5

1,5

14,0

1,3

14,7

0,6

15,6

2,0


9

10

11

12

3000

14,5

0,2

14,0

1,0

14,0

0,5

15,0

1,2

3500

15,0

0,4

14,2

1,2

13,5

1,0

14,0

1,0

2500

15,2

1,0

14,7

1,4

14,5

0,8

14,5

1,5

4000

13,9

0,5

14,9

0,8

14,2

1,2

15,3

1,7


13

14

15

16

1700

15,0

1,0

14,8

0,8

13,2

1,0

15,0

0,9

1200

13,7

0,8

14,0

0,7

14,2

0,5

14,5

0,8

2100

14,2

0,5

15,0

0,5

14,8

0,8

14,2

1,0

1500

14,0

1,1

13,7

1,0

14,5

1,2

15,1

1,1

1500

14,7

0,6

13,5

1,5

14,0

1,3

14,8

1,2


17

18

19

20

10000

15

0,4

14,0

1,0

14,5

0,5

14,6

0,7

15000

14,5

0,5

14,2

1,2

14,2

0,7

14,8

0,9

8500

14,8

0,9

14,7

1,4

14,4

1,0

14,2

0,5

7000

15,5

1,2

14,9

0,8

13,7

0,9

15

1,0

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.