Виробництво пива сорту "Хамовниченское".

Клітка здійснює комплексний обмін речовин, а саме:

- вуглеводний;

- білковий;

- жировий;

- обмін мінеральних речовин.

Вуглеводний обмін речовин служить перш за все для отримання енергії шляхом дихання і бродіння, при цьому лише невелика частина тих, що містяться в суслі Сахаров відкладається як резерв у вигляді глікогену і трегалози.

Білковий обмін речовин так само, як обмін жирових і мінеральних речовин, служить, в першу чергу, для побудови нових клітинних субстанцій, причому тут істотну роль грають як процеси їх побудови, так і процеси розпаду. низові дріжджі в основному використовують обмін речовин шляхом бродіння.

Зростання дріжджів можливе не тільки при оптимальній температурі, але може відбуватися і в більш менш відносно широкому діапазоні температур. Для дріжджів роду Saccharomyces вона лежить в області температур від 0 до 40 °С, а оптимум складає біля 25-30 °С.

Речовини, необхідні для утворення клітинної субстанції, дріжджі отримують з сусла. Пивовар же повинен піклуватися тільки про те, щоб в суслі завжди були всі необхідні для цього компоненти, а саме:

- амінокислоти для утворення клітинних речовин (звичайно, дріжджі легко можуть синтезувати необхідні ним амінокислоти і з інших джерел азоту);

- фосфати для освіти АТФ і подвійного фосфоліпідного шару клітинних і внутрішніх мембран;

- жирні кислоти для будівництва клітинних мембран;

- цукор для створення запасних вуглеводів;

- солі і мікроелементи (наприклад, цинк);

- кисень в достатній кількості для дихання і ряду інших перетворень.

Типовим способом розмноження дріжджів є брунькування, і тому їх ще називають грибами, що брунькуються. При брунькуванні з материнської клітки утворюється маленька бульбашкова опуклість, в яку переходить частина цитоплазми, а також дочірнє ядро, що утворюється шляхом ділення. У одних деяких штамів дріжджів материнська і дочірня клітки відділяються один від одного, причому на материнській клітці залишається нирковий рубець. У інших штамів клітки залишаються взаємозв'язаними і утворюють ниркові співтовариства.

2.3.6 Поширення в природі

Місцепроживання дріжджів пов'язані переважно з багатими сахарамі субстратами: поверхнею плодів і листя, де вони харчуються прижиттєвими виділеннями рослин, квітів, раневими соками рослин, мертвою фітомасою і т. д., проте вони поширені також в грунті (особливо в підстилці і органогенних горизонтах) і природних водах. Дріжджі (р. Candida, Pichia, Ambrosiozyma) постійно присутні в кишечнику і ходах ксилофагов (комах, що харчуються деревиною), багаті дріжджові співтовариства розвиваються на листі, ураженому тлею. Представники роду Lypomyces є типовими грунтовими мешканцями.

2.3.7 Розведення чистої культури дріжджів

Дріжджі, необхідні для проведення бродіння, можуть бути отримані при розведенні чистої культури дріжджів.

Принцип розведення чистої культури полягає в тому, що активні дріжджові клітки ізолюють і розмножують в стерильних умовах так довго, поки їх кількості не вистачить для використання в стандартній бродильній ємкості.

При розведенні чистої культури розрізняють три стадії:

1.Отримання придатних дріжджових кліток;

2.Розведення чистої культури в лабораторії до кількості 5-10 л молодого пива у стадії високих завитків;

3.Розмноження чистої культури на виробництві до кількості, що вноситься до сусла за нормальних умов.

2.3.8 Спосіб розведення дріжджей в одному танку

При способі по Вакербауеру (Wacker-bauer) чиста культура з колби Карлсберга розмножується в одному танку так довго, поки її кількість не буде досить для внесення до звичайного танка для бродіння. При цьому способі ніяких дріжджів в танку не залишається, і кожне розведення починається з колби Карлсберга, вміст якої в стерильних умовах передавлюється в пропагатор.

Пропагатор (рис. 3.6) є циліндроконічеський танком (1), який забезпечений сорочкою (4), службовкою для підведення пари і середовища, що охолоджує (крижана вода або гліколь). Окрім звичайних вакуумних і запобіжних клапанів танк обладнаний миючими головками. Стерильне повітря подається через аераційну насадку.

Проведення процесу.

Танк наповнюється суслом наполовину. Сусло стерилізується протягом 15 хвилин і охолоджується до 20 °С, потім вносять чисту культуру. По аераційній насадці подається стерильне повітря:

- перший день - 1 хвилину через інтервал в 15 хв.;

- у другий день - 1 хвилину через інтервал в 5 хв.

Такий варіант аерації пояснюється тим, що в перший день дріжджам необхідно не так багато кисню, як в другій, коли дихання і бродіння вже посилилися.

Рис. 3.6 Спосіб розведення дріжджів в одному танку по Вакербауєру (Wackerbauer): 1 - танк чистої культури; 2 - подача стерильного повітря; 3 - аераційна насадка; 4 - сорочка для нагріву і охолоджування; 5 - подача сусла; 6 - подача дріжджів в ЦКТ; 7 - лінія CIP

Одночасно аерація приводить до сильного перемішування бродячого середовища. Дріжджі постійно знаходяться в зваженому стані, що сприятливо відбивається на їх активності.

Особливе значення в цьому способі надається стерилізації сусла і аераційного повітря перед пересіванням дріжджів, щоб виключити будь-яку можливість інфекції.

При пересіванні дріжджів використовуються наступні співвідношення:

- з колби попереднього розведення в колбу Карлсберга 1:200

- з колби Карлсберга в пропагатор 1:250-300

- для внесення в 500 гл сусла 1:20.

Через 2,5-3 дні розведення чистої культури буде накопичено достатньо дріжджів для внесення до 1 варива.

Об'єм танка чистої культури (гл) розраховується таким чином:

Об'єм танка = (Об'єм варива (гл) * 2)/20.

Безперервна аерація стерильним повітрям приводить до швидкого розмноження дріжджів. Переваги даного способу полягають в наступному:

завдяки постійній аерації можна за короткий час отримувати виключно чисті і активні дріжджі;

завдяки відсутності сполучних трубопроводів значно знижується небезпека попадання сторонньою мікро флори;

оскільки танк чистої культури після кожного циклу засівається наново, виключена можливість дегенерації дріжджів;

· спосіб вирощування дріжджів в одному танку дешевший і підкуповує своєю простотою.

2.4 Гідропневматична принципова схема технологічного процесу. Опис технологічного процесу

2.4.1 Санітарне оброблення виробництва

Всі машини і установки спроектовані так, щоб вони були пристосовані до CIP, тобто були б включені в цикли CIP. Станцій миття і дезінфекції, які здійснюють миття на місці за допомогою стаціонарної установки в С1р-режимі (cleaning-in-place, тобто безрозбірне миття), скорочено - CIP

Устаткування виробництва повністю виключає миття вручну - від варильного цеху до лінії розливу. Незалежно від подібного рішення є такі елементи установок, як вигини труб, муфти, клапани і т. п., які не можуть бути включені в циркуляційний контур. Щоб мати можливість достатньою мірою мити і дезінфікувати і ці деталі, існують спеціальні ванни з дезінфікуючим розчином, куди можна поміщати подібні елементи, також є подовжені ванни для дезінфекції і знезараження шлангів.

Концентрація розчинів в цих ваннах постійно перевіряється, оскільки їх дезінфікуюча сила з часом зменшується, і врешті-решт вони можуть стати живильним середовищем для шкідливої мікрофлори. Дезінфікуючі засоби час від часу міняють, щоб запобігти можливості пристосування контамінантів до якого-небудь засобу (це особливо відноситься до четвертинних амонійних з'єднань).

Послідовність операцій:

Первинне ополіскування водою. У цих цілях застосовується промивальна вода (ополоси) від попереднього циклу 3-5 хв.

Витікання води 1-3 хв.

Миття лужним миючим розчином в режимі циркуляції при концентрації 1-2% і температурі 70 °С 30-50 хв. Витікання розчину лугу 1-3 хв.

Проміжне обполіскування водою 4-5 хв. Витікання води 1-3 хв. Миття 1-2%-ним розчином азотної кислоти 10-15 хв. Витікання розчину кислоти 1-3 хв. Проміжне обполіскування водою 2-3 хв.

Витікання води 1-3 хв. Промивка дезінфікуючим засобом 15-20 хв. Витікання розчину дезінфікуючого засобу 1-3 хв. Обполіскування свіжій водою 3-5 хв. Витікання води 1-3 хв.

Таким чином вся програма триває 1 -2 год.

Миття ємкостей здійснюється шляхом розбризкування миючих засобів. При цьому застосовуються два способи - розбризкування при низькому надмірному тиску або розбризкування при високому тиску.

При високому надмірному тиску використовується гострий струмінь з тиском до 60 бар - переважно для механічного очищення поверхонь.

При низькому надмірному тиску (до 6 бар) на стінки ємкості подають значно більший об'єм рідини (20-75 м³/год), і завдяки цьому відбувається переважно хімічна дія.

Віддають перевагу в основному миттю при низькому надмірному тиску. Мета полягає в тому, щоб відповідні миючі головки і струменеві насадки так розташувати усередині ємкості, щоб всі її деталі, далі розташовані в периферійних зонах, були завжди доступні для миючого засобу. На ринку є широкий спектр миючих головок і струменевих насадок, проте слід звертати увагу на те, щоб всі миючі головки мали невеликий нижній отвір, достатній для стоку всіх залишків миючого засобу.

2.4.2 Підготування сировини

Для солодження використовують традиційні матеріали - ячмінь і пшеницю.

Солодження - це процес перетворення ячменю (або інших видів зернової сировини) в солод.

1. Зерна ячменю замочують у воді.

2. Розподіляють рівномірно на ситах і пророщують.

3. Коли паросток зростає на три чверті довжини зерна, пророщування зупиняють.

4. Зелений солод (пророщені зерна) висушують в солодосушарці при t від 50 до 85° (для отримання світлого або темного солоду).

Хміль разом з ячмінним солодом є основним і поки незамінною сировиною для пивоваріння. Вхідні до складу хмелю речовини надають пиву специфічному смаку і аромату, збільшують його стійкість при зберіганні, сприяють кращому освітленню пива і утворенню піни.

Воду, попередньо дезінфіковану, очищають, за рецептурою доводять вміст мінеральних речовин до норми.

Готують дріжджовий гідролізат із внесеним ферментним препаратом, амілоризин П10Х. Для приготування 100л комплексного препарату необхідно 100 л густих дріжджуй с масовою часткою сухих речовин 10-15%, котрі поміщають у реактор при температурі 43-50°С. Вводять туди ферментний препарат (амілоризин П10Х) з розрахунку 50 мг на 1 л дріжджової суспензії і витримують при температурі 6-8 год. із періодичним перемішуванням. Потім поступово вносять при постійному перемішуванні комплекс цинку - сульфат цинку (52-65 г) попередньо з'єднаного із метіоніном (50-60 г), комплекс марганцю - сульфат марганцю (20-22 г) з гліцином (20-22 г), сульфат магнію (100-150 г), хлорид кальцію (100-150 г), диамоній фосфат (500-550 г). Далі рідкий гідролізат із доданими солями поступає на сепаратор, потім на сублімаційну сушарку. Із 100 л гідролізату отримують наближено 6 кг сухого препарату, вологістю 10-12%.

Відбирають необхідну кількість дріжджів та вносять їх у ємкість із суслом для активації.

2.4.3 Технологічний процес

Процес отримання пивного сусла ділиться на декілька технологічних операцій:

-очищення, зважування і дроблення солоду; - затирання солоду і несоложених матеріалів з водою;

-зцукрення затору;

-фільтрація і вилуговування затору (відділення від дробини);

-промивка дробини водою для вилуговування екстракту солоду, що залишився;

-кип'ятіння і охмеління сусла;

-відділення хмелини від сусла і охмеленого перекачування сусла на гідроциклонний апарат і теплообмінники.

Приготування пивного сусла проводиться у варильному цеху на спеціальних варильних агрегатах, які складаються із варильного чана для затирання роздробленого солоду з водою, для зцукрення затору, для кип'ятіння затору, фільтраційного чана для відділення сусла від дробини, а кип'ятіння сусла з хмелем і випаровування надлишку води відбувається у варильному чані теж.

Мета затирання полягає в тому, щоб розщепити крохмаль в цукри і розчинні декстрини без залишку. При цьому утворюються і інші екстрактні речовини. Основна кількість екстракту утворюється при затиранні перш за все завдяки дії ферментів, які можуть діяти при оптимальних для них температурах.

Фільтрація затору необхідна для того, щоб відокремити пивне сусло від нерозчинених частинок дробини. Процес фільтрації складається з двох фаз: фільтрація першого сусла і промивання дробини водою. Відфільтроване сусло і промивні води збирають в сусловарочний казана і кип'ятять з хмелем.

При кип'ятінні з хмелем сусло упарюється до потрібного вмісту сухих речовин (12%) і одночасно відбувається його стерилізація, інактивація ферментів, коагуляція деякої частини розчинених білків, вилуговування і розчинення гірких і ароматичних речовин хмелю.

При кип'ятінні сусла відбувається ряд наступних важливих процесів:

- розчинення і перетворення компонентів хмілю;

- утворення і коагуляція конгломератів білкових і дубильних речовин;

- випаровування води;

- стерилізація сусла;

- руйнування всіх ферментів;

- підвищення кольоровості сусла;

- підвищення кислотності сусла;

- утворення редукуючих речовин;

- зміна вмісту в суслі диметилсульфіда (ДМС) і інших летючих речовин.

Перекачування гарячого охмеленого сусла насосом у вірпул. Цей процес повинен проводитися дбайливо, щоб не виникала дотична напруга, яка приводить до порушення колоїдної структури сусла.

Охмелене сусло (6,9 Гл), перекачують в турбулентний чан (Вірпул), де тверді частинки випадають в осад і віддаляються. Освітлене таким чином сусло охолоджують до температури 7-9°С і, транспортують в ємкості для бродіння

У охолоджене сусло додають спеціальні культури дріжджів Saccharomyces carlsbergensis. Під внесенням дріжджів розуміють додавання дріжджів в сусло. Сусло безпосередньо перед внесенням до нього дріжджів називається початковим суслом. Початкове сусло відразу ж після внесення дріжджів вважається пивом або, точніше, «молодим пивом».

При внесенні дріжджів перевіряють наявність достатньої кількості кисню в середовищі і чи хороший розподіл дріжджів в суслі, щоб розмноження дріжджів і бродіння пива починались негайно. Це досягається перемішуванням і аерацією дріжджів.

Перемішування і аерація дріжджів здійснюється не тільки у зв'язку з необхідністю внесення кисню, але і головним чином із-за необхідності досягнення рівномірного розподілу дріжджів в середовищі. Не можна допускати утворення грудок; кожна клітка повинна швидко вступити в контакт з живильними речовинами сусла - це важливо для швидкого зброджування.

В процесі бродіння, протягом восьми діб із максимальною температурою 9°С, сусло стає пивом.

Перетворення при метаболізмі дріжджів, які є важливими для пивовара

- сбраживание сахара и метаболизм углеводов;

-метаболизм азотистых веществ;

-метаболизм жиров;

-метаболизм минеральных веществ

При бродінні утворюються та розкладаються побічні продукти, такі як:

-діацетил (віцііальні дикетони);

-альдегіди (карбоніли);

-висші спирти;

-ефіри;

-сульфідні з'єднання;

-органічні кислоти;

-ароматичні речовини.

Також відбуваються інші процеси, такі як:

-зміна азотистого складу;

-пониження рН;

-зміна окисно-відновного потенціалу;

-зміна кольоровості пива;

-виділення гріких та дубильних речовин;

-насичення пива СО₂;

-освітлення та колоїдна стабілізація пива.

Під час бродіння цукри, що містяться в пивному суслі (сахароза, мальтоза, фруктоза, глюкоза), зброджуються дріжджами в спирт і вуглекислоту. Дріжджі розщеплюють цукри на 253 компоненти. Разом узяті, вони додають напою його пивні характеристики - букет - який робить пиво унікальним напоєм. Ступінь зброджування становить 78,9%.

Охолоджування молодого пива. Максимальна температура підтримується протягом 1-2 днів (при цьому бажано виключити коливання температури), потім пиво поволі охолоджується. Зміна температури повинна відбуватися рівномірно, не більше ніж на 1 градус в день, оскільки дріжджі дуже чутливі до пониження температури.

Процес бродіння ділиться на дві стадії: головне бродіння і доброджування. Розрізняють чотири стадії бродіння: забіл, низькі завитки, високі завитки, утворення деки і освітлення пива.

Після головного бродіння молоде пиво перекачується в лагерні танки для доброджування і дозрівання, яке проводиться протягом 30 діб при температурі 2-3°С.Температура при перекачуванні на доброджування складає 4-5 °С.

При веденні бродіння контролюють і регулюють зміну температури під час головного бродіння, а також вимірюють падіння екстрактивності, особливо в останні дні головного бродіння.

Перекачування пива з бродильного відділення - передачу молодого пива з бродильного відділення у відділення доброджування (лагерне відділення). Важливо перекачати пиво вчасно, тобто вірно визначити готовність пива до перекачування. При перекачуванні молоде пиво різних варив змішується один з одним і поступає в лагерні танки.

Під час витримки відбувається подальше зброджування цукрів, насичення вуглекислотою, освітлення і дозрівання пива, при цьому воно набуває характерного для даного сорту смаку.

Щоб встановлювати в пиві бажану концентрацію діоксиду вуглецю, табірні танки забезпечені затвором - шпунтапаратом.

Раніше для визначення тривалості доброджування застосовують наступне правило:

- на кожен відсоток початкової екстрактивності сусла - один тиждень доброджування.

Перед глибоким охолоджуванням контролюють розщеплювання діацетилу.

З'єднання лагерного танку з лінією роз ліва - стикування лагерної ємкості і лінії розливу для передачі її вмісту. Спосіб з'єднання залежить від конструкції використовуваних табірних ємкостей. При цьому головне: у лінії розливу повинен підтримуватися тиск, рівний тиску, що діє на пиво в танку, інакше СО₂ випаровуватиметься.

Слід зробити все можливе для запобігання попаданню в пиво повітря.

У лагерному танку перед розливом підтримується тиск близько 0,5 бар. Коли пиво відкачують, тиск в танку знижуватиметься, якщо додатково не підводити який-небудь газ (для цього використовують СО₂ або стисле повітря).

При використанні стислого повітря в пиво потрапляє кисень і погіршує його якість. Тому щоб уникнути окислення пива краще застосовувати діоксид вуглецю. Діоксид вуглецю в значній мірі виділяється при бродінні, проте його збір у разі відкритих чанів навряд чи можливий. При бродінні в ЦКТ така можливість, навпаки, існує.

Тиск прискорює перекачування танка, проте існує межа навантаження на матеріал ємкості. Зазвичай в танк при розгойдуванні пива подається газ під надмірним тиском 0,9-1 бар.

До пошкодження устаткування може привести не тільки підвищений, але і понижений тиск.

Якщо подача газу в танк при перекачуванні пива взагалі не відкрита, то при спорожненні ємкості виникає вакуум, так що танк може «скластися».

Особливо часто це відбувається з алюмінієвими танками із-за м'якості їх матеріалу. Танки стискаються повністю, і їх випрямляння вимагає великих витрат.

Кінцевим результатом пивоварних процесів є розлите пиво. Вирішальною передумовою для збереження кола клієнтів тих, що є і придбання нових залишається завжди однаково хороша якість пива.

Постійна гарантія хорошої якості припускає знання взаємозв'язаних чинників. До них відносяться: основні компоненти пива, їх значення; смак і піна пива, як найважливіші критерії його якості; сорти пива, їх своєрідність і властивості; контроль якості пива.

Хімічний склад пива. Вода складає велику (порядка 91-92%), але не найважливішу частину пива, і дуже скоро споживач це помічає.

Потреба людини в рідині складає 2-3 л в день. Вона може задовольнятися в різноманітних формах, але особливо добре угамовує спрагу вода в пиві - у поєднанні з розчиненими мінеральними речовинами, СО₂ і низькою температурою її споживання.

Найважливішим компонентом пива є спирт, і його частка складає близько 5%. Він засвоюється організмом безпосередньо, перетворюючись на енергію, що можна швидко відмітити по зміні поведінки деяких людей.

2.5 Опис запропонованої зміни в технології

Винаходи відносяться до пивоварної промисловості. У сусло вводять живильну добавку, що включає диамоній фосфат, сульфати цинку і марганцю, а також сульфат магнію, хлорид кальцію і вітамінну добавку у вигляді попереднього отриманого автолізату пивних дріжджів. Причому суміш виконана у формі комплексних з'єднань автолізату (гідролізату) з вказаними біогенними металами при певному вмісті основних елементів з розрахунку на 1,0 г сухої суміші при вологості 10%. Крім того, сульфат цинку може вводитися в добавку у вигляді комплексного з'єднання з метіоніном, а сульфат марганцю - з гліцином. Живильну добавку для пивних дріжджів отримують шляхом гідролізу дріжджової суспензії при початковій вологості дріжджової суспензії 85-90% при температурі 43-50°С протягом 5-10 год. з попереднім внесенням ферментного препарату в кількості 30-70 мг на 1 л дріжджової суспензії. Потім після закінчення гідролізу в продукт послідовно при постійному перемішуванні вводять сульфати цинку, марганцю, магнію, хлорид кальцію і диамоній фосфат до отримання однорідного продукту із можливістю сушки. Як ферментний препарат бажано застосовувати амілорізин П10Х. Спосіб виробництва пива включає попереднє розчинення добавки в рідкому середовищі і внесення до основного охолодженого сусла в заданій концентрації (що відоме з прототипу), причому препарат вносять поступово по частинах при перемішуванні перед завданням дріжджів в струм охолоджуваного сусла. Це дозволяє інтенсифікувати процес бродіння, а також, впливаючи на метаболізм клітки, поліпшити якість готового пива.

Винаходи відносяться до пивоварної промисловості, а точніше - до засобів і способів інтенсифікації процесу бродіння і формування якості пива за рахунок отримання і застосування спеціальних живильних добавок для пивних дріжджів. При цьому вони утворюють групу винаходів, зв'язаних єдиним винахідницьким задумом, і вимагають загального опису.

Даний винахід (живильна добавка для пивних дріжджів) направлений на інтенсифікацію процесу бродіння, стійку технологічність і формування покращених (особливих) смакових і пінистих властивостей пива при його виробництві. Основне завдання винаходу полягає в розробці якісно нового складу живлення для пивних дріжджів, що дозволяє не тільки і не стільки інтенсифікувати процес бродіння, але змінити метаболізм клітки, покращуючи при цьому якість готового пива.

Суть винаходу полягає у внесенні до сусла живильної добавки, що включає диамоній фосфат, сульфати цинку і марганцю (що відоме з прототипу), а також сульфат магнію, хлорид кальцію і вітамінну добавку у вигляді попереднього отриманого автолізату або гідролізату пивних дріжджів, причому суміш виконана у формі комплексних з'єднань автолізату (гідролізату) з вказаними біогенними металами при наступному вмісті основних елементів, мг на 1,0 г сухої суміші при нормальній вологості 10%:

- сульфат цинку -10 -13;

- сульфат марганцю - 4 - 5;

- сульфат магнію - 20 - 30;

- хлорид кальцію - 20 - 30;

- диамоній фосфат - 100 - 120;

- автолізат пивних дріжджів - усе інше.

Крім того, сульфат цинку може вводитися в добавку у вигляді комплексного з'єднання з метіоніном, а сульфат марганцю - з гліцином. При застосуванні сухої суміші з іншою, чим 10%, вологістю слід проводити відповідний перерахунок граничних значень.

Додаткове внесення до живильної добавки для пивних дріжджів - далі автолізат - мікроелементів і мінеральних солей підвищує біологічну роль гідролізату (автолізату), хоча сам гідролізат є джерелом вітамінів групи В (тіамін, піридоксин, рибофлавін, ціанкобаламін), нікотинової кислоти (вітамін РР), вітамінів К і Е, незамінних амінокислот, ростових речовин (фолієва кислота, біотин, холін, пантотенова кислота, інозит, п-амінобензойна кислота).

Підвищення біологічної ролі пропонованої живильної добавки обумовлене формуванням в автолізаті комплексних з'єднань мікро- і макроелементів з біологічно активними речовинами і вільними амінокислотами, а саме комплексні з'єднання по своїй ефективності дії на клітки істотно перевершують дію металів, вітамінів і амінокислот окремо.

Важливо відзначити, що формовані в автолізаті комплексні з'єднання є попередниками окислювально-відновних і інших метаболічних ферментів, у тому числі і відповідальних за бродіння. Посилення процесу формування внутріклітинних ферментних систем забезпечує підвищення продуктивності дріжджів, збільшення їх бродильної енергії, а також поліпшення електрофізичних параметрів кліток. Перші два чинники сприяють інтенсифікації процесу бродіння. Поліпшення фізіолого-біохімічних властивостей дріжджів підсилює біохімічні перетворення деяких продуктів метаболізму (діацетилу, вищих спиртів, альдегідів, етилацетату). Зниження їх вмісту в пиві підвищує його якість.

Іншим прикладом, підтверджуючим посилення фізіолого-біохімічної активності дріжджів і підвищення їх бродильної енергії, є зменшення в порівнянні з контролем величини гН₂ молодого пива, приготованого з додаванням збагаченого гідролізату. Менше значення гН₂ вказує на велику відновну здатність молодого пива. Звідси поглиблення процесів біохімічного перетворення метаболітів при доброджуванні пива і поліпшення його якості.

Внесення збагаченого автолізату сприяє поліпшенню електрофізичних параметрів кліток, що підвищує швидкість осідання дріжджів, зменшуючи цим тривалість освітлення пива при витримці.

Приготування живильної добавки для пивних дріжджів проводиться таким чином.

Спочатку готується дріжджовий гідролізат з внесенням ферментного препарату, наприклад амілорізина П10Х. Після закінчення гідролізу в гідролізат при постійному перемішуванні послідовно вносять комплекс цинку, заздалегідь утворений з суміші сульфату цинку і метіоніну (у співвідношенні 1:1), комплекс марганцю (сульфат марганцю з гліцином -1:1), потім сульфат магнію, хлорид кальцію і диамоній фосфат.

Для приготування 100 л комплексного препарату необхідно 100 л густих дріжджів з масовою часткою сухих речовин 10-15%, які поміщають в реактор при температурі 43-50°С, вводять туди ферментний препарат (наприклад, амілорізин П10Х) з розрахунку 50 мг на 1 л дріжджової суспензії і витримують при цій температурі 6-8 год з періодичним перемішуванням, потім послідовно вносять при постійному перемішуванні комплекс цинку - сульфат цинку (52-65 г) заздалегідь сполученого з метіоніном (50-60 г), комплекс марганцю - сульфат марганцю (20-22 г) з гліцином (20-22 г), сульфат магнію (100-150 г), хлорид кальцію (100-150 г), диамоній фосфат (500-550 г). Далі рідкий гідролізат з доданими солями поступає на сепаратора, а потім на сублімовану сушку. З 100 л гідролізату отримують приблизно 6 кг сухого препарату з вологістю 10-12%. Термін зберігання сухого препарату - 6 місяців.

У 1 г сухої суміші (вологість 10%) міститься, мг:

- сульфат цинку -10-13;

- сульфат марганцю - 4-5;

- сульфат магнію - 20-30;

- хлорид кальцію - 20-30;

- діаммоній фосфат - 100-110.

Препарат може використовувати у рідкому вигляді з розрахунку 0,1-0,2 л на 1,0 гл сусла. Термін зберігання рідкого препарату при температурі 4-5°с зазвичай складає 3-5 діб.

Спосіб застосування цієї живильної добавки при виробництві пива полягає в наступному. У разі використання рідкого препарату його вносять у струм охолоджуваного сусла для поліпшення перемішування, а потім задають дріжджі.

З внесенням до сусла збагаченого гідролізату пивних дріжджів із-за поліпшення у них фізіологічного стану знижується зміст деяких вторинних продуктів, що впливають на смак і аромат пива.

Додаткове внесення до зброджуваного сусла збагаченого автолізату пивних дріжджів істотно знижує вміст таких вищих спиртів, як пропанол і ізометиловий спирт, а також зміст діацетилу, що додає пиву солодкуватий присмак і специфічний запах.

Відомо також, що підвищений вміст в пиві амілового і ізоамілових спиртів створює так зване "важке пиво". Таким чином, додаткове внесення до пива збагаченого гідролізату сприяє каталізу біохімічних перетворень при витримці пива, що приводить до прискорення дозрівання і до поліпшення його смаку і аромату.

2.6 Контроль виробництва, стандартизація та сертифікація продукції

Під стандартизацією розуміють визначення і застосування єдиних правил з метою упорядкування діяльності у певній галузі. Стосовно продукції стандартизація охоплює:

установлення вимог до якості готової продукції, а також сировини, матеріалів, напівфабрикатів і комплектуючих виробів;

розвиток уніфікації і агрегатування продукції як важливої умови спеціалізації і автоматизації виробництва;

визначення норм, вимог і методів у галузі проектування та виготовлення продукції з метою забезпечення належної якості і недопущення невиправданої різноманітності видів і типорозмірів виробів однакового функціонального призначення;

формування єдиної системи показників якості продукції, методів її випробування та контролю; забезпечення спільності термінів вимірювань і позначень;

створення єдиних систем класифікації і кодування продукції, носіїв інформації, форм і методів організації виробництва;

Стандартизація продукції здійснюється за певними принципами, основними з яких є:

урахування рівня розвитку науки і техніки, екологічних вимог, економічної доцільності та ефективності виробництва для виготовлювача, користі та безпеки для споживачів і держави в цілому;

гармонізація з міжнародними, регіональними, а у необхідних випадках - з національними стандартами інших країн;

взаємозв'язок і узгодженість нормативних документів усіх рівнів; придатність останніх для сертифікації продукції;

участь у розробці нормативних документів усіх зацікавлених сторін-розробників, виготовлювачів, споживачів, органів державної виконавчої влади;

відкритість інформації щодо діючих стандартів та програм робіт по стандартизації з урахуванням чинного законодавства.

Результати стандартизації знаходять відображення у спеціальній нормативно-технічній документації. Основними її видами є стандарти і технічні умови - документи, що містять обов'язкові для продуцентів норми якості виробу і засоби їх досягнення (набір показників якості, рівень кожного з них, методи і засоби вимірювання, випробувань, маркировки, упаковки, транспортування і зберігання продукції). Застосовувана на підприємствах нормативно-технічна документація охоплює певні категорії стандартів, які відрізняються ступенем жорстокості вимог до виробів і сукупністю об'єктів стандартизації (рис.3.7).

Найбільш жорсткі вимоги щодо якості містяться у міжнародних стандартах, які розроблюються Міжнародною організацією стандартизації - ІСО і використовуються для сертифікації виробів, що експортуються у інші країни і реалізуються на світовому ринку. Нині існують міжнародні стандарти ІСО серії 9000.

Державні стандарти України установлюються на: 1) вироби загальномашинобудівного застосування (підшипники, інструменти, деталі кріплення тощо); 2) продукцію міжгалузевого призначення; 3) продукцію для населення і народного господарства; 4) організаційно-методчні та загальнотехнічні об'єкти (науково-технічна термінологія, класифікація та кодування техніко-економічної та соціальної інформації, організація робіт по стандартизації і метрології, довідкові дані щодо властивостей матеріалів і речовин); 5) елементи народногосподарських об'єктів державного значення (транспорт, зв'язок, енергосистема, оборона, оточуюче природне середовище, банківсько-фінансова система тощо); 6) методи випробувань. Вони містять обов'язкові вимоги, котрі забезпечують безпеку продукції для життя, здоров'я та майна громадян, її сумісність і взаємозамінність, охорону.

Рис.3.7 Сукупність нормативно-технічної документації для проектування і виготовлення продукції.

Галузеві стандарти розробляють на ту продукцію, на яку відсутні державні стандарти України, або у випадку необхідності установлення вимог, що доповнюють чи перевищують останні в державних стандартах, а стандарти науково-технічних та інженерних товариств - на випадок потреби розповсюдження результатів фундаментальних і прикладних досліджень, одержаних в окремих галузях знань чи сферах професійних інтересів. Остання категорія нормативних документів може використовуватись на засадах добровільної згоди відповідних суб'єктів діяльності. Технічні вимоги містять вимоги, що регулюють відносини між постачальником (розробником, виготовлювачем) і споживачем (замовником) продукції. Вони регламентують норми і вимоги щодо якості тих видів продукції, для яких державні або галузеві стандарти не розробляються та які виготовляються на замовлення окремих підприємств, а також нових видів виробів на період їх освоєння виробництвом.

Стандарти підприємств виокремлюють у самостійну категорію умовно (без правової основи). Вони розробляються підприємствами за власною ініціативою з метою конкретизації вимог до продукції і самого виробництва, що містяться звичайно у інших видах нормативно-технічної документації. Об'єктами стандартизації на підприємствах можуть бути окремі деталі, вузли, складальні одиниці, оснащення і інструмент власного виготовлення, певні норми у галузі проектування і продуктування виробів, організації та управління виробництвом тощо. Такі стандарти використовуються для створення внутрішньої системи управління якістю праці і продукції.

Стандарти і технічні умови - це документи динамічного характеру. Вони повинні періодично переглядатись і уточнюватись з урахуванням інноваційних процесів і нових вимог споживачів до вироблювальної або проектованої продукції. Сучасні напрямки удосконалення стандартизації зводяться до розробки державних і міжнародних стандартів не на кожний конкретний виріб, а групи однорідної продукції, а також включення до них обмеженої кількості показників, що характеризують найбільш суттєві якісні характеристики. Це дасть можливість істотно зменшити кількість одночасно функціонуючих стандартів, спростити їх зміст і удешевити весь процес стандартизації.

В умовах розвитку зовнішньоекономічної діяльності підприємств найважливішим елементом виробничого менеджменту взагалі і системи управління якістю зокрема є сертифікація продукції. Кожний вид товарів, який те чи інше підприємство хоче вигідно продати на світовому ринку, повинен мати сертифікат - документ, що засвідчує високий рівень його якості, відповідність вимогам міжнародних стандартів ІСО серії 9000. Набутий нашими підприємствами досвід зовнішньої комерційної діяльності показує, що так звана безсертифікатна продукція оцінюється на світовому ринку у 3-4 рази дешевше, тобто фактично реалізується за безцінь.

В Україні прийнято розрізняти обов'язкову і добровільну сертифікацію. Обов'язкова сертифікація здійснюється виключно в межах державної системи управління господарюючими суб'єктами, охоплює у всіх випадках перевірку і випробування продукції з метою визначення її характеристик (показників) та подальший державний технічний нагляд за сертифікованими виробами. Добровільна сертифікація може проводитись на відповідність продукції вимогам, котрі не є обов'язковими, за ініціативою самих суб'єктів господарювання (тих або інших видів суспільної діяльності) на договірних засадах.

Господарюючі суб'єкти (виготовлювачі, постачальники, виконавці та продавці продукції, що підлягає обов'язковій сертифікації) повинні:

у встановлених терміні і порядку проводити сертифікацію відповідних об'єктів;

забезпечувати виготовлення продукції відповідно до вимог того нормативного документа, на узгодженість до якого вона сертифікована;

припиняти реалізацію сертифікованої продукції, якщо виявлена її невідповідність вимогам певного нормативного документу або закінчився термін дії сертифікату.

Організаційною основою сертифікації продукованих підприємствами виробів слугує створювана мережа державних випробувальних центрів (ДВЦ) по найважливіших видах продукції виробничо-технічного і культурно- побутового призначення.

Упродовж останніх років почали формуватися міжнародні системи сертифікації. Координацією заходів по створенню таких систем займається спеціальний комітет по сертифікації - СЕРТИКО, що діє у складі ІСО. Цим комітетом розроблені:

правила і порядок здійснення сертифікації продукції;

критерії акредитації випробувальних центрів (лабораторій);

умови вступу до міжнародної системи сертифікації (наявність нормативно-технічної документації, що містить вимоги до сертифікованої продукції; високий рівень метрологічного забезпечення виробництва; функціонування спеціальної системи нагляду за діяльністю випробувальних центрів і якістю продукції).

У ряді країн уже функціонують акредитовані у СЕРТИКО ІСО і визнані світовим співтовариством випробувальні центри, що видають сертифікати на певні види продукції. Зокрема у США діє центр по випробуванню тракторів і сільськогосподарських машин, у Франції - автомобілів, Чехії і Словаччині - електроустаткування та медичної техніки.

На початку 1993 року Україна стала членом ІСО та Міжнародної електротехнічної комісії - ІЕС. Це дає їй право нарівні з 90 іншими країнами світу брати участь у діяльності більш ніж 1000 міжнародних робочих органів технічних комітетів по стандартизації і сертифікації та використовувати понад 12000 міжнародних стандартів.

Для набуття максимально можливого зиску та іміджу надійного партнера на зовнішньому ринку підприємствам бажано створювати і сертифікувати також власні системи якості. Згідно з міжнародним стандартом ІСО 8402 “Якість. Словник” система якості являє собою сукупність організаційної структури, відповідальності, процедур, процесів і ресурсів, що забезпечує здійснення загального керування якістю. Відповідний рівень такої системи підтримується сертифікатом, який видається підприємству на певний строк - один рік, два роки тощо. Правом видачі сертифікату на систему якості може володіти національний орган по сертифікації; у необхідних випадках йому надається можливість делегувати таку функцію акредитованій для цієї мети організації. Для оцінки системи якості та отримання сертифікату на неї дозволяється залучати будь-яку закордонну фірму, що займається сертифікацією. Вагомість сертифікату і рівень довіри до нього залежить від іміджу організації, яка видає такий документ.

На підприємствах України аналогічні системи якості ще треба створювати. Вони повинні обов'язково передбачати комплексне управління якістю, що вимагає лише колективної діяльності і спільних зусиль. З огляду на це можна окреслити головні принципи (моменти) формування системи якості:

підготовка усіх категорій кадрів найвищого професійного рівня (необхідну якість забезпечують люди, а не машини);

безпосередня зацікавленість першого керівника та усього ешелону керівництва підприємства у повсякчасному розв'язанні проблем якості продукції; підпорядкування поставленій меті організаційної якості продукції; підпорядкування поставленій меті організаційної структури системи (зокрема здійснюване нерідко на практиці сполучення посад заступника директора підприємства з питань якості та начальника відділу технічного контролю вкрай недоцільне, оскільки технічний контроль - це далеко не саме головне у системі);

управління якістю продукції за участю усіх без винятку працівників підприємства (від директора до робітника); поточний розподіл відповідальності між підрозділами і їх керівниками; залучення робітників до повсякденної роботи у цьому напрямку через гуртки якості (за досвідом Японії, США) тощо.

При цьому дуже важливою і вкрай необхідною треба визнати активну політику підтримки підприємств у справі розробки, запровадження і сертифікації систем якості продукції.

В таблиці 3.3 наводиться схема хіміко-технологічного та мікробіологічного контролю виробництва, наводиться перелік контрольних точок на всіх етапах виробництва.

Таблиця 3.3 - Схема хіміко-технологічного та мікробіологічного контролю виробництва

Об'єкт контролю	Показники, що контролюються	Періодичність контролю	Метод контролю
Бродіння
Молоде пиво	Масова частка сухих речовин	В кожному ЦКТБ	Сахариметр
	Температура	В кожному ЦКТБ	Термометр ТС-4
	Видимий екстракт	В кожному ЦКТБ	Сахариметр
	Ступінь зброджування	В кожному ЦКТБ	Розрахунковий
Доброджування
Пиво в лагерних танках	Шпунтовий тиск	Постійно, в кожному танку	Манометр
	Масова частка сухих речовин	Постійно, в кожному танку	ГОСТ 12787-81
1	2	3	4
	Дійсний екстракт	Постійно, в кожному танку	ГОСТ 12787-81
	Дійсний ступінь зброджування	Постійно, в кожному танку	ГОСТ 12787-81
	Кислотність	Постійно, в кожному танку	ГОСТ 12788-81
Пиво,призначене на продаж	Вміст спирту	Кожен день в середній пробі від кожної партії, призначеної до перекачування	ГОСТ 12787-81
	Органолептичні показники	Кожен день в середній пробі від кожної партії, призначеної до перекачування	ГОСТ 3473-78
	Кольоровість	Кожен день в середній пробі від кожної партії, призначеної до перека-чування	ГОСТ 12789-81
Готове пиво
Готове пиво в форфасних танках	Тиск	Кожен день, в кожному танку, вранці і ввечері	Манометр
	Температура	Кожен день, в кожному танку, вранці і ввечері	Термометр
	Повнота танку	Кожен день, в кожному танку, вранці і ввечері	Візуально
Готове пиво на розливі	Піностійкість	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 3473-78
	Висота піни	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 3473-78
	Масова частка СО2	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ12790-81
	Мутність	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 3473-78
	Смак та аромат	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 12788-87
	Кислотність	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 12788-87
	Кольоровість	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 12789-87
	Масова частка спирту	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 12787-87
	Масова частка сухих речовин	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 12787-87
	Дійсний екстракт	В середніх партіях від кожної проби	ГОСТ 12787-87

2.7 Продуктовий розрахунок, тепловий та матеріальний баланс

Вихідні данні:

- солод-100%;

- вологість солоду - 5,6%;

- екстрактивність - 50% на С.Р.;

- річний випуск пива - 10000 дал/рік.

Характеристика сировини та розмірів втрат наведені у таблиці 3.4

Таблиця 3.4 - Розміри втрат при виробництві пива

Втрати	Масова частка сухих речовин у початковому суслі, 12%
У варочному цеху, відсоток до маси сировини Ве	2,65
При охолодженні та освітленні сусла, % до об'єму гарячого сусла (Вх)	6,0
При головному бродінні, відсоток до об'єму холодного сусла Вбр.	2,3
При доброджуванні пива, відсоток до об'єму молодого пива Вд.	2,53

За технологічною схемою процес приготування пивного сусла починається з полірування зерно продуктів. Втрати при поліруванні становлять В_п=0,5% від кількості зернопродуктів.

Визначення виходу екстракту в варочному цеху із 100 кг зернової сировини

· Маса зерно продуктів (Q) становить:

Q=100 кг.

· Втрати зерно продуктів при поліруванні (В_з):

В_з= QВ_п / 100 = 100 Ч 0,5 / 100 = 0,5 кг.

· Маса полірованих зернопродуктів (Q_пз):

Q_пз = Q - В_з = 100 - 0,5 = 99,5 кг.

· Маса сухих речовин у зернопродуктах (Q_cз):

Q_cз = Q_пз (100 - W) / 100 = 99,5(100 - 5,6)/100 = 93,93 кг,

де W - вологість зернопродуктів, %.

· Маса екстрактивних речовин в зернопродуктах (Q_ез).

Вміст екстрактивних речовин солоду становить Е_с = 50% від маси сухих речовин.

Q_ез = Q_cз Ч Е_с /100 = 93,93 Ч 50 /100 = 46,965 кг.

· Маса екстракту, втраченого в варочному цеху (Q_ве).

Q_ве = QВ_е /100 = 100 Ч 2,65 / 100 = 2,65 кг.

Отже в сусло перейде екстрактивних речовин (Е_сл):

Е_сл = Q_ез - Q_ве = 46,965 - 2,65 = 44,315 кг.

Результати розрахунку екстрактивних речовин наведені у таблиці 3.5

Таблиця 3.5 - Розрахунок кількості екстрактивних речовин

Показники	Позначення
1	2	3
Витрати сировини, кг	Q	100
Втрати при поліруванні, кг	Вп	0,5
Кількість відполірованих зерно продуктів, кг	Qпз	99,5
1	2	3
Кількість сухих речовин, кг	Qсз	93,93
Кількість екстрактивних речовин у зерно продуктах, кг	Qез	46,965
Кількість екстрактивних речовин, які переходять у сусло, кг	Есл	44,315

2.8 Розрахунок та вибір технологічного обладнання

Розрахунок апарату та зображення основного апарату для проведення технологічного процесу

- ОХОРОНА ПРАЦІ ТА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

- ЕКОНОМІЧНА ЕФЕКТИВНІСТЬ ПРОЕКТУ

Размещено на Allbest.ru