Что можно приготовить из кальмаров: быстро и вкусно

Среди направлений бизнеса в отрасли общественного питания производство кваса является одним из самых недооцененных. Этот напиток популярен и справедливо считается здоровой альтернативой сладкой газировки. Он действительно полезен, если изготовлен из натуральных компонентов технологией естественного брожения. Рассказываем, актуален ли такой бизнес, какие разрешения нужно получить до начала работы, как и из чего производят квас.

Квас - популярный напиток, но спрос на него отличается сезонностью. Летом продажи высокие, а зимой снижаются до нуля. При планировании бизнеса стоит обязательно учитывать этот фактор. Реклама и маркетинговые компании могут незначительно снизить убытки в холодное время года, но не компенсируют их в полном объёме. С этой точки зрения выгоднее организовать производство сладких газированных напитков или питьевой воды.

Нередко квасное предприятие объединяют с пивным. Спрос на пиво мало меняется в течение года. Технологии производства этих двух напитков во многом схожи, а оборудование аналогично.

Дополнительная сложность заключается в высокой конкуренции. Начинающему производителю будет трудно соперничать с крупными предприятиями, работающими под известным брендом. Покупатели доверяют им больше. Компенсировать этот недостаток можно активно продавая разливной квас через сеть мобильных точек и киосков.

Спрос на квас высок летом, а зимой снижается почти до нуля

Требования к помещению и разрешения

Подготовка к запуску предприятия начнётся с поиска подходящего цеха и его обустройства. Цех должен будет пройти проверку санитарной и пожарной инспекций, поэтому необходимо соответствовать критериям гигиены и безопасности:

• Рекомендованная площадь от 70 кв.м.
• Стены и пол отделаны керамической плиткой. Потолок окрашен водоэмульсионной краской.
• Вентиляция и подключение ко всем коммуникациям.

Хорошо подойдут специализированные пищевые цеха, бывшие столовые. Помещение делится на 3 зоны:

• производственная зона;
• склад сырья;
• склад готовой продукции.

Чтобы начать работу на законных основаниях, требуется зарегистрироваться в налоговой службе как ИП или ООО и оформить следующие разрешения:

• договор аренды или свидетельство собственника помещения;
• положительное заключение проверки пожарной инспекции;
• положительное заключение проверки Роспотребнадзора;
• справка из водоканала, подтверждающая качество используемой на производстве воды;
• сертификаты качества на оборудование;
• технологическая схема производства напитка, описание рабочего процесса, список продукции и рецептуры;
• трудовые договоры с работниками и их медицинские книжки;
• санитарно-эпидемиологическое заключение на готовую продукцию из Роспотребнадзора.

Юридическое оформление предприятия займёт несколько месяцев. Рассчитывайте деньги на доведение цеха до соответствия требованиям, медосмотры работникам и прочие расходы. Чтобы подготовить технологические карты, рецептуры и аналогичные документы, потребуется привлечь профессионала - технолога пищевой промышленности.

Требования к коммуникациям

Цех должен быть подключен ко всем коммуникациям. Отопление обеспечивает сотрудникам комфортную работу, а продукции - необходимую среду для созревания и хранения. Вся техника работает на газе или электричестве. Вода для кваса берётся из водопровода, поэтому так важно подключение именно к питьевому водоснабжению. Качество воды подтверждается справкой водоканала.

Хорошо, если цех будет расположен в месте с удобными подъездными дорогами. Предприятию придётся регулярно привозить большие партии сырья и увозить готовую продукцию. Выбирайте место с высокой транспортной доступностью для грузовых автомобилей.

Квас натурального брожения производят в бродильных аппаратах

Оборудование и сырье

Основа квасного производства - бродильный аппарат. Он представляет собой сосуд в форме цилиндра и полусферической крышкой. В нижней части корпуса находятся дрожжеотделитель и горизонтальная мешалка. Через трубопровод удаляется углекислый газ. Для бизнеса рекомендуется выбирать аппараты объёмом от 100 литров. Современные модели оснащаются датчиком температуры и таймером. Стоимость от 23 тысяч рублей.

Помимо бродильного аппарата, цеху потребуется:

• дозировочный контейнер из полиэтилена объёмом от 100 литров (должен соответствовать объёму бродильного аппарата);
• ёмкости для хранения сусла;
• упаковочная тара и машинка для закрутки пробок;
• холодильные камеры;
• мобильные бочки для кваса (если планируется продавать квас в бочках) или кеги.

Оборудование для производство квасов будет стоить владельцу около 60 тысяч рублей. На всю технику необходимо иметь сертификаты качества, гарантийный талоны. Мощность такой производственной линии позволит производить 200 литров кваса в сутки.

Сырье для кваса:

• чистая питьевая вода;
• сахар;
• концентрат сусла (из ржаной муки и сахарной свёклы);
• дрожжи.

Состав ингредиентов меняется в зависимости от рецепта кваса. Например, иногда напиток готовят на основе яблок, груш, клюквы, вишни или лимона. Этот список относится к натуральному квасу. Сейчас на рынке распространены так называемые «квасные напитки». Их готовят из газированной воды, подсластителей и ароматизаторов. Технология изготовления не подразумевает брожение, а готовый продукт лишён какой-либо пользы для организма.

Технология производства и рецептура

Рассмотрим, что представляет собой технология производства кваса. С одной стороны, это не самый трудный процесс, освоить его под силу даже работникам без профильного образования. С другой стороны, качество готового кваса зависит от множества тонкостей, которые известны только специалистам с профильным образованием.

Каждый производитель нарабатывает профессиональный опыт, фирменные рецепты и нюансы. Производство у всех состоит из примерно одинаковых этапов, но отличается продолжительностью, соотношением ингредиентов и другими деталями. Ниже представлен классический рецепт советского кваса из бочки.

Для бизнеса требуются бродильные аппараты ёмкостью не менее 100 литров

Подготовка воды

Приготовление напитка начинается с подготовки воды. Для кваса по технологии естественного брожения подходит только чистая питьевая вода. Она должна соответствовать СанПин 2.1.4.1074-01. Её обязательно кипят или обрабатывают фильтром с ультрафиолетовым излучением. В такой воде не должно быть патогенных организмов, которые повредят брожению. Требования к стерильности воды для кваса очень высоки. Все ёмкости дезинфицируют.

Воду скорее всего придётся закупать, хотя некоторые производители используют питьевой водопровод. Родниковая, талая или высокогорная вода подарят напитку более насыщенный вкус и будут более полезны для здоровья, чем кипяченая вода из крана.

Изготовление сусла

Квасное сусло - это ржаная мука и сахарная свёкла. Производители покупают концентрат сусла готовыми брикетами. Их размачивают в кипятке или кипячёной воде 60–70 градусов (в зависимости от рецептуры с добавлением сахара. На 1 кг брикета требуется около 7,5 литров воды. Все ингредиенты перемешивают в бродильном аппарате. На 100 литров готового напитка израсходуется примерно 4 кг сусла. Затем в смесь заливают тёплую воду (около 35 градусов) и разведённые дрожжи.

Процесс брожения

Брожение - это наиболее ответственный этап приготовления кваса. От него зависит, насколько крепким и насыщенным получится напиток. Температура должна быть выше 24 градусов - следите за датчиком на аппарате. Процесс займёт примерно 12 часов. При более низкой температуре брожение проходит медленнее, а конечный результат отличается от ожидаемого.

Учитывайте, что в натуральном квасе брожение не останавливается даже после розлива в тару в течение 4–5 дней.

Созревание

После брожения квас ещё не готов. Напитку требуется время на созревание. Из бродильного аппарата его через фильтры переливают в дезинфицированные герметичные ёмкости. Это могут пластиковые бутылки, пластмассовые пищевые бочки и аналогичная тара. Требуется всего 4 часа в тёмном помещении.

Охлаждение

Созревший квас в кегах или других ёмкостях охлаждают в холодильной камере. Напиток готов к употреблению и продаже. Желательно продавать натуральный квас именно в той же таре, в которой он созревал. Поэтому если предприниматель планирует продавать напиток в розницу в пластиковых бутылках, именно в них следует разливать квас из бродильного аппарата.

Автоматы продаж кваса, как правило заряжают 50-литровыми пластиковыми бутылями. При таком варианте продажи следует разливать напиток именно в эти сосуды. Качество продукта будет значительно выше, вкус более насыщенным и полноценным.

Розлив

Если избежать розлива в новую тару нельзя, придётся купить дополнительное оборудование: линию производства пластиковых бутылок и линию для их стерилизации. Это увеличит затраты на открытие и, вероятно, негативно скажется на качестве напитка. Поэтому рекомендуется изначально разливать продукт из бродильного аппарата именно в ту тару, в которой он будет реализован.

Чтобы сохранить вкус кваса, его наливают при изобарных условиях. Это значит, что оборудование должно обеспечивать постоянное давление и массу газу. Таким образом в напитке сохраняется углекислый газ. Если какой-либо из технологических этапов нарушится, начнётся маслянокислое брожение. То есть совсем не тот процесс, который необходим квасу. Продукт будет испорчен.

Необходимый персонал

Для настройки оборудования и организации производственного процесса, необходим технолог пищевой промышленности. Этот специалист знает, как использовать бродильный аппарат и другую технику с максимальной эффективностью, какие ингредиенты и в каком соотношении добавлять. Технологом может быть сам предприниматель или приглашённый специалист. Его зарплата не менее 35 тысяч рублей.

Штат предприятия будет состоять преимущественно из рабочих, обслуживающих линию. Так как они контактируют с продуктами питания, все проходят медосмотр и санитарно-гигиеническое обучение. Работают в спецодежде и обуви. Профильное образование желательно, но не обязательно - достаточно соблюдать технологическую карту.

Пока объёмы работы будут небольшими, допустимо заниматься бухгалтерией самостоятельно или доверить её специалисту на аутсорсинге. Дело в том, что бухгалтер на полный день потребует зарплату не менее 25 тысяч рублей. Эта относительно небольшая сумма всё равно затормозит окупаемость и выход на чистую прибыль.

Раньше был популярен квас в бочках, но сейчас покупатели предпочитают пластиковую тару

Финансовые расчеты

Составляя бизнес-план производства кваса, важно сделать финансовые расчёты: сопоставить расходы с потенциальной окупаемостью. Покупка оборудования для производства 100 литров кваса за цикл (16 часов) обойдётся предпринимателю в среднем в 60 тысяч рублей. Это малые объёмы. Например, емкость квасной бочки составляет 900 литров. Чтобы наполнять такую за сутки работы, придётся увеличить расходы на технику примерно в 9 раз - до 540 тысяч рублей.

На первых этапах работы это совершенно необязательно. Производя даже 100 литров в день можно рассчитывать на неплохую прибыль. К стоимости оборудования добавьте аренду помещения, расходы на сырьё и транспорт, а также фонд оплаты труда на первые 2–3 месяца. Итоговые инвестиции можно уместить в 300 тысяч рублей.

Как быстро они окупятся? Если продавать напиток в розницу, цена 1 литра составит не менее 70 рублей. 100 литров - 7 тысяч рублей. Прибавьте к этому значению 2-3 рубля с тары, которая тоже продаётся с большой наценкой. Таким образом за день можно выручить чуть больше 7 тысяч рублей, а за месяц - 210 тысяч рублей. Разумеется, это не чистый доход. Нужно продолжить покупку продуктов, аренду, оплату коммунальных и выплату зарплат. Окупить вложения небольшую производственную линию получится за 3–4 месяца.

Заключение

Для малого бизнеса с вложениями до 300 тысяч рублей небольшое предприятие по производству кваса станет отличным стартапом. Окупаемость всех первоначальных инвестиций займёт всего 3-4 месяца, после которых предприниматель начнёт получать чистую прибыль и сможет вложить деньги в увеличение оборотов. Спрос на этот напиток отличается высокой сезонностью, которую нужно учесть при планировании бизнеса.

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»

Пояснительная записка

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

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.

Рис. 78: _широкое длинное. ,_узкое длинное. 3_широкое короткое; 4 - узкое короткое.

Химический состав зерна ржи

В связи с условиями произрастания и сортовыми особенностями химический состав зерна ржи заметно колеблется.

Основным углеводом зерен ржи является крахмал, содержание которого в них колеблется от 53 до 63% (на сухое вещество). Кроме того, в зернах ржи содержится значительное количество других высокомолекулярных углеводов, слизей - гуммивеществ и левулезанов - водорастворимых коллоидных полисахаридов - полпфруктозидов, образующих при гидролизе фруктозу (левулезу).

В зрелом зерне содержится гуммивеществ от 2,5 до 5%, левулезанов- около 3%. Слизи на 90% состоят из пентозанов. Они растворимы в воде и очень гидрофильны. При гидратации объем их увеличивается в 9 раз. В меньших количествах содержится в зерне сахароза, раффиноза (в зародыше) и клетчатка. Содержание Сахаров колеблется от 4,3 до 6,6%, а клетчатки- от 2,04 до 3,32% на сухое вещество. Наиболее сильные колебания наблюдаются в содержании белка. В зерне ржи содержится от 8,09 до 19,13% белка на сухое вещество.

Белок ржи состоит из альбумина, глиадина, глобулина п глютелина. Первые два количественно преобладают. Характерной особенностью белковых веществ ржаной муки является их способность к весьма быстрому и интенсивному набуханию. Значительная часть белков при этом неограниченно набухает и пептизируется, образуя вязкий коллоидный раствор.

Аминокислотный состав белков ржи характеризуется следующими примерными данными.

Вещества, входящие в состав белка от азота белка

Аргинин.............. 4,6-8,6

Валин............... 4,2-5

Гистидин............. 2,1-2,4

Лизин............... 3,3-4,6

Лейцин.............. 6,2

Изолейцин............. 4,0

Треонин.............. 3-3,9

Метионин............. 1,1

Триптофан............. 3-4

Тирозин.............. 1,2

Цистеин.............. 2-2,6

Таким образом, в состав белков ржи входит 10 незаменимых (не синтезируемых в организме животных) аминокислот.

Жира в зерне ржи содержится от 1,7 до 2,0%. Он состоит преимущественно из глицеридов ненасыщенных жирных кислот: линолевой (44,2%), олеиновой (31,9%), линоленовой (4,9%), пальмитиновой (8,1%), миристиновой (2,3%), стеариновой (0,2%) и неомыляемых веществ (7,3%))- Из жироподоб-ных веществ в зерне содержится фитостерин и лецитин (0,57%). Жир содержится главным образом в алейроновом слое и зародыше.

В состав зерна входят и минеральные соли, часть которых находится в виде растворов в клетках, а часть связана с некоторыми органическими веществами. Зольность зерна (количество минеральных веществ, остающихся после полного сгорания зерна) колеблется от 1,49 до 2,54%, чаще - от 1,8 до 2,0%- При общем количестве золы 1,79% в ней найдено в % к сухому веществу: К20 - 0,58; Na20 - 0,03; СаО - 0,05; MgO - 0,29; Р205 - 0,85; S03 - 0,02; Si02 -0,03; Cl2 - 0,01. В табл. 25 приведен химический состав ржи.

Для прорастания семян необходимы достаточная влажность, соответствующая температура и наличие кислорода.

Жизнедеятельность зерна активируется с появлением в нем свободной, вегетационной влаги. При влажности, несколько превышающей 15%, из состояния относительного покоя зерно переходит к активной жизни. Содержание вегетационной влаги в зерне является результатом искусственного насыщения его водой. Вода обеспечивает переход в раствор растворимых питательных веществ и перемещение их к зародышу, а также создает возможность проникновения в эндосперм ферментов, которые переводят резервные вещества зерна в растворимые, усвояемые зародышем. С проникновением в зерно достаточного количества влаги в нем ускоряются самые разнообразные биохимические процессы, связанные с жизнедеятельностью зародыша, усиливается дыхание и активизируются ферменты. Таким образом, вегетационная влага является не только средством перемещения питательных веществ к зародышу, но и фактором, способствующим началу биохимических реакций в зародыше и в зерне.

Необходимое увлажнение достигается замачиванием зерна в воде или орошением его водой. Проникновение воды в зерно происходит по всей поверхности, но в наибольшем количестве вода проникает через микрокапиллярные отверстия, расположенные в кончиках зерна (главным образом в зародышевом).

Эндосперм отличается по своему строению слабой межмолекулярной диффузией и капиллярностью. Алейроновый слой относится к трудно проводящим воду частям зерна. Зародыш поглощает воду быстрее других частей зерна благодаря воздушным прослойкам, капиллярным каналам и пустотам, а также вследствие преобладания в его составе гидрофильных белковых веществ. Таким образом, наибольшее количество воды содержится у основания зерна, где расположен зародыш. Семенная оболочка пропускает только воду, но не пропускает вещества, растворимые в воде; являясь полупроницаемой мембраной, семенная оболочка представляет собой физиологический защитный орган, предотвращающий как потери вследствие выщелачивания, так и поступление нежелательных веществ снаружи.

Оболочки живых растительных клеток в большей или меньшей степени проницаемы для солей, растворимых в природных водах. Однако проницаемость оболочек для разных солей неодинакова и зависит от концентрации солей в клетке, рН и явлений, свойственных полупроницаемым оболочкам, - осмодиф-фузии и ультрафильтрации. Клетки мало проницаемы для свободных ионов Н+ и ОН-, анионов органических кислот и щелочей, но легко пропускают недиссоциированные молекулы многих кислот и щелочей.

Проникновение воды в семя обусловлено гидрофильностью коллоидов зерна. В зрелом зерне клеточные оболочки, протоплазма и запасные вещества, находящиеся в ней, представляют собой высохшие коллоидные студни, мицеллы которых с большой силой притягивают к себе воду. Осмотическое давление, развиваемое растворимыми веществами, находящимися внутри клеток, может достигать несколько сот атмосфер. Белковые вещества способны поглотить до 180% воды, крахмал - до 70% и клетчатка - до 30% к массе сухого вещества. Объем зерна при замачивании увеличивается примерно в 1,5 раза. Набухание зерна сопровождается интенсивной деятельностью ферментов. С повышением влагосодержания сила всасывания зерна падает, и при достижении определенной влажности не обнаруживается никакой всасывающей силы. Замоченное зерно становится мягким и эластичным.

Особенности производства и потребления готовой продукции . В основе про­изводства квасов брожения лежат анаэробные процессы незавершенного спиртового и молочно-кислого брожения. Выделяющаяся в ходе брожения теплота отводится из аппарата через теплообменники. Брожение идет при 30 °С.

При приготовлении хлебного кваса брожения разрешается заменять до 50 % ККС неохмеленным пивным суслом из расчета 64,8 дм 3 с содержанием сухих веществ 15 % на 100 дал кваса.

Сбраживание сахара в квасном сусле в количестве 0,6...0,8 % не может обеспе­чить интенсивного брожения, поэтому перед брожением в сусло вводят 25 % сахара от общей массы, расходуемой для приготовления кваса.

Путем купажирования сбраженного квасного сусла с сахарным получают хлеб­ный квас брожения. Купажирование кваса и перемешивание среды длится 1,5.. .6,5 ч, а сбраживание сусла - 10... 18 ч.

Срок хранения кваса брожения 2 сут. За это время содержание спирта в квасе воз­растает до 1... 1,2 мае. %, а содержание сухих веществ снижается до 4,2.. .4,6 г/100г кваса.

Повышение стойкости кваса . Для повышения биологической стойкости квас, налитый в бутылки, пастеризуют в туннельных, поужных пастеризаторах или, предварительно, в потоке. Стойкость пастеризованного кваса составляет 3 мес. для Московского и Русского и 1 мес. для Мятного и кваса с хреном.

Для туннельного пастеризатора

I вариант

Температура, °С 40 -> 60 -> 65-70 -> 60 -> 40 -> 30 -> 12

Время выдержки, мин 7 -> 7 -> 44 ->7->7->7-»6

II вариант

Температура, 9 С. 40 -> 60 -» 70 -> 60 -> 40 -> 30 -> 15

Время выдержки, мин 6 -» 6 -> 24 -> 6 -> 6 -> 6 -> 6

Для погружного пастеризатора Температура, °С 45 -> 65 -> 45 -» 35 -> 25 -> 10

Время выдержки, мин 15 -> 35 -> 10 -> 10 -> 10 -> 10

Объем газового пространства в бутылках, предназначенных для пастеризации, должен быть не менее 20 см 3 для бутылок вместимос­тью 0,5 дм 3 и 14 см 3 для бутылок вместимостью 0,33 дм 3 .

В последнее время предложена технология стойкого хлебного кваса, полученного сбраживанием и последующим купажированием не с сахаром, а с сахарозаменителем. После этого квас обрабатывают осветлителями пива, получившими в последнее время распространение, что приводит к резкому снижению в нем дрожжевых клеток, фильтруют на кизельгуровом или обеспложивающем фильтре и пастеризуют.

Пороки хлебного кваса. По своему составу хлебный квас является благоприятной средой для развития микроорганизмов, вызывающих его порчу. Поэтому строгий санитарный режим в производстве, соблюдение правил личной гигиены рабочими, бактериальная чистота сырья, оборудования, воздуха в помещениях необходимы для обеспечения бактериальной чистоты кваса.

Для хлебного кваса характерны следующие пороки: уксуснокислое скисание, поражение плесенью, микодермой (дикие дрожжи), загрязнение кишечной палочкой, ослизнение.

При уксуснокислом скисании резко увеличивается кислотность кваса и снижается содержание сухих веществ в процессе брожения,

Ухудшается вкус. Возбудителем этого брожения являются уксуснокислые бактерии, окисляющие этиловый спирт до уксусной кислоты. При их развитии на поверхности кваса образуется тонкая видимая пленка. Размножению бактерий способствует плохая мойка оборудования, большой объем газового пространства в бутылке и негерметичная укупорка. Характерным признаком развития уксуснокислых бактерий служит появление в производственных помещениях плодовой мушки, которая переносит бактерии в открытые емкости с квасом и суслом. Оптимальная температура их роста 30-34° С.

Плесени - это мицелиальные микроскопические грибы. Плесени развиваются на стенках помещений, на поверхности бочек, шлангов аппаратов, где есть остатки сусла, на зерне, солоде, квасных хлебцах! Для предупреждения их появления в производственных помещениях поддерживают постоянную чистоту, а поверхности оборудования обрабатывают хлорными растворами. Бескислородные условия и термическая обработка губительны для микроскопических грибов.

Дикие дрожжи широко распространены в воздухе, на поверхности зерна, плодов, ягод. При своем развитии они на поверхности образуют белую складчатую пленку, ухудшают вкус кваса. В условиях закрытого брожения дикие дрожжи гибнут. Дикие дрожжи разлагают этиловый спирт и органические кислоты до диоксида углерода и воды; спиртового брожения они не вызывают. Чистые культуры производственных дрожжей не должны содержать более 0,5% диких дрожжей.

Кишечная палочка может попасть в квас с водой, а также от обслуживающего персонала, не соблюдающего личной гигиены. Для хлебного кваса, приготовленного на чистых культурах, в 1 см 3 , а в сброженном хлебопекарными дрожжами, в 0,1 см 3 наличие бактерий группы кишечной палочки БГКП (колиформы) не допускается. Патогенных микроорганизмов не должно быть в объеме 25 см 3 .

Ослизнение кваса происходит в результате развития слизеобразующих бактерий (лейконосток и картофельная палочка). Лейконосток относится к группе кокков, попадает в квас с сахарным сиропом. В благоприятных условиях этот микроорганизм развивается в сахаре-песке. Потребляя сахар, он вырабатывает слизистое вещество - декстран, который делает квас вязким, тянущимся. При этом резко снижается сладость. К употреблению такой квас не пригоден. При наличии в среде 0,7-1% кислоты или при кипячении не менее мин лейконосток погибает.

Картофельная палочка, также как и лейконосток, является спорообразующим микроорганизмом, ослизняющим квас. Для предупреждения заражения хлебного кваса слизеобразующими микроорганизмами сахарный сироп необходимо кипятить не менее 30 мин и строго соблюдать санитарный режим производства. При появлений признаков ослизнения кваса все емкости и оборудование, где находился такой квас, дезинфицируют раствором хлорной извести или антиформина, пропаривают острым паром.

Ассортимент квасов . Безалкогольная промышленность выпуску напитки, приготовляемые методом брожения (хлебный квас, квас для окрошки, Днепровский квас, квас хлебный для горячих цехов, Русь, Квас настоящий, Квас Победитель, Окрошечный, Очаковский с хреном, Моя семья, Былинный с медом, Хуторской) и на питки газированные бутылочного розлива (квас Русский, Московский, Литовский, ароматный с хреном, мятный; напитки на хлебномсырье Здоровье, Осень, Останкинский и др.).

Из многочисленных видов кваса, получаемых методом брожения, заводы выпускают хлебный квас и Московский, имеющие следующие показатели качества:

Хлебный Московский Содержание сухих веществ в100 г кваса при выпуске с завода, г, не ниже 5,4-5,8 7,3

Кислотность 100 см 3 кваса,

см 3 1 н раствора NaOH 2-4 3

углерода, % масс. 0,3-0,4 Не менее 0,3

С использованием ККС и экстракта солодового выпускают напитки на зерновом сырье. Например, напиток Здоровье содержит сахар, солодовый экстракт, лимонную и аскорбиновую кислоты, колер. Напиток Осень содержит кукурузную патоку, ККС, колер, настои чая, апельсинов, лимонов, а также лимонную кислоту и ванилин. Напитки приготавливают купажированием компонентов.

Квас хлебный, окрошечный, Днепровский и квас хлебный для горячих цехов являются непрозрачными напитками, при отстаивании образуется осадок из дрожжей и частиц хлебного сырья.

Квасы бутылочного розлива также непрозрачные, коричневого цвета, кисло-сладкие на вкус. Аромат их зависит от использованного сырья и добавок.

Все виды кваса кисло-сладкие на вкус, коричневого цвета, обладают ярко выраженным ароматом ржаного хлеба, насыщены диоксидом углерода.

Органолептические и физико-химические показатели кваса и напитков из хлебного сырья должны соответствовать требованиям действующих Государственных отраслевых стандартов (ГОСТ), отраслевых стандартов (ОСТ) или технических условий (ТУ).

1.2. Описание технологической схемы получения готового продукта

Стадии технологического процесса.

Производство хлебного кваса брожения и окрошечного кваса состоит из следующих стадий:

приготовление квасного сусла;

брожение сусла;

розлив кваса в емкости.

Приготовление кваса и напитков купажированием можно разделить на следую­щие стадии:

подготовка воды;

приготовление сахарного сиропа и колера;

подготовка концентрата квасного сусла и других видов сырья;

приготовление купажного сиропа;

смешивание и карбонизация;

упаковывание в потребительскую и торговую тару

1.3. Обоснование выбора технологической схемы производства

Все установки и комплектное оборудование функционируют в автоматическом режиме, гарантируя, таким образом, постоянное качество конечного продукта, и обеспечивая правильное функционирование оборудования и ограничивая возможность влияния человеческого фактора.

Контроль за процессом автоматизации осуществляется при помощи PLC контроллера.

Предназначена для мойки и стерилизации всех контактирующих с продуктом частей оборудования, как в автоматическом, так и в ручном режиме.

Конструкционные материалы.

Все контактирующие с продуктом части оборудования, изготовлены из нержавеющей стали, марки AISI 304-316 .

Благодаря изобретениям и техническим новшествам, используемыми нашими поставщиками оборудования в конструировании технологических линий, гарантируется высокое качество готового продукта соответствующее самым высоким требованиям международных стандартов.

2.Расчетная часть

2.1.Описание рецептуры получения готового изделия. Продуктовый расчет (материальный баланс) производства на единицу выпускаемой продукции.

Технологическая схема получения кваса состоит из следующих операций:

подготовка сырья и полуфабрикатов;

приготовление квасного сусла;

брожение сусла;

охлаждение и купажирование кваса;

розлив кваса в емкости.

Продуктовый расчет производства на единицу выпускаемой продукции

1. Операция разлив готового кваса в емкости

Определим сколько надо подать купажированного кваса, чтобы получить 10000 дал. кваса. Для этого составляем пропорцию:

10000:99,7 = х:100%

Х = 10000*100/99,7 = 10030 л.

2. Охлаждение и купажирование

Для получения купажного кваса надо 1100 кг. Сахара и и 8920л. воды с квасным суслом

3. Операция брожение сусла

Для того чтобы получить 10000дал. Нужно вода – 7136л, квасное сусло – 1784л.

Заключение

На основе всестороннего изучения и анализа технической информации и патентных данных произведена разработка проекта цеха по производству кваса.

Подробно рассмотрены технологические схемы, различные рецептуры и выбрана технология, отвечающая современному уровню производства кваса и гарантирующая выпуск высококачественной продукции.

Рассмотрены требования к сырью и материалам, методы анализа и определены точки технохимического контроля.

Проведены расчеты материального баланса.

Внедрение данного проекта позволит обеспечить население качественным квасом по приемлемой цене.

Список используемой литературы

ГОСТ 14249 - 89 “Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчёта на прочность.”

ГОСТ 9931 - 89 “Корпуса цилиндрических, сварных сосудов и аппаратов. Типы, основные параметры и размеры.”

ОСТ 26 - 02 - 2034 - 90 Теплообменники типа “труба в трубе,” разборные и малогабаритные.

Якубович Ф.Ф. Производство хлебного кваса, М.,1982г.

Производство концентрата квасного сусла и кваса из него. Общая информация, М.,1985г.

Тананайко Ю.М., Воронцов Е.Г. Методы расчёта и исследование плёночных процессов,1988г.

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/

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, сохраняемость 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 . Сырье для производства кваса

1.1 Рожь как основное сырьё для квасоварения

Рожь является основным сырьем для производства солода, концентрата квасного сусла, кислого кваса. Ее используют в виде: ржаной муки; ржаного ферментированного солода; ржаного неферментированного солода.

Рожь - самый российский из всех злаков. Она дает стабильные урожаи даже при неблагоприятных погодных условиях, в том числе в северных регионах России.

Строение зерна ржи аналогично строению зерна ячменя. Отличие в строении и химическом составе зерна ржи заключается в том, что рожь является голозерной культурой, мякинная и семенная оболочки ее удаляются при обмолоте. Этим определяются различия в составе ржи и ячменя и особенности переработки ржи. Зерна ржи разных сортов имеют окраску желтую, зеленую, коричневую, фиолетовую, что обусловлено присутствием пигментов. Эндосперм бывает мучнистым и полустекловидным. Зерна, имеющие сортовую окраску зеленого цвета, как правило, крупные, у них тонкая оболочка, объем, занимаемый эндоспермом, относительно большой, поэтому сорта ржи с зернами зеленого цвета считаются наиболее пригодными для квасоварения.

Средний химический состав зерна ржи, используемой для производства кваса: крахмал 57,7…63,5%, некрахмальные полисахариды (пентозаны, -глюкан, фруктозаны) 24…26%, белок 9…20%, минеральные вещества 1,5…2,0%. Для сравнения: в ячмене некрахмальных полисахаридов 14…16%.

Белки зерна ржи содержат относительно много незаменимых аминокислот - лизина, треонина, фенилаланина, что делает их более ценными в питательном отношении, чем белки зерна пшеницы и ячменя.

При гидролизе некрахмальных полисахаридов ржи в процессе солодоращения накапливается большое количество низкомолекулярных сахаров: пентоз, глюкозы, фруктозы. При сушке солода пентозы наиболее активно, по сравнению с другими сахарами, вступают в реакцию меланоидинообразования, в результате которой накапливаются летучие промежуточные продукты определенного состава: альдоли, кетоны, альдегиды, придающие солоду специфический аромат ржаной корочки хлеба, а также большое количество красящих веществ - меланоидинов. Сусло, полученное из ржаных зернопродуктов, очень ароматно, имеет интенсивный цвет.

Именно поэтому рожь является основной зерновой культурой для производства кваса, которую никакой другой злак не может полноценно заменить.

Рожь для производства ржаного солода должна отвечать следующим основным требованиям: влажность - не более 15,5%; содержание сорной и зерновой примеси - не более 5%; способность прорастания - не менее 92%.

Кроме того, содержание белка в ней должно быть не менее 12% для получения красящих и ароматических веществ в солоде, экстрактивность не менее 70%.

В квасоваренном производстве используется хлебопекарная ржаная мука 95%-ного обойного помола, т.е. без отбора отрубей, из цельного зерна, с выходом муки 95…97% от массы зерна.

Органолептические показатели:

Цвет - серовато-белый с заметными частицами оболочек зерна;

Запах - свойственный нормальной муке, без запаха плесени, затхлости и других посторонних запахов;

Вкус - свойственный нормальной муке, без кисловатого, горьковатого и других посторонних привкусов;

Минеральные примеси - при разжевывании муки не должно ощущаться хруста на зубах.

Физико-химические показатели:

Массовая доля влаги не более 15%;

Массовая доля зольности не более 2%, но не менее, чем на 0,07% зольности чистого зерна до помола;

Крупность помола - остаток на металлотканом сите №067 не более 2%; проход через шелковое сито №38 не менее 30%;

Металлопримеси на 1 кг муки не более 3 мг;

Зараженность муки амбарными вредителями или наличие следов заражения не допускается .

1.2 Характеристика ржаного солода

Ржаной солод используется для получения основного полуфабриката кваса: концентрата квасного сусла.

Его производят двух видов: ферментированный и неферментированный. Неферментированный солод получают по технологии, близкой к технологии ячменного солода. Сушат при максимальной температуре 60°С, чтобы сохранить накопившиеся гидролитические ферменты.

Особенностью технологии ферментированного солода является стадия томления (или ферментации) после проращивания. Свежепроросшее зерно ржи с влажностью 52…55% укладывают в кучи для согревания или подогревают на грядках, при этом за счет интенсивного дыхания температура поднимается до 55…60°С. Накопившиеся при проращивании ферменты катализируют гидролиз крахмала, белков, некрахмальных полисахаридов с образованием сахаров и аминокислот, из которых при сушке образуются красящие и ароматические вещества.

Органолептические показатели сухого ржаного солода в зернах и размолотого (неферментированного и ферментированного):

Внешний вид. Однородная зерновая масса, не содержащая заплесневелых зерен, или масса размолотого солода, не содержащая плесени.

Цвет. Светло-желтый с сероватым оттенком (для неферментированного) или от коричневого до темно-бурого с красноватым оттенком (для ферментированного).

Запах. Свойственный данному типу солода. Не допускаются - запах гнили и плесени.

Вкус. Сладковатый (для неферментированного) или кисло-сладкий, напоминающий вкус ржаного хлеба. Не допускаются - пригорелый, горький и др. (для ферментированного).

Сухой ржаной солод, в зернах или размолотый, упаковывают массой по 50 кг - 1% в тканевые мешки, которые должны быть чистыми, сухими, без запаха, не зараженными вредителями. Допускается отгрузка сухого солода в зернах насыпью .

1.3 Другие виды сырья для кваса

В производстве кваса используются, кроме ржаного солода и ржаной муки, другие зернопродукты: сухой ячменный солод в качестве источника ферментов, ячменная и кукурузная мука как несоложеное 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 сбраживаемых 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 .

2. Производство кваса

2.1 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 неферментированного 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 свежепроросшего 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 некрахмальных полисахаридов, поэтому концентрат, получаемый с ее использованием, имеет, как правило, недостаточную цветность, пустоватый вкус. Такая замена ржаной муки на кукурузную не может быть полноценной .

2.2 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 свежепроросшего ржаного солода,

2) из смеси сухих зернопродуктов.

По первой схеме в состав зернопродуктов входят 50% свежепроросшего ржаного солода и 50% ржаной муки. Для гидролиза крахмала и некрахмальных 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…0,4МПа, 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 неферментированного 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 несоложеного 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 несоложеной части перекачивают в заторный чан с разводкой ржаного ферментированного солода, температура после смешивания должна установиться 80°С. Аналогично затирают ржаной неферментированный вместе с ячменным солодом и вносят в смесь разваренного несоложеного 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 полный, «сытный» вкус в квасе .

2. 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 пивзаводов. Способ энергоемкий, требует наличия дополнительного оборудования - запарников для разваривания 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 .

квас сусло рожь солод

2. 4 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, бродилъно-купажном аппарате или цилиндроконических бродильных аппаратах.

В бродильном чане , который представляет собой аппарат с охлаждающим змеевиком или рубашкой, проводится брожение кваса. Для купажирования служат купажные 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…4см 3 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 купажный аппарат. Для отделения дрожжей на сливное отверстие перед заполнением бродильного чана устанавливается сливной стакан.

В купажном 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.

Бродильно-купажный 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-дрожжеотделитель (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 цилиндро-конических 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 100м 3 соответственно 16…18 часов и 8,5…10 часов .

2. 5 Технологическая схема приготовления кваса из ККС

Производство хлебного кваса брожения и окрошечного кваса состоит из следующих стадий:

подготовка сырья и полуфабрикатов;

приготовление квасного сусла;

брожение сусла;

охлаждение и купажирование кваса;

розлив кваса в емкости.

Приготовление кваса и напитков купажированием можно разделить на следующие стадии:

подготовка воды;

приготовление сахарного сиропа и колера;

подготовка концентрата квасного сусла и других видов сырья;

приготовление купажного сиропа;

смешивание и карбонизация;

упаковывание в потребительскую и торговую тару.

Линия начинается с комплекса оборудования для подготовки сырья и полуфабрикатов (насосы, мерники, сборники, теплообменники, фильтры и др.).

Следующим идет комплекс оборудования для приготовления квасного сусла, состоящий из настойных аппаратов, запарников, заторных аппаратов, теплообменников и фильтрационных аппаратов.

Ведущим комплексом оборудования линии являются бродильно-купажные цилиндроконические и бродильные аппараты для брожения квасного сусла.

Завершающим является комплекс оборудования линии для фасования кваса в автотермоцистерны и бочки или бутылки.

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. По мере надобности сахар взвешивают на весах 20, норией 21 загружают в бункер 22 и подают в сироповарочный 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.

1,11,28 - автоцистерны; 2,7,9 - насосы; 3,8,13,17,26,29,35,40 - сборники; 4,14 - мерники; 5 - бочки; 6,18 - поддон; 10,12,25 - теплообменники; 15 - бактерицидные лампы; 16 - мешки; 19 - автопогрузчик; 20 - весы; 21 - нория; 22 - бункер; 23 - сироповарочный котел; 24 - фильтр; 27 - бродильно-купажный аппарат; 30 - аппарат; 31,32 - аппараты для приготовления чистой культуры дрожжей; 33 - аппарат для приготовления смешанной закваски; 34,38 - аппараты для приготовления чистой культуры молочнокислых бактерий; 36 - промежуточный сборник; 37 - песочный фильтр; 39 - керамические свечные фильтры.

Рисунок 1 - линия производства хлебного кваса из концентрата квасного сусла

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 бродильно-купажный аппарат 27. Сюда же из сборника 17 подают расчетное количество сахарного сиропа, из сборника 40 - воду, а из аппарата 33 - смешанную дрожжевую и молочно-кислую 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 бродильно-купажный 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 .

2. 6 Качество квасов брожения

В настоящее время в России показатели качества кваса нормируются техническими условиями. Физико-химические и органолептические показатели наиболее распространенных сортов кваса «Хлебный» и «Квас для окрошки» нормируются ОСТ 18-118-82.

Физико-химические показатели квасов хлебного и для окрошки приведены в таблице 1.

Таблица 1 - Физико-химические показатели кваса хлебного и для окрошки

По органолептическим показателям квас хлебный должен иметь коричневый цвет, кисло-сладкий вкус, аромат ржаного хлеба. В окрошечном квасе цвет более светлый. Массовая доля диоксида углерода не нормируется и учитывается при дегустации как «резкость». При дегустации кваса оценивается внешний вид, цвет - 7 баллов, вкус, аромат - 12 баллов. Квас отличного качества должен иметь суммарное количество баллов 16…19, хорошего - 14…16, удовлетворительного - 10…13 .

2. 7 Болезни кваса

Квасы промышленного производства, как правило, содержат значительное количество сахарозы, поэтому являются благоприятной средой для развития многочисленных микроорганизмов.

Известен ряд болезней кваса, как правило, приводящих к его необратимой порче, поэтому в производстве кваса большую роль играют профилактические мероприятия, позволяющие не допустить развитие посторонней микрофлоры.

Ослизнение кваса. Его вызывают слизеобразующие бактерии Leuconostoc mesenteroides и Bacillus mesentericus. В результате их развития квас приобретает плотную консистенцию, высокую вязкость. Резко снижается сладость во вкусе. Такой квас непригоден к употреблению. Главным источником попадания слизеобразующих бактерий в производство кваса является сахар-песок. Его необходимо тщательно контролировать на отсутствие слизеобразующих бактерий, а при приготовлении сахарного сиропа горячим способом кипятить сироп не менее 30 мин. Слизеобразующие бактерии не выдерживают высокой кислотности среды, поэтому при обнаружении признаков ослизнения необходимо повысить кислотность сброженного сусла и кваса до верхнего предела, допускаемого технологией кваса. Все трубопроводы и технологическое оборудование, в котором находился ослизненный квас, необходимо продезинфицировать. Иногда приходится прибегать к замене трубопроводов, так как не удается обеспечить полного подавления в них слизеобразующих бактерий.

Уксуснокислое скисание кваса. Его вызывают уксуснокислые бактерии. В результате их развития подавляются квасные дрожжи и молочнокислые бактерии, резко нарастает кислотность кваса, но она резкая и неприятная из-за специфического вкуса уксусной кислоты. Снижается массовая доля этилового спирта в квасе, так как уксуснокислые бактерии превращают этиловый спирт в уксусную кислоту. Уменьшается стойкость кваса при хранении. На поверхности «больного» кваса может появиться тонкая пленка.

Источником попадания в квас уксуснокислых бактерий являются плохо вымытые аппараты, шланги, трубопроводы, воздух производственного помещения, поэтому для предотвращения уксуснокислого скисания необходимо поддерживать хорошее санитарное состояние производства.

Уксуснокислое скисание может наблюдаться в смешанной закваске. В этом случае закваска не может быть использована в производстве кваса и должна быть заменена новой закваской, приготовленной, начиная с лабораторных стадий разведения чистых культур дрожжей и МКБ.

Характерным признаком развития уксуснокислых бактерий является появление в производственных помещениях плодовой мушки. Мушка может переносить уксуснокислые бактерии в открытые аппараты с суслом или квасом. Закрытые аппараты защищают квас от контакта с мушками.

Уксуснокислые бактерии являются аэробами, для их нормальной жизнедеятельности требуется кислород, поэтому предпочтительно в производстве кваса пользоваться аппаратами закрытого, а не открытого типа.

Уксуснокислые бактерии не образуют спор или защитных коллоидов, поэтому они очень нестойки к дезинфектантам, что облегчает борьбу с инфекцией.

Порча кваса, вызываемая гнилостными термобактериями. Оптимальной температурой для развития гнилостных термобактерий является 30…37°С, но они хорошо растут и при более низких температурах, а погибают лишь при температуре 90°С. Источником попадания термобактерий в производство кваса являются зерно злаков, мука.

Квасное сусло и квас, пораженные термобактериями, приобретают гнилостный запах, сусло прокисает до засева смешанной закваской за счет образования кислот, нетипичных для кваса. Такой квас непригоден к употреблению.

Мерами по предотвращению порчи кваса гнилостными термобактериями являются дезинфекция оборудования, трубопроводов, помещений, пастеризация раствора ККС, идущего на приготовление сусла, засев сусла дрожжами или смешанной закваской сразу после приготовления сусла (дрожжи, сбраживающие сусло, ослабляют жизнеспособность гнилостных термобактерий).

Порча кваса, вызываемая попаданием диких дрожжей. Источником диких дрожжей являются воздух, зерно, солод, плоды, ягоды, хлебопекарные дрожжи низкого качества.

Дикие дрожжи являются аэробами, могут образовать пленку на поверхности кваса, не образуют спор. В анаэробных условиях гибнут. Дикие дрожжи не вызывают спиртового брожения, усваивают этиловый спирт и органические кислоты, разлагая их до воды и СО 2 и тем самым ухудшая вкус кваса и делая его непригодным для реализации.

Меры по предотвращению попадания диких дрожжей в производство кваса - это поддержание хорошего санитарного состояния производства, тщательный контроль за отсутствием диких дрожжей в прессованных дрожжах и смешанной закваске, применение закрытого технологического оборудования, обеспечивающего анаэробные условия при брожении. В смешанной закваске и прессованных дрожжах при микроскопировании не должно обнаруживаться более 0,5% диких дрожжей.

Поражение плесневыми грибами. Источниками попадания плесневых грибов в производство кваса являются: зерно, солод, квасные хлебцы, концентрат квасного сусла, воздух производственных помещений, плохо вымытое оборудование, шланги, бочки с остатками сусла и кваса.

Плесневые грибы в результате своего развития придают суслу и квасу плесневелые запах и привкус, делая квас непригодным к реализации. Некоторые плесневые грибы выделяют токсины.

Чаще всего встречаются в производстве кваса плесневые грибы родов Aspergillus, Penicillium, Rhizopus.

Плесневые грибы для своего развития нуждаются в кислороде, высокой влажности, наличии питательных веществ, в первую очередь, углеводов и аминокислот. Не выдерживают анаэробных условий. Вегетативные формы плесневых грибов не выдерживают термообработки, а споровые формы устойчивы к ней.

Для предупреждения развития плесневых грибов в производстве кваса надо регулярно дезинфицировать, очищать, белить и красить производственные помещения, пользуясь краской и побелкой, в которую добавлены фунгициды. Необходима регулярная чистка, мойка и дезинфекция оборудования и трудопроводов. Помещения должны хорошо вентилироваться чистым, желательно обеспложенным, воздухом. Не допускается присутствие зерновой пыли, плесневелых квасных хлебцев, плесневелого концентрата квасного сусла. Рекомендуется пастеризовать раствор ККС, идущий на приготовление сусла. Готовить сусло, проводить брожение и купажирование следует в закрытом оборудовании .

3 . Микроорганизмы, используемые в производстве кваса

3.1 Характеристика квасных дрожжей и молочнокислых бактерий

До 20-х годов прошлого столетия сбраживание кваса проводили заквасками, которые представляли собой смесь различных видов дрожжей, кислотообразующих бактерий, приспособленных к жизнедеятельности в квасном сусле. Эти закваски имели непостоянный и неопределенный состав, что не позволяло получать квас, стандартизированный по качеству, сложно было обеспечить большое количество такой закваски для крупного производства.

Использование чистых культур микроорганизмов для производства пива, кваса, вин и других напитков имеет существенные преимущества: можно обеспечить постоянный состав и свойства культуры, ее микробиологическую чистоту, получать необходимые количества микробной культуры путем ее размножения в оптимальных условиях.

В пивоваренное производство чистые культуры дрожжей были внедрены в 80-х годах XIX века Эмилем Христианом Ханзеном на датском пивзаводе Карлсберг. Внедрению чистых культур на других пивзаводах, до того использовавших спонтанные закваски в производстве пива, поспособствовало массовое инфицирование пива посторонней микрофлорой, в то время как на заводе Карлсберг получилось пиво нормального качества.

В отличие от производства вина и пива, в производстве кваса необходимы не только чистые культуры дрожжей, но и чистые культуры молочнокислых бактерий. Они были выделены в конце 20-х годов прошлого столетия Л.И. Чеканом из лучших образцов российского кваса кустарного производства. Раса дрожжей, названная М-квасная, была отнесена к виду Saccharomyces minor (по современной классификации следует отнести их к виду Saccharomyces cerevisiae), расы 11 и 13 молочнокислых бактерий были отнесены к виду Betabacterium (по современной классификации - Lactobacillus fermentum).

Дрожжи М-квасная имеют оптимальные условия для размножения: температура 26…30°С, рН 4,5…5,5. Средний размер клеток 6,3…7,5x5…7 мкм. Хорошо сбраживают глюкозу, сахарозу, слабее - мальтозу и раффинозу. В настоящее время для сбраживания кваса предложены также другие расы дрожжей (С-2, 131-К), но у них нет существенного превосходства над расой М-квасная. Раса С-2 была селекционирована для производства кваса, в то время как раса 131-К - гибрид, предназначенный для производства пива Бархатное.

Молочнокислые бактерии (МКБ) рас 11 и 13 являются гетероферментативными, то есть при брожении, кроме молочной кислоты, образуют уксусную кислоту, этанол, летучие ароматические соединения. Средние размеры клеток 1,2…2x0,5…0,6 мкм. Имеют оптимальную температуру размножения 30°С, сбраживают также глюкозу, сахарозу, мальтозу.

При совместном культивировании оба вида микроорганизмов находятся в симбиозе: молочнокислые бактерии создают кислотность среды, оптимальную для дрожжей, а дрожжи выделяют в среду аминокислоты, витамины, необходимые бактериям. В тоже время, при нерегулируемом размножении дрожжи и молочнокислые бактерии конкурируют за питательные вещества. По мере снижения концентрации сухих веществ и увеличения кислотности лучшие условия создаются для молочнокислых бактерий, слишком высокая кислотность угнетает и дрожжи и МКБ, при этом возможно развитие посторонних микроорганизмов.

Следует отметить, что квасное сусло не полноценная среда для размножения дрожжей и МКБ: для дрожжей мало азота, а для МКБ много углеводов.

Предлагая использовать расу М-квасная, Л.И. Чекан считал, что в сусле должно содержаться как можно меньше сбраживаемых углеводов и усвояемого азота для снижения бродильной активности дрожжей. Однако в этом случае замедляется брожение и создаются благоприятные условия для развития в бродящем квасном сусле посторонней микрофлоры, особенно при использовании открытых бродильных аппаратов.

Чтобы сбалансировать активность дрожжей и молочнокислых бактерий, необходимо вести раздельное размножение чистых культур в оптимальных условиях, контролируя кислотность среды для разводки молочнокислых бактерий, и накопление дрожжевых клеток для разводки дрожжей. Вносить чистые культуры дрожжей и молочнокислых бактерий в сбраживаемое сусло признано целесообразным раздельно, а не в виде смешанной закваски, как предложено технологической инструкцией 1987 г. При этом можно гибко регулировать соотношение дрожжей и молочнокислых бактерий в сбраживаемом сусле в зависимости от их физиологического состояния.

Закономерности совместного развития дрожжей и МКБ в условиях квасоваренного производства мало изучены, основные режимы их размножения определены эмпирически. Необходимо исследовать возможность использования других видов МКБ и дрожжей, подобрать более простые условия их использования, например, в виде сухих культур по опыту виноделия.

В Кемеровском технологическом институте пищевой промышленности исследована возможность применения других видов молочнокислых бактерий для производства кваса. Показано, что достаточно высокую скорость сбраживания квасного сусла и хорошие органолептические показатели кваса получены при использовании препаратов молочнокислых бактерий: «Бифилакт-Д», Lactobacillus plantarum и ацидофильной палочки .

3.2 Размножение смешанной закваски для сбраживания кваса

Размножение смешанной (или комбинированной) закваски дрожжей и МКБ проводится в 3 стадии:

Лабораторная стадия;

В отделении чистых культур (ЧК);

Производственная стадия.

Размножение микроорганизмов в лабораторной стадии проводится в начале производственного сезона квасоварения, а затем регулярно по графику в течение сезона или вне графика при обнаружении инфицирования смешанной (комбинированной) закваски или чрезмерного ослабления бродильной активности чистых культур.

Чистая культура дрожжей на завод поступает в пробирках на сусле-агаре, а чистая культура МКБ в запаянных пробирках в пивном сусле с дробиной, в которое внесен мел. Дробина создает благоприятный для МКБ rН сусла, а мел нейтрализует образуемые бактериями кислоты. Хранение ЧК дрожжей допускается до 1 месяца без пересевов, ЧК МКБ - не более 10 суток.

В лабораторной стадии в качестве среды используют стерильное квасное сусло с сахаром с содержанием сухих веществ 8%. Температура культивирования на каждой стадии 30°С, продолжительность 24 часа.

Молочнокислые бактерии рас 11 и 13 размножают сначала раздельно. Содержимое трех ампул с чистой культурой каждой расы МКБ переносят в колбы на 250см 3 . На 2-й стадии чистые культуры рас 11 и 13 объединяют и далее культивируют совместно.

Полученные культуры дрожжей и МКБ передают в отделение чистых культур.

Стадия размножения в отделении чистых культур (ЧК) может проводиться двумя способами: А и Б в соответствии с рисунком 2. Они отличаются тем, что по способу А чистые культуры дрожжей и МКБ размножают отдельно и смешивают только на производственной стадии, а по способу Б чистые культуры дрожжей и МКБ смешивают и культивируют совместно на последней стадии в отделении ЧК.

Рисунок 2 - Схема размножения ЧК дрожжей и МКБ в отделении чистых культур

Для разведения чистых культур используют установки Ганзена или Грейнера с двумя бродильными цилиндрами: для ЧК дрожжей и для ЧК МКБ.

Квасное сусло с содержанием сухих веществ 8% стерилизуют при атомосферном давлении в течение 1 ч, охлаждают до 25…30°С и передают на размножение чистой культуры микроорганизмов.

По способу А начинают размножение чистых культур с разведения ЧК МКБ. Разводку ЧК МКБ в количестве 4 дм 3 засевают в сборник, в котором находится 36 дм 3 охлажденного до 30°С стерильного квасного сусла с сахаром и размножают 48 часов при температуре 28…30°С. Затем весь объем разводки МКБ передают в сборник объемом 400 дм 3 . Учитывая, что размножение дрожжей происходит в течение 24 часов, а МКБ - 48 часов, на этой стадии МКБ выращивают в 2-х сборниках по 400 дм 3 , работающих со сдвигом во времени 24 часа. Для этого через 24 часа размножения МКБ из 1-го сборника на 400 дм 3 передают 40 дм 3 разводки во 2-й сборник на 400 дм 3 . В первый сборник доливают сусло и продолжают размножение ЧК МКБ еще 24 ч, после чего 360 дм 3 ЧК МКБ передают в сборник комбинированной закваски вместе с 18 дм 3 разводки ЧК дрожжей. Оставшиеся 40 дм 3 разводки ЧК МКБ доливают суслом и проводят следующий цикл культивирования МКБ. Из второго сборника с 400 дм 3 разводки ЧК МКБ 360 дм 3 разводки передают для размножения комбинированной закваски на следующие сутки. Оставшиеся во втором сборнике 40 дм 3 разводки ЧК МКБ доливают квасным суслом до объема 400 дм 3 и проводят следующий цикл размножения. Готовность ЧК МКБ контролируют по нарастанию кислотности разводки, которая должна быть не ниже 6,8…7,0 см 3 раствора гидроксида натрия концентрацией 1 М/дм 3 на 100 см 3 разводки.

Через сутки размножения первой порции разводки ЧК МКБ объемом 400 дм 3 разводку ЧК дрожжей в количестве 2 дм 3 передают в сборник, где находится 18 дм 3 стерильного сусла, охлажденного до 30°С, размножают 24 часа и 18 дм 3 разводки ЧК дрожжей передают в производственную стадию в сборник смешанной закваски рабочим объемом 4000 дм 3 . Оставшиеся 2 дм 3 ЧК дрожжей доливают 18 дм 3 квасного сусла и проводят следующий цикл размножения ЧК.

По способу Б, аналогично способу А, готовят разводку ЧК дрожжей (20 дм 3) и ЧК МКБ (40 дм 3), и весь объем чистых культур дрожжей и МКБ передают в сборник предварительно смешанной закваски, в который наливают 540 дм 3 стерильного квасного сусла с сахаром. Размножение ведут 24 часа, после чего добавляют разводку дрожжей 20 дм 3 , которая размножалась 24 часа. Еще через 24 часа совместного размножения 540 дм 3 предварительно смешанной закваски направляют в сборник смешанной закваски рабочим объемом 4000 дм 3 . К оставшимся 60 дм 3 предварительно смешанной закваски доливают квасное сусло до объема 600 дм 3 и ведут следующий цикл размножения в течение 48 ч. Такой объемно-доливной процесс размножения закваски можно вести 7 циклов по 48 часов, после чего разводки ЧК дрожжей и МКБ следует заменить на свежие из лаборатории.

Основное условие культивирования предварительно комбинированной закваски - строгий контроль кислотности среды, которая не должна превышать 8…9 см 3 раствора щелочи концентрацией 1 моль/дм 3 на 100см 3 среды. При более высокой титруемой кислотности в закваске будут преобладать МКБ, так как жизнедеятельность дрожжей подавляется.

Размножение смешанной закваски в производственной стадии проводится в сборнике на 4000 дм 3 по разным режимам в зависимости от способа размножения микроорганизмов в отделении чистых культур.

По способу А разводку дрожжей 18 дм 3 и МКБ - 360 дм 3 вносят в производственное квасное сусло с сахарным сиропом, общий объем среды 4000 дм 3 , смешанную закваску размножают 6 часов. Затем весь объем передают в аппарат для брожения кваса. Расход комбинированной закваски на брожение составляет 4% к объему квасного сусла.

По способу Б предварительно комбинированная закваска готовится 48 часов, поэтому допускается вести объемно-доливной процесс непосредственно в сборнике смешанной закваски. Для этого после 6-ти часового размножения закваски на брожение передают 50% содержимого сборника, что составляет 2% к объему квасного сусла. В этом случае бродильный аппарат доливают суслом сначала на 50% объема, через 8… 10 часов брожения доливают до полного рабочего объема и ведут брожение до нормативных показателей кваса.

Оставшиеся 50% смешанной закваски доливают до полного объема и проводят следующий цикл культивирования, по окончании которого на брожение передают все содержимое сборника комбинированной закваски в аппарат для брожения кваса, при этом брожение квасного сусла ведут в полном рабочем объеме.

При культивировании микроорганизмов по способу А требуется большее количество сборников для размножения, однако этот способ более простой, легче контролировать состав закваски, соотношение дрожжей и МКБ. Кроме того, по способу Б требуется через 14 суток заменять культуры дрожжей и МКБ, начиная с лабораторной стадии .

3.3 Скорость роста и размножения клеток

Если на единицу объема растущей культуры микроорганизмов приходится в начале процесса х 0 клеток, то после n делений за время t 1 -t 0 число клеток достигнет:

Для выражения общего числа клеток чаще всего пользуются не абсолютными числами, так как они достигают огромных величин, а их логарифмами. Логарифмируя выражение (1), получаем lgx 1 = lgx 0 + nlg2, откуда число генераций (число клеточных делений):

Разделив число генераций n на время t 1 -t 0 , находим среднее число делений (или почкований) каждой клетки (н) в единицу времени, характеризующее скорость размножения:

У одноклеточных микроорганизмов различают рост, выражающийся в увеличении размеров клетки, и рост целой культуры (популяции), под которым подразумевают увеличение ее суммарной биомассы не только за счет их размножения (путем деления, почкования и пр.)

О скорости размножения одноклеточных микроорганизмов судят по тому, как часто они делятся или почкуются.

Отрезок времени, в течение которого обособившаяся молодая клетка вырастает и становится способной к делению (или соответственно к почкованию) называется продолжительностью генерации. Она изменяется в зависимости от видовой принадлежности микроорганизмов, наличия питательных веществ, окружающих условий и фазы роста.

Если за время t 1 - t 0 сменяется n клеточных поколений, то продолжительность одной генерации (g) в среднем составляет:

Из уравнения (3), следует, что n = н(t 1 -t 0). Подставив в знаменатель уравнения (4) вместо n его значение, получим

g = 1/н, и, наоборот н = 1/g (5)

Скорости размножения и роста отдельных клеток не совпадают. К тому же в популяции микроорганизмов всегда содержится некоторое число дефектных клеток, не способных к делению. Поэтому определяемая продолжительность генерации - средневзвешенная величина для всей культуры.

Подставив в уравнение (5) вместо н его значение из уравнения (3), получим формулу средней продолжительности генерации:

В процессе развития клетка значительно увеличивается в размерах, однако после каждого очередного деления или почкования она возвращается в исходное состояние. В популяциях, где одновременно присутствуют клетки, находящиеся на разных ступенях своего развития, средняя масса одной клетки остается постоянной (но лишь до тех пор, пока не изменится состав окружающей среды). Поэтому суммарная масса m культуры (биомасса) бывает прямо пропорциональна численности клеток:

Подобные документы

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


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


Общие данные о предприятии ЗАО КПП "Лазурный" и сертифицируемой продукции. Номенклатура выпускаемой продукции. Нормативная и техническая документация. Производственный процесс получения кваса. Контроль качества продукции. Характеристика персонала.

отчет по практике , добавлен 07.12.2009


Разработка продуктов функционального назначения с использованием местного растительного сырья. Повышение уровня содержания биологически активных веществ. Качественные характеристики производства желейных конфет. Технология сбраживания облепихового сусла.

контрольная работа , добавлен 23.08.2013


Масло сливочное: товароведная характеристика, пищевая и биологическая ценность, производство. Технология изготовления масла вологодского: сырье, требования, предъявляемые к качеству, повышение стойкости. Микробиологический контроль производства масла.

курсовая работа , добавлен 11.12.2010


Происхождение, первое упоминание, распространение, виды сахара, исходное сырье; требования к качеству продукции; отбор проб, подготовка их к испытанию. Методы исследования сахара-песка и сухого солода, значение отдельных показателей в оценке их качества.

курсовая работа , добавлен 19.04.2011


Классификация вина: в зависимости от качества и сроков издержки; в зависимости от содержания углекислоты. Получение и сбраживание сусла в производстве спирта. Химический состав зрелой бражки. Особенности приготовления сусла из крахмалосодержащего сырья.

контрольная работа , добавлен 17.01.2010


Классификация и ассортимент колбасных изделий, требования к их качеству. Основное и дополнительное сырье для производства и технология изготовления данной продукции. Организация ветеринарного, химико-технологического и производственного контроля.

курсовая работа , добавлен 25.06.2013


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.

Технологическая.схема производства хлебного кваса представлена на рис. 1 . Хлебоприпасы 1 (измельченные в дробилке 2 хлебцы, сухой квас) подаются транспортером 3 и на тележке 5 на весы 4, откуда через бункер 6 - в настойный чан 9 для приготовления сусла. Туда же поступает самотеком или закачивается насосом 8 подогретая в баке 7 вода.

Рис. 1 . Технологическая схема производства хлебного кваса.

Готовое сусло насосом 10 через теплообменники 11 перемещается в бродильный чан 12 и после брожения и охлаждения перекачивается насосом 13 в купажный чан 14. После купажирования насос 15 подает хлебный квас для охлаждения в теплообменник 16 и транспортную тару 17 (например, автотермоцистерну.

Сахарный сироп из сироповарки 19 задается дозатором 20 в бродильный 12 и купажный 14 чаны. Дрожжи и молочнокислая закваска поступают из сборников 21 и 22 в бродильный чан 12 через смеситель монжю 22. Рассол для охлаждения из холодильной установки 26 насосом 27 подается в бродильный чан 12, теплообменник 16 и при необходимости в теплообменники 11 (в теплообменниках 11 обычно водяное охлаждение). Гуща из аппаратов 9 и 12 перекачивается в сборник 18 насосом 25.

Брожение и купажирование кваса ведется раздельно в бродильном и купажном чанах, что не способствует сохранению образующегося диоксида углерода и усложняет процесс приготовления кваса. Специалистами квасоваренного производства Ф. Ф. Якубовичем, И. А. Шакиным и др. разработана конструкция бродильно-купажного аппарата, позволяющая устранить эти недостатки.

В бродильно-купажных аппаратах хлебный квас приготовляется по непрерывно-замкнутой схеме при всех существующих способах получения сусла. Процесс проходит в замкнутом контуре в анаэробных условиях при периодическом поступлении квасного сусла на брожение. Сироп, дрожжи, молочнокислая закваска вносятся пневматически, также пневматически квас поступает на розлив. Схема рекомендована для внедрения в промышленность.

В бродильно-купажных аппаратах совмещаются процессы брожения, дрожжеотделания, охлаждения, купажирования и насыщения кваса диоксидом углерода.

Хлебное сусло (полученное тем или иным способом, в данном примере - по настойному) из настойного чана насосом перекачивается в теплообменник для охлаждения. Охлажденное до 30° С сусло поступает в бродильно-купажный аппарат. Туда же через смеситель монжю пневматически под давлением, создаваемым воздушным компрессором, подаются дрожжи и молочнокислая закваска.

Сахарный сироп из двустенного котла под давлением поступает в сборник-дозатор, а из него также пневматически на брожение и купаж.

При сбраживании квасного сусла закрытым способом оно, как сказано выше, при настойном способе, поступает через теплообменники в бродильно-купажный аппарат охлажденным до температуры 30° С. В сусло добавляют из сборника-дозатора сахарный сироп плотностью 62-65% по сахаромеру (25% сахара от его общего расхода). Одновременно пневматически через смеситель монжю подают чистую культуру дрожжей и молочнокислую закваску.

При получении квасного сусла из концентрата процесс значительно упрощается, как об этом изложено в разделе «Приготовление квасного сусла». В целях повышения аромата купажированного кваса на брожение поступает 70% расчетного количества концентрата, а 30% -при купаже с сахарным сиропом.

Аппарат герметически закрывают," брожение идет в анаэробных условиях. Весь образующийся диоксид углерода сохраняется, между крышкой аппарата и поверхностью сусла создается атмосфера насыщенного диоксида, создающая "избыточное давление 0,12- 0,15 МПа.

После 8 ч брожения сусло охлаждают до температуры 6-8° С. При этом основная масса дрожжей оседает в камере дрожжеотделителя аппарата. Дрожжеотделитель перекрывают ложным дном до окончания розлива кваса.

В аппарате же производят купажирование, добавляя остальные 75% -необходимого количества сахара в виде сиропа и 30% концентрата квасного сусла. Сироп и концентрат подаются под давлением (пневматически), превышающим давление в аппарате на 0,02 - 0,03 МПа во избежание потерь диоксида углерода.

Скупажированный хлебный квас выдерживают в купажных аппаратах при циркуляции хладагента в змеевиках и рубашке. В течение 30-60 мин происходит некоторое охлаждение кваса, осаждание остаточных частиц хлебоприпасов и взвешенных остаточных дрожжей. После этого квас самотеком или принудительно насосом подается в теплообменник, где окончательно охлаждается до температуры 6-8° С. Квас из теплообменника разливают в транспортную тару или же направляют в сборники готовой продукции.

Освобожденный бродильио-купажный аппарат заполняют суслом для следующего цикла. Каждый аппарат непрерывно делает 6-8 оборотов с использованием 50 % остаточных дрожжей и молочнокислых бактерий. Микрофлора контролируется лабораторией. После 6-8 оборотов аппарат подвергают санитарной обработке, а дрожжевой осадок удаляют в сборник кормовых отходов.