Центральна Всеукраїнська 

Онлайн Бібліотека

Українські Реферати


Реферат на тему: Виробництво пива в Україні - Страница 3

Индекс материала
Реферат на тему: Виробництво пива в Україні
Страница 2
Страница 3
Страница 4
Проте від 60 мг/л і вище двоокис сірки вже відчувається в смаку пива.

Дещо інакше виглядає система підготовки склотари під гарячий розлив пива. Відомо, що розлив здійснюється за температури пива 62-65 °С і тиску 0,55-0,60 МПа. Пляшки у мийній машині не охолоджуються і для останнього шприцювання використовується гаряча вода. До фасувального автомата посуд надходить з температурою близько 40 °С. Зазначимо, що тут можлива обробка посуду перед розливом гострою парою з метою додаткової стерил­ізації, як це роблять у майонезному виробництві. Розлив гарячого пива здійснюється на звичайних автоматах і супроводжується остаточною пастеризацією. При цьому пляшка заповнюється вщерть, а потім, у міру охолоджен­ня, об'єм рідини стає номінальним, і газова фаза буде пред­ставлена тільки СО2.

Щодо асептичної підготовки склотари переваги на боці технології гарячого розливу пива. Проте в енергетичній до­цільності вона програє, оскільки теплові потоки з нагрітим пивом не піддаються рекуперації. Крім того, рекуперація тепла на пляшкомийних машинах потребує встановлення додаткових теплообмінників.

 

10. Карбонізація пива

Продукти бродіння (спирт і СО2) гальмують роз­множення дріжджових клітин. За об'ємної концентрації спирту 1-2 % це гальмування вже помітне, а зі збільшен­ням концентрації до 5 % розмноження практично при­пиняється. Розмноження дріжджів повністю припиняється за концентрації 12 %, але морфологічні зміни клітин помітні за концентрації спирту 6 % за об'ємом.

Двоокис вуглецю також пригнічує розвиток дріж­джів. Концентрація СО2 до 0,2 % спричиняє сповільнен­ня брунькування клітин, а з подальшим збільшенням пригнічується бродильна активність дріжджів.

Найбільша пригнічувальна дія на бродильну спро­можність спостерігається за максимально можливої концен­трації СО2, яка досягається за умови хімічної рівноваги між піровиноградною кислотою і продуктами її перетворень (оцтовим альдегідом і СО2).

Насичення пива СО2 відбувається в процесі бродін­ня і доброджування.

Вуглекислота - найважливіша складова частина пива. Вона надає пиву приємного освіжаючого смаку, сприяє піноутворенню, запобігає сполученню пива з киснем повітря, консервує пиво, пригнічує розвиток сторонніх і шкідливих мікроорганізмів.

Молоде пиво після головного бродіння містить близько 0,2% розчиненої вуглекислоти, а готове пиво - 0,35-0,40 %. Для додаткового накопичування 0,2% вугле­кислоти потрібно витратити приблизно 0,4 % зброджувального екстракту. Зброджування залишкового цукру і є джерелом утворення вуглекислоти, яка розчиняється у пиві в кількості, прямо пропорційно тиску, що виникає у лагерних танках, і обернено пропорційно температурі пива. Тиск у стадії доброджування підтримується в емальованих сталевих танках 1,47-1,67 бар.

Молоде пиво, що перекачується у лагерне від­ділення, повинно містити таку кількість зброджуваль-ного екстракту, яка забезпечить досягнення оптималь­ного шпунтового тиску. Для нормального насичення вуг­лекислотою потрібне спокійне доброджування і вміст у молодому пиві не менше 1% зброджувального екст­ракту. Потреба надлишку зброджувального екстракту пояснюється рядом причин: по-перше, під час добро­джування, як правило, ніколи не досягається кінцевий ступінь зброджування; по-друге, у першій стадії доб­роджування (за відкритого шпунтового отвору) відбу­вається втрата вуглекислоти; по-третє, зв'язування вуглекислоти відбувається тільки через деякий час після досягнення шпунтового тиску.

Розчинність вуглекислого газу підпадає під закон Генрі, згідно з яким концентрація вуглекислого газу у рідинній фазі буде тим більша, чим вищий парціальний тиск його у газовій фазі. Таким чином, кількість газу, що перейшла у розчин, пропорційна його тиску над; розчином:

К=р/с,

де р - тиск газу над рідиною; с - концентрація розчиненого у рідині газу; К - константа; вона змінюється зі зміною температури розчинника. Вуглекислий газ, розчиняючись у воді, утворює вугільну кислоту, але вона нестійка і розпадається на вуглекислий газ і воду:

С02+Н20 ↔.Н2С03.

Проте вуглекислота у пиві зв'язана інакше, ніж у воді. Із пива вуглекислота виділяється поступово у вигляді дрібних бульбашок, протягом тривалого часу і супроводжується піноутворенням. Вивільнити пиво від залишків вуглекислого газу можна тільки після сильного струшування і нагрівання. З газованої ж води вуглекислота виділяється швидко і бурхливо.

За однією з гіпотез основна маса вуглекислого газу міститься у пиві у стані перенасичення. Деякі рідини роз­чинюють газу більше, ніж треба за фізичними законами (так звана метастабільна рівновага системи рідина-газ). Надлишок газу у перенасиченій рідині відрізняється від тієї її кількості, яка відповідає розчиненості за даної температури тим, що його легко видалити із розчину механічними впливами, тим часом як решта газу може бути видалена лише за зміни тиску, нагріванням чи ви­даленням розчинника.

У шпунтованому пиві більша частина вуглекисло­ти перебуває у перенасиченому стані. Перенасичення розчину газу у пиві досягається за подовженого витри­мування пива у спокійному стані. Зв'язування і нако­пичування вуглекислоти у пиві можливі завдяки тому, що доброджування відбувається у закритих резервуарах за надлишкового тиску. За тиску у лагерному танку 1,28 бар вміст вуглекислоти у пиві становить 0,39-0,41 %, а зі збільшенням тиску до 1,47 бар збільшується до 0,47-0,48 %. Таким чином, пиво насичується вуглекислим газом і навіть перенасичується, якщо міститься у бродильних апаратах під тиском. У серед­ньому за нормальних умов доброджування перена­сичення пива вуглекислотою досягає 30-40 %.

Різниця між перенасиченням вуглекислим газом води і пива пояснюється тим, що вуглекислота, яка утворюється у результаті бродіння, перебуває у особ­ливому фізичному стані у вигляді колоїдного розчину дрібних бульбашок, стабілізованих утворюваними на їх поверхні адсорбційними плівками. У процесі бродіння як побічні малі компоненти утворюються поверхнево ак­тивні колоїднорозчинні речовини. Ці речовини утворю­ють стабілізовані плівки на поверхні найменших буль­башок або навіть зародків утворюваної газової фази.

Плівки - адсорбційні оболонки, що обволікають зародки бульбашок за самого їх утворення, перешкод­жають коалесценції, тобто злиттю бульбашок у більші, тому гальмують процес їх підіймання. Крім того, вони можуть сповільнювати дифузію газу з навколишньої пе­ренасиченої рідини у бульбашку. Все це й призводить до різкого сповільнення ліквідування перенасичення після зняття тиску у порівнянні з тим випадком, коли перенасичення було досягнуто простою сатурацією води під тиском.

За іншим припущенням сповільнена ліквідація пе­ренасичення зумовлена утворенням під час бродіння дуже нестійких хімічних сполук типу ефірів вугільної кислоти, які після зняття тиску поступово розклада­ються, виділяючи вільний вуглекислий газ.

Частина вуглекислоти вступає у хімічну взаємо­дію з амінокислотами та етиловим спиртом. При цьому утворюються вуглекислі ефіри. Велика відмінність між букетами готового і молодого пива частково пояснюєть­ся присутністю вуглекислих ефірів.

Реакція утворення діетилового ефіру вугільної кисло­ти записується такими рівняннями:

С2Н5ОН+НОН+С02↔С2Н5ОСООН+Н2О;

С2Н5ОН+С2Н5ОСООН↔ (С2Н50)2СО+Н20.

Ефірні сполуки вуглекислоти нетривкі. У разі зміни умов витримування пива у лагерному відділенні чи за фізичного впливу зазначена зрівноважена система пору­шується в бік розпаду утвореного складного ефіру. Таким чином, вуглекислота міститься у пиві в розчиненому і зв'язаному стані.

Повільне виділення вуглекислоти під час фасування пива пояснюється також фізико-хімічними властивостя­ми екстракту - адсорбцією. Пиво є сумішшю істинних водних розчинів (алкоголь, цукор, кислоти, солі) з колоїдними розчинами (декстрини, білкові речовини, пектини, хмельові смоли і фарбні речовини). Колоїди мають велику адсорбційну поверхню. Позитивно заряджені колоїди пива адсорбують на своїй поверхні кислоти, у тому числі вуглекислоту. Таким чином, золи колоїдів зумовлюють нестабільний стан вуглекислого газу, чим і пояснюється повільне виділення вуглекислого газу з пива. Під час струшування пива метастабільний стан порушуєть­ся, спостерігається швидке і бурхливе виділення вуглекислоти.

Вміст СО2 за даним шпунтовим тиском залежить від температури пива. З підвищенням температури на 1 °С кількість вуглекислоти зменшується приблизно на 0,01 %.

На насичення пива впливає також висота шару пива у лагерному танку. Висота стовпчика пива, яка дорів­нює 1 м, відповідає тиску 0,098 бар, що підвищує вміст вуглекислоти у пиві на 0,03 %. Тому у танку заввишки 3 м нижні шари пива містять на 0,09 % вуглекислоти більше,

ніж верхні шари.

Розчинення вуглекислого газу у пиві відбувається повільно і завжди навіть за дуже малого його вмісту. Вуглекислий газ, що утворюється, не встигає розчи­нитися, збирається над поверхнею пива і створює підви­щений тиск у танку. На розчинення СО2 впливає не тільки величина тиску, але й час витримування за цього тиску. Тривалість шпунтування (перебування пива під тиском) не можна точно встановити. Вважають, для того щоб у пиві був визначений склад вуглекислоти, воно повинно перебувати під постійним шпунтовим над­лишковим тиском хоча б 8-14 діб, оскільки процес кар­бонізації пива закінчується головним чином після 8-добового шпунтування.

Важливе значення має вибір моменту початку шпун­тування. Шпунтувати потрібно у момент, коли тиск, спри­чинений виділенням вуглекислоти під час доброджування, ще зростає.

Початок шпунтування залежить від вмісту збро­джуваних речовин у молодому пиві. Пиво з високим ступе­нем зброджуваності (з малим вмістом зброджуваного екстракту) потрібно шпунтувати раніше.

Надлишок вуглекислоти, який утворився за три­валого шпунтування чи витримуванні пива з великим шпунтовим тиском, може виявитися навіть шкідливим. Перешпунтоване пиво містить більше вуглекислоти, ніж це зумовлено хімічним складом і фізичними влас­тивостями екстракту; більша частина вуглекислоти при цьому перебуває у пересиченому стані. Стан пересиче­ності пива вуглекислим газом має важливе практичне значення під час фільтрування і фасування пива. За різкого зменшення шпунтового тиску відбувається на­стільки бурхливе виділення надлишку вуглекислоти, що одночасно захоплюється і вуглекислота, яка міститься у пиві у метастабільному стані. Таке пиво недостатньо піностійке, з порожнім і різким смаком. На розчинність газу впливає і розчинник Так, розчин­ність вуглекислого газу у спирті значно вища, ніж у воді.


Популярні роботи

Останні реферети