Пиво и напитки

Оборудование для брожения квасного сусла

Квасное сусло является благоприятной средой для дрожжей и молочно-кислых бактерий. Его состав зависит от используемого сырья и технологии получения. Сухие вещества концентрата квасного сусла содержат в среднем 74 % углеводов, из них фруктозы — 2, глюкозы — 10, мальтозы — 32, мальтотриозы — 12, декстринов — 18 %. Массовая доля аминного азота составляет 0,4…0,9 % на сухое вещество. Таким образом, сусло содержит достаточное количество сбраживаемых сахаров и аминного азота. Брожение квасного сусла проводят в бродильно-купажных, цилиндроконических бродильных и бродильных аппаратах.

Бродильно-купажный аппарат

Бродильно-купажный аппарат (рисунок 1) представляет собой цилиндрический сосуд 7 с коническим днищем, сферической крышкой, герметично закрытой люком 12, и опорами 2. Для регулирования температуры сусла аппарат снабжен рубашкой 6. В нижней конической части установлен дрожжеотделитель 3 с задвижкой 1 и заслонкой 21. Для перемешивания сусла при брожении и купажировании предназначена пропеллерная мешалка 4.

Рисунок 1 - Бродильно-купажный аппарат
Рисунок 1 — Бродильно-купажный аппарат

Аппарат снабжен также штуцерами 8 и 13 для отвода воздуха из аппарата и рубашки, штуцерами 16 я 5 для подачи и отвода охлаждающего рассола, штуцером 9 для подачи сусла и штуцером 14 для ввода сиропа, термометром 10, манометром 15, компенсатором 17, пробным краником 19, сливным штуцером 20, смотровыми стеклами 22 и отверстием для ввода автоматического датчика 11. Корпус аппарата покрыт слоем теплоизоляционного материала 18.

Примерная продолжительность операций в бродильно-купажном аппарате (ч): залив сусла и охлаждение — 3, брожение — 14, охлаждение кваса — 1, купажирование — 1 , розлив кваса — 1 , мойка, дезинфекция и подготовка аппарата— 0,5.

Бродильный аппарат

Бродильный аппарат (рисунок 2) представляет собой цилиндрический резервуар 1, герметически закрывающийся крышкой с трубой для отвода СО2. Аппарат оборудован охлаждающим змеевиком 2, декантатором 3 для съема сброженного сусла и дрожжевого осадка и штуцером 4 для слива промывной воды.

Рисунок 2 - Принципиальная схема бродильного аппарата
Рисунок 2 — Принципиальная схема бродильного аппарата

Примерная продолжительность операций в бродильном аппарате (ч): залив сусла, внесение сахарного сиропа и смешанной закваски — до 0,5, брожение — 16, охлаждение кваса — 1… 1,5, мойка чана — 0,25.

По рецептуре для производства кваса предусмотрено использование сахара, который добавляют в виде отфильтрованного сахарного сиропа с массовой долей сухих веществ 60…65 %. Вначале в бродильно-купажный или бродильный аппарат наливают квасное сусло, вносят 25 % сахара от количества, предусмотренного рецептурой, и перемешивают. Содержание сухих веществ в сусле для хлебного кваса должно быть не менее 2,5 %, а для окрошечного кваса — 1,6%.

Далее в сусло вносят смешанную закваску из чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерий (до 4 % к общему объему сусла) или разводку из высушенных технически чистых культур (дрожжи — 0,8 %, молочно-кислые бактерии — 0,06 % к объему сусла), или подмоложенные хлебопекарные дрожжи и перемешивают. В процессе брожения регулируют температуру, которая должна быть в диапазоне 25…30°С.

При брожении квасного сусла часть питательных веществ расходуется на рост дрожжевых клеток и молочно-кислых бактерий, а основная масса под действием ферментов преобразуется в новые соединения: этиловый спирт, органические кислоты (в основном молочная), диоксид углерода и др. Окончание брожения определяют по двум показателям: понижение истинного содержания сухих веществ в сусле на 1г в 100г сброженного сусла и достижение кислотности не ниже 2мл 1г раствора щелочи на 100 мл сусла.

Если показатели сброженного сусла не удовлетворяют требованиям, то предусматривают следующие мероприятия:

  • при недостатке сбраживаемых углеводов и медленном брожении перед внесением закваски в сусло добавляют для осахаривания углеводов на каждый 1л сусла 5г тонкоразмолотого ячменного солода с высокой осахаривающей способностью;
  •   в случае недостаточного накопления молочной кислоты брожение проводят при 30…32 °С и сахарный сироп добавляют через 6 ч от начала брожения; в случае недостаточного накопления этилового спирта дрожжи и молочно-кислые бактерии добавляют отдельно, причем дрожжи на несколько часов раньше.

Сброженный квас охлаждают до 5…7 °С, в результате чего дрожжи оседают на дно бродильного аппарата или в дрожжеотделитель бродильно-купажного аппарата. Из бродильного аппарата квас осторожно, не задевая осадка, перекачивают в купажный чан, а в бродильно-купажном аппарате дрожжеотделитель перекрывают шибером.

Квас купажируют в бродильно-купажном или купажном аппарате. Купажные аппараты представляют собой сборник из нержавеющей стали, алюминия или стали, покрытой стекло-эмалью. Они оборудованы мешалками и барботерами для подачи диоксида углерода и имеют теплоизоляцию.

В сброженное сусло из сборников-дозаторов добавляют сахарный сироп, содержащий 75 % оставшегося сахара и 30 % концентрата квасного сусла, если на брожение использовано его только 70 %. В квас, приготовленный настойным методом, вносят помимо сахарного сиропа колер.

При изготовлении кваса для горячих цехов рецептурой предусмотрено добавление аскорбиновой кислоты и солей хлорида кальция, хлорида натрия, фосфата калия. В двух емкостях готовят растворы: в одной растворяют соли, в другой аскорбиновую кислоту в десятикратном количестве кваса. Порядок купажирования следующий: к сброженному суслу добавляют сахарный сироп, при непрерывном перемешивании вносят раствор солей, а через 5 мин раствор аскорбиновой кислоты. Готовый квас перемешивают, температура его должна быть не выше 12 °С.

Применение цилиндро-конических бродильных аппаратов (ЦКБА) позволяет совместить те же процессы в одном аппарате, как и при использовании бродильно-купажных. Концентрат квасного сусла (ККС) для пастеризации подогревают до 75…80 °С и выдерживают 30…35 мин. Допускается пастеризовать и ККС после разведения.

Разведенный концентрат охлаждают до 28 ± 2°С. Рекомендуется ККС вносить в два приема: 70 % — на брожение и 30 % — на купажирование, но можно всю массу ККС вносить на брожение. Приготовление сусла осуществляют в ЦКБА или специальном сборнике.

Заполнение ЦКБА производят через трубопровод, смонтированный в нижней конической части аппарата. Смешанную закваску или подмороженные дрожжи задают во вторую порцию разведенного концентрата квасного сусла, что ускоряет процесс брожения. 25 % сахара в виде отфильтрованного белого сиропа вносят при перемешивании, осуществляемом центробежным насосом.

Брожение квасного сусла проводят при температуре 28 ± 2°С и давлении, не превышающем 0,065 МПа. Температуру регулируют с помощью системы охлаждения, давление — шпунт-аппаратом. Во избежание оседания дрожжей через каждые 2ч сбраживаемое сусло перемешивают в течение 30 мин центробежным насосом «на себя». Затем квас охлаждают до 5…7 °С, подключая к охлаждению все рубашки ЦКБА, сливают дрожжевой осадок и купажируют, добавляя оставшиеся полуфабрикаты, тщательно перемешивают и передают на розлив. Применение ЦКБА позволяет сократить потери, улучшить качество продукции, быстро наращивать мощность квасоваренных отделений, так как устанавливать аппараты можно на открытых площадках.