Квас - это напиток, который знаком нам с детства, не смотря на то, что является следствием брожения зернового сырья, и который дарит для нас такую желаемую прохладу в летний зной. Впервые данный напиток в жизни человека появился достаточно давно и с тех пор не теряет своей популярности. Но при этом с тех самых пор квас стал продуктом массового потребления.
Для его производства могут использоваться такие продукты, как солод (получаемый из пшеницы или ячменя), в некоторых случаях используют . К тому же при желании в него добавляются и некоторые другие ингредиенты, такие как мед или вощина, в некоторых случаях смеси некоторых трав. Считается, что квас как напиток является чисто славянским традиционным напитком.
Аппараты для производства кваса – оборудование
Даже для кваса в домашних условиях понадобится соответствующее оборудование, в частности тара для брожения сусла, в большинстве случаев для этого дома используется обычная стеклянная банка. Но в масштабах промышленного производства используют специальные бродильные аппараты, аппараты для дробления зерна, для купажирования кваса и много другое. При этом нужно отменить, что в зависимости от количества производимого напитка будет зависеть и объемы аппаратов.
Также стоит отметить, что во время производства кваса очень важно, получить напиток достаточно высокого качества, которое не возможно достичь без использования высококачественного сырья, а также аппаратов, которые бы смогли помочь добиться нужного результата. Правильный подбор оборудования для кваса особенно очень важен с первых дней существования производства, хотя нужно учесть, что не всегда это можно устроить. А также во время проведения модернизации бизнеса для увеличения его масштабов.
Перечень:
- Машина для производства напитков;
- Мойка кег;
- Бродильные емкости;
- Емкость для смешивания (циркуляция+миксер);
- Емкость для подготовленной воды 120л. (поплавок + сгоны);
- Система водоочистки. (3-х этапная очистка + уф-фильтрация);
- Машина холодного охмеления;
- Сип-мойка;
- Дозатор для сырья;
- Миксер для сырья;
- Редуктора с функциями нагрева;
- Измерительные приборы;
- Заборные головки фитинга А (G/S/H/M/U/D).
Минимальная цена на покупку или сбор мини-завода мощностью на 10 000 л в сутки – от 250 000 руб.
Технология производства кваса + видео как делают
На сегодняшний день такой напиток, как квас производится по технологиям газированных и безалкогольных напитков. И основным его ингредиентом является так называемый концентрат квасного сусла. Кроме этого в него входят и, конечно же, вода.
Как выглядит процесс:
- Подготовка воды . Для изготовления кваса натурального брожения нужна питьевая вода, подходящая по санитарно-гигиеническим нормам СаНпиНа 2.1.4.1074-01 и/или ТИ 10-5031536-73-90. Вода должна быть стерильной, поэтому её следует обеззаразить путем кипячения или пропуска через специальный обеззараживающий фильтр с УФ-излучением.
- Приготовление сусла . Для получения квасного сусла настойным способом, используют специальные квасные брикеты на основе ржаной муки и сахарной свеклы. Брикеты заливаются кипятком (30 л. воды на 4 кг. брикетов). В емкость для брожения добавляется сахар и концентрат сусла, согласно рецептуре. Затем заливается теплая вода (около 35°С) и предварительно разведенная смесь дрожжей.
- Процесс брожения . После добавления дрожжевой смеси, сусло тщательно перемешивают, бродильный аппарат плотно закрывают. Выставляется температура (около 30°С) и время брожения (не менее 12 ч.).
- Процесс созревания . Перебродившая жидкость процеживается через фильтры, разливается в пластмассовые пищевые бочки, КЕГи или бутылки ПЭТ для дальнейшего его созревания. Квас помещают в темное помещение, где он выдерживается при комнатной температуре 4 часа.
- Процесс охлаждения . После созревания кваса и насыщения напитка углекислым газом, тару помещают в холодильник. Далее такой квас естественного брожения продают вместе с тарой, в которой он проходил созревание.
Так как концентрат сусла является основным ингредиентом для кваса, его изготовлению уделяют основное внимание. Он получается из ячменного или пшеничного солодов, которые затираются с водой. Но кроме солодов может использоваться кукурузная или ржаная мука. Стоит отметить, что на любом производстве по изготовлению кваса есть свой собственный рецепт его производства. Так на некоторых предприятиях могут использоваться свежепроросший ферментированный ржанной солод. На предприятиях небольших масштабов чаще всего применяются так называемые квасные ржаные хлебцы. Кроме этого также может использоваться и квас сухой хлебный и многое другое. Все это зависит от масштабов производства и желания производителя поставлять на рынок неалкогольный напиток высокого качества.
А для этого в обязательном порядке нужно соблюдать последовательность каждой стадии производства кваса. Так одной из первых стадий является получение сусла, для изготовления которого используют вышеперечисленные ингредиенты, которые необходимо настоять некоторое количество времени. Следующей стадией является сбраживание квасного сусла. Для этого квасное сусло необходимо перекачать в специальный аппарат и в зависимости от рецептуры добавить определенное количество сахара (на данной стадии это 25 % от всего количества необходимого сахара). Для более тщательного смешивания его добавляют в виде сахарного сиропа. Далее проводится купажирование кваса. В его процессе добавляют остальные 75% сахара, кроме этого необходимо добавить концентрат квасного сусла, а также в случае необходимости колер. После тщательного перемешивания квасной продукт передается на стадию разлива. В качестве тары могут использоваться обычные пластиковые бутылки, автоцистерны или бочки. При этом нужно помнить, что температура не должна превышать 12 градусов по Цельсию.
Видео как делают квас:
Нужно отметить, что кроме настоящего кваса на прилавках можно увидеть и так называемые квасные напитки, которые практически не имеют ничего общего с настоящим квасом, кроме названия. Так как состоят из газировки, различных подсластителей и вкусового ароматизатора. В большинстве случаев они продаются в пластиковых бутылках.
Производство и продажа оптом. В каталоге 2020 года 50 изготовителей-поставщиков безалкогольных напитков и охлажденного кваса. Реализация в регионы и области РФ. Производства кваса, представившие товары для выставки:
- «Рось»;
- «Чеховское раздолье»;
- «Останкинский Завод Напитков»;
- «Столбушино»;
- «Вятич» и другие компании в списке.
Компании закупают автоматическое оборудование, бродильные аппараты, специальные производственнын линии. При приготовлении квасного продукта используются высококачественные дрожжи, квасные сусла, солод и пр. сырьё. Производственные предприятия применяют традиционные рецепты закваски и брожения и передовые технологии. Квасоварение на артезианской воде даёт вкус и аромат натурального ржаного хлебного напитка!
Организация производства, условия хранения в помещении, технологический уровень под контролем Роспотребнадзора. Доля веществ тщательно соблюдается, подтверждено сертификатом ГОСТ! Применяется концентрат сахарного сиропа, установки фильтров. Продукцию разливают в кеги, бочки (разливной), ПЭТ-емкости. Доставка продукта в регионы России - транспортными организациями.
Призываем к сотрудничеству предпринимателей, представителей торгового бизнеса, поставщиков, дилеров, торговые сети. Чтобы купить прохладительный напиток оптом, скачать прайс - обратитесь к менеджеру выставки. Цена на крупный опт обсуждается индивидуально.
-> Производство, строительство, сельское хозяйство
Производство кваса
Ежегодный рост производства и продажи кваса составляет 25%-30%. Есть повод серьезно задуматься и приглядеться к квасному бизнесу более пристально. Анализируя ситуацию, можно сказать, что собственное производство кваса - весьма интересная и выгодная для малого и среднего бизнеса ниша.
Производство кваса считается высокодоходным бизнесом, рентабельность производства кваса превышает 100%, а при удачном раскладе производство кваса может принести инвестору до 300% годовых.
Сегодня производители предлагают огромный выбор оборудования для производства кваса на любой вкус и кошелек, в том числе и мини-заводы для производства кваса. Можно приобрести как отдельное разрозненное оборудование, так и готовое мини-производство «под ключ».
Для цеха по выпуску кваса мощностью в 5 тыс. литров в сутки потребуется производственное помещение размером 12 х 20 х 6 м, либо площадка в 40 кв. м под ангар для размещение оборудования мини-завода. Требования к помещению (площадке) - наличие водоснабжения и канализации. Комплект необходимого оборудования мини-завода для производства кваса включает в себя бродильно-купажные емкости, сироповарочный котел, бак для разведения сусла, мерный бак сиропа, теплообменник, холодильную машину, гра, комплект насосов, мойку и заправку. Кроме того, понадобится оборудование для организации розничной торговли (бочки или тележки-охладители с кегами) и транспорт. Обойдется вам все это удовольствие порядка 70–120 тысяч долларов.
Впрочем, не надо пугаться! Производство такой мощности ориентировано, скорее, на средний бизнес и приведено для примера. Начать производство кваса можно и с намного меньшими вложениями, подобрав комплект оборудования меньшей мощности за более приемлимые для малого бинеса деньги. Кроме того, стоит внимательно изучить все предложения по лизингу подобного производственного оборудования.
Давайте посмотрим и посчитаем, какова рентабельность производства кваса. За основу расчета производства кваса возьмем цифры проведенные компанией «Квасяня», занимающейся производством и продажей кваса живого брожения.
Для производства кваса требуется специальный бродильный аппарат и две дополнительные емкости. Все это стоит 16 500 и 7000 рублей соответственно.
- Концентрат кваса 4 килограмма х 100 рублей = 400 рублей;
- Сахар-песок 5 килограмм х 21 рубль = 105 рублей;
- Дрожжи 50 грамм = 6 рублей;
- Ароматическое сырье (мята, лист смородины, лист вишни) = 30 рублей;
- Электроэнергия = 72,71 рубля;
Итого ингридиентов и энергоресурсов: 613,71 рубль для производства 86 литров «живого» кваса.
Плюс заработная плата 10 000 рублей / 22 дня /8ч х 1,262 = 71,70 рублей в час (где 1,262 – обязательные платежи с ФОТ).
Для производства 86 литров кваса потребуется 3 чел/час.
Для производства 172 литров кваса потребуется 6 чел/час
Для производства 258 литров кваса потребуется 9 чел/час
Итоговые затраты на производство кваса составляют:
- 86 литров - 613,71 рублей +71,70 рублей х 3ч = 828,81 рублей
- 172 литров - 613,71 рублей х 2 аппарата + 71,70 рублей х 6ч = 1657,62 рублей
- 258 литров - 613,71 рублей х 3 аппарата + 71,70 рублей х 9ч = 2486,43 рублей
Себестоимость литра кваса получается равной для всех трех случаев. Она составляет 9,64 рубля.
Мало произвести квас , его требуется разлить в тару и реализовать. Какова будет прибыль от продажи кваса?
Расчет прибыли при продаже кваса в бутылках ПЭТФ 1,5 литра (наиболее распространенная и востребованая на рынке тара):
86 литров кваса = 57 бутылок объемом 1,5 литра.
172 литра кваса = 114 бутылок объемом 1,5 литра
258 литров кваса = 172 бутылки объемом 1,5 литра
- Затраты на бутылку:
- Бутылка ПЭТФ - 4,98 рубля;
- Крышка - 0,53 рубля;
- Этикетка - 1,70 рубля.
Итого: 7,21 рубля
Рекомендуемая цена на реализацию живого кваса в полуторалитровых бутылках начинается от 50 рублей. В итоге общая выручка при продаже в сутки 57 бутылок составит минимум 2850 рублей. Если вычесть отсюда затраты на производство кваса и бутылки, то чистая прибыль составит 1614,81 рублей в день. При реализации 57 бутылок кваса по цене 50 рублей за бутылку месячная прибыль (за 30 дней) составит 48 444,30 рублей.
Если в сутки продавать 114 полуторалитровых бутылок кваса по цене 50 рублей, то выручка составит 5700 рублей, прибыль - 3229,62 рубля в сутки. За месяц (30 дней) прибыль от продажи 114 бутылок кваса по 50 рублей составит 96 888,60 рублей.
В летний период, кроме продажи кваса в 1,5 литровых ПЭТФ бутылках, очень хорошую выручку даст и продажа кваса на розлив. В летнюю жару квас на уличных точках уходит просто «на ура».
При производстве розливного кваса себестоимость литра напитка составит уже 9,83 рубля (по сравнению с квасом, предназначенным для розлива в бутылки добавляется новый ингредиент - концентрат квасного сусла). Рекомендуемая поставщиком квасного концентрата и сусла цена составляет 23 рубля за литр. В итоге суточная прибыль точки по продаже кваса в случае реализации 86 литров напитка составляет 1132,39 рублей, при реализации 172 литров - 2264,78 рублей, при реализации 258 литров - 3397,17 рублей. Месячная прибыль будет равна 33 971,70 рублей, 67 943,40 рублей и 101 915,10 рублей соответственно.
Из приведенных расчетов видно, что себестоимость кваса невысока, а сам бизнес по производству и продаже кваса достаточно высокорентабелен.
К слабоалкогольным напиткам относятся хлебные квасы, брага, плодово- ягодные квасы, медовые напитки, морсы и т. д. Их приготовляют сбраживанием сусла, получаемого из соответствующего сырья. К безалкогольным напиткам относятся газированная вода, газированные фруктово-ягодные напитки, газированные минеральные искусственные и природные столовые и лечебные воды.
Производство хлебного кваса
Хлебный квас - напиток темно-коричневого цвета с приятным ароматом ржаного хлеба и кисловато-сладким вкусом, получаемый путем неполного сбраживания сусла дрожжами и молочнокислыми бактериями. Заводы выпускают «Хлебный квас», «Окрошечный квас», «Московский квас» и «Русский квас», различающиеся в основном содержанием экстракта.
Сырьем для приготовления кваса служат красный ржаной солод, ржаная и ячменная мука, светлый пивоваренный (ячменный) солод и сахар. Ржаной солод содержит много меланоидинов, обусловливающих вкус, аромат и цвет напитка. Пивоваренный солод применяется для осахаривания крахмала хлебного сырья.
Лучшим по качеству считается квас, полученный из квасных хлебцев. Их выпекают из смеси измельченных ржаного (64,5%) и ячменного (10,5%) солода и ржаной муки (25%) в специальных печах. Весь процесс приготовления хлебцев занимает около 20 ч. Для возможности длительного хранения хлебцы высушивают и затем измельчают, получая так называемый сухой квас.
В последнее время большинство заводов для приготовления кваса использует концентрат квасного сусла, поставляемый специализированными заводами, что значительно упрощает технологию квасоварения и позволяет увеличивать выпуск кваса в летнее время. Концентрат квасного сусла готовят из сухого красного ржаного солода (90%) и сырого, содержащего ферменты, ржаного солода (10%). К смеси измельченного солода добавляют ферментный препарат и производят затирание по настойному способу, постепенно повышая температуру затора с 35 до 74°С и делая выдержки в течение 1-2 ч при температуре 40, 50, 63 и 70°С. Осахаренный затор фильтруют и сусло направляют в вакуум-аппарат, где оно упаривается до концентрации сухих веществ 72 г в 100 г сусла. Концентрат представляет собой густую вязкую жидкость темно-коричневого цвета, кисло-сладкого вкуса, с ароматом ржаного хлеба.
Основные стадии производства кваса: приготовление сусла, сбраживание сусла, купажирование и розлив кваса.
Приготовление квасного сусла . В за висимости от используемого сырья применяют разные способы приготовления сусла. В хлебцах и сухом квасе сухие вещества представлены в основном растворимыми формами, что позволяет готовить сусло настойным способом. При переработке зернового сырья применяют рациональный способ. При приготовлении сусла из концентрата последний разводят водой. Расход сырья для разных сортов кваса нормируется рецептурой. Сухой квас и зерновое сырье предварительно измельчают на вальцовых дробилках.
При настойном способе сусло готовят двух-, трехкратным настаиванием измельченных хлебцев или сухого кваса в горячей воде в специальном аппарате. Сусло, получаемое после каждого настаивания, фильтруют через мелкое сито, охлаждают в теплообменнике до 25°С и направляют в бродильный аппарат. Концентрация сухих веществ в общем сусле в бродильном аппарате не должна превышать 1,5-1,6%.
Настойный способ сопровождается большими потерями экстракта в гуще. При экстрактивности хлебцев 52% на сухое вещество в гуще остается свыше половины экстрактивных веществ. Гущу используют на корм скоту.
При рациональном способе затор готовят из ржаного солода (54%), ржаной муки (34%) и ячменного солода (12%).
Дробленый ржаной солод и ржаную муку смешивают с водой (1:1) и выдерживают в запарнике в течение 2- 2,5 ч под давлением 0,03 МПа. При этом растворяются крахмал и другие сложные органические вещества и образуются меланоидины. Запаренную массу под давлением пара передают в заторный аппарат, предварительно на 1/3 заполненный водой, где производят ее осахаривание дробленым ячменным солодом при температуре 65-70°С. Гущу отделяют в фильтрационном или отстойном аппаратах или с помощью сепаратора. Сусло охлаждают в теплообменнике и направляют в бродильный аппарат. Потери экстракта в гуще при рациональном способе составляют 15,5%.
Приготовление сусла из концентрата квасного сусла сводится к разведению концентрата теплой (30-35°С) водой до содержания 1,4 г экстракта в 100 г сусла. При этом в сусло вводят только 70% концентрата от количества его, предусмотренного рецептурой, а остальные 30% вносят после брожения при купажировании кваса.
Сбраживание квасного сусла и купажирование кваса . Особенность сбраживания квасного сусла заключается в том, что в сусле одновременно развиваются дрожжи и молочнокислые бактерии и процесс брожения прерывают охлаждением, оставляя в напитке сбраживаемые вещества. При совместном сбраживании сусла дрожжами и бактериями квас приобретает приятный кислый вкус.
На современных заводах для брожения квасного сусла и смешивания готового кваса с сахарным сиропом (купажирования) применяется бродильно-купажный аппарат - стальной, герметически закрытый сосуд. Цилиндрическая часть аппарата имеет двойные стенки, в промежуток между которыми подается рассол для охлаждения кваса. К цилиндру прикреплен резервуар в виде усеченного конуса, где помещена мешалка. К нижнему основанию конуса присоединен дрожжеотделитель, закрываемый задвижкой, с помощью которой из аппарата удаляются дрожжи и гуща.
Бродильно-купажные аппараты выпускаются с суточной производительностью 800 и 200 дал. Потребная мощность составляет соответственно 3,5 и 2,4 кВт.
Квасное сусло из теплообменника направляется в бродильно-купажный аппарат, где оно охлаждается рассолом, подаваемым в рубашку, до 25- 27°С. Затем из мерника в сусло добавляют 25% сахарного сиропа, повышая концентрацию сухих веществ до 2,8- 3,3%. и закваску. Аппарат герметически закрывают и при периодическом перемешивании сбраживают сусло примерно в течение 10 ч. Когда концентрация сухих веществ в квасе снизится на 1%, брожение приостанавливают охлаждением до 10°С. При этом гуща, дрожжи и бактерии оседают в дрожжеотделитель. Его перекрывают шибером и приступают к купажированию, вводя в аппарат остальное количество (75%) сахарного сиропа. Содержание сухих веществ в хлебном квасе доводят до 5,4%, а в окрошечном - до 3%. Купаж перемешивают, охлаждают до- 6°С и под давлением направляют на розлив.
Осадок из дрожжеотделителя можно повторно (но не более 3-4 раз) использовать для последующего брожения. Затем его реализуют вместе с гущей на корм.
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.
