ОЛРЕФ | Промышленное холодильное оборудование

Пиво

Применение холода в пивоваренной промышленности

 Пиво – слабоалкогольный напиток, получаемый сбраживанием специальными пивными дрожжами сусла из ячменного солода и воды с добавлением хмеля. Основным сырьем для приготовления пива являются ячменный солод, хмель, вода, дрожжи. Для изготовления некоторых сортов пива часть ячменного солода заменяется мукой хлебных злаков (кукуруза, рис и ячмень) и сахаром.

 Основные процессы в производстве пива – приготовление солода, приготовление и брожение сусла, выдержка пива, его фильтрация и розлив.

 Приготовление солода начинают с замачивания и проращивания ячменя. При проращивании в ячмене накапливаются растворимые вещества, ферменты, которые расщепляют крахмал и белок на более простые растворимые углеводы и белки. Затем зеленый солод поступает на сушку. При этом удаляются влага, ростки, солод приобретает определенный вкус, аромат и цвет, передаваемые затем пиву. В зависимости от температуры и продолжительности сушки получают светлый или темный солод, который используется для приготовления соответственно светлого или темного пива.

 Проращивают ячмень в специальных теплоизолированных помещениях – солодовнях. Для отвода теплоты дыхания, выделяющегося при прорастании ячменя, токовые солодовни оборудуют пристенными рассольными батареями, поддерживающими температуру воздуха в пределах 10…12 °С. В пневматических солодовнях солодоращение осуществляется в ящиках или барабанах с продуванием через слой прорастающего зерна увлажненного и охлажденного воздуха. Солодоращение происходит с выделением 18000 кДж теплоты при дыхании на каждый килограмм потери сухих веществ.

 Для приготовления пивного сусла солод дробят и смешивают с подогреваемой водой (затирают). В «заторе» протекают ферментативные процессы, в результате которых часть сухих веществ затора переходит в раствор, образуя экстракт. Затор фильтруется для отделения сусла. Полученное сусло кипятят с хмелем. Хмель –высушенные соцветия многолетнего растения семейства конопляных. Горькие хмелевые вещества, эфирные масла и дубильные вещества хмеля придают пиву горький вкус и аромат, влияют на пенообразование, повышают стойкость пива. После удаления нерастворившегося хмеля сусло охлаждают.

 Охлаждение осуществляется водой, рассолом или при непосредственном кипении хладагента. Охлажденное сусло имеет температуру 5…6 °С.

 В охлажденное сусло вводят специальные виды пивных дрожжей и подвергают его брожению. Брожение имеет две стадии: главное брожение и дображивание.

Выделяют два вида главного брожения:

  1. Верховое брожение – дрожжи всплывают наверх, температура t = 10…14°С;
  2. Низовое брожение – дрожжи распределены по всему объёму, t = 6…8 °С.

 Брожение проводят либо в танках с охлаждающими рубашками, либо в цилиндро-конических танках (ЦКТ).

 Во время главного брожения отводится теплота главного брожения.

 В результате брожения получается молодое, так называемое «зелёное пиво», еще не годное к употреблению.

 Дображивают пиво в закрытых резервуарах под давлением 30…70 кПа при 1…4 °С в течение 11…90 суток. При дображивании пиво насыщается диоксидом углерода, осветляется и приобретает выраженный вкус и аромат. Бродильные аппараты оборудованы трубчатыми змеевиковыми или охлаждающими рубашками. Выделяющаяся при брожении теплота отводится циркулирующей по охладительным устройствам водой c температурой 1 °С. При внесении в сусло дрожжей его температура повышается с 5…6 до 9…10 °С и сусло начинают охлаждать. Охлаждение прекращают, когда брожение замедляется и температура в танке начинает падать. В конце брожения молодое пиво вновь охлаждаю до 4 °С.

 При дображивании температура пива поддерживается вначале на уровне 4 °С, а затем понижается до 1…2 °С. В бродильных отделениях поддерживается температура воздуха около 1 °С при относительной влажности 70…75%. В качестве холодильного технологического оборудования применяются воздухоохладители и пристенные батареи.

 Процессы главного брожения, дображивания и хранения до розлива могут осуществляться в одном танке, оборудованном несколькими змеевиками, расход хладоносителя по которым регулируется в зависимости от стадии процесса производства пива.

 Готовое пиво фильтруют и направляют в специальные сборники, из которых его подают на розлив в бутылки, бочки и изотермические автоцистерны. Для увеличения стойкости пиво иногда пастеризуют в специальных аппаратах путем нагревания и выдержки при температурах 63…70 °С с последующим охлаждением до 10…12 °С.

 Склады готовой продукции охлаждают до 10…12 °С с помощью воздухоохладителей, через которые циркулирует хладоноситель или кипит хладагент.

 Таким образом, в пивоварении искусственный холод применяют в технологических процессах выработки солода и пива, для поддержания необходимых параметров воздуха в производственных помещениях, при хранении готовой продукции и хмеля. В зависимости от особенностей предприятия и вида вырабатываемой продукции в пивоваренной промышленности применяют различное холодильное технологическое оборудование на отдельных стадиях технологического процесса.

 При замачивании ячменя используется артезианская вода, температура которой 9 … 12 °С.

 Для охлаждения производственных помещений и технологического оборудования применяют централизованные аммиачные или хладоновые одноступенчатые холодильные установки с промежуточным хладоносителем.