Қазақша рефераттар

Солод өндіру технологиясы

Сыра өндірісінің биотехнологиясы

1) Солод өндіру технологиясы

Солод — сыра өндірісіндегі негізгі шикізат. Ол сондай-ақ крахмалды қанттандыру үшін спирт өндірісінде, нан пісіруде және басқа да салаларда қолданылады. Сыра қайнатуда көбіне арпадан алынған солод пайдаланылады.

Сапа көрсеткіштері

  • Экстракттылық — ұсақталған солодты ферменттермен өңдегенде ерітіндіге өтетін құрғақ заттардың жалпы мөлшері (пайызбен).
  • Ақуыз мөлшері әдетте 9–12% болуы керек: төмендесе дәм нашарлап, көбік әлсірейді; жоғарыласа ақуыз тұнбаға түсіп, сыра лайланады.
  • Өнгіштік — 90–95%-дан төмен болмауы тиіс.

Сыра солодының негізгі түрлері: ақшыл, жигулевский және қара (темный). Нан пісіру және квас дайындау үшін көбіне қара бидай солоды пайдаланылады. Спирт өндірісінде шикізатты қанттандыру үшін жасыл солод және ферменттік препараттар қолданылады.

Сыра солодын дайындаудың негізгі сатылары

  1. 1 Арпаны тазалау және тасымалдау
  2. 2 Дәнді сулау және өсіру
  3. 3 Кептіру
  4. 4 Өркендерді бөліп алу және солодтың жетілуі

Сулау әдістері

  • Периодты ауалы-сулы
  • Үздіксіз ағынды (ауа қаныққан суда)
  • Ауалы суландырғыш (озық әдіс ретінде ұсынылады)

Ауалы суландырудың үлгілік режимі

  • Алдымен шамамен 20 сағат форсункалармен бытыраңқы сумен суару
  • Әр сағат сайын 15 минут төменнен вентилятормен ауа сорғызу
  • Кейін дәнді 8 сағат су астында ұстау
  • Ылғалдылық: ақшыл солод үшін 42–44%, қара солод үшін 45–47%
  • Сулау ұзақтығы температураға тәуелді: 12°C кезінде шамамен 56 сағ, 15°C кезінде 48 сағ

Арпаны өсірудің мақсаты — ферменттердің жиналуын қамтамасыз ету, сусло дайындау кезінде крахмал, ақуыз және басқа да заттардың жеңіл гидролизденуі үшін дән құрылымын жұмсартып, эндоспермді ыдыратуға жағдай жасау.

Өсіру режимі және биохимиялық өзгерістер

  • Температура: ақшыл солод үшін шамамен 18°C, қара солод үшін 24°C-қа дейін.
  • Өсу соңына қарай эндосперм қабырғалары цитолитикалық ферменттер әсерінен бұзылып, дән ұнды, жұмсақ күйге өтеді.
  • Өспеген дәнде негізінен β-амилаза болады, ал өсіру кезінде α-амилаза түзіліп, крахмалды декстриндер түзе отырып ыдыратуды күшейтеді.
  • Протеиназа мен пептидазалар ақуыздарды гидролиздеп, пептидтер мен аминқышқылдардың түзілуіне ықпал етеді.

Өсіру ұзақтығы әдетте: ақшыл солод үшін 7 тәулік, қара солод үшін 9 тәулік. Ферменттер көбіне алғашқы 5 тәулікте қарқынды жиналып, кейін ферментативті гидролиз жалғасады.

Дайын солодтың белгілері

  • Эндоспермнің ұнды бөлігі саусақпен оңай үгітіледі.
  • Иісі балғын, қиярға ұқсас.
  • Режим бұзылса эфирлі иіс пайда болуы мүмкін; консистенциясының жағылмалы болуы көбіне артық суланумен байланысты.

Солодовнялар екі типке бөлінеді: токты және пневматикалық. Перспективтісі — механикаландыру деңгейі жоғары пневматикалық солодовнялар, онда кондиционерленген ауа арқылы температура мен көмірқышқыл газын шығару реттеледі, ал түбіршелердің шатасуын болдырмау үшін араластырғыштар қолданылады.

Кептірудің мақсаты және фазалары

Кептірудің мақсаты — ылғалды төмендету және экстрактивті, ароматты, бояғыш заттардың жиналуын қамтамасыз ету. Ылғалдылық әдетте 42–47%-дан 2–4%-ға дейін төмендейді.

Физиологиялық фаза

Шамамен 40°C аймағында, ылғалдылық ~30%-ға дейін болғанда өсіру үрдісі жалғасады.

Ферментативті фаза

40–75°C аралығында, солод ылғалдылығы 20–30% кезде өтеді. Ақшыл солод үшін бұл фазаны ылғалды тезірек ~10%-ға түсіру арқылы қысқартады.

Химиялық фаза

75°C-тан жоғарыда басталады: ақшыл солод үшін шамамен 80°C-та, қара солод үшін 105°C-та аяқталады. Бұл кезеңде меланоидиндер түзіліп, түс, дәм және иіс қалыптасады.

Кептіруден кейін өркендер бөлінеді, ал кептірілген солод ауадан ылғал сіңіруімен қатар 4–6 апта ішінде пісіп-жетіледі. Шығым шамамен: ылғалдылығы 3% ақшыл солодта 100 кг бастапқы мөлшерден 78–79 кг, ал ылғалдылығы 1,5–2% қара солодта 74–76 кг. Тазалау және іріктеу кезіндегі қалдықтар 10–12% болуы мүмкін.

2) Сыра өндіру технологиясы

Сыра — көмірқышқыл газымен қаныққан, құлмақтың жағымды ащылы дәмі мен хош иісі бар, алкоголі төмен сусын. Ол көмірсуларға, ақуыздарға, витаминдерге және органикалық қышқылдарға бай. Энергетикалық құндылығы: ақшыл сыра үшін 1700–2200 кДж/кг, қара сыра үшін 3400 кДж/кг.

Негізгі кезеңдер

құлмақталған сусло дайындау басты ашыту ашыту/лагерлеу ақшылдату құю пастерлеу бөтелкелерді өңдеу сақтау

Сусло дайындау қайнату бөлімінде жүзеге асады. Қайнату процесі солодтың құрғақ экстрактивті заттарының толық шығуына, крахмал, ақуыз, жасұнық және басқа құрамдастардың ферментативті гидролизіне қолайлы жағдай жасау үшін қажет. Ортаның ұсынылатын қышқылдығы: pH 5,2–5,6; қажет болса қышқылдандыру үшін (мысалы) сүт қышқылы және басқа реттеушілер қолданылады.

Сусло дайындаудың құрамы

  • Солодты тазалау, тегістеу және ұнтақтау
  • Солод және солодталмаған материалдарды езу (өшіру)
  • Қанттандыру (температуралық паузалар арқылы)
  • Суслоны фильтрлеу, құлмақпен қайнату
  • Құлмақ бытырасының бөлінуі, ақшылдандыру және суыту

Ұнтақтау нәтижесіндегі фракциялар (мысал)

Лузга

12–20%

Ірі крупка

20–35%

Ұсақ крупка

25–50%

Ұн

15–20%

Дәнді материалдарды езу көбіне қайнатпалы (декокциялық) әдіспен жүргізіледі, себебі қазіргі өндірісте солодпен бірге солодталмаған шикізат та қолданылуы мүмкін. Әдістің мәні: іркілістің бір бөлігін бөлек алып қайнатып, кейін негізгі бөлікпен араластыру арқылы температураны қажетті деңгейге жеткізу.

Қайнатпалы езудің түрлері

  • Бірқайнатпалы
  • Екіқайнатпалы
  • Үшқайнатпалы

Қайнатпа саны артқан сайын ұзақтығы да өседі (шамамен: 3,5 сағ; 4–5 сағ; 6–6,5 сағ), әрі бу шығыны көбейеді.

Температуралық паузалардың үлгілік тізбегі

  • 40°C — шамамен 15 мин ұстап тұру
  • 52°C — ақуыздық пауза 20–30 мин
  • 63°C — 20–30 мин
  • 72°C — толық қанттанғанға дейін ~40 мин
  • 76°C — соңғы қанттандыру 15–20 мин

Қанттанған іркіліс әдетте 76–78°C температурада бытыра қабаты арқылы фильтрленеді: алдымен бірінші сусло алынады, кейін ыстық сумен шайып, қалған экстракт шығарылады. Фильтр-пресс қолдану процесті жылдамдатып, экстракт шығымын шамамен 1%-ға арттыруы мүмкін.

Фильтрациядан кейін сусло суслоқайнатқыш қазанда құлмақпен қайнатылады; құлмақтың қосылу уақыты сыра сортына байланысты. Қайнау ұзақтығы әдетте 1,5–2 сағат.

Ақшылдандыру және суыту

Ақшылдандыру сыраға дөрекі ащы дәм беретін ұйыған ақуыздарды жоюға көмектеседі. Процесс тұндыру немесе сепарация арқылы жүргізіледі. Ақшылданған сусло жылуалмастырғыштарда 5–6°C-қа дейін суытылып, ашытқымен тұқымдандырылады.

Ашыту: екі саты

  • Басты ашыту — ашыту бөлімінде өтеді; сусло мен ашытқыдан «жасыл сыра» алынады.
  • Ашыту/лагерлеу — лагерлік танктерде; сыра дрожжыдан тазартылады, CO₂-мен қанығып, пісіп-жетіледі.

Ақшыл сыра суслосы әдетте төмен ашыту дрожжыларымен 6–9°C температурада ашытылады, ал соңында 1–2°C-қа дейін төмендетіледі. Ашыту аяқталған кезде дрожжы түбіне шөгіп, сыра табиғи түрде ақшылдана түседі. Шөккен дрожжы 10–15 ретке дейін қайта пайдаланылуы мүмкін.

Басты ашыту ұзақтығы (мысал)

11–13% концентрациялы сусло үшін басты ашыту әдетте 7–9 тәулік, ал жоғары концентрациялар үшін 9–10 тәулік болуы мүмкін. Динамика экстракт шығыны бойынша бақыланады.

Жас сыра сепарацияланып, салқындатылып, көлемі өлшеніп, лагерлік танктерге жіберіледі. Лагерлеу кезінде сыраның стандартты CO₂ концентрациясына (0,3–0,35%) жетуі үшін ашытуға шамамен 1% экстрактивті заттарды қалдырып, температураны 0–2°C-қа дейін түсіреді және қысымды 0,03–0,07 МПа деңгейінде ұстайды.

Жетілу барысында альдегидтер азайып, эфирлер, жоғары спирттер мен қышқылдардың мөлшері артады — соның нәтижесінде сыраның дәмі мен хош иісі байиды. Ашыту мен ұстаудың ұзақтығы сыра сортына байланысты.

Ұстау мерзімдерінің мысалдары

  • Жигулевское — 21 тәулік
  • Рижское және Московское — 42 тәулік
  • Мартовское және Украинское — 30 тәулік
  • Ленинградское — 90 тәулік

Ақшылдату және көмірқышқыл газымен қанықтыру

Ашытудан кейінгі ақшылдату диатомды фильтрлерде немесе сепараторларда жүргізіледі. Егер ақшылданған сыра CO₂-мен жеткілікті қанықпаса, оны карбонизаторларда қосымша қанықтырып, еріген газдың тұрақтануы үшін 2–6 сағат ұстайды, содан кейін құюға жібереді.

Диатомды фильтрлер перспективті саналады: технологиялық шығын шамамен 0,4%. Жұмыс циклі аяқталған соң диатомит жуылып, жаңа бөлігі енгізіледі.

Жеделдетілген әдіске қысқаша шолу

Жигулевский сырасын жеделдетіп өндірудің бір тәсілі — суслоны оттегісіз ортаға жақын жағдайда ашытуға негізделеді: альдегидтер аз түзіліп, жетілу жылдамдайды. Процесс герметикалық жабық аппараттарда жүргізіліп, егінді дрожжы мөлшері арттырылады және CO₂-мен кезеңдік араластыру қолданылады.