Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ

Диссертационная работа:

Шпилко Александр Геннадьевич. Исследование основных процессов производства сусла и разработка рациональной технологии пива и кваса на заводах малой мощности : диссертация ... кандидата технических наук : 05.18.07 / Шпилко Александр Геннадьевич; [Место защиты: ГОУВПО "Московский государственный университет пищевых производств"]. - Москва, 2008. - 132 с. : 6 ил. РГБ ОД,

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Стр. Введение. Содержание диссертации, основные положения, выносимые

на защиту, научная новизна и практическая значимость 5

Глава 1. Обзор литературы 9

  1. Состояние пивобезалкогольной отрасли пищевой промышленности России 9

  2. Развитие рынка малого бизнеса России при производстве продуктов брожения 10

  3. Особенности некоторых технологических операций получения пива и кваса 12

  4. Свойства пива и кваса, оказывающие воздействие на организм человека 30

Глава 2. Экспериментальная часть 34

2.1. Объекты, материалы и методы исследований 34

  1. Солод светлый ячменный 34

  2. Хмель гранулированный 35

  3. Дрожжи — сахаромицеты 35

  4. Вода питьевая 37

  5. Молочная кислота 37

  6. Концентрат квасного сусла 37

  7. Сахар 37

2.2. Методы исследования 37
Глава 3. Результаты и обсуждения 39

  1. Исследование возможности применения различного типа дробильного оборудования на качество помола при получении пивного сусла 39

  2. Исследование возможности применения многократной декантации в процессе фильтрования затора. 47

  1. Сравнительный анализ влияния многократной декантации на качественные показатели сусла. 47

  2. Технологический расчет фильтрационного аппарата. 51

  3. Оценка эффективности применения многократной декантации сусла во время фильтрования затора. 53

3.3. Получение кваса с использованием промывной воды
пивоваренного производства . 54

  1. Исследование качественных показателей промывной воды для производства кваса 56

  2. Выбор концентрата квасного сусла 58

  1. Определение физико-химических, микробиологических и оргаиолептических показателей ККС 58

  2. Определение динамики брожения дрожжами Saf-lager W 34/70 образцов ККС 61

  1. Выбор концентрации промывной воды пивоваренного производства в квасном сусле 63

  2. Получение кваса на сусле с содержанием промывной воды от пивоваренного производства 66

3.4. Сравнительные анализы пива и кваса 72

  1. Органолептический анализ 72

  2. Физико-химический анализ 76

  3. Аминокислотный анализ 77

  4. Витаминный и макроэлементы и состав 83 Выводы 88 Список использованной литературы 90 Приложение 1 - Расчет экономического эффекта от применения ножевой дробилки в малом пивоварении 117

Приложение 2 - Расчет экономической эффективности от
использования технологии кваса с при
менением промывных вод пивоваренного
производства 121

Приложение 3 - Расчет экономической эффективности от
применения многократной декантации
сусла во время фильтрования затора 125

Приложение 4 - Результаты высокоэффективной жидкост
ной хроматої рафии при определении
аминокислот в образцах пива и кваса 127

Приложение 5 - Результаты определения витаминного и
макроэлементного составов образцов пи
ва и кваса 131

Приложение 6 - Патент № 2293111 135

Приложение 7 - Акт производственных испытаний 136

Приложение 8 - Машино-аппаратурная схема 136а

Введение к работе:

Актуальность темы. В условиях современного производства перед производителями пивобезалкогольной отрасли пищевой промышленности стоит ряд задач по совершенствованию рациональной технологии, увеличению ассортимента продукции и по повышению ее конкурентоспособности.

Особенно трудно решать данные задачи малым производствам из-за конкуренции с высокопроизводительными заводами. Но, несмотря на это, число минипроизводств с каждым годом увеличивается.

Чаще всего на минипивзаводах производят нефильтрованную продукцию, так как в данном сегменте рынка легче выдержать конкуренцию. Кроме того, известно, что пиво с незначительным содержанием пивных дрожжей и других примесей более полезное-и отвечает тенденциям сегодняшнего дня по выпуску функциональных напитков. Одним из^ способов снижения себестоимости продукции и повышения ее конкурентоспособности является применение менее дорогого оборудования (в частности для дробления сырья) приемов интенсификации процессов производства, использование вторичных продуктов пивоваренного производства в качестве сырья для напитков.

В последние годы производство кваса стабильно растет, появился потребительский интерес к квасу. В связи с этим, многие производители пива на минипивзаводах проявляют повышенный интерес к возможности расширения производства за счет изготовления кваса, особенно в летний сезон. Для миниза-водов трудности производства пива и кваса на одном и том же предприятии связаны с технологическими и экономическими проблемами, а также с необходимостью закупки дополнительного оборудования и созданием автономной производственной площади.

В связи с этим представляется актуальным разработка рациональной технологии производства пива и кваса в условиях заводов малой мощности, включая и подбор оборудования.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы являлась разработка рациональной технологии производства пива и кваса в условиях завода малой мощности и исследование их некоторых функциональных свойств.

Для реализации цели исследований были поставлены следующие задачи:

  1. изучить влияние применения дробилок различного типа (двух вальцевой, молотковой, ножевой) на качество сусла;

  2. интенсифицировать процесс фильтрации затора и изучить влияние многократной декантации сусла на его качество;

  3. провести инженерный расчет фильтрационного аппарата;

  4. изучить состав промывных вод для данных рациональных технологических приемов и определить возможность их применения в производстве кваса;

  5. разработать способ производства кваса с применением промывной воды и пивоваренных рас дрожжей;

  6. сравнить аминокислотный состав фильтрованного и нефильтроваи-ного пива, а также кваса, полученных по новой технологии; '

1. исследовать витаминный состав фильтрованного и нефильтрованного пива, а также кваса, полученных по разработанной технологии;

  1. исследовать макроэлементный состав фильтрованного и нефильтрованного пива, а также кваса, полученных по разработанной технологии;

  2. определить экономическую эффективность от применения предло-женных технологических приемов.

Научная новизна исследований. На основании исследования гранулометрического состава солода, измельченного на различном оборудовании, и определения основных физико-химических показателей полученного из него сусла для производства пива и кваса, установлена взаимосвязь между составом

помола и качественными показателями промежуточных продуктов, а также готовых напитков.

С использованием метода высокоэффективной жидкостной хроматографии доказано наличие в образцах кваса, полученных с применением разработанной технологии, в 3 - 4 раза больше аминокислот, в том числе незаменимых, чем в образцах, приготовленных по классической технологии.

В результате исследования витаминного состава пива и кваса, доказано высокое содержание в квасе и пиве витаминов В і и В2, позволяющее при употреблении 1 дм3 кваса полностью покрывать суточную потребность человека в этих витаминах, а при употреблении 500 см3 пива на 15 и 25% соответственно.

Исследован макроэлементный состав нефильтрованного и фильтрованно
го пива. Подтверждено повышенное содержание магния в нефильтрованном
пиве по сравнению с фильтрованным. >

Практическая ценность работы. На основании сравнительных характеристик качества помола и физико-химических показателей сусла после дробления на ножевой, молотковой и вальцевой дробилках установлена возможность применения ножевой дробилки вместо вальцевой, наиболее часто применяемой, стоимость которой в 5 раз больше.

На основе инженерного расчета с применением уравнения Кармен-Козени определены основные размеры и изготовлен фильтрационный аппарат, позволяющий в 2 раза интенсифицировать процесс фильтрации солодового сусла.

Установлено, что проведение многократной декантации сусла во время фильтрации затора не оказывает существенного отрицательного влияния на его качество, что делает возможным ускорение процесса фильтрации и повышения производительности варочного цеха.

Приемы интенсификации процесса фильтрации привели к снижению времени фильтрования в 2 раза.

Разработанное и внедренное оборудование позволило нам впервые предложить рациональную технологию совместного получения пива и кваса высокого качества на одном и том же предприятии.

Разработан способ производства кваса с использованием промывной воды от пивоваренного производства и пивных рас дрожжей. На способ производства кваса получен патент РФ № 2293111 (опубл. 10.02.2007, № 4).

Общий расчетно-экономический эффект от применения предложенных технологических приемов составил 780346 руб. на 5700 дал пива и 64000 дал кваса в год.

Автор выражает глубокую благодарность доценту кафедры «Процессы ферментации и промышленного биокатализа» МГУПП, к.т.н. Андрею Михайловичу Хныкину за помощь в проведении экспериментов и за активное участие в обсуждении разделов диссертации.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Состояние пивобезалкогольиой отрасли пищевой промышленности России.

Пивобезалкогольная отрасль пищевой промышленности является^ одной из самых быстро развивающихся отраслей. Потребление пива и кваса в России постоянно растет, а следовательно; увеличиваются производительности заводов по выпуску данной продукции, вводятся в эксплуатацию новые заводы. Все чаще и чаще открываются заводы малой и средней мощности.

Согласно прогнозам, мировое потребление пива к 2015 году превысит 1,9
млрд. гектолитров в год. В первую очередь это произойдет за счет КНР. Счи
тают, что уже в ближайшее время КНР по объему потребления пива обойдет
США, и займет первое место в мире [229]. с-.

Что же касается кваса, то так как это национальный напиток, который не очень известен в мире, то рост и падение его потребления и производства связан с условиями жизни в России.

Согласно статистическим данным [82], в период с. 1981 по 1989 г. Производство кваса к 1986 году в-нашей стране составляло более 40 млн. дал в год [138]. В Советском Союзе наблюдался устойчивый рост производства кваса, а с 1990 по 1994 г. - резкое падение объемов производства (в 1995 г. душевое потребление кваса в России составляло только один стакан в год [16]); которое продолжалось не так резко до 2001 г., в квасоварении наблюдался застой;. Политические и. экономические факторы, устаревшее оборудование, сезонность напитка, колебания в качестве, недостаток основного сырья, падение спроса, привели к тому, что квас стало не выгодно производить [113].

В последние годы производство кваса стабильно растет, появился потребительский, интерес к квасу и другим национальным напиткам брожения (сбитень, медовуха) [113]. Производство кваса составляет 6,3 - 7,5 млн. дал в год.

Постоянно повышающиеся объемы производства пива и кваса приводят к тому, что производителям приходится конкурировать между собой за покупателя. Основными способами борьбы за покупателя являются повышение качества выпускаемой продукции, внимание не только качеству продукта, а и к таре и упаковке, дизайну. В последнее время качество дизайна упаковки вышло на первое место, потеснив качество продукта.. Товарная стратегия должна учитывать такие факторы, как престижность торговой марки, надежность поставок, удобство приобретения, наличие.послепродажного обслуживания, имидж покупателя. Покупатели Москвы предпочитают марки пива с плотностью 11-12% и крепостью 4,5-5%, светлые [106].

Потребитель, делая выбор в пользу того или иного продукта, всё чаще ориентируется на следующие критерии:

продукт должен обладать превосходными вкусовыми качествами;

относиться к категории здоровой пищи;

быть натуральным;

быть комфортным в употреблении.

Пиво и квас, как напитки брожения на основе зернового сырья обладают данными требованиями. К тому же у нефильтрованной продукции эти свойства выражены ярче.

1.2. Развитие рынка малого бизнеса России при производстве продуктов брожения.

К сожалению, в связи с современным состоянием пивоваренной промышленности, когда с появлением крупных иностранных пивоваренных предприятий представляющих угрозу монополизации рынка пивоварения [174], осталось немного малых пивоварен. Больше всего названных предприятий в Германии. Более половины немецких пивоваренных производств - это небольшие пивоварни при барах и ресторанах. Ио в других странах количество минипро-

изводств мало. Однако наблюдается тенденция к развитию малого бизнеса, в том числе и пивоваренного.

В экономически развитых странах доля малого бизнеса в экономике составляет 70% ВВП. В экономике России доля малого и среднего бизнеса занимает скромное место. Сегодня насчитывается около 1 миллиона малых предприятий и 5 миллионов индивидуальных предпринимателей. Они обеспечивают занятость населения приблизительно на 15% ВВП, в ближайшее время ожидается рост этого- показателя до 20% ВВП. По данным статистики предприятия малого и среднего бизнеса развиваются более быстрыми темпами, чем экономика страны. В стране растет количество предприятий малого и среднего бизнеса, и еще более быстрыми темпами растет занятость в данных предприятиях. Экспертами в среднесрочной перспективе прогнозируется дальнейший рост инвестиций и занятости в данном секторе экономики страны [144].

Отмечается, что для мелких и средних предприятий необходимо либо расширение объемов производства, либо повышение качества производимой продукции и выход на рынок сортового пива. Большинство мелких и средних пивоваренных заводов сталкиваются с проблемой организации сбыта в Москве, т.к. многие предприятия не имеют собственной сбытовой сети [4].

К тому же, специфика модернизации и развития пивоваренных заводов такова, что техническая база многих пивоваренных заводов России отстает от европейских на 50-70 лет. Однако есть такие заводы, которые превосходят, но их немного и это предприятия большой производительности [23].

Все это создает серьезные трудности для развития малого бизнеса в России. Но, несмотря на это, в России все больше и больше людей открывают ми-низаводы, главным образом, по производству пива. Однако в процессе работы появляется желание выпускать и такие напитки, как квас, сбитень или медовуха, особенно в летнее время.

Но это желание сталкивается с рядом трудностей, иногда не преодолимых. Так по классической технологии производства кваса и пива требуются

Подобные работы
Киселева Ирина Валерьевна
Разработка интенсивной технологии сбраживания плотного сусла при получении пива специального
Семипядная Валентина Васильевна
Разработка способов интенсификации фильтрования и экстракции сусла из дробины в пивоваренном производстве
Хлыновский Михаил Данилович
Разработка интенсивной технологии сусла на современных пивоваренных заводах
Баланов Петр Евгеньевич
Разработка технологии напитков на основе солодового сусла и яблочного сока
Борисенко Владимир Александрович
Разработка технологии пива с повышенной коллоидной и вкусовой стабильностью
Кобелев Виктор Константинович
Разработка технологии пива специального с использованием фруктовых соков
Оганнисян, Ваагн Гамлетович
Разработка технологии безалкогольного пива, обогащенного вторичными продуктами метаболизма дрожжей
Сандаков Олег Анатольевич
Разработка технологии пшеничного пива верхового брожения с дображиванием в бутылках
Сидоренко Алексей Юрьевич
Разработка способов совершенствования технологии пива повышенной плотности на основе изучения и применения новых методов контроля качества сырья и готовой продукции
Храпенков Сергей Николаевич
Разработка ресурсосберегающей технологии производства пива с использованием ЭХА растворов и мультиэнзимных композиций

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net