Глава 14. Вторичные материальные ресурсы при производстве солода и пива

Отходы солодовенного и пивоваренного производства (вторичные материальные ресурсы), повторно используемые в народном хозяй­стве, образуют вторичное сырье. К ним не относятся возвратные отхо­ды, используемые в качестве сырья или сырьевой добавки без дора­ботки, их включают во внутрипроизводственный баланс сырья.

К вторичному сырью, образующемуся при производстве солода, относят: зерновую примесь (3-10%), зерновые отходы (4,4—12,2%), сплав ячменя (0,25—1,9%), солодовые ростки (3—5% к массе сухого солода).

Зерновые отходы, сплав, примеси используют на корм скоту. Те, которые не могут быть использованы из-за содержания ядовитых сорняков, уничтожают. Сплав ячменя имеет влажность 30—50%, но его можно легко сушить до влажности 12—14%.

В солодовых ростках содержатся аминокислоты, витамины, сти­муляторы роста, поэтому их используют в пищевой, микробиологи­ческой, фармацевтической отраслях промышленности, а также на корм скоту в качестве добавки.

Экстракт солодовых ростков применяют в дрожжевой промыш­ленности для активации дрожжей, а в микробиологической про­мышленности часть отрубей в составе питательной среды можно за­менять вытяжкой из солодовых ростков. Так как экстракт ростков содержит углеводы и азотсодержащие вещества, то из них можно готовить меланоидиновый краситель для установления необходимого цвета и ароматизации пивного сусла, других напитков.

Из замочной воды можно выделять антибиотический препарат гор-децин, а также концентрированный витаминный препарат. Возмож­но повторное использование замочной воды в производстве солода или при затирании.

Вторичное сырье в производстве пива — это отходы, полученные при полировании ячменя и солода, пивная и хмелевая дробина, белковый отстой (после охлаждения и осветления сусла), осадоч­ные (избыточные) пивные дрожжи, диоксид углерода, отработан­ный кизельгур и бой стекла, сточные воды, образовавшиеся при очистке и дезинфекции помещений, трубопроводов, оборудования, тары, а также этикетки, кронен-пробки, элюаты после регенера­ции ионообменников.

Промывные воды, жидкую фазу осадка коагулировавших бел­ков, некондиционное пиво, получаемое в конце фильтрования, от­носят к возвратным отходам.

В производстве существуют неизбежные потери — это потери су­хих веществ с пылью при дроблении зерна, на образование диок­сида углерода в начале брожения (до его улавливания), на смачива­ние трубопроводов.

Отходы при полировании солода составляют 0,5—2% к его массе; при внутризаводском транспортировании шнеками и нориями 0,3— 0,6%. Аспирационные отходы (шелуха, пыль, частицы дробленого со­лода) для солода удовлетворительной степени растворения составля­ют 0,1—1% и для солода хорошей степени растворения 1,2—2,3%.

Большую часть полировочных и аспирационных отходов пред­приятия продают на корм скоту, иногда часть их используют на стадии затирания.

В варочном цехе из 100 кг перерабатываемых зернопродуктов по­лучают 110-120 кг сырой пивной дробины, содержащей 15-20% сухих веществ. При транспортировании на большие расстояния дро­бину разбавляют водой до 12% сухих веществ и масса ее увеличива­ется до 200-250 кг. Если дробину высушить, то остается примерно 27 кг сухой массы влажностью 12%. На отечественных заводах дроби­ну сушат редко, ее реализуют на корм скоту в сыром виде. За рубе­жом дробину сушат до влажности 6-7%. Питательная ценность 1 кг пивной дробины равна 0,17—0,23 кормовых единиц (за 1 кормовую единицу принят 1 кг овса). Дробину можно использовать в качестве питательной среды для выращивания микроорганизмов.

При охмелении пивного сусла в отходы поступает хмелевая дроби­на. Из 1 кг сухого хмеля получают 7—8 кг хмелевой дробины влаж­ностью 85%. Каждый килограмм задаваемого хмеля удерживает 6— 7 дм³ пивного сусла, для отделения которого дробину промывают водой. Так как в дробине много сусла, предложено возвращать ее в заторный или в фильтрационный аппараты при перекачивании зато­ра или после сбора первого сусла. Из-за высокой горечи хмелевую дробину на корм скоту не используют и она пока не находит приме­нения в народном хозяйстве. Иногда ее добавляют к удобрениям.

Белковый отстой образуется при охлаждении и осветлении пив­ного сусла: на 100 кг переработанных зернопродуктов — 2—3 кг бел­кового отстоя влажностью 80%, представляющего собой нераствори­мые белки, скоагулировавшие при кипячении белков, белково-ду-бильные комплексы и другие органические вещества. Количество белкового отстоя увеличивается с увеличением содержания белков в используемых зернопродуктах. Оптимальными считают: для солода из высокобелковистых ячменей степень белкового растворения 39-42%, содержание общего растворимого азота в сусле перед кипяче­нием не более 750 мг/дм³, а коагулируемого — 20 мг/дм³.

Белковый отстой состоит из взвесей горячего сусла (400-800 мг/дм³) и твердых частиц. Осадок взвесей горячего сусла содержит 50-60% белка, 16-20% горьких и 2—3% минеральных веществ, 20-30% других органических веществ. Твердые частицы представлены хмелем и зерновой дробиной. Основную часть осадка взвесей с раз­мером частиц 30—80 мкм отделяют на стадии охлаждения и осветле­ния сусла, меньшая часть может перейти в хмелеотделитель. При осветлении сусла в гидроциклонном аппарате объем осадка бывает

меньше, из-за его высокой плотности, обеспечиваемой высокой ско­ростью подачи сусла в аппарат (10—15 м/с), продолжительностью рециркуляции (15—2Q мин), углом наклона дна аппарата (2—3°).

Из-за сильной горечи белковый отстой также не используется на корм скоту, и его часть часто присоединяют к пивной дробине. Но более целесообразно направлять его в заторный аппарат перед кипя­чением густой массы или в фильтрационный аппарат после сбора первой промывной воды. Это позволит снизить потери экстракта. Бел­ковый отстой содержит белок, не растворившийся при затирании, если его подвергнуть дополнительному ферментативному гидролизу, то гидролизат можно использовать при выращивании хлебопекарных дрожжей или добавлять в пивное сусло.

Осадочные пивные дрожжи, образующиеся в бродильном отделе­нии, являются ценным пищевым продуктом, включающим белки, углеводы, жиры, микроэлементы, витамины. Благодаря высокому со­держанию витаминов, других компонентов, пивные дрожжи облада­ют высокой биологической ценностью и их применяют для лечебных целей, выпускают в виде таблеток или порошка, в качестве пищевых добавок или на корм скоту. От 100 дм³ вырабатываемого пива остается 0,4—0,8 дм³ густой массы дрожжей, содержащей 5—18 кг сухих ве­ществ. При сбраживании пива ускоренными способами (например, в ЦКБА) образуется 1,5—2 дм³ осадочных дрожжей. Выход очищенных дрожжей из 1 дм³ жидких дрожжей составляет 80—85%.

Если приготовить автолизат дрожжей (продукт, полученный в ре­зультате гидролиза под действием собственных протеолитических фер­ментов дрожжей или ферментных препаратов), то его можно добав­лять при затирании, что ускоряет осахаривание за счет действия ами-лолитических и протеолитических ферментов, высвобождающихся при автолизе. Из дрожжей можно получить ферментный препарат инвер­тин, содержащий fJ-фруктофуранозидазу, используемую для инвер­тирования сахарного сиропа в безалкогольной промышленности.

На Тульском пивоваренном заводе организован выпуск комплек­сного продукта, предназначенного для корма скота. Продукт содер­жит пивную дробину, избыточные дрожжи, солодовые ростки.

Осадки, образующиеся при дображивании пива, содержат дрожжи, белки, белково-полифенольный комплекс и хмелевые смолы. Обычно на 100 дал пива получают 3—5 дм³ осадка влажностью 85—95%.

Диоксид углерода образуется в основном при главном брожении. На многих заводах его собирают, очищают и реализуют как товарный продукт. При ведении брожения в закрытых бродильных аппаратах на 100 дм³ пива получают 1,5—2 кг товарного диоксида углерода.

Часть V