Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


–асчет выхода экстракта с холодным суслом




–асчет выхода экстракта с холодным суслом проще, чем расчет выхода экстракта в варочном цехе, так как в здесь отсутствует неопредел€емый коэффициент 0,96.

 

¬ыход экстракта = ( оличество сусла, л Х ѕоказание сахарометра Х ѕлотность) / ћасса засыпи, кг

 

Ётот выход на 1 -2,5 % меньше выхода экстракта в варочном цехе.

–азличи€ в выходе экстракта обусловлены уже упоминавшимис€ изменени€ми объема сусла на участке от варочного цеха до выхода из пластинчатого охладител€, причем температурное сжатие и возможное испарение не оказывают вли€ни€ на потерю экстракта.

2.8.2.1. ”меньшение объема вследствие температурного сжати€ до температуры внесени€ дрожжей, равной, например, 5 ∞—, составл€ет 4,2 %. ѕри поступлении охмеленного сусла в вирпул, особенно при тангенциальном вводе сусла, оно распредел€етс€ по большой поверхности, и происходит испарение, которое практически компенсируетс€ при ополаскивании котла, так что уменьшение содержани€ экстракта составл€ет около 0,1 %. ќбъем сусла, который был определен при температуре внесени€ дрожжей, необходимо пересчитать на температуру 20 ∞—. ќбъем, вытесненный хмелем, дл€ шишкового хмел€ составл€ет 0,8 л/кг хмел€, дл€ порошкового хмел€ - 0,3-0,4 л/кг, а дл€ хмелевого экстракта, 0.

2.8.2.2. ѕотери экстракта при использовании шишкового хмел€ составл€ют 5 л/кг хмел€, то есть при внесении хмел€ из расчета 150 г/гл - 0,73 %. ѕри использовании современных хмелеотделителей, где хмель промываетс€ водой в противотоке и дополнительно отпрессовываетс€, потери сокращаютс€ до 0,2-0,3 %.

ѕотери с осадком взвесей гор€чего сусла при использовании пресса дл€ извлечени€ сусла из осадка взвесей составл€ют 0,3-0,6 %, при отпрессовывании и вымывании - 0,1-0,15 %, а в саморазгружающихс€ сепараторах - 0,3-0,4 %. ѕотери экстракта в вирпуле при его оптимальном функционировании составл€ют 0,25-0,6 %, а при преждевременном сливе сусла они могут возрасти до 1-1,5 %.

ѕри образовании осадка из дробины хмелевого порошка и взвесей гор€чего сусла в зависимости от дозировани€ порошка потери экстракта составл€ют 1-2 %, а в случае плохого отделени€ в вирпуле - намного больше. —аморазгружающиес€ сепараторы гор€чего сусла при подаче однородной смеси с зондированием шламового пространства и количестве хмелевой дробины около 80 г/гл характеризуютс€ потер€ми 0,9-1,0%, а сепараторы отстойного сусла (см. раздел 6.1.1.4) - около 0,6%.  ак мы уже упоминали выше, смесь из хмелевой дробины и взвесей гор€чего сусла иногда вновь добавл€ют в следующую варку на той или иной стадии (затирани€, перекачивани€ затора, фильтровани€ долива). ¬ цел€х правильного учета выхода холодного сусла в варке, например, при снижении выхода варочного цеха, этот остаток необходимо определить. —месь из хмелевой дробины и взвесей гор€чего сусла собирают в соответствующий тарированный танк, фиксируют ее количество и температуру, после чего смесь гомогенизируют месильным органом или продувкой CO2. —одержание экстракта определ€ют ареометром.  роме того, целесообразно определить содержание сухих веществ в смеси хмелевой дробины и взвесей гор€чего сусла, причем это определение можно проводить периодически при условии, что количество хмел€ (хмелевого порошка) остаетс€ посто€нным.

—равнение данных выхода гор€чего и холодного сусла представлено в приведенной ниже таблице.

 

“аблица 2.21. —равнение выхода холодного и гор€чего сусла (засыпь 5000 кг)

¬арочный цех
¬ыход гор€чего сусла ¬ыход холодного сусла
√ор€чее охмеленное сусло, гл   ’олодное сусло при 5 ∞—, гл 298.3
Ёкстракт, % масс. 12,0 ¬ пересчете на 20 ∞—, гл 298,89
 оэффициент выхода 12,08 Ёкстракт, % масс. 11,92
    Ёкстракт, % масс/об. 12,49
 оличество экстракта, кг 3805,2  оличество экстракта, кг 3733,14
    ¬ сборнике дл€ осадка при 75 ∞—, гл 8,5
    ¬ пересчете на 20 ∞—, гл 8,30
    ќбщий объем сухих веществ при содержании осадка взвесей гор€чего сусла 60 г/гл и хмелевой дробины 50 г/гл 0,43
     оличество в сборнике дл€ осадка взвесей гор€чего сусла нетто, гл 7,87
    Ёкстракт, % масс. 9.2
    Ёкстракт, % масс./об. 9,54
     оличество экстракта, кг 75,0
    ¬сего 3808,1
       
¬ыход экстракта с гор€чим суслом, % 76,10 ¬ыход экстракта с холодным суслом, % 76,16

 

ƒл€ обычных производственных условий достаточно определить количество холодного сусла, экстракт холодного сусла, количество мутного сусла плюс экстракт отстойного сусла. ≈сли взвеси хмел€ возвращают, например, к первому доливу, то при определении можно пренебречь количеством взвесей и содержанием в них экстракта, так как эти взвеси переход€т из варки в варку.

“акой контроль, включа€ понимание вли€ни€ отдельных факторов, важен дл€ своевременного прин€ти€ мер в случае снижени€ выхода экстракта в варочном цехе.

 

“ехнологи€ брожени€

ѕод брожением в целом понимают такие процессы обмена веществ микроорганизмов, которые вызывают расщепление безазотистых органических веществ. ѕри обычной температуре они протекают медленно и в большинстве случаев характеризуютс€ выделением тепла и газообразованием.

ƒл€ обозначени€ различных способов брожени€ используют или основной продукт, получаемый в результате брожени€, или бродильный субстрат, или возбудитель брожени€. ¬ пивоварении особое значение имеет спиртовое брожение, при котором сахара сбраживаютс€ ферментами дрожжей до этилового спирта и углекислоты с выделением теплоты.

ѕивные дрожжи

ƒрожжи - это одноклеточные простейшие, обладающие р€дом свойств клеток более высокоорганизованных организмов. Ѕудучи эукариотами, они обладают насто€щим клеточным €дром и цитоплазматическими органеллами, в частности митохондри€ми. “аксонометрически дрожжи относ€т к отделу грибов. ѕо виду размножени€ дрожжи дел€тс€ на две большие группы в зависимости от возможности образовани€ спор - спорообразующие и неспорообразующие. ѕивные дрожжи относ€тс€ к спорообразующей группе дрожжей, в которой различают две большие подгруппы культурных пивоваренных дрожжей, принципиально отличающихс€ своим поведением: дрожжи верхового брожени€ (Saccharomyces cercvisiae) и дрожжи низового брожени€ (Saccharomyces carlsbergensis).

ƒрожжи верхового брожени€ в зависимости от конкретного штамма сбраживаютс€ при температуре 15-25 ∞—, образу€ почечные сообщества; во врем€ интенсивного брожени€ они поднимаютс€ наверх, образу€ шапку пены (деку) молодого пива. ќни способны дополнительно образовывать споры и сбраживают трисахарид рафинозу лишь на одну треть.

” дрожжей низового брожени€ способность к образованию спор менее выражена, они не образуют почечных сообществ и к концу брожени€, протекающего при температуре 5-10 0C, оседают на дно.

¬ систематической классификации дрожжей рода сахаромицет, разработанной в 1970 г., S. carlsbergensis больше не считаютс€ отдельным видом, а отнесены к S. uvarum, что, учитыва€ р€д факторов, в частности, образование ими отдельных ферментов, многими, в том числе и нами, представл€етс€ неоправданным.

Ќар€ду с культурными пивоваренными дрожжами существуют многочисленные Ђдикие дрожжиї, часть которых относитс€ к виду S. cerevisiae. ќни вызывают помутнение пива и изменение его вкуса. ” пивных дрожжей низового брожени€ существует большое количество штаммов, характеризующихс€ различной способностью к сбраживанию и способных вли€ть на состав пива. ƒл€ культивировани€ дрожжей с соответствующими характеристиками требуемых продуктов брожени€ в чистом виде, то есть исключа€ другие (при известных услови€х вредные) микроорганизмы, их вывод€т как чистые культуры по ’ансену. ѕри разведении чистой культуры дрожжей используют несколько отдельных дрожжевых клеток, которые размножаютс€ изолированно в стерильных лабораторных услови€х. Ѕольшое значение имеет способность дрожжей к хлопьеобразованию, обусловленна€ генетически и позвол€юща€ провести разделение на хлопьевидные и пылевидные дрожжи. ’лопьевидные дрожжи перед окончанием брожени€ агломерируют и оседают быстро и плотно, тогда как пылевидные дрожжи долго остаютс€ во взвешенном состо€нии и быстрее сбраживают субстрат, чем хлопьевидные дрожжи. √раницы между этими типами дрожжей довольно размыты - так, путем изменени€ бродильного субстрата можно обусловить Ђзапылениеї хлопьевидных дрожжей (изменение пылевидных дрожжей в хлопьевидные наблюдаетс€ довольно редко).

ћорфологи€ дрожжей

3.1.1.1. ƒрожжи представл€ют собой одноклеточные микроорганизмы округлой или овальной формы длиной 5-12 мкм и шириной 5-10 мкм. ѕлощадь поверхности одной клетки составл€ет в среднем около 150 мкм2. ѕри обычном внесении дрожжей в количестве 0,5 л дрожжей/гл число клеток составл€ет 1,5 млрд, что соответствует площади 225 м2, а в результате четырехкратного размножени€ активна€ поверхность клеток составл€ет 900 м2/гл.

3.1.1.2.  леточна€ стенка у дрожжевой клетки составл€ет примерно около 20 % ее массы. ќбразована эта стенка несколькими сло€ми, состо€щими главным образом из β-1,3-глюкана, β-1,6-глюка-на, α-маннана (с α-1,6-св€з€ми, а также α-1,2- и α-1,3- боковыми ответвлени€ми), а также из липидов, белковых веществ, неорганических соединений (обычно фосфатов), а также гексозоаминов. —оотношение β-глюканов к маннану варьирует в зависимости от штамма дрожжей и зависит от условий их размножени€.

ѕоверхность клеточной мембраны покрыта слизистой оболочкой, котора€ преимущественно состоит из маннана. —остав клеточной мембраны в процессе брожени€ измен€етс€ (у хлопьевидных дрожжей дол€ мембран выше, чем у пылевидных).

3.1.1.3. ѕротоплазма клетки состоит из €дра и собственно протоплазмы (цитоплазмы). ядро составлено из базовой плазмы и нескольких хромосом, содержащих гены (носители наследственных признаков). ѕротоплазма клетки также состоит из базовой плазмы, в которую Ђвстроеныї мембранна€ система эндоплазматической сети, а также такие структурные частицы, как, например, митохондрии, рибосомы и лизосомы. ћитохондрии состо€т из липопротеидов и содержат рибонуклеиновую кислоту (–Ќ ) и большое количество витаминов. ќни €вл€ютс€ носител€ми р€да ферментов, необходимых дл€ обмена веществ в процессе дыхани€ клетки. Ћизосомы содержат ферменты, отвечающие за синтез протеинов, а рибосомы богаты –Ќ . ÷итоплазма преимущественно содержит белковые вещества, измен€ющеес€ количество резервного углевода (гликогена), а также жиры. ¬ стареющих дрожжевых клетках изначально небольшие вакуоли (пространства, заполненные внутриклеточной жидкостью) увеличиваютс€ в размере и постепенно вытесн€ют плазму.

’имический состав дрожжей

ѕрессованные дрожжи содержат 65-85 % воды, 60 % которой св€зано внутриклеточно, а 10-30 % - в виде гидратационной воды. ¬ пересчете на сухое вещество получаетс€ следующий состав: азотсодержащие соединени€ - 38-60 %, углеводы - 15-37%, жиры - 2-12%, 6-12 % минеральных веществ, а также следы витаминов.

3.1.2.1. јзотсодержащие вещества примерно на 90 % состо€т из белков, необходимых дл€ построени€ новых клеток - альбумина, фосфорглобулина и нуклео-протеина. ќстальные 10 % - это свободные аминокислоты, нуклеиновые кислоты и их производные.

3.1.2.2. ”глеводы присутствуют в мембране в виде глюканов (8 %) и маннана (2,5-10 % как гумми-вещества дрожжей), а также в плазме в форме гликогена. ѕоследний используетс€ главным образом как резервный углевод. ≈го содержание (3-15 %) растет при обильном поступлении питательных веществ, а при их дефиците он потребл€етс€ дрожжами. ¬ небольшом количестве присутствует также трегалоза - дисахарид, состо€щий из двух остатков глюкозы.

3.1.2.3. —одержание жиров в дрожжах зависит от возраста дрожжей и условий их размножени€. ¬ молодых клетках оно невелико и может повыситьс€ в особых услови€х разведени€ с 2 - 5 до 40 %. Ћипиды дрожжей содержат нар€ду со средне- и высокомолекул€рными (насыщенными и ненасыщенными) жирными кислотами ацилглицириды, фосфолипиды, стерины (эргостерины) и т. п.

3.1.2.4. ¬ пересчете на 100 г CB содержание минеральных веществ составл€ет: 2000 мг фосфатов, 2400 мг кали€, 20 мг кальци€, 200 мг натри€, 2 мг магни€, 7 мг цинка (минимальное количество - 3,5 мг) а также следов железа, марганца и меди.

3.1.2.5. ¬итамины встречаютс€ в дрожжах в следующих количествах (на 100 г CB): тиамин (B1) - 6-20 мг, витамины ¬2-комплекса - рибофлавин (2-8 мг), никотинова€ кислота (30-100 мг), фо-лиева€ кислота (2-10 мг), пантотенова€ кислота (2-20 мг), а также пиридоксин (B6) в количестве 3-10 мг, биотин (витамин Ќ) - 0,1-1 мг и витаминоподобные вещества - инозит и холин (200-500 мг).

‘ерменты дрожжей

ƒрожжи богаты ферментами, содержащимис€ в клеточных стенках, цитоплазме, вакуоле и €дре клетки. ќни способствуют усвоению питательных веществ, их превращению и, соответственно, росту и размножению клеток. ¬ дрожжах различают 6 групп ферментов - гидролазы, трансферазы, оксидоредуктазы, лиазы, изомеразы и лигазы, в частности синтетазы или синтазы. ¬ 1961 г. ћеждународной комиссией были введены правила по номенклатуре и классификации ферментов. “ак, например, в наименовании фермента сначала следует обозначение субстрата, затем молекулы-акцептора, а потом - типа реакции. “ак как в этом случае наименовани€ получаютс€ очень длинными и неудобными, в рамках данной книги мы будем использовать тривиальные названи€ ферментов.

3.1.3.1. √идролазы вызывают гидролитическое расщепление веществ, причем соединени€ гликозида, сложного эфира и пептида расщепл€ютс€ в результате присоединени€ радикалов воды. √идролазы состо€т чаще всего из одного протеина, причем область реакции зависит от функциональных групп различных аминокислот (см. раздел 1.1.2.9). ¬ клетке дрожжей представлены карбогидразы (например, мальтаза, сахараза, инвертаза и мелибиаза (а-галактозидаза)), а также эстеразы, включающие некоторое количество фосфатаз и небольшое число липаз. —одержание пептидаз в живой клетке очень незначительно - нар€ду с эндопептидазой присутствуют несколько экзопептидаз и амилаз.

ѕеречисленные ниже ферменты состо€т из протеинов и так называемых простетических групп или коферментов.

3.1.3.2. “рансферазы перенос€т группы атомов (фосфорил-, амино-, гликозил-группы и т. д.) от одной молекулы (донора) к другой молекуле (акцептору). “ранс-фосфорилазы способствуют переносу остатков фосфата и осуществл€ют тем самым важную функцию в промежуточном обмене веществ.  роме того, дрожжи содержат гексокиназу, фосфоглицерат-и пируваткиназу. ¬се эти ферменты участвуют в спиртовом брожении. “акже присутствуют ферменты, катализирующие перенос остатков фосфата на рнбозу, аденозан, холин и т.д. “ранс - гликозидазы участвуют в синтезе гликогена, а транс- аминазы перенос€т аминогруппы.

3.1.3.3. ќксидоредуктазы перенос€т водород или электроны от одного субстрата к другому. —ледует различать дегидрогеназы, которые могут действовать как аэробные (атом водорода, отщепленный от субстрата, переноситс€ на кислород) или анаэробные ферменты (атом водорода переноситс€ на другую молекулу, не на кислород). ќксидазы перенос€т атомы водорода на молекул€рный кислород, а оксигеназы катализируют встраивание молекулы кислорода в субстрат.   первой группе относ€тс€ пероксидазы и каталазы.

3.1.3.4. Ћиазы разрывают одну химическую св€зь (например, — - — -) без присоединени€ воды. »х подраздел€ют на декарбоксилазы (кетокислотные и аминокислотные декарбоксилазы) и дегидратазы (энолазу, фумаразу).   первой группе относитс€ пируват-декарбоксилаза, обычно обозначаема€ как Ђкарбоксилазаї. ќна вызывает отщепление карбоксильной группы (декарбоксилирование) пировиноградной кислоты до ацетальдегида с образованием CO2.

3.13.5. »зомеразы катализируют внутримолекул€рную перегруппировку атомов в молекуле с возможной внутримолекул€рной окислительно-восстановительной реакцией (например, превращение глюкозы во фруктозу). ¬ случае внутримолекул€рной перегруппировки фосфорильна€ группа переноситс€ с первого на шестой атом углерода молекулы глюкозы. “аким образом, следует различать фосфогексозоизомеразы и фосфомутазы.

3.1.3.6. Ћигазы (называмые также синте-тазами и синтазами) позвол€ют осуществл€ть соединение двух молекул, причем дл€ такого соединени€ необходима энерги€.   ним относ€тс€ все ферменты, способные синтезировать св€зи C-N-, C-S-, C - O - и —-—-.

–азмножение дрожжей

ќбычно дрожжи размножаютс€ почкованием, редко путем спорообразовани€. ѕри почковании клетка образует на поверхности почку, котора€ на поздней стадии роста раздел€етс€ на материнскую и дочернюю клетки. ѕосле почковани€ каждый раз остаетс€ почечный рубец - его можно наблюдать под электронным микроскопом. ѕо количеству рубцов можно сделать вывод о возрасте отдельной клетки, но не о возрасте попул€ции дрожжей - распределение по степени роста (50 % клеток без рубцов, 25 % - с одним рубцом, 12,5 % - с двум€, 6,25 % - с трем€ рубцами и т. д.) всегда остаетс€ посто€нным.

–азмножение дрожжевой клетки предполагает наличие соответствующей питательной среды (состава сусла). ѕри размножении дрожжей различают следующие стадии:

Ј латентна€ фаза, продолжающа€с€ несколько часов, в которой размножени€ еще не происходит; этот период тем продолжительнее, чем более ослаблены дрожжи;

Ј экспоненциальна€ (логарифмическа€, лог-фаза), при которой происходит логарифмическое размножение дрожжей; брожение начинаетс€;

Ј фаза замедлени€ размножени€, при которой под воздействием продуктов метаболизма размножение постепенно замедл€етс€, но брожение еще продолжаетс€.

ѕродолжительность генерации - это врем€, необходимое дл€ удвоени€ числа клеток. ¬ период интенсивного роста она составл€ет в зависимости от различных факторов 6-9 ч.

ќптимальный диапазон температур дл€ размножени€ дрожжей находитс€ в пределах 25-30 ∞—; при температурах выше 40 ∞— размножение прекращаетс€, а жизнеде€тельность дрожжей подавл€етс€. Ѕолее низкие температуры замедл€ют их размножение, но не подавл€ют жизнеде€тельность дрожжей.

¬ случае наличи€ Ќ2-акцепторов (например, ненасыщенных жирных кислот) наличие кислорода дл€ размножени€ дрожжей не об€зательно; в противном случае размножение постепенно прекращаетс€ при израсходовании запаса пуриновых и пиримидиновых оснований. “ем не менее кислород может ускор€ть размножение, a CO2 оказывает тормоз€щее действие.

—одержание спирта в концентрации более 6 % оказывает на размножение дрожжей отрицательное действие, однако дрожжи способны адаптироватьс€ к повышенной концентрации спирта.  роме того, тормоз€т размножение дрожжей следующие факторы: наличие высших спиртов, нитриты как продукты восстановлени€ нитратов (начина€ с содержани€ 40 мг/л пивоваренной воды), а также большое количество т€желых металлов. ѕодавл€ть жизнеде€тельность дрожжей могут дезинфицирующие средства, хот€ некоторые из них тормоз€т лишь размножение, но не собственно процесс брожени€, причем к определенным дезинфицирующим средствам дрожжи способны адаптироватьс€.

√енетика дрожжей

Ќосител€ми наследственных факторов дрожжей €вл€ютс€ хромосомы, наход€щиес€ в €дре клетки. ” пивоваренных дрожжей имеетс€ обычно не менее пары хромосомных наборов по 2-4 хромосомы. ƒрожжи бывают диплоидными или полиплоидными. ѕри вегетативном размножении хромосомный набор делитс€ и вновь дополн€етс€ до двух €дер. ƒочерн€€ клетка также €вл€етс€ ди- или полиплоидной и обладает наследственной предрасположенностью материнской клетки. ¬ случае размножени€ дрожжей спорами происходит редукционное деление, и дрожжи станов€тс€ гаплоидными. Ћишь когда споры путем попарной копул€ции соедин€ютс€ в зиготу с двойным побором хромосом, у клетки, размножающейс€ вегетативным путем, снова наступает диплоидна€ фаза. —поры, развивающиес€ сами по себе, без образовани€ зигот, образуют гаплоидные клетки. ѕутем скрещивани€ хромосом разных материнских клеток можно культивировать дрожжи с различной наследственной предрасположенностью.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1210 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ќадо любить жизнь больше, чем смысл жизни. © ‘едор ƒостоевский
==> читать все изречени€...

470 - | 367 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.037 с.