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

 

 

 

 


ќпределение жизнеспособности дрожжей




ѕри длительном хранении дрожжей, а также при интенсивном способе проведени€ брожени€ большое значение имеет определение жизнеспособности дрожжей. ≈го можно проводить или с использованием известных методов окрашивани€ с помощью 0,01 % водного раствора метиленового синего (мертвые клетки окрашиваютс€ в синий цвет) и/или при помощи флуоресцентной микроскопии и акридинового желтого (живые клетки при этом свет€тс€ зеленым цветом, а мертвые окрашиваютс€ в красный или оранжевый цвет). ѕо активности брожени€ можно проверить физиологическое состо€ние дрожжей и ио нему рассчитать норму их внесени€. ¬ аппарате дл€ определени€ жизнеспособности дрожжей 200 г задаточных дрожжей смешивают с 700 г сусла температурой 20 ∞—, гомогенизируют с помощью ультразвука и через 30 мин замер€ют установившеес€ давление (например, 200 мбар). Ёто давление и €вл€етс€ показателем жизнеспособности дрожжей.

 

Ќизовое брожение

Ќизовое брожение проходит в два этапа:

Ј главное брожение осуществл€етс€ в открытых или закрытых бродильных чанах, горизонтальных или вертикальных бродильных танках при температуре от 5 до 10 ∞— и продолжаетс€ 6-10 сут (ускоренные способы при температуре от 12 до 20 ∞— при особых услови€х позвол€ют сократить продолжительность брожени€);

Ј дображивание в танках (реже в бочках) продолжаетс€ при температурах от -2 до +3 ∞— в течение 2-16 нед. в зависимости от технологии и типа пива (на этой стадии также примен€ютс€ ускоренные методы созревани€).

Ѕродильные отделени€

Ѕрожение протекает в бродильных цехах или отделени€х. –асположение их р€дом с установкой охлаждени€ сусла, с одной стороны, и у лагерного подвала с другой, определ€етс€ в насто€щее врем€ больше технологическими и производственными требовани€ми, чем биологическими. ≈сли изначально бродильный цех располагали под установкой охлаждени€ сусла, то в насто€щее врем€ его иногда располагают даже в другом здании, так как установка охлаждени€ сусла часто находитс€ вблизи варочного отделени€. — учетом современного уровн€ мойки и дезинфекции така€ компоновка вполне приемлема.

¬ большинстве своем наземные цехи брожени€ изолированы с температурой в них на уровне 5-7 ∞C (подземные помещени€ дл€ брожени€ также нуждаютс€ в изол€ции). “ребовани€ к оборудованию бродильного цеха завис€т от типа бродильного чана.

3.4.1.1. ¬ бродильных цехах с открытыми бродильными чанами потолки должны быть ровными, а стены без швов. ÷елесообразно использовать моющеес€ и газопроницаемое покрытие с бактерицидным действием. ¬ большинстве случаев стены облицовывают керамическими панел€ми (стекл€нные и пластиковые панели менее удобны). ѕолы бродильного отделени€ также должны быть ровными, не иметь швов и легко мытьс€. ќстатки пива оказывают на бетон отрицательное действие, поскольку в нем могут образоватьс€ трещины и его трудно ремонтировать.

—пециальные виды напольных покрытий на базе строительных смесей могут примен€тьс€ только в том случае, если они правильно уложены и не подвергаютс€ агрессивному действию пива и моющих средств.  ерамические панели должны быть кислотостойкими, а швы между ними - расшитыми. —тыки пола со стенами следует выполн€ть в виде желоба. ѕоддержанию чистоты в бродильном отделении позвол€ют обеспечение холодной и гор€чей водой, сток воды благодар€ уклону в 1-2 %, а также сборники стекающей воды с сифонным затвором.

ќсобое значение при использовании открытых бродильных чанов имеют охлаждение и вентил€ци€. ¬оздух в бродильном отделении должен быть всегда холодным, чистым и сухим, поскольку пиво легко поглощает нежелательные ароматические и вкусовые вещества из воздуха, не говор€ уже о возможности микробиологической контаминации. Ѕродильные цеха, как и лагерные подвалы, прежде охлаждали естественным льдом, а движение воздуха осуществл€лось путем естественной его конвекции.

»скусственное охлаждение осуществл€ют путем косвенного охлаждени€ или охлаждени€ циркулирующим воздухом. ѕри косвенном охлаждении сильно охлажденный рассол или непосредственно испар€ющийс€ хладагент проходит по системам трубопроводов, смонтированным на потолке или стенах. ѕри этом происходит вертикальна€ циркул€ци€ воздуха, а благодар€ образованию ине€ на трубах воздух немного осушаетс€. ѕри оттаивании капли конденсата должны отводитьс€ в специальный лоток. ¬ крупных бродильных подвалах подобного охлаждени€ недостаточно, а наличие открытых обмурованных бродильных чанов делает необходимым принудительную циркул€цию воздуха.  роме того, воздух в бродильном подвале необходимо регенерировать. ѕри охлаждении циркулирующим воздухом в бродильный подвал поступает воздух, осушаемый и охлаждаемый в специальном воздухоохладителе. “акие пластинчатые воздухоохладители обычно монтируют в торцах проходов дл€ обслуживани€. ¬оздух засасываетс€ вентил€тором охладител€ (как правило, снизу) и нагнетаетс€ в пространство над бродильными чанами. ѕримен€вшиес€ раньше холодильные камеры, устанавливавшиес€ вне бродильного подвала, иногда привод€т к микробиологическим проблемам. „ем чаще воздух проходит через систему охлаждени€, тем более интенсивно осуществл€етс€ его охлаждение и подсушивание. “ак как циркулирующий воздух насыщаетс€ CO2, необходимо посто€нно или периодически (например, при открывании дверей бродильного подвала) производить замену части воздуха бродильного подвала свежим. ¬ыт€жной вентил€тор размещают вблизи пола прохода дл€ обслуживани€. —огласно инструкции по безопасности труда максимальна€ концентраци€ CO2 на рабочем месте не должна превышать 0,5 %, а его содержание в воздухе в 3 % уже может вызвать затруднени€ при дыхании.

ѕодвод воздуха в бродильном подвале может осуществл€тьс€ различным образом и в разном направлении. ≈сли воздух подаетс€ снизу вверх, то каналами дл€ подвода воздуха служат пространства под цоколем бродильных чанов. ¬ этом случае воздух с относительно большой скоростью проходит над полом, а затем направл€етс€ назад к воздухоохладителю через свободное пространство над чанами. ¬следствие увеличени€ пространства скорость воздуха над чанами снижаетс€. ƒвижение воздуха практически не оказывает вли€ни€ на поверхность брод€щего сусла (на завитки). ѕри подводе воздуха сверху вниз сначала происходит подсушивание потолка бродильного подвала; воздух, насыщенный диоксидом углерода, перемещаетс€ из пространства над цоколем, что позвол€ет улучшить эффективность вентил€ции. ѕо сравнению с первым типом вентил€ции в этом случае снижаетс€ риск контаминации микроорганизмами. ѕри поступлении воздуха по всей ширине помещени€ не только обеспечиваетс€ более равномерна€ вентил€ци€ - небольша€ скорость движени€ воздуха преп€тствует также нарушению хода брожени€. ¬ случае поперечной вентил€ции в большинстве случаев дл€ подачи и отведени€ воздуха над чанами требуетс€ прокладка специальных воздушных каналов. Ќагрузка на потолок бродильного подвала должна распредел€тьс€ равномерно, и при правильном расположении каналов можно не опасатьс€ повреждени€ сбраживаемого сусла.

¬ыдел€емый при брожении диоксид углерода часто дополнительно отвод€т с помощью отдельного вентил€тора, монтируемого на высоте пола (в первую очередь это относитс€ к косвенному или периодическому охлаждению). ¬ентил€тор следует приводить в действие перед входом в бродильный подвал или до включени€ системы охлаждени€ циркулирующим воздухом.

ќчистка свежего воздуха или всей массы воздуха, циркулирующего в бродильном подвале, осуществл€етс€ с помощью воздушных фильтров - ленточных или модульных. ќни состо€т из фильтрующих элементов с кольцами Pa-шига, проход€щих через ванну с дезинфицирующим маслом.

ќхлаждение рециркул€ционным воздухом предполагав 6-10-кратный оборот воздуха в час. —корость воздуха в собственно бродильном отделении не должна превышать 0,1-0,2 м/с. ѕотребность в холоде у открытых бродильных чанах составл€ет 4000-5000 кƒж (1000-1200ккал)/м2 поверхности сусла в сутки. ¬ысота бродильных подвалов с открытыми чанами в зависимости от размеров помещени€ составл€ет от 4,5 до 5,5 м. ¬ысота рассто€ни€ под цоколем должна составл€ть 1,9-2,0 м, а над ним - 2,5-3,5 м.

3.4.1.2. ¬ бродильных подвалах с закрытыми чанами подвод воздуха имеет меньшее значение, чем дл€ открытых чанов, однако и здесь скорость воздуха не должна быть слишком высокой, поскольку в большинстве случаев чаны открывают за 1-2 сут до перекачки пива на дображивание.

¬ случае использовани€ танков брожени€ циркул€ци€ воздуха осуществл€етс€ охладител€ми воздуха в помещении. ≈сли горизонтальные танки отделены от прохода дл€ обслуживани€ стенкой, то воздух можно подавать с высокой скоростью (без вреда дл€ персонала). ¬ проходе дл€ обслуживани€ также осуществл€етс€ охлаждение воздуха - если не дл€ удалени€ —ќ2, то дл€ кондиционировани€ воздуха и осушени€ помещени€.

÷ “б размещают в помещени€х соответствующей высоты хорошо изолированных и имеющих простую конструкцию. —уществует две возможности компоновки:

Ј неизолированные танки, через охлаждающие карманы которых осуществл€етс€ соответствующее кондиционирование воздуха помещени€;

Ј изолированные танки, воздухоохладитель которых поддерживает температуру 7-10 ∞— в окружающем пространстве.

“ака€ компоновка встречаетс€ в первую очередь в тех случа€х, когда в бродильном подвале ведетс€ и созревание пива (возможно, при несколько более высокой температуре). ѕри установке танков вне здани€ в изолированное помещение дл€ обслуживани€ выводитс€ только нижн€€ их часть.  онструкци€ потолка, степ, пола, а также система кондиционировани€ воздуха в помещении дл€ обслуживани€ аналогична вышеупом€нутым.

Ѕродильные чаны

Ѕродильные чаны могут быть открытыми или закрытыми. ¬ большинстве случаев внутри они бывают пр€моугольными, редко - цилиндрическими или овальными. ¬ насто€щее врем€ практически повсеместно используют бродильные чаны горизонтальной (Ђкомбитанкиї) и вертикальной конструкции с плоской или конусной нижней частью (угол наклона стенок - 60∞).

3.4.2.1. ¬местимость бродильных чанов - от 10 до 1000 гл. »х размер ограничиваетс€ возможност€ми материала, а также охлаждени€ и обслуживани€. ¬местимость дерев€нных чанов доходит до 150 гл, а эмалированных стальных, монтируемых всегда как единое целое, - до 500 гл; у чанов из алюмини€ и нержавеющей стали, облицованных стальных или бетонных чанов ограничений по размерам нет. Ѕазовым параметром дл€ определени€ размера чана €вл€етс€ суточна€ производительность. ÷елесообразно иметь вместимость, достаточную дл€ одной варки, однако в зависимости от производственных условий наход€т применение и чаны на 2-3 варки. ¬ысота пространства дл€ завитков при низовом брожении составл€ет около 10 %. ¬ысота чанов в расчете на хорошее осаждение дрожжей и удовлетворительное осветление не должна превышать 2-2,5 м. — увеличением вместимости чанов возрастает масса и давление жидкости. ÷илиндрические металлические чаны размером до 200 гл могут устанавливатьс€ без обмуровки. ≈сли обеспечена жесткость стенок (например, за счет элементов охлаждени€), то возможно применение более крупных элементов. ѕр€моугольные чаны, при использовании которых возрастает степень использовани€ помещени€, нуждаютс€ в обмуровке из армированного бетона (по соображени€м статики, экономии материала и равномерности температурного режима). ѕри этом одновременно сооружают площадки дл€ обслуживани€.  рупные чаны в изготовлении и эксплуатации экономичнее небольших из-за сокращени€ потерь пива и упрощени€ мойки. ƒл€ обеспечени€ удобства обслуживани€ чаны монтируют на высоте 60-100 см над уровнем пола, а дл€ облегчени€ полного опорожнени€ их устанавливают с уклоном около 5 %.

3.4.2.2. ћатериал, из которого изготавливаютс€ бродильные чаны, не должен оказывать негативного действи€ на ход брожени€ и вли€ть на вкус пива. ќн должен быть бесшовным, ровным и легко мытьс€ и дезинфицироватьс€. ѕомимо соображений монтажа, веса, долговечности и формы немаловажную роль играет и стоимость материала.

ƒревесина (прежде примен€лась в основном дубова€) в насто€щее врем€ встречаетс€ очень редко. »з-за пористости она нуждалась в гладком внутреннем покрытии (парафинового или в большинстве случаев лакового). Ћак наносили в виде спиртового раствора в три сло€ после предварительного удалени€ старого лака механическим способом (удаление лака химическими средствами, в частности каустиком, портило древесину). —рок службы древесины был ограничен, пространство помещени€ использовалось недостаточно, был затруднен уход и ремонт чана вне бродильного цеха.  роме того, определенную трудность представл€ло обеспечение микробиологической безопасности таких чанов.

ћеталл хот€ и нейтрален относительно сусла, разрушаетс€ под действием кислотности пива. ƒубильные вещества пива образуют железосодержащие соединени€, измен€ющие цвет пива, его пенообразующие и вкусо-ароматические свойства. ћеталл ухудшает также свойства дрожжей. »менно поэтому металлические бродильные чаны должны предусматривать внутреннее покрытие или облицовку лакокрасочными покрыти€ми, стеклоэмалью или синтетическими смолами. ¬ качестве покрытий примен€ютс€ композиции из лака или смол, а также парафин, которые можно наносить и подновл€ть непосредственно в бродильном цехе. √ор€чее покрытие нанос€т на хорошо очищенную и предварительно подогретую стенку чана. ѕри этом могут образовыватьс€ пары растворител€ (необходимо соблюдать правила техники безопасности), которые при неудовлетворительном затвердевании покрыти€ способны негативно повли€ть на пиво. ѕри использовании покрытий необходимо проводить регул€рные текущие осмотры и подновл€ть их в случае необходимости.

¬ значительной степени соответствует предъ€вл€емым требовани€м стекло-эмаль - она нейтральна, не имеет запаха и вкуса, ее легко поддерживать в чистоте. Ќанос€т стеклоэмаль в виде грунтовой и покровной эмали на поверхность, очищенную пескоструйным методом, и вжигают в листовую сталь при температуре 1200 ∞—. “ака€ облицовка возможна только на заводе-изготовителе. –азмер чанов в этом случае ограничен возможност€ми транспортировки и монтажа и составл€ет 400-500 гл. “ак как днище и стенки чана из-за статических нагрузок имеют несколько выпуклую форму, то на днище эмаль должна быть более шероховатой, что позвол€ет добитьс€ хорошего осаждени€ дрожжей. Ёмаль чувствительна к механическим повреждени€м - при неправильном ее нанесении могут по€витьс€ микротрещины, в которых накапливаетс€ инфицирующа€ микрофлора. ѕовреждени€ устран€ют с помощью холодной эмали.

—интетические смолы также вжига-ют в несколько слоев, а с недавнего времени их нанос€т на поверхность чана, подвергнутую пескоструйной обработке, холодным способом. ѕодобные смолы эластичны и по сравнению с эмал€ми характеризуютс€ большей стойкостью. ќни легко подновл€ютс€ и подход€т также дл€ облицовки алюминиевых чанов и танков с признаками коррозии (при этом требуетс€ соответствующа€ обработка поверхности).

јлюминий получают электролитическим способом почти в чистом виде (99,5 %). ƒл€ алюминиевых чанов не требуетс€ внутренней облицовки, так как пиво их не разъедает, алюминий не оказывает вли€ни€ на вкус и цвет пива, а также безвреден дл€ дрожжей. јлюминий, покрывающийс€ на воздухе тонкой оксидной пленкой, имеет светлый цвет и поэтому его легче поддерживать в чистом состо€нии. ќн чувствителен к действию щелочей и некоторых кислот и разрушаетс€ ртутью, в св€зи с чем следует пользоватьс€ спиртовыми термометрами. ѕивной камень, отлагающийс€ в большом количестве, можно удал€ть 15 %-ной азотной кислотой или специальным средством дл€ удалени€ пивного камн€.

ƒл€ придани€ жесткости алюминиевым чанам, изготовленным из листов толщиной 3-4 мм, необходима обмуровка (в большинстве случаев ее выполн€ют железобетоном). ¬ этом случае алюминий играет роль облицовочного материала. ÷емент или бетон оказывают на него разрушающее действие, и поэтому алюминий следует защитить изолирующим слоем из асфальта и битума.  ромка чана должна быть отогнута над обмуровкой так, чтобы в пространство между стенкой чана и материалом, придающим жесткость, или изол€цией не могли проникать конденсат и брызги воды. ƒл€ облегчени€ обработки чанов боковые стенки часто делают более высокими. ѕоплавки или арматура должны изготавливатьс€ из того же материала, или иметь изол€цию, преп€тствующую коррозии, которую может вызывать и конденсат с медных поплавков. ÷елесообразным представл€етс€ нанесение в зоне граничного сло€ воды и воздуха лакокрасочного покрыти€ на поплавки чанов и кромки. “ак как такие чаны монтируютс€ непосредственно на пивоваренном предпри€тии, их размер не ограничиваетс€ используемым материалом. —рок службы алюминиевых чанов составл€ет около 50 лет.

Ќержавеюща€ сталь (обычно примен€етс€ сталь V2A (18 % хрома и 8-9 % никел€) €вл€етс€ кислотостойкой и абсолютно нейтральной к пиву. “олщина стенки (0,8-2 мм) предполагает использование обмуровки (подобно алюминиевым чанам), а также монтаж на предпри€тии, что позвол€ет выполн€ть чаны любого размера. ќсобое внимание следует удел€ть сварным швам, чтобы их структура затем не привела к коррозии. Ќержавеющую сталь следует изолировать от других металлов. ѕрименение медных поплавков дл€ охлаждени€ пива €вл€етс€ нецелесообразным - медь может переходить в раствор и негативно вли€ть на дрожжи. ¬ случае надлежащего выполнени€ сварочных работ срок службы нержавеющей стали практически неограничен.

¬ качестве материала дл€ бродильных чанов может примен€тьс€ и железобетон. “акие чаны могут быть выполнены любых размеров и формы в зависимости от возможностей помещений.  ак правило, их делают преимущественно пр€моугольными со скругленными углами. —рок службы таких чанов практически неограничен, они характеризуютс€ высокой прочностью. ¬месте с тем дл€ них необходимы достаточно прочные фундаменты, предотвращающие образование трещин. “ак как бетон подвергаетс€ агрессивному действию пива, то такие чаны нуждаютс€ во внутренней облицовке. ѕеред ее выполнением необходимо нанести специальную штукатурку, служащую адгезионной основой дл€ облицовочной массы, наносимой в несколько слоев. »ногда укладывают эбонитовые панели размером до 6 м2 и расшивают швы такой же массой. Ќар€ду с этими композици€ми с черной блест€щей поверхностью хорошо зарекомендовали себ€ и синтетические материалы. ѕри очистке 10 %-ной серной кислотой одновременно удал€етс€ и пивной камень. ≈стественно, така€ облицовка чувствительна к ударам, однако ее легко восстановить.

3.4.2.3. «акрытые бродильные чаны чаще всего изготавливают из алюмини€.  ак правило, крышки жестко соединены с чаном, их редко выполн€ют подъемными или опускаемыми. ѕомимо арматуры дл€ отведени€ CO2 на чанах устанавливают термометры, краны дл€ отбора проб и смотровые окна из специального стекла. „аще всего размеры закрытых бродильных чанов составл€ют 400-800 мм, что позвол€ет снимать деку.

3.4.2.4. ¬ бродильных танках горизонтальной формы требуетс€ дополнительное свободное пространство на подъем пены (пор€дка 25 %). ¬ большинстве такие чаны изготавливают из нержавеющей стали, реже - из алюмини€ или стали с облицовкой. ѕоперечное сечение составл€ет 2-4 м, причем очевидно, что оптимальным дл€ опадани€ деки €вл€етс€ значение от 2,50 до 3,50 м. ќптимальна€ длина - 7-10 м (отношение ширны к длине -1:3); при большей длине (например, 15 м) и соотношении Ў: ƒ 1:5 затрудн€етс€ смешивание доливов. ¬местимость горизонтальных танков составл€ет до 2000 гл. — точки зрени€ охлаждени€, обслуживани€ и мойки целесообразнее размещать их за перегородкой.

—мотровое окно позвол€ет наблюдать за поверхностью пива в ходе брожени€, дл€ контрол€ за которым предназначены термометр и кран дл€ отбора проб. ќсмотр танка провод€т через люк. јвтоматическа€ мойка с помощью нескольких распылительных головок, располагаемых по длине танка, позвол€ет снизить трудозатраты. Ќеобходимо предпринимать меры по защите танков от избыточного давлени€, возникающего при заполнении, а также против разрежени€ при опорожнении и мойке, дл€ чего используетс€ система предохранительных и вакуумных клапанов. —бор дрожжей в очень крупных чанах может оказатьс€ затруднен - дрожжам необходимо придать консистенцию, пригодную дл€ перекачивани€ насосом, путем разбавлени€ водой, или собирать вручную (см. разделы 3.3.5 и 3.6.1.2).

3.4.2.5. ¬ертикальные бродильные танки цилиндроконической конструкции изготавливались до насто€щего времени только из двух материалов: стали V2A или листовой стали с облицовкой синтетическими материалами. ќни достигают высоты 10-22 м, и при диаметре 3-6,5 м их полна€ вместимость составл€ет 700-6000 гл. ≈сли при выборе геометрии танка еще в 1970-е гг. ориентировались на отношение диаметра к высоте (ƒ: ¬ 1:3,5-5) без особого учета стоимости и возможностей монтажа, то начина€ примерно с 1985 г. стали повсеместно стремитьс€ к отношению ƒ: ¬ 1:2 (при этом высота столба жидкости, включа€ конусную часть, не должна превышать 12-13 м), и объем танка составл€ет в этом случае 6000-6500 гл нетто. ѕри использовании ускоренных способов брожени€ или брожени€ под давлением по-прежнему примен€ют отношение ƒ: ¬ 1: 3,5-4, так как усиленное образование CO2 и повышение температуры вызывает более интенсивную конвекцию. ѕри расчете размеров танка за основу принимают половину сусла, производимого в варочном цехе в сутки. ѕри внесении дрожжей по методу завитков возможна продолжительность заполнени€ в течение 24 ч. ѕространство на подъем пены при низовом брожении в области нормальных температур составл€ет 20-25 %, причем дл€ высоких и узких танков, а также дл€ брожени€ при повышенных температурах следует добавить еще 5 % (при брожении под давлением пространство на подъем может быть немного меньше) ”гол наклона стенок конусной части составл€ет 60-75∞. ¬следствие сильной конвекции брод€щего сусла в ходе главного брожени€ не возникает каких-либо значительных отклонений по температуре (около 0,3 ∞—), по значению pH, по снижению экстрактивности и по количеству дрожжевых клеток. —бор дрожжей здесь предельно прост - просто удал€етс€ нижний слой осевших дрожжей (см. раздел 3.3.4). „то касаетс€ арматуры, то необходимы клапаны заполнени€ и слива, располагаемые в нижней части танка. ќтбор проб в горизонтальных и плоскоконических танках по-прежнему производитс€ с помощью крана дл€ отбора проб. ƒл€ ÷ “б требуетс€ сво€ система отбора проб - проба пива отбираетс€ на верхней кромке конуса и при помощи реверсивного насоса возвращаетс€ в выпускной трубопровод пива. Ѕлагодар€ этому из конуса можно отбирать как пробы пива, так и пробы дрожжей. ƒл€ контрол€ хода брожени€ используют установленные сверху и снизу датчики, фиксирующие перепад давлени€. »ндикаци€ температуры возможна на двух или трех уровн€х. ƒатчик температуры с направленным вниз стержнем устанавливают в трубопровод дл€ отбора проб (верхн€€ кромка конуса) так, чтобы его можно было промывать при мойке (термометры в цилиндрической части ганка также должны быть доступны дл€ моющих растворов). ѕри этом наклон стержн€ термометра составл€ет более 30∞.  онтактные термометры непосредственно у стенок танка дают точные показани€ тогда, когда на них не вли€ют охлаждающие поверхности. ƒл€ подвода и отвода CO2 необходимы трубопроводы, которые можно комбинировать с трубопроводами дл€ —I–-мойки. –азделение сред производитс€ с распределительной панели или с помощью двухседельных клапанов.

 роме того, необходимы вакуумные клапаны, срабатывающие при опорожнении танка или при охлаждении после мойки гор€чей водой при пониженном давлении (30-50 мм вод. ст.), и предохранительный клапан, способный отводить то же количество воды, что поступило в танк при его заполнении. Ќа танках, смонтированных вне помещени€, оба клапана должны быть оснащены обогревом. Ўпунтование при брожении под давлением или при выдержке пива в лагерном подвале обеспечиваетс€ по трубопроводу CO2 с помощью шпунтаппарата с грузом. ћоечна€ арматура может включать распылительные головки или направленные струйные моющие устройства, причем их расход и зона распылени€ должны гарантировать образование на стенках равномерной пленки жидкости.  упольна€ арматура ÷ “ должна об€зательно предусматривать наличие смотрового окна, позвол€ющего контролировать (хот€ бы частично) заполнение танка, образование завитков, эффекта насыщени€ CO2 или работу распылительных головок. ¬ большинстве случаев танки изготавливают под Ђнормальноеї давление (избыточное давлени€ 0,99 бар), но при этом следует учитывать, что давление на выходе, то есть в конусной зоне, больше на высоту сло€ жидкости. “анки дл€ брожени€ под давлением рассчитывают на избыточное давление 2 бар, хот€ такое давление и не примен€етс€ (см. раздел 3.6.3.4).

“анки устанавливают или без изол€ции (в помещении с соответствующим кондиционированием), или с изол€цией. ¬озможно также размещение изолированных танков с обшивкой, стойкой к атмосферным воздействи€м, вне помещени€. ¬ качестве изол€ции, как правило, используют пенополиуретан толщиной от 100 до 120 мм.

3.4.2.6. ¬ертикальные цилиндрические танки с плоским днищем (Ђјсахи-танкиї). “акие танки из нержавеющей стали (толщина листа - 4-6 мм) имеют высоту 8-10 м и диаметр от 4 до 8 м. »х вместимость - от 1000 до 4000 гл. ѕодобные резервуары можно использовать лишь при небольшом избыточном давлении (0,04 бар).

¬ерхнее дно имеет выпуклую форму, а нижнее - плоское с уклоном 10 %. ѕроходы дл€ обслуживани€ закрыты сверху. “акие танки, имеющие соответствующую изол€цию и обшитые снаружи алюминием, монтируют под открытым небом. ¬ них не происходит расслоени€ отдельных слоев брод€щего пива, однако дл€ выравнивани€ содержани€ дрожжей предусматривают простое приспособление, представл€ющее собой трубку с измен€ющейс€ высотой.  репитс€ она на ролике при помощи тросика - один конец на поплавке на поверхности пива, а второй прикреплен к верхнему дну танка. Ѕлагодар€ этому пиво при перекачивании на дображивание всегда отбираетс€ из центра сло€ жидкости на соответствующей высоте. —бор дрожжей осуществл€етс€ лишь после перекачивани€.  апитальные затраты при этом составл€ют около 50 % от затрат на Ђтрадиционныйї бродильный цех с танками.

3.4.2.7. ¬ертикальные бродильные танки с плоскоконическим днищем. ” небольших подобных танков с соотношением ƒ: ¬ 1: 1-1,5 конусна€ часть с углом наклона стенок 60-70∞ занимала бы очень много места, и чаще в таких танках этот угол составл€ет до 30∞. “ак как здесь съем дрожжей перед перекачиванием пива на дображивание затруднен и может осуществл€тьс€ только крайне осторожно, то дрожжи собирают лишь после спуска пива. “ребуемую плотность дрожжевого осадка позвол€ет получить охлаждение конусной части.

3.4.2.8. Ђ”ниверсальныеї танки (Unitanks) представл€ют собой танки с плоскоконическими днищем с углом наклона стенок 142-150∞. ƒиаметр и высоту сло€ жидкости рассчитывают в отношении 1:1-1,5; как и выше упоминавшийс€ јсахи-танк, унитанк не может использоватьс€ при давлении выше 0,04 бар. ¬ первоначальной конструкции охлаждение производилось только в одной зоне, расположенной в верхней трети танка, но в насто€щее врем€ предусматривают две системы охлаждени€ обечайки и одну дл€ днища. “акие танки изолированы, причем их часто устанавливают на открытом воздухе вместе с элементами управлени€. ќсобенностью подобных танков кроме их размеров €вл€етс€ кольцо с форсунками, установленное в центре конуса ближе к днищу, через которое дл€ усилени€ конвекции и перемещени€ дрожжей к середине конуса продуваетс€ CO2. ƒрожжи можно собирать после окончани€ брожени€. Ёти танки вполне пригодны дл€ традиционного брожени€, хот€ и были сконструированы дл€ ведени€ брожени€ и созревани€ в одной емкости.

3.4.2.9. —фероконические танки изготавливаютс€ из высококачественной стали (толщина листа 8 мм). »х верхн€€ часть имеет сферическую форму, а нижн€€ - форму конуса с углом наклона стенок 60∞. ѕо окружности купола и конуса расположены охлаждающие карманы. »зол€ци€ выполнена из пеностекла толщиной 220 мм. Ѕлагодар€ хорошему отношению поверхности к объему такие танки допущены к использованию с избыточным давлением 1-3 бар. ѕри высоте 12 м и диаметре 10 м обща€ вместимость достигает 5000 гл.

3-4.2.10. ”зкие танки со сферическим днищем и внешним охлаждением (Ђреакторыї) изготавливались в 1970-1980-е гг. в ÷ентральной и ¬осточной √ермании и продолжают эксплуатироватьс€ и в насто€щее врем€. ќни имеют стандартный размер (диаметры 3,9, 4,2, 5,35 и 6,0 м), что обеспечивает вместимость нетто 1300, 2500 и 5500 гл при отношении ƒ: ¬ 1: 3,5 - 1: 5. ”гол наклона стенок конуса составл€ет 40∞, верх танка плоский (в последних модел€х - сводчатый). ƒл€ охлаждени€ используетс€ пластинчатый охладитель, через который прокачиваетс€ пиво при достижении максимальной температуры. ¬ таком танке предусмотрены два выпускных отверсти€ - в конусе (дл€ отбора пива, перекачиваемого через пластинчатый охладитель, а также дл€ опорожнени€ танка), а также в верхней части (дл€ вз€ти€ пива поверх дрожжевого осадка). ¬озврат охлажденного пива производитс€ по нагнетательному трубопроводу, заканчивающемус€ на уровне 4 м ниже поверхности жидкости. ÷иркул€ционный насос рассчитывают так, что содержимое танка перекачивалось в течение 20 ч. ѕодобные танки позвол€ют монтировать их вне помещени€, обшиты оцинкованными стальными листами и изолированы жестким полиуретаном толщиной 80 мм.

3.4.2.11. ќхлаждение сбраживаемого сусла. ѕомимо того, что в охлаждении нуждаетс€ помещение дл€ брожени€, охлаждать требуетс€ и сбраживаемое сусло, так как при температурах низового брожени€ в виде тепла высвобождаетс€ около 570 кƒж (136 ккал)/кг глюкозы. “аким образом, температура сусла в стадии брожени€ непрерывно повышаетс€. ѕоскольку во избежание слишком бурного протекани€ брожени€ не допускаетс€ превышение некоторой температуры, требуетс€ дополнительное охлаждение молодого пива (лучше всего за счет охлаждени€ емкости). Ѕлагодар€ такому охлаждению и поддержанию определенной температуры брожени€ можно управл€ть интенсивностью брожени€.  роме того, охлаждение позвол€ет понизить температуру к концу брожени€.

¬ старых бродильных цехах охлаждение проводили с помощью естественного льда, которым заполн€ли медные или стальные поплавки. ¬ насто€щее врем€ бродильные чаны охлаждают при помощи змеевиков и карманов, встраиваемых в чаны, привариваемых к их стенкам или же заделываемых в обмуровку. ¬нутренние охладители дл€ алюминиевых или бетонных чанов изготавливают из меди, алюмини€ или высококачественной стали, а в чанах из стали V2A - из того же материала. ѕри охлаждении с помощью рубашки цельнот€нутые стальные трубы располагают в обмуровке чанов, причем, как и в случае применени€ охлаждающих карманов, отдельные емкости следует изолировать друг от друга. ¬ бродильных чанах в качестве охлаждающей среды, как правило, используют пресную воду температурой от 0,5 до 1 ∞—. Ѕолее низкие температуры достигаютс€ с использованием других хладагентов (например, рассола, спиртового водного раствора, гликол€) или с помощью непосредственного испарени€ хладагента. ¬ случае неточной регулировки охлаждени€ существует опасность Ђшокаї дрожжей, что может вызвать задержку брожени€, поэтому точность регулировки обеспечиваетс€ путем смешивани€ хладагента из контуров его подачи и отведени€. —ледует иметь в виду, что разгерметизаци€ системы охлаждени€ при применении внутренних охладителей может испортить пиво.

ѕри главном брожении в течение 7 сут средн€€ удельна€ потребность в холоде (важна€ дл€ выбора размеров холодильной установки) составл€ет пор€дка 630 кƒж (150 ккал)/сут на 1 гл брутто-объема или 750 кƒж (180 ккал)/сут на 1 гл нетто-объема. ћаксимальна€ потребность в холоде дл€ отдельного бродильного чана дл€ низового брожени€ при сбраживании экстракта до 2,5 кг/гл в сутки составл€ет пор€дка 1465 кƒж (350 ккал)/сут на 1 гл нетто-объема, дл€ чего требуетс€ поверхность охлаждени€ 2-2,5 м2/100 гл. ¬ случае повышени€ температуры лед€ной воды примерно на 2,5 ∞— необходимое ее количество составит максимум 5-6 л/гл в час. ƒл€ охлаждени€ с максимальной температуры до температуры перекачивани€ пива на дображивание в 0,1 ∞—/ч при равных услови€х требуетс€ дополнительно 4 - 5 л воды/гл в час. –асход воды на чан необходимо контролировать с помощью расходомеров.

ѕри верховом брожении средн€€ удельна€ потребность в холоде составл€ет примерно 1880 кƒж (450 ккал)/сут на 1 гл нетто-объема, так как максимальное сбраживание экстракта доходит до 4,5 кг/гл в сутки.

Ѕродильные танки горизонтальной конструкции зачастую оборудуют внутренними охладител€ми в форме змеевиков или карманов, которые, однако, затрудн€ют мойку танков. ¬ новых установках охлаждающие карманы, распредел€емые по зонам, размещают на различной высоте. ¬ерхн€€ зона обеспечивает поддержание желаемой максимальной температуры брожени€, втора€ зона предназначена дл€ дополнительного охлаждени€ противотоком, а треть€ (в нижней части горизонтального танка) должна содействовать образованию более плотного дрожжевого осадка. –азмещение охлаждающих карманов возможно при наличии достаточного пространства между танками.

¬ертикальные цилиндроконические танки также раздел€ют на отдельные зоны охлаждени€. ¬ зависимости от высоты в танке располагают от 2 до 4 поверхностей охлаждени€ в стенке и одну - в конусной части. ¬ качестве хладагента не примен€ют рассол из-за содержащегос€ в нем хлорида, который может вызывать разрушение высококачественной стали. ¬ водноспиртовые смеси, в растворы гликол€ необходимо добавл€ть ингибиторы, позвол€ющие замедлить хот€ и слабую, но все-таки коррозию стали. ƒл€ предотвращени€ замерзани€ пива или вымерзани€ воды температура хладагента не должна быть ниже - 4 ∞—. Ёто же относитс€ и к аммиаку, испар€ющемус€ непосредственно в системе. ¬ современных установках общеприн€тым стало использование охлаждающих карманов большего размера и автоматическое регулирование температуры хладагента в зависимости от режима охлаждени€, позвол€ющее примен€ть температуры хладагента в пределах 4-6 ∞— (и выше) дл€ поддержани€ максимальной температуры, а более низкие температуры (от 0 до 4 ∞—) - дл€ охлаждени€.

ѕоскольку применение фторхлоруглеводородов запрещено, фриген больше не используют. ѕоверхность охлаждени€ определ€етс€ по описанным выше расчетным значени€м, однако в большинстве случаев ее рассчитывают на более высокие температуры брожени€ - 4-4,5 м2/ 100 гл нетто-объема, причем дол€ охлаждени€ конусной поверхности составл€ет 15-20 %. — точки зрени€ охлаждени€ крупных емкостей така€ дол€ может показатьс€ несущественной, однако из технологических соображений желательно ее соблюдать. ќтдельные системы охлаждени€ включаютс€ автоматически, но во избежание слишком сильной конвекции целесообразно включить все поверхности охлаждени€ цилиндрической части уже при поддержании температуры брожени€. ƒл€ предотвращени€ температурного шока дрожжей интервалы включени€ должны быть небольшими.

¬ новых установках иногда предъ€вл€ют повышенные требовани€ к скорости охлаждени€, дл€ чего требуетс€ соответствующий расчет размеров поверхностей охлаждени€. ¬ случае особо сильного или глубокого охлаждени€ проще и дешевле охлаждать в танке молодое или созревшее пиво только до 4 ∞—, а оставшеес€ охлаждение (до 0 или -1 ∞—) компенсировать с помощью внешних поверхностей охлаждени€.

¬ последние 20 лет многие установки были оснащены системой охлаждени€ по принципу непосредственного испарени€. ≈Є преимуществом €вл€етс€ более высока€ (на 4-5 ∞—) температура испарени€, а также уменьшение поверхности охлаждени€ примерно на 10% в результате улучшени€ теплообмена. “ем не менее закупка танка с усиленными поверхност€ми охлаждени€, рассчитанными на стационарное давление аммиака (11,6 бар), обходитс€ несколько дороже.  роме того, несмотр€ на наличие у аммиака сильного запаха, обнаружить неплотности в такой системе охлаждени€ довольно трудно.

∆елание ограничить сферу применени€ аммиака, требующего проведени€ регул€рных контрольных меропри€тий, привело к по€влению в целом р€де новых установок систем косвенного охлаждени€ хладоноснтелем (гликолем). ’от€ новые установки, работающие по принципу испарени€, отличаютс€ высокой степенью надежности, введение новых экологических норм стимулирует переход на косвенное охлаждение.

Ќа случай выхода из стро€ системы автоматического охлаждени€ в цел€х корректного проведени€ брожени€ необходимо предусмотреть возможность ручного вмешательства, что легче реализуетс€ в косвенных системах охлаждени€.

 роме всего вышеперечисленного, эксплуатируютс€ также ÷ “б и танки дл€ созревани€ пива без непосредственного охлаждени€. ѕри этом температура в помещении должна соответствовать среднему значению, регулируемому в зависимости от условий брожени€ и созревани€. ¬озможно также индивидуальное охлаждение танков путем орошени€ охлаждающей водой, дл€ чего бетонна€ опорна€ плита танка выполн€етс€ в форме ванны, куда стекает охлаждающа€ вода, отводима€ затем в холодильную установку.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1484 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

„то разум человека может постигнуть и во что он может поверить, того он способен достичь © Ќаполеон ’илл
==> читать все изречени€...

496 - | 431 -


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

√ен: 0.045 с.