Обґрунтування та вибір раціонального використання відходів пивоварного виробництва

Зінченко, Станіслав Миколайович
Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8145
Title:	Обґрунтування та вибір раціонального використання відходів пивоварного виробництва
Authors:	Осипенкова, Ірина Іванівна Зінченко, Станіслав Миколайович
Keywords:	ПИВНА ДРОБИНА;РОСЛИННИЙ БІЛОК;АМІНОКИСЛОТА;ЗАТИРАННЯ
Issue Date:	30-Dec-2023
Abstract:	Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси 2023р. Магістерська робота присвячена обґрунтуванню раціонального використання відходів пивоварного виробництва. В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування пивоварної дробини в різних галузях, зокрема в харчовій промисловості. Проаналізовано хімічний склад сировини та пивної дробини. Отримані данні спрямовані на розробку нових харчових продуктів в м´ясній, хлібопекарській промисловості з додавання сухої пивної дробини. Вдосконалення технології отримання таких продуктів є актуальними і важливими для подальшого розвитку харчової промисловості, так як це дає змогу не тільки вирішити питання, щодо утилізації пивної дробини, але і отримати нові харчові продукти з збалансованим амінокислотним складом. На підставі комплексу проведених досліджень доведено доцільність використання пивоварної дробини в харчовій промисловості, як джерело рослинного білка
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8145
Appears in Collections:	181 Харчові технології (Харчові технології)
Files in This Item:
File	Description	Size	Format
КРМ_Зінченко С.М._23.pdf Restricted Access	Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси 2023р. Магістерська робота присвячена обґрунтуванню раціонального використання відходів пивоварного виробництва. В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування пивоварної дробини в різних галузях, зокрема в харчовій промисловості. Проаналізовано хімічний склад сировини та пивної дробини. Отримані данні спрямовані на розробку нових харчових продуктів в м´ясній, хлібопекарській промисловості з додавання сухої пивної дробини. Вдосконалення технології отримання таких продуктів є актуальними і важливими для подальшого розвитку харчової промисловості, так як це дає змогу не тільки вирішити питання, щодо утилізації пивної дробини, але і отримати нові харчові продукти з збалансованим амінокислотним складом. На підставі комплексу проведених досліджень доведено доцільність використання пивоварної дробини в харчовій промисловості, як джерело рослинного білка	3.82 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy
Show full item record
Extracted text


АНОТАЦІЯ
Зінченко С.М. Обґрунтування та вибір раціонального використання
відходів пивоварного виробництва
Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181 – Харчові
технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і
виноробства» – Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси –
2023р.
Магістерська робота присвячена обґрунтуванню раціонального
використання відходів пивоварного виробництва.
В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування
пивоварної дробини в різних галузях, зокрема в харчовій промисловості.
Проаналізовано хімічний склад сировини та пивної дробини.
Отримані данні спрямовані на розробку нових харчових продуктів в
м´ясній, хлібопекарській промисловості з додавання сухої пивної дробини.
Вдосконалення технології отримання таких продуктів є актуальними і
важливими для подальшого розвитку харчової промисловості, так як це дає
змогу не тільки вирішити питання, щодо утилізації пивної дробини, але і
отримати нові харчові продукти з збалансованим амінокислотним складом.
На підставі комплексу проведених досліджень доведено доцільність
використання пивоварної дробини в харчовій промисловості, як джерело
рослинного білка.
Ключові слова: ПИВНА ДРОБИНА, РОСЛИННИЙ БІЛОК,
АМІНОКИСЛОТА, ЗАТИРАННЯ, ФІЛЬТРАЦІЯ
2
ANOTATION
Zinchenko S.M.Justification and selection of rational ways to reuse brewery
waste.
Master's qualification work on specialty 181 - Food technologies,
educational program "Technologies of fermentation products and winemaking" -
Cherkasy State University of Technology, Cherkasy - 2023.
The master's thesis is devoted to the justification of the rational use of
brewery waste.
In the paper, based on literature data, the use of brewing grain in various
industries, in particular in the food industry, is analyzed.
The chemical composition of raw materials and beer grain was analyzed.
The obtained data are aimed at the development of new food products in the
meat and bakery industries with the addition of dry beer grains.
Improving the technology for obtaining such products is relevant and
important for the further development of the food industry, as it allows not only to
solve the issue of beer grain disposal, but also to obtain new food products with a
balanced amino acid composition.
On the basis of a complex of conducted studies, the expediency of using
brewing grain in the food industry as a source of vegetable protein has been
proven.
Key words: BEER GRASS, VEGETABLE PROTEIN, AMINO ACID,
MASHING, FILTRATION
3
ЗМІСТ
ВСТУП 5
РОЗДІЛ 1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД 8
1.1. Розвиток пивоваріння 8
1.2 Характеристика вторинних ресурсів пивоварного виробництва 10
1.3. Технології переробки вторинних ресурсів пивоварного виробництва 16
1.4. Рослинні білки 32
1.5. Основні шляхи вирішення проблеми білкового харчування в 33
сучасних умовах
1.6. Перспективи отримання білкових концентратів із зеленої маси 34
1.7. Інноваційні способи використання пивної дробини в харчовій 35
промисловості
РОЗДІЛ 2. ОБ´ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 37
2.1. Об΄єкти дослідження 37
2.2.Методи дослідження 45
РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 52
3.1. Дослідження якості сировини 52
3.2. Приготування пивного сусла 58
РОЗДІЛ 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 68
4.1 Принципова технологічна схема 68
4.2. Опис апаратурно-технологічної схеми 68
4.3 Розрахунок продуктів 69
4.4. Розрахунок економічної ефективності 98
РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ 103
5.1 Мікроклімат виробничого приміщення 103
5.2. Шкідливі речовини і методи нормалізації складу повітря робочої 104
зони
5.3.Правила із охорони праці під час виконання лабораторних робіт із 105
дисципліни «Технологія солоду, пива та безалкогольних напоїв»
ВИСНОВКИ 111
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 114
ДОДАТКИ 117
4
ВСТУП
Актуальність теми. Пивоварна галузь є однією з найбільш
динамічних і займає важливе місце у переробній промисловості України.
Щодо стратегій розвитку, то на сьогоднішній день рентабельність
підприємств цієї галузі є однією з найвищих і темпи приросту виробництва з
кожним роком збільшуються. Все це зумовлює необхідність розробки та
реалізації конкурентної стратегії в подальшому розвитку галузі.
До відходів пивоварного виробництва відносяться солодова дробина,
білковий відстій, залишкові дріжджі, дека і вуглекислота [30].
Завдання утилізації відходів у межах ресурсозбереження стоїть перед
підприємствами пивоваріння. Велика частина відходів пивоваріння
зливається у каналізацію. Кількість відпрацьованих дріжджів та дробини, а
також якість вод у точках скидання часто не підлягає контролю. При цьому
багато пивних підприємств на території України дуже ретельно ставляться до
проблем навколишнього середовища та підходять до їх вирішення з великою
відповідальністю.
Встановлено, що пивна дробина (ПД) та відпрацьований кизельгур
(відхід пивоваріння) прискорюють очистку ґрунту, забрудненого сирою
нафтою. Їх застосування зменшує концентрацію поліциклічних вуглеводнів,
стимулює їх видалення, сприяє очищення нафтозабрудненого чорноземного
ґрунти.
Розроблено енергоефективну технологічну схему отримання біогазу з
дробини шляхом зброджування її речовин метанобактеріями з одночасною
обробкою ультразвуком з метою підвищення виходу біогазу та метану до
65 %.
Насамкінець можна відзначити, що використання відходів пивоваріння
– важливий напрямок не тільки з точки зору заощадження сировинних
органічних ресурсів та забезпечення екологічної безпеки, але та один із
напрямів ресурсозбереження.
5
Пивна дробина – цікава сировина, багата цінними сполуками та
поживними речовинами, а також доступним для його стабілізації. Це ключові
фактори для розробки різних варіантів: від біотехнологічного виробництва
товарів з доданою вартістю, функціональних харчових продуктів та кормів
для тварин до виробництва інших товарів, що представляють інтерес для
фармацевтичного та сільськогосподарського секторів.
Наукова новизна
Встановлено доцільність використання пивної дробини, як джерело
рослинного білка.
Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягає в обґрунтуванні
використання пивної дробини в харчовій промисловості.
Для реалізації поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
- на основі літературних джерел проаналізувати відходи пивоварної
промисловості та їх способи утилізації;
- на основі літературних джерел проаналізувати використання пивної
дробини в харчовій промисловості;
- визначити хімічний склад основної зернової сировини пивоварної
промисловості;
- визначний хімічний склад пивної дробини в залежності від різної
сировини.
Об'єкт дослідження: є технологія використання пивної дробини в
харчовій промисловості.
Методи дослідження: фізико-хімічні та біохімічні методи визначення
якості вихідної сировини, напівпродуктів і відходів.
Наукова новизна
На підставі комплексу проведених досліджень доведено доцільність
використання пивної дробини в хорчовій промисловості для створення нових
продуктів харчування збагачених біологічно-активними речовинами.
6
Теоретична і практична значущість.
Теоретична значимість роботи полягає в обґрунтуванні доцільності
використання пивної дробини у харчовій промисловості.
Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних
та аналітичних робіт в лабораторних умовах, обробці та узагальненні
результатів, їх теоретичному обґрунтуванні, підготовці результатів до
публікації.
Публікації. За матеріалами магістерської роботи опубліковано 1 тезу, у
збірнику VІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Інтеграційні та
інноваційні напрями розвитку харчової індустрії» 2023 року, м. Черкаси.
Структура та обсяг роботи. Робота складається зі вступу, п´яти
розділів, висновків, списку використаних джерел. Робота викладена на 119
сторінках машинописного тексту, містить 29 таблиць, 17 рисунків. Список
використаних джерел літератури складається з 30 робіт.
7
РОЗДІЛ 1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1.Розвиток пивоваріння
Пиво - це ферментований напій, відомий з давніх часів. Наразі, за
споживанням населенням, пиво займає п’яте місце в світі серед інших
напоїв.
Світове споживання пива в світі, становив приблизно 1,8879 мільярда
гектолітрів. Сучасне пивоваріння – це переважно велика промисловість, що
виробляє значну кількість пива. Виробництво пива ділиться на кілька
послідовних операції: солодорощення, помел, затирання, фільтрування,
додавання хмелю або екстракту хмелю та кип'ятіння пивного сусла з цими
добавками, утилізація відпрацьованого хмелю та осаду, охолодження сусла
та аерація, головне бродіння, доброджування, стабілізація (дозрівання,
старіння) та упаковка. Метою процесу є гідроліз крохмалю до простих
цукрів, екстрагування цих цукрів та ферментація їх за допомогою дріжджів
для виробництва напою з низьким вмістом алкоголю. Відповідно на такому
масштабному виробництві утворюється велика кількість органічних відходів
пивоварної промисловості.
Перший і найпоширеніший пивоварний побічний продукт утворюється
після процесу затирання - це пивна дробина. На стадії фільтрації відділяють
сусло від осаду (пивної дробини), після чого сусло спрямовують на
охмеління, а пивну дробину реалізують. Інший вид відходів утворюється
після кип'ятіння сусла на цій стадії відбувається термічна денатурація білків,
що викликає випадіння осаду білків з високою молекулярною масою
(білковий осад). Білковий осад, який містить відпрацьованний хміль, потім
видаляють із сусла за допомогою вірпула. В охмелене сусло додаються
дріжджі і починається головне бродіння. Після цього етапу більшість
дріжджів видаляється (відпрацьовані пивоварні дріжджі). Молоде пиво
спрямовують на доброджування.
8
Пивоварна промисловість утворює величезну кількість відходів,
утилізація яких є доволі прблематичною. Їх накопичення в навколишньому
середовищі є екологічною проблемою. Зростаюче занепокоєння
громадськості щодо забруднення навколишнього середовища спонукало до
пошук шляхів зменшення утворення промислових відходів. Харчова
промисловість старається знайти нові застосування, які змінять традиційний
підхід до «відходів» і продуктів зробити їх «попутними продуктами».
Сучасна харчова наука і технологія спрямовані на валоризувати
побічні продукти харчової промисловості для виробництва хімічних речовин,
сировини та інші сполуки з невисокою вартістю [25].
Хоча дослідження зосереджені на повторне використання побічних
продуктів в пивоварінні ведеться, комплексного огляду немає статті, що
стосуються всіх типів відходів пивоваріння, які показують їх потенціал для
використання в харчовій промисловість. Ця робота спрямована на
узагальнення та поширення результатів дослідження в цій галузі.
Мета цього огляду було підсумовано можливу утилізацію трьох
основних відходів пивоваріння харчовою промисловістю та заохочувати
пошук нових способів її використання.
Під час виробництва пива утворюються три основні типи побічних
продуктів, тобто пивоварні відходи зерно, відпрацьований хміль/білковий
осад і залишки пивних дріжджів [26]. Вони дещо відрізняються один від
одного за деякими властивостями (склад, вологість і зольність), але всі вони
потенційно можуть бути повторно використані в харчовій промисловості.
Хімічний склад пивоварних відходів може дещо відрізнятися залежно
від виду та якості використовуваних інгредієнтів і умов, що переважають на
кожному етапі процес пивоваріння; тим не менш, вони завжди мають високу
харчову цінність. Вони багаті на вуглеводи, білки, клітковину, вітаміни,
мінерали і фенольних сполук і мають високий вміст вологи (оскільки 1/5
води, яка використовується в процесі пивоваріння, втрачається) [27].
9
1.2 Характеристика вторинних ресурсів пивоварного виробництва
Солодова (пивна) дробина.
Основну частину відходів пивоварних заводів займає солодова дробина
та надлишкові дріжджі. Пивна дробина – осад, що утворюється після
фільтрації пивного сусла в процесі варки пива (рис. 1.1).
Це натуральний, екологічно чистий продукт з високим вмістом
протеїну (в 2-3 рази більшим, ніж в ячмені), високоякісний корм для тварин
без хімічних домішок.
З 100 кг сухого солоду виходить 125…135 кг сирої дробини, яка
містить 20…25% сухих речовин. До складу дробини (таб.1.1) входить
ряд цінних поживних речовин. Так, в дробини залишається близько
70% білків і 80% жиру, що містяться в солоді [21].
Таблиця 1.1 – Середній хімічний склад солодової дробини
Склад, %
Дробина вода білок безазотні
речовини жир клітковина зола
Сира 75,0 5,0 11,0 2,0 6,0 1,0
Висушена 10,5 19,0 38,0 7,5 18,0 7,0
Ці речовини роблять дробину цінним кормом для тварин. Дробина
може використовуватися для корму в сирому і висушеному вигляді.
Висушена дробина містить 11…12% вологи і може зберігатися
тривалий час.
Солодова дробина утворюється як залишок після відділення рідкої
фази – пивного сусла – в процесі фільтрації затору. Дробина
складається з рідкої (45%) і твердої фаз (55%). Тверда фаза дробини містить
оболонку і нерастворимую частина зерна. Склад дробини
залежить від якості солоду, кількості несоложенного сировини, а також сорти
виготовленого пива.
10
На підприємствах пивоварної промисловості щорічно скупчується
велика кількість дробини вологістю 70…80%, яка містить в серед ньому
більше 20% сухих речовин з високим рівнем протеїну
(12…15%). Традиційно пивоварні заводи України відрізняються від
таких розвинених країн, де в технологічному ланцюжку закладена
операція по сушці пивної дробини. Пивна дробина там є повноцінним
продуктом виробництва і знаходить широке застосування.
Водночас на полігонах пивоварних підприємств в даний час
скупчилися сотні тисяч тонн пивної дробини. Ця суміш рослинних і
мікробних білків, складних вуглеводів, органічних кислот та інших речовин,
складованих на відкритих майданчиках і в котлованах полігонів,
вже на третій день виділяє в біосферу отруйні продукти гідролізу і
гниття (у тому числі гази з поганими запахами – скатол, індол, аміак).
В такому стані відходи здатні лежати в «могильниках» до 50 років,
активно забруднюючи біосферу своїми виділеннями. Хімічні продукти
розпаду, поступово проникаючи в грунт, отруюють грунтові води,
землі стають непридатними до господарського використання на десятки
років (причому з непередбачуваними екологічними наслідками).
Пивоварні заводи зацікавлені у продажу пивної дробини, особливо в
теплий період року, коли вона схильна до інтенсивного розкладання з масою
несприятливих ефектів. Збут пивної дробини здійснюється за договірною
ціною[21].
Отже, пивоварним заводам економічно не вигідно відправляти
пивну дробину на звалище. Залишається одне: такі відходи треба
переробляти самостійно або продавати іншим організаціям. В сучасних
умовах останнє виглядає переважніше. Проте охочих придбати пивну
дробину у пивоварів мало. Тому причиною незнання
всього потенційного спектру її застосування, слабка технологічна
оснащеність. Щорічно на пивоварному заводі середньої потужності
йде у відходи 35000 тонн пивної дробини. При таких масштабах вміле і
11
дбайливе використання відходів і побічних продуктів не тільки
може дати відчутний дохід переробнику цих відходів, а й усунути загрозу
забруднення навколишнього середовища.
Екологічна ситуація, що створилася гостро потребує вирішення
питання утилізації багатотонних відходів пивної дробини.
З іншого боку, відходи пивоваріння звертають на себе увагу як
джерело комплексу речовин з харчовою цінністю і біологічною активністю.
У таблицях 1.2, 1.3. представлений хімічний склад свіжої (сирої) і сухої
пивної дробини[1;12;21].
Таблиця 1.2.¾ Хімічний склад сухої і висушеної солодової дробини
Компоненти Вміст складових
речовин у дробині
сирий висушений
Води, % 76,3 9,0
Сирий білок, % 6,63 25,5
Сирий жир, % 1,7 7,5
Без азотисті екстрактивні 9,72 37,3
речовини, %
Клітковина, % 5,1 16,0
Зола, % 1,2 4,6
Загальна енергетичність, 480,2 1833,2
кДж/кг
Речовини, що легко
засвоюються, %
сухий білок 4,74 18,2
білок, що засвоюється 4,46 17,10
сирий жир 1,5 6,6
без азотисті екстрактивні 5,83 22,39
речовини
клітковина 2,0 7,7
Крохмальний еквівалент 13,42 50,31
у 100 кг
Загальна енергетичність, кДж/кг 317,6 1328,5
Таблиця 1.3.¾ Хімічний склад пивної дробини (в 1 кг)
Показник Сира Суха
Суха речовина, г 232 887
Сирой протеїн, г 58 217
Лізин, г 2,2 7,7
Метіонін + цистин, г 1 3,5
12
Сира клітковина, г 39 160
Безазотисті
екстрактивні 107 406
речовини (МЕВ), г
Сирой жир, г 17 60
Кальцій, г 0,5 3
Калій, г 0,3 1,7
Фосфор, г 1,1 6,6
Магній, г 0,4 1,9
Натрій, г 0,65 3
Залізо, г 50 290
Мідь, мг 2,2 21,3
Цинк, мг 22 108
Марганець, мг 8 37,6
Кобальт, мг 0,05 0,2
Йод, мг 0,02 0,1
Каротин, мг 1,6
Вітамін Е
(токоферол), мг 14 23
Вітамін В1 (тіамін),
мг 0,2 0,6
Вітамін В2
(рибофлавін), мг 0,3 0,9
Вітамін В4 (холін),
мг 510 1300
Вітамін В5
(нікотинова кислота), 13 36
мг
Таблиця 1.4. - Хімічний склад абсолютно сухої дробини
Речовина Вміст, %
Жир 10
Білок 22
Геміцелюлоза 35
Лігнін 10
Целюлоза 20
Зола 3
волога 8,67
сирий протеїн 23,44
сирий жир 7,75
сира зола 2,5
сира клітковина 14,3
13
безазотисті
екстрактивні речовини 43,44
Мікроелементи
кальцій 0,37
фосфор 0,5
марганець, мг / кг 52
цинк, мг / кг 105
залізо, мг / кг 205
мідь, мг / кг 15
Амінокислоти
лізин 0,86
гистидин 0,66
аргінін 1,07
аспарагінова кислота 1,35
треонин 0,77
серін 0,89
глутамінова кислота 4,57
пролин 2,05
гліцин 0,79
аланин 0,94
цистин 0,46
валін 1,06
метіонін 0,5
изолейцин 0,79
лейцин 0,57
тирозин 0,61
фенілаланін 1,23
всього амінокислот 19,17
У тому числі
незамінних амінокислот 7,51
Настільки багатий білково-мінеральний склад пивної дробини
визначає її використання в різних галузях народного господарства[Сухенко].
Білковий відстій.
Використовується в суміші з іншими кормами.
До складу білкового відстою входять цінні поживні речовини (білкові
речовини, вуглеводи, мінеральні речовини), але хмелеві смоли, що
частково перейшли в осад, надають йому гіркий смак, і тому в якості
корму для худоби відстій використовується не в чистому вигляді, а в
14
суміші з іншими кормами. Проводяться роботи з використання білкового
відстою для годування риб (Чехословаччина). Середній хімічний склад
білкового відстою, %: вода – 80,0; білкові речовини – 7,0;
клітковина – 1,2; безазотистих екстрактивні речовини –7,7; зола –
1,2; хмелеві смоли – 3,3[1].
Залишкові дріжджі.
На 100 л готового пива виходить приблизно 2 кг рідких дріжджів, з них
близько 0,8 кг використовується як насіннєвих і 1,2 кг – залишкові дріжджі.
До складу сухих речовин (14…15%) дріжджів входять азотисті
речовини, жир, без азотистих екстрактивні речовини, клітковина, зола, а
також ферменти і вітаміни B1, B2, B3, Н, E і провітамін D (ергостерин).
Більшість речовин, що входять до складу дріжджів, легко засвоюються
живим організмом. Білкові речовини засвоюються на 90%,
жири – на 70%, вуглеводи – майже повністю. Таким чином, дріжджі є
високоякісним харчовим продуктом і їх використовують для харчових
і кормових цілей.
До складу пивних дріжджів входять такі життєво важливі речовини, як
вітаміни. Вміщені вітаміни комплексу В беруть участь в регулюванні обміну
речовин в організмі. Дріжджі містять ергостерин, який під дією
ультрафіолетових променів перетворюється на вітамін D, що оберігає
молодий організм від захворювання на рахіт. В пивних дріжджах містяться
також всі основні амінокислоти, необхідні для створення білків, і
нуклеотиди, які є основною частиною внутрішніх органів, зокрема печінки.
Завдяки цим якостям дріжджі застосовуються в медицині та у
фармацевтичній промисловості[21].
В пивоварної промисловості відомий спосіб використання залишкових
дріжджів для приготування сушених дріжджів. Сушіння проводять в
металевих сушильних барабанах, шафах або на вальцевих
сушарках. Дріжджі, застосовувані для лікувальних цілей, сушать за
температури 35…40 °С, щоб не зруйнувати ферменти і вітаміни.
15
Сушка дріжджів для кормових і харчових цілей виробляється при
більш високих температурах. Добре висушені пивні дріжджі можуть
зберігатися тривалий час, для позбавлення харчових дріжджів від
гіркоти застосовується сучасна технологія. За цим способом з дріжджів
видаляють гіркоту за допомогою 1%-го розчину кухонної солі,
потім сепарують, промивають водою і сушать за температури 110
°С. Сухі дріжджі, отримані за цим способом, містять 8% води. Вони
мають приємний смак і містять білкові і мінеральні речовини, вітаміни групи
В та інші цінні речовини; застосовуються для дитячого харчування і в якості
лікувального препарату.
Вуглекислота.
На кожен декалітр пива можна практично отримати 0,15 кг рідкої
вуглекислоти. Вуглекислий газ збирають в газгольдерах, стискають
триступінчатим компресором. Рідку вуглекислоту розливають в балони. Вона
використовується як в пивоварному виробництві, так і в інших галузях
харчової промисловості[1;12;21].
1.3. Технології переробки вторинних ресурсів пивоварного
виробництва
Використання пивної дробини у тваринництві.
Корми – першооснова, головна передумова функціонування і розвитку
всієї тваринницької галузі. Дефіцит кормів призводить до незбалансованості
раціонів годівлі, втратам розрахункового виходу продукції та підвищенню
собівартості приросту живої маси. Білок був і залишається
найдорожчим інгредієнтом у кормах тварин: його вартість у системі
раціонів перевищує 70% загальної вартості поживних речовин. Нестача
поживних речовин, особливо білку, а також вітамінів, макро- та
мікроелементів, спричиняє зниженню приростів, збільшенню строків
відгодівлі, перевитраті кормів, що впливає на собівартість вітчизняної
тваринницької продукції, яка вища, ніж в країнах ЄС[21].
16
Використання відходів пивоварної галузі на кормові цілі дозволить
щорічно економити до 2 млн. т. фуражного зерна, що може забезпечити
додаткове виробництво понад 160 тис. т. м'яса. Пивна
дробина, яка є високовологим продуктом (85…90% вологи) швидко
псується і не може бути раціонально використана у натуральному
вигляді. Але при певній обробці є джерелом додаткового кормового
білку та інших поживних речовин. Тому, існує проблема розробки
ефективних методів переробки пивної дробини, які б дозволяли зберігати її
кормові переваги, продовжити терміни зберігання та включати до складу
комбікормів. Ситуацію ускладнює те що морально застарілі технологічні і
технічні засоби виробництва тваринницької продукції зумовлюють високу
енергоємність виробництва одиниці продукції та її собівартість. Отже,
розробка науково-обґрунтованих технологій та техніки, що забезпечують
економічно доцільне залучення на кормові цілі тієї частки пивної дробини,
яка ще не використовується – це актуальний напрямок роботи[21].
Пивна дробина в сирому вигляді здавна використовувалася для
вигодовування домашнім тваринам як високобілковий корм. Як правило,
пивну дробину використовують як корм для жвачних тварин,
однак її можна згодовувати іншим тваринам, застосовуючи спеціальні
методи обробки дробини. Серед таких кормових добавок фігурує комплексна
кормова добавка «Пробіоцел» для поросят на відгодівлі, бройлерів, курей-
несучок.
Виробництво сухих кормопродуктів.
В даний час дефіцит білкових кормів становить понад 25%, а кормів
тваринного походження – більше 40%. У світі особливо гостро стоять
питання виробництва традиційних сухих тваринних кормів на основі
кісткової і м'ясокісткового борошна у зв'язку з тим, що обсяги їх вироблення
різко знизилися через небезпеку зараження тварин вірусними
захворюваннями і «коров'ячим сказом». Тому науково-дослідними
організаціями ведеться пошук додаткових джерел білка у вигляді нових
17
кормових продуктів, застосування яких би дозволило підвищити біологічну
цінність і продуктивність дії комбікормів, а також ефективність їх
використання тваринами та птицею. Треба зазначити, що вітчизняна
наука і промисловість відстають у вирішенні проблеми розширення
асортименту кормових добавок з використанням нетрадиційних
джерел сировини. Відходи пивоварної промисловості, велика частина яких
представляє собою водянисті, швидкопсуючи продукти, використовуються
нераціонально, що пояснюється відсутністю в місцях їх отримання
сушильних установок, а також недосконалістю способів їх консервації і
транспортування[21].
Головна причина, по якій неможливо широке використання сирої
дробини, – це терміни її зберігання і труднощі при перевезенні. Так,
за температури 15…30 °С дробина обсеменяется і прокисає, внаслідок чого
термін її зберігання становить 48…74 год. Втрати при зберіганні сирої пивної
дробини пов'язані також з появою мікотоксинів, що викликають у тварин
гепатотоксический ефект (ураження печінки). У зв'язку з цим гостро стоїть
питання методів консервування та переробки дробини, що дозволяють
зберігати кормові переваги такого нетрадиційного джерела сировини.
Виділяються два напрямки: сушка та консервування.
З економічної точки зору, виробництво сухих кормопродуктов
має високу рентабельність. Суха пивна дробина стійка при зберіганні та
транспортабельна. В результаті виконання наукових досліджень розроблена
технологія і устаткування для виробництва сухої дробини та екологічно
чистих кормових добавок на її основі для сільськогосподарських тварин і
птахів. Науково-дослідними і проектним інститутом екологічних проблем
розроблена технологія переробки пивної дробини в високобілкові екологічно
чисті концентрати для годівлі всіх статевовікових груп тварин і птахів, в
кормові лікувально-профілактичні білково-вітамінні кормові добавки
(БВД). В основі проекту лежать два критерії: екологія та економіка[21].
18
Якщо оцінювати проект з економічної точки зору, то, завдяки новому
підходу, витрати учасників проекту на переробку пивної дробини
окупаються вже через 5…6 міс., складаючи 35…50% доходу від
першого року роботи від реалізації отриманої продукції.
Дана технологія не пов'язана з якою-небудь конкретною програмою
виробництва і може бути легко пристосована до наявних відходам і,
відповідно, до випуску необхідної продукції при обліку кількості
відходів.
Крім того, гнучкість пропонованої програми дозволяє відносно
легко змінити її відповідно до вимог ринку. Виробництво передбачає
випуск комбікорми – 10290 т / рік, преміксу – 1000 т / рік.
Кінцеві продукти використовують у тваринництві як
лікувальнопрофілактичної кормової добавки та основи кормового раціону з
лікувально-профілактичною спрямованістю[21].
Для вирішення проблеми переробки дробини для її тривалого
зберігання і зручності транспортування завод випускає комплект обладнання
з продуктивністю по готовому продукту 180 кг на годину.
Дана установка дозволяє забезпечити сушку вологого концентрату
післяспиртової зернової барди спиртзаводу продуктивністю 1000
дал / добу.
Розроблена технологія сушіння рідкої пивної дробини, яку
впроваджено при Радомишльському пивзаводі Житомирської області і
наведено у схемі (рис. 1.1.).
19
Рисунок 1.1 –Технологія сушіння рідкої пивної дробини
Технологічний процес сушіння рідкої пивної дробини проводиться в
такій послідовності. Рідка пивна дробина вологістю 75 % завантажується в
накопичувач, далі стрічковим транспортером подається в стрічковий прес-
обезводнювач до вологості 60 %. Після цього кормова маса вологістю 60 %
проходить процес інфрачервоного опромінювання (мікронізації) під
галогеновими лампами мікронізатора, що дає можливість не тільки
підвищувати поживність корму, але й покращувати його санітарно-
ветеринарні якості при використанні в годівлі тварин. Потім опромінена під
галогеновими лампами кормова маса вологістю 60 % нахильним
транспортером подається в горизонтальний транспортер-дозатор, з якого
кормова маса надходить у барабанну сушарку, що отоплюється
твердопаливним котлом, в якому замість дороговартісних традиційних
джерел енергії (газ, мазут, електроенергія) використовуються місцеві
дешеві паливні ресурси з побічних відходів лісового і сільського
господарства (брикети з лісової щепи, соломи, кістриці льону та ін.), що
не тільки здешевлює виробництво, але й покращує екологічний стан
довкілля. Суха пивна дробина з барабанної сушарки вологістю близько 10 %
трубопроводом подається в циклон, звідки розвантажувальним
транспортером подається на склад готової продукції[21].
20
Технологічна лінія сушіння рідкої пивної дробини забезпечена
вентиляторами для відсмоктування пилу димарем та пультом управління.
Таким чином, переваги виробництва і використання пивної дробини в
сухому стані у порівнянні з рідкою наступні:
- зниження затрат і можливість транспортування на великі відстані;
- збільшення терміну зберігання сухої пивної дробини;
- можливість включення сухої пивної дробини, як високобілкового
корму, для виробництва повноцінних і збалансованих концкормів;
- сушіння і перевезення пивної дробини в сухому стані покращує
екологічний стан прилеглих до пивзаводів територій[21].
Консервування сирої пивної дробини.
Однак сушка пивної дробини не завжди виправдана економічно. Крім
того, частина білкових речовин дробини при сушінні перетворюється на
неперетравлювану форму, що викликає зниження поживної цінності сухий
дробини в порівнянні зі свіжою. Для вирішення проблеми консервування
сирої пивної дробини здавна використовується метод силосування. Сік
більшості соковитих кормів має кислу реакцію, обусловливающую
природну стійкість до бактерій і грибів. Для успішного зберігання пивної
дробини досить вирівняної площі і декількох тюків соломи. Якщо вологий
корм треба використовувати протягом 7 днів, досить накрити його
водонепроникною плівкою з натяжкою внизу для запобігання доступу
повітря. Для більш тривалого зберігання влаштовують
простий бункер із залізничних шпал з покриттям внутрішньої поверхні
пластиковим матеріалом від старих мішків з-під добрив. Більш
дешеве сховище будується з металевих листів з привареними петлями,
встановлюваних між вертикально укріпленими шпалами з внутрішнім
покриттям поліетиленовою плівкою. Соковитий корм можна
зберігати в буртах і траншеях, обтягнутих поліетиленовою плівкою[21].
21
Але найдешевший і простий спосіб зберігання соковитих кормів - між
копицями сіна або соломи з подвійним укриттям поліетиленом. Че рез низьку
кислотної стабільності силос з пивної дробини рекомендується згодовувати
протягом короткого періоду часу.
Природно, відмічені методи консервування пивної дробини мало
прийнятні у виробничих масштабах. Виробництво силосу з використанням
пивної дробини, як і інших соковитих кормів, зазнало розвиток від
використання в якості консервантів хімічних речовин (найчастіше –
органічних кислот) до створення спеціальних силосних заквасок
(мікробіологічних) і ферментних препаратів[21].
Технологічним інститутом м'ясо-молочного скотарства та переробки
продукції тваринництва розроблений консервант в кількості 2 кг на 1 т
пивної дробини. Встановлено, що консервована пивна дробина не робить
негативного впливу на ріст і розвиток гусенят і веде до зниження їх
собівартості. Економічні розрахунки дозволили зробити висновок, що
консервована пивна дробина може заповнити дефіцит сирого протеїну
в господарському раціоні і при цьому знизити витрати грошових коштів на
10%, а також кормів на одиницю приросту живої маси.
За даними болгарських та німецьких науковців, які давно займаються
консервуванням як вологого фуражного зерна, так і пивної
дробини, існує багато способів консервування вказаної сировини.
Фахівці ТОВ “Цитрон-агро”, яке виготовляє біологічні закваски для
консервування силосу, та науковці кафедри годівлі сільськогосподарських
тварин і технології кормів ім. П. Д. Пшеничного НАУ провели дослідження з
консервування зразків свіжої пивної дробини натуральної вологості (77%)
амілолітичним молочнокислим стрептококом (АМС). Після шестимісячного
зберігання законсервованих зразків пивної дробини фахівці проблемної
лабораторії кафедри годівлі сільськогосподарських тварин і технології
кормів ім. П. Д. Пшеничного дослідили її хімічний склад за натуральної
22
вологості та абсолютно сухої речовини (табл. 1.5) і визначили енергетичну
цінність (табл. 1.6).
Як видно з наведених у таблицях 1.5 і 1.6 даних, у законсервованій
пивній дробині після шестимісячного терміну збереглась достатня кількість
поживних речовин порівняно зі свіжою, а ще вона має
доволі високу енергетичну цінність, навіть дещо вищу проти кукурудзяного
силосу[21].
Пивну дробину можна консервувати у чистому вигляді за вологості
60%. Під час силосування пивної дробини високої вологості для
зменшення останньої до силосної маси можна додавати солому, зелену масу
злакових або бобових, співвідношення яких до пивної
дробини розраховують, користуючись квадратом Пірсона. Силосують пивну
дробину в облицьованих заглиблених і напівзаглиблених траншеях, розміри
яких передбачено типовими проектами, або у
спеціальних сховищах-траншеях із цегли, збірного залізобетону, бутового
каменю чи у поліетиленових рукавах-ємностях, призначених
для консервування силосу.
Таблиця 1.5 – Хімічний склад консервованої пивної дробини,
г/кг
Волога Суха ре Сира Сирий Сира кліт Сирий
човина зола протеїн ковина жир БЕР Са Р
754,3 245,3 12,1 66,2 49,5 28,5 89,4 0,1 1,64
0 100 49,4 269,6 201,4 116,0 363,8 0,4 6,69
Таблиця 1.6 – Енергетична цінність консервованої пивної
дробини
Кормові одиниці ВЕ, МДж ОЕ, МДж ЧЕЛ, МДж
натураль натура- натура натураль
на суха речо льна суха суха
вологі- вина вологі- речо льна суха речо -на
вина вологі- вина вологі- речо
сть сть сть сть вина
0,27 1,08 5,28 21,47 2,99 12,18 1,79 7,30
23
Пивну дробину закладають у силосну траншею, розрівнюють і
ретельно ущільнюють важким трактором. Заповнювати силосні траншеї
найкраще почергово похилими шарами, починаючи з торця
траншеї. Пивну дробину закладають так, щоб довжина щоденно заповненої
частини траншеї становила не менше 4…6 м, що відповідає 100…120 т
корму. Масу ущільнюють постійно в процесі заповнення траншеї. У кінці
робочого дня закладену за день і ретельно ущільнену пивну дробину
вкривають полотнищем, звареним зі смуг поліетиленової плівки. Для
зручності полотнище перед початком робіт скручують у рулон, а потім
плівку з рулону розмотують у міру заповнення траншеї. Зверху на полотнище
поперек траншеї кладуть другий шар плівки зі смуг з перекриттям 10…15 см,
а потім — шар тирси, піску або старі автомобільні покришки. У такій
послідовності процес ущільнення й закриття закладеної за день пивної
дробини повторюють щоденно до цілковитого заповнення траншеї[21].
Тривалість цих робіт не повинна перевищувати десяти діб.
Для консервування пивної дробини натуральної вологості або ж
відтиснутої до 60% рекомендується застосовувати як біологічний
консервант закваску, виготовлену на основі амілолітичного молочнокислого
стрептокока (АМС). Для внесення закваски у пивну дробину з концентрату
готують робочий розчин: ретельно розмішують і розводять водою у
співвідношенні 1 л закваски на 10 л води. Готову робочу суміш вносять у
пивну дробину рівномірно, розбризкуючи за всією масою. Норма внесення
препарату – 1 л робочого розчину на 1 т пивної дробини. Бактеріальні
закваски обов’язково треба зберігати в прохолодному місці, краще в
холодильнику, за температури 4...10°С. Термін зберігання –не більше 30 днів.
Найважливішою умовою збереження поживних речовин
законсервованої пивної дробини є суворе дотримання технології її
закладання в сховище у відповідні строки[21].
Гранульована пивна дробина – це висушена і спресована у гранули
пивна дробина (рис. 1.2), що має вологість до 10%, насипну
24
щільність не менше 700 кг/м3. З цих причин вона може перебувати
на тривалому зберіганні і транспортуватися на значні відстані
Рисунок 1.2. –Зовнішній вигляд гранульованої пивної дробини
При переробці пивної дробини спочатку вона піддається сушінню. Сухе
борошно, отримана з дробини, добре зберігається і транспортується, тому
доцільно її використання при виробництві різних продуктів харчування, як
цінного технічного та біологічної сировини.
З економічної точки зору, виробництво гранульованої пивної
дробини має високу рентабельність. Завдяки застосуванню новітніх
енергоефективних технологій переробки вологих рослинних матеріалів,
витрати інвесторів на проект з переробки пивної дробини можуть окупитися
через 5...6 місяців.
Технологія виробництва гранульованих кормів з вологої подрібненої
сировини (рис. 1.3). За цією технологією можна виробляти
гранульовані корми з підв'яленої трави або бадилля, очерету, кеков
(відтискань) спиртової барди, бурякового жому та пивної дробини.
Характеристики сировини: вологість – до 65%, розмір часток –
до 50 25 10 мм.Сировина підвозиться автотранспортом (або навантажувачем)
і зсипається в спеціальний живильник-завантажувач з рухомою ланцюговою
25
підлогою. Ланцюг рухомої статі з регульованою швидкістю подачі направляє
сировину до шнековому транспортеру, потім ланцюговим або стрічковим
транспортером сировина подається в завантажувальну секцію агрегату
сушкиподрібнення. Сюди ж подаються продукти горіння з теплогенератора і
засмоктується холодний атмосферне повітря через аварійно-розпалювальну
трубу. Спочатку змішуються продукти горіння і
холодне повітря, пропорція змішування регулюється автоматично,
що забезпечує підтримку заданої температури теплоносія. Потім теплоносій
змішується з вологим сировиною і засмоктується в агрегат
сушки-подрібнення. У ньому сировину подрібнюється і потім висушується,
піднімаючись в потоці теплоносія до динамічного класифікатору, що
знаходиться в головний секції агрегату сушкиподрібнення. Динамічний
класифікатор, частота якого задається з пульта керування, пропускає дрібне і
суху сировину, а великі і вологі частинки сировини повертає до ротора
агрегату, цей процес повторюється до отримання необхідної вологості і
ступеня подрібнення сировини. Подрібнене і висушене сировину (з цього
моменту його прийнято називати борошном) засмоктується в осадовий
циклон за рахунок розрідження, створюваного димососом (не видний). В
циклоні борошно осідає за рахунок відцентрової сили і рухається вниз, а
відпрацьований теплоносій викидається в димову трубу. З циклону борошно
через шлюзовий затвор подається в шнековий або ланцюговий транспортер,
далі надходить в бункер гранулятора. Усередині бункера знаходиться
пристрій, що перешкоджає злежуванню борошна. З бункера борошно
подається шнековим живильником з регульованою швидкістю подачі в
змішувач (кондиціонер) преса, сюди ж подається вода (або пара) [21].
26
Рисунок 1.3. - Технологічна схема виробництва гранульованих кормів з
вологої подрібненої сировини
У змішувачі відбувається кондиціонування продукту, тобто доведення
вологості борошна до рівня, необхідного для процесу гранулювання. З
змішувача зволожене борошно через відділювач феромагнітних домішок
виводиться в прес-гранулятор. У камері пресування борошно затягується між
обертовою матрицею і пресуючими вулицями і продавлюється в радіальні
отвори матриці, де під дією великого тиску відбувається формування гранул.
Видавлені з отворів гранули натрапляють на нерухомий ніж і
обламуються. Обламані гранули падають вниз і через рукав кожуха
виводяться з преса.Гранули, що виходять із преса, мають високу температуру
і неміцні, тому вони транспортуються норією в охолоджувальну колонку. Тут
через шар гранул вентилятором циклону всмоктується повітря, яке
охолоджує гранули і одночасно відсмоктує частина несгранульованого
борошна в циклон[21].
В процесі охолодження вологість гранул зменшується за рахунок
випаровування вологи, і в гранулах відбуваються фізико-хімічні
зміни. В результаті вони набувають необхідну твердість, вологість і
температуру. З охолоджувальної колонки, у міру її наповнення, гранули
поступають на сортування, де відбувається відділення
27
кондиційних гранул від крихти. Гранули виводяться через вивантажувальну
горловину і подаються на норію готової продукції, а
крихта відсмоктується в циклон і далі направляється разом з
борошном на повторне пресування. Норією готової продукції гранули
подаються в бункер готової продукції. Під цим бункером розташовані
електронні ваги, а на стійках бункера є гачки для вивішування мішка.
Заповнені мішки навантажувачем або гідравлічної
візком транспортуються на склад готової продукції.
Теплогенератор в даній схемі може завантажуватися паливом як
в ручному (через дверцята), так і в автоматичному режимі – з бункера палива.
Поповнення бункера палива може відбуватися автоматично додатковим
транспортером з окремого складу палива[21].
Пивна дробина в повсякденному харчуванні. Виділяються три
області застосування пивної дробини в харчуванні людини:
• хлібобулочні, макаронні та кондитерські вироби;
• м'ясні системи;
• молочні системи.
Борошно, отримана з сухої дробини, стійка при зберіганні та
транспортабельна, тому доцільно використання і переробка її як цінного
технічного та біологічної сировини в харчових цілях при виробництві різних
продуктів харчування, в тому числі ковбасних виробів,
м'ясних напівфабрикатів, а в поєднанні з іншими біологічно активними
речовинами – для виготовлення дієтичного хліба, висівок, мюслі,
кондитерської випічки.
Харчова та біологічна цінність борошна з пивної дробини дає
можливість використовувати її при випіканні кондитерських виробів з
пісочного, листкового, заварного тіста, в суміші з іншими рецептурними
компонентами в кількості 15….30%. Отримані вироби мають
золотисто-кавовий колір, тонкошарову структуру, рівномірну пропечене,
28
смак і запах, властивий даними видами виробів, і відповідають
всім якісним вимогам[21].
Пивна дробина - джерело ксиліту. З пивної дробини петербурзьким
винахідником Сергієм Блинковим розроблена і запатентована
технологія виробництва ксиліту. Для виробництва 15 т ксиліту на добу
необхідно 500…600 т дробини 75%-ї вологості. Ксиліт – енергетичний
цукрозамінник, за солодкістю він еквівалентний цукрозі і вдвічі
солодший сорбіту. Ксиліт споживається діабетиками, у харчовій
промисловості використовується для стабілізації харчових жирів,
збільшення терміну зберігання молочних концентратів. Ксиліт потрібен для
виробництва кондитерських виробів, жувальної гумки, зубної пасти. Його
використовують для виробництва лаків, оліфи, миючих засобів, поліуретанів
тощо.
Найбільш великі заводи з виробництва ксиліту з деревини берези
розташовані в Німеччині та Японії. Світовим лідером у виробництві ксиліту
на сьогодні є фінська корпорація «Култор» зі своїм підрозділом «Ксірофін».
На світовому ринку одна тонна ксиліту коштує близько 10 тис. доларів.
Унікальність нової технології в тому, що вона повністю безвідходна, і
всі до єдиного побічні продукти потрібні ринку та їх продаж забезпечує
чистий прибуток. З тонни дробини крім ксиліту виходить
150 кг білкової пасти або 50 кг білкового концентрату, які використовуються
в хлібопекарській промисловості в якості цінних поживних
добавок, оскільки не містять жирів і холестерину. Решта 750 кг –
універсальний корм для сільськогосподарських тварин. Секрет розробників
технології в особливостях гідролізу. Злегка її змінивши, на тому
ж обладнанні можна отримувати як з дробини, так і з рослинних відходів,
етиловий спирт, а попутно – активоване вугілля, вуглекислоту
у вигляді сухого льоду, ентеросорбенти медичного та ветеринарного
призначення, паливні брикети, волокнисті плити, кисень, водень,
29
фурановиє смоли – зв'язуючий компонент для різних видів ракетного
палива[21].
Пивна дробина – джерело глюкози, глутамату натрію. Крім
ксіліту, пивна дробина служити джерелом отримання глюкози, глутамату
натрію. Простота технологічної схеми отримання глутамату
натрію дозволяє здійсніті процес на звічайній стандартному обладнанні та
організувати його безпосередньо на пивному заводі. Основні техніко-
економічні показники запропонованого процеса є позитивними. Реалізація на
практиці запропонованого процесу вірішує такі
найважливіші завдання:
• створюється конкурентноспроможне вітчізняне виробництво
глутамату натрію, глутамінової кислоти та її солей (кальцієвих, магнієвих);
• раціонально використовується відхід пивоварного виробництва;
• забезпечується максимум прибутку при мінімумі витрат[21].
Пивна дробина - органічне добриво і меліорант грунтів. Утилізації
багатотонних відходів пивної дробини за допомогою її перетворення в
органічне добриво і меліорант грунтів – ще одна важлива
сфера у вирішенні проблеми. У цьому аспекті викликає інтерес технологія
виробництва високоефективного добрива шляхом аеробного твердофазної
ферментації пивної дробини[21].
В Інституті водних та екологічних проблем розроблений спосіб
утилізації пивної дробини за допомогою мікробної
закваски-біоактиватори і компостних черв'яків Eisenia fetida. В результаті
отримано вермикомпост з високим ступенем гуміфікації і
великим вмістом бацилярних і актиномицетного спільноти. Застосування
біоактиватори і компостних черв'яків для переробки промислових відходів
пивної дробини з метою отримання компостів відкриває широку перспективу
для одночасного вирішення двох проблем: охорони довкілля та створення
екологічно чистих харчових продуктів[21].
30
Свіжа пивна дробина володіє фітотоксичністю і токсичністю для
дощових черв'яків. Однак, переведена в компост, вона є прекрасним
субстратом для дощових черв'яків, а біогумус на її основі служить
відмінним добривом для рослин. Важливо відзначити, що компостування
пивної дробини відбувається не тільки штучним, але і природним шляхом,
тобто без застосування спеціальних мікробних заквасок. Протягом декількох
місяців зберігання пивна дробина перетворюється на повноцінний корм для
дощових черв'яків.
Маючи тваринницькі ферми і овочесховища, верміхозяйства
можуть складувати пивну дробину на потрібний час з метою перет ворення в
компост. Це важливий момент, оскільки зберігання пивної
дробини повинно проводитися на спеціально обладнаних майданчиках з
дотриманням всіх еколого-гігієнічних правил і норм та оформлюється за
спеціальним дозволом.
Пивна дробина знаходить своє застосування і як органічне добриво у
виноградарстві.
Штучне (інтенсивне) культивування гриба гливи звичайної
(Pleurotus ostreatus) останнім часом набуло широкого поширення.
А.С.Мушінскім і І.А.Биковой розроблено субстрат для вирощування
їстівного гриба гливи звичайної, що містить свіжу пивну дробину (з
терміном зберігання не більше 2-х діб). Внесення пивної дробини в кількості
15…20% до маси субстрату, що містить солому і лузгу, сприяє збільшенню
врожайності грибів до 70% і підвищенню в них вмісту білка в 1,2 рази і жиру
2,4 рази[21].
Суха пивна дробина має високий рівень вмісту протеїну
(12...15%), що перевищує майже в 3 рази його кількість в ячмені, містить
досить велику частку перетравного протеїну (близько 17%), а
також найважливіші мікроелементи (фосфор, кальцій, магній, мідь,
залізо), жирні кислоти та вітаміни Е і F. З цих причин пивна дробина
є високоякісним білковим кормом для багатьох видів сільськогосподарських
31
тварин і птиці, кролів, хутрових звірів і собак. Практичними
експериментами встановлено, що додавання гранульованої пивної
дробини істотно збільшують прирости тварин на відгодівлі і знижують
собівартість приростів. При цьому вживання рекомендованих
доз не приводить до яких-небудь негативних побічних ефектів[21].
1.4. Рослинні білки
За даними ФАО/ВООЗ у загальному балансі білкових продуктів
рослинні білки складають 80 %. При цьому загальний вміст білків в бобових
культурах становить 20–40 % (в окремих сортах соєвих бобів – до 50 %), в
насінні олійних культур 14–37 %, в зернових – 10–22 %[10].
Рослинні білки займають значну частину загального виробництва і
споживання білків у світі. До найбільш перспективних промислових джерел
рослинного білка відносять бобові, насамперед сою та горох, а також зернові,
насамперед пшеницю. Найбільш широко в харчовому виробництві
використовуються білки соєвих бобів, що викликано збалансованістю їх
амінокислотного складу і доступністю цього виду сировини[10].
Препарати рослинних білків, що використовуються у харчовій
промисловості, зазвичай поділяють на декілька груп. Препарати із вмістом
білка менше 65 % називаються «борошном», з вмістом від 65 до 90 % –
білковими концентратами, 90 % і більше – білковими ізолятами[10].
Соєве борошно є продуктом помелу знежирених соєвих пластівців.
Очищенням соєвого борошна від жиру і розчинних вуглеводів отримують
концентрати, які крім білків можуть містити до 20 % харчових рослинних
волокон (клітковини) [10].
Ізолятами називаються високофункціональні, повністю очищені від
жиру, вуглеводів і рослинної клітковини соєві білкові продукти.
Функціональні властивості препаратів з різних груп помітно різняться.
Технології виробництва соєвих білкових продуктів активно
розвиваються в напрямку створення функціональних продуктів з
32
поліпшеними функціональними характеристиками: посиленими
емульгуючими, жирозв’язуючими, структуротворними властивостями,
підвищеним ступенем гідратації.
За своїми технологічними властивостями ізоляти горохових і
пшеничних білків цілком можуть замінювати соєві білкові препарати.
Спільним недоліком препаратів з горохових і пшеничних білків є
характерний присмак[10].
Найбільш раціональним використанням рослинних білків вважається їх
комбінування з тваринами білками: м'ясними, молочними, рибними.
Амінокислотний склад пшеничної клейковини такий, що в суміші з
білками молока в певних співвідношеннях може мало відрізнятися від складу
ідеального білка[10].
У молочній промисловості і у виробництві цільном’язової м’ясної
продукції використовують препарати рослинних білків, що володіють
підвищеною розчинністю. В кондитерській і хлібопекарській промисловості
для заміни сухого знежиреного молока може використовуватися соєве
борошно, яке покращує структурно-механічні властивості тіста, а також
колір скоринки випеченого виробу.
Білкові гідролізати застосовують як замінник білків коров’ячого молока
в сухих молочних сумішах для спеціального дитячого харчування[Цісарик].
1.5. Основні шляхи вирішення проблеми білкового харчування в
сучасних умовах
Важливим шляхом раціоналізації якісної сторони білкового харчування
є поліпшення амінокислотного складу рослинних білків. Це досягається
шляхом цілеспрямованого впливу на генетичні чинники окремих видів
рослин і широке використання методів селекції для вирощування культур із
відповідним амінокислотним складом[10].
З рослинних продуктів білка в значній кількості містять бобові
культури (до 30 %), злакові (10–18 %). Бідними на білки є фрукти
33
(1,5–2,0 %). Однак багато з білків цих груп продуктів відзначаються досить
цінним
амінокислотним складом. Перспективним також є шлях поєднання окремих
видів харчових продуктів. Можливим є також збагачення малоцінних
харчових продуктів відсутніми амінокислотами або одержання біологічно
активних харчових сумішей шляхом поєднання різних білків, ізольованих із
нехарчової рослинної й тваринної сировини[10].
1.6. Перспективи отримання білкових концентратів із зеленої маси
рослин
Величезна увага приділяється питанню пошуку нових джерел білка,
виділення легкозасвоюваних високобілкових інгредієнтів з рослинної
сировини традиційних та нетрадиційних для харчової промисловості видів.
Сьогодні в світі вивчено лише кілька культур, придатних для
отримання протеїнового концентрату. Це зернові культури, люцерна, рапс,
зелений горошок, конюшина[10].
Наведені дані свідчать про актуальність дослідження протеїну та
білковмісних концентратів із пивної дробини як з точки зору виробництва
додаткової кількості цінного харчового компонента з дешевої сировини, так і
з позицій підвищення ефективності використання відходу пивоварного
підприємства.
Доцільність перероблення пивної дробини на білковмісний комплекс,
може використовуватись для збагачення різних харчових продуктів
біологічно активними речовинами.
Найкращим технологічним рішенням є виробництво із нетрадиційної
білкової сировини ізолятів (продукт, який одержують шляхом переведення
білка у розчин з подальшим осадженням в ізоелектричній точці), текстуратів
(продукт, що містить білок і якому за допомогою технологічних процесів
надано певних структурних властивостей), концентратів (продукт, який
34
одержують із білковмісної сировини шляхом, очищення вихідного матеріалу
від речовини небілкової природи) [10].
Отримані таким чином нові харчові продукти оздоровчої дії
відзначаються оптимальним вмістом білка і амінокислот, практично не
містять токсичних і антиаліментарних сполук, добре засвоюються
організмом людини, безпечні для споживачів і можуть успішно
використовуватись для подолання білкової нестачі і білкового дефіциту.
Сьогодні перспективним є створення технології протеїнових
концентратів та білковмісних композицій із рослин[10].
1.7. Інноваційні способи використання пивної дробини в харчовій
промисловості
В статті Назаренко І.А. [1]обґрунтував доцільність використання пивної
дробини для приготування хлібобулочних виробів. Відомо, що харчова і
біологічна цінність борошна з пивної дробини дозволяє замінювати ним
5–15 % пшеничного борошна при виготовленні хлібобулочних виробів. За
внесення означеної кількості борошна з пивної дробини збільшується вихід
хлібобулочних виробів, підвищується їх харчова та біологічна цінність,
уповільнюються процеси черствіння та покращуються органолептичні
показники готових виробів (підвищується пористість м’якушки,
покращується смак і аромат) [24].
Використання борошна з пивної дробини сприяє покращенню
рівноваги коагуляції тіста, підвищує водопоглинальну здатність рецептурної
суміші і, як наслідок, вихід тіста збільшується. Даний чинник є важливим під
час виробництва хлібобулочних виробів.
Особливе місце серед хлібобулочних виробів, завдяки своїм смаковим і
поживним властивостям, займають бубличні вироби. Вони можуть
зберігатися тривалий час і витримують транспортування на далекі
відстані[18].
35
Бубличні вироби належать до продуктів повсякденного попиту. Однак
останнім часом спостерігається тенденція зниження обсягу виробництва
бубличних виробів. До чинника зниження обсягів виробництва і реалізації
бубличних виробів відносять втрати їх споживчих властивостей при
зберіганні (зменшення набухання та інтенсивності запаху, підвищення
міцності), а також відсутність продукції функціонального призначення, що
відповідає сучасній концепції харчування. У зв’язку із цим, постала
необхідність в удосконаленні технології бубличних виробів покращеної
якості і функціонального призначення [18]
Використання борошна з пивної дробини в технології бубличних
виробів дозволить отримати продукцію високої якості, до того ж збагачену
фізіологічно важливими для організму людини речовинами.
36
РОЗДІЛ 2. ОБ´ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Об΄єкти дослідження
Солод
Проектоване підприємство спеціалізується на виготовленні солоду, а
саме світлого та темного сортів. Нормативні показники якості відповідають
вимогам ДСТУ 4282:2018 «Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні
умови» [3].
Таблиця 2.1 – Органолептичні показники світлого і темного солоду
Назва показника Характеристики світлого і темного солоду
Зовнішній вигляд Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих та
пошкоджених зерен
Колір Для солоду високої якості – від світло-жовтого до жовтого.
Для солоду І та ІІ класу дозволено сірувато-жовтий
Запах Солодовий, більш концентрований у темного солоду. Не
дозволено: кислий, запах плісняви та інші невластиві
солодовому
Смак Солодовий, солодкуватий. Не дозволено сторонній присмак
За фізико-хімічними показниками світлий і темний солод повинен
відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.2.
Таблиця 2.2 – Фізико-хімічні показники світлого і темного солоду
Назва показника Норма для типів солоду
Світлого Темного
Високої І класу ІІ класу
якості
1 2 3 4 5
Просів через сито (2,2×20) 2,0 3,0 7,0 7,0
мм, %, не більше
Масова частка смітної Не дозволено 0,3 0,5 0,3
домішки, %, не більше
Кількість зерен, %:
37
- мучнистих, не менше 90,0 85,0 80,0 90,0
- склоподібних, не 2,0 4,0 8,0 5,0
більше Не дозволено Не дозволено 4,0 10,0
- темних, не більше
Продовження таблиці 2.2
Назва показника Норма для типів солоду
Світлого Темного
Високої І класу ІІ класу
якості
1 2 3 4 5
Масова частка вологи 4,0 5,0 5,8 5,0
(вологість), %, не більше
Масова частка екстракту в 80,0 78,5 76,0 74,0
сухій речовині солоду
тонкого помелу, %, не
менше
Різниця масових часток 1,0 – 1,5 1,6 – 2,5 Не більше Не більше
екстракту у сухій речовині 3,5 3,5
солоду тонкого і грубих
помелів, %
Масова частка білкових 10,5 11,0 11,5 -
речовин у сухій речовині
солоду, %, не більше
Відношення масової частки 39 - 41 37 - 41 - -
розчинного білка до масової
часки білкових речовин у
сухій речовині солоду
(число Кольбаха), %
Розчинний азот у солоді (на 0,75 – 0,70 0,69 – 0,65 0,64 – 0,55 -
сухій основі), %
Тривалість оцукрювання, 10 15 25 -
хв., не більше
Лабораторне сусло:
Колір,см3 розчину йоду Не більше Не більше Не більше 0,49 – 1,40
концентрацією 0,1 моль/дм3 0,18 0,23 0,4
або в одиницях ЕВС 8 – 20
Не більше 3,2 Не більше 4,0 Не більше
Кислотність, см3 розчину 6,6 -
гідроксиду натрію 0,9 – 1,1 0,9 – 1,2
концентрацією 1,0 моль/дм3 0,9 – 1,3
на 100 см3 сусла
Прозорість сусла (візуально) -
Прозоре Прозоре
Дозволена
незначна
Кінцева ступінь опалесценція -
зброджування, % 79 – 81 75 – 78
38
74 – 70
В’язкість, МПа.с за 20˚С -
1,45 – 1,54 1,55 – 1,60
1,61 – 1,78
Ячмінь
Вимоги до якості ячменю зазначених у таблиці 2.3. відповідно до
ДСТУ 3769-98 Ячмінь. Технічні умови. [8]
Таблиця 2.3. -Вимоги до зерна ячменю
Вимоги до зерна ячменю, яке використовують
для
для вироблення
продовольчи солоду в для
х спиртовому кормових
цілей виробництві цілей для пивоваріння
Показник 1 класу 2 класу 3 класу 1 класу 2 класу
Світло-
жовтий,
Жовтий з Властивий здоровому жовтий або
різними зерну. Допускається Світло-жовтий сірувато-
Колір відтінками потемнілий або жовтий жовтий
Вологість, %, не більше 14,5 15,5 15,5 14,5 15,0
Не
обмежуєтьс
Натура, г/л, не менше 600 570 я Не регламентується
Маса 1000 зерен, г. Не
менше Не регламентується 40,0 38,0
Масова частка білка, у
перерахунку на
абсолютно
суху речовину %, не Не регламентується
більше 11.0 11,5
Смітна домішка, %, не
більше 2,0 3,0 5,0 1,0 2,0
в тому числі:
мінеральна домішка 0,3 1.0 0,5 0,5 0,5
в тому числі:
галька 0,1 0,1 0,5 0,1 0,1
шлак і руда 0,05 0,05 0,1 0,05 0,05
У границях норми загального вмісту смітної
зіпсовані зерна 0,2 домішки
У границях норми загального вмісту
вівсюг 1,0 смітної домішки
кукіль 0,3 0,3 0,5 0,3 0,3
фузаріозні зерна 1.0 1.0 1.0 Не допускається
шкідлива домішка 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2
в тому числі:
39
ріжки і сажка 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1
гірчак повзучий, в'язіль
різнокольоровий,
термопсис
ланцетний. Пажитниця
п'янка,
софора лисохвоста У границях норми загального вмісту зернової
(разом) 0,05 домішки
У границях норми загального вмісту зернової
пророслі 2,0 домішки
зерна і насіння інших
культурних
рослин, віднесені до У границях норми загального вмісту зернової
зернової домішки
домішки 3,0
в тому числі:
У границях норми загального вмісту зернової
зерна жита і вівса 0,5 домішки
Не
Дрібні зерна, %, не обмежуєтьс
більше 5,0 5,0 я 5,0 7,0
Крупність, %, не менше Не регламентується 85,0 70,0
Здатність до
проростання, %, не
менше (для зерна,
поставленого
не раніше як за 45 днів Не
після його Не регламенту
збирання) регламентується 92,0 ється 95,0 92,0
Життєздатність, %, не
менше
(для зерна, поставленого
раніше Не
як за 45 днів після його Не регламенту
збирання) регламентується 92,0 ється 95,0 95,0
Зараженість шкідниками Не допускається, крім зараженості кліщем не вище 1 ступеня
Примітка 1. Крупність — відношення маси зерен ячменю — залишку на ситі з довгастими
отворами розміром 2,5 мм х 20 мм
(полотно № 2а — 25 х 20 згідно з ТУ 5.897—111722 (і) до маси основного зерна наважки,
виражене у відсотках.
Примітка 2. Рекомендовані вимоги до якості пивоварного ячменю за показником:
екстрактивність, %, не менше:
для 1 класу — 79,0, 2 класу — 77,0, установлюють у договорі (контракті) між постачальником
і покупцем.
40
Рис
Вимоги до рису згідно ДСТУ 4965:2008 Рис. Технічні умови. [7]
Таблиця 2.4. – Органолептичні характеристики круп рисових
Вид
Крупи рисові Крупи Крупи рисові
Показник шліфовані (всіх рисові пропарені (всіх Крупи рисові лущені
підвидів і шліфовані підвидів і (всіх підвидів і ґатунків)
ґатунків) подрібнені ґатунків)
Колір Білий з різними відтінками Від білого до Білий, білий з червоними
янтарного різних смужками, білий з
відтінків чорнуватими смужками,
червоно-коричневий,
чорно-коричневий
різних відтінків
Запах Властивий рисовим крупам, без сторонніх запахів, не затхлий, не пліснявий
Смак Властивий рисовим крупам, без сторонніх присмаків, не кислий, не гіркий
Таблиця 2.5 – Фізико-хімічні показники якості круп рисових лущених
та круп рисових лущених пропарених
Назва показників якості круп Значення показників для круп
Довгозерних Середньозерних Короткозерни
х
1 2 3 4
Вміст ядер встановленого стандартом
відношення довжини ядра до його
ширини, %, не менше 90,0 90,0 90,0
Вологість, %, не більше ніж 15,0 15,0 15,0
Доброякісне ядро, %, не менше ніж 99,8 99,8 99,8
зокрема:
подрібнене ядро, %, не більше ніж 2,0 2,0 2,0
пошкоджені ядра, %, не більше ніж 0,5 0,5 0,5
лущені ядра просянки Не дозволено
Нелущені зерна рису Не дозволено
Сміттєва домішка, %, не більше ніж 0,2 0,2 0,2
зокрема:
мінеральна домішка 0,04 0,04 0,04
органічна домішка Не дозволено
зіпсовані ядра Не дозволено
Зараженість та забрудненість шкідниками
зерна Не дозволено
Металомагнітна домішка, мг в 1 кг круп:
розміром окремих частинок в
41
найбільшому лінійному вимірюванні не
більше 0,3 мм і (або) масою до 0,4 мг, не
більше, ніж 3,0 3,0 3,0
розміром і масою окремих частинок
більше вказаних значень Не дозволено
Кукурудза
Згідно ДСТУ 4525:2006 кукурудза за ботанічними і біологічними
ознаками, кольором та формою зерна поділяють на типи, які наведено в
таблиці 2.6.. [4]
Таблиця 2.6. — Розподілення кукурудзи на типи
Тип Колір і форма зерна Кукурудза інших типів, %
І Зубоподібна жовта Жовта, оранжева, жовта з білою
верхівкою. Переважно продовгувата зі 15,0, в тому числі білої не
скошеними боками і вдавленою більше ніж 5,0
верхівкою зерна
ІІ Зубоподібна біла Біла, палева, блідо-рожева. Переважно
продовгувата зі скошеними боками і 15,0, в тому числі жовтої не
вдавленою верхівкою зерна більше ніж 2,0
Жовта, оранжева з білою верхівкою.
ІІІ Кремениста жовта Верхівка зерна округла без вдавлення. 15,0, в тому числі білої не
Зерно блискуче більше ніж 5,0
Біла, палева, блідо-рожева. Верхівка
IV Кремениста біла зерна округла без вдавлення. Зерно 15,0, в тому числі жовтої не
блискуче більше ніж 2,0
V Напівзубоподібна Жовта, оранжева. Форма перехідна від 25,0, в тому числі білої не
жовта зубоподібної до кременистої із більше ніж 5,0
слабковдавленою верхівкою зерна або
без вдавлення
Тип Колір і форма зерна Кукурудза інших типів, %
VI Напівзубоподібна Біла, палева, блідо-рожева. Форма 25,0, в тому числі жовтої не
біла перехідна від зубоподібної до більше ніж 2,0
кременистої зі слабко вдавленою
верхівкою зерна або без вдавлення
VII Розлусна жовта Жовта. Продовгувата із дзьобоподібною 15,0, в тому числі білої не
або округлою верхівкою. Зерно гладке більше ніж 5,0
Біла. Продовгувата із дзьобоподібною 15,0, в тому числі жовтої не
VIII Розлусна біла або округлою верхівкою. Зерно гладке більше ніж 2,0
Кукурудза, яка не відповідає жодному з вищезазначених критеріїв
IX Некласифікований (суміш типів)
Примітка. Перелік основних сортів і гібридів, що характеризують тип, наведено у додатку А.
Залежно від використання кукурудзу розподіляють на 5 груп,
дотримуючись вимог, наведених у таблиці 2.7.
42
Таблиця 2.7. — Вимоги до зерна кукурудзи
Характеристика і норма для зерна кукурудзи різних груп
використання
Показник харчові продукти крупи, крохмаль і кормові
концентрати дитячого борошно патока потреби
і продукти харчування
Типовий склад І - VIII типи І - ІХ типи
Вологість, %, не більше 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0
Зокрема після штучного
сушіння, %, не менше 13,0 13,0 13,0 13,0 13,0
Зернова домішка, %, не більше 7,0 3,0 7,0 7,0 15,0
Зокрема:
пророслі зерна 2,0 Не 2,0 У межах 5,0
дозволено зернової
пошкоджені зерна 1,0 Те саме 1,0 дТоемсішамкеи У межах
зернової
зерна і насіння інших домішки
культурних рослин, віднесені Не дозволено 2,0
до зернової домішки
Смітна домішка, %, не більше 1,0 1,0 2,0 3,0 5,0
Зокрема:
зіпсовані зерна 0,5 Не 1,0 1,0 1,0
мінеральна домішка 0,3 дозв0о,3лено 0,3 0,3 1,0
зокрема: галька, шлак, руда 0,1 0,1 0,1 У межах мінеральної
домішки
шкідлива домішка 0,2 Не 0,2 0,2 0,2
дозволено
зокрема: 0,15
сажка і ріжки 0,15 Те саме 0,15 0,15
гірчак повзучий і в’язель
різнокольоровий 0,1 Те саме 0,1 0,1 0,1
Характеристика і норма для зерна кукурудзи різних груп
Показник харчові продукти використання
крупи, крохмаль і кормові
концентрати дитячого борошно патока потреби
і продукти харчування
43
триходесма сива, геліотроп
опу- шеноплідний і насіння
рицини, амброзія 80,0 Не дозволено
Крупність, %, не менше для Не Не обмежено
кукурудзи VII—VIII типів обмежено Не обмежено 1 55,0 | Не
Схожість, %, не менше Не обмежено
Зараженість шкідниками обмежено 55,0 Не дозволено, крім зараженості
Не доз волено кліщем не вище І ступеня
Згідно ДСТУ 3768:2019 Пшениця. Технічні умови[5]
Таблиця 2.8. Показники якості зерна пшениці м’якої та вимоги до них
Характеристики і норми для пшениці м’якої за
Показник класами
1 2 3 4
Натура, г/л, не менше ніж 775 750 730 Не обмежено
Склоподібність, %, не менше ніж 50 40 Не обмеж. Не обмежено
Вологість, %, не більше ніж 14 14 14 14
Зернова домішка, %, не більше ніж 5,0 8,0 8,0 15,0
зокрема:
У межах зернової
биті зерна 5,0 5,0 5,0 домішки
У межах зернової
зерна злакових культур 3,0 4,0 4,0 домішки
У межах зернової
пророслі зерна 2,0 3,0 3,0 домішки
Сміттєва домішка, %, не більше ніж 1,0 2,0 2,0 3,0
зокрема:
мінеральна домішка 0,3 0,5 0,5 1,0
зокрема:
галька, шлак, руда 0,15 0,15 0,15 0,15
зіпсовані зерна 0,3 0,5 0,5 1,0
зокрема:
фузаріозні зерна 0,3 0,3 0,5 1,0
шкідлива домішка 0,1 0,1 0,2 0,2
зокрема:
сажка, ріжки (разом) 0,05 0,05 0,05 0,1 (0,05 сажка,
0,05 ріжки
триходесма сива Не дозволено
кукіль У межах шкідливої домішки
кожен з видів іншого токсичного насіння
0,05 0,05 0,05 0,05
44
Сажкове зерно, %, не більше ніж 5,0 5,0 8,0 10,0
Масова частка білка, у перерахунку на 14,0 12,5 11,0 Не обмежено
суху речовину, %, не менше ніж
Масова частка сирої клейковини, %, не
менше ніж 28,0 23,0 18,0 Не обмежено
Якість клейковини: одиниць приладу 45-100 45-100 45-100 Не обмежено
ВДК
Число падання, с, не менше ніж 220 220 180 Не обмежено
2.2.Методи дослідження
Визначення вмісту азоту та обчислення вмісту сирого протеїну
Досліджувану наважку кількісно переносять у колбу Кьельдаля
відповідної місткості (зазвичай 800 см). Додають сульфат калію (5.1). Якщо
як каталізатор використовують ртуть або окис ртуті (II), достатньо 10 г
сульфату. Коли каталізатором є окис міді (II) або п'ятиводний сульфат міді
(II), потрібно 15 г сульфату калію.
Додають відповідну кількість каталізатора: для всіх продуктів можуть
бути використані 0,65 г (1 крапля) ртуті або 0,7 г окису ртуті (II) . Натомість
можна застосувати 0,3 г окису міді (II) (5.2.3) або 0,9-1,2 г п'ятиводного
сульфату міді (II). Встановлено, що для повного виявлення азоту потрібно
більш тривале спалювання.
Примітка. Коли аналізуються продукти з високим вмістом азоту, як
каталізатор краще використовувати ртуть.
Додають 25 см сірчаної кислоти для першого грама сухої речовини
навішування та 6-12 см на кожний додатковий грам сухої речовини (для
спалювання крохмалю та жиру потрібно близько 6 та 12 см кислоти,
відповідно). Ретельно перемішують, щоб повністю змочити навішування.
Спочатку колбу нагрівають помірно, щоб запобігти підняттю піни до горла
колби або її викидання з колби.
Нагрівають помірно, повертаючи іноді до того часу, поки маса не
обуглиться і зникне піна. Потім нагрівання посилюють доти, доки не
45
встановиться рівномірне кипіння. Нагрів є достатнім, якщо кипляча кислота
конденсується у середині горла колби Кьельдаля. Слід уникати перегріву стін
колби, що не перебувають у контакті з рідиною. Якщо використовують
відкрите полум'я, такий перегрів можна запобігти встановлення колби на
лист азбесту з отвором діаметром трохи менше, ніж діаметр колби на рівні
рідини.
Під час нагрівання колба має бути встановлена п охило під кутом 30-45°
до вертикалі.
Після освітлення рідини продовжують нагрівання протягом 1 години у
разі використання ртутного каталізатора або 2 години у разі використання
мідного каталізатора.
Залишають остигати. Якщо холодний мінералізат застигає,
рекомендується використовувати для спалювання більший об'єм кислоти, ніж
зазначено вище.
Відгін аміаку
Обережно додають 250-350 см води для повного розчинення сульфатів,
перемішують круговими рухами та залишають остигати. Додають трохи
речовини, що запобігає викиданню. Піпеткою переносять у приймальну
колбу відгінного апарату 25 см розчину сірчаної кислоти (1/2)=0,05 або 0,125
моль/дм. Концентрацію кислоти вибирають залежно від очікуваного вмісту
азоту в навішуванні, додають 100-150 см води та кілька крапель змішаного
індикатора.
Кінчик трубки холодильника занурюють у рідину, що міститься у
приймальній колбі, на глибину не менше 1 см. Повільно по стінках у колбу
Кьєльдаля вводять 100 см розчину натрію гідроксиду.
Якщо як каталізатор використовувалися з'єднання ртуті, розчин
гідроксиду натрію до внесення в колбу змішують з 25 см розчину
тіосульфату.
46
Примітка. Якщо додавати окремо, тіосульфат може вступити в реакцію
з кислотою в колбі з утворенням водню сульфіду, що призводить до
спотворення результатів. Замість тіосульфату можна використовувати
гіпофосфіт. В цьому випадку немає небезпеки утворення сульфіду водню. 1 г
гіпофосфіту, доданого у твердому вигляді після розведення водою до
приливання лугу, достатньо для осадження 1 г ртуті.
Колбу негайно приєднують до відгінного апарату і нагрівають з такою
інтенсивністю, щоб за 30 хв зібрати 150 см дистиляту. Після цього
лакмусовим папером перевіряють рН дистиляту на кінчику трубки
холодильника. Якщо лужна реакція, продовжують дистиляцію.
Кінчик трубки холодильника відразу після закінчення дистиляції
виймають з холодильника, щоб запобігти зворотному засмоктування. Якщо
під час відгону вміст приймальної колби стає лужним, визначення
повторюють, вносячи відповідні зміни. При відгоні аміаку в борну кислоту
приймальну колбу відгінного апарату наливають 100-250 см розчину борної
кислоти .
Титрування
Якщо в якості поглинаючої рідини була використана сірчана кислота, її
надлишок титрують розчином натрію гідроксиду 0,1 або 0,25 моль/дм до
переходу фіолетового забарвлення в зелене.
Якщо як поглинаюча рідина була використана борна кислота, аміак
титрують розчином сірчаної кислоти (1/2)=0,05 або 0,125 моль/дм (5.10.2) до
переходу забарвлення розчину від зеленої до фіолетової.
Рекомендується титрування проводити під час дистиляції, оскільки це
дозволяє уточнити кінець дистиляції. Закінчення дистиляції показує зміну
забарвлення змішаного індикатора.
Якщо неможливо проводити титрування одночасно з відгоном, слід
титрувати відразу після закінчення дистиляції, спостерігаючи за тим, щоб
47
температура дистиляту не перевищувала 25 °С. За цих умов втрати аміаку
відсутні.
Число визначень
Проводять два визначення одного зразка.
Холосте визначення
Холосте визначення проводять, використовуючи сахарозу як
випробувану пробу.
Контрольний аналіз
Контрольний аналіз проводять шляхом визначення вмісту азоту в
ацетаніліді або триптофані, додаючи 1 г сахарози.
Вибір аналізованого речовини для контрольного аналізу залежить від
цього, наскільки легко озоляются проби. Ацетанілід озеленяється легко, тоді
як триптофан спалюється важче. Триптофан перед використанням слід
висушити.
Обробка результатів
Метод обчислення та формула
Відгін аміаку в сірчану кислоту
Якщо для поглинання аміаку при аналізі випробуваної проби та
холостому визначенні у приймальну колбу були взяті однакові обсяги
сірчаної кислоти, масову частку азоту у відсотках обчислюють за формулою
(��1−��0)∙��∙0.014∙100 = (��1−��0)∙��∙1.4
�� ��
де V0- об'єм розчину сірчаної кислоти, використаний при холостому
визначенні, см;
48
V1 - Об'єм розчину сірчаної кислоти, використаний при аналізі проби,
см;
T- нормальність розчину сірчаної кислоти, використаної для
титрування;
m - Маса випробуваної навішування, г.
Результат
Масову частку азоту в випробуваній пробі обчислюють як середній
арифметичний результат двох визначень за умови, якщо задовольняються
вимоги до збіжності. Результат виражають із точністю 0,01%.
Збіжність
Розбіжності між результатами двох визначень, виконаних одночасно
або відразу один за одним одним і тим самим аналітиком, не повинні
перевищувати:
0,03% – при вмісті азоту менше 3%; 1% щодо середнього результату
при вмісті азоту від 3 до 6% ; 0,06% – при вмісті азоту більше 6% .
Обчислення вмісту сирого протеїну
Вміст сирого протеїну в продукті обчислюють множенням вмісту азоту
коефіцієнт 6,25.
Визначення вмісту крохмалю[16]
Вміст крохмалю характеризує ячмінь з точки зору виробничої та
економічної цінності. Точність визначення крохмалю залежить від ступеня
подрібнення зерна. Основним методом, який застосовують для арбітражних
аналізів є поляриметричний метод Еверса, суть якого полягає в гідролізі
крохмалю до цукрів при кип'ятінні його в розчині соляної кислоти.
Одночасно відбувається утворення декстринів і частковий перехід в розчин
49
оптично активних речовин, таких, як пентозани і білки. Після осадження
білків розчин цукрі поляризують.
Хід аналізу
З середнього зразка виділяють 30-50 г зерна, очищають його від
смітних домішок і подрібнюють на лабораторному млині так, щоб все
подрібнене зерно пройшло при просіванні через сито з розміром отворів 0,8
мм. Подрібнений продукт перемішують, відбирають 5 г на технічних вагах з
точністю до 0,01 г і поміщають в мірну колбу, куди доливають 25 мл соляної
кислоти до повного змочування борошна і зникнення грудочок. Потім беруть
25 мл соляної кислоти і змивають частки борошна зі стінок колби і
поміщають колбу на киплячу водяну баню. Протягом перших 3 хвилин (не
виймаючи колби) розмішують її вміст плавними круговими рухами. Через 15
хвилин (термін гідролізу крохмалю під дією кислоти) виймають колбу з
водяної бані, швидко доливають у неї холодної дистильованої води стільки,
щоб до мірної позначки на колбі залишилось не більше 15 мм. Потім вміст
колби охолоджують до температури 20 °С, доливають 5 мл 10% - ного
розчину молібдату амонію, розчин доводять до мітки дистильованою водою і
фільтрують через сухий складчастий паперовий фільтр в суху колбу. Щоб
уникнути випаровування при фільтрації воронку накривають годинниковим
склом. Перші порції фільтрату повертають назад у лійку.
Фільтратом наповнюють кювети для сахариметра СУ-4 (рис.9),
довжиною 20 см і приступають до визначення поляризації. Вимірювання
проводять не менше трьох разів, для обчислення беруть середнє
арифметичне.
Вміст крохмалю у відсотках�� в перерахунку на абсолютну суху
речовину обчислюють за формулою:
�� = ��∙��∙100
100 − ��
де, �� - коефіцієнт для перерахунку (кукурудза - 1,879; жито - 1,885;
ячмінь - 1,912; рис - 1,866);
50
�� – показники цукрометра;
�� – вологість продукту, %.
Визначення зольності[16]
Під зольністю розуміють відношення маси золи, що залишилась після
прожарювання наважки зерна, до маси наважки.
Зольність може бути обумовлена вмістом мінеральних речовин у зерні,
які не впливають на процеси пивоваріння, а також забрудненістю зерна
піском і глиною, яка негативно позначається на подальших процесах.
Хід аналізу
В прожарений тигель відважують 3,000 г подрібненого зерна, який
спочатку повільно спалюють на електричній плитці, а потім прожарюють в
муфельній печі. Після прожарювання тигель охолоджують, а потім вдруге
прожарюють. Якщо після цього маса тигля із золою не змінилася, озолення
вважають закінченим.
Зольність зерна З (у%) на суху речовину розраховують за формулою
де а – маса золи, г;
b – маса наважки зерна, г;
wx – вологість зерна,%.
Визначення масової частки вологи. [16]
Метод заснований на визначенні різниці між вагою наважки продукту
до та після висушування.
Хід аналізу
Наважку сирої дробини вагою 8-10 г поміщають в бюкси та висушують
в сушильній шафі на протязі 2 годин при температурі (60±5)0С, після чого
температуру збільшують до 1300С та сушать ще 40 хвилин.
51
Обробка результатів.
Масову частку вологи в % розраховують за формулою
де М- маса наважки вологої дробини, г
М1- маса наважки після висушування, г
РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1. Дослідження якості сировини
В магістерській роботі використовували наступну сировину:
солод Premium Pilsener Weyermann, ячмінь Жозефін, кукурудза
Дніпровський 181 СВ, пшениця Мілтон, тритікале Ніканор.
Таблиця 3.1 – Середній хімічний склад основних зернових культур (%)
Зернова Кліткови- Геміце- Гумі-
культура Крохмаль Цукри на лю-
лоза речовини Білки
Пшениця 62 2,0 2,2 8,5 0,64 13
Кукурудза 68 3,5 1,5 4,6 0,2 12
Ячмінь 61 4,8 5,3 5,7 3,3 14
Рис 81,5 0,7 0,8 6,3 2,4 7,6
Тритікале 55 3,9 4,5 5,3 2,7 17
52
9
8
7
6
5 пкушкеунриудцяячмінь за
4 р
3 триистікале
2
1
0
цукри клітковина геміцелюлоза гуміречовини
Рисунок 3.1. –Хімічний склад зернових культур
Клітковина - полісахарид, який міститься в оболонках зерна,
утворюється з молекул глюкози. Вона не приймає участь в обміні речовин
зерна і залишається в оболонці[1;11;12].
Геміцелюлоза гумі речовини – приймають участь в побутові стінок
клітин ендосперму і визначають їх міцність. Геміцелюлоза міститься в
оболонці зерна. Геміцелюлоза складається з різних полісахаридів, які
розчинні в лугах. До їх складу входять як гексозани, при гідролізі яких
утворюється глюкоза, галактоза, маноза, фруктоза, так і пентонзани, при
гідролізі яких утворюються ксилоза, арабіноза[1;11;12].
Різниця розчинності гумі речовин і геміцелюлози обумовлена ступенем
розгалуження молекул арабіноксилану, а також його зв’язком з білком
ячменю. В горячий воді гумі-речовини дають в’язкі драглеподібні розчини.
Підвищують в’язкість сусла, що негативно впливає на фільтрації.
53
90
80
70
60 кпуш50 ячк
ениця
рим
уірнуьдза
40
30 тристікале
20
10
0
крохмаль
Рисунок 3.2. –Вміст крохмалю у зернових культурах
18
16
14
12 п
10 яку
шкечму
н
ір
и
нуд
ця
ь за
8 ртриис6 тікале
4
2
0
білок
Рисунок 3.3. –Вміст білка у зернових культурах
З рисунків 3.2. та 3.3 видно, що вміст білка напряму залежить від вмісту
крохмалю в зерні, чим більше білка тим менший вміст крохмалю і навпаки.
54
Вміст білка в зерні тритикале більший, ніж у інших злакових культурах,
але якість його клейковини набагато нижча[11].
Білок зерна ячменю за сумою незамінних амінокислот трохи цінніший
за білок пшениці, містить більше лізину й треоніну, особливо багатий на ці
амінокислоти білок зерна плівчастого ячменю. Клейковина зерна ячменю
сірого кольору, короткорозривна, з низькою гідратаційною здатністю[1;12].
Зерно кукурудзи містить 12 % білка, особливо багато його в зародку.
Скловидне зерно багатше на білок, ніж борошнисте. Вміст незамінних
амінокислот у зерні кукурудзи незначний.
Рис містить 7,6 % білка. Найбільша кількість його у зародку та
зовнішніх шарах зернівки. У складі білків рису є всі незамінні амінокислоти[
30].
Вміст амінокислот наведений в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2. - Вміст амінокислот в зернових культурах (мг/100г продукта,
який містить 86% СР)
Зернова Амінокислота
культура Пролін Метионін Цистин
Ячмінь 1180 180 215
Рис 360 150 140
Кукурудза 1091 120 170
Пшениця 1068 180 230
м´ягка озима
Тритікале 1320 180 203
55
1400
1200
1000
кпшени800 яучкмуірнуд
цяза
600 тр
ь
риистікале
400
200
0
пролін
Рисунок 3.4. –Вміст амінокислоти(проліну) у зернових культурах
Пролін - амінокислота, яка бере участь у побудові білка, сприяє синтезу
колагену в організмі людини. Найвищий показник проліну у тритікале.
250
200
150 кпяу
ш
чк
е
му
ни
ірнуьд
цяза
100 трриистікале
50
0
метионін цистин
Рисунок 3.4. –Вміст амінокислоти (метионіну та цистину) у зернових
культурах
56
Метионін – незамінна амінокислота, переважно міститься в казеїні,
підвищує синтез фосфоліпідів, сприяє зниженю холестерину. Пшениця,
ячмінь і тритікале містить майже однаково метіоніну, найменша кількість у
кукурудзи.
Цистин - має важливу роль у формуванні та підтримці третинної
структури білків та пептидів і, відповідно, їх біологічної активності. Цистин
містить дві аміногрупи і дві карбоксильні групи і належить до двохосн́овних
диамінокислот. Найвищий показник у пшениці, найменьший у рису.
Білкові речовини рису
Залежно від сорту масова частка білка у зерні рису після видалення
м'якінної (квіткової) оболонки коливається від 8,8 до 13,6% від СВ. У рисовій
січці рівень білка знижується до 5-8% від загальної кількості сухих речовин.
До складу рисового білка входять альбуміни, глобуліни, проламіни та
глютеліни, які у рису називають оризенінами (табл. 3.3).
Розподіл білків за фракціями в різних частинах зерна неоднаковий: в
периферійних частинах зосереджено підвищену кількість глобулінів і
альбумінів. В іншій частині зерна переважають головним чином орізоніни,
які не впливають на якість готового продукту, оскільки практично повністю
переходять у дробину та білковий відстій після кип'ятіння сусла з хмелем.
Низький вміст інших фракцій білка також гарантує фізико-хімічну
стабільність пива, але при заміні солоду великою кількістю рису може
спостерігатися зниження піностійкості.
Таблиця 3.2. – Амінокислотний склад рису
Кількість, мг/100 г риса з
Амінокислота Кількість, % від вологістю 14% ( в
вмісту в білку средньому)
Аспарагінова 14,60-15,92 640
кислота
Глютамінова 12,41-26,66 1280
кислота
Пролін 2,33-5,25 360
57
Валін 3,83-6,50 400
Метионін 0,70-2,08 150
Фенілаланін 4,00-7,79 410
Цистин 1,42-2,44 140
Рис
АГлсюпарагінова кПротлаінмінова ки
иссллооттаа
Валін
ФМееЦисн
тионін
тілианланін
Рисунок 3.5. - Амінокислотний склад рису
Виходячи з діаграми у рис багатий на глютамінову кислоту, хоча вона
не є основною поживною речовиною для організму людини, так як вона в
достатній кількості синтезується організмом людини, але її роль для
організму людини дуже важлива. Глютамінова кислота бере участь в
активації нервової діяльності та є основним збуджуючим нейромедіатором
мозку, важлива для навчання та пам'яті, а також для регулювання настрою.
На другому місті, за кількосттю, в рисі є амінокислота – аспарагінова
кислота. В організмі людини присутня у вигляді білків, та у вільному вигляді.
Має важливу роль при азотистому обміні.
3.2. Приготування пивного сусла
Метою роботи було визначити склад пивної дробини залежно від
рецептури пива, дослідження проводили в лабораторії кафедри харчових
технологій на базі Черкаського державного технологічного університету.
Готували 6 зразків сусла:
58
1. 100 % солоду.
2. 85% солоду + 15 % ячмінного борошна.
3. 85% солоду + 15 % рисового борошна.
4. 85% солоду + 15 % пшеничного борошна.
5. 85% солоду + 15 % кукурудзяного борошна.
6. 85% солоду + 15 % тритікале.
Сусло готували наступним способом:
Рисовий затор. Затирання рису починають при температурі 70 °С і
витримують його в результаті чого відбувається розрідження крохмалю рису.
Паралельно при температурі 37 ° С починають затирання з розрахунку
5% загальної витрати солоду. Витримують паузу протягом 15 хв, потім
з'єднують проходить цитоліз та протеоліз. При цій температурі затор
витримується протягом 55 хв. Потім з'єднують рисову відварку з основним
затором, внаслідок чого температура підвищується до 63 °С, і витримують
мальтозну паузу протягом 40 хв, після чого температуру піднімають до 72 °С.
При цій температурі активується α-амілаза, утворюючи декстрини, мальтозу,
а також невелику кількість мальтотріози та глюкози. Пауза витримується 20
хв до оцукрювання. Потім температура збільшується до 78 ° С і витримується
10 хв для кращого освітлення сусла. Далі затор подають на фільтрування[1].
Амінокислотний склад кукурудзи
Вміст проліну та інших сірковмісних амінокислот у кукурудзі не
значно нижчий, ніж у ячміні. Отже, з цього погляду немає відмінностей у
переробці ячменю та кукурудзи. Зміст фенілаланіну і валіну у всіх злаках
приблизно однаково (табл. 3.3), тому не буде відмінностей у синтезі
фенілетанолу і карбонільних сполук при зброджуванні сусла, отриманого з
цими несолодженими матеріалами. [29]
Таблица 3.3. - Вміст амінокислот в зерні кукурудзи
Амінокислота Вміст (мг/100 г продукту,
який містить 86% СР)
59
Аспарагінова кислота 580
Глютамінова кислота 1780
Пролін 1091
Валін 416
Метионін 120
Фенілаланін 460
Цистін 170
Кукурудза
ГАлсПрю
патрааол мгііннооввааккииссллооттаа
ВМаелтіин
ін
ЦФиеснтіл
о
иа
н
нл
іаннін
Рисунок 3.5. - Амінокислотний склад кукурудзи
Кукрудза так як і рис найбільше містить глютамінову кислоту, але на
відміну від рису багата на пролін. [29]
Сусло готували наступним способом:
Кукурудзяну крупку і 10% солоду (солод є джерелом α-амілази)
затирають при 72 ° С протягом 20-30 хв (для клейстеризації та розрідження).
Далі піднімають температуру затора зі швидкістю 1 ° С/хв до 100 ° С і
кип'ятять протягом 20 хв. Решту солоду затирають, починаючи з 52 °С
(білкова пауза) протягом 1 години. Після цього з'єднують солодовий затор з
відваркою, підвищуючи температуру загального затору до 63 ° С (мальтозна
пауза). Потім підвищують температуру до 72 °С зі швидкістю 1 °С/хв і
проводять оцукрювання. Далі температуру підвищують до 76 ° С і
перекачують на фільтрування.
Тритикале
60
Використання тритикале для отримання пивного сусла. У зв'язку з тим,
що оптимальні умови для прояву активності ферментів солоду з тритикале
відрізняються від показників, встановлених для ячмінного солоду, необхідно
змінити режим затирання зернопродуктів і враховувати особливості нового
продукту.
Оптимальними умовами для прояву ферментативної активності α-
амілази є температура 58-62 ºС і pH середовища 5,3-5,6; для (β-амілази -
температура 47-51 °С та pH середовища 4,9-5,3; для цитолітичних ферментів
- температура 47 °С і pH середовища 4,8-5,2).
Гідролітичні ферменти тритикалевого солоду більш стабільні до
впливу температури та pH середовища в порівнянні з гідролітичними
ферментами ячмінного солоду.
Таблиця 3.4. - Вміст амінокислот в зерні тритікале і пшениці
Амінокислоти Тритікале Пшениця
Лізин 47 35
Триптофан 74 86
Треонін 62 55
Валін 66 71
Метіонін 49 53
Ізолейцин 59 63
Лейцин 79 74
Фенілаланін 86 83
61
90
80
70
60
50
40 ТПршиетнікиацл30 яе
20
10
0
Лізин тофа
н еонін Валін н
тіоні йцин йцин ланіне е а
Трип Тр Ме Ізол Л
Фені
л
Рисунок 3.6. - Амінокислотний склад тритікале та пшениці
За амінокислотним складом тритікале та пшениця дуже схожі, так як
тритікале – це штучно виведений гібрид пшениці та жита. До складу
амінокислот найбільше входять триптофан та фенілаланін.
Триптофан це одна з головніших амінокислот для організму людини,
має широкий спектор дії, регулює ендокринну систему.
Фенілаланін це ароматична альфа-амінокислота за своїм складом
близька до аланіну. Вона входить до складу білків всіх живих організмів і
має неоціненну користь для стабілізації вироблення гормонів [29].
Білки пшениці
У зерні пшениці масова частка білка (сирого протеїну) і
співвідношення в ньому замінних і незамінних амінокислот коливається в
широких межах. Так, вміст білка в ярій пшениці може змінюватися від 9,8 до
25,8, в озимій - від 9,2 до 25,2%. Білок пшениці в основному представлений
проломіном (табл. 3.5). Саме ця фракція білка при замочуванні утворює з
водою драглеподібний гідратований комплекс, званий клейковиною. До
складу клейковини може входити до 70% білка пшениці.
62
Таблиця 3.5 - Фракційний склад білків пшениці і ячменю (% від СР)
Фракції Зернова культура
Ячмінь Пшениця
Альбуміни 2,8 0,3-0,4
Глобуліни 18,1 0,6-0,7
Проламіни 37,2 49
Глютеліни 41,9 28,2
Ячмінь
АГллоьбуПроблуал
міни
Глютелм
іни
інінии
Рисунок 3.7. - Фракційний склад білків ячменю (% від СР)
Пшениця
ГАПл
ль
рооб
буулмламін
ін
іни
и
Глютелін и
Рисунок 3.8. - Фракційний склад білків пшениці (% від СР)
63
Ячмінь та пшениця містить переважно проламін і глютелін. Проламіни
одні з найбільш характерних білків злакових культур, містять до 8 фракцій,
основні з яких α – 33,7%, β і γ – 39,1%, δ – 49%.
Глютелін – може утворювати клейковину, білковий комплекс, який при
поглинанні води набухає, збільшується у розмірі і утворює пружний каркас.
Основною сировиною в пивоварінні є ячмінний солод, білковий
склад якого наведений в таблиці 3.6.
Таблиця 3.6 - Фракційний склад білків ячмінного солоду (% від СР)
Фракції Солод
Альбуміни 9
Глобуліни 11
Проламіни 17
Глютеліни 21
Солод
ГАллоьббуулмінінПроламіни
и
Глютелін и
Рисунок 3.9. - Фракційний склад білків солоду (% від СР)
Сусло готували наступним способом:
Подрібнені зернопродукти змішували з водою нагрітою до температури
40-45о С при працюючій мішалці і при гідромодулі 1:4 (цитазна пауза).
Протягом наступних 20-30 хв. температуру затору підіймають до 50-52о
С (білкова пауза), далі – до температури 63-65о С з витримкою 10-30 хв.
(мальтозна пауза) з подальшим нагрівом до температури 70-72о С і
витримкою затору до оцукрення, але не більше 60 хв. Після оцукрення
64
підігрівають затір до температури 75о С і фільтрували. (розділення затору на
рідку частину – сусло і густу частину – дробину).
Рисунок 3.10. – Пивне сусло
Рисунок 3.11. – Пивна дробина
Отриману пивну дробину аналізували за фізико-хімічними
показниками.
Таблиця 3.7. – Хімічний склад сирої дробини
№ Зразок Вологість, Білок, Зола,% Клітчатка,%
% %
1 100 % солоду 72,8 6,4 1,08 4,33
2 85% солоду + 15 % 74,1 6,8 1,1 4,74
ячмінного борошна
3 85% солоду + 15 % 70,3 5,6 0,87 3,36
65
рисового борошна
4 85% солоду + 15 % 77,5 6,9 1,14 4,12
пшеничного
борошна
5 85% солоду + 15 % 73,4 6,3 1,25 3,75
кукурудзяного
борошна
6 85% солоду + 15 % 71,7 8,0 1,16 4,18
тритікале
8
7
6
5
4 БКілліотчка,т%ка,%
3
2
1
0
1 зразок 2 зразок 3 зразок 4 зразок 5 зразок 6 зразок
Рисунок 3.12 – Вміст білка і клітчатки в сирій пивоварній дробині.
Зневоднення дробини проводили в 2 етапи: спочатку вологість
зменьшували пресуванням, а потім сушили при температурі 65 ºС
Таблиця 3.8. – Хімічний склад сухої дробини
№ Зразок Вологість, Білок,% Зола,% Клітковина,%
%
1 100 % солоду 9,3 32,1 4,85 20,32
2 85% солоду + 15 % 9,8 35,3 4,91 21,04
ячмінного борошна
66
3 85% солоду + 15 % 9,2 29,6 3,64 19,73
рисового борошна
4 85% солоду + 15 % 9,4 37,4 5,03 20,09
пшеничного
борошна
5 85% солоду + 15 % 9,0 32,2 5,51 20,76
кукурудзяного
борошна
6 85% солоду + 15 % 9,5 40,5 4,98 21,0
тритікале
45
40
35
30
25
20 БКілліотчка,т%ка,%
15
10
5
0
1 зразок 2 зразок 3 зразок 4 зразок 5 зразок 6 зразок
Рисунок 3.13 – Вміст білка і клітчатки в сухій пивоварній дробині.
Висновок: Проаналізувавши пивну дробину, отриману з різного складу
сировини, визначили, що найбільше білка міститься у шостому
зразку(солод+тритікале), це обумовлено тим, що тритікале містить
найбільшу кількість білків у порівнянні з іншими злаковими культурами.
Сушіння пивної дробини дає можливість не тільки подовжити термін
зберігання пивної дробини, але і збільшити вміст білка і клітчатки.
67
РОЗДІЛ 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
1.1 Принципова технологічна схема
Солод пшениця Не солоджена ячмінь
тритікале сировина кукурудза
рис
68
повітря Очистка домішки
Подрібнення
вода
пар Затирання конденсат
вода Фільтрація промисні води
сусло
пар пивна дробина
хмель Охмелення
повітря Сушіння
білковий осад Відстоювання
Подрібнення
хладоагент Охолодження
Реалізація
На бродіння
Рисунок 4.1. –Принципово-технологічна схема виробництва пива
4.2 Опис апаратурно-технологічної схеми
Солод із складу надходять на виробництво, зважуються на вагах 3, після
чого надходять в бункери для добового запасу 2, із бункерів норією 1,
надходить в бункер для неочищеного солоду 4, несолоджена сировина
надходить в бункер 9, неочищений солод очищується на повітряно –
ситовому 5 і магнітному сепараторі 6, а несолоджена сировина на повітряно
ситовому 10 і магнітному сепараторі 6, після чого зважується автоматичних
вагах 1, і надходить в бункер очищеного солоду 7 і бункер 12 для очищеної
несолодженої сировини, звідки солод та несолоджені матеріали надходить в
дробарку для кондиціонованого помелу помелу 8 і подається у заторний
апарат 16, куди подається гаряча вода і підігрівається за допомогою граючої
пари, за допомогою відцентрового насосу 17, затор надходить в фільтрчан 18,
де сусло відділяється від дробини, після чого дробина вивантажується.
Освітлене сусло надходить в сусловарильний апарат 21, в якому відбувається
69
кип’ятіння сусла з хмелем за допомогою граючої пари, хміль додається у три
прийоми, за допомогою насоса 19 охмелене сусло перекачується у апарат
«Вірпул» 22, де сусло освітлюється і відділяється білковий осад та хміль,
після чого освітлене сусло надходить на охолодження.
4.3 Розрахунок продуктів
Пиво "Жигулівське" готується зі 100% солоду світлого пивоварного,
тобто. на 100 кг сировини, що витрачається, припадає 100 кг солоду.
Q'=100
При полірувані солоду втрати складають 0,1% [22]до маси, тоді
Qвтрат=Q'*0,1/100,
де 0,1 - втрати при поліруванні солоду
Qвтрат=100*0,1/100=0,1
Маса солоду з врахуванням втрат
Q'п=Q' - Qвтрат,
де Q'в-маса солоду з врахуванням втрат
Q'в=100-0,1=99,9
Вологість солоду і ячменю [22] Wс.с=5,6
70
Визначаємо кількість сухих речовин солоду
Q'с.р=Q'п*(100-Wс.с)/100,
де Q'с.р-кількість сухих речовин солоду
Q'с.р=99,9*(100-5,6)/100= 94,3056
Екстрактивність солоду Ес.с.= 76 [22]
Розраховуємо вміст екстрактивних речовин в солоді
Q'е.р=Q'с.в*Ес.с./100,
де Q'е.р. -кількість екстрактивнихречовин в солоді
Q'е.р=94,3*76/100=71,672256
Розрахуємо вміст екстрактивних речовин, що перейшло в сусло
Ев=Qе.р*(100-Пе)/100,
де Пе- втрати екстракту в дробині, Пе=1,75[22]
Ев=71,67*(100-1,75)/100=70,41799152
Розрахуємо вміст екстрактивних речовин, що залишився в дробині
Qдр.=Qс.р - Ев,
де Qдр.- вміст екстрактивних речовин, які залишились в дробині
Qдр.=94,3-70,41=23,88
Пиво "Ячмінне" готується із застосуванням 85% солоду світлого
пивоварного та 15% ячменю, тобто на 100 кг сировини, що витрачається,
припадає 85 кг солоду світлого і 15кг ячменю. Q'=85, Q''=15
При поліруванні солоду втрати знаходяться за формулою, тоді
Qвтрати = 85*0,1/100 = 0,085
71
Маса солоду з урахуванням втрат знаходиться за формулою:
Q'втрат = 85-0,05 = 84,95
Вологість солоду і ячменю Wс.с=5,6, Wя=15[22]
Кількість сухих речовин солоду визначається за формулою
Q'с.р =84,95*(100-5,6)/100= 80,19
Кількість сухих речовин ячменю визначається за формулою
Q''с.р=Q''*(100-W.я.) /100,
де Q''с.р - кількість сухих речовин ячменю
Q''с.р=15*(100-15)/100=12,75
Загальна кількість сухих речовин знаходиться за формулою:
Qс.р=80,19+12,75=92,94
Екстрактивність солоду Ес.с.= 76[22]
Екстрактивність ячменю Eя = 72 [22]
Вміст екстрактивних речовин у солоді визначається за формулою:
Q'е.р=80,19*76/100=60,95
Вміст екстрактивних речовин ячменю
Q''е.р=Q''с.в*Ея./100,
де Q''е.р - кількість екстрактивних речовин у ячмені
Q''е.р =12,75*72/100=9,18
Загальна кількість екстрактивних речовин знаходиться за формулою
72
Qе.р =60,95+9,18=70,13
Вміст екстрактивних речовин, які перейшли в сусло, знаходять за
формулою Пе=5,8[22]
Ер=70,13*(100-2,2)/100=68,59
Вміст екстрактивних речовин, що залишилися в дробині, знаходиться
за формулою
Qдр.=92,94-68,59=24,35
Пиво «Рисове» готується з використанням 85% світлого солоду
пивоварного, 15% рису Q'=85, Q''=15
Втрати при поліруванні знаходять за формулою
Qвтрат=85*0,1/100=0,085
Масса солода с учётом потерь находятся по формуле
Q'п=Q'-Qвтрат,
Q'п=85-0,085=84,915
Вологість солоду, рису Wс.с=5,6, Wр.= 15
Визначаємо кількість сухих речовин за формулою
Q'с.р=84,915*(100-5,6)/100=80,16
Визначаємо кількість сухої речовини рису
Q''с.р=Q''*(100-Wр.)/100,
Q''с.р=15*(100-0,8)/100=14,88
Загальна кількість сухих речовин:
Qс.р==95,04
Екстрактивність солоду Ес.с.= 76[22]
Екстрактивність риса Ер.=85[22]
Вміст екстрактивних речовин в солоді визначається
73
Q'е.р=80,16*76/100=60,92
Розрахуємо вміст екстрактивних речовин в рисі
Q''е.р=Q''с.в*Ер./100,
де Q''е.р - Кількість екстрактивних речовин в рисі
Q''е.р=14,88*85/100=12,65
Qе.р =73,57
Вміст екстрактивних речовин, яке перейшло в сусло, визначається,
Пе=2,2[22]
Ев=73,57*(100-2,2)/100=71,95
Вміст екстрактивних речовин, що залишилися в дробині, визначається
Qдр.=95,04-71,95=23,09
Пиво "Пшеничне " готується із застосуванням 85% солоду світлого
пивоварного 15%пшеничного борошна, Q'=85, Q''=15.
Втрати солоду при поліруванні визначаються
Qвтрати=85*0,1/100=0,085
Маса солоду з урахуванням втрат визначається
Q'в=85-0,08=84,915
Вологість світлого солоду, пшениці Wс.с=5,6, Wр= 14,5. [22]
Кількість солодових сухих речовин визначається за формулою
Q'с.р=79,92*(100-5,6)/100=80,15976
Кількість сухої речовини пшениці
Q''с.р=Q''*(100-Wс.к.)/100,
де Q''с.р- Кількість сухої речовини пшениці
74
Q''с.р=15*(100-14,5)/100=12,83
Qс.р=92,99
Екстрактивність солоду Ес.с.= 76[22]
Екстрактивність пшениці Еп=77[22]
Вміст екстрактивних речовин в солоді визначається за формулою
Q'е.р=80,15976*76/100=60,9214176
Вміст екстрактивних речовин в пшениці
Q''е.р=Q''с.р*Ек.с./100,
де Q''е.р - Кількість екстрактивних речовин в пшениці
Q''е.р=12,83*77/100=9,88
Кількість екстрактивних речовин
Qе.р. =70,8
Вміст екстрактивних речовин, які перейшли в сусло, визначається
за формулою Пе=2,2[22]
Ер=70,8*(100-2,2)/100=68,41
Вміст екстрактивних речовин, що залишилися в дробині, визначається
за формулою
Qдр.=92,99-70,8=22,19
Визначимося з кількістю проміжних продуктів і готового пива
Пиво "Тритікале " готується із застосуванням 85% солоду світлого
пивоварного 15% тритікале, Q'=85, Q''=15.
75
Втрати солоду при поліруванні визначаються
Qвтрати=85*0,1/100=0,085
Маса солоду з урахуванням втрат визначається
Q'в=85-0,08=84,915
Вологість світлого солоду, тритікале Wс.с=5,6,Wр= 14,5. [22]
Кількість солодових сухих речовин визначається за формулою
Q'с.р=79,92*(100-5,6)/100=80,15976
Кількість сухої речовини тритікале
Q''с.р=Q''*(100-Wс.к.)/100,
де Q''с.р-тритікале
Q''с.р=15*(100-14,5)/100=12,83
Qс.р=92,99
Екстрактивність солоду Ес.с.= 76[22]
Екстрактивність тритікале Еп=77[22]
Вміст екстрактивних речовин в солоді визначається за формулою
Q'е.р=80,15976*76/100=60,9214176
Вміст екстрактивних речовин в тритікале
Q''е.р=Q''с.р*Ек.с./100,
де Q''е.р - Кількість екстрактивних речовин в тритікале
Q''е.р=12,83*77/100=9,88
76
Кількість екстрактивних речовин
Qе.р. =70,8
Вміст екстрактивних речовин, які перейшли в сусло, визначається
за формулою Пе=2,2[22]
Ер=70,8*(100-2,2)/100=68,41
Вміст екстрактивних речовин, що залишилися в дробині, визначається
за формулою
Qдр.=92,99-70,8=22,19
Визначимося з кількістю проміжних продуктів і готового пива
Пиво "Кукурудзяне " готується із застосуванням 85% солоду світлого
пивоварного 15% кукурудзяного борошна знежиреного, Q'=85, Q''=15. [22]
Втрати солоду при поліруванні визначаються
Qвтрати=85*0,1/100=0,085
Маса солоду з урахуванням втрат визначається
Q'в=85-0,08=84,915
Вологість світлого солоду, кукурудзи Wс.с=5,6, Wр= 14,5. [22]
Кількість солодових сухих речовин визначається за формулою
Q'с.р=79,92*(100-5,6)/100=80,16
Кількість сухої речовини кукурудзи
Q''с.р=Q''*(100-Wс.к.)/100,
де Q''с.р- Кількість сухої речовини кукурудзи
Q''с.р=15*(100-14,5)/100=12,83
77
Qс.р=92,99
Екстрактивність солоду Ес.с.= 76[22]
Екстрактивність кукурудзи Еп=76 [22]
Вміст екстрактивних речовин в солоді визначається за формулою
Q'е.р=80,15976*76/100=60,9214176
Вміст екстрактивних речовин в кукурудзі
Q''е.р=Q''с.р*Ек.с./100,
де Q''е.р - Кількість екстрактивних речовин
Q''е.р=12,83*76/100=9,58
Кількість екстрактивних речовин
Qе.р. =70,5
Вміст екстрактивних речовин, які перейшли в сусло, визначається
за формулою Пе=2,2[22]
Ер=70,5*(100-2,2)/100=68,22
Вміст екстрактивних речовин, що залишилися в дробині, визначається
за формулою
Qдр.=92,99-70,5=22,49
Визначимося з кількістю проміжних продуктів і готового пива
Горяче сусло
78
В пиві "Жигулівське" в сусло переходить наступна кількість
екстрактивних речовин:
Ер=70,42[22]
Початкова концентрація сусла L=13[22]
Щільність сусла при заданій концентрації
D20= 1,0526
При встановленій концентрації сусло буде виходити з отриманих
кількостей екстрактивних речовин
Qc=Ев/L,
де Qc-кількість сусла
Qc=70,42*100/13=541,67
Об´єм сусла при t=20 C
Vс=Qc/D20 ,
де Vс- об´єм сусла
Vс=541,67685/1,0526= 514,60
При нагріванні сусла до 100 ° С враховується коефіцієнт об'ємного
розширення Кр= 1,04 [22]
Потім об’єм гарячого сусла визначається за такою формулою:
Vг.с=Vc*Кр,
де Vг.с-об´єм горячого сусла
Vг.с=516,867*1,04=535,19
У пиві «Ячмінне» в сусло входить наступна кількість Ер=68,59[22]
Початкова концентрація сусла L=11[22]
79
Щільність сусла при заданій концентрації
D20= 1,0442
Кількість сусла визначається за формулою
Qc=68,59*100/11=523,55
Об´єм сусла при t = 20 ºС визначається за формулою
Vс=523,55/1,0442=597,15
При нагріванні сусла до 100 ° С враховується коефіцієнт об'ємного
розширення Кр= 1,04 [22]
Об´єм гарячого сусла визначається за формулою
Vг.с=597,15*1,04=621,04
У пиві «Рисове» в сусло переходить наступна кількість екстрактивних
речовин: Ер= 71,95 [22]
Початкова концентрація сусла L=14[22]
Щільність сусла при заданій концентрації D20=1,0569[22]
Кількість сусла визначається за формулою
Qc=71,95*100/14=513,93
Об´єм сусла при t = 20º С визначається за формулою
Vс=513,93/1,0569=486,26
При нагріванні сусла до 100 ° С враховується коефіцієнт об'ємного
розширення Кр= 1,04 [22]
Потім за формулою визначається об´єм гарячого сусла
Vг.с=486,26*1,04=505,81
80
У пиво «Пшеничне» в сусло входить наступна кількість екстрактивних
речовин Ер=68,41 [22]
Початкова концентрація сусла L=12
Щільність сусла при заданій концентрації D20= 1,0484
Кількість сусла визначається за формулою
Qc=68,41*100/12=570,08
Об ´єм сусла при t = 20 ºС визначається за формулою
Vс=570,08/1,0484=543,77
При нагріванні сусла до 100 ° С враховується коефіцієнт об'ємного
розширення Кр= 1,04 [22]
Об ´ єм гарячого сусла визначається за формулою
Vг.с=543,77*1,04=565,52
У пиво «Тритікале» в сусло входить наступна кількість екстрактивних
речовин Ер=68,41 [22]
Початкова концентрація сусла L=12 [22]
Щільність сусла при заданій концентрації D20= 1,0484[22]
Кількість сусла визначається за формулою
Qc=68,41*100/12=570,08
Об ´єм сусла при t = 20 ºС визначається за формулою
Vс=570,08/1,0484=543,77
81
При нагріванні сусла до 100 ° С враховується коефіцієнт об'ємного
розширення Кр= 1,04[22]
Об ´ єм гарячого сусла визначається за формулою
Vг.с=543,77*1,04=565,52
У пиво «Кукурудзяне» в сусло входить наступна кількість
екстрактивних речовин Ер=68,22
Початкова концентрація сусла L=12 [22]
Щільність сусла при заданій концентрації D20= 1,0484[22]
Кількість сусла визначається за формулою
Qc=68,22*100/12=570,00
Об ´єм сусла при t = 20 ºС визначається за формулою
Vс=570,0/1,0484=543,27
При нагріванні сусла до 100 ° С враховується коефіцієнт об'ємного
розширення Кр= 1,04 [22]
Об ´ єм гарячого сусла визначається за формулою
Vг.с=543,57*1,04=565,02
Холодне сусло
Vх.с=Vг.с*(100-Пс)/100,
де Vх.с-об ´ єм холодного сусла
Пс - Втрати сусла в хмельовій дробині
82
Пиво «Жигулівське» втрати сусла з хмельовою дробиною, відстоєм при
сепарації, для змочування трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат Пс = 6,4 [22]
Об ´ єм холодного сусла
Vх.с=535,1928*(100-6,4)/100=500,94
Пиво «Ячмінне» втрати сусла з хмельовою дробиною, відстоєм при
сепарації, для змочування трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат Пс= 5,8 [22]
Объём холодного сусла
Vх.с=621,04*(100-5,8)/100=582,02
Пиво «Рисове» втрати сусла з хмельовою дробиною, відстоєм при
сепарації, для змочування трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат Пс=6,5[22]
Об´єм холодного сусла
Vх.с=505,81*(100-6,5)/100= 472,93
Пиво "Пшеничне" втрати сусла з хмельовою дробиною, відстоєм при
сепарації, для змочування трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат Пс=6,6 [22]
О´бєм холодного сусла
Vх.с=565,52*(100-6,6)/100=528,20
Пиво "Тритікале" втрати сусла з хмельовою дробиною, відстоєм при
сепарації, для змочування трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат Пс=6,6 [22]
О´бєм холодного сусла
Vх.с=565,52*(100-6,6)/100=528,20
83
Пиво "Кукурудзяне" втрати сусла з хмельовою дробиною, відстоєм при
сепарації, для змочування трубопроводів приймаються відповідно до норм
технологічних втрат Пс=6,6 [22]
О´бєм холодного сусла
Vх.с=565,02*(100-6,6)/100=527,70
Молоде пиво
Vм.п.=Vх.с*(100-Пб)/100,
де Vм.п.-об´єм молодого пива
Пб- втрати в бродильному цеху
При виробництві пива "Жигулівського" втрати в цеху бродіння (PB)
(від бродильних агрегатів до танків доброджування до об'єму холодного
сусла) становлять Пб= 2,2[22]
Об´єм молодого пива
Vм.п.= 533,78*(100-2,2)/100=520,44
При виробництві пива "Ячмінне" втрати в цеху бродіння (PB) (від
бродильних агрегатів до танків доброджування до об'єму холодного сусла)
становлять Пб= 2,5[22]
Об´єм молодого пива
Vм.п.=585,02*(100-2,5)/ 100=570,4
При виробництві пива "Рисове" втрати в цеху бродіння (PB) (від
бродильних агрегатів до танків доброджування до об'єму холодного сусла)
становлять Пб= 2,3 [22]
Об´єм молодого пива
84
Vм.п.=472,93*(100-2,3)/100=462,5
При виробництві пива "Пшеничне" втрати в цеху бродіння (PB) (від
бродильних агрегатів до танків доброджування до об'єму холодного сусла)
становлять Пб= 2,3 [22]
Об´єм молодого пива
Vм.п.=528,2*(100-2,3)/100=516,05
При виробництві пива "Тритікале" втрати в цеху бродіння (PB) (від
бродильних агрегатів до танків доброджування до об'єму холодного сусла)
становлять Пб= 2,3 [22]
Об´єм молодого пива
Vм.п.=528,2*(100-2,3)/100=516,05
При виробництві пива "Кукурудзяне" втрати в цеху бродіння (PB) (від
бродильних агрегатів до танків доброджування до об'єму холодного сусла)
становлять Пб= 2,3 [22]
Об´єм молодого пива
Vм.п.=527,7*(100-2,3)/100=511,05
Фільтроване пиво
Vф.п.=Vм.п*(100-Пр)/100,
де Vф.п.-об´єм фільтрованого пива
Фільтроване пиво
Vф.п.=Vм.п*(100-Пр)/100,
де Vф.п.-об´єм фільтрованого пива
Пр-втрати в цеху доброджування і фільтрації
85
Втрати в цеху доброджування і фільтрації при випуску "Жигулівське"
пива до об´єму молодого пива Пр=2,4[22]
Об´єм фільтрованого пива
Vф.п.=489,91*(100-2,4)/100=478,16
Втрати в цеху доброджування і фільтрації при випуску "Ячмінне" до
об´єму молодого пива Пр= 2,3[22]
Об´єм фільтрованого пива
Vф.п.=570,4*(100-2,3)/100=557,28
Втрати в цеху доброджування і фільтрації при випуску "Рисове" до
об´єму молодого пива Пр=2,6[22]
Об´єм фільтрованого пива
Vф.п.=462,05*(100-2,6)/100=450,04
Втрати в цеху доброджування і фільтрації при випуску "Пшеничне"до
об´єму молодого пива Пр=2,6[22]
Об´єм фільтрованого пива
Vф.п.=516,05*(100-2,6)/100=502,63
Втрати в цеху доброджування і фільтрації при випуску "Тритікале"до
об´єму молодого пива Пр=2,6[22]
Об´єм фільтрованого пива
Vф.п.=516,05*(100-2,6)/100=502,63
Втрати в цеху доброджування і фільтрації при випуску
"Кукурудзяне"до об´єму молодого пива Пр=2,6[22]
Об´єм фільтрованого пива
Vф.п.=511,05*(100-2,6)/100=497,76
86
Товарне пиво
Втрати пива до об´єму фільтрованого пива (Пт) під час розливу
становитимуть 2,5% для всіх видів пива; при розливі в кеги - 0,5%; а при
розливі в ПЕТ-2,5%. У відсотках за пиво ''Жигулівське'', "Ячмінне",
"Рисове", "Пшеничне" , «Тритікале», «Кукурудзяне»
Пт=50*2,5/100+30*0,5/100+20*0,5/100+ 20*0,5/100 =1,5
Кількість товарного пива
Vт.п.=Vф.п.*(100-Пт)/100,
где Vт.п.-об´єм товарного пива
Пт-втрати при розливі
Об´єм фільтрованого пива "Жигулівське"
Vт.п.=478,16*(100-1,5)/100=470,99
Об´єм товарного пива "Ячмінне"
Vт.п.= 548,92
Об´єм товарного пива "Рисове"
Vт.п.= 443,29
Объём товарного пива" Пшеничне"
Vт.п.= 499,04
Объём товарного пива" Тритікале"
Vт.п.= 499,04
Объём товарного пива" Кукурудзяне"
Vт.п.= 490,29
Загальні видимі втрати в рідкій фазі
V'втр.=Vг.с.-Vт.п.,
де V'втр.- Загальні видимі втрати в рідкій фазі
87
У відсотках від об´єму гарячого сусла
V''втр.=V'втр./Vг.с.,
де V''втр.- Сумарні втрати в рідкій фазі у відсотках від об´єму
гарячого сусла
Сумарні видимі в рідкій фазі при виробництві "Жигулівське"пива
V'втр.=64,20
В процентах к объёму горячего сусла
V''пот.= 12,0
Сумарні видимі в рідкій фазі при виробництві пива "Ячмінне"
V'втр.= 92,55
В процентах до об´єму горячего сусла
V''втр.= 14,9
Сумарні видимі в рідкій фазі при виробництві "Рисове" пива
V'втр.= 62,52
В процентах до об´єму горячего сусла
V''втр.= 10,1
Сумарні видимі в рідкій фазі при виробництві пива "Пшеничне"
V'втр.= 66,48
В процентах до об´єму горячего сусла
V''втр.=11,8
Сумарні видимі в рідкій фазі при виробництві пива "Тритікале"
V'втр.= 66,48
88
В процентах до об´єму горячего сусла
V''втр.=11,8
Сумарні видимі в рідкій фазі при виробництві пива "Кукурудзяне"
V'втр.= 74,73
В процентах до об´єму горячего сусла
V''втр.=13,2
Визначення витрат хмелю
Витрати хмеля
Hi=Гсi*106 /( a+1)*(100-Wх)*(100-Пж),
де Hi- витрати хмелю
a-кількість α- кислот , a=3,6[22]
Wх-вологість хмелю Wх= 13,2 [22]
Гсi- кількість гірких речовин на 1 дал гарячого сусла, Витрата
хмелю в кілограмах
Hх=Hi*Vм.п./10*1000,
де Hх- Витрата хмелю в кілограмах
Витрати хмелю для пива "Жигулівське" Гсi= 1,3[22]
Hi=1,3*106/(3,6+1)*(100-13,2)*(100-12,0)=36,99
Витрати хмелю для пива"Жигулівське" в кілограмах
Hх=36,99*520,44/(10*1000)=1,925
89
Витрати хмелю для пива "Ячмінне" Гсi=0,68
Hi=0,68*106/(3,6+1)*(100-13,2)*(100-14,61)= 19,27
Витрати хмеля для пива " Ячмінне " в кілограмах
Hх=19,27*570,4/(10*1000)=1,099
Витрати хмелю для пива "Рисове" Гсi= 1,3
Hi=1,3*106/(3,6+1)*(100-13,2)*(100-12,3602)= 37,15
Витрати хмелю для пива "Рисове" в кілограмах
Hх=37,15*462,05/(10*1000)=1,717
Витрати хмелю для пива "Пшеничне" Гсi= 0,7
Hi=0,7*106/(3,6+1)*(100-13,2)*(100-12,4539)= 20,026
Витрати хмелю для пива "Пшеничне" в кілограмах
Hх=20,026*516,05/(10*1000)=1,033
Витрати хмелю для пива "Тритікале" Гсi= 0,7
Hi=0,7*106/(3,6+1)*(100-13,2)*(100-12,4539)= 20,026
Витрати хмелю для пива "Тритікале" в кілограмах
Hх=20,026*516,05/(10*1000)=1,033
Витрати хмелю для пива "Кукурудзяне"Гсi= 0,7
Hi=0,7*106/(3,6+1)*(100-13,2)*(100-12,4539)= 20,026
Витрати хмелю для пива "Кукурудзяне" в кілограмах
90
Hх=20,026*511,05/(10*1000)=1,023
Визначення кількості відходів
Пивна дробина
Wдр.= 86- вологість пивної дробини, %
Кількість пивної дробини при варінні сусла
Qп.др.=Qдр.*К ,
де Qдр.- кількість пивної дробини при варінні сусла
К=100/(100-Wдр.) ,
де К-коефициент выхода пивной дробины
К=100/(100-86)= 7,14
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Жигулівське''
Qп.др.=23,88*7,14=170,63
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Ячмінне''
Qп.др.=24,35*7,14=193,39
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Рисове''
Qп.др.=23,09*7,14=165,83
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Пшеничне''
Qп.др.=22,18*7,14=160,77
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Тритікале''
Qп.др.=22,18*7,14=160,77
91
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Кукурудзяне''
Qп.др.=22,49*7,14=160,95
Хмельова дробина
Безводної хмельової дробини отримують 0,6 від маси витраченого
хмелю, а дробини з Wх.д.=85% [22] утворюється пропорційно коефіцієнту
К=100/(100-Wх.д.) ,
де К-коефіцієнт вихода хмельової дробини
Wх.д.= 85
К=100/(100-85)= 6,67
При приготуванні 1 дал пива виходить
Qдр.х.=Qхм.*Кх.д.*0,6
де Qдр.х.-кількість вологої дробини
Кількість хмельової дробини при варінні пива ''Жигулівське''
Qх.др.=1,925*6,67*0,6=7,7
Кількість хмельової дробини при варінні пива ''Ячмінне''
Qх.др.=1,099*6,67*0,6=4,4
Кількість хмельової дробини при варінні пива ''Рисове''
Qх.др.=1,717*6,67*0,6=6,87
Кількість хмельової дробини при варінні пива ''Пшеничне''
Qх.др.=1,1105*6,666667*0,6=4,13
92
Кількість хмельової дробини при варінні пива ''Тритікале''
Qх.др.=1,1105*6,666667*0,6=4,13
Кількість хмельової дробини при варінні пива ''Кукурудзяне''
Qх.др.=1,1105*6,666667*0,6=4,1
Шлам сепараторний
З 100 кг зернових продуктів, незалежно від назви пива, виходить 1, 75
кг шламу вологістю 80% .
Надлишкові дріжджі
Витрати дріжджів з W=86% на 10 дал пива, що зброджується при
класичній схемі-1 л
Половина надлишкових дріжджів використовується як засівні, а інша
половина - відходи
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи
Qнадл.др.=Vт.п.*0,01 ,
де Qнадл.др.- Кількість дріжджів, що йдуть у відходи
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи при варінні пива ''Жигулівське''
Qнадл.др.=470,98*0,01=4,71
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи при варінні пива ''Ячмінне''
Qнадл.др.=528,49*0,01= 5,28
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи при варінні пива ''Рисове''
93
Qнадл.др.=443,29*0,01= 4,43
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи при варінні пива ''Пшеничне''
Qнадл.др.=499,04*0,01=4,99
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи при варінні пива
''Тритікале''
Qнадл.др.=499,04*0,01=4,99
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи при варінні пива ''Кукурудзяне''
Qнадл.др.=490,29*0,01=4,90
Вуглекислий газ
З рівняння бродіння виходить, що 342 г збродженої мальтози
утворюює 176 г діоксиду. Якщо вважати, що ферментований екстракт - це
мальтоза, то можна розрахувати кількість утвореного діоксиду.
Відділення бродіння отримало холодне пиво:
Qхп=Vхс*d, кг
Для пива "Жигулівське":
Qхп=533,78*1,0526= 561,86
Для пива "Ячмінне":
Qхп=585,02*1,0442= 610,88
Для пива "Рисове":
Qхп=461,0233*1,05685=499,81
Для пива "Пшеничне":
Qхп=528,20*1,0484= 553,76
Для пива "Тритікале":
Qхп=528,20*1,0484= 553,76
Для пива "Кукурудзяне":
94
Qхп=527,70*1,0484= 553,24
У ньому містяться екстрактивні речовини, кг:
Для пива "Жигулівське": 561,86*0,13=73,04
Для пива "Ячмінне": 610,88*0,11=67,20
Для пива "Рисове": 499,81*0,14=69,97
Для пива "Пшеничне": 553,76*0,12=66,45
Для пива "Тритікале": 553,76*0,12=66,45
Для пива "Кукурудзяне": 553,24*0,12=66,4
Зведена таблиця продуктів наведена в таблиці 4.1
Таблиця 4.1 - Норми витрати сировини і продуктів для виробництва
Жигулівського пива та пива Пшеничного.
Сировина і продукти Жигулівське Пшеничне
На 100 кг На 1 дал На 100 кг На 1
зернової зернової дал
сировини сировини
Зернова сировина, кг
Солод світлий 100,0 2,12 85 0,17
Пшениця - - 15 0,03
Усього 100,0 2,12 100 0,20
Інші види сировини, кг
Хміль 1,925 0,0041 1,099 0,0022
Проміжні продукти і товарне пиво, дал
Сусло гаряче 535,19 1,136 565,52 1,13
Сусло холодне 533,78 1,133 528,20 1,058
Пиво нефільтроване 520,44 1,11 516,05 1,034
Пиво фільтроване 478,16 1,015 502,63 1,007
Пиво товарне 470,99 1,0 499,04 1
Відходи, кг
Дробина солодова 170,63 0,362 160,77 0,322
Дробина хмелева 7,7 0,016 4,13 0,008
95
Надлишкові дріжджі, л 4,71 0,01 4,99 0,01
Діоксид вуглецю 561,86 1,19 553,76 1,11
Таблиця 4.2 - Норми витрати сировини і продуктів для виробництва
Рисового пива та пива Тритікале.
Сировина і продукти Рисове Тритікале
На 100 кг На 1 дал На 100 кг На 1
зернової зернової дал
сировини сировини
Зернова сировина, кг
Солод світлий 85 0,192 85 0,17
Рис 15 0,03 -
Тритікале - - 15 0,03
Усього 100,0 0,222 100 0,20
Інші види сировини, кг
Хміль 1,717 0,0039 1,099 0,0022
Проміжні продукти і товарне пиво, дал
Сусло гаряче 505,81 1,141 565,52 1,13
Сусло холодне 472,93 1,067 528,20 1,058
Пиво нефільтроване 462,05 1,04 516,05 1,034
Пиво фільтроване 450,04 1,015 502,63 1,007
Пиво товарне 443,29 1 499,04 1
Відходи, кг
Дробина солодова 165,83 0,374 160,77 0,322
Дробина хмелева 6,87 0,016 4,13 0,008
Надлишкові дріжджі, л 4,43 0,01 4,99 0,01
Діоксид вуглецю 499,81 1,13 553,76 1,11
96
Таблиця 4.3 - Норми витрати сировини і продуктів для виробництва
Ячмінного пива та пива Кукурудзяного.
Сировина і продукти Ячмінне Кукурудзяне
На 100 кг На 1 дал На 100 кг На 1
зернової зернової дал
сировини сировини
Зернова сировина, кг
Солод світлий 85 0,16 85 0,17
Ячмінь 15 0,028 - -
Кукурудза - - 15 0,03
Усього 100,0 0,188 100 0,20
Інші види сировини, кг
Хміль 1,033 0,0020 1,099 0,0022
Проміжні продукти і товарне пиво, дал
Сусло гаряче 621,04 1,175 565,02 1,15
Сусло холодне 585,02 1,107 527,70 1,075
Пиво нефільтроване 570,04 1,079 511,05 1,042
Пиво фільтроване 557,27 1,054 497,76 1,015
Пиво товарне 528,49 1 490,29 1
Відходи, кг
Дробина солодова 193,39 0,366 160,95 0,328
Дробина хмелева 4,4 0,0083 4,1 0,007
Надлишкові дріжджі, л 5,28 0,01 4,9 0,009
Діоксид вуглецю 610,88 1,16 553,24 1,1
97
4.4. Розрахунок економічної ефективності
Розрахунок собівартості пива «Жигулівське»
Стаття 1 «Сировина та матеріали»[14]
Таблиця 4.4- Сировина та матеріали
«Жигулівське»
Солод світлий кг 2,12 50,0 106
Хміль кг 0,0041 2000 8,2
Дріжджі кг 0,01 7000 70
Всього: 184,2
Транспортно-заготівельні 14,4
витрати (7,8 %)
Всього 198,6
Стаття 2 «Паливо, холод та електроенергія на технологічні цілі» [14]
Таблиця 4.5- Розрахунок витрат на паливо, холод та електроенергію
Норма витрат Оптово-
Назва Одиниця виміру на 1 дал відпускна ціна, Затрати на 1
грн дал, грн
Холод МДж 0,7 11,6 8,12
Стиснуте
повітря м³ 0,2 8,14 1,628
Електроенергія кВт 1,8 3,2 5,76
Газ м3 9,02 7,88 71,1
Всього 86,6
98
Назва сировини
Одиниця виміру
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
Собівартість за статтями 1,2 склала:
198,6+86,6 =285,2 грн/дал
Розрахунок собівартості пива «Пшеничне»
Таблиця 4.6- Сировина та матеріали
«Пшеничне»
Солод світлий кг 1,7 50 93,06
Пшениця кг 0,3 7 2,1
Хміль кг 0,0022 2000 4,4
Дріжджі кг 0,01 7000 70
Всього: 169,56
Транспортно-заготівельні 13,22
витрати (7,8 %)
Всього 182,78
Собівартість за статтями 1,2 склала:
182,78+86,6 =269,38 грн/дал.
Розрахунок собівартості пива «Рисове»
Таблиця 4.7- Сировина та матеріали
«Рисове»
Солод світлий кг 1,92 50,0 96
99
Назва сировини Назва сировини
Одиниця виміру Одиниця виміру
Норма витрат Норма витрат
на 1 дал на 1 дал
Оптово- Оптово-
відпускна відпускна
ціна, грн ціна, грн
Затрати на 1 дал Затрати на 1 дал
Рис кг 0,3 20 6
Хміль кг 0,0039 2000 7,8
Дріжджі кг 0,01 7000 70
Всього: 179,8
Транспортно-заготівельні 14,03
витрати (7,8 %)
Всього 193,83
Собівартість за статтями 1,2 склала:
193,83+86,6 =280,43 грн/дал.
Розрахунок собівартості пива «Тритікале»
Таблиця 4.8- Сировина та матеріали
«Тритікале»
Солод світлий кг 1,7 50 93,06
Тритікале кг 0,3 4 1,2
Хміль кг 0,0022 2000 4,4
Дріжджі кг 0,01 7000 70
Всього: 168,66
Транспортно-заготівельні 13,16
витрати (7,8 %)
Всього 181,88
Собівартість за статтями 1,2 склала:
181,88+86,6 =268,48 грн/дал.
Розрахунок собівартості пива «Ячмінний»
Таблиця 4.9- Сировина та матеріали
«Ячмінний»
Солод світлий кг 1,6 50,0 80
Ячмінь кг 0,28 6,5 1,82
Хміль кг 0,0020 2000 4,0
100
Назва сировини Назва сировини
Одиниця виміру Одиниця виміру
Норма витрат Норма витрат
на 1 дал на 1 дал
Оптово- Оптово-
відпускна відпускна
ціна, грн ціна, грн
Затрати на 1 дал Затрати на 1 дал
Дріжджі кг 0,01 7000 70
Всього: 155,82
Транспортно-заготівельні 12,15
витрати (7,8 %)
Всього 167,97
Собівартість за статтями 1,2 склала:
167,97+86,6 =254,57 грн/дал.
Розрахунок собівартості пива «Кукурудзяне»
Таблиця 4.8- Сировина та матеріали
«Кукурудзяне»
Солод світлий кг 1,7 50 93,06
Кукурудза кг 0,3 6,5 1,95
Хміль кг 0,0022 2000 4,4
Дріжджі кг 0,01 7000 70
Всього: 169,41
Транспортно-заготівельні 13,21
витрати (7,8 %)
Всього 182,62
Собівартість за статтями 1,2 склала:
182,62+86,6 =269,22 грн/дал.
Визначаєм вартість пивної дробини. 1 т сирої пивної дробини коштує
700 грн.
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Жигулівське'' =3,62кг
3,62х0,7 =2,53 грн
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Ячмінне''=3,66кг
3,66х0,7 =2,56 грн
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Рисове'' =3,74 кг
3,74х0,7 =2,62 грн.
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Пшеничне''=3,22кг
3,22х0,7 =2,25 грн.
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Тритікале''=3,22кг
101
Назва сировини
Одиниця виміру
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
3,22х0,7 =2,25 грн.
Кількість пивної дробини при варінні пива ''Кукурудзяне'' =3,28 кг
3,28х0,7 = 2,30 грн.
Висновок
Техніко-економічні розрахунки довели доцільність реалізації пивної
дробини, отримані кошти від реалізації можна спрямовувати на
удосконалення та розвиток пивоварного виробництва.
Застосування пивної дробини в харчовій промисловості дозволить
розширити асортимент продукції, та отримати продукт з високим вмістом
БАР.
102
РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ
5.1 Мікроклімат виробничого приміщення.
В умовах промислового виробництва, залежно від особливостей
технологічного процесу, застосованих матеріалів, обладнання, продукції, що
випускається, на людину в процесі праці переважно діють фізичні, хімічні й
біологічні небезпечні та шкідливі чинники. Тому при вивченні питань захисту
працівників та заходів щодо організації охорони праці цим чинникам
приділяється значна увага. [20]
Загальні санітарно-гігієнічні вимоги до температури, швидкості, руху
повітря і вмісту шкідливих речовин робочої зони встановлює основний
нормативний документ, де наводяться норми мікроклімату, це санітарні
норми ДСН 3.3.6.042.99.і поширюється на повітря робочої зони виробничих
приміщень підприємств.
В приміщенні варильного цеху працює варщик. За тяжкістю фізичних
робіт варщик варильного відділення належить до категорії ІІа за ДСН
3.3.6.042.99, тобто робота пов’язана з постійною ходьбою, робота
виконується стоячи або сидячи без перенесення важких предметів. [20]
Оптимальна та допустима температура, відносна вологість і швидкість
руху повітря встановлюється для робочої зони виробничих приміщень з
урахуванням надлишку тепла, важкості виконування роботи і сезонів року.
Нормальні величини температури, відносної вологості і швидкості руху
повітря в робочій зоні виробничих приміщень наведено в таблиці 5.1.
103
Таблиця 5.1 - Оптимальні норми мікроклімату
Період Категорія Температура, оС Відносна вологість,% Швидкість
року робіт руху
повітря,м/с
Оптималь- Допусти- Оптималь- Допусти- Опт. Допус-
на ма на ма тима
Середньої 18-20 15-23 40-60 75 0,1 0,3
важкості -
ІІа
Середньої 22-24 22-28 40-60 65 0,3 0,2-0,5
важкості -
ІІа
Найбільш частими причинами відхилення параметрів мікроклімату від
нормативних є надходження надлишкового тепла в повітря виробничого
приміщення, або водяної пари від працюючого обладнання чи інших джерел
випаровування. [20]
Заходи захисту від тепловипромінювання поділяють на чотири групи:
а) усунення джерела тепла;
б) захищення від тепловипромінювання;
в) полегшення тепловіддачі від тіла людини в навколишнє середовище;
г) індивідуальний захист від навколишнього впливу.У бродильному і
брагоректифікаційному відділенні обладнання , яке випромінює радіаційне і
конвективне тепло захищено теплоізоляцією,температура поверхні ізоляції
не перевищує 450С [20]. Для зменшення вологості у виробничих
приміщеннях все технологічне обладнання герметизоване і обладнане
витяжками.
104
Теплий Холод
ний
5.2 Шкідливі речовини і методи нормалізації складу повітря
робочої зони
Для створення здорових і безпечних умов праці потрібномати
гігієнічне нормування шкідливих речовин, надійні способи визначення їх
концентрації у повітрі і сучасне технічне та організаційне забезпечення їх
знешкодження. [16]
На виробництві, що проектується повітря робочої зони може
забруднюватися шкідливими речовинами, які утворюються в результаті
технологічного процесу, містяться в сировині, продуктах і відходах
виробництва. У повітря робочої зони варильного відділення можуть
потрапляти шкідливі гази, пара речовин.
Заходи, призначені для підтримання чистоти повітря робочої зони:
— запобігання проникненню шкідливих речовин у повітря робочої зони за
рахунок герметизації обладнання, ущільнення з’єднань, люків та отворів,
удосконалення технологічного процесу;
—видалення шкідливих речовин ха рахунок вентиляції;
—застосування засобів захисту людини. [16]
5.3.Правила із охорони праці під час виконання лабораторних робіт
із дисципліни «Технологія солоду, пива та безалкогольних напоїв»
Основними небезпечними і шкідливими факторами , що можуть
негативно впливати на здоров`я студентів є робота із:
- неорганічними та органічними кислотами і лугами;
- хімічними реактивами, дезинфікуючими засобами;
- легкозаймистими рідинами та органічними розчинниками;
- скляним лабораторним посудом та іншими виробами із скла;
- електричними приладами та електрообладнанням;
Робота з кислотами та лугами
Слід пам`ятати, що кислоти та луги відносяться до сильно їдучих
речовин і можуть стати причиною хімічних опіків, крім того:
105
- концентровані кислоти сприяють зневодненню шкіри та інших
тканин, при цьому ступінь їх дії залежить , в першу чергу, від окислювальних
властивостей кислоти;
- за швидкістю дії та ступенем пошкодження тканин тіла кислоти
розміщуються в такому порядку: царська водка, азотна, сірчана, соляна,
плавикова, щавлева, оцтова, молочна;
- дуже небезпечні опіки хромовою сумішшю, що готується із
біхромату калію та концентрованої сірчаної кислоти;
- димлячі кислоти (хлористоводнева та азотна) , виявляють сильну
подразнюючу дію на слизові оболонки дихальних шляхів та очей. Вдихання
великої дози таких випарів загрожує набряком легень, можливий летальний
кінець. [16]
При роботі з кислотами слід дотримуватись таких правил:
1. Концентровані кислоти, розчини лугів та аміаку слід переливати
в витяжній шафі, при діючій вентиляції.
2. Забороняється переносити склянки з агресивними рідинами
тримаючи за горловину. Обов`язково слід підтримувати склянку за дно.
3. Під час розбавлення концентрованих кислот водою, необхідно
приливати кислоту в воду. В іншому випадку відбувається закипання на
поверхні рідини і можливий викид, що призведе до хімічного опіку.
4. Якщо змішування реактивів супроводжується тепловим ефектом,
таку операцію слід виконувати у фарфоровому або термостійкому посуді.
5. Кислоти, розчини кислот та лугів втягувати в піпетку тільки за
допомогою гумової груші
6. Під час роботи з концентрованими кислотами та розчинами лугів
необхідно використовувати засоби індивідуального захисту.
7. Готувати розчин лугу слід в фарфоровій посуді шляхом
повільного додавання до води невеликих порцій порібненої речовини при
постійному перемішуванні. Шматки лугу слід брати пінцетом або
фарфоровою ложкою.
106
8. Відпрацьовані кислоти та розчини лугів необхідно зливати в
посуд для зливання з відповідною наклейкою. Злив в каналізацію можливий
тільки після їх нейтралізації.
9. Розлиті кислоти та розчини лугів необхідно нейтралізувати,
засипати піском, потім виконати загальне прибирання. [16]
Робота з хімічними реактивами
Під час виконання лабораторних робіт слід дотримуватися наступних
правил:
1. Використовувати тільки ті реактиви, що вказані в методичному
посібнику.
2. Не використовувати реактиви, що знаходяться в склянках без
етикеток. Етикетка повинна містити повну назву реактиву, інформацію про
кількісний вміст речовини, дату приготування та номер лабораторії.
3. Забороняється куштувати реактив на смак та різко вдихати.
4. Заборонняється брати реактив не захищеними руками. Слід
користуватися шпателями, фарфоровими ложками та пінцетами.
5. Працювати з реактивами слід в витяжній шафі при діючій
вентиляції. [16]
Робота з легкозаймистими рідинами (ЛЗР) та розчинниками
1. Легкозаймистими називаються рідини температура займання
яких нижча від 1000С. Легкозаймисті рідини являються хорошими
розчинниками. Це органічні, токсичні, отруйні, ароматичні речовини з
наркотичними властивостями. Вони дуже литкі і утворюють з повітрям
вибухонебезпечні суміші. За шкідливим впливом. ЛЗР розділяються на
групи:
- викликають гострі отруєння з явищами наркозу, а саме: бензин,
етиловий спирт, бутиловий спирт;
- більш токсичні і викликають гострі захворювання, отруєння, а саме:
метиловий спирт, дихлоретан та деякі інші;
107
- високотоксичні і викликають стійкі зміни функцій кровотворних
органів та нервової системи, а саме: бензол, толуол, ксилол.
В ході виконання лабораторних робіт часто використовують: ацетон,
дихлоретан, бензин, бензол, толуол, ксилол, етиловий ефір, петройлерний
ефір, етиловий та бутиловий спирт. При роботі з ЛЗР слід дотримуватися
таких правил:
1. Забороняєтья зберігати ЛЗР в тонкостінній посуді. ЛЗР та
розчинники зберігаються в товстостінній тарі з притертими пробками.
2. Робота з ЛЗР повинна виконуватися в витяжній шафі при
включеній вентиляції.
3. Прилад в якому проводиться дослід із ЛЗР є вибухонебезпечним і
повинен загороджуватися екраном із органічного скла або металевої сітки.
4. Забороняється робота з ЛЗР та розчинниками поблизу
нагрівальних приладів.
5. Забороняється залишати розпочату роботу з ЛЗР без нагляду.
6. Забороняється нагрівати та відгоняти ЛЗР на відкритому вогні.
Слід використовувати бані та електронагрівачі із закритими гріючими
елементами.
7. Забороняється виливати ЛЗР в каналізацію. Відпрацьовані ЛЗР
слід зливати в спеціально підготовлені підписані склянки з герметичними
пробками місцезнаходження яких погоджено з санітарною та пожежною
інспекцією. [16]
Робота із скляним лабораторним посудом та виробами із скла
Під час миття посуду слід пам`ятати, що скло надзвичайно крихке,
легко ламається і б`ється, тріскається від ударів та різкої зміни температур.
Під час роботи з виробами із скла, а саме: хімічним посудом,
приладами, з`єднувальними трубками та т.і., через неправильне поводження з
ними може статися нещасний випадок:
- опіки рук, якщо посуд нагрітий, або містить нагріті речовини;
108
- хімічні опіки, якщо в посуді містяться агресивні реактиви;
- колото-різані рани рук та обличя під час тріскання, розбивання,
вибуху в посуді з наступним розлітанням його на скалки.
При роботі із склом слід дотримуватися таких правил:
1. Всі види механічної та термічної обробки скла слід виконувати в
захисних окулярах, руки захищати полотняною серветкою або вафельним
рушником.
2. Посуд із нагрітою рідиною переносити загортаючи в вафельний
рушник, тримати однією рукою за горловину, а другою за дно.
3. Забороняється герметично закривати пробкою посуд з нагрітою
рідиною, може статися вибух.
4. Для змішування, або розбавлення реактивів, що супроводжується
виділеням тепла потрібно використовувати термостійкий посуд.
5. Забороняється використовувати плоскодонний посуд для
виконання вакумного розганяння та піролізу.
6. Для безпечного складання лабораторних пристроїв та установок
із скла їхні кінці та горловини змащуються в міру потреби: водою,
гліцерином, вазеліном, вакуумною змазкою.
7. Для запобігання отримання колото-різаних травм, кінці скляних
трубок та паличок повинні бути оплавлені.
8. При закриванні тонкостінного посуду гумовою пробкою
(наприклад конструкція промивалки) посуд слід тримати за верхню частину
горловини, пробку легенько повертати, руки при цьому захищати вафельним
рушником.
9. При нарізанні паличок та трубок необхідно проявляти особиву
обережність. Всі операції із склом слід виконувати без нажимів та великих
зусиль.
10. Забороняється користуватися скляним посудом або пристроями,
що мають хоч найменші тріщини. [16]
109
Роботи із електрообладнанням
Несправне електрообладнання може стати причиною нещасного
випадку. Умови виникнення аварійних ситуацій при експлуатації
електромережі та обладняння:
- коротке замикання, в випадку використання електродротів
невідповідного перерізу або несправних розеток;
- накопичення вибухонебезпечних газів в приміщенні та
розміщення трансформаторного мастила поблизу електродроту;
- дотик незахищеною рукою або металевим предметом до
оголених електродротів та корпусів незаземленого обладнання.
Дії студентів при роботі з електрообладнанням:
1. При виявленні пошкодження ізоляції, електродротів, вилок,
розеток та інших частин обладнання його не слід підключати, а негайно
повідомити про пошкодження викладачеві та лаборанту.
2. Забороняється загромаджувати підступи до електроприладів та
вимикачів, відкривати електрощити, вивішувати на електродроти та прилади
будь-які речі.
3. В випадку перерви в подачі струму або виходу з ладу однієї фази
електроприлади необхідно відразу вимкнути.
4. Електродріт та електроприлад, що загорівся відразу відключити
від електромережі та гасити порошковим або вуглекислотним вогнегасником.
5. Вражену струмом людину необхідно відразу звільнити від дії
струму, відключити рубильник подачі струму, та надати необхідну допомогу.
Протипожежні заходи
В випадку виникнення пожежі необхідно:
1. Відразу повідомити викладача та лаборанта.
2. Вимкнути струм щоб відключити витяжну вентиляцію та
нагрівальні прилади.
3. Якщо спалахнула ЛЗР необхідно:
- вимкнути нагріваючі прилади;
110
- прибрати горючі матеріали;
- накрити полум`я азбестовим полотном;
- полум`я гасити вуглекислотним вогнегасником;
- спирти та розчинні в воді розчинники можливо гасити водою.
4. Якщо спалахнув одяг:
- забороняється бігти;
- якщо потерпілий, на якому спалахнув одяг біжить, щоб загасити
полум`я, його необхідно зупинити та загорнути в пальто або ковдру;
- забороняється гасити полум`я на людині вогнегасником.
5. Організовано під керівництвом викладача залишити
лабораторію[16].
111
ВИСНОВКИ
На підприємствах пивоварної промисловості щорічно скупчується
велика кількість дробини вологістю 70…80%, яка містить в серед ньому
більше 20% сухих речовин з високим рівнем протеїну
(12…15%). Традиційно пивоварні заводи України відрізняються від
таких розвинених країн, де в технологічному ланцюжку закладена
операція по сушці пивної дробини. Пивна дробина там є повноцінним
продуктом виробництва і знаходить широке застосування.
В магістерській роботі проаналізована сировина, яка використовується
в пивоварінні, визначенно вміст білка, амінокислотний склад.
Вміст білка в зерні тритикале більший, ніж у інших злакових культурах,
але якість його клейковини набагато нижча.
Білок зерна ячменю за сумою незамінних амінокислот трохи цінніший
за білок пшениці, містить більше лізину й треоніну, особливо багатий на ці
амінокислоти білок зерна плівчастого ячменю. Клейковина зерна ячменю
сірого кольору, короткорозривна, з низькою гідратаційною здатністю.
Зерно кукурудзи містить 12 % білка, особливо багато його в зародку.
Скловидне зерно багатше на білок, ніж борошнисте. Вміст незамінних
амінокислот у зерні кукурудзи незначний.
Рис містить 7,6 % білка. Найбільша кількість його у зародку та
зовнішніх шарах зернівки. У складі білків рису є всі незамінні амінокислоти.
Проаналізувавши пивну дробину, отриману з різного складу сировини,
визначили, що найбільше білка міститься у зразку(солод+тритікале), це
обумовлено тим, що тритікале містить найбільшу кількість білків у
порівнянні з іншими злаковими культурами.
Сушіння пивної дробини дає можливість не тільки подовжити термін
зберігання пивної дробини, але і збільшити вміст білка і клітчатки.
112
Техніко-економічні розрахунки довели доцільність реалізації пивної
дробини, отримані кошти від реалізації можна спрямовувати на
удосконалення та розвиток пивоварного виробництва.
Застосування пивної дробини в харчовій промисловості дозволить
розширити асортимент продукції, та отримати продукт з високим вмістом
БАР.
113
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Домарецький В.А. Технологія солоду і пива. – К.: Фірма
“ІНКОС”, 2004. – 426 с.
2. ДСТУ 3888:2015 Пиво. Загальні технічні умови. З поправкою
3. ДСТУ 4282:2018 Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні
умови
4. ДСТУ 4525:2006 Кукурудза. Технічні умови
5. ДСТУ 3768:2019 Пшениця. Технічні умови
6. ДСТУ 4762:2007 Тритикале. Технічні умови
7. ДСТУ 4965:2008 Рис. Технічні умови
8. ДСТУ 3769-98. Ячмінь. Технічні умови
9. Загальні технології харчової промисловості: Метод. вказівки до
вик. лаб. практикуму студ. заоч. форми навчання напряму підготовки
6.051701 ‘‘Харчові технології та інженерія‘‘ спец. “ Технологія продуктів
бродіння і виноробства ” / Укл.: А.М. Куц, М.В. Бондар, Ю.В. Булій. – К:
НУХТ, 2011. – 53 с.
10. Інноваційні харчові інгредієнти в технології молочних продуктів:
Навчальний посібник для здобувачів вищої освіти денної та заочної форм
навчання спеціальності 181 Харчові технології ОПП «Технології зберігання,
консервування і переробки молока». / Укладачі: О.Й. Цісарик, Ю.Р. Гачак,
О.Р. Михайлицька, Н.Б. Сливка, І.М. Деркач. Львів: ЛНУВМБ імені С.З.
Ґжицького, 2023. 128 с.
11. Інноваційні технології продуктів бродіння і виноробства: підруч.
/ С.В. Іванов, В.А. Домарецький, В.Л. Прибильський та ін.; за заг. ред. д-ра
хім. наук, проф. С.В. Іванова. – К.: НУХТ, 2012. – 487 с.
12. Куц А.М., Кошова В.М. Технологія бродильних виробництв:
Конспект лекцій з дисц. «Загальні технології харчової промисловості» для
студ. ден. та заоч. форм навчання напряму підготовки 6.051701 “Харчові
технології та інженерія”. – К.: НУХТ, 2011. — 156 с.
114
13. Мелетьєв, А. Асортимент і біологічна цінність пива [Текст] / А.
Мелетьєв, З. Романова, Г. Бартош, С. Тертиці // Харчова і переробна
промисловість. — 2010. — № 1. — С. 23–25.
14. Методичні вказівки до виконання економічної частини
дипломного проекту для студентів спеціальності 181 «Харчові технології»
усіх форм навчання / Укл.: – Черкаси: ЧДТУ, 2012. – 13 с.
15. Методичні рекомендації до підготовки магістерської роботи для
здобувачів освітнього ступеня «магістр» зі спеціальності 181 «Харчові
технології» усіх форм навчання / уклад. О.Л. Чепурна, Н.А. Нагурна,
З.В.Бондарчук.- Черкаси: ЧДТУ, 2018. –55с.
16. Методичні рекомендації до виконання лабораторних робіт з
дисципліни «Технологія солоду, пива та безалкогольних напоїв» для
здобувачів освітнього ступеня бакалавр зі спеціальності 181 «Харчові
технології» для усіх форм навчання [Електронний ресурс] / [упоряд.:
Куриленко Ю.М., Омельчук С.В.]; М-во освіти і науки України, Черкас.
держ. технол. ун-т. – Черкаси: ЧДТУ, 2018. – 79 с.
17. Методичні вказівки до виконання розділу «Охорона праці» в
дипломних роботах бакалаврів напряму підготовки 6.051701 «Харчові
технології та інженерія» усіх форм навчання / Укл.: В.І. Биков, В.Л.
Цикановський, Ю.Ю. Гайова. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. – 24 с.
18. Назаренко І. А., Сімакова О. О., Світлична О. О. Обґрунтування
доцільності використання борошна з пивної дробини у технології
хлібобулочних виробів. - C. 46-52.
19.Нарцисс Л. Краткий курс пивоварения / Нарцисс Л.; [пер. с нем. А.
А. Куреленкова]. – СПб. : Профессия, 2007. — 640 с.
20. Осокін В.В. Охорона праці на підприємствах харчових
виробництв. Конспект лекцій. / В.В.Осокін, Ю.А.Селезньова. Донецьк. 2008.
– 153с.
115
21. Сухенко Ю.Г., Серьогін О.О., Сухенко В.Ю., Рябоконь Н.В.
Ресурсозберігаючі технології в харчових і переробних виробництвах:
[Підручник] / За ред. проф. О.О.Серьогіна. – К.: ЦП «КОМПРИНТ»,
2016. – 338 с.
22. Технология солоду, пива та безалкогольних напоїв у задачах і
прикладах: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів /
А.Є. Мелетьев, В.А. Домарецкий, С.Р. Тодосійчук, А.М. Куц та ін. – К.: НУХТ,
2007.– 256 с.
23. Фабіянська О.Л. Методичні вказівки для роботи в лабораторіях
кафедри харчових технологій та мікробіології на практично-лабораторних
заняттях студентами спеціальності 181 Харчові технології; 204 Технологія
виробництва і переробки продукції тваринництва; 207 Водні біоресурси та
аквакультура; 241 Готельно-ресторанна справа – Вінниця.-ВНАУ.-2018.-34с.
24. фон Коерберт К., Мэннле Т., Лейтцманн К. Полноценное питание /
пер. с нем. яз.А. А. Урсуленко. Херсон : ТДС, 2012. 511 с.
25. Helkar PB, Sahoo AK, Patil NJ. 2016. Review: food industry by-
products used as a functional food ingredients. International Journal of Waste
Resources 6:248–253.
26. Mathias TRDS, de Mello PPM, Servulo EFC. 2014. Solid wastes in
brewing process: a review. Journal of Brewing and Distilling 5:1–9 DOI
10.5897/JBD2014.0043.
27. Santos M, Jimgénez JJ, Bartolomé B, Gömez-Cordovés C, del Nozal
MJ. 2003. Variability of brewers’ spent grain within a brewery. Food Chemistry
80:17–21 DOI 10.1016/S0308-8146(02)00229-7.
28. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S095965262302124
8
29. 10.https://fitomarket.com.ua/ua/fitoblog/chto-takoe-fenilalanin-i-
zachem-on-nuzhen-organizmu
30.https://buklib.net/books/22309/
116
ДОДАТКИ
УДК663.4
ОБҐРУНТУВАННЯ ТА ВИБІР РАЦІОНАЛЬНОГО
ВИКОРИСТАННЯ ВІДХОДІВ ПИВОВАРНОГО ВИРОБНИЦТВА
Зінченко С.М., студент групи МТБВ-203
кафедри харчових технологій
Осипенкова І.І., к.т.н., доцент кафедри
харчових технологій
Черкаський державний технологічний університет
Пиво - це ферментований напій, відомий з давніх часів. Наразі, за
споживанням населенням, пиво займає п’яте місце в світі серед інших
напоїв[1].
Світове споживання пива в світі, становив приблизно 1,8879 мільярда
гектолітрів. Сучасне пивоваріння – це переважно велика промисловість, що
виробляє значну кількість пива. Виробництво пива ділиться на кілька
послідовних операції: солодорощення, помел, затирання, фільтрування,
додавання хмелю або екстракту хмелю та кип'ятіння пивного сусла з цими
добавками, утилізація відпрацьованого хмелю та осаду, охолодження сусла
та аерація, головне бродіння, доброджування, стабілізація (дозрівання,
старіння) та упаковка. Метою процесу є гідроліз крохмалю до простих
цукрів, екстрагування цих цукрів та ферментація їх за допомогою дріжджів
для виробництва напою з низьким вмістом алкоголю. Відповідно на такому
масштабному виробництві утворюється велика кількість органічних відходів
пивоварної промисловості[2].
Перший і найпоширеніший пивоварний побічний продукт утворюється
після процесу затирання - це пивна дробина. На стадії фільтрації відділяють
сусло від осаду (пивної дробини), після чого сусло спрямовують на
охмеління, а пивну дробину реалізують. Інший вид відходів утворюється
після кип'ятіння сусла на цій стадії відбувається термічна денатурація білків,
що викликає випадіння осаду білків з високою молекулярною масою
117
(білковий осад). Білковий осад, який містить відпрацьованний хміль, потім
видаляють із сусла за допомогою вірпула. В охмелене сусло додаються
дріжджі і починається головне бродіння. Після цього етапу більшість
дріжджів видаляється (відпрацьовані пивоварні дріжджі). Молоде пиво
спрямовують на доброджування.
Пивоварна промисловість утворює величезну кількість відходів,
утилізація яких є доволі прблематичною. Їх накопичення в навколишньому
середовищі є екологічною проблемою. Зростаюче занепокоєння
громадськості щодо забруднення навколишнього середовища спонукало до
пошук шляхів зменшення утворення промислових відходів. Харчова
промисловість старається знайти нові застосування, які змінять традиційний
підхід до «відходів» і продуктів зробити їх «попутними продуктами».
Сучасна харчова наука і технологія спрямовані на використанні
побічних продуктів пивоварної галузі для виробництва харчових продуктів з
невисокою вартістю [3].
Хімічний склад пивоварних відходів може дещо відрізнятися залежно
від виду та якості використовуваних інгредієнтів і умов, що переважають на
кожному етапі процес пивоваріння; тим не менш, вони завжди мають високу
харчову цінність. Вони багаті на вуглеводи, білки, клітковину, вітаміни,
мінерали і фенольні сполуки і мають високий вміст вологи (оскільки 1/5
води, яка використовується в процесі пивоваріння, втрачається) [4].
В магістерській роботі проаналізована сировина, яка
використовується в пивоварінні, визначенно вміст білка, амінокислотний
склад.
Вміст білка в зерні тритикале більший, ніж у інших злакових
культурах, але якість його клейковини набагато нижча.
Білок зерна ячменю за сумою незамінних амінокислот трохи цінніший
за білок пшениці, містить більше лізину й треоніну, особливо багатий на ці
амінокислоти білок зерна плівчастого ячменю. Клейковина зерна ячменю
сірого кольору, короткорозривна, з низькою гідратаційною здатністю.
118
Зерно кукурудзи містить 12 % білка, особливо багато його в зародку.
Скловидне зерно багатше на білок, ніж борошнисте. Вміст незамінних
амінокислот у зерні кукурудзи незначний.
Рис містить 7,6 % білка. Найбільша кількість його у зародку та
зовнішніх шарах зернівки. У складі білків рису є всі незамінні амінокислоти.
Проаналізувавши пивну дробину, отриману з різного складу
сировини, визначили, що найбільше білка міститься у
зразку(солод+тритікале), це обумовлено тим, що тритікале містить
найбільшу кількість білків у порівнянні з іншими злаковими культурами.
Список використаної літератури:
1. Домарецький В.А. Технологія солоду і пива. – К.: Фірма
“ІНКОС”, 2004. – 426 с.
2. Helkar PB, Sahoo AK, Patil NJ. 2016. Review: food industry by-
products used as a functional food ingredients. International Journal of Waste
Resources 6:248–253.
3. Mathias TRDS, de Mello PPM, Servulo EFC. 2014. Solid wastes in
brewing process: a review. Journal of Brewing and Distilling 5:1–9 DOI
10.5897/JBD2014.0043.
4. Santos M, Jimgénez JJ, Bartolomé B, Gömez-Cordovés C, del Nozal
MJ. 2003. Variability of brewers’ spent grain within a brewery. Food Chemistry
80:17–21 DOI 10.1016/S0308-8146(02)00229-7.
119
ChSTU repository

ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
