Добавлен: 04.05.2024
Просмотров: 94
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Поэтому в зависимости от требований к срокам хранения кваса стадия фильтрации может присутствовать или отсутствовать в технологическом процессе. Так, совсем не фильтруют неосветленные нефильтрованные квасы со сроком хранения 2 сут.
Квасы для более длительного хранения обычно фильтруют на пластинчатых фильтрах с применением фильтр-картона марки «Т» или аналогичных. При производстве квасов брожения с повышенной стойкостью фильтрация — одна из важнейших стадий, определяющих стойкость готового напитка. При производстве квасов брожения со стойкостью не менее 60 сут обязательны пастеризация или обеспложивание кваса.
Микробиологические показатели квасов брожения различной степени осветления и способов фильтрации регламентируются требованиями технологических инструкций и СанПиН 2.3.2.1078-01. [ 8 ]
Фильтрация — это процесс удаления из продукта (в данном случае — из кваса) взвешенных частиц. Взвешенные частицы, которые присутствуют в квасе перед фильтрацией, это микроорганизмы и мутеобразующие частицы.
В зависимости от принятой на предприятии технологии производства в квасе могут присутствовать хлебопекарные дрожжи, квасные дрожжи, пивоваренные дрожжи, молочнокислые бактерии, инфицирующие микроорганизмы.
Клетки различных дрожжей по размерам близки друг к другу. Пивоваренные дрожжи имеют размер клеток 5-10 мкм, квасные дрожжи — длину 6,3-7,5 мкм, ширину 5-7 мкм, хлебопекарные —длину 6-14 мкм, ширину 3,6-8 мкм. Размеры клеток молочнокислых бактерий значительно меньше: длина их колеблется от 1,1 до 2,1 мкм, а ширина составляет 0,5-0,6 мкм.
Кроме микроорганизмов в квасе присутствуют взвешенные частицы немикробиологического происхождения из концентрата квасного сусла (ККС). Количество этих частиц и их размер зависят от ассортимента используемого для производства ККС сырья, технологических режимов производства концентрата и применяемого оборудования. В концентрате квасного сусла могут присутствовать довольно крупные единичные частицы хлебных припасов, а также мутеобразующие коллоидные частицы значительно меньшего размера — менее 1 мкм. При этом количество взвешенных частиц и их размер могут значительно колебаться в различных партиях ККС.[ 2 ]
На процесс фильтрации могут оказывать влияние присутствующие в концентрате квасного сусла углеводы (декстрины, пентозаны, гумми-вещества), имеющие высокую молекулярную массу. Высокомолекулярные вещества, в том числе гуммивещества ржи и ржаного солода, могут оказывать влияние на фильтруемость кваса двумя путями: если они присутствуют в квасе в виде геля или_нерастворимых частиц, то может наблюдаться снижение производительности (фильтрующей способности) фильтрующего слоя из-за_блокировки пор; если они присутствуют в квасе в растворенной форме, то фильтруемость кваса может ухудшаться из-за повышенной вязкости напитка.
На тип и количество присутствующих в поступающем на фильтрацию квасе взвешенных частиц оказывают влияние качество концентрата квасного сусла; принятая технология производства кваса (с использованием хлебопекарных дрожжей или смешанной культуры); степень осаждения клеток дрожжей в конце брожения: наличие бактерий во взвешенном состоянии; применение предварительного осветления или сепарирования кваса.
Все эти факторы определяют суммарную нагрузку на фильтр.
Для того чтобы квасы брожения, разлитые в бутылки или другую тару, сохраняли свои органолептические показатели в течение требуемого периода времени, к процессу фильтрации предъявляются определенные требования. Их можно сформулировать следующим образом: обеспечение требуемой производительности фильтра; высокое качество фильтрации за счет возможно более полного удаления микроорганизмов и взвешенных частиц немикробиологического происхождения: оптимальный расход вспомогательных материалов.
Все эти требования взаимосвязаны, так как прозрачность кваса обусловлена присутствием в нем взвешенных частиц различного происхождения, а фильтруемость напитка и расход вспомогательных материалов зависят от количества присутствующих в продукте частиц и их характера.[ 2 ]
Как можно более полное удаление микроорганизмов из кваса снизит микробиологическую нагрузку на последующий процесс пастеризации, так как при высокой микробиологической нагрузке нельзя полностью исключить присутствие в пастеризованном квасе жизнеспособных клеток, что в конечном счете приведет к изменению физико-химических и микробиологических показателей напитка и снижению его срока годности.
Присутствие в отфильтрованном квасе взвешенных частиц немикробиологического происхождения, как и большого количества высокомолекулярных коллоидов, может снижать эффективность процесса пастеризации в результате загрязнения поверхности пластин пастеризатора, вследствие чего ухудшается процесс теплопередачи и снижается уровень температурного воздействия на клетки микроорганизмов.
Для достижения высоких экономических показателей процесс фильтрации должен обеспечивать требуемую производительность фильтра при оптимальном расходе вспомогательных материалов и при минимальных потерях напитка.
Снижение нагрузки на фильтр может быть достигнуто уменьшением содержания в квасе дрожжевых клеток и взвешенных коллоидных частиц путем добавления флокулянтов (осветлителей), центрифугированием.
По некоторым данным, современный сепаратор может удалить из напитка тонкие частицы размером между 1 и 5 мкм с эффективностью от 30 до 99 %. Поэтому только одно сепарирование, особенно при высокой микробиологической нагрузке, не может обеспечить длительного срока хранения (годности) напитка, но, несомненно, позволяет снизить нагрузку на фильтр и тем самым увеличить продолжительность рабочего цикла.[ 2 ]
Существуют различные системы для фильтрации напитков: через картон, через слой вспомогательного материала (фильтрационных порошков) — в намывных фильтрах, на мембранных фильтрах. Схема фильтрации может быть одностадийной (при использовании намывной фильтрации) или многостадийной (сначала намывной фильтр, затем пластинчатый или мембранный).
Для фильтрации кваса чаще всего применяют намывные фильтры. Принцип намывной фильтрации состоит в том, что процесс осуществляется через слой вспомогательного вещества, намываемого на перегородки. В зависимости от конструкции фильтра перегородки могут быть из опорного картона (рамные фильтры), сетки (сетчатые фильтры), свечей (сетчатые фильтры).Существует три типа фильтрационных материалов, которые используют при намывной фильтрации: кизельгур, перлит, целлюлоза. Кизельгур — самый распространенный фильтрационный порошок. Перлит применяют редко, в основном для частичной замены грубого кизельгура. Использование перлита может быть достаточно эффективным, если в напитке присутствуют в основном дрожжи и довольно крупные частицы (размером более 5 мкм), мелкие частицы он отделяет плохо. Кроме того, из-за низкой плотности перлита затраты на его транспортировку выше, чем затраты на кизельгур. Кизельгур за счет своей пористости способен задерживать мелкие частицы, но большое количество взвесей может снизить проницаемость фильтрационного слоя кизельгура вплоть до его блокировки. В этом случае может помочь добавление порошка перлита.[2 ]
Фильтрационную целлюлозу используют исключительно при намывке предварительного фильтрующего слоя. Целлюлоза способствует быстрому созданию предварительного слоя высокого качества даже при большом размере отверстий (щелей) и идеальна при фильтрации на поврежденных фильтрационных элементах (сетках, свечах). На процесс фильтрации кваса брожения оказывают влияние следующие факторы: содержание в нефильтрованном квасе дрожжевых клеток и бактерий
; содержание коллоидных частиц; вязкость кваса; используемые вспомогательные материалы; конструкция фильтра, применяемая система фильтрации; параметры процесса (давление при фильтрации, температура напитка); ошибки оператора.
Первые три фактора обусловлены качеством сырья и тем, насколько оптимально протекали процессы при сбраживании квасного сусла и его осветлении.
Вязкость кваса и содержание в нем взвешенных частиц немикробиологического происхождения обусловлены качеством используемого ККС. Для производства ККС применяют сырье (рожь, ячмень и недостаточно модифицированный ячменный солод), которое содержит большое количество высокомолекулярных полимеров, имеющих высокую вязкость. Если процесс производства ККС недостаточно оптимизирован, то сам концентрат и получаемое из него квасное сусло могут иметь довольно высокую вязкость, что может привести к замедлению процесса фильтрации (особенно при производстве кваса с высокой плотностью сусла — 7,5-8,0 %).
Различное содержание взвешенных частиц в используемых партиях ККС также будет оказывать влияние на процесс фильтрации и прозрачность кваса. Взвеси, присутствующие в напитке, в зависимости от их природы могут по-разному блокировать фильтрующий слой. Так, 1 г «слизистых» аморфных веществ может вызвать тот же эффект блокировки, что и 10 г более «жестких» сферических частиц, хотя крупные частицы быстрее блокируют фильтрующий слой.[ 2 ]
МИЦ «Пиво и напитки 21 век» было исследовано влияние качества ККС на процесс фильтрации квасного сусла и кваса брожения. Для проведения исследований были выбраны четыре образца ККС, выпускаемые наиболее крупными российскими производителями. С использованием этих концентратов по одинаковой рецептуре (35 г/л каждого концентрата и 50 г/л сахара) в лабораторных условиях были приготовлены образцы квасного сусла, которые имели близкие значения массовой доли сухих веществ, однако цвет и мутность сусла были различными.
Результаты проведенных исследований позволяют сделать вывод, что на процесс фильтрации кваса большое влияние оказывают качество используемого концентрата квасного сусла, применяемая технология производства и санитарно-микробиологическое состояние производства. Проблем, связанных с качеством используемого концентрата квасного сусла, можно избежать при правильном подборе концентрата квасного сусла. При этом качество ККС при производстве фильтрованного кваса следует оценивать с учетом не только его органолептических и стандартных физико-химических показателей, но и фильтруемости квасного сусла. В настоящее время специалисты МИЦ разрабатывают рекомендации по оценке фильтруемости концентратов квасного сусла.[ 2 ]
Технология кваса может включать и другие технологические стадии, такие, как купажирование кваса с сахарным сиропом и другими вкусоароматическими компонентами, насыщение кваса диоксидом углерода (карбонизация) и розлив кваса.
Таким образом, технология производства кваса – сложный многостадийный процесс, имеющий микробиологические, физические и физико-химические аспекты, которые нуждаются в научном обосновании и тщательном изучении.