Технологические расчеты на стадии сбраживания

    Классический процесс сбраживания пивного сусла принято делить на главное брожение и дображивание. Во время главного брожения сбраживается основное количество сахаров, содержащихся в сусле, образуется спирт, диоксид углерода и побочные продукты брожения. При дображивании в молодом пиве сбраживаются остаточные сахара, происходит осветление, созревание пива и насыщение его диоксидом углерода.

Основные расчетные формулы

    О ходе брожения и количестве сброженного экстракта судят по степени сбраживания. Различают видимую и действительную степени сбраживания. Видимая степень сбраживания (СС_в) определяется с помощью сахарометра. Так как показания сахарометра искажаются из–за присутствия спирта, степень сбраживания называется видимой.

,                                                                                                 (40)

где В — массовая доля сухих веществ в начальном сусле, %; n — массовая доля видимого экстракта в сбраживаемом сусле, %.

    Действительную степень сбраживания (СС_д) определяют после отгонки спирта и замены отогнанного количества спирта водой.

,                                                                                                 (41)

где е — массовая доля действительного экстракта в сбраживаемом сусле, %.

    Соотношение между видимой и действительной степенью сбраживания выражает формула

.                                                                                       (42)

    Рабочий объем бродильного аппарата определяется по формуле

,                                                                                             (43)

где V — полезная емкость бродильного аппарата, дал; V _хс — объем холодного сусла, получаемого с одной варки, дал; k — количество варок, направляемых в один бродильный чан (k=1ч4); 0,9 — коэффициент заполнения бродильного аппарата суслом.

    В ходе главного брожения выделяется тепло, количество которого зависит от интенсивности процесса брожения. При сбраживании 1 кг мальтозы выделяется 613,8 кДж тепла. В конце главного брожения производят охлаждение молодого пива перед его перекачиванием в аппараты дображивания. Количество теплоты, которое необходимо при этом отвести, можно рассчитать по уравнению (28).

Задания и задачи

1. Начальное сусло с концентрацией сухих веществ 11,2% на восьмые сутки брожения имело массовую долю видимого экстракта 4,5%, а действительного экстракта — 5,75%. Рассчитать видимую и действительную степень сбраживания.

2. Московское пиво к моменту окончания главного брожения имело массовую долю видимого экстракта 5,2%. Рассчитать видимую и действительную степень сбраживания пива.

3. Определить требуемый объем аппарата главного брожения для одновре­менного сбраживания сусла с двух варок жигулевского пива. Единовременная засыпь зернового сырья 3000 кг.

4. Определить количество тепла, выделяющегося в процессе сбраживания 18,3 м³ сусла от 12 до 5,5% сухих веществ.

5. Определить количество тепла, которое нужно отвести от молодого пива при его охлаждении от 6 до 1,5°С. Объем пива 11 м³. Удельная теплоемкость молодого пива 4,006 кДж/(кг∙К), плотность молодого пива 1,02 кг/дм³.