Wie wird alkoholfreies Bier aus welchen Zutaten hergestellt? Wie kocht man es zu Hause? Wie wird Bier alkoholfrei gemacht? Technologie zur Herstellung von alkoholfreiem Bier.

Alkoholfreies Bier hat im Laufe seiner Existenz viele Mythen erworben. Einige halten das Getränk für fast sicherer als Limonade, andere argumentieren, dass es sich von normalem Bier nur durch einen geringeren Alkoholgehalt unterscheidet und daher genauso schädlich ist wie andere alkoholhaltige Getränke.

Lassen Sie uns herausfinden, wo die Wahrheit ist und wo die Mythen sind.

Wie alkoholfreies Bier hergestellt wird

Um zu verstehen, was Bier ohne Alkohol ist, müssen Sie wissen, wie es hergestellt wird.

Die Technologie zur Herstellung des Getränks unterscheidet sich nicht von normalem Bier, es werden jedoch spezielle Hefen verwendet und die Gärung wird in einem bestimmten Stadium unterdrückt.

Es gibt eine alternative Methode – die Entfernung von Ethylalkohol aus normalem Bier. Dies ist auf zwei Arten möglich: durch Wärmebehandlung (Verdampfung) oder durch die Membranmethode mittels Dialyse.

Beide Methoden haben bestimmte Nachteile. Beispielsweise wirkt sich die Einwirkung hoher Temperaturen negativ auf die Struktur des Getränks aus und die Zugabe spezieller chemischer Lösungsmittel während der Dialyse verfälscht seinen Geschmack.

Darf man beim Autofahren Bier ohne Alkohol trinken?

Alkoholfreies Bier hat bei maßvollem Konsum keinen Einfluss auf die Fahrqualität und ermöglicht nicht die Erkennung einer Alkoholvergiftung durch einen Alkoholtester. Dies gilt jedoch nur, wenn der Blutalkoholspiegel die Norm nicht überschreitet.

Wenn Sie eine erhebliche Menge Bier ohne Alkohol trinken, kann ein Alkoholtest ein positives Ergebnis anzeigen. Dies liegt daran, dass dieses Bier noch eine gewisse Dosis Ethylalkohol enthält und zwischen 0,4 und 0,7° liegt.

Deshalb sollten Menschen, die empfindlich auf Alkohol reagieren und schnell betrunken sind, vor dem Autofahren auch kein alkoholfreies Bier trinken.

Ist es für Schwangere und Kinder möglich, alkoholfreies Bier zu trinken?

Da alkoholfreies Bier einen gewissen Alkoholanteil enthält, wird der Konsum von schwangeren Frauen und Personen unter 18 Jahren nicht empfohlen.

Daher kann ein Bürger in den meisten Ländern, einschließlich Russland, solches Bier erst kaufen, wenn er 18 Jahre alt ist, und in einigen Ländern bereits 21 Jahre alt. Eine Ausnahme bildet der amerikanische Bundesstaat Wisconsin, wo bereits ein Kind das Recht hat, Bier mit einem Alkoholgehalt von weniger als 0,5 Grad zu kaufen.

Natürlich nutzen einheimische Teenager diese Gelegenheit aktiv und betrinken sich oft direkt im Laden.

Wo wird am häufigsten alkoholfreies Bier getrunken?

Die Popularität von Bier mit niedrigem Alkoholgehalt nimmt in Amerika und Europa stetig zu, wo es als hervorragende Alternative zu normalem Bier gilt.

Laut Statistik wird in Russland alkoholfreies Bier mit Vorsicht behandelt und stärkere Sorten des Getränks werden seltener konsumiert.

Obwohl fast alle russischen Bierproduzenten mindestens eine Biersorte ohne Alkohol im Sortiment haben. Alle enthalten eine Mindestkonzentration an Ethylalkohol.

Nutzen für die Gesundheit

Selbst normales Bier bringt in Maßen getrunken gewisse gesundheitliche Vorteile mit sich, denn es ist reich an B-Vitaminen und wertvollen Mikroelementen. Dies gilt auch für alkoholfreies Bier, allerdings nur, wenn es mit klassischer Technologie hergestellt wird.

Amerikanische Zahnärzte haben dieses Bier übrigens als das sicherste Getränk für die Zähne erkannt.

Auf jeden Fall sind gesundheitliche Vorteile nur bei sehr mäßigem und unregelmäßigem Konsum von alkoholfreiem Bier möglich, da es sich immer noch um ein alkoholisches Getränk handelt.

Es ist zu beachten, dass es alkoholfreies Bier gibt, das nicht durch Gärung, sondern durch Zugabe von Bierkonzentrat und Aromen zum Wasser hergestellt wird. Dieses Getränk enthält überhaupt keinen Ethylalkohol, ist aber voller chemischer Zusätze, die für den Körper schädlich sind. Deshalb sollten Sie beim Kauf die Zusammensetzung des Produkts sorgfältig lesen.

Fotos

Yasya Vogelhardt

Der Produktionskomplex SUN InBev befindet sich in Klin, in der Nähe von Moskau. Flaschen von Klinsky, Bud, Sibirskaya Korona, Hoegaarden, Stella Artois und anderen laufen vom Band. Ursprünglich befand sich hier die Klin-Brauerei, die vor fast 40 Jahren eröffnet wurde. 1999 kaufte es das Unternehmen SUN InBev und ersetzte zwei Jahre später die sowjetische Ausrüstung durch belgische und deutsche. Das Dorf besuchte die Brauerei, um zu sehen, wie das alkoholfreie Bier „Sibirskaya Korona“ gebraut wird.

Woraus besteht Bier?

In der Fabrik heißt es, dass es vier Hauptzutaten für Bier gibt: Wasser, Malz, Hefe und Hopfen. Ohne sie ist es unmöglich, ein schaumiges Getränk zu bekommen. Das Wasser im Werk wird aus fünf artesischen Brunnen mit einer Tiefe von 5 bis 180 Metern gewonnen. Meistens werden jedoch nur drei verwendet, der Rest dient als Backup. Nach der Extraktion wird das Wasser gefiltert, sodass das Getränk sicher ist und der Geschmack der gleichen Biermarke gleich bleibt.

Die nächste Zutat ist Hopfen. Zur Herstellung wird es entweder in Form von Hopfenpellets oder als Hopfenextrakt eingesetzt. Sie kaufen ihn im Ausland ein, weil es in Russland laut Mitarbeitern keinen Hopfen in der erforderlichen Qualität gibt.

Zur Herstellung von Granulat werden die Zapfen nach Angaben des Unternehmens einfach zerkleinert, die notwendigen Stoffe, die vor allem in Pollen enthalten sind, extrahiert, verarbeitet und anschließend komprimiert. Hopfen verleiht dem Bier seinen charakteristischen Geschmack und kommt in zwei Hauptarten vor – aromatisch und bitter – daher werden dem Bier manchmal mehrere verschiedene Hopfensorten zugesetzt, um den Bitterkeitsgrad und das Aroma des Bieres zu verändern.

Malz ist die dritte Zutat im Bier und wird aus gekeimten und speziell verarbeiteten Körnern gewonnen. Typischerweise wird Gerstenmalz für die industrielle Bierherstellung verwendet, seltener auch Weizenmalz. Im Gegensatz zum Hopfen bezieht die Pflanze diesen aus Russland. Früher verfügte fast jedes Produktionsunternehmen über eine eigene Mälzerei, heute gibt es im Land nur noch zwei davon – in Saransk und Omsk. Wie wird Malz hergestellt? Zunächst wird das Korn angefeuchtet, damit es zu keimen beginnt. Wenn die ersten Triebe zu schlüpfen beginnen (normalerweise geschieht dies nach einigen Tagen), muss der Vorgang gestoppt werden – zu diesem Zweck werden die Körner in Kammern getrocknet. Die Temperatur, bei der all dies geschieht, beeinflusst den Geschmack des zukünftigen Bieres. Bei hohen Temperaturen verlieren die Körner nicht nur Feuchtigkeit, sondern beginnen auch zu braten. Je höher die Trocknungstemperatur, desto dunkler wird das Malz (es wird auch Karamell genannt) und auch das daraus gebraute Bier erhält eine dunklere Farbe. In diesem Stadium erhält das Malz das für seine Sorte typische Aroma und den typischen Geschmack, den es dann auf das Bier überträgt. Die getrockneten Sprossen werden entfernt – fertig ist das Malz.

Malz wird benötigt, um das zukünftige Bier mit Kohlenhydraten (Zucker) zu sättigen und unter Beteiligung von Hefe den Fermentationsprozess zu starten. Hefe ist ein weiterer wesentlicher Bestandteil für die Bierherstellung. Die Gärung basiert auf den Stoffwechseleigenschaften der Bierhefe und besteht darin, dass die Hefe in der Flüssigkeit gelöste Kohlenhydrate (Zucker) aufnimmt und zu Ethylalkohol – daher dem Alkohol im Bier – verarbeitet. Gleichzeitig produziert Hefe neben Alkohol auch Kohlendioxid, das im fertigen Bier enthalten ist. Es wirkt als natürliches Konservierungsmittel, wodurch das Bier lange haltbar bleibt, wenn keine Luft eindringt. Im Werk heißt es, dass Alkohol keiner Sorte separat zugesetzt wird, auch nicht den stärksten – es gibt hier nicht einmal ein Alkohollager. Und um mit Alkohol zu arbeiten, braucht man eine gesonderte Lizenz, die Brauer auch nicht haben.

Und um den Fermentationsprozess zu starten, müssen Sie der Hefe ein Nährmedium bereitstellen – Zucker. Getreide besteht aus Stärke, einem komplexen Kohlenhydrat. Aber Hefe kann sich nicht von Stärke ernähren, sondern nur von Einfachzucker. Während der Keimung und Produktion von Malz aus Gerste verwandeln sich komplexe Kohlenhydrate im Getreide in eine einfache Form – Zucker, der für den Verzehr durch Hefe verfügbar wird. Die Stärke des Bieres hängt von der Menge der „Nahrung“ (Malz und andere Getreidesorten) und dem Zeitpunkt der Gärung ab. Je mehr davon, desto mehr Alkohol ist im Getränk enthalten.

Auch spezielle Zusatzstoffe beeinflussen den Geschmack. Sie können als Getreide (Reis, Mais, Weizen), Gewürze (Koriander) und Früchte (Orangenschalen) verwendet werden. Der alkoholfreie „Sibirskaya Korona“ enthält keine derartigen Zusätze.

Würzezubereitung

Die Verfahren zur Zubereitung von Normalbier und alkoholfreiem Bier sind identisch. Sie zeichnen sich nur durch eine Stufe aus – die Entalkoholisierung, also die Entfernung von Ethylalkohol aus dem fertigen Getränk.

Alles beginnt mit dem Sudhaus. Hier wird die Würze zubereitet – noch kein Bier, sondern der gleiche Nährboden für Hefe. Dies geschieht in zwei Schritten, wobei der erste Schritt als Maischen bezeichnet wird. Einfach ausgedrückt handelt es sich dabei um das Mischen von zerkleinertem Malz mit Wasser, sodass der im gekeimten Getreide enthaltene Zucker freigesetzt und mit der Flüssigkeit vermischt wird. Der Prozess dauert etwa drei Stunden, danach gelangt die Würze in Form einer flüssigen Aufschlämmung in die nächste Stufe – die Filtration von großen Getreideresten durch einen Membran-Maischefilter. Die Würze wird durch die Anlage getrieben und die Getreideprodukte werden durch Pressen entfernt. Dadurch gelangt die Flüssigkeit durch Rohre mit Membranen und Getreideprodukte (im Werk werden sie Bierkörner genannt) bleiben zwischen den Platten und werden dann entfernt. Das Getreide der Brauerei wird nicht weggeworfen, sondern als Viehfutter an Bauern verkauft.

Anschließend gelangt die Würze in den Kessel, wo sie ein bis zwei Stunden lang gekocht wird. Dieser Schritt ist erforderlich, um bei Bedarf Hopfen (am Anfang bitter, am Ende aromatisch) und andere Geschmackszusätze hinzuzufügen. In heißem Wasser entfalten sie ihr volles Aroma. Die Oberseite des Kessels ist geschlossen und zusätzlich mit einer speziellen Abdeckung abgedeckt. Diese einfache Methode reduziert den Wärmeverlust und spart Strom. Anschließend wird die Würze in einen speziellen Kessel – einen Whirlpool – gepumpt, wo sie geklärt wird. Während des Kochvorgangs verklumpen die Mehlreste zu Flocken und setzen sich nach und nach am Boden eines riesigen Bottichs ab. Auch die Hopfenrückstände fallen dort hin. Der Boden des Kessels ist kegelförmig, so dass alle unnötigen Reste, die sich abgesetzt haben, praktisch ohne Würzeverlust abgelassen werden können. Die Zubereitung einer Portion Würze dauert etwa sieben Stunden.

Fermentation

Anschließend wird die Würze in die Fermentationsabteilung gepumpt, wo zylindrisch-konische Tanks (CCT) installiert sind. Die Behälter sind so groß, dass man sie schon von weitem sehen kann, ohne dass man sich der Pflanze nähern muss. Ein solcher CCT kann etwa eine Million Flaschen Bier produzieren. Die Gärung erfolgt zunächst in Tanks und anschließend erfolgt die Reifung. Für die verschiedenen Biermarken, die das Werk produziert, dauert dieser Prozess sieben bis zehn Tage.

Beim CCT wird der Würze über ein Propagatorsystem Hefe zugesetzt. Gleichzeitig haben verschiedene Marken ihre eigenen Hefetypen, da sie den Geschmack des Endprodukts direkt beeinflussen. Es gibt etwa anderthalbtausend Geschmacksrichtungen im Bier. Und dies kann nicht nur durch verschiedene Zusatzstoffe und Zutaten erreicht werden.

Bierhefe gibt es in zwei Arten: untergärige und obergärige Hefe. Dementsprechend erfolgt die Gärung bei der ersten Hefe bei einer niedrigen Temperatur von 7–13 Grad (dieses Bier wird Lagerbier genannt) und bei der zweiten bei Raumtemperatur von 20–25 Grad (dies ist Ale). Die Funktion der Gärung ist klar – man braucht Alkohol. Bei diesem Prozess werden große Mengen Kohlendioxid freigesetzt. Um den Überschuss zu beseitigen, werden alle CCPs in einem einzigen Gastransportsystem zusammengefasst. Kohlendioxid gelangt über Rohre zur Kompressorwerkstatt, wo es von einem Empfänger gesammelt, dann gereinigt und verflüssigt wird. Der Fermentationsprozess ist sehr aktiv und seine Ströme ähneln einem Vulkanausbruch. Die Gärung endet in dem Moment, in dem der Zuckergehalt in der Flüssigkeit stark absinkt, das heißt, die Hefe frisst möglichst den gesamten Zucker auf und verliert ihre Aktivität. Sie sterben nach und nach ab und setzen sich am kegelförmigen Boden ab. Sie werden nicht in den Abfluss geschüttet, sondern in die Hefeabteilung zurückgeschickt. Hefe kann mehrmals verwendet werden, in der Regel jedoch nicht mehr als fünfmal.

Reifung und Filtration

Das nach der Gärung erhaltene Produkt wird Jungbier oder Grünbier genannt. Es muss noch die Reifephase durchlaufen. Junges Bier wird bei Temperaturen von null bis zwei Grad Celsius gelagert. Während dieser Zeit ist es mit Kohlendioxid gesättigt, es kommt zu einer langsamen Fermentation des darin verbleibenden Extrakts, zur Klärung und zur Geschmacksbildung. In der Reifephase stabilisiert sich der Geschmack und das Bier bleibt erhalten – es ist mit Kohlendioxid gesättigt. Nach der Reifung wird das resultierende Produkt unfiltriertes Bier genannt. Aufgrund der Anwesenheit von Hefe und anderen kleinen Rückständen ist es trüb, so dass das Produkt dann zur Filtration und später zur Abfüllung geschickt wird.

Entfernung von Alkohol

Vor der Abfüllung durchläuft alkoholfreies Bier noch einen weiteren Schritt – die Entalkoholisierung. Der Entalkoholisierer besteht aus zwei Säulen. Im ersten Fall wird Ethanol aufgrund der erzeugten Zentrifugalkraft zunächst bei niedrigem Druck abgetrennt. Hier werden wichtige flüchtige Stoffe extrahiert und in einem speziellen Tank gesammelt, die den Geruch von Bier erzeugen. In der zweiten Kolonne, wo dann das Bier fließt, ist die Temperatur höher – etwa 70–80 Grad. Der Alkohol wird durch einen Wärmetauscher kondensiert, flüssig, über Rohrleitungen mit Wasser vermischt und abgelassen. Das verbleibende Bier enthält keinen Alkohol. Da es warm ist, wird es auf zwei Grad abgekühlt und die im ersten Schritt entfernten Ester werden zurückgeführt, sodass alkoholfreies Bier den gleichen Geruch hat wie alkoholisches Bier.

Abfüllung

Nach all den Manipulationen ist das Produkt praktisch steril und sein Hauptfeind bei der weiteren Lagerung ist Luft. Um zu verhindern, dass es in das Bier gelangt, kommt das Produkt ab der Reifungsphase nicht damit in Kontakt. Solche Maßnahmen verlängern die Haltbarkeit auf sechs Monate oder sogar ein Jahr. Daher sollte beim Abfüllen, wenn das Bier in die Verpackung gelangt, keine Luft darin sein. Die Abwesenheit von Luft im Inneren wird durch das Einspritzen von Kohlendioxid in die Flasche gewährleistet, wodurch die Luft verdrängt wird. Im Behälter entsteht kurzzeitig ein erhöhter Druck, wodurch das Bier ohne übermäßige Schaumbildung ausgeschenkt werden kann. Anschließend gelangen die Flaschen in einen Tunnelpasteur, wo das Produkt nach und nach auf 70 Grad erhitzt und das Bier anschließend wieder abgekühlt wird. Ein richtig gewählter Pasteurisierungsmodus ermöglicht einerseits eine langfristige Lagerung und andererseits die Erhaltung des Geschmacks des Getränks. Anschließend werden die Flaschen etikettiert, verpackt und ins Lager geschickt.

Wenn Sie selbst Bier ohne Hefe herstellen, erhalten Sie ein alkoholfreies Schaumgetränk. Natürlich unterscheidet es sich geschmacklich ein wenig vom traditionellen Bitter, aber wenn Ihr Ziel darin besteht, jeglichen Alkoholgehalt zu eliminieren, dann ist dieses Rezept eine hervorragende Alternative. Und indem Sie zu Hause Butterbier nach einem Rezept aus den Harry-Potter-Büchern zubereiten, können Sie Ihren Kindern eine Freude bereiten.

In letzter Zeit erfreut sich alkoholfreies Bier immer größerer Beliebtheit. Und das ist nicht verwunderlich, denn die Zahl der Menschen, die einen gesunden Lebensstil bevorzugen, wächst. Wie Sie wissen, ist normales Bier, wenn auch schwach, immer noch ein alkoholisches Getränk, was bedeutet, dass es sich bei übermäßigem Konsum negativ auf den menschlichen Körper auswirkt. Aber was tun, wenn Sie den brennenden Wunsch verspüren, ein beliebtes und beliebtes Getränk zu trinken, es aber aus irgendeinem Grund nicht können? Dann hilft hausgemachtes alkoholfreies Bier. Versuch es. Es behält alle wohltuenden Eigenschaften dieses alten Getränks. Wie alkoholisches Bier steigert es den Appetit, verbessert den Schlaf und hat eine allgemein tonisierende Wirkung auf den Körper.

Für die Zubereitung von alkoholfreiem Bier werden in den meisten Fällen die gleichen Komponenten wie für herkömmliches alkoholisches Bier verwendet, lediglich Hefe ist ausgeschlossen. Und wenn Sie diese Komponente hinzufügen, kann jedes zu Hause zubereitete alkoholfreie Bier in ein alkoholisches Getränk verwandelt werden. Natürlich ist hefefreies Bier nicht jedermanns Sache, aber es lohnt sich, es zu Hause zuzubereiten, um seinen ungewöhnlich milden Geschmack zu genießen.

Hefefreie Bierrezepte

Normales alkoholfreies Bier

Vorbereitung:

Um Bier ohne Hefe zuzubereiten, müssen Sie Hopfen in einen Topf geben, kaltes Wasser hinzufügen, auf niedrige Hitze stellen, zum Kochen bringen, 10-15 Minuten kochen lassen, die Flüssigkeit vom Herd nehmen und abkühlen lassen. Mischen Sie die Abkochung von Gerstenmalz und Maltose in einer separaten Emailleschüssel und erhitzen Sie sie bei schwacher Hitze, ohne zu kochen (sonst verliert Maltose alle für unseren Körper nützlichen Substanzen, insbesondere Vitamin C). Nachdem Sie diese Mischung abgekühlt haben, kombinieren Sie die Malzlösung mit Maltose und dem Hopfensud, mischen Sie gut und halten Sie das Bier 24 Stunden lang bei Raumtemperatur, stellen Sie es dann in die Kälte und lassen Sie es dort weitere zwei Tage lang stehen. Nach dieser Zeit das Getränk durch eine doppelte Lage Gaze abseihen, leicht erhitzen, Zucker hinzufügen, vollständig auflösen, das Bier abkühlen lassen, 1 Tag an einem kalten Ort aufbewahren und erneut abseihen. Selbst zubereitetes alkoholfreies Bier ist trinkfertig.

Brot alkoholfreies Bier

Zutaten:

• 10 Liter kaltes abgekochtes Wasser,
• 1,5 kg Roggenbrot,
• 1 Glas Gerstenmalz,
• 0,5 Tassen Maltose,
• 1 Glas Honig,
• 50 g Kreuzkümmel,
• 20g getrocknete Minze,
• 2 EL. l. Salz.

Vorbereitung:

Vor dem Brauen von alkoholfreiem Bier sollte Roggenbrot in mittelgroße Scheiben geschnitten, auf ein Backblech gelegt und im mäßig erhitzten Ofen goldbraun geröstet werden. Die entstandenen Cracker in einen Topf geben, 3 Liter kochendes Wasser hineingießen, 2 Stunden stehen lassen, den Aufguss abseihen, Salz und Maltose hinzufügen und 5-6 Stunden stehen lassen. Das restliche Wasser auf dem Herd erhitzen, Gerstenmalz dazugeben und 2 Stunden kochen lassen. Kühlen Sie die resultierende Brühe auf eine Temperatur von 50–60 °C ab, fügen Sie Kreuzkümmel, gewaschene getrocknete Minzblätter und Honig (am besten Buchweizen) hinzu, kühlen Sie die Mischung auf Raumtemperatur ab und lassen Sie sie 24 Stunden lang ziehen. Danach beide Aufgüsse (Brot und Malz) in einem großen Bottich oder Holzfass vermischen, gründlich umrühren, durch ein Käsetuch abseihen und an einem dunklen, kühlen Ort eine Woche lang ziehen lassen. Das nach diesem Rezept ohne Hefe zubereitete Bier in Flaschen füllen und fest verschließen.

Wie sonst kann man zu Hause alkoholfreies Bier brauen?

Wie stellt man alkoholfreies Bier mit einer satten Bernsteinfarbe her? Dazu benötigen Sie:

• 10 Liter abgekochtes Wasser,
• 300g Gersten- oder Roggenmalzmehl,
• 300g Hopfen,
• 2 Tassen Zucker.

Vorbereitung:

Hopfen in einen Topf geben, Wasser hinzufügen, Malzmehl hinzufügen (wenn Sie keins haben, können Sie es durch trockenen Kwas ersetzen, der Geschmack wird sich nicht verschlechtern), alles gut vermischen, anzünden (das Mehl sollte sich absetzen). Boden während des Erhitzens), die Mischung zum Kochen bringen (aber nicht kochen), sofort vom Herd nehmen und abkühlen lassen. In der Zwischenzeit aus Zucker und etwas Wasser Sirup herstellen und auf die Konsistenz dicker Sauerrahm aufkochen (die Farbe des Sirups sollte dunkelbraun sein). Den abgekühlten und gehärteten Sirup in kleine Stücke zerbröckeln, zur warmen Würze geben und den Zucker auflösen lassen. Gekochter Zucker verleiht dem Bier einen dunkelgoldenen Farbton, der an Bernstein erinnert. Das nach diesem Rezept zubereitete alkoholfreie Bier einen Tag lang an einem warmen Ort gären lassen, dann abseihen und für einen weiteren Tag kalt stellen, danach wird das Getränk abgeseiht und erneut abgekühlt.

Zubereitung von dunklem alkoholfreiem Bier

Zutaten:

• 5 Liter Wasser,
• 1 kg Gerste,
• 0,5 Tassen Gerstenmalz,
• 1/3 Tasse Maltose,
• 100 g Hopfen,
• 200g Zucker,
• 1 EL. Salz.

Vorbereitung:

Bevor zu Hause dunkles alkoholfreies Bier zubereitet wird, muss die Gerste gewaschen, in einem mäßig beheizten Ofen getrocknet und mit einer Kaffeemühle oder einer Handmühle zu grobem Mehl gemahlen werden. Dann in einen Topf gießen, Wasser hinzufügen, bei schwacher Hitze etwa 1 Stunde kochen lassen, vom Herd nehmen, abkühlen lassen und, sobald die Gerstenbrühe etwas abgekühlt ist, durch eine doppelte Lage Gaze abseihen. Bereiten Sie den Hopfensud separat zu, und wenn er etwas abgekühlt ist, fügen Sie Gerstenmalz und Salz hinzu und kochen Sie ihn weitere 2 Stunden lang. Nach dieser Zeit die Mischung vom Herd nehmen und abkühlen lassen. Maltose zum abgekühlten Otzar hinzufügen und gründlich vermischen. Anschließend beide Abkochungen vermischen, mit einem Tuch abdecken und an einen kühlen, dunklen Ort stellen, damit die Abkochung ziehen kann.

Für zu Hause zubereitetes hefefreies Bier müssen Sie hingegen gebrannten Zucker herstellen. Nehmen Sie dazu eine tiefe gusseiserne Bratpfanne, gießen Sie Zucker hinein und stellen Sie sie auf mittlere Hitze. Sobald der Zucker zu schmelzen beginnt, müssen Sie ihn ständig mit einem Holzspatel umrühren, bis die Körner vollständig geschmolzen sind und der Zucker eine dunkelbraune Färbung annimmt (die Konsistenz der Karamellmasse sollte dickflüssigem Honig oder Melasse ähneln). Den fertigen Zucker kalt stellen, aushärten lassen, hacken und zum Bier geben. Und damit sich der verbrannte Zucker schneller auflöst, muss das Bier bei schwacher Hitze erhitzt werden. Anschließend das Bier abkühlen lassen, in Flaschen füllen und gut verschließen. Dieses Getränk hat einen ausgeprägt bitteren Geschmack, wie echtes Bier, und eine schöne, satte dunkelbraune Farbe, die es von anderen alkoholfreien Biersorten unterscheidet.

Wie man alkoholfreies Apfelbier herstellt

Wenn Sie schaumige Getränke mit fruchtigen Aromen mögen, lernen Sie, wie Sie zu Hause alkoholfreies Apfelbier brauen.

Zutaten:

• 1 Liter Apfelsaft,
• 20 g Blattgelatine,
• 6 EL. l. brauner Zucker.

Vorbereitung:

Den Apfelsaft in der Mikrowelle erhitzen, Zucker hinzufügen und gut verrühren. Die Gelatine in etwas kaltem Wasser einweichen. Geben Sie etwas Saft in eine kleine Schüssel, erhitzen Sie diese leicht, sodass sie heiß ist, geben Sie die gequollene Gelatine hinzu, mischen Sie alles gründlich und gießen Sie die gelierende Masse in den Apfelsaft. Stellen Sie die Gläser oder Tassen für eine Weile in den Gefrierschrank, damit der Saft schneller abkühlt und geliert. Gießen Sie den Saft in gekühlte Gläser, lassen Sie Platz für Schaum und stellen Sie diese mit dem Inhalt zurück in den Gefrierschrank. Lassen Sie den restlichen Saft bei Zimmertemperatur auf dem Tisch stehen. Sobald das Gelee im Kühlschrank zu härten beginnt, schlagen Sie den restlichen Saft auf, bis sich die Masse verdreifacht. Danach das Gelee aus dem Gefrierschrank nehmen, luftigen Schaum darüber gießen und in den Kühlschrank stellen (nicht in den Gefrierschrank). Es entsteht viel Schaum und der Inhalt der Gläser ist in zwei Hälften geteilt: Die Wirkung von echtem Bier ist deutlich zu erkennen.

Rezept für alkoholfreies Butterbier von Harry Potter

Dieses Getränk wurde bereits zur Tudor-Zeit in England erfunden und galt als das Markenzeichen dieser königlichen Dynastie. Butterbier ist das Lieblingsgetränk von Harry Potter und seinen Freunden. In der klassischen Variante ist es alkoholfrei und wird hauptsächlich für Kinder zubereitet.

Zutaten:

• 1 Liter Milch,
• 600g Eis „Plombir“,
• 50 ml Karamellsauce.

Für die Karamellsauce:

• 100 ml Wasser,
• 2 EL. l. fettreiche Sahne,
• 0,5 TL. Salz,
• Je 1 Prise gemahlener schwarzer Pfeffer und zerstoßener Zimt.

Vorbereitung:

Um Harry-Potter-Butterbier nach einem alkoholfreien Rezept zuzubereiten, müssen alle oben aufgeführten Zutaten in einen Mixer gegeben und vermengt werden, bis eine homogene dicke Masse entsteht. Milch und Eis können im Laden gekauft werden, Karamellsauce muss jedoch zu Hause nach folgendem Rezept zubereitet werden: Wasser mit Zucker mischen, die Mischung auf mittlere Hitze erhitzen, ein Drittel verdampfen lassen, Sahne, Salz, Pfeffer hinzufügen, Zimt hinzufügen, die Sauce 2-3 Minuten bei schwacher Hitze kochen und auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Wenn man alkoholfreiem Butterbier Alkohol hinzufügt, erhält man ein alkoholisches Getränk.

Rezepte zur Herstellung cremiger alkoholfreier und alkoholarmer Biere

Zutaten:

• 500 ml mit Vanille oder Kirsche kohlensäurehaltiges Coca-Cola,
• 1 EL. l. Gesalzene Butter,
• 100 g Toffee,
• 50 ml Sahne (100 % Fett),
• 1 EL. l. Kürbispüree,
• Salz und gemahlener schwarzer Pfeffer - nach Geschmack.

Vorbereitung:

Um Butterbier nach einem alkoholfreien Rezept zuzubereiten, müssen Sie das Toffee mit Butter in einem Wasserbad schmelzen und, wenn die Mischung homogen wird, Kürbispüree, Sahne und Gewürze hinzufügen und auf Raumtemperatur abkühlen lassen. Währenddessen das kohlensäurehaltige Getränk in der Mikrowelle erhitzen (das Wasser sollte leicht warm werden), in die vorbereitete Mischung gießen, das Butterbier in leicht gekühlte Gläser füllen und servieren.

Und noch ein Rezept für alkoholarmes Butterbier.

Zutaten:

• 0,5 Liter ungefiltertes Bier (vorzugsweise Ale),
• 2 rohe Eier,
• 1 Teelöffel. Butter,
• 250 g Sahne (10 % Fett),
• 3 EL. l. Sahara,
• gemahlene Gewürze (Nelken, Ingwer, Muskatnuss, Zimt) - nach Geschmack.

Vorbereitung:

Eier mit Zucker verquirlen. Erhitzen Sie das Bier bei mittlerer Hitze, ohne es zum Kochen zu bringen, und fügen Sie Gewürze hinzu. Gießen Sie die mit Zucker geschlagenen Eier in einem dünnen Strahl in das warme Bier und rühren Sie die Mischung ständig um. Separat die Butter schmelzen, zur Biermischung geben, das Getränk 5 Minuten kochen lassen, die Sahne einfüllen, erneut erhitzen und umrühren. Lassen Sie das nach diesem Rezept zubereitete Butterbier vor dem Servieren 15–20 Minuten ruhen und abkühlen.

Der Punkt ist tatsächlich, dass die Phase der primären Gärung leicht modifiziert werden sollte. Bis zu diesem Zeitpunkt läuft der gesamte Prozess auf die üblichste Weise ab. Die Phase der Umwandlung des Getränks in alkoholfreies Bier endet mit dem Kochen des „grünen“ Bieres. Das Kochen sollte bei einer Temperatur von 78 °C (Siedepunkt von Alkohol) erfolgen. Dies ist notwendig, damit der Alkohol vollständig verdunstet. Dieser Vorgang dauert 30 Minuten. Diese Zeit reicht aus, damit der Alkohol verdunsten kann. Wenn Sie ein Getränk mit niedrigem Alkoholgehalt erhalten möchten, kann die Kochzeit leicht verkürzt werden, wodurch Sie einen geringen Alkoholanteil im Getränk beibehalten können. Alternativ können Sie, um den Alkoholgehalt im Bier zu reduzieren, einfach Wasser hinzufügen.

Ein praktisches Werkzeug zum Kochen ist der gängigste Ofen, mit dem Sie die Temperatur kontrollieren und das Bier gleichmäßig erhitzen können.

Alkoholfreies Bier und sein Herstellungsverfahren:

1. Das vergorene Bier wird in einen Emaillebehälter gegossen und in den Ofen gestellt, der zunächst auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden muss;
2. Lassen Sie den Getränkebehälter 20–30 Minuten im Ofen und rühren Sie dabei gelegentlich um.
3. Nach Abschluss des Vorgangs das Bier aus dem Ofen nehmen.

Durch das Erhitzen des Bieres kommt es zu folgenden Vorgängen: Wenn das Getränk bis zum Siedepunkt des Alkohols erhitzt wird, macht sich sein stechender Geruch bemerkbar, der mit der Zeit nachlässt. Darüber hinaus verflüchtigt sich innerhalb von 5 Minuten das Hopfenaroma und nach weiteren 10 Minuten verschwindet sein Geschmack vollständig. Leider muss darauf verzichtet werden, da das gewünschte Ergebnis auf keine andere Weise zu erzielen ist. Nach 30 Minuten können Sie mit der Verkostung beginnen. Wenn Sie das Bier direkt nach dem Aufwärmen probieren, kann es so aussehen, als hätten Sie Gift geschmeckt, aber eine Verkostung ist notwendig. Es wird zum Nachweis von Alkoholrückständen durchgeführt. Wenn Sie den Alkohol nicht schmecken, können Sie mit der nächsten Stufe fortfahren – der Sättigung mit Kohlendioxid.

Es ist auch zu beachten, dass nach der Temperaturbehandlung des Getränks die gesamte Hefe abstirbt und daher wiederhergestellt werden muss. Zu diesem Zweck wird ein Hefestarter verwendet, dem wie bei der normalen Nachgärung zuckerhaltige Produkte zugesetzt werden.

Dies ist in der Tat der gesamte Prozess, der es Ihnen ermöglicht, zu Hause alkoholfreies Bier zu bekommen. Wenn Sie jedoch den Vorgang vereinfachen und letztendlich ein besseres Produkt erhalten möchten, benötigen Sie spezielle Minibrauereien für zu Hause, die in unserem Shop erhältlich sind.

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Kursprojekt

Alkoholfreie Biertechnologie

Anmerkung

Die Erläuterung umfasst 40 Seiten, davon 4 Quellen, 2 Anhänge. Der grafische Teil besteht aus 4 Blättern im A1-Format.

Dieses Projekt untersucht die Technologie zur Herstellung von alkoholfreiem Bier. Die Tagesproduktion an Erfrischungsgetränken beträgt 1000 Dal.

Zusammenfassung……………………………………………………………………………2

Einleitung……………………………………………………………………………..4

1 Produkteigenschaften…………………………………………………………….5

2 Rohstoffe für die Herstellung von angereicherten Getränken9

3 Grundsätzlich – technologisches Flussdiagramm der Produktion…………………15

4 Produktberechnung……………………………………………………….23

5 Auswahl und Berechnung der Ausrüstung……………………………………………28

6 Beschreibung des Maschinen- und Hardware-Produktionskreislaufs…………….36

Fazit……………………………………………………………………………38

Liste der verwendeten Quellen…………………………………….39

Anhang A Spezifikation………………………………………………………40

Anhang B Erläuterung der Prämissen…………………………………….42

Einführung

Heute herrscht in Russland eine Situation, in der der Hauptanteil des Biermarktes von riesigen Produzenten besetzt wird. Gleichzeitig hat das Land ein günstiges Klima für die Entwicklung kleiner Unternehmen entwickelt. Immer mehr Menschen möchten eine eigene kleine Brauerei gründen.

Der russische Biermarkt wird durch ein breites Sortiment repräsentiert, dessen Großteil aus fünf Hauptmarken besteht: hell, dunkel, rot, weiß und stark. Etwa 90 % des heimischen Biermarktes werden von hellen Sorten eingenommen, die den Großteil des Umsatzes ausmachen, und die restlichen 10 % teilen sich andere Sorten, hauptsächlich dunkle.

Der gesamte Biermarkt verzeichnete in den letzten Jahren ein stetiges Wachstum. Im Jahr 2004 stieg der Verbrauch um 12 % und belief sich auf 830 Millionen Dekaliter. Die Russen bevorzugen zunehmend das schaumige Getränk und trinken pro Kopf und Jahr etwa 51 Liter. Dieser Wert hat sich seit 1995 mehr als verdreifacht und lag im Jahr 2010 bei 80 Litern. Es besteht kein Zweifel daran, dass die Verbraucher mit der Sättigung des Marktes mit traditionellem europäischem Bier ihre Aufmerksamkeit auf einzigartige „Stückbier“-Sorten richten werden. Beachten wir auch, dass die Käufer den Umfrageergebnissen zufolge das von ihnen produzierte lokale Bier immer für das beste halten.

Da die Zahl der Mikrobrauereien jedes Jahr zunimmt, nimmt auch der Wettbewerb zwischen ihnen zu. Um auf dem Markt zu bleiben, ist es notwendig, die Produktionskosten zu senken und die Verbraucher mit neuen, einzigartigen Biersorten anzulocken.

Ziel des Kursprojekts ist die Entwicklung eines technologischen Schemas zur Herstellung von alkoholfreiem Bier.

Ziele des Kursprojekts:

Entwickeln Sie ein technologisches Schema für die Bierproduktion.

Beschreiben Sie das Produkt, die Rohstoffe und Materialien;

Machen Sie eine kurze Beschreibung des technologischen Schemas und der Produktionskontrolle.

Führen Sie eine Produktkalkulation der Produktion durch.

Treffen Sie eine Auswahl und Beschreibung der wichtigsten Geräte;

Führen Sie eine Patentrecherche zu diesem Thema durch.

1 Produkteigenschaften

1.1 Chemische Zusammensetzung und Struktur

Für die Bierherstellung werden vier Arten von Rohstoffen benötigt: Gerste, Hopfen, Wasser und Hefe. Die Qualität dieser Rohstoffe hat großen Einfluss auf die Qualität der hergestellten Produkte. Das Wissen über die Eigenschaften von Rohstoffen, deren Einfluss auf die Aufbereitungsmethode und auf das Endprodukt ist die Grundlage für die Aufbereitung und Verarbeitung von Rohstoffen. Dank der Kenntnis der Eigenschaften von Rohstoffen ist es möglich, den technologischen Prozess bewusst zu steuern.

Der Hauptrohstoff für die Bierherstellung ist Gerste. Seine Verwendung basiert auf der Tatsache, dass Gerste viel Stärke enthält und dass Gerste auch nach dem Dreschen und der Verarbeitung zu Malz Getreidespelzen (Spreu) enthält, die in der Lage sind, eine für den späteren Produktionsprozess notwendige Filterschicht zu bilden. Bevor Gerste zum Bierbrauen verwendet werden kann, muss sie zu Malz verarbeitet werden.

Auch ungemälztes Getreide wird häufig verwendet – Mais, Reis, Sorghum, Gerste, Weizen.

Hopfen verleiht dem Bier einen bitteren Geschmack und beeinflusst sein Aroma. Die Qualität von Bier hängt maßgeblich von der Qualität des Hopfens ab.

Den prozentual größten Anteil aller Rohstoffarten stellt Wasser dar, das an vielen Prozessen der Bierzubereitung beteiligt ist und dessen Charakter und Qualität beeinflusst. Darüber hinaus ist Wasser an vielen Malz- und Brauprozessen direkt beteiligt.

Die alkoholische Gärung bei der Bierbereitung wird durch die lebenswichtige Aktivität der Hefe verursacht und ist daher notwendig. Gleichzeitig beeinflusst Hefe durch Gärungsnebenprodukte die Qualität des Bieres.

1.2 Gerste

Gerste enthält die für die Bierherstellung benötigte Stärke, die später im Sudhaus in einen vergärbaren Extrakt umgewandelt wird. Durch den richtigen Anbau ist es notwendig, geeignete Gerstensorten zu gewinnen, die extraktreiche Malze ergeben.

Es gibt mehrere Gerstengruppen und eine Vielzahl ihrer Sorten, die unterschiedliche Auswirkungen auf die Zubereitung von Malz und Bier haben

Es gibt Wintergerste, die normalerweise Mitte September gesät wird, und Sommergerste, die im März-April gesät wird. Alle Braugersten werden in zwei Gruppen eingeteilt. Jede Gruppe hat ihre eigenen Sorten, die je nach Lage der Körner auf der Ährenachse in zwei oder mehr Reihen unterteilt werden können.

Bei mehrreihiger Gerste befinden sich auf jeder Achsenstufe drei Blüten, die nach der Befruchtung ein Korn bilden.

Bei zweireihiger Gerste bildet sich auf jeder Stufe der Achse nur ein Korn, da es nur eine fruchtbare Blüte gibt.

Gerstengruppen (Frühling, Winter zweireihig mehrreihig) unterscheiden sich in vielen für uns besonders interessanten Indikatoren voneinander, nämlich:

Der Ertrag der Wintergerste beträgt durchschnittlich 60 Zentner pro Hektar und ist damit deutlich höher als der der Sommergerste (durchschnittlich 40 Zentner pro Hektar), was auf die kürzere Vegetationsperiode der Sommergerste zurückzuführen ist. Aus diesem Grund wird in vielen Ländern mehr Wintergerste als Sommergerste angebaut.

So kommen folgende Gruppen von Braugerste zum Einsatz:

Zweireihige Feder;

Zweireihige Winterkulturen;

Sechsreihige Winterkulturen;

Sechsreihige Feder.

Die oben genannten Gruppen sind in eine Vielzahl von Sorten unterteilt, die sich durch eine Reihe von Eigenschaften deutlich unterscheiden. In Ländern, die die Europäische Braukonvention unterzeichnet haben, ist die Verwendung von etwa 300 Frühlings-, 100 zweireihigen und 100 sechsreihigen Wintersorten erlaubt. Dies allein zeigt die enorme Vielfalt der Gerste.

Um ein gutes, einheitliches Malz zu erhalten, müssen alle Körner einer bestimmten Charge von derselben Sorte sein. Dafür ist der Anbau von sortenreiner Gerste auf möglichst großer Fläche erforderlich. Nur so können die Vorteile des reinsortigen Anbaus voll ausgeschöpft werden.

Achten Sie bei der Entwicklung neuer Sorten besonders auf folgende Indikatoren:

Resistenz gegen Krankheiten und Schädlinge;

Widerstand gegen die Unterbringung;

Hohe Empfindlichkeit gegenüber Nährstoffen;

Gute Form und Anordnung der Körner; hohes Wasseraufnahmevermögen und geringe Wasserempfindlichkeit;

Hohe Keimfähigkeit zum Zeitpunkt des Mälzens;

Hohe Löslichkeit;

Hohe Extraktausbeute beim Mälzen.

Zusammensetzung und Eigenschaften einzelner Gerstenteile. Der Feuchtigkeitsgehalt von Gerste beträgt durchschnittlich 14–15 % und kann zwischen 12 % bei trockener Ernte und über 20 % bei sehr nasser Ernte liegen. Nasse Gerste ist schlecht lagerfähig und hat eine geringe Keimfähigkeit, weshalb sie getrocknet werden muss. Für eine bessere Haltbarkeit sollte Gerste einen Feuchtigkeitsgehalt unter 15 % haben. Der Rest des Getreides wird als Trockenmasse (TM) bezeichnet und hat normalerweise die folgende chemische Zusammensetzung (Tabelle 1.1).

Tabelle 1.1 – Chemische Zusammensetzung von Gerste

1.3 Hopfen

Hopfen ist eine mehrjährige zweihäusige Kletterpflanze aus der Gruppe der Urticaceae und der Familie der Cannabisgewächse. Die Blütenstände weiblicher Pflanzen werden zum Brauen verwendet; Sie enthalten bittere Harze und ätherische Öle, die dem Bier Bitterkeit und aromatische Eigenschaften verleihen.

Der Hopfenanbau erfolgt in speziellen Anbaugebieten, die hierfür geeignete Bedingungen bieten. Nach der Hopfenernte wird der Hopfen getrocknet und verarbeitet, um eine Wertminderung zu vermeiden.

Hauptanbauländer für Hopfen sind Deutschland und die USA, gefolgt von Tschechien und neuerdings auch China.

Die Hopfenernte erfolgt während der technischen Reife, in der Regel Ende August, und muss innerhalb von 14 Tagen abgeschlossen sein. Bei der Hopfenernte wird der Stiel vom Draht, der ihn trägt, befreit und die Hopfenzapfen (weibliche Blütenstände) mit kurzen Stielen abgetrennt. Derzeit erfolgt die Hopfenernte ausschließlich mit Hopfenerntemaschinen.

Der Feuchtigkeitsgehalt von frisch geerntetem Hopfen beträgt 75-80 %, daher ist er in dieser Form nicht lagerfähig und muss sofort getrocknet werden. Die Trocknung erfolgt auf Bandtrocknern und in Kleinbetrieben auf Rosten in Chargen. Auf Rosten wird der Hopfen im schonenden Modus bei einer Temperatur von maximal 50 °C auf einen Feuchtigkeitsgehalt von 10-12 % getrocknet.

Anschließend wird der Hopfen verpackt, also zur Lagerung in Ballen oder größere Verpackungen gepresst. In dieser Form kann Hopfen nicht ohne Qualitätsverlust über einen längeren Zeitraum gelagert werden.

Zusammensetzung und Eigenschaften der Hopfenbestandteile (Tabelle 1.2).

Die Zusammensetzung des Hopfens bestimmt die Qualität des daraus hergestellten Bieres.

Tabelle 1.2 – Chemische Zusammensetzung von Hopfen

Der Rest sind Zellulose und andere Stoffe, die für die Bierherstellung nicht besonders wichtig sind.

Bitterstoffe sind die wertvollsten und charakteristischsten Bestandteile des Hopfens. Sie verleihen dem Bier einen bitteren Geschmack, verbessern seine Stabilität und erhöhen (aufgrund ihrer antiseptischen Eigenschaften) die biologische Stabilität des Bieres.

1.4 Wasser

Bei der Bierherstellung ist Wasser der gewichtsmäßig größte Rohstoffbestandteil und nur ein Teil des Wassers geht direkt in das Bier über; Der andere Teil wird für Waschen, Spülen usw. aufgewendet. Der Gewinnung und Aufbereitung von Wasser beim Brauen kommt eine besondere Bedeutung zu, da die Qualität des Wassers einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des hergestellten Bieres hat.

Der Wasserverbrauch für die Bierherstellung liegt zwischen 3 und 10 hl Wasser pro 1 hl Handelsbier, also im Durchschnitt 5-6 g l Wasser/hl Bier.

Wasserbedarf. Wasser, das mit entsprechenden Geräten aus verschiedenen Quellen gewonnen wird, entspricht nicht immer den Qualitätsanforderungen. Um alle diese Anforderungen zu erfüllen, muss es mindestens auf bestimmte Indikatoren untersucht werden.

Zunächst muss Brauwasser die Qualität von Trinkwasser gemäß den geltenden Trinkwassernormen aufweisen, also alle organoleptischen, physikalisch-chemischen, mikrobiologischen und chemischen Anforderungen an Trinkwasser erfüllen. Darüber hinaus muss es eine Reihe brauindustriespezifischer technologischer Anforderungen erfüllen, deren Einhaltung sich positiv auf den Bierherstellungsprozess auswirkt.

Anforderungen an Trinkwasser. Das Wasser sollte farblos, transparent und geruchlos sein.

Auch an die mikrobiologischen Eigenschaften von Wasser werden hohe Anforderungen gestellt. Jedes Wasser, das mit dem Boden in Kontakt kommt, wird verunreinigt. Die Anzahl der Bakterien variiert je nach Verschmutzungsgrad. Beim Eindringen in die Untergrundschichten kommt es zu einer zunehmenden Filterung und allgemein zu einer Verbesserung der biologischen Eigenschaften des Wassers. Da Trinkwasser das wichtigste Mittel zur Lebenserhaltung ist, sollte seiner Reinheit größte Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Wasser enthält fast immer zumindest einige Mikroorganismen, deren Pathogenität oder Unbedenklichkeit ohne aufwändige Forschung nicht beurteilt werden kann.

Krankheitserregende (pathogene) Organismen können nur von Menschen oder Tieren – Trägern von Krankheitserregern – stammen. Im Dickdarm von Mensch und Tier gibt es eine große Anzahl harmloser, leicht identifizierbarer Bakterien – E. coli –, die als Indikator für das mögliche Vorhandensein pathogener Mikroorganismen im Wasser dienen.

Salze sind in Wasser immer gelöst, und da der Verdünnungsgrad sehr hoch ist, sind sie nicht in Form von Salzen im Wasser enthalten, sondern nahezu vollständig in Ionen dissoziiert. Daher ist es richtiger, von gelösten Ionen zu sprechen.

Oft muss die Wasserqualität verbessert werden. In diesem Fall sollten Sie entscheiden, was genau verbessert oder geändert werden muss – das Ziel bestimmt die Methode der Wasseraufbereitung. Beispielsweise kommt es bei der Verwendung von Wasser als Beschickung für Dampfkessel überhaupt nicht darauf an, ob das Wasser Mikroorganismen enthält, sondern vielmehr auf die Menge der darin gelösten Salze. Beim Waschwasser ist das Gegenteil der Fall.

Dabei werden folgende Wasseraufbereitungsmethoden unterschieden:

Schwebstoffe entfernen;

Zur Entfernung von im Wasser gelösten Stoffen;

Zur Reduzierung der Restalkalität des Wassers während der Bierherstellung;

Zur Entfernung von Mikroorganismen;

Zur Entfernung von im Wasser gelösten Gasen.

1,5 Hefe

Hefen sind einzellige Mikroorganismen, die ihre Energie in Gegenwart von Sauerstoff (aerob) gewinnen können

Atmung und unter Ausschluss von Sauerstoff (anaerob) durch Fermentation.

Bei der Bierherstellung wird der Zucker in der Würze durch Hefe zu Alkohol vergoren. Da Hefe nicht nur die alkoholische Gärung durchführt, sondern durch ihren Stoffwechsel auch großen Einfluss auf den Geschmack und Charakter des Bieres hat, ist die Kenntnis der Bestandteile der Hefe, ihres Stoffwechsels und ihrer Vermehrung von großer Bedeutung. Verschiedene Arten und Rassen kultivierter Hefen weisen eine Reihe von Besonderheiten auf.

Hefe wird beim Brauen in Form einer dicken Masse verwendet, die aus Milliarden unabhängig voneinander existierender Hefezellen besteht. Diese Zellen sind oval bis rund, 8 bis 10 µm lang und 5 bis 7 µm breit.

Eine Hefezelle besteht zu etwa 75 % aus Wasser. Die Zusammensetzung der Trockenmasse variiert in gewissen Grenzen (Tabelle 1.3).

Tabelle 1.3 – Chemische Zusammensetzung von Hefe

Eigenschaften von Bierhefe. Unter den Hefearten, die vor allem beim Brauen als Kulturhefe eingesetzt werden, werden zahlreiche Stämme unterschieden. In der Braupraxis werden diese Stämme in zwei große Gruppen eingeteilt – obergärige und untergärige Hefen. Zwischen ihnen bestehen morphologische, physiologische und technologische Unterschiede.

Der Name obergäriger und untergäriger Hefestämme geht auf das charakteristische Muster ihres Verhaltens während der Gärung zurück. Während des Gärungsprozesses steigt die Oberhefe im Allgemeinen an die Oberfläche, während die Unterhefe am Ende der Gärung zu Boden sinkt.

Oberhefe sinkt am Ende der Gärung ebenfalls zu Boden, allerdings viel später als Unterhefe. Wenn die Hefe am Ende der Hauptgärung gesammelt wird, befindet sie sich immer noch oben und vermehrt sich weiter (bei Verwendung offener Tanks).

Ein weiteres wesentliches Merkmal der Basishefe ist die Besonderheit der Flockung. Auf dieser Grundlage wird Basisbierhefe in staubige und ausgeflockte Bierhefe unterteilt. Bei Pulverhefe sind die Zellen fein verteilt in der gärenden Würze und sinken erst am Ende der Gärung langsam zu Boden. Bei Flockenhefe sammeln sich die Zellen nach einiger Zeit zu großen Flocken und setzen sich dann schnell ab. Die Fähigkeit der Hefe, Flocken zu bilden, ist genetisch bedingt und wird vererbt. Oberhefe bildet keine Flocken.

Die Fähigkeit von Hefestämmen zur Flockenbildung ist von großer praktischer Bedeutung. Flockenhefe ergibt ein besser geklärtes Bier, jedoch mit einem geringeren Vergärungsgrad als Staub- und Reithefe, während pulverisierte Hefe ein Bier ergibt, das nicht so klar ist, aber einen höheren Vergärungsgrad aufweist.

Ober- und Unterhefen unterscheiden sich auch in den verwendeten Gärtemperaturen. Die Würze wird mit Basishefe bei Temperaturen von 4 bis 12 °C vergoren, mit Spitzenhefestämmen wird bei Temperaturen von 14 bis 25 °C gearbeitet. Die Gärtemperaturen werden vom Brauer festgelegt.

1.6 Entalkoholisierung von Bier

Im Ausland – in den USA, Deutschland, der Tschechischen Republik, der Slowakei, Bulgarien und anderen Ländern – wird Bier mit einem geringen Alkoholgehalt immer häufiger gebraut. Diese Biersorte ist erhältlich; auf verschiedene Weise: Führen Sie den technologischen Prozess so durch, dass sich keine großen Mengen Alkohol ansammeln (künstliches Stoppen der Gärung in verschiedenen Stadien, Verwendung spezieller Mikroorganismen zur Gärung der Würze, Verwendung von Würze mit einem geringen Massenanteil an Trockensubstanzen); Alkohol aus Bier entfernen (durch Vakuumdestillation, Umkehrosmose, Dialyse, Verdampfung usw.); das fertige Bier mit Zuckersirup, Würze oder Wasser verdünnen; Bier erhält man durch Verdünnen eines speziellen Pulvers in Wasser.

Als alkoholarmes Bier wird üblicherweise Bier mit einem Alkoholgehalt von bis zu 1,5 % (in manchen Ländern 1,5 - 2,5 %) und als alkoholfreies Bier mit einem Alkoholgehalt von bis zu 0,05 % bezeichnet. In unserem Land wird alkoholarmes Bier hergestellt, zum Beispiel Stolovoe, mit einem Massenanteil an Trockensubstanz in der Stammwürze von 8 %, Alkohol 1,5 %.

Die Freigabe dieses Bieres ermöglichte den Konsum einiger Bevölkerungsgruppen, für die der Konsum von Massenbiersorten kontraindiziert ist.

Mit technologischen Methoden kann Würze mit einem geringen Gehalt an vergärbaren Kohlenhydraten hergestellt werden, wobei beim Maischen ein Teil des Malzes durch Karamellmalz ersetzt wird, das eine geringe enzymatische Aktivität aufweist. Durch die Gärung dieser Würze fällt nicht mehr als 0,5 % Alkohol an.

Bei Membrantrennverfahren wird Bier durch eine sehr dünne Membran aus Baumwollzellulose oder Zelluloseacetat gepumpt und der Alkohol entfernt. Unterschiedliche Membranmethoden nutzen unterschiedliche physikalische Effekte.

Osmose ist ein bekanntes physikalisches Phänomen. Alle Prozesse in der belebten Natur, auch in Hefezellen, werden osmotisch reguliert.

Wasser und Alkohol passieren die Membran entgegen dem natürlichen osmotischen Druck. Im Gegenteil, alle großen Moleküle – Geschmacks- und Aromastoffmoleküle – verbleiben im Bier. Da ständig Wasser abgelassen wird, ist es notwendig, ständig neues Wasser hinzuzufügen, das entmineralisiert und entlüftet werden muss. Die Zugabe von Wasser verringert zwangsläufig den Alkoholgehalt. Da die Entstehung von Überdruck durch die Pumpe zu einem Temperaturanstieg der Flüssigkeit führt, muss die Anlage über eine Kühlung verfügen, damit die Biertemperatur 15 °C nicht überschreitet.

Bei dieser Methode liegt die Membran tangential zur Strömungsrichtung. Durch die entstehenden Tangentialkräfte wird die Membranoberfläche ständig umspült. Diese Art der Filtration wird Tangentialflussfiltration genannt.

Das durch die Membran entweichende Wasser-Alkohol-Gemisch wird Permeat genannt. Die darin enthaltene Alkoholkonzentration erreicht 1,5-1,8 %. Der niedrige Alkoholgehalt rechtfertigt seine Konzentration nicht, daher wird das Permeat beispielsweise zum Auslaugen von Biertreber verwendet.

Dialyse. Bei der Dialyse werden Membranen in Form von Hohlfasern mit sehr dünnen Wänden verwendet. Hohlfasern haben einen Durchmesser von Bruchteilen eines Millimeters (50–200 Mikrometer) und Mikroporen. In einem Modul befinden sich viele tausend solcher dünnen Membranen, die zu einem Bündel miteinander verbunden und beidseitig versiegelt sind. Das Bier wird gleichmäßig durch sie gepresst, während das Dialysat (oder Wasser) rückwärts um die Hohlfasern herumfließt. Der Stofftransport erfolgt durch die Mikroporen der Membranen (Wandstärke 10 bis 25 Mikrometer).

Während der Dialyse versuchen alle gelösten Stoffe auf beiden Seiten der Membran, einen Gleichgewichtszustand zueinander zu erreichen. Das bedeutet, dass der Alkohol aus dem Bier so lange in das Dialysat übergeht, bis auf beiden Seiten die gleiche Alkoholkonzentration erreicht ist. Wenn Ethanol aus dem Dialysat entfernt wird, diffundiert der Alkohol unbegrenzt von einer Seite der Membran zur anderen und versucht, das Gleichgewicht wiederherzustellen. Bei der Durchführung des Prozesses im Gegenstrom verschwindet der Alkohol sehr schnell aus dem Bier.

Im Vergleich zur Umkehrosmose ist dieses Verfahren mit deutlich höheren Kosten verbunden, allerdings wird das Bier schonender verarbeitet, da die Alkoholentfernung bei niedriger Temperatur erfolgt. Bei der Dialyse wird Bier nur von 1 auf 6 °C erhitzt. Das Bier wird dem System unter geringem Überdruck zugeführt – etwa 0,5 bar, der jedoch ausreicht, damit ein Stoffaustausch stattfinden kann.

Thermische Methoden zur Entfernung von Alkohol. Bei thermischen Verfahren wird dem Bier durch Erhitzen der Alkohol entzogen. Bei einem Druck von 1 bar hat Wasser einen Siedepunkt von 100 °C und Alkohol einen Siedepunkt von 78,3 °C. Natürlich beginnt die langsame Verdunstung von Wasser nicht bei 100 °C, sondern bereits bei niedrigeren Temperaturen, aber auch Alkohol beginnt bei Temperaturen unter 73 °C zu verdampfen, sodass auf diese Weise die Trennung von Wasser und Ethanol erfolgen kann. Allerdings führt die Verdunstung bei Atmosphärendruck zu einer geschmacklichen Verschlechterung des Bieres, da hier noch hohe Temperaturen herrschen.

Es ist bekannt, dass die Verdampfungstemperatur (= Siedepunkt) vom Druck abhängt; wenn wir den Druck senken, kann der Alkohol bei viel niedrigeren Temperaturen verdampfen. Daher werden alle thermischen Methoden zur Alkoholentfernung schonend unter Vakuum in einem verdünnten Raum bei einem Absolutdruck von 0,04 bis 0,2 bar durchgeführt, wodurch Verdampfungstemperaturen zwischen 30 °C und 55 °C erreicht werden.

Alle Methoden der thermischen Alkoholentfernung nutzen Vakuumdestillationsapparate mit unterschiedlichen Konstruktionsmerkmalen zur Wärmeübertragung. Für die Vakuumdestillation werden verwendet:

Verdampfer mit nach unten gerichteter Flüssigkeitsströmung;

Mehrstufige Destillationskolonnen;

Dreistufige Plattenverdampfer;

Zentrifugalverdampfer.

Unterdrückung der Alkoholbildung. Eine weitere Möglichkeit, alkoholfreies Bier herzustellen, besteht darin, auf die alkoholische Gärung zu verzichten oder diese zu unterbrechen, wenn die Alkoholkonzentration noch niedrig ist.

Das Problem besteht darin, dass sich der Geschmack der Würze nicht entsprechend dem Geschmack des Bieres verändert. Es entsteht eine Mischung aus Würze und Bier mit einem süßlichen, papierartigen Nachgeschmack.

Zu den Methoden, die auf der Unterbrechung der Gärung basieren, gehören:

Gärung mit Spezialhefe;

Verfahren zum Kontaktieren von Hefe mit Würze bei niedrigen Temperaturen;

Unterbrechung der Gärung bei Alkoholkonzentration unter 0,5 %;

Anwendung von immobilisierter Hefe.

Die einfachste Möglichkeit besteht darin, für die Gärung einen Hefestamm statt normaler Hefe zu verwenden. Saccharomycodes ludwigii, das Fruktose und Glukose fermentieren kann, aber nicht in der Lage ist, Maltose abzubauen und zu verbrauchen. Die Alkoholkonzentration steigt nicht über 0,5 % vol. Dieses Bier enthält viel Zucker und hat einen süßen Geschmack.

Unterbrechung der Gärung bei einer Alkoholkonzentration von 0,5 % vol. Solches Bier wird oft mit einem Ausgangsextrakt von 9-11 % bei reduziertem Hopfenanteil gebraut und auf einen Alkoholgehalt von 0,5 % vol vergoren. (der scheinbare Gärungsgrad beträgt ca. 10 %). Ein insgesamt niedriger Vergärungsgrad kann erreicht werden durch:

Maischeverfahren mit intermittierender Erhitzung der Maische;

Zugabe von Treber zur Maische als Aromakomponente.

2 In der Produktion verwendete Rohstoffe

2.1 Gerstenmalz

Gerstenmalz (GOST 29294 - 92) muss hinsichtlich organoleptischer und physikalisch-chemischer Indikatoren die in den Tabellen 2.1 bzw. 2.2 angegebenen Anforderungen erfüllen.

Tabelle 2.1 – Organoleptische Eigenschaften von Malz

Tabelle 2.2 – Physikalisch-chemische Parameter von Malz

2.2 Hopfen

Hopfen (GOST 21947 - 76) muss hinsichtlich organoleptischer und physikalisch-chemischer Indikatoren die in Tabelle 2.3 angegebenen Anforderungen erfüllen.

Tabelle 2.3 – Hopfenindikatoren

3 Beschreibung des grundlegenden technologischen Schemas

Der technologische Prozess der Bierherstellung besteht aus den folgenden Hauptvorgängen: Annahme, Lagerung, Reinigung und Zerkleinerung von Malz, Herstellung von Bierwürze, Herstellung einer reinen Hefekultur, Gärung von Bierwürze, Klärung und Abfüllung von Bier in Flaschen, Fässer und Thermotankwagen.

Zubereitung von Bierwürze. Frisch zubereitetes, von Keimen befreites Trockenmalz wird in den Aufnahmetrichter 1 geleitet, von wo es mit dem Elevator 2 auf die Waage 4 gehoben, gewogen und mit der Schnecke 5 in die Silos 6 verteilt wird, wo es mindestens 4 - 5 Wochen gelagert wird . Gleichzeitig erhöht sich der Feuchtigkeitsgehalt des Malzes von 3-4 % auf 5-6 %. Das ruhende Malz aus den Silos wird über eine pneumatische Förderanlage der Weiterverarbeitung zugeführt. Unter der Wirkung der Vakuumpumpe 7 wird im Entlader 8 und in den Rohrleitungen ein Vakuum erzeugt. Atmosphärische Luft wird durch Trichter 3 angesaugt, reißt das Malz mit sich und hebt es in den Entlader 8. Vom Entlader gelangt das Malz durch das Schleusentor in die Poliermaschine 9, wo es von Staub und anderen Verunreinigungen gereinigt wird Elevator 2 wird durch einen Magnetabscheider 10 einer automatischen Waage 4 zugeführt. Um den Prozess der Extraktion von Getreidebestandteilen zu beschleunigen, wird Malz nach dem Wiegen in einem Walzenbrecher 11 zerkleinert und in einem Trichter 12 gesammelt.

Im Maischeapparat 13.1 wird zerkleinertes Malz mit ca. 54 °C warmem Wasser vermischt. Nach gründlichem Mischen (Maischen) wird ein Teil der Maische (eine Mischung aus Malz und Wasser) von der Pumpe 14 in einen weiteren Maischeapparat 136 gepumpt, wo er auf eine Temperatur von 68–70 °C erhitzt wird. In diesem Modus findet eine Verzuckerung statt – eine enzymatische Hydrolyse von Stärke unter Bildung von löslichen Zuckern und Dextrinen, die nicht mit Jod angefärbt werden. Die meisten unlöslichen Stoffe werden durch die Einwirkung von Enzymen löslich. Dann wird die Maische zum Kochen gebracht und nach einem kurzen Kochen (zum Kochen großer Malzkörner) wird die Maische (erstes Kochen) durch die Pumpe 14 in die Vorrichtung 13.1 zurückgeführt. Beim Mischen des gekochten Teils der Maische mit der verbleibenden Maische im Apparat 13.1 wird die Temperatur der gesamten Masse auf etwa 70 °C eingestellt, die für deren Verzuckerung erforderlich ist.

Am Ende der Verzuckerung wird ein Teil der Maische erneut von der Pumpe 14 in den Kessel 136 gepumpt (zweiter Sud), um dort zum Kochen zu kommen und die Körner zu kochen. Der zweite Sud wird in die Apparatur 13.1 zurückgeführt, wo nach dem Mischen beider Maischeteile die Temperatur auf 75 – 78 °C ansteigt. Danach wird die gesamte Masse aus der Vorrichtung 13a durch die Pumpe 14 in eine der Filtervorrichtungen 24 gepumpt, wo die Würze von den Körnern getrennt wird.

Würze ist eine wässrige Lösung von Extraktstoffen, die durch Maischen von Malz gewonnen wird.

Die zu Beginn des Filtrationszyklus erhaltene trübe Würze wird über die Pumpe 21 zur Filtrationsvorrichtung 24 zurückgeführt. Die transparente Würze (Erstwürze) fließt durch die Filtrationsbatterie oder durch den Druckregler 22 in einen der Würzekocher Apparate 19.

Die gewaschenen Malzkörner (der Boden, der nach dem Filtrieren der Maische und dem Waschen mit heißem Wasser übrig bleibt) werden von der Filtervorrichtung mit der Pumpe 29 in einen Bunker gepumpt, wo sie als Viehfutter verkauft werden. Waschwasser, das eine geringe Menge an extraktiven Substanzen enthält, fließt in den Sammelbehälter 23, von wo aus es von der Pumpe 14 in die Vorrichtung 13.1 gepumpt wird, um die nächste Maische zuzubereiten.

Im Würzebrauer 19 wird die Würze mit Hopfen gekocht. Beim Kochen gelangen die Bitter- und Aromastoffe des Hopfens in die Würze, eine gewisse Menge Wasser verdampft, es kommt zu einer teilweisen Denaturierung von Proteinen und einer Sterilisation der Würze. Die heiße Würze wird in den Hopfenabscheider 16 abgelassen, wo die gekochten Hopfenblüten zurückgehalten werden, und die Würze wird von der Pumpe 15 in den Heißwürzesammler 17 gepumpt.

Diese Methode zur Zubereitung von scharfer Würze ist nicht die einzige, aber die am weitesten verbreitete.

Aus dem Sammelbehälter 17 fließt die heiße Würze in einen Zentrifugalabscheider 18, in dem sie von suspendierten Eiweißpartikeln befreit wird. Nach dem Separator wird die Würze durch den Plattenwärmetauscher 20 (wo sie auf 5-6 °C abgekühlt wird) in den Sammelbehälter 25 geleitet, von wo aus sie in Fermenter gepumpt wird. Geklärte und gekühlte Würze mit einer Standardkonzentration an Extraktstoffen wird „Anfangswürze“ genannt.

Gärung von Bierwürze und Verpackung von Bier. Um die Reinheit der Fermentation sicherzustellen, wird die Saathefe regelmäßig durch Reinkulturhefe ersetzt, die unter sterilen Bedingungen aus einer einzelnen Zelle gewonnen wird. Zur Vermehrung von Reinzuchthefe wird die Hopfenwürze nach der Klärung im Separator 18 in Apparatur 26 sterilisiert und in die Fermentationsapparate 27 und 28 gepumpt, in die Reinhefekultur (aus dem Labor) eingebracht wird. Die weitere Hefevermehrung erfolgt in Apparatur 30.

Die abgekühlte (Anfangs-)Würze wird in die geschlossenen Gärapparate 31 und 32 gegossen und hier wird Hefe aus Apparat 30 zur Gärung zugegeben. Am Ende der Hauptgärung, die 6 - 8 Tage dauert, wird das Jungbier von der Pumpe 33 in die Vorrichtungen 34 und 35 zur Nachgärung gepumpt.

Die am Boden des Fermentationsapparats verbleibende Hefe wird durch das von der Vakuumpumpe 36 erzeugte Vakuum zur Wiederverwendung in die Sammlung 37 oder zum Verkauf in die Sammlung 38 geleitet. Von der Sammlung 38 wird die Hefe durch den Druck von komprimiertem Kohlendioxid in die Filterpresse 39 überführt.

Das Waschen der Hefe von Bierresten und deren Kühlung erfolgt mit im Tank 40 gekühltem Wasser.

Die Nachgärung von Jungbier erfolgt in Nachgärgeräten für 15–90 Tage, abhängig von der Art des zubereiteten Bieres und der eingesetzten Technologie. Am Ende der Nachgärung fließt Bier unter Kohlendioxiddruck aus den Vorrichtungen 34 und 35 in den Mischer 41 und wird dann von der Pumpe 42 in die Abscheider 43 gepumpt.

Im Separator wird das Bier von suspendierter Hefe, anderen Mikroorganismen und kleinen Partikeln befreit. Um dem fertigen Getränk vollständige Transparenz und Glanz zu verleihen, wird es nach der Trennung in einer Filterpresse 44 filtriert.

Geklärtes Bier wird in einem Plattenwärmetauscher 45 mit Sole gekühlt, durchläuft eine Membraneinheit 46, wo es von Ethylalkohol befreit, in einem Karbonisator 47 mit Kohlendioxid gesättigt und in Sammelbehälter 48 abgeleitet wird.

Der Abfüllabteilung wird gefiltertes Bier aus den Sammlungen 48 unter CO 2 -Druck zugeführt.

Vor dem Befüllen mit Bier werden Metall- oder geteerte Holzfässer sowie Fässer innen mit einer Spritze gespült, dann außen mit einem Halbautomaten gewaschen, innen noch einmal gespült und anschließend mit einem isobaren Gerät mit Bier gefüllt und manuell verschlossen und zur Expedition geschickt.

3.1 Wasserfiltration

Um Schwebstoffe zu entfernen, wird das Wasser mithilfe von Sand- und Kohlensandfiltern gefiltert. Keramikfilter und Filterpressen werden hauptsächlich zur biologischen Reinigung eingesetzt.

Der Sandfilter ist ein zylindrisches Stahlgefäß, in dessen Inneren sich ein Gitter mit Löchern mit einem Durchmesser von 1 mm befindet. Auf den Rost wird eine Schicht feiner Kies (5-7 cm), eine Schicht grober Sand (5-10 cm) und eine Schicht feiner Sand (ca. 40 cm) gelegt. Der Sand wird zunächst gründlich gewaschen, um Ton zu entfernen.

Das Wasser wird dem Filter über den Verteilerkopf zugeführt, fließt von oben nach unten und durch eine Sandschicht, wird gefiltert und über das Rohr abgeführt. An der Düse ist eine Entlüftung angebracht, um Luft zu entfernen, wenn der Filter mit Wasser gefüllt ist. Um den Wasserfluss unter konstantem Druck sicherzustellen, wird dem Filter Wasser aus einem Wassersammeltank zugeführt.

Kohlesandfilter werden zur Reinigung von Wasser mit unangenehmem Geruch, hohem Chlorgehalt und hoher Farbe verwendet. Die Filtermaterialien werden in vier Schichten (in cm) dargestellt: Kies 10, Sand 35-40, Aktivkohle 15, Kies 10. Die Schichten sind durch korrosionsbeständige Netze voneinander getrennt.

Für den gleichen Zweck werden Kohlenstoffsäulen zur Wasserreinigung eingesetzt.

3.2 Wasserenthärtung mittels Ionenaustauschverfahren

Bei dieser Methode werden zur Wasserenthärtung hochwirksame synthetische Ionenaustauscherharze eingesetzt, bei denen es sich um hochpolymere, wasserunlösliche organische Stoffe handelt – Polymerharzkörnchen mit einer Größe von 0,5–2 mm, die die Fähigkeit besitzen, Ionen gelöster Stoffe aus einer Lösung zu absorbieren und geben eine äquivalente Menge ihrer Ionen an die Lösung ab. Sie bestehen aus einem dreidimensionalen räumlichen Netzwerk (Matrix), das ionogene Gruppen enthält. In Wasser dissoziieren die aktiven Gruppen der Ionenaustauscher in unbewegliche, mit der Matrix verbundene Ionen und bewegliche Gegenionen.

Abhängig vom Vorzeichen der Gegenionenreihe werden Ionenaustauscher in Kationenaustauscher, Anionenaustauscher und Ampholyte unterteilt. Bei Kationenaustauschern ist das austauschende Ion ein Kation, bei Anionenaustauschern ein Anion, bei Ampholyten Ionen beider Ladungszeichen.

Kationenaustauscher werden hauptsächlich zur Wasserenthärtung und Entfernung anderer Kationenaustauscher, die in geringen Mengen enthalten sind, eingesetzt, Anionenaustauscher entfernen Säuren und saure Rückstände aus Wasser. Zur Wasserenthärtung werden H- und Na-Kationenaustauscher eingesetzt, in denen Natrium- und Wasserstoffkationen gegen Calcium- und Magnesiumkationen von Härtesalzen ausgetauscht werden. Bei der H-Kationisierung laufen folgende Reaktionen ab:

2H + Ca(HCO 3) 2 = 2 Ca + 2CO 2 + 2H 2 O;

2H + CaCl 2 = 2 Ca + 2HCl;

2H + CaSO 4 = 2 Ca + H 2 SO 4;

Reaktionen mit Magnesiumsalzen verlaufen ähnlich. Durch die H-Kationisierung werden Karbonathärtesalze zerstört. Dabei wird freies Kohlendioxid freigesetzt und anstelle von Nichtkarbonathärtesalzen werden den Anionen entsprechende Säuren gebildet und der Säuregehalt des enthärteten Wassers steigt.

Bei der Na-Erweichung reichern sich durch Kationisierung Bikarbonate, Sulfate und Natriumchloride im Wasser an. Durch die Bildung von Natriumbikarbonaten erhöht sich die Alkalität des Wassers.

Die Qualität der in der Lebensmittelindustrie eingesetzten Ionenaustauscher wird neben der fehlenden Toxizität auch von der chemischen und thermischen Beständigkeit sowie der mechanischen Festigkeit bestimmt. Hohe Austauschkapazität, schnelle Einstellung des Sorptionsgleichgewichts und die Fähigkeit zur weitgehend vollständigen Regeneration.

Der Kationenaustauschfilter ist ein zylindrisches Gefäß mit einem unteren und oberen kugelförmigen Boden. Das Gefäß ist zu 2/3 seiner Höhe mit Kationenaustauscher gefüllt. Auf der Betonplatte darunter wird eine Drainagevorrichtung angebracht, um enthärtetes Wasser abzuleiten. Um die Verschleppung kleiner Kationenaustauscherharzpartikel zu vermeiden, wird eine Schicht Quarzsand (0,5–0,7 m) mit einer Körnung von 1–2 mm auf die Entwässerungsvorrichtung gegossen. Wasser zur Enthärtung wird dem Filter von oben durch das Gerät zugeführt. Beim Durchgang durch die Kationenaustauscherschicht in Wasser kommt es zu einer erweichenden Austauschreaktion. Nach der Erschöpfung wird der Na-Kationenaustauscher mit einer 5-10 %igen Natriumchloridlösung regeneriert, und der H-Kationenaustauscher wird mit 1-5 %iger Schwefelsäure oder 5-6 %iger Salzsäure regeneriert.

Bei der alkoholfreien Produktion werden parallele und sequentielle Na-Kationenaustausch- und H-Kationenaustausch-Erweichung eingesetzt.

3.3 Wasserdesinfektion

Heute gilt eine der gebräuchlichsten Methoden zur Wasserdesinfektion. Hauptanwendung UV-Desinfektion Wasser gilt als die erste Stufe der Wasserreinigung von pathogenen Organismen. So kann es beispielsweise in Kombination mit der Wasserdesinfektion mit Chlor und Hypochlorit eingesetzt werden, wobei die Chlorierung nach der Behandlung des Wassers mit ultraviolettem Licht erfolgen muss.

Es ist aufgrund seiner reagenzienfreien Basis sowie der Wasserenthärterfilter, reagenzienfreien Wasserenthärter und Schrankwasserenthärter so weit verbreitet. Dies verhindert nicht nur, dass Nebenprodukte und Reagenzien in das Wasser gelangen, sondern hat auch keinen Einfluss auf die physikalischen und chemischen Eigenschaften des aufbereiteten Wassers.

Ultraviolett ist elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von 10 bis 400 nm. Ultraviolette Wellen befinden sich an der Grenze zwischen Sichtbarkeit und Röntgenstrahlung, und die ultraviolette Strahlung selbst wird in drei Typen unterteilt:
nah, mitte, fern.

Für UV-Wasserdesinfektion Es wird bakterizide Strahlung verwendet, also mittleres Ultraviolett mit einer Wellenlänge von 200 bis 400 nm. Die maximale Effizienz wird erreicht, wenn eine Welle verwendet wird, deren Länge in einem relativ engen Bereich liegt – von 250 bis 270 nm. UV-Desinfektionsfilter verwenden in der Regel Wellen mit einer Länge von etwa 260 nm und werden daher effektiv als Wasserreinigungsfilter für ein Ferienhaus eingesetzt.

Für UV-Wasserdesinfektion Heutzutage werden Wellen mit einem eher schmalen Bereich verwendet – von 250 bis 270 nm. In diesem Rahmen kommt der bakteriziden Wirkung der ultravioletten Strahlung ihre größte Bedeutung zu. Die meisten Filter UV-Wasserdesinfektion verwendet Niederdruck-Quecksilberlampen, die Strahlung mit einer Länge von 260 nm, also der optimalen Wellenlänge, erzeugen. Beim Betrieb bei dieser Wellenlänge wird Wasser weicher.
Ultraviolette Wasserdesinfektion geschieht mit Hilfe der Fähigkeit der UV-Strahlung, die Zellwände zu durchdringen und ihr Informationszentrum zu erreichen – die Nukleinsäuren DNA und RNA. Die DNA einer lebenden Zelle speichert alle Informationen, die den Entwicklungsprozess und das normale Funktionieren steuern die Zelle. Ultraviolette Wasserdesinfektion besteht in der Absorption von Strahlungsstrahlen durch Nukleinsäuren. Bei der Absorption von Strahlung verlieren DNA und RNA ihre Teilungsfähigkeit, wodurch die Fähigkeit der Zelle zur Fortpflanzung verloren geht, da die Zellreproduktion in der Trennung von Nukleinsäuren besteht.

Krankheitserregende Mikroorganismen können dem menschlichen Körper nur dann Schaden zufügen, wenn sie sich im Körper vermehren; bei der Desinfektion von Wasser mit ultraviolettem Licht geht diese Fähigkeit verloren und dadurch wird jegliche negative Wirkung von Mikroorganismen beseitigt.

Filter UV-Wasserdesinfektion.

Filter UV-Wasserdesinfektion Sie haben ein recht einfaches Design und bestehen aus Metallröhren, in denen UV-Lampen untergebracht sind. Erforderliche Filterelemente UV-Wasserdesinfektion sind Quarzgehäuse, in denen sich die Lampen befinden.

Das Funktionsprinzip solcher Filter ist recht einfach: Wasser strömt durch das Filtergehäuse UV-Wasserdesinfektion, wäscht das Quarzgehäuse und erhält die erforderliche Dosis ultravioletter Strahlung. Wie aus der Filterkonstruktion deutlich wird, ist das Quarzgehäuse eine notwendige Maßnahme, um zu verhindern, dass Wasser in den Lampenkörper selbst eindringt.

Das Hauptelement von UV-Wasserdesinfektionsfiltern ist eine Lampe – eine Quelle ultravioletter Strahlung. Ultraviolette Strahlung entsteht beim Verdampfungsprozess eines bestimmten Metalls im Lampenkörper. Das am häufigsten verwendete Material für Lampen ist Quecksilber UV-Wasserdesinfektion. Um Krankheitserreger abzutöten, ist es natürlich notwendig, die Länge der von den Lampen ausgesendeten Wellen zu kontrollieren. Der Hauptfaktor für die Wellenlänge ist der Druck, unter dem der Quecksilberdampf in der Lampe herrscht.

Es gibt drei Arten von UV-Strahlungslampen: Hoch-, Mittel- und Niederdrucklampen. Für UV-Wasserdesinfektion Kann nur für Lampentypen verwendet werden: Mittel- und Niederdrucklampen. Am weitesten verbreitet sind heute Niederdrucklampen, da sie Strahlung mit einer Länge von etwa 260 nm erzeugen, die ausreicht, um Mikroorganismen vollständig zu neutralisieren, außerdem eine lange Lebensdauer haben und im Betrieb weniger Energie verbrauchen.

Wirksamkeitsbedingungen UV-Wasserdesinfektion.

Wie jede andere Methode auch UV-Wasserdesinfektion weist eine Reihe von Einschränkungen auf, die den vollständigen Betrieb des UV-Wasserdesinfektionsfilters erheblich erschweren können.

Der erste und einer der wichtigsten Faktoren, die die Reinigungsqualität beeinflussen, ist die erforderliche Dosis an UV-Strahlung. Die für die Wasserdesinfektion erforderliche Dosis ultravioletter Strahlung wird anhand der Intensität der Bestrahlung und ihrer Dauer berechnet. Im Wesentlichen ist die UV-Strahlungsdosis das Produkt aus Intensität und Dauer. Für die Wirksamkeit erforderliche Dosis UV-Wasserdesinfektion Die Exposition wird unter Berücksichtigung der Art der Mikroorganismen im Wasser berechnet. Je nach Art und Art der Krankheitserreger verändert sich deren Strahlenresistenz, was zu einer einfachen Schlussfolgerung führt: Je höher die Resistenz, desto länger sollte die Einwirkungszeit sein. Für eine wirksame UV-Desinfektion würde es natürlich ausreichen, nur die Strahlungsintensität zu erhöhen. Unter Berücksichtigung der Gleichmäßigkeit der UV-Lampen, die Wellen einer bestimmten Länge und Intensität aussenden, nimmt jedoch mit zunehmender Widerstandsfähigkeit der Organismen auch die Zeit zu, die das Wasser im Wasser verbringt Reaktionskammer vergrößert sich. Ebenso wichtig für die Berechnung der erforderlichen Dosis ist die Anzahl der Bakterien und Mikroben im Wasser.

Auch für die erfolgreiche Funktion des Filters von großer Bedeutung UV-Wasserdesinfektion haben ihre Eigenschaften, insbesondere die Zusammensetzung und Menge der darin enthaltenen Verunreinigungen. Für den Gehalt an Eisen, groben Schadstoffen und Farbe im Wasser gelten bestimmte Normen, bei Überschreitung weitere UV-Wasserdesinfektion wird, wenn nicht nutzlos, dann unwirksam. Grobe Verunreinigungen und Eisenpartikel wirken als Schutzschild für einige Bakterien und Mikroben im Wasser, wodurch diese nicht die erforderliche Strahlungsdosis erhalten und sich dadurch negativ auf die Qualität auswirken UV-Wasserdesinfektion, also müssen Sie zuerst das Wasser enteisenen.

Die UV-Desinfektion gilt als eine der saubersten Methoden zur Wasserreinigung, da es sich bei ultravioletter Strahlung im Wesentlichen um reine, natürliche Strahlung handelt, die nur dann negative Auswirkungen auf den menschlichen Körper haben kann, wenn sie direkt eine langfristige Wirkung auf den menschlichen Körper hat. Durch die UV-Desinfektion werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Wassers in keiner Weise beeinflusst, wodurch auch indirekte Einflüsse ausgeschlossen sind.

3.4 Sättigung

Dieser Prozess basiert auf der Fähigkeit von Kohlendioxid, bei der Reaktion mit Wasser eine gesättigte wässrige Lösung zu bilden. Die Auflösung eines Gases in einer Flüssigkeit nennt man Gasabsorption. Die Kohlenstoffaufnahme verläuft gemäß der Gleichung

CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3

Ein Teil des Gases diffundiert von der flüssigen Phase in die gasförmige Phase, d.h. Der Desorptionsprozess findet statt. Nach einiger Zeit stellt sich ein Gleichgewicht zwischen dem Gas in der Lösung und dem Gas über der Lösung ein. Im Gleichgewicht löst sich pro Zeiteinheit so viel Gas auf, wie aus der Lösung freigesetzt wird. Die quantitative Bestimmung von Gas zwischen zwei Phasen – flüssig und gasförmig – ist abhängig von Druck und Temperatur. Bei einem Druck von nicht mehr als 0,4–0,5 MPa folgt die Löslichkeit von Kohlendioxid in Wasser dem Henry-Gesetz, wonach die Konzentration eines gelösten Gases proportional zum Partialdruck dieses Gases über der Lösung ist.

Wenn der Partialdruck über 0,5 MPa liegt, ist die Löslichkeit von Kohlendioxid etwas niedriger als die durch das Henry-Gesetz festgelegte Löslichkeit.

Um Wasser mit Kohlendioxid zu sättigen, werden Sättigungseinheiten (Saturate) verwendet.

Bei der Herstellung von Erfrischungsgetränken werden folgende Methoden verwendet, um Wasser mit Kohlendioxid zu sättigen: Mischen von Wasser mit Kohlendioxid; Sprühen von Wasser in kleinste Partikel, Mischen im Gegenstrom mit Kohlendioxid und anschließende zusätzliche Sättigung mit Kohlendioxid bei der Bewässerung dünner Wasserfilme in einer Keramikdüse; Mischen von Wasser mit Kohlendioxid, Versprühen in Tröpfchen oder dünne Filme und Sättigen mit Kohlendioxid.

Sättigungsanlagen werden je nach Methode zur Sättigung von Wasser oder einem Getränk mit Kohlendioxid in Mischen, Sprühen und Kombinieren unterteilt.

3.5 Abfüllung von kohlensäurehaltigen Erfrischungsgetränken

Kohlensäurehaltige Getränke werden nach zwei Schemata abgefüllt:

Dosierung → Flaschen mit kohlensäurehaltigem Wasser füllen → Flaschen verschließen → Flascheninhalt mischen → Getränk aussortieren → Etiketten aufkleben;

Entgasung des Wassers → Mischen des entlüfteten Wassers → Sättigung mit Kohlendioxid → Abfüllen des fertigen Getränks in Flaschen → Verschließen von Flaschen → Aussortieren des Getränks → Aufkleben von Etiketten (Synchronmischverfahren).

Anschließend werden die Flaschen mit dem Getränk mit einem Kronenstopfen mit Korkdichtung oder einem Kronenstopfen mit Dichtung aus Polymermaterialien verschlossen. Um eine homogene Mischung zu erhalten, wird der Inhalt der Flaschen unmittelbar nach dem Verschließen gründlich gemischt. Dieser Vorgang wird von einem automatischen Mischer durchgeführt. Anschließend werden die Getränkeflaschen durch Betrachtung auf einem Leuchtschirm aussortiert. Gleichzeitig werden das Fehlen von Fremdeinschlüssen, Trübungen und Opaleszenzen sowie die Vollständigkeit der Befüllung und die Sauberkeit der Innen- und Außenflächen der Flaschen überwacht. Anschließend wird das Etikett auf den konischen oder zylindrischen Teil der Flasche aufgebracht. Das Abfülldatum ist auf dem Etikett angegeben. Flaschen des Getränks werden in Kartons verpackt und an das Fertigproduktlager geschickt. In Fabriken mit großer und mittlerer Kapazität zur Herstellung von Erfrischungsgetränken wird ein synchrones Mischverfahren verwendet, bei dem in einigen Anlagen vorentlüftetes Wasser und Sirup in bestimmten Anteilen gemischt werden und die Mischung dann mit Kohlendioxid gesättigt wird; in anderen , Wasser wird mit Kohlendioxid gesättigt und dann mit Sirup vermischt.

Mit dem Synchronmischverfahren wird ein hoher Sättigungsgrad der Getränke mit Kohlendioxid erreicht, die Stabilität ihrer physikalischen und chemischen Parameter erreicht und der Einsatz eines Sirupspenders und einer Mischmaschine entfällt.

3.6 Lagerung von kohlensäurehaltigen Erfrischungsgetränken

Fertige Erfrischungsgetränke werden in einem Fertigwarenlager gelagert, das mindestens zwei Produktionstage des Unternehmens umfassen muss. Der Lagerraum muss trocken und gut belüftet sein. Die Raumtemperatur wird bei der Lagerung von Haushaltsgetränken im Bereich von 0–12 °C und bei Pepsi-Cola- und Fanta-Getränken auf nicht mehr als 25 °C gehalten.

Kohlensäurehaltige Getränke werden in Kartons transportiert. Gleichzeitig müssen sie im Sommer vor Erwärmung und im Winter vor Auskühlung geschützt werden.

4 Produktberechnung

4.1 Berechnung des Rohstoffverbrauchs pro 100 Dal Getränk unter Berücksichtigung von Verlusten

Der Rohstoffverbrauch pro 100 Dal des Fertiggetränks wird unter Berücksichtigung des Trockensubstanzgehalts der Rohstoffe, des Rohstoffgehalts des Fertiggetränks, der Zunahme der Trockensubstanz aufgrund der Inversion von Saccharose und der berechnet tatsächlicher Trockensubstanzverlust (in %): kohlensäurehaltige Erfrischungsgetränke 4, 35; Handelsübliche Sirupe 2.8.

Zubereitung von Sirupmischungen im Kaltverfahren. Die Berechnung des Süßstoffverbrauchs (in kg bezogen auf die Trockenmasse) erfolgt nach der Formel

p – tatsächlicher Trockenmasseverlust, % (p = 3,35).

Der Verbrauch an Süßstoff (in kg pro 100 Dal pro Getränk) wird durch die Formel ermittelt

Dabei ist W der Feuchtigkeitsgehalt des Süßungsmittels in %.

Der Verbrauch an Zitronensäure für die Herstellung von 100 Dal des Getränks setzt sich aus der Menge an Säure zusammen, die zur Invertierung von Saccharose verwendet wird, und der Menge an Säure, die dem Mischungssirup zugesetzt wird.

Verbrauch von Zitronensäure zur Saccharoseinversion (in kg)

Dabei ist k der Verbrauch an Zitronensäure für die Inversion von 100 kg Zucker (k = 0,75 kg).

Verbrauch an Zitronensäure (in kg) bezogen auf die Trockenmasse

Berechnung der Zitronensäure unter Berücksichtigung der Verluste p

wo ist der Verbrauch an Zitronensäure für die Inversion, kg.

Verbrauch an handelsüblicher Zitronensäure, die der Sirupmischung zugesetzt wird, ohne Verluste (in kg)

wo ist der Verbrauch an handelsüblicher Zitronensäure laut Rezept, kg.

Verbrauch an der Sirupmischung zugesetzter Zitronensäure, ohne Verluste (in kg)

Verbrauch an der Sirupmischung zugesetzter Zitronensäure unter Berücksichtigung der Verluste (in kg Trockenmasse für die Herstellung von 100 Dal Getränk)

wo ist der Verbrauch an Zitronensäure für die Herstellung von 100 dal Getränk, das dem gemischten Sirup zugesetzt wird, unter Berücksichtigung von Verlusten, kg.

Der gesamte Säureverbrauch beträgt unter Berücksichtigung der Verluste: in Trockenmasse

in großen Mengen

Aufgussverbrauch für die Zubereitung von 100 Dal des Fertiggetränks unter Berücksichtigung von Verlusten (in l)

wo ist die Verbrauchsrate des Aufgusses für die Zubereitung von 100 Dal des fertigen Getränks gemäß dem Rezept, l.

5 Auswahl und Berechnung der Ausrüstung

Die Berechnung erfolgt für 100 kg Getreideprodukte mit anschließender Neuberechnung der erhaltenen Daten pro 1 Dal und für die Jahresproduktion (1000 Dal). Die Berechnung berücksichtigt den Extraktgehalt und Feuchtigkeitsgehalt von Getreideprodukten sowie Produktionsverluste des Extrakts.

Tabelle 4.1 – Zusammensetzung der Rohstoffe

Extraktivität der eingesetzten Rohstoffe:

E helles Malz = 66,15 %

E dunkles Malz = 64,26 %

E Karamellmalz = 57,30 %

E Röstmalz = 57,30 %

Gewichtete durchschnittliche Extraktivität der Rohstoffe:

E = 66,15 0,5 + 64,26 0,4 + 57,30 0,1 + 57,03 0,01= 65,079 %

Erforderliche Menge an Rohstoffen für die Zubereitung von 1 Dal Bier:

Erforderliche Menge an Rohstoffen für die Zubereitung von 1000 Dal Bier:

2,45 1000000 = 2450000 kg

Um den Wasserverbrauch beim Maischen zu ermitteln, muss je nach Biersorte die Konzentration der Vorwürze eingestellt werden. Die Wassermenge zum Maischen von Getreideprodukten wird nach folgender Formel berechnet:

wobei B die Wassermenge ist, die zum Maischen von 100 kg Getreideprodukten verbraucht wird, dm 3;

E – Extrakt aus Getreideprodukten, Gewichtsprozent;

N ist der Verlust an extraktiven Stoffen im Korn, Gewichtsprozent des Rohmaterials;

C ist die Konzentration der Ausgangswürze, Gewichtsprozent;

1,05 ist ein Koeffizient, der die Verdunstung eines Teils des Wassers beim Kochen von Abkochungen berücksichtigt.

C 1 - Konzentration der Erstwürze, Gew.-%;

C 1 = C + 0,2 C = 13 + 0,2 · 13 = 15,6

B = = 366,04 dm³

Heiße Würze

Masse der heißen Würze Mgs:

wobei e der Massenanteil an Trockensubstanzen in der Ausgangswürze ist, laut Rezept, gleich 11 %.

Würzevolumen Vс bei 20 ºС:

wobei d die relative Dichte der Würze bei 20 °C gemäß Referenzdaten ist, gleich 1,0496 kg/dm3;

10 - Umrechnungsfaktor von l nach dal.

Heißwürzevolumen Vgs:

wobei k der Volumenausdehnungskoeffizient beim Erhitzen der Würze auf 100 °C ist und laut Referenzdaten 1,04 beträgt.

Unter Berücksichtigung dieses Koeffizienten:

Kalte Würze

Kaltwürzevolumen Vхс:

Dabei ist Poh der Würzeverlust in Hopfenkörnern in der Klär- und Kühlphase, %.

Junges Bier

Menge an kaltem Bier während der Gärung Vmp:

wo Pbr - Verluste während der Fermentation, %.

Gefiltertes Bier

Volumen gefiltertes Bier Vfp:

wobei PDF - Verluste während der Nachgärung und Filtration, %.

Fertiges Bier

Volumen des fertigen Bieres Vgot:

wo Vorteile - Verluste beim Abfüllen betragen 2,5 %.

Gesamte sichtbare Verluste in der flüssigen Phase

Gesamte sichtbare Verluste in der flüssigen Phase Pvid:

Gesamte sichtbare Verluste:

Bei der Berechnung des Hopfenverbrauchs gehen wir von den Normen für Hopfenbitterstoffe pro 1 Dal heißer Würze aus, die für Bier dieser Art bei 0,57–0,7 g/dal liegen.

Verbrauch von granuliertem Hopfen N:

wobei Gx der Anteil der Bitterstoffe im Hopfen ist, nehmen wir an, dass er 0,57 g/dal der heißen Würze entspricht;

Wx – Feuchtigkeitsgehalt des Hopfens, angenommen gleich 12 %;

Px - Bitterstoffverlust des Hopfens während des technologischen Prozesses, wir gehen von 11,41 % aus.

26,7 g/dal

Verbrauch von granuliertem Hopfen Ngh:

Unter Berücksichtigung der obigen Berechnungen erstellen wir eine Übersichtstabelle der Rohstoffkosten pro Produktionseinheit

Tabelle 4.2 – Berechnung der Höhe der Rohstoffkosten

6 Beschreibung des Maschinen- und Hardwarediagramms

Der Gärapparat ist für die Herstellung von Bier und anderen Produkten konzipiert, die einen Gärprozess erfordern (Abb. 5.1). Der Fermentationsapparat ist ein zylindrisches Gefäß 1 mit kugelförmigem Deckel, ausgestattet mit Mänteln: 2 an den zylindrischen und 4 an den konischen Teilen des Körpers zum Kühlen der gärenden Würze und des Kwas.

Reis. 5.1 – Fermenter

Im unteren Teil der Fermentationsapparatur sind ein Hefeabscheider und ein Horizontalrührer montiert. Die Vorrichtung verfügt über eine Rohrleitung 3 zum Entfernen von Kohlendioxid und Zuführen einer Waschlösung sowie eine Kammer 5 zum Einbringen eines kombinierten Starters.

Die Geräte werden auf Ringstützen 6 montiert.

Die Behälter können sowohl in vertikaler als auch horizontaler Ausführung hergestellt werden, können mit Kühlmänteln ausgestattet, mit modernen Isoliermaterialien wärmeisoliert werden und verfügen über eine äußere Schutz- und Zierhülle aus Edelstahl. Sie sind mit importierter oder inländischer Automatisierung, Vakuumsicherheits- und Rohrleitungsarmaturen sowie Waschköpfen ausgestattet.

Das Funktionsprinzip des Fermentationsapparates. Das vorbereitete verdünnte Kwas-Würzekonzentrat mit einer Temperatur von 26–30 °C wird bei geöffnetem Gasventil 3 in die vorbereitete Fermentationsapparatur gepumpt.

Um die Gärung zu beschleunigen, wird einer großen Portion verdünnter Kwas-Würzekonzentrat, ebenfalls bei einer Temperatur von 26–30 °C, verjüngte Bäckerhefe oder ein kombinierter Hefe-Milchsäure-Starter zugesetzt. Um Schaumbildung zu verhindern und die Bedienung zu vereinfachen, wird der Gärapparat von unten mit Kwaswürze gefüllt.

Um die Belegungszeit zu verkürzen und den Umsatz der Apparatur zu erhöhen, empfiehlt es sich, die Würze in getrennten Sammlungen aufzubereiten, wo sie gründlich gemischt und auf die erforderliche Dichte gebracht wird. Während des Fermentationsprozesses ist es notwendig, die Temperatur der Kwas-Würze zu kontrollieren, um einen Anstieg zu verhindern. Die Fermentation erfolgt unter periodischem Rühren mit einer Kreiselpumpe (alle 2 Stunden) für 30 Minuten.

Vorab-Tun. Geräte und Funktionsprinzip des Vormaischebottichs.

An den Bottich ist ein Vormaischebehälter angeschlossen, durch den zerkleinertes Malz und Wasser fließen. Warmes und kaltes Wasser werden in einem Mischer gemischt, der mit einem Thermometer und häufig einem Durchflussmesser ausgestattet ist. In modernen Sudhäusern wird die Temperatur des Maischewassers automatisch angepasst. Der Maischbottich muss über ein Thermometer und einen Thermographen verfügen.

Reis. 5.2 - Maischebottich (Maischegerät)

1 - Malzversorgung; 2 - Abdeckung der Reinigungsöffnung; 3 - Wasserversorgung; 4 - Ventilventilauslass

Die Maischevorrichtung oder Vormaische wird an der Leitung zur Zufuhr von zerkleinertem Malz vom Bunker zum Maischbottich installiert. Premaster gibt es in verschiedenen Ausführungen. In der Regel wird Wasser in die Vormaische eingesprüht und benetzt das zerkleinerte Malz, so dass sich die feinen Fraktionen, hauptsächlich Pulver, nicht verteilen.

Bei einigen Designs bildet das fließende Wasser einen zylindrischen Vorhang um das Malz, das in die Mitte fällt. Die Vormaischeeinheit muss eine schnelle Anpassung der Malz- und Wasserzufuhr ermöglichen, um den Maischvorgang nicht unnötig zu verlängern. Das Innere der Vormaische sollte leicht zu reinigen sein und es dürfen sich keine nassen Malzrückstände darin ansammeln. Der Aufbau der einfachsten Vormaische ist in Abb. 5.2 dargestellt.

Maischebottich. Maischemaschinen dienen zum Mischen (Maischen) von geschrotetem Malz und ungemälztem Material mit Wasser, zum Benennen, Kochen und Verzuckern der Maischemasse.

Ein typischer Maischeapparat mit Dampfmantel (Abb. 5.3) ist ein zylindrisches Gefäß mit doppeltem Kugelboden, in dessen Mitte sich ein Loch zum Ablassen der Maische befindet.

Reis. 5.3 - Maischegerät

1 - Kessel; 2 - Propellermischer; 3 - Abflussrohr; 4 - Loch zum Abtropfen von Brei oder Abkochungen; 5 - vertikales Rohr für Malz; b - Mischer; 7 - Verteilerventil; 8 - Rohr zur Rückführung der Abkochungen in den Kessel; 9 - Inspektionsluke; 10 – Vormaischen

Am Boden des Kessels ist auf einer vertikalen Welle ein Propellerrührwerk mit Bodenantrieb montiert. Die obere Kugelabdeckung ist mit dem Kesselkörper verbunden und endet mit einem Abgasrohr zur Ableitung der beim Erhitzen und Kochen freigesetzten Dämpfe.

Filter - MwSt. Der Filtertank ist ein Behälter mit flachem, perforiertem Boden (Abb. 5.4).

Reis. 5.4 - Filtertank

Zu Beginn des Filtrationsprozesses setzt sich die Hülle schnell am Gefäßboden ab und bildet nach wenigen Minuten einen zusätzlichen natürlichen Filter. Zu diesem Zeitpunkt wird die Würze umgewälzt und nach der Bildung eines solchen Filters durch die Schalen der Körner gefiltert.

Durch die Filtration in einem Filtertank entsteht Würze von ausgezeichneter Qualität, also saubere Würze mit geringem Lipidgehalt, allerdings dauert eine solche Filtration recht lange und die anschließende Entfernung der Treber bereitet gewisse Schwierigkeiten.

Filtertanks sind so konstruierte Stahlzylinder

damit sie sich bei großem Durchmesser nicht verformen. Der Bottich muss waagerecht aufgestellt werden und einen ebenen Boden haben. Der zylindrische Teil des Bottichs hat eine Höhe von 1,5 bis 2 m und ist am Boden mit einem Vierkant befestigt; sein oberer Rand ist ebenfalls mit einem Vierkant ausgestattet. Der zylindrische Teil des Bottichs muss gut isoliert und die Isolierung durch ein Metallgehäuse geschützt sein, um Schäden zu vermeiden. Damit der Inhalt beim Filtrieren nicht auskühlt, ist eine gute Isolierung des Bottichs erforderlich. Die Größe des Bottichs richtet sich nach der Masse des Mahlgutes.

Für 1 m 2 Filterfläche fallen 150 – 200 kg Verfüllung an.

Abhängig von der mechanischen Zusammensetzung des geschroteten Malzes hat die Treberschicht eine Höhe von 30 bis 45 cm. Bei einer höheren Schicht erfolgt die Filtration langsamer und die Treberschicht ist schwieriger auszulaugen. Eine zu niedrige Kornschicht hingegen bricht leicht durch und die Filterung ist mangelhaft.

Am Boden des Bottichs befinden sich mehrere Löcher, die in Auslassrohre führen.

Typischerweise gibt es pro 1,5 m2 Filterfläche ein Auslassrohr.

Die Löcher sollten so positioniert werden, dass jedes Loch ungefähr die gleiche Filterfläche hat. Am Boden des Bottichs befindet sich außerdem ein Loch zum Entladen des Getreides.

Die Würzepfanne (Abb. 5.5) dient zum Kochen von Würze mit Hopfen und ist ein zylindrischer Apparat mit einem kugelförmigen Doppelboden, der einen Dampfmantel bildet.

Reis. 5.5 - Würzepfanne

1 - Körper; 2 - Würzeablassventil; 3 - Rührer; 4 - Auspuffrohr; 5 - Rührantrieb; b - Dampfventil; 7 - Spülrohr; 8 - Ringnut; 9 - Ringdampfleitung; 10 - Isolierung; 11 - Dampfmantel; 12 - Kondensatrohr.

Im Inneren der Würzepfanne befindet sich ein Rührwerk zum Rühren der Maische.

In der Mitte des Deckels befindet sich ein Abluftrohr mit einer Ringnut zur Kondensatableitung. Die Außenwände und der Boden des Würzekochers haben

Wärmedämmung. In der Würzepfanne sollte die Würze so stark kochen und verdampfen, dass in 1 Stunde 8-12 % des Gesamtvolumens verdampft sind.

Zu diesem Zweck verfügen Würzekocher über eine große Heiz- und Verdampfungsfläche und sind häufig mit speziellen Rohrheizkörpern ausgestattet.

7. Tätigkeiten zur Abfallverarbeitung und -entsorgung

Bei der Herstellung von Bier fallen Abfälle und Nebenprodukte an, die entfernt oder recycelt werden müssen. Hierzu zählen zunächst einmal:

Kontaminiertes Abwasser;

Bier und Hopfenkörner;

Sediment heißer Würzesuspensionen (Eiweißschlamm);

Restliche Bierhefe;

Kieselgurschlamm;

Übrig gebliebene Etiketten;

Glasscherben;

Sekundärdampf und Gerüche aus dem Sudhaus;

Verbrennungsprodukte einer Dampfkesselanlage;

In einigen Bereichen entsteht Lärm;

Staub aus verarbeiteten Rohstoffen;

Übriggebliebene Verpackungsmaterialien und vieles mehr.

Eine Lösung kann darin bestehen, das Abwasser zu sammeln, es einzuebnen und gegebenenfalls zu neutralisieren. Dazu wird eine tägliche oder wöchentliche Abwassermenge in einem belüfteten Misch- und Verteilbecken gesammelt.

Die Vorteile dieser Lösung sind:

Saure und alkalische Abwässer neutralisieren sich gegenseitig und beseitigen so den erhöhten pH-Wert;

Die Temperaturen werden ausgeglichen und ihre unzulässige Überschreitung ist nicht zulässig;

Sehr dunkle Abwässer sind deutlich verfärbt;

Das Aufkommen von Industrieabfällen kann durch die Abgabe nachts oder am Ende der Woche kontrolliert werden;

Durch die Reduzierung der Abwasserverschmutzung können Bußgelder für übermäßige Verschmutzung vermieden werden.

Dabei kommt der Abwasserbehandlung in Misch- und Verteilbecken eine besondere Bedeutung zu.

Nicht nur Abwasser, sondern auch andere Brauabfälle müssen entsorgt werden.

Auf 100 kg Schrot kommen etwa 110-130 kg Treber mit 70-80 % Feuchtigkeitsgehalt, oder (in runden Zahlen) 20 kg/hl Handelsbier.

Ein Teil des Trebers wird zur Viehfütterung verwendet. In einigen Gebieten ist dies möglich, da Treber ein wertvoller Futterzusatz ist, es gibt jedoch Gebiete, in denen die Landwirtschaft nicht entwickelt ist oder kein Bedarf an Treber besteht.

Das Trocknen von Treber und damit die Verlängerung der Haltbarkeit macht nur dann Sinn, wenn man den Treber dann 4-5 mal teurer verkaufen kann, was aber den Verkauf nur erschwert.

Natürlicher Doldenhopfen wird derzeit fast nie verwendet und es ist unwahrscheinlich, dass eine Brauerei über einen Hopfenseparator verfügt (aufgrund der hohen Arbeitsintensität des Prozesses und der Hopfenverluste). Bei der Verwendung von Doldenhopfen wird dieser zerkleinert und gelangt in Suspension.

Dosen und Folienbeutel, in denen Hopfenextrakt oder Pellets geliefert werden, landen im Müll; manchmal werden sie teilweise an Lieferanten zurückgegeben.

Hefe wird auch getrocknet und dem Tierfutter zugesetzt. Hefe wird auch in der Pharmaindustrie zur Herstellung von Vitaminpräparaten verwendet.

Somit ist das Problem der Wiederverwertung von Abfällen aus der Brauereiproduktion nur teilweise gelöst und es bedarf natürlich weiterer Forschung zu deren Wiederverwendung und effizienterer Entsorgung.

Abschluss

Im Rahmen der Studienarbeit wurde die Technologie zur Herstellung von alkoholfreiem Bier untersucht.

Die literarische Analyse hat gezeigt, dass es für die Herstellung dieses Schaumgetränks eine Vielzahl unterschiedlicher technologischer Methoden gibt. Das Biersortiment, seine Sorte und Qualität werden maßgeblich durch den Zustand der Rohstoffe bestimmt, vor allem Gerste und daraus hergestelltes Malz, Hopfen, Hefe und Wasser.

Im Rahmen der Arbeit wurden die grundlegenden Eigenschaften von Braurohstoffen und die behördlichen Dokumentationsanforderungen für diese untersucht; Die Technologie zur Herstellung von alkoholfreiem Bier und Methoden zu seiner Zubereitung wurden untersucht.

Es wurde ein Hardware- und Technologieschema für die Bierherstellung erstellt, eine Standard-Grundausrüstung ausgewählt und das Funktionsprinzip untersucht.

Das Kursprojekt bietet eine Berechnung der Materialbilanz, die die größten Produktionsverluste angibt.

Das Projekt sieht Maßnahmen zur Entsorgung und Wiederverwendung von Industrieabfällen vor.

Liste der verwendeten Quellen

1. Ermolaeva, G.A., Kolcheva, R.A. Technologie und Ausrüstung für die Herstellung von Bier und Erfrischungsgetränken / G.A. Ermolaeva, R.A. Kolcheva; Lehrbuch für den Anfang Prof. Ausbildung. - M.:IRPO; Ed. Zentrum „Akademie“, 2000 – 416 S. ISBN 5-8222-0118-0 (IPRO), ISBN 5-7695-0631-8.
2. Tikhomirov, V.G. Technologie des Brauens und der alkoholfreien Produktion / Tikhomirov V.G. - M.: Kolos, 1998-448 S. ISBN 5-10-003187-5.
3. Kalunyants, K.A., Kolcheva, R.A., Khersonova, L.A., Sadova, A.I. Diplom-Entwurf von Anlagen zur Herstellung von Bier und Erfrischungsgetränken. Kalunyants, K.A., Kolcheva, R.A., Khersonova, L.A., Sadova, A.I. - M.: Agropromizdat, 1987.-272 S.
4. Nechaev, A.P., Shub, I.S., Anoshina, O.M., Gorbatyuk, V.I., Kochetkova, A.A., Melkina, G.M. Technologie der Lebensmittelproduktion / A.P. Netschajew, I.S. Shub, T38 O.M. Anoshina und andere; Ed. A.P. Netschajewa. - M.: KolosS, 2008. - 768 S.: Abb. - (Lehrbücher und Lehrmittel für Studierende höherer Bildungseinrichtungen) ISBN 978 - 5 - 9532 - 0577 - 3.

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