logo
Курс лекцій Біотехнологія солоду і ФП 2008

2. Основні терміни та поняття

Основними видами цільової продукції для фахівців даної спеціальності є пиво і спирт. Пивоваріння – одне з найдревніших виробництв, в основі якого лежить спиртове бродіння. Виготовляти і вживати алкогольні напої люди навчились за кілька тисячоліть до того, як спирт був отриманий у концентрованому вигляді. В пошуках „філософського каменю” у ХІІ ст.. відкрили його алхіміки шляхом перегонки вина. Назвали його „квінт-есенція”, тобто „п’ятий елемент”, поставивши спирт врівень з чотирма основними субстанціями: земля, вода, повітря і вогонь.

Спирт отримують двома способами: біохімічним і синтетичним.

Біохімічним способом його виробляють із трьох видів сировини:

а) цукровмістної (меляса та ін.);

б) крохмалевмісної (зернові культури, картопля);

в) гідролізати деревини.

Сусло із меляси і гідролізати деревини безпосередньо зброджуються расами спиртових дріжджів з утворенням етилового спирту, діоксиду вуглецю та цілого ряду вторинних і побічних продуктів спиртового бродіння. А крохмаль дріжджами не зброджується, оскільки дріжджові клітини не містять амілолітичних ферментів.

Тому у виробництві спирту із зерна і картоплі основну масу крохмалевмістної сировини оцукрюють за допомогою ферментів солоду, який отримують із зерна певних культур високих кондицій. Тобто, солод у спиртовому виробництві є оцукрюючим матеріалом, хоча у вигляді солодового молока з ним і вноситься в сусло деяка кількість субстрату. В останні роки для оцукрювання крохмалю застосовують ФП мікробного походження. При цьому відпадає необхідність у виробництві солоду, яке потребує великих виробничих площ. складного обладнання, значних витрат енергоресурсів і при якому мають місце втрати сухих речовин цінної зернової сировини.

А в пивоварному виробництві солод є не тільки оцукрюючим матеріалом, але і основною сировиною для виробництва пива. Специфічні смакові властивості пива, які відрізняють його від інших напоїв бродіння, обумовлені в першу чергу ячмінним солодом.

Солод – це зерна злакових (бобових) культур, пророщені в штучних умовах при певній температурі і вологості. Цей процес називається солодуванням зерна.

Мета солодування:

а) накопичення в зерні максимальної кількості ферментів;

б) розрихлення („розчинення”) мучнистого тіла зерна, щоб в подальшому його складові легше піддавались дії ферментів.

Виробництво солоду дуже складний і тривалий процес, який складається з ряду стадій:

а) очистка і сортування зерна;

б) замочування зерна;

в) пророщування зерна;

г) сушіння свіжопророслого солоду (у пивоварному виробництві).

Наведемо визначення основним поняттям в харчових технологіях.

Процес – це сукупність послідовних змін в системі, яка приводить до виникнення в ній нових властивостей.

Технологічні процеси – це процеси переробки сировини та напівфабрикатів в предмети попиту та засоби виробництва і які обов’язково характеризуються якісними змінами вихідної сировини. Наука, яка вивчає технологічні процеси, і називається технологією.

Біотехнологія – це наука про отримання корисних для людини речовин з використанням живих клітин: рослинних, тваринних і мікробних.

Технологія є прикладною наукою і базується на багатьох природничих науках. Вона широко використовує досягнення таких наук як неорганічна і органічна хімії, фізична і колоїдна хімії, біохімія, мікробіологія, фізика, гідравліка, теплотехніка та ін. До кінця ХІХ ст. технологія продуктів бродіння була складовою хімічної переробки сільськогосподарських продуктів. Та, давня технологія базувалася на суто емпіричних знаннях. Сучасна ж технологія базується на фундаментальних знаннях, є самостійною наукою, завдяки чому технологічні процеси безперервно вдосконалюються, а технологія стає більш раціональною і економною.

Головна мета будь-якого виробництва – отримати максимальний вихід цільової продукції високої якості при найменших витратах.

Вихід – це завжди відношення кількості отриманого товарного продукту до кількості витраченої для цього основної сировини. Він може виражатись в процентах або в натуральних одиницях.

Розрізняють теоретичний і практичний вихід продукції. Теоретичний вихід розраховують за стехіометричним рівнянням відповідної реакції і він ніколи не може бути досягнутим через неминучі втрати на різних стадіях технологічного процесу, а також при зберіганні і транспортуванні продукції.

Якість продукції – це сукупність властивостей продукції, яка обумовлює її придатність задовольняти певні потреби залежно від її призначення.

Щоб оцінити (порівняти) ефективність технологічних процесів, розраховують їх продуктивність. Продуктивність процесу – це кількість продукції, що отримують за одиницю часу з одиниці робочого об’єму апарата (чи одиниці виробничої площі).

Вивчення дисципліни передбачає набуття основних наступних знань:

а) мету і задачі кожної технологічної стадії, їх правильну послідовність;

б) значення основних параметрів технологічних процесів (температура, вологість, тривалість тощо);

в) показники якості основної сировини і готової продукції згідно вимог нормативно-технічної документації;

г) втрати на стадіях виробництва та шляхи їх зменшення.