П.М.Мальцев,М.В.Зазирная ^Злч"
технология
Безалкогольных
i слабоалкогольных
наиитков
Специальный курс
'щено Министерством высшего и среднего специального образования
СР в качестве Учебника для технологических специальностей высших
учебных заведений пищевой промышленности
#
ИЗДАТЕЛЬСТВО
«ПИЩЕВАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ»
МОСКВА ■ 1970

УДК 663.236(075.8)
Технология безалкогольных и слабоалкогольных напитков.
Проф. П. М. Мальцев и доц. М. В. Зазирная, 1970 г., стр. 356.
В учебнике приводится описание теории и практики
производства безалкогольных н слабоалкогольных напитков,
отражены новейшие достижения науки и техники в данной области
знания.
Рассматриваются физико-химические основы сатурации воды,
стереохимическая н физическая теория запаха, основные
положения экстракции, теоретические основы инверсин и карамелизации
сахарозы (связанные с технологией газированной воды и
газированных фруктовых напитков), теоретические основы солодораще-
ппя и сушки ржаного солода, теория меланоидипообразования,
теория ферментативного гидролиза крахмала и белкок при
затирании солода и зернопродуктов, процессы, происходящие при
сбраживании квасного сусла.
Приводится химическая характеристика сырья и
полуфабрикатов, описывается произнодство полуфабрикатов для фруктовых
газированны»; напитков, хлебного и плодоягодных квасон.
Излагаются периодический и непрерывные способы
производства газированных напитков, способы повышения стойкости и
оценки ' их качества, приводятся химическая характеристика
и классификация минеральных вод, описываются их добыча,
обработка и розлив, производство ржаного ферментированного
солода, хлебного и плодоягодных квасов и медовых напитков.
Дано краткое описание технологического оборудования с
отражением новейших достижений отечественной н зарубежной
техники. Приведены технологические схемы производства газирозан-
ных напитков, обработки и розлива минеральных нод. а также
технологические схемы производства ржаного солода, хлебного и
яблочного квасов.
Таблиц 33, иллюстраций 113, библиография — 201 название.
Рецензенты: проф. Г. И. ФЕРТМАН и инж. 3. Г. МИХАИ-
ЛЕНКО
3-17-8
3-70
! ПРЕДИСЛОВИЕ
Быстро развивается безалкогольная
промышленность. В ближайшие годы значительно увеличится
выработка безалкогольных напитков и хлебного
кваса. Наряду с производством таких напитков
увеличится и налив минеральных вод.
Развитие безалкогольной и слабоалкогольной
промышленирсти потребовало создания
специального курса «Технология безалкогольных и
слабоалкогольных напитков». Создавая такой учебник,
авторы стремились изложить в нем научные основы
н методы технологии, соответствующие
современному состоянию науки и техники. Наряду с
современными методами технологии рассмотрены
принципиальные основы новых методов, которые еще
только зарождаются или находятся в начальной
стадии разработки.
Книга состоит из двух частей: «Газированные
безалкогольные напитки и минеральные воды» и
«Хлебный квас и другие напитки, получаемые
методом брожения».
Введение и главы VIII—XIV написаны проф.
П. М. Мальцевым. Главы I—VII написаны доц.
М. В. Зазириой. Параграф в главе II «Вода и ее
подготовка к сатурации» написан авторами
совместно. Параграф «Теория запаха» в главе III
написан П. М. Мальцевым.

ВВЕДЕНИЕ
Вода играет важную роль в обмене веществ.
Посредством водного обмена происходит
терморегуляция нашего тела. При высокой температуре
окружающего воздуха и перегревании
человеческого организма избыточное тепло выделяется из
организма в основном за счет испарения пота.
В жаркую погоду и при работе в горячих цехах
масса теряемой воды через кожу может достигать
6—10 л, а при утрате влаги в размере б—8% °т
массы тела человек впадает в полуобморочное
состояние. Организм человека чрезвычайно быстро
реагирует на нарушение водного баланса. При
большой потере воды появляется сильное чувство
жажды.
Компенсировать потерю влаги, выделенной
организмом через кожу, только пресной водой нельзя,
так как прн этом теряется и некоторое количество
солей. Поэтому современные заводы
безалкогольных напитков выпускают разнообразные
освежающие, витаминизированные и тонизирующие
напитки.
Из жаждоутоляющих напитков широким
спросом у населения пользуются газированные
фруктовые напитки и газированная вода. Особенно
большая потребность в освежающих газированных
напитках в жаркие летние месяцы. Эти иапитки
полезны, так как оии готовятся из натуральных
фруктово-ягодных соков, цитрусовых иастоев,
сахарного сиропа, газированной воды с добавлением
^органических кислот (лимонной, виниокаменнон).
Таким- образом, в состав этих напитков входят
витамины, минеральные вещества и
микроэлементы, кислоты, возбуждающие аппетит,
способствующие нормальному пищеварению и усвоению
пнщи. В некоторые напитки добавляют экстракты
и настои растений, обладающие тонизирующим
действием.
Распространенным народным напитком является
ароматный хлебный квас. Он утоляет жажду н
повышает жизненный тонус человека.
В хлебном квасе, приготовленном из ржаной
муки и ржаного солода, как и в ржаном хлебе
содержится витамин Bi — тиамин, тонизирующий
нервную систему («витамин бодрости», как его
иногда называют). Этот полезный напнток в
определенной степени устраняет чувство усталости,
стимулирует работоспособность. Недаром еще в
Древней Руси хлебный квас был постоянным
настольным напитком славян.
Наряду с непрерывно возрастающим
потреблением фруктовых освежающих напитков и хлебного
кваса непрерывно растет и потребление природных
минеральных вод, лечебное действие которых
обусловлено нх химическим составом. Наибольшей
известностью и спросом пользуются воды знаменитых
источников Нарзана, Боржоми, Ессентуки, Джер-
мука и др. Спрос на «Боржоми» велик не только
у нас, но и во многих других странах. Растет
популярность за рубежом и «Русского хлебного
кваса».
В нашей стране из года в год увеличивается
производство и потребление разнообразных
напитков, среди которых видное место занимают
хлебный квас, газированные фруктовые воды, наряду с
ними и минеральные воды.
Производство газированных фруктовых вод,
хлебного кваса п других слабоалкогольных напит-

ков, получаемых методом брожения, составляет
предмет данного специального курса.
За годы Советской власти достигнут большой
научно-технический прогресс в промышленности
безалкогольных и слабоалкогольных напитков.
Советским ученым, инженерам и изобретателям
принадлежит ряд ценных научных' открытий,
изобретений и технических усовершенствований, которые
обогатили отечественную науку и технику данной
отрасли пищевой промышленности.
Особенно большой вклад в развитие иауки и
техники производства безалкогольных и
слабоалкогольных напитков висели отечественные
специалисты Н. И. Булгаков, В. М. Платковская, Л. И.
Чекан, Д. А. Королев и др.
т. Часть первая
"' ГАЗИРОВАННЫЕ БЕЗАЛКОГОЛЬНЫЕ НАПИТКИ
И МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ
Г л ав а I |
.", АССОРТИМЕНТ И ХАРАКТЕРИСТИКА ГАЗИРОВАННЫХ
Ц_ НАПИТКОВ
С
1 ГАЗИРОВАННЫЕ НАПИТКИ, ВЫРАБАТЫВАЕМЫЕ В СССР
Щ В нашей стране выпускаются следующие безалкогольные на-
£*питки: газированная вода, газированные фруктовые напитки,
^искусственные и природные минеральные воды. Характерной
^особенностью этих напитков является насыщенность их углекис-
JibttA газом, который обусловливает игристость, своеобразную
ежесть н^остроту вкуса. Отдельные компоненты вкуса
(сладость, кислотность, соленость) в водном растворе углекислого
,|*аза не проявляются каждый в отдельности, а во взаимной
связан обусловливают так называемую гармоничность вкуса.
Насыщенность углекислым газом является также одним из факторов,
повышающих биологическую стойкость напитков.
Газированная вода. Газированная вода представляет собой
литьевую воду, искусственно насыщенную под давлением 0,5—
1,6 Мн/м2 (5—6 кГ/см2) углекислым газом до концентрации 0,4—
$% к массе. При насыщении углекислым газом вода
приобретет слегка кисловатый вкус, своеобразную свежесть и способ-
|©сть хорошо утолять жажду. В момент потребления
газирований йоды углекислый газ выделяется из нее в виде мельчайших
^рузырьков и, действуя на слизистую оболочку полости рта,
выбывает характерное ощущение пощнпыв'ания и остроты вкуса.
Газированные фруктовые воды. Эти воды представляют со-
[■•йой насыщенные углекислым газом водные растворы сиропов,
приготовленных из сахара, фруктово-ягодных соков, морсов,
Ийстоев цитрусовых плодов, виноградных вин, ароматических
;*эссенций, пищевых кислот, красителей и других компонентов.
Состав сиропов регламентируется рецептурами, разработанными
Для широкого ассортимента напитков.
В зависимости, от компонентов, входящих в сироп,
различают напитки: из натуральных фруктовых соков и морсов, из пас-
тиев цитрусовых плодов, из сложной 'ароматической композиции
(из ароматных настоев, эссенций и соков) и, наконец, напитки
из смеси виноградных вин, фруктовых соков и ароматных
настоев.
7

Наиболее разнообразен ассортимент фруктовых напитков.
К ннм относятся такие напитки: «Абрикосовый», «Аленький
цветочек», «Брусничный», «Гранатовый», «Земляничный»,
«Ежевичный», «Клубничный», «Клюквенный», «Кизиловый», «Лето»,
«Малиновый», «Молодежный», «Рябиновый», «Сливовый»,
«Солнечный Артек», «Черносмородиновый», «Черничный»,
«Театральный», «Здоровье», «Фестивальный» и др.
Из цитрусовых напитков известны «Снтро», «Лимонный»,
«Апельсиновый», «Мандариновый».
«Саяны», «Бодрость», «Любительский острый», «Черный
кофе Мокко», «Лесной букет» являются иапнтками сложной
ароматической композиции.
Из смесн виноградных внп, фруктово-ягодных соков и
ароматных настоев приготовляют напнткн «Крюшон»,
«Выставочный», «Юбилейный», «Любительский», «Освежающий» и
«Киевский».
Напитки различаются также в зависимости от концентрации
экстрактивных веществ, зависящей от количества сырья
(главным образом сахара н фруктовых соков), расходуемого для их
приготовления. Расход .сахара для отдельных групп напитков
составляет 80, 90, 100 и 120 кг на 100 дал.
Вкус и аромат напитков зависят от основных компонентов
сиропа. Сахар н органические кислоты сообщают напиткам
кисло-сладкий вкус; фруктово-ягодные соки — вкус и аромат
плодов; ароматические настои и эссенции — соответствующий
аромат. В напитках гармонически сочетаются отдельные
элементы вкуса и оттенки аромата, благодаря" чему образуется
так называемый букет. Проявлению букета способствует
насыщенность напитков углекислым газом.
Сахар, натуральные фруктово-ягодные соки н морсы,
входящие в состав иапнтков, кроме приятного вкуса, обусловливают
определенную питательную ценность напитков. Полезны для
здоровья содержащиеся в соках виноградный сахар,
органические кислоты, витамины. Напнткн, в состав которых входят
синтетические эссенции, вырабатывают в ограниченном количестве.
Витаминизированные и тонизирующие напитки и напитки для
диабетиков. Кроме основной цели — утоления жажды, некоторые
напнткн предназначаются также для повышения тонуса
организма., восстановления снл, возбуждения 'аппетита, для
диетических целей. К ним относятся витаминизированные,
тонизирующие иапнтки и напнткн для диабетиков.
Витаминизированные напитки приготовляют с добавкой
витаминов. В напнтки для детей («Аленький цветочек»,
«Солнечный Артек», «Лесной букет», «Дружба») добавляют
аскорбиновую кислоту (витамин С), играющую важную роль
в окнслителыю-восстановнтельных процессах, происходящих в
организме человека. В десертный напиток «Молодость» входят
8
новая кислота н рутин, являющийся природным спутни-
Jsop6HHOBOH кислоты в растениях и способствующий ее
мю организмом человека. Данный напиток рекомендуется
fUreft и людей пожилого возраста. Витаминизированный
ок «Здоровье» приготовляют с добавкой аскорбиновой
ты, тиамина (витамина Bi) и рибофлавина (витамина В2).
флавии добавляют также в напиток «Мятный».
визирующие напитки обладают способностью актнвнзи-
Щь жизнедеятельность организма, восстанавливать силы,
вать трудоспособность, а также в определенной степени
аивать нервную систему. В рецептуру этих иапнтков
it экстракты н настои некоторых растений, оказывающие
зйрующее действие. Тонизирующим является напиток
ы». Он содержит экстракт корня левзеи сафлоровндной,
настающей в горах Алтая, в Восточной Сибири, Средней
и особенно на сопках Саянских гор. В тонизирующий
рк «Сахалинский» входит экстракт растения арални
курской; в напиток «Бодрость» — экстракт элиутерокок-
Црястення также из семейства аралиевых, произрастающе-
Щ Дальнем Востоке; за острые шипы это растение назы-
;.:черто!ым кустом. Экстрактивные вещества элнутерокок-
репляюще действуют на организм, повышают физическую
твенную работоспособность.
Цветным тонизирующим действием обладают также де-
ВЫЙ напиток «Черный кофе Мокко» и напиток «Южный».
$вой напитка «Черный кофе Мокко» является отвар или
Йдфвой настой натурального кофе, в который добавляется
рный сироп, лимонная кислота, коньяк и ромовая эссенция.
Йирующее действие оказывает алкалоид кофеин, входящий
к|Йтав кофе. В напиток «Южный» входит спиртовой настой
юрского чая. В чае содержится ряд алкалоидов, большую
"¥ которых составляет кофеин. Ценными составными веще-
Щи чая являются танин и витамины тиамин, рибофлавин и
иновая кислота. Напиток «Южный» предназначается для
иня жажды в жаркое время года.
Щ напитков, предназначаемых для возбуждения аппетита,
Суживает винмання «Любительский острый», прнготовлен-
6; Из острого томатного соуса (кетчупа) с добавкой в него
i|«:tooro перца. От всех остальных иапнтков он отличается
'8ij»M содержанием сахара и острым, слегка жгучим вкусом,
ХЪбствующнм возбуждению аппетита.
'J-Для лиц, страдающих диабетом, приготовляют напитки
Апельсиновый», «Лимонный», «Вишневый», «Цитрусовый»,
Ejjf* содержащие сахара. Слабость их создается добавкой
Сахалина или сорбита. Определенными лечебными свойствами обла-
|;Лает напиток «Виноградный», содержащий глюкозу и прнготов-
гугенный на «Московской» минеральной воде.
i: э

Сухие напитки. Для удовлетворения повышенного спроса
населения иа наннтки в летнее время, а также для обеспечения
напитками туристов отечественной промышленностью
вырабатываются концентраты шипучих и морсовых иапнтков в виде
порошков или таблеток.
Сухие шипучие напитки («Освежающий», «Грушевый»)
представляют собой смесн тонко измельченного сахара, винной
кислоты, двууглекислого натрия и эссенций. Растворение такой
смеси в воде сопровождается вспениванием раствора,
вызываемым углекислым газом, выделяющимся при взаимодействии
винной кислоты и двууглекислого натрия.
Сухие негазированные морсовые напитки («Клюквенный»,
«Яблочный», «Черносмородиновый», «Вишневый») содержат,
кроме сахара, винной кислоты и эссенций, плодовые экстракты,
но не содержат двууглекислого натрия и поэтому не
вспениваются при р'аствореиии в воде.
Напитки из концентратов получаются простым растворением
порошка или таблетки в воде.
2. НЕКОТОРЫЕ ЗАРУБЕЖНЫЕ ГАЗИРОВАННЫЕ НАПИТКИ
Тонизирующие напитки. Газированные безалкогольные
напитки, выпускаемые в странах Западной Европы и в США.
значительно отличаются от напитков такого же типа,
выпускаемых в СССР. В США, ФРГ, Франции, Бельгии и в
Скандинавских странах выпускают много тонизирующих напитков
типа кола, называемых «Кока-кола», «Пепси-кола», «Канада-
кола», «Радио-кола», «Синалко-кола», «Куба-кола»; из этих
напитков наибольшее распространение получили «Кока-кола»
и «Пепси-кола». Основу композиции напитков кола составляют
экстракты из листьев кока (Erythroxylon cocadam),
содержащих кокаин, и орехов кола (Cola acuminata), также богатых
веществами, возбуждающими нервную систему: кофеином
(2,35%) и теобромином. Для ароматизации иапитка кола
используются эфирные масла (лимонное, апельсиновое,
померанцевое, мускатного ореха) и экстракты пряных веществ
(ванили, кардамона, имбиря н черного перца). В некоторые
рецептуры напитков кола входят фруктовые соки (сливовый,
виноградный, яблочный, цитрусовые), глицерин, натрийглнцерофос-
фат. Главная составная часть напитков кола засекречена, а
большое количество ароматических веществ не позволяет
установить их состав.
Основу композиции китайского тонизирующего иапитка
«Ляошаи-кола» составляют экстракты из свежих и
подсушенных фиников и кофе. Аромат напитка создается комплексом
ароматических веществ (корицы, аниса, ментола, лимонной
10
S« апельсиновой эссенции). Для сообщения сладкого вкуса,
'кроме сахара, в иапнток добавляется сахарни.
■ По вкусовым достоинствам напиткн кола не представляют
интереса. Так, например, иапнток «Кока-кола» имеет
специфически it вкус н лекарственный запах, напоминающий шалфей.
Для напитка «Пепси-кола» характерен смолистый привкус. По
возбуждающему действию 200 мл этого напитка (по заявлению
технического руководителя одного из заводов-изготовителей)
" равноценны десяти чашкам крепкого натурального кофе.
> Напитки кола характеризуются хорошей насыщенностью
|Чуглекнслым газом, оригинальностью оформления. Для повыше-
рция стойкости в них добавляют консервирующие вещества,
больней1 частью беизойнокислый натрий. При длительном
потреблении человек привыкает к ним как к наркотическому средству.
Дз-за • содержания наркотических веществ, вредных для
Здоровья, напитки типа кола в нашей стране не будут
Подготовляться.
'' Типичными тонизирующими напитками являются «Хинная
Йда» (США, Англия, КНР) и иапнток «Сарсапарель» (США,
iP). В состав «Хинной воды» входит сахар, сахарин, хиции,
ионная кислота, апельсиновый сок. Основными
компонентами «Сарсапареля» являются экстракт растения сарсапарель и
рСсенцип сарсапарель, карамельная, кола, банановая.
,v Напиткн с пряностями. Оригинальными вкусовыми особен-
Гностямн обладает «Имбирный напиток» («Имбирное пиво»),
«^впускаемый в США и КНР. В состав этого иапитка входит
ЭКЪтракт имбиря многолетнего, который представляет собой
равянистое растение; в корневище этого растения содержатся
|0«щества, обладающие характерным жгучим вкусом и
специфическим ароматом. В имбирный экстракт добавляют эфирные
Масла цитрусовых плодов и розы, настои корицы, гвоздики,
рагиого и черного перца. Для приготовления «Имбирного
«шитка» купажпый сироп разбавляют 1азированной водой
Вбо имбирный экстракт подвергают брожению с добавлением
ряностей и эфирных масел.
Большой популярностью в США пользуется напиток «Рут
$«р», обладающий кисло-сладким и вместе с тем горьковатым
""усом. «Рут бир» имеет сложный состав. Сырьем для приго-
Овлення этого иапитка являются экстракты растений, эфир-
Ые масла, ароматные настои и синтетические ароматические
н ещества. Основу вкуса напитка создает экстракт растения
'Сарсапарель типа лиан. В состав напитка «Рут бир» входят
I Экстракты лакричного корня, хмеля, имбиря, кореандра, алн-
' теи, ангелики и других растений, эфирные масла (гвоздичное,
, анисовое, мускатного ореха, березового сока), а также такие
вещества, как эвгенол, анатол, диэтнловый и этиловый эфиры
салициловой кислоты. Так же как и для «Имбирного иапитка»
11

для приготовления напитка «Рут бир» купажный сироп
подвергают брожению или его разбавляют газированной водой.
Фруктово-ягодиые напитки. Значительно меньший удельный
вес в США и в странах Западной Европы занимают фруктово-
ягодиые напиткн, которые, как правило, вырабатываются на
синтетических эссенциях и в большинстве случаев с
добавлением сахарина. На синтетических эссенциях без добавления
соков в США и КНР готовятся такие напнткн, как
«Вишневый», «Клубничный», «Малиновый», «Яблочный»,
«Черносмородиновый». Из этих напитков, по заключению дегустационной
комиссии Московского завода фруктовых вод, только
«Яблочный» имеет аромат, близкий к аромату натуральных
яблок.
В ряде государств (ГДР, Скандинавских странах, КНР)
вырабатываются газированные цитрусовые напитки на соках,
не отделенных полиостью от плодовой мякоти: Brend apelsin
приготовляют в Швеции, Carsberg apelsm — в Данин, Libella
и Lirmonade — в ГДР. Все эти напнткн мутные, с осадком и по
вкусовым достоинствам уступают цитрусовым напиткам,
выпускаемым в СССР.
В США и в странах Западной Европы вырабатываются
фруктово-ягодиые и цитрусовые мутные напитки,
приготовляемые на ароматных эмульсиях-смесях эмульгатора с эфирными
маслами. В качестве эмульгаторов используются
преимущественно гуммиарабик (высохший сок из коры акации,
разновидности которой произрастают в Судане и в других областях
Северной Африки н Ближнего Востока) н камеди, выделяемые
тропическими и субтропическими растениями. Ароматные
эмульсин дешевле спиртованных эссенций, так как
растворителем для них вместо спирта является вода. В напитках
ароматные эмульсин должны имитировать цвет, вкус и консистенцию
растертой плодовой мякоти.
В ФРГ в качестве напитков выпускают газированные фрук-
тово-ягодные соки. Они бывают осветленными и мутными, с
растертой плодовой мякотью, с сахаром н без него.
Напитки специального назначения. Газированные напнткн
специального назначения, так называемые напнткн защиты,
получили распространение в Венгрии. Они повышают
сопротивляемость организма человека воздействию вредных условий и
предназначаются для рабочих, занятых в химической
промышленности, в горячих цехах, на подземных работах.
В качестве основного сырья для производства напитков
специального назначения используется молоко. Для ароматизации
к молоку добавляют фруктовые соки, морковный сок, миндаль,
яичный порошок, экстракты чая, шиповника, каштанов. В
зависимости от добавляемого продукта напитки называются «Земля-
ничпо-молочный», «Малиново-молочный», «Яблочно-молочный»,
12
■Hjho-молочный», «Мнндалыю-молочный», «Яично-молоч-
ГсЧайио-молочиый». Этн напитки приятны на вкус, пита-
* , содержат внтамниы.
ЛИТЕРАТУРА
Р'£ 3 4 5 в 15 17, 41, 77, 81, 92, 118, 121, 138, 142, 143, 145, 146, 148,
Щ 477, *178, 191, 198.
Глава II
ПРОИЗВОДСТВО ГАЗИРОВАННОЙ ВОДЫ
1. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ САТУРАЦИИ ВОДЫ
Абсорбция углекислого газа водой
Сатурацией называется процесс искусственного насыщения
'^углекислым газом. Основой данного процесса является
биость углекислого газа при взаимодействии с водой
обратить водный раствор.
астворенне газа в жидкости — абсорбционный процесс, в
|?рм жидкость является абсорбентом, а газ — абсорбтивом.
ёханизме абсорбции нанбо-
^вггчетлнвое представление да-
'ргак называемая пленочная
вня. Согласно этой теорнн на
врхностн раздела двух фаз,
ой и газообразной, имеется
ничный слой, который со-
нз дв'ух прилегающих друг
ругу, пленок. Одна из них со-
нз молекул газа, другая
- из молекул жидкости.
(-Жидкостные пленки оказы-
осиовнос сопротивление
р&хождению газа из одной фа-
'; в другую. В основной массе
ЯЖдой фазы концентрация газа
следствие конвекции постоянна,
&: то время как в газо-жидкост-
рых пленках, состоящих нз моле-
!$^УЛ. весьма медленно перемещающихся, иет конвекционных то-
jjfjwSB н движение газа через них происходит путем диффузии
^Вследствие разности концентраций абсорбтива в жидкой и газо-
Г,-образной фазах (рис. I).
!■ 13
ГашШ
пленив ■
Рис. I. Схема диффузии газа
через газовую и жидкостную
пленки:
* р— парциальное давление и Ср—
концентрация газа на поверхности
раздела фаз; Рт— парциальное
давление газа R газовой фазе;
Сж—концентрация газа в жидкой фазе.

Растворимость газа в жидкости характеризуется
коэффициентом абсорбции. Он показывает, какой объем газ'а
растворяется в единице объема растворителя. Следовательно,
коэффициент абсорбции а — это число объемов газов, поглощаемых
одним объемом жидкости при парциальном давлении газа
101,3 кн1м2 (760 мм рт. ст.) и температуре 0°С:
где v и V — объем газа и жидкости.
Растворимость газа в воде может характеризоваться также
количеством газа (в г), растворяющимся в 100 г воды при
общем давлении газа и паров воды 101,3 кн/м2 (760 мярт.ст.).
Углекислый газ частично химически взаимодействует с водой,
образуя угольную кислоту, которая диссоциируется на
карбонат- и бикарбонат-ноны:
Н20 + С02 Т Н2С03 гН++ HC07 г 2H+ + СО^- .
Равновесие этой системы сильно смещено влево, так как
углекислота соединение нестойкое и легко распадается на
углекислый газ и воду.
В табл. I приводятся данные о растворимости некоторых
газов в воде.
Таблица 1
Коэффициенты абсорбции газов при температуре 0°С
Азот
Водо)
Кислород
Сероводород .
Углекислый газ
Аммиак . . .
Коэффициент
абсорбции а
0 0235
0^0217
0,0489
4 67
1,71
1176.0
Коэффициент
абсорбции о
в г/100 г
0,00294
0,00192
0,00695
0,707
0,335
89 5
Растворимость воздуха в воде при общем давлении
760 мм рт. ст. составляет 0,02918 (29,18 см3 в 1000 см3).
Факторы, влияющие на процесс абсорбции
Растворимость газов в жидкости зависит от природы газа и
жидкости, парциального давления газа над жидкостью,
температуры раствора, содержания в нем электролитов н коллоидов.
Важнейшими из факторов, влияющих на процесс абсорбции,
являются давление и температура.
14
■КШавление. гтрИ взаимодействии газа с водой возникает
Решаема, состоящая из двух фаз (газообразной и жидкой) и
' " компонентов (углекислого газа и воды). По правилу фаз
*рповия равновесия данной системы выражаются уравнением:
,У / = .-. +2-Я,
где f_ число степеней свободы;
п — число компонентов системы;
К— число фаз.
Система углекислый газ — вода, для которой п = 2 и К = 2,
имеет две степени свободы, т. е. в данной системе два параметра
могут произвольно изменяться, при этом число фаз и природа
"Ааз не изменяются. Фазовое равновесие системы определяется
Удавлением, температурой и концентрацией. Прн постоянной
^"уемпературе концентрация будет находиться в однозначной
^зависимости от давления. Эта зависимость для идеальных газов
^'"-выражается законом Генри, согласно которому концентрация
Ж растворенного газа пропорциональна его парциальному давле-
'■вьрию над раствором:
|де С — молярная концентрация газа в растворе;
р — парциальное давление газа над раствором;
К — константа фазового равновесия, зависящая от
природы газа и температуры.
Закон Генри для углекислого газа справедлив до давления
-0,49 Мн1м2 (4 — 5 кГ/см2) несмотря иа химическое
взаимодействие газа с водой. Прн более высоком давлении раство-
вмость углекислого газа несколько ниже растворимости, со-
тветствующей закону Генри.
Зависимость между Кир для этих условий находят по
ипнрической формуле, предложенной Я. Д. Зельвинским:
К = (а - Вр) р,
Яе а и В — постоянные величины, значения которых зависят
от температуры: при 0° С й=1,84 и 6 = 0,025.
Таблица 2
Коэффициент абсорбции а углекислого газа в воде при
температуре 0*С и различном давлении
Давление
в кГ/сч*
1
2
3
4
5
6
в кн/м'
101,3
202 6
303,9
405,2
506,5
607 8
,
1,71
1,8
3,56
5,32
7 02
8,65
Давлевие
в кГ'см*
7
8
9
10
11
12
в кн/м'
709,1
810,4
911,7
1013
1114,3
1215,6
10,28
11,78
13,20
14,65
16,03
17,25
15

Влияние давления на растворимость углекислого газа в воДе
видно из табл. 2.
Из табл. 2 видно, что растворимость углекислого газа
значительно увеличивается с повышением давления. Прн
повышении давления от I до 4 кГ1см2 (от 101,3 до 405,2 кн/м2)
растворимость возрастает более чем в 3 раза.
Согласно закону Дальтона при растворении смеси газов
каждая составная часть смеси растворяется пропорционально
своему парциальному давлению и коэффициенту растворимости.
Общее давление газовой смесн равно сумме п'арцнальных
давлений компонентов, входящих в состав смеси. Таким образом,
прн наличии в углекислом газе других газов, например, воздуха,
парциальное давление углекислого газа будет составлять
часть общего давления газовой смесн н соответственно
концентрация его в растворе будет ниже, чем прн отсутствии воздуха.
Наличие воздуха в углекислом газе и в водном растворе не
только уменьшает растворимость газа, но также уменьшает
прочность абсорбционной связи растворенного газа с водой.
Поэтому при проведении сатурации создают условия, при
которых в газообразной н в жидкой фазах воздуха не содержится.
Температура. Растворение инертного газа в воде является
процессом гидратации молекул; при этом процессе молекулы
газа и молекулы воды соединяются в непрочные комплексы,
не нарушающие однородности системы.
Гидратация — процесс экзотермический. Теплота
растворения неднссошшруюшего в воде газа
Q = 1+S,
где а— энергия гидратации;
S — теплота сжатия газа до объема раствора.
Тепловой эффект растворения газа, диссоциирующего в воде,
Q = « + (-d) + S,
где d— работа, затрачиваемая па разрыв молекул
растворяемого вещества на ионы; так как на эту работу
затрачивается энергия, d в уравнении взята со знаком минус.
Прн растворении углекислого газа в воде происходит
медленная гидратация с образованием углекислоты, диссоциирующей
на иоиы Н+ и НСОГ- Теплота растворения углекислого газа
составляет 5,9 ккал/г-моль (24,7 кдж). Согласно принципу Ле-
Шателье всякая система, находящаяся в равновесии, стремится
при внешнем воздействии измениться так, чтобы ослабить это
воздействие. По отношению к экзотермическим процессам это
означает, что прн внешнем воздействии равновесие сдвигается
в сторону процесса, сопровождающегося поглощением теплоты.
Таким образом, если процесс сопровождается выделением
тепла, то нагревание сдвигает равновесие в сторону процесса, ко-
16
рровождается поглощением тепла, т. е. в сторону про-
Вротекающего эндотермически, и это ослабляет влияние
иствия извне. Снижение температуры сдвигает равиове-
Рйгорону процесса, протекающего с выделением тепла, что-
гтсак бы противодействует охлаждению. Итак, повы-
^.температуры благоприятствует эндотермическим процес-
ЦгПониженне — экзотермическим.
днчественная зависимость между растворимостью газа №
лтурой описывается уравнением, вытекающим нз закона
йроиа — Клаузиуса:
g W, ~ R У Т, Г, ) '
- теплота, выделяющаяся прн растворенни 1 .моля-
№ газа в .его насыщенном растворе, в ккал/кмоль;.
|4 n Vj — коэффициенты абсорбции прн Т\ н Т? в °К;
R — газовая постоянная; #=1,99 ккал!(кмоль ■ град)'
[8,338 кдж/(кмоль ■ град)],
е. уравнения видно, что прн повышении температуры
растить газа в воде уменьшается. Зависимость растворимости;
.слого ^аза при давлении 1 кГ/см2 от температуры приве-
i табл. 3 (данные Лумнса).
Таблица 3
Коэффициент абсорбции а углекислого газа при
давлении I кГ/смг (101,32 кн/.«г)
Температура
в °С
0
I
. 2
3
4
, 5
6
7
8
9
10
1 В Л1/*1
1,713
1,646
1,584
1,527
1,473
1,424
1,377
1,331
1,282
1,237
1,194
Температура
в ГС
II
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1 В МЧМ"
1,154
1,47
1,088
1,050
1,019
0,985
0,956
0,928
0,902
0,878
«.левой состав воды. Содержащиеся в воде солн в значн1-
№Йо& степени влияют на растворимость углекислого газа,
■^растворимость газов в водных растворах солей изучал
gryjVi- Сеченов. Он установил (1892 г.), что прн содержании в
"Атворе солей растворимость газов уменьшается:
--*--«.
17

где Л'о и Л/—растворимость газов в чистой воде н в солевом
растворе;
К — константа;
С — концентрация соли в моль\л.
Эта зависимость была получена Сеченовым в связи с
исследованием растворимости газов в кровн.
Некоторые соли, диссоциирующие в воде, например
бикарбонаты, химически связыв'ают углекислый газ, что приводит к
бесполезному расходу этого газа при сатурации воды.
Оптимальные условия сатурации
Абсорбция углекислого газа водой — массообменный
процесс, скорость которого определяется количеством абсорбтиеа,
переходящего из одной фазы в другую за единицу времени.
Движущей силой процесса является разность концентраций
(или парциальных давлений) газов в газообразной н жидкой
фазах. Количество газа, абсорбируемого жидкой фазой,
где k — коэффициент абсорбции;
F —поверхность контакта фаз;
Др—разн&оть парциальных давлений в газообразной и
жи дкоифтагнц^
т —продолжительность процесса.
Из уравнения видно, что скорость процесса массообмена ( -)
прямо пропорциональна коэффициенту абсорбции, поверхности
контакта фаз н разности парциальных давлений. Коэффициент
•абсорбции уменьшается при снижении температуры. Поэтому
интенсивный массообмеи может быть достигнут при высоком
давлении газ'а, большой поверхности контакта фаз и низкой
температуре водного раствора. При проведении сатурации
температура воды равна I—2° С и давление газа над раствором
повышается до 0,49—1,176 Мн/м2 (5—12 к Г/см2) в зависимости
от типа сатуратора. Для поддержания высокого парциального
давления углекислого газа в процессе сатурации периодически
удаляется накапливающаяся газо-воздушиая смесь и
производится предварительная деаэрация сатурируемой воды.
Создание возможно большей поверхности контакта газа н
воды в аппаратах для сатурации решается по-разиому: вода
либо энергично размешивается в атмосфере углекислого газа,
либо тонко распыляется посредством форсунок, либо пропускается
по насадке с большой поверхностью в виде тонкой пленки.
Сатурация ведется до содержания углекислого газа в
растворе 0,5—0,6% к массе. Предел насыщения зависит от темпера-
18
уры и давления, при которых растворяется газ. Так, например*
ри 2° С и избыточном давлении 490 кн1м2 (5 кГ(см2)
растворимость газа составляет 19,234 г/л. Однако получать предельно
|Увасыщеииый раствор нецелесообразно, так как основная масса
^углекислого газа поглощается в начальный период сатурации
Шщрч значительной разности парциальных давлений. В последую-
Ёашш период, по мере приближения системы к условиям
фазового равновесия массообмен становится малоэффективным н для*
костнження предельного насыщения требуется продолжительное
ремя. При выборе оптимального режима сатурации следует,
днако, иметь в виду, что очень высокая разность парциальных
Давлений в растворе и в газовой фазе обусловливает
образование пересыщенного раствора. В таком растворе углекислый газ-
йе прочно связан с водой, быстро десорбируется и не обеспечп-
Вйает высокого качества напитка.
2. ВОДА И ЕЕ ПОДГОТОВКА К САТУРАЦИИ
Химическая природа воды (
Вода — химическое соединение двух атомов водорода с од-
им атомом кислорода. Однако формуле воды Н20 по молеку-
ярной массе соответствуют только водяные пары при высокой-
емпературе. В жидком виде вода состоит из более сложных
^олекул, соответствующих формуле (НгО)п- Ассоциация
молекул воды происходит вследствие их дипольного характера я.
возникновения водородной связи. Водородная связь образуется
между атомом водорода одной полярной молекулы воды и
атомом кислорода другой полярной молекулы:
... О ПН... О
> /\ \/ /\
ни... о н н. . .
На рис. 2 приведена схема образования молекулы воды. На
Цатой схеме показано, как два 'атома водорода дополняют свои-
||нн электронами внешнюю орбиту атома кислорода до полного
^шела, т. е. до восьми, и сами получают как бы по одному
электрону; таким образом, у каждого атома кислорода и водорода
^получается по два общих электрона. О прочности этой связи
fможно сулить, например, по тому, что молекулы воды сравни-
^телыю очень редко распадаются па ионы.
Два атома водорода несут положительный заряд, в то время-
^как кислород имеет два отрицательных заряда. Если мысленно
^соединить между собой эти заряды, то получится тетраэдр. По-
указанное па рис. 3 положение зарядов в вершинах тетраэдра
^обусловливает многие свойства воды. Разноименно заряженные
'(■ вершины различных молекул воды притягиваются. Силы этого
-■Межмолекуляриого притяжения, или так называемые «водород-

ные связи», оказываются весьма значительными. Благодаря им
каждая молекула воды может притянуть до четырех других
молекул воды. Так соединены, например, молекулы льда.
\
\\ч
вакансии
'/У
О ч-—' "—L-оЧолтт
Рис. 2. Схема образования молекулы воды.
Роль водородных связей очень многообразна. Они
цементируют воду воедино, помогают группироваться молекулам воды
в более крупные агрегаты. Скрытая теплота плавления и
парообразования и большая теплоемкость воды обусловлены
необходимостью затрачивать дополнительное количество энергии
на преодоление этих молекулярных сил.
Взаимное расположение атомов н зарядов в
молекуле воды.
Возникновение водородной связи объясняется свойством
атома водорода взаимодействовать с сильно
электроотрицательным элементом, например с кислородом другой молекулы воды.
Такая особенность атома водорода обусловливается тем, что.
20
давая свой единственный электрон на образование ковалент-
:'связи с кислородом, он остается в виде ядра очень малого
измера, почти лишенного электронной оболочки. Поэтому атом
(Йррбда не испытывает отталкивания электронной оболочки
клорода другой молекулы воды, а наоборот, притягивается
1,и может вступить с нею во взаимодействие.
^Наибольшей устойчивостью обладают удвоенные молекулы
IjOb, образование которых сопровождается возникновением
ух водородных связей:
О Н Н
-V
h'V-
ргуиктиром показана водородная связь).
р: Молекулы воды могут объединяться по две, по три и более
ии образовывать более сложные комплексы (табл. 4).
Ц. - Таблица ^
Процентное содержание различных ассоциированных
молекул воды при разных температурах
•ф.„
Лед ... .
Вода . . .
» ...
. . .

Температура воды
в "С
0
0
4
98
Количество молекул в %
Н,0
0
19
20
36
(НгО)=
41
58
59
51
<н,0),
59
23
21
13
Ассоциацией молекул могут быть объяснены и аномалии в
ВЬойствах воды. Взаимное притяжение ведет к тому, что средняя
личина сложной молекулы воды в жидкой воде значительно
Яьше, чем размеры одной молекулы воды. Такое необычное
болекуляриое строение обусловливает необычные физико-хими-
еские свойства воды.
Полагают, что при 0°С вода в значительной мере состоит из
Йолекул (Н20)3. При нагревании от 0 до 4° С утроенные моле-
улы распадаются с образованием молекул (Н20)2, которыесо-
бщаютводе большую плотность. Дальнейшее нагревание ведет
распаду удвоенных молекул на простые, и плотность воды
остененно уменьшается. Но даже при 100°С вода и водяной
Rap содержат некоторое количество удвоенных молекул;
поэтому плотность водяного п'ара при 100° С не вполне соответствует
Йростейшей формуле Н20.
Вода представляет собой смесь различного рода молекул.
21

Это объясняется тем, что как водород, так и кислород имеют
несколько изотопов. В природе существует три изотопа
водорода; самый легкий водород — протий Н1 с массой 1,007822 у. е.
(углеродных единиц); тяжелый водород — дейтерий Н2 (чаще
обозначаемый символом Д)—2,0141 у. е.; сверхтяжелый
водород— Н3, обычно называемый тритием и обозначаемый
символом Т, с массой 3,017001 у. е.
В «обычной» воде водород почти нацело представлен проти-
ем, который является самым распространенным в природе
изотопом водорода. Кроме него, во всякой воде содержится
дейтерий. Дейтерия в воде очень мало; на каждые 6700 атомов
протия в среднем приходится только одни атом дейтерия.
Тритий радиоактивен. Он непрерывно образуется в стратосфере под
действием космического излучения. Количество трития на Земле
исчезающе мало — меньше 1 кг; несмотря на это его можно
обнаружить в-любой капле воды.
В природе найдены также три различных изотопа кислорода:
больше всего легкого кислорода О16, значительно меньше
тяжелого О18 и совсем М'ало кислорода О17. Соотношение их в
природной смеси изотопов следующее: 2670:5: 1. В кислороде
окружающего нас воздуха иа каждые 10 атомов О17 приходится 55
атомов О18 и более 26 000 атомов изотопа О16.
В состав молекулы воды могут входить различные изотопь.
водорода и кислорода. Поэтому обыкновенная природная
вода — не просто НгО, а смесь различных молекулярных
соединений— изотопов такого же состава с небольшим количеством
различных ионов.
Теоретически различных вод из изотопов водорода и
кислорода может быть образовано более 40, большей частью
радиоактивных. Но девять таких вод стабильны и присутствуют в
любой природной воде. К ним относятся: Н^О16, Н20'7, Н20'а,
НДО16, НДО17, НДО18, Д2016, Д2017, Д2018. Таким образом,
природная вода является смесью различных видов молекул.
В пауке н ядерной технике воду, соответствующую
химическим формулам ДгО!6, Д2017 и ДгО'8, называют условно
«тяжелой водой». Она содержит только дейтерий.
Итак, вода — это смесь девяти различных видов молекул,
от количественного соотношения которых зависят все свойства
воды, особенно ее плотность. Так, например, при 4°С плотность
снеговой воды составляет 0,9999977, дождевой — 0,999999,
речной— 1Д а океанской воды—1,0000015 кг/л.
Изотопный состав различных природных вод многообразен.
В реках тяжелой воды Д2016 содержится около 150 г иа 1 т, а
тяжелокислородной (Н2017 и Н2018 вместе) почти 1800 г на 1 т
воды. В замкнутых озерах тяжелой воды больше, чем в
питающих нх ручьях; в Тихом океане тяжелой воды 165 г иа 1 г;
обогащены ею и отдельные ледники.
22
Физические свойства воды
Благодаря особенностям строения и ассоциации молекул, а
^-также формам связи между атомами в молекуле воды и между
^отдельными молекулами вода как химическое соединение
характеризуется своеобразием физических свойств, известных под
названием аномалии воды. По основным физическим свойствам
^химически чистая вода резко отличается от других природных
^веществ.
1. При нагревании от 0 до 4° С объем воды не увеличивается,
а уменьшается; максимальная плотность воды бывает не в
точиле замерзания (0°С), а при 4°С (точнее 3,98° С).
2. При замерзании вода расширяется, а не сжимается, как
:&се другие тела, плотность ее уменьшается. Объем льда на '/и
юлынс объема жидкой воды, из которой он образуется.
Поэтому разрываются трубы, в которых замерзла вода.
3. Температура замерзания воды с увеличением давления
ннжается, а не повышается.
4. Удельная теплоемкость воды чрезвычайно велика по срав-
1еиию с удельной теплоемкостью других тел. Очень велики так-
Шне скрыта# теплота плавления и испарения воды.
5. Вода имеет высокую диэлектрическую постоянную: при
С—88,3 и прн 18° С—81,0. Вследствие высокой диэлектри-
еской постоянной вода обладает большей растворяющей и
диссоциирующей способностью, чем другие жидкости.
6. По сравнению со всеми жидкостями {за исключением рту-
%н) вода обладает самым большим поверхностным
натяжением— 75 Мдж (глицерин — 65, аммиак — 42, а все остальные ии-
^се; ртуть — 436), а также высокой степенью смачивания, т. е.
Способностью «прилипать» к поверхности многих тел, высоко
Подниматься по топким капиллярам.
Почти все физико-химические свойства воды--исключение в
^природе. По физико-химическим свойствам вода как вещество
Занимает совершенно особое, исключительное место.
Вода — универсальный растворитель. Она способна
растворить тысячи различных веществ. Поэтому в океанах н морях,
ЗВ озерах и реках, в подземных водах в том или ином количестве
^обнаружены почти все или даже все известные науке
химические элементы.
Большая теплоемкость воды также может быть объяснена
Граспадом ассоциированных молекул при нагревании. Так как
!распад этих молекул сопровождается поглощением тепла, то
■при нагревании воды тепло расходуется не только на повышение
Температуры, но и на распад ассоциированных молекул.
'■:' Молекулы воды очень прочны, по все же очень пебольщая
Их часть диссоциирует:
п,о = н+ + он-.
23

Дитльный 'момент
Из каждого миллиарда молекул воды при обычной
температуре диссоциированы всего две молекулы.
Свободный протон Н+ — ядро атома водорода — не может
существовать в свободной среде: он немедленно присоединяется
к молекуле воды и образует ион гидроксоиня НзО+. Со
строением молекулы воды связаны и исключительные, аномально
высокие значения диэлектрической проницаемости воды.
В молекуле воды центры положительных и отрицательных
зарядов сильно смещены относительно друг друга (рис. 4).
Поэтому у воды необычайно
высокий «дипольиый момент».
Ее молекулы ориентируются
определенным образом в
магнитном и электрическом
поле, которые вода
стремится нейтрализовать. В
результате два электрических
заряда в воде притягивают-
Диттнт Ъиент ся или отталкиваются с си-
лой в 80 раз меньшей, чем
в вакууме.
Благодаря высокой элек-
_ трнческой проницаемости
вода — один из сильнейших
растворителей. Силы,
связывающие между собой
атомы или молекулы других
веществ, при погружении
этих веществ в воду
ослабевают в десятки и сотии
раз, и вещество начинает растворяться, т. е. распадаться на
отдельные молекулы или ноны. Процесс этот, в зависимости
от прочности связей, протекает с разной скоростью — от бурной,
почти мгновенной реакции некоторых солей до длительного
разрушения глубинных кристаллических пород. Он играет
огромную роль в природе.
В чистом виде вода прозрачна, бесцветна и не имеет ии
запаха, ин вкуса. Вкусовые особенности воды обусловливаются
составом содержащихся в ней примесей. В зависимости от
происхождения вода содержит различные растворенные, а иногда
и суспендированные вещества. Грунтовые воды н воды
источников содержат составные части пород, по которым они протекают.
В воду поверхностных водоемов могут попадать прнмеси
органического происхождения: остатки растений; микроорганизмы;
отходы промышленных предприятий. В результате в воде всегда
содержатся растворенные газы, главным образом кислород и
углекислый газ, минеральные соли, органические соединения.
Рис. 4. Дипольный момент в молекуле
воды.
24
■Состав минеральных солей зависит от химического состава
-в почвы, по которым вода протекает, и от их раствори-
'".ти. Из малорастворимых солей в воде наиболее часто встре-
-ся карбонаты кальция (СаСОз), магния (MgC03), железа
J03), сульфата кальция (CaSCu), соли алюминия и силикаты.
«25° С произведение растворимости (произведение активности
воиа на активность аниона) карбоната кальция 4,8-10-9,
'боната магния 1-Ю-5, карбоната железа 2,5-10'", сульфата
"ьция 6,1 -10-5 грамм-ионов на литр. Вследствие малой раст-
ямостн содержание этих солей в воде невелико.
*;В большем количестве в воде могут содержаться соли, имею-
t относительно высокую растворимость: карбонат натрия
*аСОз), • бикарбонаты кальция [Са(НС03)2] и магния
й(НСОз)г], хлориды кальция (СаСЬ), магния (MgClj) и иат-
(NaCl), сульфаты натрия (Na2S04) и магния (MgS04).
\ кальция и магния обусловливают жесткость воды. По
~Т 6055—51 1 мг-экв/л жесткости соответствует содержанию
мг/л Са2+ или 12,16 мг/л Mg2+. В зависимости от концеит-
и солей жесткости вода классифицируется следующим об-
м. *
Очень мягкая 0—1,5
Мягкая 1,5—3
Среднежесткая 3—4,5
Довольно жесткая ... 4 5—6
Жесткая 6—10
Очень жесткая Свыше 10
Все минеральные соли в водном растворе в значительной
еип диссоциированы на ионы.
'"Природная вода обычно содержит растворенные и взвешсн-
вещества, извлеченные ею из окружающей среды (почвы,
нта, воздуха). Открытые водоемы могут загрязняться сточны-
водами, богатыми различными примесями. Во взвешенном
"янии в воде встречаются ил, глина, песок, частицы расте-
Некоторые из этих примесей находятся в высокодисперс-
м состоянии н в зависимости от степени дисперсности обра-
~т помутнения. В воде могут содержаться продукты распада
Панических веществ: аммиачные соединения, соли азотной и
истой кислот.
■Из поверхностных слоев почвы в воду могут попадать от-
"ы растительного и животного происхождения и разнообраз-
микроорганизмы.
;По физико-химическим свойствам примеси воды можно
подбелить на три группы.
' К первой группе примесей относятся водорастворимые ве-
25

щества. Они содержатся в воде в виде ионов или молекул.
Размер частиц таких примесей примерно равен 1 ■ Ю-6 мм. По
внешнему виду такую воду нельзя отличить от чистой воды,
лишенной примесей.
Растворенные примеси не задерживаются ии песчаными, ин
другими обычными фильтрами.
Ко второй группе относятся примеси с размером частиц от
I ■ Ю-6 до 1 ■ I0"4 мм. Эти загрязнения образуют с водой
коллоидные системы. Коллоидным растворам свойственно
светорассеяние, вызывающее опалесцеицию. В отстойниках коллоидные
частицы не задерживаются, оин проходят через песчаный фильтр.
В воде могут находиться в коллоидном состоянии вещества
минерального происхождения [Si02, А1(ОН)3, Fe{OH)3] и
органического происхождения (гуминовые вещества, сульфокисло-
ты)."Последние могут придавать воде окраску от желтой до
бурой.
К третьей группе относятся примеси с размерами частип,
превышающими 1 ■ К)-4 мм, и образующие с водой взвеси
(частицы песка и глины). Отличительной чертой таких примесей
является их способность осаждаться при продолжительном
отстаивании. Они задерживаются фильтрами.
Состав примесей воды обусловливает ее вкус, запах,
прозрачность, биологическую чистоту. Гнилостный или болотистый
запах воды свидетельствует о содержании в ией большого
количества органических веществ. Наличие взвесей {глины, песка,
гидрата окиси железа) делает воду непрозрачной. Соли железа
сообщают воде буроватый оттенок и неприятный вяжущий вкус.
В темио-бурый цвет окрашивают воду также гуминовые
вещества. Хлористый натрий обусловливает солоноватый вкус, а
сернокислые соли калия и магния — горький. Некоторые соли воды
отрицательно влияют иа ведение технологического процесса:
снижают кислотность напитков или вызывают их оналеснепнию.
Роль воды в человеческом организме
Вода является важнейшей составной частью и основной
массой живого организма. Так, в организме человека содержится
65—70°/о воды, т. е. в среднем 2/з массы тела. Это значит, что
при среднем весе человека 70 кг примерно 50 кг приходится
на воду. Вода входит в состав всех органов и тканей человека.
Основное ее депо в организме — мышцы, кожа и печень. В
мышцах содержится около половины всей воды, .входящей в состав
организма. Она является постоянным участником интенсивных
биохимических процессов, происходящих в мышечной ткани.
Ни одни жизненный процесс ие совершается без воды.
Вода прекрасный растворитель для многих веществ живого
организма, среда, в которой протекает большинство химических
26
акций, связанных с обменом веществ. Только в жидкой водной
реде совершаются процессы пищеварения и усвоения пищи в
Желудочно-кишечном тракте, происходит синтез живого
вещества в организме. Обмен веществ в организме включает и водный
бмеи, сущность которого заключается во всасывании воды в
Желудке и кишечнике, р*а с пределен и и ее между тканями орга-
"эма и выделении через почки, легкие и кожу.
С участием воды посредством водного обмена происходит
ялорегуляция организма. При высокой температуре
окружающего воздуха перегрев человеческого организма
предотвращается путем отдачи избыточного тепла в основном з'а счет
спарения пота. С водой выводятся из организма ненужные ему
одукты обмена, иногда микробы и их токсины. В организме
аходится свободная вода (вода плазмы, крови, лимфы,
межклеточной жидкости) и вода, связанная с другими вещест-
так называемая гидратациоииая. Для организма
'еблагоприятио как избыточное, так и недостаточное поступле-
ие воды.
При излишнем поступлении воды возрастает функциональная
"агрузка почек, происходит усиленное «вымывание» из оргаииз-
а необходимых ему солей. Недостаточное поступление воды
"|)иводит к затруднению работы сердца (вследствие увеличения
зкости крови) и к задержке в организме ядовитых конечных
одуктов азотистого обмена. Организм человека очень чувст-
ителен к нарушению водного баланса. Как указано выше, прн
трате воды в размере 6—8% к весу человека ои впадает в
полуобморочное состояние. Потеря организмом 10% воды вызы-
ает нарушение глотательного рефлекса и приводит к
тяжелому состоянию, начинаются галлюцинации, человек глохнет и
еряет сознание; в конце концов останавливается сердце — оио
называется ие в состоянии проталкивать по кровеносным
сосудам сгустившуюся кровь. При потере организмом более 12%
^рлаги наступает смерть.
Все клетки и ткаии организма включают в себя в качестве
Составной части воду; колебания содержания воды в них
приводят к изменению функций клеток и тканей. Лишение воды
опасней, чем лишение пищи: без еды человек может прожить
"больше месяца, без воды —максимум несколько дней.
Физиологическая потребность человека в воде в нормальных
условиях составляет в среднем 2,5 л/сутки, ио она изменяется
':с изменением условий внешней среды, уровня обменных процес
*,сов и характера мышечной работы. Так, при средней
физической работе потребность в воде может повышаться до 4 л в
"утки и более, при высокой наружной температуре воздуха —
-До 3,5 л.
Из необходимых человеку в обычных нормальных условиях
,5 л воды в сутки— 1 л приходится иа питьевую воду, 1,2 л —
27

■ ■^тфщшшввян**->- •—■ ■■■■ -• ■ ,?':" "■ " '
''ТЗя^вЗяУ,"которая поступает с пищей, и 0,3 л —на воду,
образующуюся в самом организме в процессе обмена веществ,
В результате окисления различных органических соединений
на каждые 100 кал энергии образуется йколо 12 мл воды; при
окислении 100 г белков образуется 41 мл, 100 г углеводов —
55 мл и 100 г жнров— 107 мл воды.
В нормальных условиях из организма в сутки выделяется
2,5 л воды: через почки около 50%, через легкие 13%, через
кишечник 5%; остальная часть воды (около 32%) выделяется
кожей. При изменении условий, в которых находится организм,
эти соотношения могут резко измениться. При работе в горячих
цехах или в жаркую погоду масса воды, теряемой через кожу,
может достигать 6—10 л за рабочую смену.
Несмотря на огромные масштабы водного обмена,
содержание воды остается некоторой клеточной постоянной. Количество
выделяемой воды должно, естественно, снижаться в строгом
соответствии с количеством воды, поступающей в организм.
Количество потребляемой воды регулируется центральной
нервной системой. Повышение осмотического давления крови
и лимфы рефлекторно вызывает возбуждение определенных
центров головного мозга, и это в свою очередь вызывает
ощущение жажды. Выделение воды из организма также
контролируется центральной нервной системой и железами
внутренней секреции.
Поддержание водного обмена в нормальном состоянии
осуществляется нервной системой посредством желез
внутренней секреции (гипофиз, щитовидная железа, надпочечники,
поджелудочная железа) и непосредственным воздействием
центральной нервной системы иа органы выделения (почки,
половые железы, кишечник), а также иа органы дыхания.
Таким образом, регуляция водного обмена осуществляется
нервной системой посредством эндокринных органов и путем
воздействия ее на выделительные системы и на
функциональное состояние различных тканей человеческого организма.
Требования к воде для технологических целей.
Вода — основной вид сырья в производстве напитка. Ее
качество в значительной степени определяет прозрачность,
вкус и стойкость напитков. Поэтому вода, используемая для
технологических целей, должна удовлетворять определенным
требованиям как в отношении состава содержащихся в ней
примесей, так и в отношении биологической чистоты.
Вода для производства напитков должна быть прозрачной,
бесцветной, приятной иа вкус и не иметь запаха. Проба воды
при отстаивании в течение суток в стеклянном сосуде при
температуре 15 — 20° С не должна давать осадка. Сухой остаток
28
(масса высушенного и прокаленного вещества, остающе-
после выпаривания воды), обусловливаемый общим содер-
ием в ней минеральных солей, должен быть не более 500 —
лг в 1 л. Окисляемость воды (расход кислорода на окисле-
|в примесей воды при кипячении ее с перманганатом калия),
актеризующая наличие органических веществ (гуминов,
Щуктов распада белка), а также солей закисного железа.
lhtob н сульфидов, ие должна превышать 1 мг кислорода
а воды. Реакция воды должна быть близкой к нейтраль-
• величина рН должна быть в пределах 6,8 — 7,3.
допускается содержание в воде ядовитых веществ: следов
S," бария, шестивалеитного хрома, аммиачных соединений,
«тов. Содержание свинца допускается ие более 0,1 мг,
гяка — 0,05 мг, фтора — 1 мг, меди — 3 мг, цинка — 5 мгг
за или марганца в сумме — ие более 0,3 мг, фенолсодер-
:х соединений — 0,0001 мг, нитритов — 40 мг, хлора —
мг в 1 л воды.
[епригодиа для производства напитков — жесткая вода.
временной жесткости (бикарбонаты кальция и м'агиия)
вают лимонную кислоту, добавляемую в напитки, что
|»ает повышенный расход ее иа создание необходимой
ютиости. Кроме того, в результате взаимодействия солей
;кости с веществами плодово-ягодного сырья образуются
;ки, изменяющие внешний вид напитка. Наилучшей явля-
мягкая вода с общей жесткостью, ие превышающей
\мг-эке1л. Вода с жесткостью, превышающей 6 мг-экв/лг
ует умягчения.
В1 воде не должно содержаться болезнетворных микроорга-
\6uod. Общее число микроорганизмов в воде не должно пре-
ать 50 в 1 л. Показателем бактериальной чистоты яв-
ся колн-титр или коли-иидекс. Коли-титром называется
[ймеиьшнй объем поды в мл, в котором обнаруживается ки-
:ечная палочка Вас. coli; коли-индекс— это количество
кишечных палочек, содержащихся в 1 л воды. Безупречной в
отношении бактериальной чистоты считается пода, коли-титр кото-
ioft менее 300. Однако вода считается пригодной для питья и
технологических целей при коли-титре ие менее 100.
Очистка воды
Заводы безалкогольных напитков используют, как правило,
|ДУ питьевого достоинства из коммунальных водопроводов.
Поскольку к воде для технологических целей предъявляются
^олее высокие требования, чем к питьевой, воду, не
соответствующую по тем или ниыы показателям требованиям
технологии, подвергают очистке и умягчению.
В производственной практике применяют следующие спосо-
2»

бы очистки: отстаивание; фильтрацию через песочные и
керамические фильтры; коагуляцию; обезжелезнивание;
бактерицидное облучение; обработку ионами серебра.
Отстаивание воды производится для осаждения различных
взвешенных частиц. Осаждение взвешенных частиц происходит
лод действием силы тяжести и подчиняется закону Стокса:
... Уг — Уг
18-j.
-&,
п п п"" —
где w — скорость осаждения взвешенной частицы вм1сек;
Yi и Y2 — вес частиц и жидкой среды в «/л3;
р, — вязкость жидкой среды в н ■ сек/м2;
d — диаметр частицы в м.
Закону Стокса подчиняется процесс осаждения частиц
диаметром 0,1 — 10 мкм. Для частиц больших размеров сопротив-
Вода ленис вязкой среды движению час-
| тиц пропорционально не первой, а
второй степени скорости
осаждения; поэтому для частиц больших
|—гяшфи=шш ^===я| размеров закон осаждения ниой.
L Д— Z"4 Отстаивание производится в от-
■j*, | | стойниках периодического или ие-
I з \\-2 ' "1 прерывного действия. Периодически
действующий отстойник — стальной
или железобетонный резервуар,
который периодически наполняется
водой. Вода остается в нем до тех
пор, пока взвешенные частицы не
осядут на дно отстойника. После
отстаивания осветленная вода
сливается, а отстойник заполняется
новой порцией мутной воды.
Отстойник непрерывного
действия представляет собой
цилиндрический резервуар / с коническим
Дном (рис. 5). В центре отстойника
имеется труба 2 с расширяющимся
на нижнем конце патрубком; по
этой трубе вода поступает в
рабочий объем отстойника. При выходе
из патрубка скорость движения
воды уменьшается и она медленно поднимается (со скоростью
4—5 м/сек) вверх. Скорость подьема воды меньше скорости
взвешенных частиц, поэтому они движутся в конической части
отстойника, из которой периодически удаляются в канализацию.
Прозрачная вода отводится из сборных желобов, находящихся
в верхней части отстойника.
Рнс. 5. Схема отстойника
непрерывного действия:
/ — корпус отстойника; 2 —
спускная труба; 3—кольцевой желоб.
30
f:'Лри осветлении отстаиванием требуются резервуары боль-
6й емкости и не обеспечивается удаление из воды высокодис-
■'"Яжрсиых взвесей.
ifp Фильтрация так же, как и отстаивание производится для
Ж,алеиия из воды взвешенных частиц. Для этой цели служат
Йтильтры, заполненные определенным слоем кварцевого песка
Или дробленого антрацита, на поверхности которого удержи-
яются взвешенные частицы. Степень очистки воды от взвесей
Йрисит от размера частиц песка или антрацита и толщины
1Гльтрую1цего слоя. Хоро-
задержнвающен
спорностью обладает кварпс-
Йй песок, содержащий
I— 98% кремнезема (SiOJ)
среднем диаметре час-
|ц 0,6—1,0 мм и насыпной
рссе 1,5 г/ж3, а такж,е ииз-
9ольный дробленый а
рцйт с диаметром частиц
мм и насыпной массой
( г/л3.
1 Для фильтрации воды
Ьимеияют открытые
(самоличные) и закрытые (напор-
aie) фильтры. В открытые
«льтры вода поступает са-
"теком. В закрытые фпль-
вода подается насосом
Ли из напорных баков лод
Явлением, необходимым
преодоления
сопротивления фильтрующего слоя и
коммуникаций.
Простейший самотечный
рильтр для воды представ-
яет собой цилиндрический
Резервуар с днищем и
Крышкой конической формы
ifmc. 6). На решетку, помещенную в нижней части фильтра,
укладывают фильтрационную ткань, а на нее насыпают слон
"варцевого песка: вниз —крупнозернистый, наверх —
мелкозернистый. Общая высота слоя песка 0,7—1,0 м. Для
равномерного распределения воды по всему сечению фильтра в верхней его
"Мсти имеется еще одна решетка. Вода на фильтрацию подается
водопроводной сети через патрубок в верхней
цилиндрической части фильтра; отводится вода нз патрубка в днище
"рильтра.
Самотечный фи.чьтр для воды.
31

При скоплении большого количества осадков в фильтрующем
•слое скорость фильтрации снижается и возникает необходимость
т> промывке фильтра. Промывание производится периодически
1 2 раза в месяц в зависимости от содержания в воде взвесей.
.Для промывания через фильтрующий слой пропускается с боль-
.той скоростью вода в направлении, противоположном фильтра -
•ции.
При этом песок взрыхляется и во взвешенном состоянии
отмывается от осадков, которые затем уносятся струей воды
При значительном скоплении осадков в фильтрующем слое
•фильтры перезаряжаются и дезинфицируются. Фильтры
описанной конструкции выпускаются произво-
' дительиостью 500 и 1000 л/ч.
В более современных конструкциях
фильтров для равномерного стока воды
по всему сечению фильтра устраивается
дренажная система; она представляет
собой коллектор с боковыми
ответвлениями из труб меньшего диаметра с
заглушёнными концами; по длине этих
труб имеются отверстия для прохода
воды в дренажную систему.
На дренажную систему насыпают
слои кварца илн антрацита, а иа них
загружают фильтрующий материал. Над
фильтрующим слоем имеется система из
равномерно распределенных по сечению
фильтра перфорированных труб для по-
лачи воды, подлежащей фильтрации.
Постоянный уровень воды в фильтре
поддерживается автоматическим поплавковым регулятором.
Воду с неприятным запахом и имеющую окраску фильтруют
через угольио-песочиые фильтры, содержащие, кроме песка,
еще и слой активироваииого угля. Являясь хорошим
адсорбентом, активированный уголь освобождает воду от дурно
пахнущих и окрашенных веществ.
С целью биологической очистки вода подвергается
фильтрации в рамных или в керамических фильтрах. В качестве
фильтрующего материала в рамных фильтрах используются
микропористые пластины из фильтркартона с размерами пор не
менее 1 мкм, изготовляемые из асбеста и целлюлозы. При
установившейся фильтрации па них задерживается значительная
часть содержащихся в воде микроорганизмов.
Керамический фильтр (рис. 7) представляет собой
металлический корпус / с герметически закрывающейся крышкой 2 и
решеткой 3 внутри корпуса, иа которой укреплены пористые
керамические свечи 4 с размером пор около 1,5 мкм. Вода посту-
Рис. 7. Керамический
фильтр:
/—корпус фильтра; 2—
крышка; 3 — решетка; 4 —
керамические свечи: S —
штуцер для ввода воды; 6—
штуцер для вывода воды.
32
' в фильтр через штуцер 5 и выводится из фильтра через
уцер 6.
Фильтрующий элемент — керамическая свеча представляет
бой полый, закрытый с нижнего конца цилиндр, высотой
мм и диаметром 50 мм. Верхний конец свечи снабжен
Металлической головкой. В центре головки имеется отверстие
Й* выходящей из него вверх трубкой. Свечи герметически укреп-
' чщдаут на решетке внутри корпуса фильтра при помощи рези-
Ш-.,^чх прокладок. ч
>ильтрация в керамическом фильтре протекает следующим
130М. Вода под напором 0,3—0,35 Мн/м2 (3,0—3,5 кГ/см2)
упает внутрь корпуса фильтра через штуцер 5 и проникает
} поры свечей внутрь них, оставляя на наружной поверх-
1 Йирсти свечей все мелкие взвеси, в том числе микроорганизмы.
'Vcffe свечей через отверстия в их головках по трубкам вода по-
ц*ступает' в верхнюю часть корпуса и через штуцер 6 выводится
1 "'.'If производственные сборники.
Ж. В )ависимости от степени загрязненности воды через 3 — 5
|»ч4ней работы фильтра производительность его резко снижается
'''Ш& €г0 перезаряжают регенерированными свечами. Для восста-
''/Щмовлеиия их фильтрующей способности свечи очищают щетками
, 'ж* обрабатывают 2%-иым раствором соляной кислоты, затем
\Jr£% иым раствором щелочи с последующим промываинем
дистиллированной водой.
Коагуляция коллоидных примесей является дополиитель-
|к-' кым методом обработки. Иногда вода, особенно речная в пе-
• ' рнод паводка, бывает загрязнена минеральными и органиче-
| *» скими примесями, находящимися в коллоидио-дисперсиом
состоянии, которые ие задерживаются песочными фильтрами.
Наиболее типичными из этих примесей являются кремневая
кислота и гуминовые вещества. В этом случае воду подвергают
обработке реагентом, приводящим к коагуляции таких
примесей, в результате чего ускоряется их осаждение.
Устойчивость коллоидных частиц обусловливается главным
образом электрокииетнческим потенциалом, препятствующим
частичкам при броуновском движении столкнуться одной с
другой п благодаря сил'ам взаимного притяжения слиться в более
| крупные агрегаты. Чтобы произошла коагуляция, электрокине-
тнческий потенциал частичек должен быть снят или уменьшен
до критического.
В качестве коагулянта используется сернокислый глинозем
AbfSC^b- I8H2O; вводном растворе ои подвергается
гидролизу, и при этом получается почти нерастворимая гидроокись:
Alj(SO,)3 = 2Al3f + 3SOJ- ,
Als+ + 3HjO = Al (OH)3 + 3H+ .
2 П. М. Мальцев и др. 33

Положительно заояжениые частички гидроокиси алюминия
снижГт эле^трокиТиТеский потенциал отрицательно эаря-
™ыГ частичек кремневой кислоты и гуминовых веществ.
Гидролиз сернокислого алюминия лучше протекает в
слабощелочной среде (рН 7,5 — 7,8). В процессе коагуляции
несколько снижается карбонатная жесткость воды (на 0,7 —
1,0 мг-экв/л), так как образующаяся при гидролизе серная
кислота разлагает бикарбонаты согласно уравнению:
Са (НСО,Ь + HjSO, = CaSO, + 2НгО + 2СОг.
Соответственно иа такую же величину повышается иекарбо-
иатная жесткость. Хлопья гидроокиси и скоагулированиые
коллоиды имеют сильно развитую поверхность, иа которой
адсорбируются органические вещества с большой молекулярной массой,
например, натриевые соли гуминовых кислот. В результате
адсорбции вода обесцвечивается и теряет неприятный привкус.
В качестве коагулянта вместо глинозема используется также
железный купорос FeSC>4 • 7Н20. В присутствии бикарбонатов
н кислорода воздуха сернокислое железо дает следующие
реакции: '
FeSO, + 2HCOJ- ,> Fe (ОН), Н 2С02 + SO^~ ,
4Fe (OH)j + Os + 2H,0 ^ 4Fe (OH)3.
Коагуляция гидроокисью железа по сравнению с
коагуляцией гидроокисью алюминия протекает быстрее, так как
плотность гидроокисей железа больше плотности гидроокиси
алюминия в 1,5 раза.
Коагуляция примесей воды осуществляется в резервуаре с
мешалкой или в специальных непрерывно действующих
суспензионных аппаратах. Дозировка коагулянта устанавливается
лабораторией. На 1 м3 воды расходуется около 80 г глинозема
нли 50 г железного купороса в виде водного раствора 5—10%-
ной концентрации. Обработанная коагулянтом вода
подвергается фильтрации.
Для ускорения процесса коагуляции и снижения расхода
коагулянта к воде добавляют вещества, называемые флокулян-
тами. Одинм из флокулянтов является полиакриламид,,
/— НС — СН-г^-
макроион которого I I I несет отрицательный-
V CONH2 /„
заряд. При взаимодействии полиакриламида с положительно*
заряженной гидроокисью алюминия происходит взаимная
нейтрализация зарядов и образуются крупные, быстрооседающие
хлопья.
Небольшие добавки полиакриламида (до 1 мг/л) ускоряют
34
оцесс коагуляции сернокислым алюминием в 10—20 раз и
меиынают расход коагулянта в 2—3 раза.
Применение флокулянтов полиакрнламидиого типа оказа-
йгось возможным в сочетании с обычными минеральными
коагулянтами, так как коллоидные загрязнения воды также заря-
"§кеиы отрицательно. Поэтому занимаются синтезом
водорастворимых полиэлектролитов, обладающих положительным зарядом
Йакроиона и способных вызывать непосредственно флокуляцию
трицательно заряженных коллоидов без добавления
минеральных коагулянтов.
Обезжелезииваиие воды основано на переводе двухвалеит-
*$його железа в трехвалентное, которое в виде гидрата окиси
,|железа выпадает в осадок.
Для удаления бикарбоната желез'а вода подвергается
аэрированию, при котором железо окисляется, образуя гидроокись;
-выделяющаяся при гидролизе углекислота уносится вместе с
Воздухом:
4Fe (НССУг + 2НгО + О» = Fe (ОН)„ + 8С02.
I
Аэрирование осуществляется иа простейших разбрызгнваю-
инх устройствах или в градирнях.
Для удаления сернокислого железа воду подвергают извест-
оваиию в специальных установках. Коллоидно-органические
|]роедииеиия железа (гумматы железа) удаляются из воды
коагуляцией. Эффективное удаление солей железа достигается
'Также фильтрацией воды через Н+- или Ыа+-катиоииты.
'Умягчение воды
|- Вода с жесткостью, превышающей 6 мг-экв/л, подвергается
умягчению. Умягчение производится для изменения солевого
■^состава воды или для ее обессоливания. Прогрессивным
способом водоумягчения является ионообменный. Основой этого
способа являются реакции ионного обмена между солями воды
*л иоиитами. Иониты — нерастворимые в воде гели органического
;И неорганического происхождения, предварительно насыщенные
ианами, способными к обмену. В зависимости от иоиа,
вступающего в обменные реакции, иониты подразделяются иа ка-
; тноииты и аииоииты. В катиоиитах обменивающимся иоиом
является катион, в анионитах — аиион.
Для водоумягчения используют катиониты, в которых
обменивающимся ионом является ион натрия Na+ или ион водорода
Н+. При фильтрации жесткой воды через катиоииты катионы
кальция Са24 и магния Mg2+ солей жесткости воды
обмениваются иа ноиы натрия или водорода и вода умягчается.
При Na+-KaTHOHHTOBOM умягчении солевой состав воды
изменяется согласно такой реакции:
2* 35

2NaR + Ca(H003),^rCaRs + ?NaHCO„
где R — сложный комплексный аииои катнонита.
. Из приведенного уравнения видно, что при Na+-KamOHHpo-
вании все соли кальция и магния превращаются в
легкорастворимые соли натрия. Бикарбонаты кальция и магния
соответственно превращаются в бикарбонаты натрия, вследствие чего
возрастает щелочность воды.
При Н+-катиоиитовом умягчении воды реакция ионного
обмена представляется следующим уравнением:
2 Н R + Са (HC03)s i Ca Rj + 2 С02 + 2HjO.
При Н-катиоиированин соли карбонатной жесткости
разрушаются; вместо солей иекарбонатиой жесткости образуются
кислоты и соответственно повышается кислотность воды.
Реакции катионирования гетерогенны, обратимы и
подчиняются закону действия масс.
В период зарождения ионообменного способа умягчения
воды в качестве катиоиитов использовался природный ферро-
алюмосиликат-глаукоиит KMg(FeA])3Si6Oie3HjO или
искусственный цеолит-пермутит. В настоящее время созданы
высокоэффективные искусственные иониты — сульфоуголь н
синтетические ионообменные смолы.
Сульфоуголь — продукт обработки дробленых коксующихся
каменных углей концентрированной серной кислотой при
высокой температуре с последующей промывкой и сушкой. При этом
образуются нерастворимые сульфокислоты и сложные карбо-
иовые кислоты. Способность сульфоугля к катионному обмену
обусловливает водород групп — SO3H+ н — СООН+.
Синтетические катиоиитовые смолы являются высокополи-
мериыми органическими веществами типа пластмасс. По своей
химической природе это поливалентные кислоты. Они обладают
большой реакционной способностью благодаря развитой
поверхности и тем активным группам, которые в инх вводятся в
процессе синтеза. Активность к обмену катиоинтов проявляют
группы — S03H+, — COOH+ и — ОН+.
Качество иоиитов определяется ионообменной способностью,
химической и термической стойкостью, механической
прочностью, степенью набухания, постоянством гранулометрического
состава, отсутствием растворимых примесей.
Основной характеристикой умягчающих свойств ноиитов
является обменная емкость (емкость поглощения), которая
выражается числом грамм-эквивалентов катионов, поглощаемых
1 м? катнонита. Например, при обменной емкости катнонита
178,0 г-экв/м3 1 м3 его может умягчить 100 м3 воды с начальной
жесткостью 2,14 мг-экв/л до остаточной жесткости 0,36 мг-экв/л;
таким образом, при этом 1 м? катнонита поглощает 2(4— 36=
36
г-экв солей, что в пересчете на СаО составит 178-28 =
jjfjjHH г (около 5 кг) солей жесткости.
Р Различают полную н рабочую обменную емкость. Полная
*!"Ншая емкость соответствует максимально возможному на-
ению катнонита солями жесткости; рабочая обменная ем-
ь соответствует практически целесообразному насыщению
гионита, при котором достигается наиболее высокая степень
Ягчения воды; при более высоком насыщении катнонита со-
Йи жесткости степень умягчения воды резко снижается,
бычмо катиоииты характеризуют рабочей обменной емкостью,
|нШой 75—85% полной емкости.
Обменная емкость катионитов в значительной степени за-
сит от их способности к набуханию. Набухание способствует
ешикиовению реагирующих веществ в частицы смолы.
В процессе водоумягчеиия постепенно все Na+ и Н+-иоиы
Р^тиоиа замещаются иоиамн Са2+ и Mg2+. В результате
катиоиит истощается, теряет способность умягчать воду. Для восста-
0влення умягчающей способности катиоиит подвергают
регенерации Этот процесс основан на обратимости реакций ионного
1мена (см. стр. 36). При Ыа+-катионитовом умягчении катио-
|т обрабатывается 5—8%-иым раствором поваренной соли,
ри Н+-катиоиироваиии—1,5%-ным раствором серной кислоты.
Катиоиитовое водоумягчеиие производится с учетом жест-
сти исходной воды и требуемого солевого состава
умягчений воды. Водоумягчеиие в №+-катиоиитовом цикле
применяется при временной карбонатной жесткости воды не более
мг-экв/л. При большей карбонатной жесткости возникает
гласность значительного подщел'ачиваиия воды. Водоумягчеиие
Н-катионитовом цикле, наоборот, сопровождается подкисле-
Цйем воды. Поэтому при относительно высокой жесткости
рекомендуется водоумягчеиие в Ыа+-Н+-катиоиитовом цикле.
Для технологических целей используется вода питьевого
достоинства, умягчение которой обычно производится в Na+-Ka-
^гионитовом цикле.
Водоумягчеиие катиоиитовым способом производится в
установках, состоящих из катионитовых фильтров, оборудования
йля приготовления и подачи в фильтры регеиерациониых раст-
оров, сборников для умягченной воды.
Катиоиптовый фильтр (рис. 8) представляет собой
вертикальный закрытый стальной сосуд / цилиндрической формы.
*В верхней его ча^ти имеется люк 2 для загрузки кварцевого
? песка и катнонита. В нижней части имеется дренажное устрой-
, ство 3, предназначенное для равномерного распределения умяг-
* ченной воды, проходящей через катиоиит, н воды, подаваемой
t поц слой катнонита при его взрыхлении. Дренажное устройство
! 3 выполнено в виде коллектора с боковыми ответвлениями из
[ труб меньшего диаметра с заглушёнными концами. К этим
I 37

трубам и.а равном расстоянии приварены небольшие патрубки,
на которые навинчены колпачки с отверстиями. До основной
трубы дренажной системы диище выложено бетоном; иа него
уложено несколько слоев кварцевого песка или дробленого
антрацита для предотвращения уноса катиоиита умягченной
водой. Величина зерен кварцевого песка уменьшается снизу вверх
и равна в нижнем слое 20—30 мм, а в верхнем 1,5—2,0 мм. На
8 кмамзацин
Рис. 8. Катионитовый фильтр:
/ — корпус фильтра; 2 — загрузочный люк; а —дренажное устройство;
4—распределительная воронка; 5 —сборный ящик.
слой кварцевого песка насыпают слой катионита высотой 1,5 м.
Подстилочные слои уменьшают полезный объем фильтра;
поэтому в более новых конструкциях фильтров устраивают так
называемый бесподстилочиый дренаж в виде днища с
равномерно распределенными щелями шириной 0,3—0,4 мм. Около
40% объема фильтра остается свободным.
В центре крышки фильтра укреплена коническая
распределительная воронка 4, через перфорированные стенки которой
поступает умягченная вода; при регенерации фильтра через эти
стенки поступает регенерирующий раствор. По эгой же ворон-
38
во время взрыхления катионита отводятся промывные воды.
!?Для удаления воздуха из фильтра установлен воздушник с
•Шкраном. К фильтру присоединены трубопроводы для подачи
'.^умягчаемой и отвода умягченной воды, а также для подачи ре-
Щ генерирующих растворов. На водяных трубопроводах имеются
iji нанометры. Производительность фильтров определяется их раз-
й?мерами. [
Рис. 9. Прямоточный солерастворитель;
/ — корпус'солерастворителя; 2—загрузочная воронка; 3 — цилиндрический
стакан; 4— задвижка; 5 —дренажное устройство; 6 —люк; 7 —колпачок на
питающей трубке.
Регенерирующий раствор поваренной соли для катиоиито-
' вых фильтров готовится в солерастворителе. Солерастворитель
прямоточного типа (рис. 9) представляет собой цилиндрический
корпус / с днищем и съемной сферической крышкой. Для за-
, грузки соли иа крышке укрепляется воронка 2 с задвижкой.
В нижней части аппарата имеется дренажное устройство 5 в
виде коробки со щелями. Выше дренажа расположена,
подстилка из кварцевого песка, иа которую насыпается соль. Вода
поступает в верхнюю часть солерастворителя под колпачок 7 на
питающей трубке, растворяет соль и после фильтрации через
дренаж 5 выходит из аппарата. Солерастворнтели выпускаются
для различного количества единовремеиио загружаемой соли
(16, 60. 100 кг и более) и соответственно различных размеров.
39

Эксплуатационный цикл установки для водоумягчеиия в
Na+-KaTHOHHToBoM цикле включает умягчение воды, промывку
и взрыхление катиоиита, регенерацию катиоиита раствором
поваренной соли, отмывку солей кальция и магния от избытка
поваренной соли.
Умягчаемая вода поступает в катиоиитовый фильтр из
напорного бака или непосредственно из водопроводной сети,
проходит через слой катиоиита и отводится из дренажной системы
в сборник умягченной воды. В течение длительного времени
жесткость вытекающей умягченной воды остается довольно
постоянной и при работе на сульфоугле составляет
приблизительно 0,07 мг-экв/л. При определенной степени насыщения
катиоиита жесткость воды постепенно возрастает. Когда
жесткость умягчеииой воды достигает 0,1—0,14 мг-экв/л, фильтр
переключают на регенерацию.
Перед регенерацией фильтрующий материал взрыхляют во
избежание его слеживания. Для этого используют солевой
раствор (от предыдущей регенерации катиоиита) или неумягчеииую
воду. Солевой раствор или вода пропускается в направлении,
противоположном направлению движения воды при умягчении.
После взрыхления часть воды из фильтра спускают в
канализацию, но с таким расчетом, чтобы над катионитом оставался
слой воды, равный 10 см. Затем в фильтр подают 10%-ный
раствор поваренной соли из солерастворителя.
В солерастворитель предварительно загружается взвешенное
количество соли и подается из водопровода неумягченная вода.
Воздушник на фильтре в это время должен быть открыт и
раствор соли должен покрывать слой катиоиита.
Отмывка катиоиита от избытка поваренной соли
производится неумягчеиной водой. Первые порции промывной воды,
богатой солью, возвращают в сборник отработавшего солевого
раствора; остальная вода спускается в канализацию. Вода на
промывание подается из расчета 3,5—4 м3 на 1 м3 катиоиита.
Промывка катиоиита заканчивается, когда содержание
хлоридов в нем не будет превышать количество их в неумягчениой
воде более чем иа 30 мг/л. С этого момента умягченная вода
отбирается в сборник умягченной воды. Одновременно с
промывкой катиоиита промывается солерастворитель неумягчениой
водой, которая подается снизу вверх через слой кварцевого
песка; затем она удаляется в канализацию.
Примерная длительность отдельных операций в катиоиито-
вой установке в минутах:
взрыхление катиоиита 10
спуск водяной подушки . 3—5
прием в фильтр солевого раствора и
регенерация - . 15—20
промывка катиоиита 30—60
фильтрация жесткой воды 240—720
40
ftipH вводе в эксплуатацию новой водоумягчительной уста-
ки большое внимание уделяется правильной загрузке
квартового песка и катиоиита. Свежий кварцевый лесок
обрабатывается раствором соляной кислоты и тщательно промывается.
КЙждый слой укладывают отдельно, тщательно разравнивают
Ер~ и всякий раз промывают до освобождения от мелких при-
Весей. Свежезагружаемый катионит несколько раз
обрабатывается 15—20%-ным раствором соли с последующим
вытеснением раствора соли водой. Сульфоуголь, кроме того,
Бредварительно отмывается водой от содержащейся в ием
мободиой серной кислоты.
f На рис. 10 показана схема установки для Ыа+-катиоиитового
^■ягчеиия.
, Расчет катиоиитовой установки
| Объем катиоиита, потребный для умягчения воды, опреде-
IjMOT по формуле:
L' Qff
Ш* ~ V = -и3,
В * л(е — VH)
к,где Q — количество умягченной воды, получаемое в сутки
L в -w3'
8 Н — разность общей жесткости умягчаемой и умягченной
&"' воды в мг-экв/л;
п — число циклов катиоиитового фильтра в сутки;
е — рабочая емкость поглощения катиоиита в г-экв/м3;
в-'
Неумтйнная Зо8а^
—pS?i_
!ij
Утгченжя Soda
>pk
Рис. !0. Схема Na^-катионитоной установки:
катиоиитовый фильтр; 2 — солерастворитель; 3 —сборник для солевой
воды, 4 — сборник для умягченной поды.
41

W —расход воды на промывку катионита после
регенерации в м? (3,5—4 м? на 1 м3 катионита).
По потребному объему катионита подбирается
соответствующий размер фильтра.
Межрегенерационный период катионнта т определяется по
формуле:
Ув—WVH t — WH
* ~ Q, Кг7 ~ Q4H *' .
где Qq — средняя часовая производительность фильтра по
умягченной воде в расчете на 1 м3 катионита; Qn=3-4-6 м3
в зависимости от жесткости воды.
Расход соли на промывку катионита
a = -SL10o кг,
D
где g — расход соли на 1 г-же солей жесткости в кг;
D — содержание NaCl в поваренной соли в %.
При использовании отработавшего солевого раствора для
взрыхления катионита расход соли уменьшается на 15—20%.
Соответственно расходу соли подбирают объем солераствори-
теля.
Емкость сборников для оборотных солевых вод принимается
около 25% от объема катионнта, загружаемого в фильтр. На
взрыхление расходуется около 120% воды от объема
катионита, в том числе 30% составляют оборотные солевые воды.
Пример. Требуется умягчить 40 м3 воды в сутки (Q=40 м3/сутки) от
начальной жесткости 6 мг-экв/л до конечной 1,2 мг-экв/л (Н=6 —1.2);
емкость поглощения катионита е = 450 г-экв/м3; число циклов фильтра 1.
Потребный объем катноннта
40(6 — 1,2)
V = - — U 44 м*
1[450-4(6-1,2)] -"•«-«•
где 4 — расход воды на промывку катионита после регенерации в м3 (W=4).
Межрегенерационный период работы фильтра с производительностью
6 м31ч на 1 м3 катноннта
450-4(6-1,2)
т= 1 = 14,5ч.
6(6—1,2)
Потребное количество поваренной солн
100
G = 0,3.450-0,44- = 51,04 кг
95
(g=0,3 кг и В = 95%).
При использовании оборотной солевой воды расход соли уменьшится на
15% и составит 51,04-0,85=43,39 кг; прн этом объем 10%-ного раствора
95
соли будет равен 43,39 =406 л, где 1,08 — плотность 10%-ного
раствора NaCl.
42
''Бактерицидное облучение и обогащение воды ионами серебра
Прогрессивным спосрбом биологической очистки воды
является бактерицидное облучение. При этом способе
стерилизация происходит вследствие фотохимического действия на
протоплазму и воздействия ультрафиолетовой лучистой энергии (при
1 длине волны лучей от 2950 до 2000 А) иа ферменты клеток
бактерий. В результате этих воздействий погибают как
вегетативные, так и споровые формы бактерий. Эффективность
бактерицидного действия ультрафиолетовых лучей зависит от продол-
j-гительиости н интенсивности облучеиня. а также от цветности
и мутности облучаемой воды. Прозрачная н бесцветная вода в
меньшей степени поглощает лучи, и облучение такой воды
происходит с большим бактерицидным эффектом. Источниками
^бактерицидного облучения являются аргоно-ртутные и ртутно-
кварцевые лампы.
Наибольшей сопротивляемостью бактерицидному облучению
.■обладают бактерий кишечной палочки. Поэтому наличие илн
отсутствие кишечной палочки может служить показателем
эффекта обеззараживания при обработке воды, загрязненной па-
'тогеииыми неспорообразующими бактериями. Исследованиями
установлена следующая зависимость между бактерицидной
энергией ламп, необходимой для облучения, и начальным
содержанием в воде бактерий (табл. 5).
Таблица 5
Потребное количество бактерицидной энергии
Начальное
количество бактерий в 1 л
воды
1000
10 000
100 000
500 000
1 000 000
Количество* бактерий
в 1 л воды после
[облучения
0
0
2
3
0
Потребнее количество
бактерицидной энергии
в, мкетсек/м*
13 500
18 000
27 000
40 500
60 000
Простейшим аппаратом для облучения воды является
аппарат лоткового типа с поперечным размещением бактерицидных
; ламп (рис. 11). В этом аппарате вода перемещается вдоль
лотка с поперечными перегородками, накрытого рефлектором. Под
; рефлектором размещены лампы. По пути следования вода
облучается. Производительность аппарата прн 15 лампах по 15 вт
каждая составляет 16 м3/ч.
В аппаратах струйного типа (рис. 12) вода подвергается
облучению во время падения ее из распределительной системы
в сборный канал. Облучение производится с двух сторон струи.
Для облучения воды может применяться также аппарат с по-
43

ноУвХгля»рМ^1ПОЧИмК0М обл>'чения. описание которого
приведено в главе VIII «Минеральные воды»
Для обработки воды ионами серебра применяются ионато-
ры-сосуды, в которых па специальных поплавках
погружаемых в воду, закрепляются серебряные электроды. К электродам
U г-ж
-у
»с И. А„„арат для облучения воды лоткового типа с шшереиньщ
размещением бактерицидных ламп. '"""Ч"""™ раз-
Р..с ,2. Аппарат ^у.™ = „^ ТИПа с „епогру.
"?1^еТСэлеП^То°1™Г*оЭ„ЛыеКгРИЧбеСКИЙ ™К; °6W^» в ре-
через ионатор воду Р "" постУпают в протекающую
44
jf Серебро даже в ничтожных концентрациях (сотые доли мнл-
" грамма иа литр) обладает способностью уничтожать микро-
аиизмы. Некоторые микроорганизмы погибают при наличии
яасти серебра на 100 млн. частей воды. Такое сильное токси-
Кое действие серебра объясняется высокой чувствительностью
змы клеток микроорганизмов к иоиам серебра. Полагают,
'о ионы серебра проникают внутрь микробной клетки, соеди-
ются с ее протоплазмой и разрушают ее. Считают также, что
'ны'серебра, адсорбируясь н'а микробной клетке, играют роль
^ализаторов в процессе окисления плазмы кислородом возду-
Однако бактерицидное действие серебра сказывается толь-
на вегетативных формах бактерий и весьма незначительно
Йространяется иа споровые формы, причем эффект бактери-
ijcoro действия достигается прн продолжительном (двухчасо-
lii) контакте обеззараживаемой воды с ионами серебра.
<;3. УГЛЕКИСЛЫЙ ГАЗ И ПИЩЕВАЯ ЖИДКАЯ УГЛЕКИСЛОТА
^Углекислый газ- (двуокись углерода), называемый также
екислотой, — важнейший компонент в составе газированных
тков. Он обусловливает вкус.и биологическую стойкость
тков, сообщает им игристость и освежающие свойства.
Химические to физические свойства углекислого газа
■мические свойства. В химическом отношении углекислый
инертен. Образовавшись с выделением большого количества
, ои, как продукт полного окисления углерода, весьма
Реакции восстановления двуокиси углерода протекают
ко при высоких температурах. Так, например, взанмодейст-
'с калнем при 230° С, углекислый газ восстанавливается ло
левой кислоты:
OR
2СО,+ 2К = С=0 '
о=ю
\
ок
пая в химическое взаимодействие с водой, газ, в коли-
не более 1 % от содержания его в растворе, образует
Ьиую кислоту, диссоциирующую на ионы Н+, НСОГ, СО|~-
ином растворе углекислый газ легко вступает в химические
'Кцни, образуя различные углекислые соли. Поэтому водный
"вор углекислого газа обладает большой агрессивностью по
ошению к металлам, а также разрушающе действует на
н.
Физические свойства. Для сатурации напитков используется
екислый газ, приведенный в жидкое состояние сжатием до
45

высокого давления. В зависимости от температуры и давления
углекислый газ может находиться также в газообразном и
твердом состоянии. Температура и давление, соответствующие
данному агрегатному состоянию, приведены на диаграмме
фазового равновесия (рис. 13).
При температуре минус 56,6° С н давлении 0,52 Мн/м2
(5,28 кГ/см2), соответствующих тройной точке, углекислый газ
может одновременно находиться в газообразном, жидком и
твердом состоянии. При более высоких температуре и давлении
углекислый газ находится в жидком и газообразном состоянии;
при температуре и давлении, которые ниже этих показателей,
I 1 1 ' '
■Щ -120 -100 SO -10 -40 -20 0 20 40 SO SO WO
Температура, "С
Рнс. 13. Диаграмма фазового равновесия углекислого газа.
газ, непосредственно минуя жидкую фазу, переходит в
газообразное состояние (сублимирует). При температуре,
превышающей критическую температуру 31,5° С, никакое давление ие-
может удержать углекислый газ в виде жидкости,
В газообразном состоянии углекислый газ бесцветен, не
имеет запаха н обладает слабовыраженным кислым вкусом.
При температуре 0° С и атмосферном давлении плотность
углекислого паза составляет 1,9769 кг/л3; он в 1,529 раз тяжелее-
воздуха. При 0° С и атмосферном давлении 1 кг газа занимает
объем 506 л. Связь между объемом, температурой и давлением
углекислого газа выражается уравнением:
де V — объем 1 кг газа в м'/кг;
Т — температура газа в ° К;
Р — давление газа в н/м2;
R — газовая постоянная;
А — дополнительная величина, учитывающая отклонение
от уравнения состояния идеального газа;
Л 0,0825+ 1,22510—7Р
(~У
\100/
Ожижениый углекислый газ — бесцветная, прозрачная, лег-
|оподвижная жидкость, напоминающая по внешнему виду
пирт или эфир. Плотность жидкости прн 0° С равна 0,947. При
емпературе 20° С ожиженный газ сохраняется под давлением
,37 Мн/м2 (65 кГ/см2) в стальных баллонах. Прн свободном
стечении из баллона жидкость испаряется с поглощением боль-
гого количества тепла. При снижении температуры до минус
8,5° С часть жидкости замерзает, превращаясь в так
называвши сухой лед. По твердости сухой лед близок к мелу и имеет
гатово-белюй цвет. Сухой лед испаряется медленнее жидкости,
'ри этом он непосредственно переходит в газообразное
■Состояние.
ЕЦ При температуре минус 78;9° С и давлении 1 кПсм2 ■
Hfifl Мн/м2) теплота сублимации сухого льда составляет
■136,89 ккал/ке (573,57 кдж/кг).
1 Пищевая жидкая углекислота
Источниками промышленного получения пищевой жидкой
Црлекислоты являются дымовые газы; газы, выделяющиеся при
кпиртовом "брожении Сахаров в спиртовом, пивоваренном и
Йёсогидролизном производствах; газообразные продукты
обжига карбонатов (известняка, мела, мергеля) и некоторых
химических производств.
В зависимости от вида используемого сырья, способа
получения и степени очистки жидкая углекислота может
содержать то или иное количество примесей, снижающих ее ценность
;ак сырья для производства газированных напитков. В ней
«огут содержаться воздух (азот, кислород), побочные и
промежуточные продукты брожения (альдегиды, эфиры, спирты,
фурфурол), сернистый газ, вода, следы смазочного масла.
Наличие примесей в углекислоте отрицательно влияет иа вкус
газированных напитков; поэтому к используемой углекислоте
предъявляются определенные требования. Жидкая углекислота
(согласно ГОСТ 8050—64) не должна содержать окиси
углерода, минеральных масел, сероводорода, соляной, сернистой и
47

азотистой кислот, спиота sflmm„ „
кислот; двуокиси ™чМ^д2£Ж и органических
а воды не более 0,1% Должно быть ие менее 98 5%
Заводы безалкогольных напито™
кислоту со специализированны*,™ полУчают жидкую угле-
утилизационных иехов ГпиГовых'ПивовГ^ 3аВОДОВ ил«»
транспортировании и хранении жидкойВ°Вареиных заводов. При
требуется соблюдать определениеTZZITV0™ В балл°нах
ные баллоны жидкая угле™™™ Уровня. Разлитая в сталь
табельным продуктом/так «T^IT™* Кра™е »¥Ч>«£Ер-
масса продукта всего 30% БаЛ™„ РЫ состаВляет 70% а
„и на которые онн загружаются тп перевозят"' автомашина
ки баллонов с автомаш„РиУ*„еюТся ?„""°РТераМИ; для "•"№-
заводское транспортирование баллонов п^ЬНЫе Л0ТКИ- ВнУ#и-
ными тележками. "аллонов производится специаль-
Баллоны с жидкой углекиг *,».„•
складах с наружной входной дверью*?,3."5"™ В °дн°^а*ных
Т„Я. Баллоны устанавливают в£™, чеРдач«ых перекры-
расстоянии не менее 1 м от отопительи^ Мл П0ЛОЖеиии '«
дах оборудуется приточи0,Вытяжн1я ВР^„ РИб°Р°В- В скла-
юшая в сутки пятикратный обмен возл™ ЦИЯ' об^печива-
Украинским научно-нсслеловят 03духа-
промышленности разработан способТезЯГНСТИТутом пиЩ<=вой
жидкой кислоты. Для этой цели „сппЛ^Л0НН0Г0 мнения
резервуары барабанно-секциониого типа и, Г™ спе«иальные
тру<5 диаметром 600-300 мм со штампов^ ЛЬНЫХ сваРны*
скими днищами. Резервуары " ™тампованными эллиптиче- .
„аролоном (пенополнуротаном) y^ST* ИЗотеРмическим
при избыточном давлении 7,84-9 80 «Ж8/»" И,их хРанится
температуре минус 40-минтс 50° г п (8~10 к/>-*2) и
осуществляется в контейнерах. "еревозка углекислоты
№о6алл„„ная станция „ подача углекислоты ^ ^
На сатурацию углекислый газ л™,^
,.азобаллоиион станции Для уменьши,! П° коммУникации из
„уникацнй газобаллонную станцию пя.шп углекисло™"х ком-
не?посредственной близости от сатСатоп™ Н° Разм^тить в
этажа, имеющего наружный выход помещении первого
Для. снижения давления углекисюты „„„
лов, используется редукторе .S',1?" И "3 бал"
пш, клапаном, устанавливаемый иа баллоне "РедохРа™тель-
кого перепада давлений при выпуске газя нТк* Вследствне Р<=з-
1ЮМ сечении вентиля может образовятьЛ л балл°на в проход-
рая ликвидируется при мавдюни в^Г™»" .Пробка. к°™- '
Во избежание обмерзания углекисГт Л ПЛ0И водой-
Л0НЫ с углекислотой «W^S^^SC^
Виктору с вентилями, который погружается в воду, подогре-
с до 25 — 30° С. Выпускные устройства баллонов орошаютсяа
юй водой из шлангов с перфорированными наконечниками.
Гда выпускные устройства подогреваются электроподогрева-
|ми. Из коллектора углекислый газ давлением 4,9 —
Мн/м2 (5—8 кГ/см2) поступает в ресивер; отсюда по ком-
ккацни он поступает к сатураторам.
4. САТУРАЦИЯ И РОЗЛИВ ВОДЫ
(£' Способы сатурации и типы сатураторов
нСатурация воды производится в аппаратах, называемых са-
[рторами или карбонизаторами. Для сатурации воды прнме-
иф один из нескольких способов: размешивание воды с бар-
мруемым в нее газом; распыление воды до мельчайших.
ВГИЦ в атмосфере углекислого газа; пропускание воды пс»
имической насадке с большой поверхностью навстречу дви-
Кю углекислого газа; смешивание воды с газом в водоструй-
Ш^жекторе.
Ив зависимости от используемых способов сатурации разли-
Цг сатураторы смесительные, распылительные, комбиииро-
■куе. Сатураторы, в которых насыщение воды производится-.
Киванием ее с поступающим через барботер газом, называ-
■Есмеентельными. Распылительными, или колончатыми, на-
■нотся сатураторы, в которых распыленная до мельчайших;
Ьц вода пропускается через сатурационную колонку,
заполняю керамической насадкой, навстречу углекислому газу.
Цраторы, в которых применяется два или несколько из наз-
Юых способов сатурации, называются комбинированными.
Иля более^ полного насыщения углекислым газом вода в;
юессе сатурации подвергается деаэрации; в более совершен-
я'типах! сатураторов деаэрация производится также и перед1,
мщением. В процессе насыщения воздух из воды вытесня-
jf углекислым газом вследствие разности парциальных
давни i аза и воздуха. Перед насыщением из воды, иаходящей-
$ специальном деаэраторе, удаляют воздух вакуум-иасосом.
Ьараты, в которых осуществляется такой процесс,
называем вакуум-сатураторами. Наиболее совершенными являются
№0ннкроваииые непрерывно действующие 'автоматические
|уум -сатураторы.
иатурациониая установка непрерывного действия марки
Щ (рис. 14) представляет собой комбинацию смесительного'
Рлончатого сатураторов. Установка состоит из смесительного*
Ipeyapa / с вмоитироваииой в него оросительной колонкой 2,
ршевого насоса 3 для подачи воды и электродвигателя. Сме-
|льный резервуар выполнен из нержавеющей стали в ви-
I? 49*

ШКс горизонтального цилиндра с полусферическими днищами. При
ВЕэмощи двух поясов он прикреплен к раме, смонтированной на
Вйггунной плите. В резервуаре имеется многолопастная мешалка.
Приводимая в движение от электродвигателя через редуктор.
Кроме мешалки, резервуар осиащен регулятором уровня воды,
Шредохраннтельным клапаном, манометром и барботером для
йн-яекислого газа, подаваемого в смеситель через вентиль и
Шдуктор.
Щ- Оросительная колонка, как и смеситель, выполнена из нер-
Ни'авеющей стали. В верхней ее части имеется четыре раепыли-
Щельные форсунки для воды, подаваемой в колонку. На решетке,
епленной в нижней части колонки, удерживается слой высо-
800 мм из керамических колец. В крышке колонки имеется
^убка для отвода воздуха, выделяющегося из газируемой воды.
оиец воздухоотводной трубки введен в смотровой стакан 4, иа-
ышениый раствором щелочи и предназначенный для наблюде-
за количеством выделяющейся газо-воздушиой смеси.
-Для подачи воды в сатуратор имеется горизонтальный порш-
Вой насос двойного действия производительностью 1500 л/ч,
вводимый *в движение от электродвигателя через клииоре-
ниую передачу и пару конических шестерен.
'•Газирование воды в сатураторе производится следующим
разом. Охлажденная до 1—2° С вода поршневым иасосом
Дается в верхнюю часть сатурациоиной колонки; здесь при
мощи распылительных форсунок вода разбрызгивается и
' кает по насадке керамических колец в смесительный резер-
kp\ На пути следования вода вначале в виде мельчайших ка-
ль, а затем в виде тонких пленок вступает в контакт с движу-
емся из смесителя углекислым газом и абсорбирует его.
|льнейшее насыщение воды происходит в смесительном
резерве при интенсивном размешивании ее с углекислым газом,
[даваемым в смеситель через барботер. Нерастворившийся в.
газ из.смесительного резервуара поступает в колонку и
►днимается вверх по насадке. Нерастворившийся газ в смеси
■воздухом, выделяющимся из воды в процессе сатурации, пе-
юдически выпускается в атмосферу через газо-воздушную-
(убку и заполненный щелочью стакан. Газированная вода не-
>ерывно отводится из резервуара к разливочным машинам,
f Сатуратор СНД работает под избыточным давлением 2,94—
92 Мн/м2 (3 — 4 кГ/см2). Вода насыщается углекислым газом
> 0,6% к массе при максимальной температуре воды 7° С.
роизводительность сатуратора 1500 л/ч. Мешалка совершает
! об/лик. Мощность электродвигателя 1,6 кет.
Вакуум-сатурациониая установка марки АСМ (рис. 15) со-
оит из деаэрационной / и сатурациоиной 5 колонок; двух
1дшневых насосов 4 двойного действия, из которых один пред-
Вначен для подачи воды в сатурационную колонку, а другой —
51

для создания разрежения в деаэраторе; эжектора 3;
резервуара 2 для воды, циркулирующей через насос и эжектор, и
электродвигателя.
Рис. !5. Схема вакуум-сатурационной установки марки ЛОМ;
/ — деаэратор; 2 — резервуар для воды; 3—эжектор; 4 — поршневые насосы;
5 — сатурацвонная колонха.
Деаэратор представляет собой вертикальную колонку нз,
нержавеющей стали, внутри которой помещены конусные та-
|релки. На крышке деаэратора имеются вакуумметр и штуцер,
соединенный трубкой с
водоструйным эжектором.
Вода для деаэрации подается
в верхнюю часть колонки и
стекает тонкими пленками
по конусным тарелкам.
Поступление воды в
деаэратор регулируется
специальным регулятором уровня,
соединенным с поплавком.
Нижняя часть колонки яв-
.ляется сборником деаэрированной воды, который имеет
указатель уровня воды и водоотборный штуцер. Деаэратор
установлен на резервуаре для воды, циркулирующей через
водоструйный эжектор, и соединен с ним фланцами.
В водоструйном эжекторе (рис. 16) для создания
разрежения используется живая сила струи воды, выходящей с
большой скоростью из непрерывно сужающегося сопла. Вода
насосом подается в сопло, в конце которого она приобретает боль-
Углскисдвта
Рис. 16. Водоструйный эжектор.
S2
||И(ороеть, и с этой скоростью поступает в камеру смеши-
Щ. При этом в камере образуется вакуум,
^турациоииая колонка (см. рис. 15), так же как и деаэра-
^выполнеиа из нержавеющей стали. Она разделена горизои-
ЙО.й решеткой на две части: верхнюю — сатурационную и
$К>ю, являющуюся сборником газированной воды. Деаэри-
^шая вода подается в Сатурационную колонку поршневым
(*ом через штуцер и распылитель, смонтированные на верх-
крышке колонки. На крышке имеются также предохрани-
зый клапан, манометр и штуцер с трубкой для выпуска
газоушной смеси.
|ЧЗатурационной колонке ниже разбрызгивателя между дву-
(ёшетками уложен слой наполнителя из керамических колец
№>й 600 мм. Под слоем наполнителя размещен барботер
углекислого газа. В нижней боковой части колонки имеется
щтуцера для присоединения ее к автоматическому регуля-
, уровня воды в сборнике. Газированная вода на розлив
вается через водоотводную трубку в днище сборника.
)>да и углекислый газ перемещаются в сатураторе АСМ
йощим образом. Охлажденная вода из сборника засасыва-
>ii деаэратор / под вакуумом, создаваемым водоструйным
агорой 3; 'здесь по конусным тарелкам вода стекает вниз
уатора — в водосборник. Вследствие вакуума из воды
вынется воздух, который отсасывается из деаэратора тем же
?ором. Из водосборника вода откачивается насосом 4 в
ационную колонку. Уровень воды в деаэраторе поддержи-
vj 'автоматически поплавковым регулятором.
^^ сатурационнон колонке вода разбрызгивается с помощью
Ив^иок и стекает вниз по насадке в сборник газированной
Шк? На пути движения вода насыщается поступающим из
Нотера углекислым газом. Из сборника вода под давлением
■Кислого газа поступает на розлив. В верхней части колонки
■Вшивается газо-воздушная смесь, которая периодически
Яряется нз сатуратора через газоотводную трубку и наблюда-
Вный стакан. Интенсивность выделения газо-воздушной
Ни не должна превышать 3 — 5 пузырьков в секунду.
Ю процессе работы в деаэраторе поддерживается разреже-
■•'53 кн/м2 (около 400 мм рт. ст.); в сатураторе избыточное
Вгение составляет 294—392 кн/м2 (3 — 4 кГ/см2). Произво-
Ьльность сатуратора 1500 л/ч. Степень насыщения воды газом
щ% к массе при максимальной температуре 7° С. Потребляе-
■L мощность 2 кет.
кракуум-сатурациоиная установка АСК-1 — автоматический
Куратор высокой производительности (рнс. 17). Он состоит из
Куратора /, ротационного вакуум-иасоса 4, эжектора 3, насо-
Цр и сатурациоиной колонки 2.
^Деаэратор представляет собой стальной цилиндрический ре-
53
Ш:

юшоюмшб gogg
—^= ^сэ
1Ьяп со сферическими крышками, по оси которого закреп-
КУо?крытая? обоих концов труба. В верхней части резерауа-
Е-тановлены конические тарелки; средняя часть его является
*yt„KoM для деаэрированной воды. Охлажденная вода посту-
Е"в нижнюю часть деаэратора, в которой она посредством
Каиов померживается на определенном уровне. Отсюда бла-
Ew разрежению, создаваемому вакуум-иасосом вода заса-
" V1X\ нентоальную трубу и поступает в верхнюю часть
^атора Из /рУбь. вода Сливается на ряд коиусинх тарелок
1^иваясьна поверхности тарелок тонкими пленками вода
Квно выделяет растворенный в ней воздух, который не-
fcZ, отсасывается вакуум-насосом и удаляется в атмосфе-
?ДеВаТрИ0рТованнааяТвода собирается под тарелкам*.в средней
$н резервуара и оттуда поршневым насосом подается в сату
1поНпУу™ТижеУния к колонке вода проходит череа.эжектор
Кором о2а сильно распыляется и «дается углеилым
Щ, Для насыщения используется нерастворившиися в са ^
Сионнойжолоике углекислый газ, подсасываемый в эжек-
|а3тураХНнаЙЯЧкСолонка 2 представляет собой сильной ци-
Йп с центральной трубой, разделенной сетчатыми
перегони Вепхняя полая чаек колонки является ее газовым
&h колонки также полая и является сборником газирован
i воды Сатураниоииая колонка снабжена автоматически
,!ствующнм- шплавковым регулятором уровня воды и водо-
|водМаСизКэжМектора поступает в нижнюю часть центральной
Ьбы сатурационной колонки и, перемещаясь вверх в извест
кГ^пе насыщается углекислым газом за счет растворения
Ёей свободноеуглекислого газа. Поднявшись вверх, вода
бается на решетку и стекает вниз по насадке. Навстречу по-
П вочы движемся поток углекислого газа. Благодаря большой
1ерхиДо"тн насадки в ней^роисходит активный контакт струек
йы с углекислым газом. Интенсивно насыщаясь углекислым
■йом, вода стекает в водосборник. ,,„,.,, „„„ ,,„ нее
Рв процессе прохождения воды через слои насадки из нее
Оделяются остатки воздуха, которые, будучи легче углекисло-
Ггаза собираются в верхней части колонки, откуда диафраг-
' 55

I
мовым клапаном удаляются в атмосферу. Нерастворившийся
углекислый газ собирается в нижнем слое газового
пространства колонки, из которого затем отсасывается эжектором для
предварительного насыщения воды.
Газированная вода из водосборника под давлением
углекислого газа подается через редукционный клапан в
резервуары разливочных машин. При снижении давления в колонке
редукционный клапан автоматически перекрывает выпуск воды из
сатуратора до достижения рабочего давления.
Рис, !8. Схема вакуум-сатурационной установки «Инвеста»:
/ — холодильник; 2 —сборник для воды; 3 —сифон; 4 — фильтр; 5 — вакуум-камера;
* — вакуум-насос; 7—поршневой иасос; 8 — смесительная хамера;
9—распределитель углекислого газа; 10 — резервуар для насыщения воды.
Вакуум-сатур'атор АСК-1 имеет производительность 3000 л/ч;
вакуум, создаваемый в деаэраторе, 450—500 мм рт. ст.;
рабочее давление в сатурациоиной колонке 0,59—0,69 Мн1м2 (6—
7 кГ/см2); степень насыщения воды углекислым газом 0,65% к
массе. |
Вакуум-сатурациоииая установка «Инвеста» (рис. 18),
выпускаемая чехословацкой фирмой «Инвеста», нашла
применение в безалкогольной промышленности СССР. Эта установка
является элементом автоматической линии для розлива
газированных фруктовых и минеральных вод.
Предварительная деаэрация воды происходит в двух
стеклянных вакуум-камерах 5, разрежение в которых создается
вакуум-насосом 6, отсасывающим воздух в атмосферу.
Охлажденная вода засасывается в вакуум-камеры из
приемного резервуара, который установлен ниже сатуратора. Межд\
приемным резервуаром и камерами для деаэрации установлен
сетчатый фильтр 4 для фильтрации воды. Прн помощи разбрыз-
56
SlHX гребенок вода в (вакуум-камерах распыляется иа
айшие частицы, которые интенсивно выделяют воздух.
Вироваиная вода скопляется в нижней части вакуум-каме-
|!;!отсюд'а она поршневым иасосом 7 нагнетается через раз-
нвающие гребенки в смеситель 8, в который подается
|арИтельио подогретый в электроподогревателе углекислый
^'благодаря предварительному подогреву обеспечивается
рнериое питание сатуратора углекислым газом и отпадает
Одимость в подогреве горячей водой баллонов с газом.
j смесителя вода подается в резервуар 10 для насыщения,
вый одновременно является и сборным баком для газиро-
воды. В нем вода распыляется гребенчатыми распыли-
насыщается углекислым газом, поступающим под
Ьтиым давлением 1,176 Мн1м2 (12 кГ/см1). Газированная
Собирается в нижней части резервуара и под давлением
слого газа непрерывно поступает в напорный резервуар
вочной машины.
зервуар для насыщения воды снабжен поплавковым
ребром; при верхнем предельном уровне воды этот регуля-
ри помощи ртутного реле и масляного контакта отключает
^ическук* цепь и автоматически останавливает электродви-
поршневого насоса. Поступление воды в резервуар пре-
ется.
Вризводительность вакуум-сатуратора «Инвеста» 1800 л/ч;
ее давление в резервуаре для насыщения 1,176 Мн/м2
Г/см2); разрежение в вакуум-камерах около 53 кн/м2
им рт. ст.).
Расход и потери углекислого газа при сатурации
роцесс сатурации воды сопровождается неизбежной поте-
[Глекислого газа, определяемой по разности между массой
рюдованцого для сатурации газа и содержанием его в
гованной воде. Некоторое количество углекислого газа
Tele из-за неплотного соединения газопроводов от газобал-
Вй станции до сатуратора. От 2 до 5% углекислого газа
|вляет остаток в баллонах. Эта часть углекислоты может
использована для предварительной сатурации воды в
торе. Наибольшие потери составляет нерастворившийся
кислый газ, удаляемый в атмосферу при выпуске из
сатура газо-воздушной смеси. Размер этой потери зависит от
сатуратора и режима сатурации. В смесительном сатура-
нри среднем расходе углекислого газа 1,2 кг на 100 л воды
|отеря составляет 34—40% к расходуемому количеству
rail вакуум-сатураторе «Нагема» эта потеря намного ниже,
!не превышает 20—23% от общего расхода газа, который
57

составляет 0,84—0,95 кг иа 100 л воды. В вакуум-сатураторах
АСК-1 и «Инвеста» потеря углекислого газа еще ниже.
Потери газа увеличиваются при повышении температуры
газируемой воды.
Розлив газированной воды
В производстве газированных напитков газированная вода
разливается в бутылки, содержащие определенную дозу КУ-
пажного сиропа, и в сифоны.
Сифон представляет собой стеклянную бутыль емкостью
0,5—2,0 л со специальным затвором — сифонной головкой. Она
прочно соединена с шейкой бутыли резиновой прокладкой
таким образом^ что не пропускает воздуха или углекислого газа.
Сифонная головка имеет колпак, рычаг, стержень, проходяшин
через пружину, и три пластинки, запорный вентиль,
металлическую и стеклянную разливные трубки. Стеклянная трубка
доходит почти до дна бутылки. При нажимании на рычаг
стержень давит иа запорный вентиль и открывает сифон. Под
Давлением углекислого газа вода поступает по стеклянной трубке
в металлическую разливочную трубку сифона. При этом в воде,
остающейся в сифоне, содержание углекислого газа остается
неизменным.
Сифоны наполняются газированной водой иа разливочной
машине. Одновременно с заполнением сифона водой из него
удаляется воздух.
Газированная вода, разлитая в сифоны, должна быть
бесцветной, прозрачной, без запаха и обладать слегка кисловатым
вкусом. Содержание углекислого газа в ней должно быть.не
менее 0,4% к массе.
ЛИТЕРАТУРА
7, 26, 27, 28, 32, 38, 51, 53, .54, 57, 58, 59, 69, 87, 98. 149, 154, 155, I66-
Глава 111
СЫРЬЕ И ПОЛУФАБРИКАТЫ ДЛЯ ФРУКТОВЫХ
ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ
1. ПЛОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ПРОИЗВОДСТВЕ ФРУКТОВЫХ ВОД
Для получения фруктовых газированных напитков
применяют фруктовые соки, морсы, экстракты и иастои, сообщающие
напиткам аромат и вкус натуральных фруктов. Соки и
экстракты вырабатываются из разнообразных сочных плодов (фРУк"
тов) как культурных, так и дикорастущих растений.
58
Строение плодов
ЁПлоды состоят из мякотн, которая покрыта кожицей п вклю-
|* в себя семена. По строению плоды подразделяются на
«ечковые (яблоки, груши, айва, рябина), косточковые (аб-
косы, персики, сливы, черешни, вишни, кизил), цитрусовые
Йельсииы, лимоны, мандарины) и ягоды (смородина, клюква,
шина, ежевика, земляника) (рис. 19, 20, 21).
1ЙР
19 Семечковые плоды:
- яблоко; 2 — груша; 3 — айва.
Рис, 20. Косточковые плоды:
— персик; 2 — абрикос; 3 — слива;
— венгерка; 5 — вишня; 6" — ренклод;
— вишня;
— черешня.
Для семечковых характерно наличие в середине плода пя-
гиездиой камеры с семенами; стенки гнезд образованы из
Ьргаментовидной оболочки. В мякотн косточковых плодов со-
П&ржится косточка, представляющая собой семя с твердой
|корлупон. В ягодах семена погружены в сочную мякоть, при-
$м вокруг семян нет ни твердой скорлупы, как у косточковых,
пергаментновидных оболочек, как у семечковых.
Различают ягоды настоящие, сложные и ложные. Ягоды,
звивающнеся в виде отдельного плода нз верхней или нижней
а вязи цветка (например, смородина, брусника, клюква, чер-
|ика), относятся к настоящим. Сложная ягода состоит из срос-
59

шихся между собой отдельных плодиков (малина, ежевика).
К ложным относятся ягоды, представляющие собой выпуклое
цветоложе, несущее на своей поверхности плодикн (клубника.
земляника).
Цитрусовые плоды
(апельсины, лимоны.
^щ мандарины) имеют кожи-
ЩЛ иу, богатую эфирным
^^ маслом.
Соотношение
плодовой мякоти, кожнцы и
семян в отдельных видах
плодов различно. Так.
например, в яблоках
плодовая мякоть составляет
97%, кожица 2,5%,
семена 0,5% к массе; в
абрикосах на долю плодовой
мякоти приходится 85%.
на кожицу 7,3% и на
косточки 7,7 %•
Плодовая мякоть
состоит из паренхимиыл
клеток, содержащих
ядро, протоплазму и вакуо-
Рис. 21. Ягоды:
1 — виноград; 2 — крыжовник; 3 — черная
смородина: 4 — черника; 5 —брусника; 6—клюква;
7 — малина; 8 — ежевика; S — морошка; 10 —
земляника; 11 — шелковица; 12 — инжир.
Рис. 22. Пареяхимные клетки
мякоти яблока:
/ — воздушное пространство; 2 —
оболочка клеток; 3 — протоплазма;
4 —вакуоли.
лн, заполненные клеточным соком (рис. 22). Оболочки клеток
состоят из целлюлозы, гемицеллюлозы н протопектина. В
протоплазме сосредоточена основная часть белковых веществ.
В клеточном соке растворены наиболее ценные во вкусовом
отношении органические и минеральные вещества плодов.
60
Химический состав плодов
Эеновную часть плодов составляет вода; среднее содержание
ЙЫ в плодовой мякоти яблок и груш составляет^—82%, аб-
слив и вишен —84—86%, в черной смородине —7?% и
ялянике — 90,5%.
8ода в плодах находится в двух состояниях: свободная и
иная с коллоидами. Свободная вода содержится в соке
к. В ней растворены сахар, кислоты и другие экстрактив-
|ещества плодов. Связанная вода является неотъемлемой
коллоидов. Она образует вокруг коллоидных частиц
оболочку и не является растворителем. При общем со-
fSffiiH воды в плодовой мякоти яблок 88,7% связанная вода
ляет 24,1%.
хие вещества плодов состоят из соединений, нераствори-
Еи растворимых в воде. К нерастворимым веществам пло-
' носятся целлюлоза, гемицеллюлоза, крахмал и нераство-
азотистые и минеральные соедннення. Их количество!
Шлется в пределах 2—8% от массы плодовой мякоти.
Незримые соединения не переходят в плодовый сок при его
|Яении и| плодов и поэтому не представляют интереса,
растворимых веществ плодового сока известны ^сахара;
Ьатомные спирты, органические кислоты, пектин, жиры,
Йримые азотсодержащие соединения, дубильные, крася-
li ароматические вещества, ферменты, витамины и некото-
«шнеральные соли. В сумме они составляют 8—18% от
Ш плодов. Растворимыми веществами плодов обусловлива-
ромат, вкус и цвет сока, получаемого нз них. Из Сахаров
йдах содержатся во взаимопревращающихся оксопираноз-
Eh фуранозных формах глюкоза, фруктоза и сахароза. Наи-
^-характерными для них являются следующие структурные
он
.МО»)
и/? Чон
V\H НО/,
но\ <П:нгон
ОН Н
Фруктоза
{^-п-фруптопирплоаа)
4i -
н/1 „ ?\н но/'т
II II
н он он н
61

Количество глюкозы, фруктозы и сахарозы значительно
колеблется в зависимости от вида плода.
В семечковых плодах преобладает фруктоза. Косточковые
плоды по сравнению с семечковыми содержат больше сахарозы.
В кизиле, красной смородине и винограде сахароза почти
отсутствует, а в малине ее очень мало (табл. 6).
Таблица 6
Содержание Сахаров в некоторых плодах
Название плода
ш
Содержание в % к массе
глюкозы
2,5-3,3
3,8—5,3
2,3-3,3
фруктозы
4,9—7,6
3,3—4,4
2,5—3,4
сахарозы
1,9—4,7
0,2—0,8
0,0-0,2
Глюкоза, фруктоза и сахароза обладают различной
сладостью, которую принято характеризовать гак называемым
порогом ощущения, т. е. минимальным количеством сахара в
водном растворе, при котором ощущается сладкий вкус. Порог
ощущения для фруктозы составляет 0,25%, для сахарозы —
0,38%, для глюкозы — 0,55%. Относительная сладость Сахаров,
вычисленная для их порогов ощущений, при сладости глюкозы,
.♦принятой за 100 единиц, для сахарозы составляет 145, а для
•фруктозы —220 единиц.
При оценке вкусовых достоинств плодов учитывают
различную сладость Сахаров, входящих в их состав. Так, например,
при содержании в яблоках 5,5% фруктозы, 2,04% глюкозы и
1% сахарозы показатель сладости их составит
5,5-220 + 2,04-100+ 1-145 = 1559 единиц.
Кроме Сахаров, сладким вкусом обладают встречающиеся в
плодах шестиатомные спирты; маннит, сорбит и инозит.
СМ2ОМ
НО-С-Н
но-с-н
н-с-он
и-с-ом
см, ом
СМ2ОН
Н-С-ОН
но-с-н
м-с-он
Н-С-ОН
сн2он
«Г-Сорбит
м н
Ь—Ко
м/он н6\?
Л\ОН Н/-
ном.' i/i
с
I
он
62
аннит в количестве до 1 % содержится в ананасах, сор-
- в зрелых ягодах рябины, сливах, вишнях, яблоках, ино-
^_йт—в черешнях. Инозит обычно находится в виде кальциевой
JSi.th ийозитфосфорной кислоты, называемой фитином. По сла-
К'дости многоатомные спирты уступают сахарам; так, например,
*А1адость сорбита в 2 раза меньше сладости сахарозы. Однако-
рдогоатомные спирты являются полноценными заменителями
вхара для диабетиков.
Плодовый сок имеет кислую реакцию, которая обусловли-
тся наличием кислот и кислых солей. В плодах содержатся
имущественно яблочная, винная н лимоииая кислоты. В не-
|Й»рых плодах встречаются также янтарная, щавелевая, сали-
"Йовая, бензойная, муравьиная и хинная кислоты.
Во всех плодах, за исключением клюквы и цитрусовых, со-
Ьржится /-яблочная кислота СООН—СН (ОН)—СН2—СООН.
[фблоках количество яблочной кислоты составляет около 0,4%,
|йарбарисе — до 6%. Совместно с яблочной кислотой во мно-
плодах содержится лимонная кислота СООН—СН2—
1(ОН)— СН2—СООН.
эн '-
преобладающем количестве лимонная кислота содержится
одах. Так, например, кислоты малины состоят из 97% лн-
Вой и 3% яблочной кислоты, а земляники — из 90% лимон-
pi 10% яблочной. В цитрусовых плодах 100% кислоты состав-
лимонная. В лимонах ее содержание достигает 6—8%-
|ииограде содержится винная кислота СООН—СН(ОН) —
1(ОН)—СООН, кислая калиевая соль которой нераствори-
|i. спирте. В виде винного камня она выделяется на стенках
Ввопроводов н бродильных аппаратов при накоплении спирта.
Ъоцессе брожения вин.
Во многих'плодах в незначительном количестве встречается
Рвелевая кислота СООН—СООН. Так, например, в малине ее
В«ржится 0,05%, в яблоках всего 0,005%.
?,В бруснике и в клюкве содержится в свободном и связанном
Стоянии в форме глюкознда вакциннна бензойная кислота,
рбруеннке ее содержится в свободном состоянии 0,054—0,144%
гв виде вакцинииа 0,034—0,146%,- Бензойная кислота обладает
Антисептическим действием; она препятствует сбраживанию
брусничного сока.
сн
hc'Vc
,1 '
НЧ/СН
сн
Бензойная кис
"N3H
от а
63

В землянике, малине и вишнях содержится незначитель-
мое количество салициловой кислоты (ортоксибензойной)
сн/он
В смородине, яблоках и черешнях обнаружена янтарная
•кислота СООН—СН2—СН2 СООН. В малине найдена также
в очень малом количестве муравьиная кислота НСООН. В
сливе н клюкве содержится до 1% хинной кислоты
Ноч с(
\/ он
/ N.
н2с Снг
ноне сн2
смон
Общее содержание кислот (в пересчете на яблочную)
колеблется в пределах: в яблоках 0,19—1,64%, в вишнях 1,46—2,16%,
землянике 1,15—1,57%.
Кислоты плодов большей частью растворены в клеточном
соке. Сила кислого вкуса плодов зависит от концентрации ионов
водорода в соке, которая зависит от степени диссоциации
кислот, содержащихся в плодах. Кислый вкус плодового сока
компенсируется наличием в нем Сахаров и усиливается дубильными
веществами.
В состав плодов входят пектиновые вещества. В клеточных
стенках плодов содержится"иераётворимый протопектин; в
клеточном соке — растворимый пектин. Протопектин обусловливает
жесткость незрелых плодов. В процессе созревания под
действием органических кислот и фермента протопектипазы
протопектин расщепляется на пектии и арабан, который, как
правило', ассоциирован с пектином; при этом пектин переходит в
клеточный сок и плод становится менее жестким.
Количество протопектина в плодах колеблется в больших
пределах. В яблоках его содержится 1,05—1,49%, в сливах —
0,51—1,02%, в черной смородине —0,24—2,38%, малине —
0,04—0,5%. Содержание же пектина в плодовых соках (данные
Церевнтинова и Богомоловой) составляет: в яблочном 0,43—
1,2 г, в вишневом 0,98 г, в черносмородиновом 0,77 г, в
малиновом 1,22 г в 100 мл сока. В химическом отношении пектин
представляет собой частично метоксилированную полигалактуроно-
вую кислоту, в которой метоксильиые группы (—ОСН3)
связаны с карбоксильными группами сложной эфирной связью.
64
С-ОСМз
с о w
1 1
н он
н
j£
ОН СООН
-Л ^Г-Г
с-осн, н 6н
о
|С Метальные группы могут отщепляться под действием
фермента пектинэстеразы.
Под действием фермента пектазы (пектинэстеразы) пектин
j-дасщепляется на метиловый спнрт и трудно растворимую пекти-
овую (полигалактуроновую) кислоту. В плодовом соке пектин
Сходится в состоянии золя; в присутствии кислот и Сахаров
|ктин может переходить в~ гель желеобразной консистенции.
Йектиновые вещества являются нежелательной составной
стью плодов, так как они затрудняют выделение соков из
йодов и вызывают помутнение напитков.
1|гТерпкость н вяжущий вкус некоторых плодов
обусловливается дубильными веществами (таиидами), которые вызывают
ртемнение плодов в свежем разрезе и быстрое побурение от-
рессованного сока. Объясняется это тем, что дубильные вс-
ества (катехипы) под действием окислительных ферментов
Кисляются в темноокрашенные флобафены.
Дубильные вещества имеют неоднородную химическую
приму. Они подразделяются на гидролизуемые и конденсирован-
Гидролизуемые дубильные вещества — это в большинстве
'чаев сложные эфиры глюкозы или фенолов и ароматических
йслот. Характерным представителем этой группы является та-
сн-
сн-
э сн-
сн
—сн
СН,
-о-
-0-
-0-
-о-
-о
-с-
о
-с-
II
о
-с-
II
о
-с-
о
-с-
6
-к
-R
-R
-R
- R
3 П. М. Мальцев и др.
(R-радинал диеаллодой кислоты)
65

Конденсированные дубильные вещества по своей химической
природе являются катехинами:
см о н /и—сон
hoc"Vxc-/ )сон
НС С С<" НС—СН
X/ \/ ^ом
сон снг
Катехин
В плодах дубильные вещества содержатся преимущественно
в виде катехннов. Таннды присутствуют в меньшем количестве.
Среднее содержание дубильных веществ в плодах следующее:
в яблоках 0,1 %, в вишнях 0,18%, в черной смородине 0,39%, в
малине 0,26%, в сливах 0,13%. Дубильные вещества легко
образуют нерастворимые адсорбционные соединения с белками, что
имеет положительное значение для осветления плодовых соков.
Окраску плодам сообщают красящие вещества: хлорофилл
(зеленый пигмент), нерастворимый в воде и в спирте и поэтому
не имеющий значения в производстве соков; каротиноиды —
желтые и оранжевые пигменты; антоцианы — красные и
фиолетовые пигменты различных оттенков.
Каротииоиды — непредельные углеводороды; онн
обусловливают окраску желтых слив, абрикос, рябины, шиповника. К ним
относятся каротин, ксаптофил, кроцетин и ликопин. Наиболее
распространенным желтым пигментом плодов является каротин,
встречающийся в а-, р- и у-формах:
н,с сн, н,с сн,
V см, см, сд, си,- V
н„сс-см-см-с-сн-см-см-с-сд-сн-си-см-с-сн-сн-сн^-с-см-сн-сн сн.
м,с с-сн, Mjci^^CH,
СНг J-I.p.,.. СН
Антоцианы представляют собой глюкозиды, в которых
остатки глюкозы, галактозы и рамнозы связаны с окрашенным
аглюконом-антоцианидином. В окраске плодов вишни, сливы,
черной смородины и брусники принимает участие циапидии,
имеющий следующее строение (в виде хлористого
производного):
сн o-ci см сон
нос^хс^хс— с сом
1 I I Vh-
нс с сом ^п~
СО!] СН
-см
66
Троизводным цианндина является эниднн, содержащийся
ожице плодов винограда. При получении соков антоцианы
переходят в сок, каротиноиды несколько хуже.
^Аромат плодов в значительной степени обусловливается
начнем в ннх эфирных масел, содержащихся преимущественнс.
ице. Прн нарушении структуры плода эфирные масла час-
йчно переходят в сок, вследствие чего он становится "'ароматйч-
Эфнрньге масла плодов представляют соо"Ьй" сложную
3>сь спиртов, фенолов, альдегидов, кстонов, терпенов и других
дииений. Так, например, из яблок выделено 0,007—0,043%
Крного масла, в котором найдены уксусный альдегид,
сложив эфиры амилового спирта и муравьиной, уксусной, капроно-
щ и каприловой кислот. Айва, обладающая очень тонким и
Внятным ароматом, содержит энантово-этиловый и пеларго-
во-этиловый эфиры. В состав эфирного масла персиков вхо-
||т лнналооловый эфир муравьиной, уксусной, валериановой и
кприловой кислот, а также уксусный альдегид, фурфурол, ме-
йловый спирт и метил'антраниловый эфир. Наибольшим
содержанием эфирных масел отличаются цитрусовые плодьь
*В создании вкуса ,и аромата плодов участвуют многие глю-
|йиды — эфирообразные соединения углеводов (преимущест-
Нно гексоз) со спиртами, альдегидами, кислотами, фенолами.
глюкозидов в семенах многих плодов содержится амнгда-
СН2рн
-о-сд.
6/к с
. нохс- с' н
н он
| и—1ЛДг <^{ Н.
Ь „С О г-О-СМ
\ Щ \Г l
С\ОН
hoY—
ЧА
он
-Амигдалин обусловливает специфический вкус и аромат
росточек горького миндаля, абрикосов, слив, вишен и персиков.
"~ семенах яблок амигдалина содержится 0,6%, в семенах ви-
-0,82%, слив — 0,96%. персиков — 3,3%. В ягодах
брусники содержится 0,1% вакцинина — глюкозида, содержащего беи-
"ойную кислоту. В цитрусовых плодах содержится глюкозид —
В^еспиридин, обусловливающий горький вкус кожуры плодов.
Весьма ценной составной частью плодов являются витамины,
плодах содержатся следующие витамины: С, Р, Вь В2 и
каротин. Витамин С (аскорбиновая кислота)является составной
Ш частью многих плодов.
67

м
но
Дек
?
с-
1
с-
J
с-
-с-
-с-
1
омо
-ОН 1
1
-н
СН2ОН
с-рби
нова*
В наибольшем количестве он содержится в плодах
шиповника, черной смородины, рябине, землянике. Так, например, в
черной смородине количество витамина С колеблется в
пределах 49,8—389 мг %. Под влиянием кислорода воздуха витамин
С образует соединения, не обладающие витаминной
активностью. Аскорбиновой кислоте в плодах сопутствует витамин Р
(рутин).
Наиболее богаты рутином лимоны.
н н
со с —
oc^VNc /
! It I n V
ОН 0
Р,,.„ ©-Остато
ОН
—с
сон
= с7
1
н
„ РУТкШеЗИ
Витамин Bi (аневрин, тиамин) содержится преимущественно
в темноокрашенных сливах, черной смородине, апельсинах и
мандаринах в количестве от 0,08 до 0,15 мг %.
СН3
N—С-МН2-НВг с_с-Сцг-СНгОН
[,С-С С — СНг-|/ I
СН—S
Вг
битам ки
(бро,
N — СН
Ви
Витамин В2 (рибофлавин) в крайне малых количествах
встречается в плодах шиповника, в абрикосах и цитрусовых-.
68
снг-(снон)3-снгон
СН N
н.с-с с с
5 II ! I
н,с-с с с
СН N
с=о
I
NH
../Каротин является провитамином А. Значительное количест-
!:каротина содержится в рябине, шиповнике, абрикосах, жел-
сортах слив. Так, например, в абрикосах каротина содер-
тся около 2 мг %, в смородине — 0,7 мг %, в мякоги лимо-
:—0,4 мг %. В процессе переработки и хранения плодов со-
ржаиие витаминов снижается.
Ь.В незначительном количестве в плодах содержатся 'азотистые
'дества: белки, амиды, аминокислоты, азотнокислые и аммп-
^"Ы€ соединения. Среднее количество азотистых веществ сос-
ляст: в яблоках 0,46%, в сливах 0,61%, абрикосах 1,02%,
"нях 0,98%f, смородине 1,47%, малине 1,18%. В основном
истые вещества плодов состоят из белков п в меньшей сте-
И из амидов и аминокислот. Так, например, при содержании
"негр азота в яблоках 0,04% белковый азот составляет 0,03%
~зот амидов и аминокислот 0,01%. В соке плодов 'азотистых
"еств содержится меньше. Растворимый белковый азот — пе-
ательный компонент плодовых соков, так как он вызывает
утненне получаемых из них напитков.
''Из полисахаридов в плод'ах содержатся крахмал, целлюло-
\и гемицеллюлоза. В созревших яблоках содержится до 1 %(
"мала, который при хранении под воздействием ферментов
еходит в сахара. В ягодах крахмала содержится ничтожно
ое количество. Высоким содержанием целлюлозы отлича-
лалина > (около 6%), смородина (4%), ежевика (около
то время, как в яблоках ее содержится лишь 0,86%. Ге-
еллюлоз'а плодов в основном состоит из пентозанов (араба-
которых сравнительно много в малине (2,68%) и мало в
"родине (0,41%), сливе (0,54%), бруснике (0,75%) и яблоках
'82%). В соке плодов пентозанов содержится ог 0,25 до 0.42 г
'400 мл.
^Семена плодов содержат жир. В семенах апельсинов жира
"ло 0,1%, в семенах винограда — 1,2%). Отличительной осо-
ностью облепихи является высокое содержание жира в мя-
8,8%. Зольные вещества плодов составляют 0,24—11,6%
их массы. Они содержат калий, натрий, кальций, магний, же-
о, марганец, алюминий, серу, фосфор, кремний, хлор. В мнк-
оличествах в плодах встречаются медь, мышьяк, йод. Из па-
69

званных элементов преобладающее количество составляют калнй
(39—57%) и кальций (1,7—18,5%). Железо, медь и йод в
плодах находятся в виде легкоусвояемых органических соединений.
Наиболее богаты железом виноград, ежевика, черника. Медь
в наибольшем количестве найдена в вишнях, малние и ежевике,
а йод — в яблоках и апельсинах.
2. ИЗВЛЕЧЕНИЕ СОКА ИЗ ПЛОДОВ
Сок из плодов извлекается прессованием,
центрифугированием или диффузией.
Сортировка и мойка плодов
Поступающее в производство сырье сортируют на
сортировочных столах или на медленно перемещающихся конвейерах;
при этом из плодов удаляют загнившие и заплесневевшие пло-
Рис. 23. Барабанная моечная машина:
I—барабан; 2— труба с соплами; 3—кожух.
ды, очищают нх от плодоножек, чашелистиков, веточек и
листьев. Затем плоды моют для удаления с их кожицы пыли, песка,
микроорганизмов.
Плоды с плотной кожицей моются в барабанной моечной
машине (рис. 23). Она представляет собой вращающийся
барабан / из металлических планок, установленный иа станине с
некоторым уклоном. Снизу барабан окружен кожухом 3 с
отверстием для стока поступающей в него воды. Плоды подаются
в один конец барабана и благодаря его вращению
перемещаются к другому концу и затем к разгрузочному рукаву. По
пути движения онн интенсивно обрабатываются водой.
Для мойки плодов используется также моечная машина,
выполненная в виде проволочного ленточного транспортера,
перемещающегося в слое воды, в которую подается сжатый воздух.
70
■оды с нежной кожицей (малина, клубника, ежевика)
подаются только ополаскиванию под душем или промывке в
Jerax путем погружения их в чан с проточной водой.
{
\
извлечение сока из плодов становится возможным после
рушения их клеточной структуры. С этой целью плоды
изучаются до состояния рыхлой массы в плододробилке КДП-3
Измельчение плодов
Г
24 Плододробнлка КДП-3:
Швна 2 —барабан; 3 — гребенчатые
в 4 — бункер; 5 — прижимные колод-
# —пружины; 7 —спускной рукав;
4h— электродвигатель.
[о] Д JoB№fH)»
Рис. 25. Вальцовая
плододробнлка:
1 — рифленые вальцы; 2 — станина;
3—приемный бункер: 4 — питающий
валик.
24 ) Рабочим органом дробилки являются вращающийся
баи 2 с укрепленными па ием ножами 3 и прижимные ко-
ка 5. Плоды, попадая в промежуток между барабаном н
йкимными колодками, измельчаются в мезгу,
ргоды измельчаются в вальцовых дробилках (рис. 25). Та-
• дробилка состоит из приемного бункера 3, питающего вали-
I и стальных или деревянных вальцов /, вращающихся на-
речу друг другу. Плоды должны быть измельчены до такого
тояния, при котором возможно больше клеток мякотн было
;: разрушено. Однако не допускается измельчение плодов до
)еобразной массы, не обеспечивающей равномерного стека
сока при прессовании.
Плодовая мезга собирается в стекатель, подставляемый под
грузочные отверстия плододробилки. Стекатель представля-
Собой сосуд с двумя днищами, из которых одно решетчатое,
решетчатом днище удерживается мезга; в пространстве
ВДу днищами собирается сок, стекающий при дроблении
71

плодов. Этот сок, называемый самотеком, является ценной
частью сока плодов.
'- Для каждого вида плодов практически установлены
следующие оптимальные размеры частиц, получаемых при дроблении:
для смородины, клюквы, брусники, рябины, барбариса 2— 3 м;
для вишен 5—6 мм; для сливы и кизила 7—8 мм. Плоды
измельчаются до пюреобразиого состояния лишь в тех случаях,
когда предполагается обработка мезги пектолитическими
ферментами с последующим извлечением из нее сока в центрифугах.
При таком измельчении пектиновые вещества плодов делаются
более доступными для воздействия ферментов и выход сока
повышается. Для получения пюреобразиой'массы используются
специальные протирочные машины.
Обработка плодовой мезги пектолитическими ферментами,
цитопектолитическимн препаратами и токами Низкой частоты
Отдача сока плодовой мезгой находится в определенной
зависимости от количества и состояния пектиновых веществ в
сырье. Плоды, содержащие пектиновые вещества
преимущественно в виде нерастворимого протопектина (яблоки), и плоды,
содержащие мало пектина (вишни), легко отдают сок. Из
плодов, богатых пектином, образующим вязкий коллоидный
раствор, например из черной смородины, сок извлекается с трудом.
Отдача сока облегчается, если мезгу выдержать несколько
часов. При этом под воздействием фермента пектазы (пектипэсте-
разы), содержащегося в плодах, происходит гидролитическое
отщепление метоксильных групп от растворимого пектина; в
результате образуется практически нерастворимая пектиновая
кислота и метиловый спирт:
(полигалактуроновая)
Н
соон
I
О С О Н
соосн,
м он1
Л с/он
н
соон
&м
хс-
I
н
#v%
н 6н
соон
с о
н
Л
А^_
он
соон
бн
При гидролизе пектина вязкость сока уменьшается и
соответственно увеличивается сокоотдача. В зависимости от
количества пектина и активности пектазы мезга выдерживается различ-
72
• время. При 20 — 25° С достаточна выдержка для малины в
йение 4 ч, для черной смородины 6 — 8 ч, для абрикосов и
.ила 10— 12 ч. Выход сока из выдержанной мезги увеличн-
Зется по сравнению с невыдержанной от 4 до 25% в зависп-
►сти от вида плодов.
-Для повышения выхода и получения прозрачного сока, не
держащего пектина, в мезгу или непосредственно в плоды
Ьед их дроблением добавляют пектолитический ферментный
йпарат, обладающий высокой пектиназиой и пектазной актив-
тью. При совместном действии этих ферментов разрушается
Ййлоидная структура пектина и образуется водорастворимая
йогалактуроновая кислота.
Р Пектолитический ферментный препарат получают из плесне-
со гриба Aspergillus niger, выращенного на среде, состоящей
^пшеничных отрубей, яблочных и морковных выжимок. Среда,
йоросшая мицелием гриба, высушивается и измельчается до
Ошкообразного состояния. Сухой пектолитический препарат
адает псктолитической активностью в 42 единицы. Для обра-
ки мезги препарат применяется в виде порошка либо он
'воряется,в соковой вытяжке того плода, который
подвертя обработке. В последнем случае сухой препарат иастаи-
в соке при соотношении 1:10 и температуре 40° С в
ние 3 ч.
известно несколько вариантов обработки мезги пектолити-
^сими ферментами. Если требуется только повысить выход
Ма, мезга-ферментируется при 43 — 45° С в течение 4 — 8 ч
ТГДоэе препарата от 0,5 до 2,0% к массе мезги в зависимости
В^фида плодов. При данном режиме не достигается полного
"ролиза пектиновых веществ, однако вязкость" сока значнтель-
|сннжается. Если, кроме высокого выхода, требуется получить
': с гидролизованным пектином, не требующий последующего
Ветлеиия, ферментация мезги производится при такой же тем-
JjaType 43 — 45° С, но с большими дозами ферментного препа-
Цта и более продолжительное время. В зависимости от вида
Таблица 7
Продолжительность ферментации и доза препарата
Плоды, из которых нолу-
Лбрикосы, вишни,
виноград, шиповник . . .
Счивя, малина, айва н
яблоки
Брусника, ежевика, клю-
Продолжк-
ферментгщив
8-15
15-24
72
Доз
ра
а прспа-
1
1,5
2
73

плодов продолжительность ферментации мезгн и дозы
ферментного препарата приведены в табл. 7.
Выход сока в результате ферментации повышается на
25 — 30%.
Установлено, что выход и качество сока могут быть еще
более высокими при обработке мезгн цитопектолитическнми
препаратами вместо пектолитических ферментов (данные
лаборатории биохимии ВНИИ пнво-безалкогольиой
промышленности). Препарат цитопектолитических ферментов получается
выращиванием грнба Aspergillus niger на средах из зерновой
шелухн, солодовых ростков и дрожжевого автолизата (вместо
пшеничных отрубей и плодовых выжимок, применяемых для
пектолитического препарата). Цитопектолитнческий препарат
обладает высокой пектолитической, протеолитической и
особенно цитолитнческой активностью. При совместном воздействии
всех этих ферментов на вещества плодов достигается более
высокий выход сока с более низкой вязкостью н с более
высоким содержанием кислот и редуцирующих веществ по
сравнению с обработкой препаратом пектолитических ферментов.
Одним из средств повышения выхода сока является
электроплазмолиз— обработка плодовой мезги током низкой частоты.
Электроплазмолиз производится одновременно с измельчением
плодов па вальцах — электродах при напряжении 220 в и силе
тока 45 а. В результате электроплазмолиза происходит
необратимая коагуляция веществ протоплазмы, благодаря этому
увеличивается проницаемость клеточных тканей.
Прессование и центрифугирование мезги
Извлечение сока из мезги в прессах представляется как
процесс истечения сока по капиллярным канальцам,
пронизывающим мезгу, под давлением прессования. При ламинарном
движении жидкости по капиллярным каналам скорость истечения
определяется по формуле Пуазейля:
°= 8i]l '
где v — скорость вытекания жидкости в м1сек;
р — давление в к/ж2;
г и I — радиус и длина капилляра в м;
Т|—вязкость жидкости в н-сек/м2.
Из уравнения следует, что скорость истечения прямо
пропорциональна давлению, радиусу капилляра в четвертой
степени II обратно пропорциональна длине капилляра и вязкости
жидкости. В плодовой мезге радиус капиллярных канальцев
зависит от степени измельчения плодов; длина их —от слоя
прессуемой мезгн; вязкость жидкости —от содержания
экстрактивных и в том числе коллоидных веществ в плодовом соке. В
74
цессе прессования с повышением давления мезга умеиьша-
объеме, вследствие чего радиус капиллярных канальцев
|1еньшается при одновременном сокращении их длины. Поэ-
иу скорость истечения сока находится в более сложной зави-
иости от давления и размеров капиллярных канальцев, чем
I следует из уравнения.
|3*.Важное значение для полноты и скорости извлечения сока
|,'ЛлоДовой мезги имеет проницаемость клеточных оболочек
довой мякоти, которая
jjjfftCHT от степени измель-
[ клеточных оболочек, а
от предварительной
работки мезги перед прес-
анием ферментами или
Лом низкой частоты.
^Йрессование мезги про-
ится прессами различ-
. конструкций. Простей-
|,винтовой пресс (рис. 26)
оит из платформы / в
чугунной чаши, опи-
цейся на ножки и по-
ой изнутри кислото-
рным лаком или эмалью;
уикального стального
i 2, стационарно закреп-
його в центре платфор-
;t съемной деревянной
вины 3, в которую
затрутся мезга; прессующего
раиизма 4 (стальной пли-
jf гайки, рычага); крышки
Цдубовых брусьев и дере-
Т|ной решетки 8, закреп-
8«ой в чаше пресса. Кор-
№а пресса собирается из
тикальных трапецеидального сечения дубовых планок, стя-
Раемых с помощью винтов стальными обручами. Планкн
придают к обручам своими меньшими основаниями, образуя про-
1— _ через которые при прессовании мезги сок свободно
Цгекает в чашу платформы; при этом мезга удерживается
(корзине. Корзины имеют следующие размеры: диаметр от 0,6
В, 1,5 м, высота от 0,8 до 1,2 м. При большем диаметре корзниы
Вйиняется путь сока через выжимки; следовательно, при этом
"личивается время прессования, В очень высоких корзинах
Рление неравномерно распределяется по слоям прессуемой
|ссы.
75
Рис. 26. Винтовой пресс:
/ — платформа; 2— винт; 3 — корзина:
4 — прессующий механизм; 5 — стальная
плита; 6 — дубовые брусья; 7 — крышка;
8 —дренажная решетка.

Прессование мезги в винтовом прессе осуществляется
следующим образом. На платформу пресса устанавливают
корзину. Стены и дно корзины выстилаются чистой холстиной с таким
расчетом, чтобы края ее выходили наружу. Поршневым насосом
в корзину пресса подается плодовая мезга. Свободные края
ткани заворачивают внутрь, на мезгу укладывают "крышку, а
на крышку брусья. З'атем затягивается гайка прессующего
механизма. Давление па мезгу повышается постепенно по мере
стекания сока. Прессование длится до полной отдачи сока
мезгой. Получаемый при этом сок называется прессовым соком
первого давления. После первого прессования мезга
удерживает 15 — 20% сока, который извлекается повторным
прессованием после рыхления мезги и называется соком второго
давления. Иногда рыхление и прессование повторяются несколько
раз. Остающиеся после прессования выжимки являются
отходом производства.
В винтовом прессе создается давление до 0,39 Мн'м'
(4 кПсм2). Один цикл прессования продолжается 3 — 4 ч.
Гидравлический пресс отличается от винтового более
совершенным прессующим механизмом, в котором используется
принцип передачи давления через жидкость в сообщающихся
сосудах.
Производительность винтового и гидравлического прессов
определяется по формуле:
„ лО= „ 60
Q = K—— рН— ,
4 "
где К — коэффициент заполнения корзины; /( = 0,9-^0,95;
D и Н — внутренний диаметр н внутренняя высота
корзины в я;
■ | - объемная масса измельченного сырья; р = 0.9-н
1,0 г/ж3;
т — продолжительность оборота пресса в мин; эта
величина устанавливается практически для
каждого вида сырья.
Для извлечения сока из мезги, кроме прессов, используют
фильтрующие центрифуги, отделяющие сок от мезги под
воздействием центробежной силы.
Из мезги, обработанной нектолитнческнмп ферментами, с
целью получения максимального выхода сока он извлекается
в две стадии. В первой стадии мезга центрифугируется в
осадочной центрифуге до извлечения 75% содержащегося в ней
сока; во второй стадии мен'а прессуется для извлечения
остальных 25"о сока. Сок. получаемый в центрифугах, имеет высокое
качество, так как здесь мезга не перетирается и в сок не
попадают частицы кожицы и семян.
76
Извлечение сока диффузией
Для извлечения сока, предназначаемого для выработки
плодовых экстрактов, применяется диффузионный способ, основным
преимуществом которого является высокий выход сока. Однако
по аромату и вкусу диффузионный сок уступает соку,
получаемому прессованием или центрифугированием.
Диффузионный способ основан на переводе экстрактивных
веществ мезги в водный раствор, что достигается благодаря раз-
'f
t
■ %ч^да<вдл *w com
— нтщмквщ* им Ыы
Рис. 27. Схема движения жидкости в
диффузионной батарее;
/, П. Ш, IV и V — диффузоры;
W — вентили па водяной коммуникации; 2. J, 4 и 5 —
крины ни продуктовой коммуникации; 6 — воздушники.
ностн концентраций их в соке и в водном растворе. Диффузия
осуществляется в батарее, состоящей из нескольких аппаратов
.цилиндрической формы с ложными днищами, соединенными
между собой коммуникациями таким образом, что нижняя
часть одного диффузора сообщается с верхней частью
смежного (рис. 27).
Процесс диффузии ведется так, чтобы вода поступала в
диффузор, в котором находится мезга с наименьшим содержанием
экстрактивных веществ; наиболее обогащенный
экстрактивными веществами водный раствор выходит из диффузора, содер-
' жащего свежезагруженпую мезгу. Для этого первый диффузор
батареи загружают мезгой и подают в пего воду. После
настаивания мезгн с водой загружают мезгой второй диффузор и
перекачивают в пего диффузионный сок из первого диффузора.
Затем операции по загрузке мезги и перекачиванию
диффузионного сока производят последовательно со всеми
диффузорами батареи.
Перехоля из диффузора в диффузор, сок все более
насыщается экстрактивными веществами и откачивается in
последнего диффузора в сборник. Из первого диффузора выгружают
выщелоченную мезгу н включают его в диффузионную батарею
последним; второй диффузор занимает положение первого.
Настаивание мезги в каждом диффузоре продолжается 50 —
60 мин. Сок, извлекаемый диффузией, получается несколько
77

разбавленным водой. В процессе диффузии не исключена шм.
можность забраживания сока.
Выход сока при диффузионном способе повышается при
обработке мезги низкочастотными колебаниями. Согласно
наследованиям Ленинградского научно-исследовательского
института пищевой промышленности при кратковременной обработь,-
(5—7 мин) клюквенной мезги в диффузоре вибрационными
колебаниями выход сока увеличивается на 4%. Сок,
получаемый вибрационио-диффузиониым способом, обладает более
интенсивной окраской.
3. ОЧИСТКА И КОНСЕРВИРОВАНИЕ СОКА.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ МОРСОВ И ЭКСТРАКТОВ
Очистка плодового сока
Свежие плодовые сокн всегда получаются в большей п.ш
меньшей степени мутными, так как в них содержатся остатки
плодовой мякотн, дрожжи, скоагулированные белки.
Взвешенные частицы сока продолжительное время не осаждаются и i
за н'аличия в соке коллоидов, обусловливающих его вязкость.
Для очистки от грубых взвесей (частицы диаметром более
I0-4 см) сок поступает в сборники, находящиеся в
охлаждаемом помещении, и отстаивается в них 1—2 суток при
температуре I — 2° С. При отсутствии охлаждаемого помещения
продолжительность отстаивания сокращается до нескольких часов.
При отстаивании частицы сока под влиянием силы тяжссш
осаждаются иа дно н сок становится более прозрачным.
Отстоявшийся сок удаляется с осадка (декантируется) при помощи
сифонов и направляется на очистку от топких взвесей (часш-
цы диаметром Ю-5—Ю-7 см).
Для очистки соков от тонких взвесей (коллоидов)
используются различные способы: обработка пектолитическнми
ферментами; оклейка; фильтрация; сепарирование.
При получении сока из пефермеитнроваипой мезги его
осветляют пектолитическнми ферментами. Обработке ферментами
подвергаются также выжимки, остающиеся после прессования
мезги, для извлечения из них дополнительного количества сока.
Подлежащий осветлению сок подогревается до 40—45° С, зпн'ч
в него добавляют вытяжку ферментного препарата и он
выдерживается 4—6 ч до отрицательной реакции па пектин. Пектин.
являющийся стабилизатором тонкоднеперсных взвесей, по i
влиянием пектазы и пектндазы гидролизуется до моногалакту
роновой кислоты, не являющейся коллоидом. Доза
ферментного препарата определяется в зависимости от содержания
пектина в соке и активности препарата и составляет около O.L.'"
технического препарата от массы сока.
78
тком осветления сока ферментами является то, что
■ препараты ферментов могут сообщать сокам специ-
яеприятный (плесневой) запах. Однако при соответ-
обработке препаратов этот недостаток может быть
„ован.
тление соков оклейкой заключается в обработке нх раст-
-идрофильных К0ЛЛ0ИД°В — желатина (вещество белко-
''-роды) и танина (дубильное вещество). Физико-хнми-
цность оклейки заключается в нейтрализации зарядов
яых частиц плодового сока. Коллоидные мицеллы пек-
Ждубильных веществ сока заряжены отрицательно, а
•* вещества—положительно. Частицы оклеивающих
везут иа себе электрические заряды: частицы желатина —
дьный, частицы танина — отрицательный. Поэтому
\. в сок растворов желатина и танина вызывает нейт-
зарядов коллоидных частиц сока н их коагуляцию.
мате взаимодействия высокомолекулярных белковых
_ьи соединений сока и оклеивающих веществ обра-
фастворимые адсорбционные белково-дубильные сое-
.'айй соединения, выпадающие в виде крупных хлопьев,
'"; увлекают за собой тонкодиснерсные взвешенные
Ка. В результате коагуляции коллоидов и адсорбци-
цессов происходит осветление сока. Оклеенный сок
ся в течение 6—12 ч, после чего он осторожно уда-
'есадка и фильтруется.
Йое для осветления количество желатина и танина
ся пробной оклейкой. Ориентировочно расходуется
'Желатина и 5—10 г танина в виде-1%-ных растворов
сока.
;етления соков, кроме желатина и танина, исноль-
кже особая глииа — бентонит. Вследствие тонкой
V''вещества бентонита хорошо набухают в воде и соке
р!Т в коллоидное состояние. В таком состоянии бен-
~адает очень развитой поверхностью и высокой адсорб-
тфюсобностью. Для осветления сока бентонитом
добавлен) 5%-ную водно-соковую суспензию бентонита в
, определенном пробным осветлением (от 0,7 до 4,0%
Г сока).
^/осветления плодовых соков могут применяться различ-
епараты из полиамидов (нейлона, перлона и др.), вы-
, "ые в виде порошков п паст. Адсорбционное действие
JIBoro выше, чем желатина. Обработка нейлоном благо-
0 влияет на аромат и вкус соков. При обработке пенло-
Даляются полифепольиые соединения, лейкоантоцпапы и
ы, которые играют большую роль в потемнении сока.
ьтрация соков осуществляется в различных тканевых,
вых и диатомитовых фильтрах. Наиболее широкое при-"
79

менешге для фильтрации сока получили пластинчатые
многорамные фильтры с фильтрующим материалом в виде фильтр-
картона.
Рис. 28, Сепаратор RCM:
annua' 2--барабан; 3 — цилиндрические вставки; ■* - вал;
лиодящиП патрубок; 6 — отцодящий патрубок;
7-напорный диск- Я—патрубок для слипа жидкости.
Эффективным способом осветления соков является сепарн-
Оно осуществляется в многокамерных сепараторах
роияиие.
злнчных типов с ручной или с центробежной пульсирующей
йыгрузкой осадка.
Из сепараторов отечественного производства хорошо
зарекомендовал себя сепаратор ВСМ (рис. 28). Основным рабочим
рганом сепаратора ВСМ является барабан 2, состоящий из ос-
овяния, крышки, нижнего и верхнего вставкодержателей, трех
= 1у'линдрических вставок 3 и затяжного кольца. Внутренний объ-
<ем барабана цилиндрическими вставками 3 разделен на четыре
кольцевые камеры разного диаметра; в этих камерах под
воздействием центробежной силы, развивающейся при вращении
барабана, нз сока выделяются взвешенные частицы. Барабан
Закреплен на вертикальном валу 4. который приводится в
движение от электродвигателя через винтовую передачу.
На крышке сепаратора с помощью специальных прижимов
^Закреплено приемно-отводящее устройство; оно состоит из под-
у$одящей 5 и отводящей 6 коммуникаций с кранами и
смотровыми стеклами, центральной трубки и напорного диска 7,
Сок, подлежащий осветлению, по подводящей коммуникации
центральной трубке поступает в первую камеру и
подвернется воздействию центробежной силы. Взвешенные частицы
Седают на стенках камеры; частично осветленный сок под
паром поступающего мутного сока попадает во вторую, затем
Третью и четвертую камеры. По мере удаления сока от оси
ращения благодаря увеличивающейся центробежной силе про-
сходит выделение все более мелких частиц, которые остаются
виде кольцевого слоя па вставках. Поток осветленного сок;!
рОДвигается но каналам между крышкой и верхним вставко-
"Лржателем к 0С[! вращения барабана и попадает в камеру,
..Которой находится напорный диск; последний подает оевст-
нный сок в отводящую коммуникацию. После заполнения ка-
§р осадком (емкость шламового пространства 65 л) сспара-
остапавлнвают, разбирают его п вручную удаляют осадок.
Производительность сепаратора ВСМ — 1000л/ч; вращается
со скоростью 4170 об/мин: мощность электродвигателя
кет.
В производстве соков полхчнл распространенно сепаратор
"едскон фирмы «Альфа Лапаль», сходный по конструкции с
"Паратором ВС.Ч, по имеющий более высокую производнтсль-
сть. Барабан сепаратора «\дьфа Лаваль» совершает
00 об'ман.
При осветлении соков в сепараторах не достигается высокая
епень прозрачности сока, так как сепарирование не изменяет
ллоидной структуры сока. Сепарированный сок остается опа-
,;есцирующпм. хотя содержание взвесей в нем уменьшается ггоч-
2 раза. Поэтому при получении осветленных соков сепара-
Рр используется в комбинации с другими методами осветления
ля предварительного удаления более грубых взвешенных
астиц.
81

Спиртование соков
о г * $ & ю
Рис. 29. Динамика
осаждения пектина
клюквенного сока и процессе
отстаивания при различной
концентрации спирта.
Свежий отстоявшийся сок, хотя и является носителем
полноценного вкуса плодов, не прозрачен и содержит балластные
вещества (белки, пектины), которые являются причиной
образования мутей II осадков при смешивании сока с газированием
водой. К тому же соки являются
благоприятной средой для развития диких
дрожжей, бактерий и плесеней;
поэтому для продолжительного хранения
соки должны быть законсервированы
Одним из способов
консервирования соков является спиртовании
Спирт не только предохраняет сок oi
забражнвания, но способствует
сохранению аромата и вкуса. Спиртованный
сок легко самоосветляется, так как
спирт является осадителем
пектиновых веществ. Скорость осаждении
пектина находится в прямой
зависимости от количества добавляемого спирта (рис. 29). Однако
спирт неблагоприятно отражается на вкусе безалкогольных
напитков, поэтому концентрация его в соке должна быть не более
16%. Наличие и соке пектазы способствует дальнейшему
уменьшению пектиновых веществ. Спиртованный сок должен
выдерживаться столько времени, чтобы получаемый продукт содержал
не более 0,035% пектиновых веществ.
Для спиртования сока к нему добавляют ректификованный
этиловый спирт до концентрации 16—17% об., при котором
невозможно его забражнвание. Вследствие разбавления
спиртом концентрация сухих веществ в соке уменьшается.
Спиртование соков производится в герметически закрытое
смесителе, изготовленном из дубового дерева или из стали, по
крытой антикоррозионным слоем. Смеситель оборудован
лопастной пли пропеллерной мешалкой и мерным стеклом. В сме
ситель набирают определенное количество натурального cok;i;
затем прн непрерывном размешивании постепенно добавляют
рассчитанное количество спирта, отмеренное мерниками.
Потребное для спиртования количество спирта вычисляется и:
следующего баланса:
{Уц+ КС)0,0]СН = И(;-0.01С-,
откуда I/ —. —■— дал,
С, — С„
где Vn — количество натурального сока в дал;
V,. — количество спирта в дал;
С,,—крепость спиртованного сока в % об.;
С,.— крепость ректификованного спирта в % об,
82
'данном расчете ие принимаются во внимание явление
"'акции (сжатие объема спирта и сока) и потери спирта,
~ые составляют около 2%.
"дедствие сжатия объема смеси натурального сока и спир-
ействительный объем натурального сока в смеси V будет
Уа и при более точных расчетах он может быть найден
равнения:
tt'y— объем сока (воды), который нужно добавить к
100 дал спирта крепостью С,- для получения
спиртованного сока крепостью С„.
еловое значение W принимается из таблицы, составленной
„ фертманом для условий сжатия спирта с водой притемпе-
"~>20°С. (Г. И. Фертман. Разведение и укрепление спиртов,
'промиздат, 1952).
фиртованный сок подвергается отстаиванию в дубовых
: или в стальных эмалированных цистернах. Образование
а при выдержке различных соков протекает в различные
, что видно из следующих данных.
Времи выдержки
Сок в сутках
Че pi юсмо роди новый ... 20
Вишневый, клубничный.
малиновый 15
Сливовый, абрикосовый . 25
Клюквенный 30
Яблочный 93
е отстаивания спиртованный сок профильтровывается.
к, остающийся после удаления сока, смешивается с вы-
ами и отпрессовывается.
Ячество спиртованных соков регламентируется Межреспуб-
.'"скими техническими условиями «Соки плодово-ягодные ^
""Ованные» (МРТУ 18/198—67), Аналитическими показате-
качества соков является содержание экстрактивных вс-
, кислот (в том числе летучих), алкоголя и взвешенных ве~
При длительном хранении (5—6 месяцев) ароматические
усовые свойства спиртованных соков изменяются: аромат
бляется, яркий вначале цвет, свойственный аитоциаииди-
.." красных ягодных соков, приобретает бурый оттенок; свет-
желтый яблочный сок темнеет. Вкус и запах спирта в соках
хранении выступает более резко. Предполагается, что эти
неиия являются следствием мсланоидинообразования.
Осветленные спиртованные соки сохраняют в дубовых боч-
, или в бутах, а также в стальных или алюминиевых танках на v
$дах при температуре, не превышающей 15° С. Для извлече-
дубильных веществ из клепки новые бочки и буты перед
нением их соком вымачивают холодной, а затем горячей
т

водой; после этого обрабатывают их горячим 1%-ным
раствором кальцинированной соды, просушивают и ополаскивают
холодной водой. Содержание дубильных веществ, извлекаемых
из клепки горячей водой, контролируют по пробе с треххдо-
ристым железом. Оборотные бочки, подлежащие заполнению
■соком другого наименования, обрабатывают 2%-ным раствором
соляной кислоты, а затем 2%-ным раствором
кальцинированной соды. После тщательного ополаскивания холодной водой
бочки передаются для заполнения спиртованным соком. Во
избежание разрыва бочек при повышении температуры их
заполняют соком не до полной емкости, обычно 3% ijx объема
оставляют незаполненным.
Состояние сока при храпении контролируют по его окраске.
аромату, виду, кислотности и экстрактивпости.
Особое внимание уделяется поддержанию чистоты
помещения для хранения соков и оборудования (шлангов, насосов,
фильтров).
Консервирование соков углекислым газом
Недостатком широко распространенного способа
консервирования сока спиртом является нежелательное изменение
ароматических и вкусовых свойств сока под влиянием спирта при
длительном храпении. Этого недостатка лишен способ
консервирования осветленных соков углекислотой. Из опыта Рижского пи
во-безалкогольпого завода известно, что осветленный сок.
насыщенный углекислым газом до содержания 0,3—0,4% CO-j.
продолжительное время (1,5—2 года) сохраняет биологическую
стойкость, натуральный аромат и вкус. Насыщение соков угле
кислым газом производится в сатураторах под давлением 0,29-
0,39 Мн(м2 (3—4 кГ1см2); такой сок хранится в эмалированных
цистернах под давлением 1,96—2.94 Мн/м2 (2—3 кГ/см2).
Сульфитирование и пастеризация соков
Кроме спиртования, распространенными способами
консервирования плодовых соков являются сульфитация и
пастеризация.
Сульфитация производится смешиванием сока с сернистым
ангидридом SO2, который в количестве 0,1- -0,15% оказывас-i
бактерицидное действие па микрофлору сока. В сульфитировап
пом соке сернистый ангидрид образует сернистую кпслот>
H2S03, а также взаимодействует с веществами сока. Сок ирг
этом обесцвечивается. Сернистый ангидрид и швит. поэто,\п
перед использованием соки подвергают десульфптации путем ц\
подогрева. При десульфнтацпн изменяются натуральный
аромат, вкус и окраска сока. По этой причине соки, законсервир.'-
84
Рванные сернистым ангидридом, ие применяются для прнготов-
Р дения напитков; их используют преимущественно для
' .Приготовления плодовых экстрактов. Однако применение суль-
фитированных соков для производства напитков взамен
спиртованных весьма заманчиво в экономическом отношении. Спирт
."• це является необходимой составной частью напитков, а как
' консервирующее средство он по сравнению с сернистым ан-
: -.гидридом более дорог. Поэтому Украинским
научно-исследовательским институтом пищевой промышленности изучалась воз-
^"можиость замены спиртованных соков сульфптироваинымп.
^..Установлено, что нежелательные изменения во вкусе сока вы-
£f-Зййваются продолжительным нагреванием и кипячением его
& Перед варкой сиропа (для удаления сернистого ангидрида) и
fri, йовториым кипячением в процессе варки сиропа, в то время
Рт^ак для практически полного удаления сернистого ангидрида
«Достаточно интенсивного 15-мипутпого кипячения сока при вар-
£ ке сиропа. Вкус соков при таком режиме десульфитацпи нзме-
Й^цяется мало.
Ш; Возможность применения пастеризованных соков для про-
в^зводства гдапитков изучалась в Одесском технологическом
■авиституте пищевой и холодильной промышленности, Иееледо-
Щйаниямп установлено, что из сока, подвергнутого цептрифуги-
№|Иованию и подогреву до 95° С (без выдержки), получаются па-
Ениитки хорошего вкуса с нормальной стойкостью. Депектппиза-
Вёрия такого сока не является необходимой,
Ш.' Приготовление морсов
К Морсы получаются сбраживанием плодовых соков дрожжа-
Иы*и. Брожению подвергается сок после прессования либо плодо-
НюЗя мезга цосле дробления. Морс, получаемый прессованием
■кброженпоп мезги, по сравнению с морсом, получаемым сбрл-
ИюКиванием сока, обладает более интенсивным ароматом и отлп-
В^ается большим содержанием красящих веществ.
К Морсы вырабатывают преимущественно пз клюквы п брус-
Крики путем сбраживания мезги. Для брожения ягодную мезгу
ДрВйгружают в деревянные чаны или в буты, производят засев
щжидкимп дрожжами Saccharomyces aeedofilus 41 или семепны-
Ирии пивными дрожжами расы 776. Жидкие дрожжи готовятся
»:На пастеризованном соке и вводятся в мезгу в количестве f>%
■ )От ее массы. При температуре 15—18ЭС па вторые или на третьи
■гсутки становятся заметными внешние признаки брожения; за-
№тем брожение бурно развивается и в зависимости от количества
Ц-сахара в мезге н ее кислотности протекает 10—15 суток.
Щ: Момент наиболее бурного брожения характеризуется пан-
№высщцм подъемом бродящей массы под напором выделяюще-
Кгося углекислого газа. В период интенсивного брожения Про-

дящую массу 3—4 раза в сутки перемешивают, стараясь
переместить всплывшую ее часть вниз. Конец брожения
определяется прекращением газовыделення и осаждением не-
растворимой части мезги. Сброженный морс декантируют с
осадка, а мезгу, удерживающую значительную часть морса,
подвергают центрифугированию в фильтрующей центрифуге при
2000 об/мин. При центрифугировании из мезгн извлекается 90%
экстрактивных веществ.
Свежесброженпый морс разливают в бочки, шпунтуют и
подвергают выдержке при температуре, не превышающей 5° С
в течение 3—6 месяцев. В период выдержки через каждые 1—2
месяца производится перелив, т. е. удаление прозрачного морса
с осадка дрожжей, скоагулироваиных белков и пектина в
другую бочку.
При брожении и последующей выдержке клюквенного морса
изменяется его химический состав: концентрация экстрактивных
веществ уменьшается от 7,2 до 4,4%; содержание сахара — от
3,2 до 0,5 мгНОО мл; содержание алкоголя увеличивается от 0
до 1,3% к массе; кислотность повышается от 2,25 до 3,1% в
расчете па лимонную; содержание пектина уменьшается от
0,75 до 0%, по кальций-пектату.
Концентрация сахара и спирта изменяется главным образом
в первой стадии морсования — при брожении. В процессе
выдержки морса концентрации сахара и спирта остаются
практически неизменными, но значительно уменьшается содержание в
нем растворимого пектина.
Клюквенный морс I сорта характеризуется следующими
физико-химическими показателями.
Содержание сухих веществ по сахарометру 3.4—4,3
Плотность в кгЫ . . ' 1,0115—1,0150
Кислотность в мл нормального раствора NaOH
на 100 лл 22—24
„ а/ а .i*v^ . не менее 1
Алкоголь в % к массе
0,5-0,1
Инвертнын сахар п '
Летучие кислоты в % в пересчете на
уксусную кислоту не более 1
Приготовление брусничного морса отличается от
приготовления клюквенного тем, что брожение мезги происходит в крайне
малой степени из-за высокого содержания в бруснике беизой
ной кислоты. Извлечение экстрактивных веществ из брусничной
мезги при морсовании обусловливается в основном изменением
проницаемости клеточных стенок ягодной мякоти под
воздействием ферментов.
Морсы хранятся в хорошо вентилируемых, охлаждаемые
помещениях.
Приготовление экстрактов
Экстракты представляют собой концентраты осветленных
адовых соков, получаемые выпариванием соков в вакуум-ап- '
-аратах. Для выпаривания сока используются одиокорпусиые
"Зкуум-аппараты, в которых кипячение сока производится при
-50° С.
Вакуум-аппарат с трубчатой поверхностью нагрева (рис.
Э) представляет собой стальной цилиндр с выпуклыми крыш-
Зкт/щр
*,30. Вакуум-аппарат с трубча- Рис. 31. Прямоточный кон-
той паровой камерой: денсатор.
"арнтель; 2 — зонт-отражатель: 3 —
j -*е окна: 4 — люк: 5 — греющая ка-
8 — кипятильные трубки: 7 — цирку-
ая труба; В~ пароотводящая труба.
:И днищем. Верхняя часть цилиндра является испарителем
ри помощи трубы 8, отходящей от крышки, испаритель сое-
^фн с конденсатором. Под пароотводящей трубой имеется
г-отражатель 2, который предназначен для задерживания
ИИ сока, уносимых с парами. В боковой поверхности пепи-
имеются смотровые окна 3 и люк 4 для возможности
СТКИ внутренней поверхности аппарата.
Нижняя часть цилиндра служит греющей камерой 5. В ней
"ются две горизонтальные перегородки с ввальцованными и
j вертикальными трубками 6, предназначенными для цирку
дни сока. В центре камеры находится циркуляционная труба
"льшего диаметра. Пар подается в межтрубное пространство
87

камеры через штуцера в боковой поверхности; сок вводится в
аппарат через штуцер в нижней части испарителя; концентрат
выводится из днища.
Вакуум-аппарат при помощи пароотводящей трубы
соединен с конденсатором. Прямоточный конденсатор (рис. 31)
представляет собой стальной цилиндр, в который вмонтирована
труба с форсунками. Соковые пары поступают в верхнюю часть
конденсатора н вступают в контакт с разбрызгиваемой через
форсунку холодной водой. Конденсат в смеси с охлаждающей
холодной водой стекает вниз п откачивается насосом. Вакуум
создается благодаря резкому изменению объема пара при
конденсации.
Выпаривание сока в вакуум-аппарате производится при
разрежении 5,8—6,4 кн!м2 (45—50 мм рт. ст.) до плотности, в Г> —
11 раз превышающей плотность исходного сока. Количестве)
воды, выпариваемой из сока для доведения его до заданной
концентрации экстракта, устанавливается по формуле;
Г^ G— кг,
S
где W — количество выпариваемой воды в кг;
G — количество упариваемого сока в кг;
s — концентрация сока в % к массе;
•S — концентрация экстракта в % к массе.
В зависимости от интенсивности аромата и вкуса, а также
от содержания пектина различают экстракты высшего и I
сортов. К высшему сорту относятся экстракты прозрачные и не
содержащие пектина, с явно выраженным ароматом, вкусом и
цветом плодов и ягод, из сока которых они приготовлены. К I
сорту относятся экстракты, обладающие менее интенсивно
выраженным ароматом п содержащие не более 0.35% пектина.
Эти экстракты могут иметь цвет, несколько отличный от
основного цвета, не быть прозрачными п содержать не более 2%
осадка от своего объема. Экстракты обоих сортов должны
полностью растворяться в воде. Но оргаполептпчеекпм и физико-
химическим показателям экстракты должны удовлетворять
требованиям РТУ РСФСР 179—57.
4 АРОМАТНЫЕ НАСТОИ
Одним из ценных свойств напитков является их приятный
аромат. Для сообщения аромата в пагпикп доПантяют
ароматные настои и эссенции, содержащие разнообразные пахучие
вещества органической природы. Ароматные настои
представляют Собой водпо-спнртовые растворы душпегых веществ, попу-
чаемых экстрагированием ароматического растительного сырья
Для приготовления таких настоев используют кожицу цптрусо-
88
faux плодов (лимонов, апельсинов, мандаринов), косточки неко-
*поых плодов (вишен, персиков, миндаля), кору древесных
й^ластений (корица), цветы (липовый цвет, лепестки розы), чер-
^'восмородиновые почки и т. н.
- . s Теория запаха
^:'- Из Двух с лишним миллионов органических веществ 400 тыс.
" .диеют более или менее резкий запах; большинство пахучих
;,-~ веществ имеют свой, характерный запах. Считают, что в паху-
ЙИХ веществах есть особая группа атомов-осыофоров (носите-
j*"j,e8 запаха), которая обусловливает запах. Однако увеличение
>Уа одной молекуле числа осмофоров не усиливает запаха, а
?г'йслабляет его, а иногда и совсем, уничтожает.
_V; Основой групп-осмофоров часто бывают атомы кислорода,
'-;ГЧ¥ры, азота, фосфора, мышьяка, селена. Вот примеры органи-
&Г«ёЕКИХ осмофоров:
\
-С (ОН)
с
\
OR
-C-C1I,
сн,
■-.' Складываясь, запахи могут усиливать один другой, ослаб-
Щпъ или давать в итоге новый запах, порой пи на что не похо-
с"бве"ршеино неожиданный.
екуснып запах тринитробутплтолуола полностью исчезает
£И добавлении к нему небольшого количества сернокислого хи-
который сам ничем не пахнет. Уничтожают друг друга
Йпахн кедрового дерева и каучука, йода н камфары. Запах
или в мороженом пропадает через несколько минут, по если
бавить немного кумарина, то аромат ванили будет чувство-
ться очень долго.
Очень похожие по строению и свойствам вещества могут
ахнуть по-разному. Например, формулы двух родственных
веществ— эвгенола и дигидроэвгецола отличаются только в верх-
цепочках:
СН.ГСН=СН2
А
НС СН
не*.
С-ОСН.,
с
он
снг-снгсн3
нс/Чсн
11 I
НС Х>ОСН3
чс^
он
Дигидроэвгенол
89

Эвгенол является главной составной частью гвоздичного
масла и сильно пахнет гвоздикой; дигидроэвгеиол почти не
имеет запаха.
Ванилин и изованилин различаются лишь порядком
расположения боковых групп атомов:
ОН
\\<f V0CH3
H<L СН
осн
сно
изованилин
Вапплнн — известнейшее душистое вещество, обладающее
приятным запахом; изованилин начинает пахнуть только при
нагревании.
Совершенно различные вещества могут давать одинаковый
запах. Например, формулы мускуса и его заменителей
несходны, но пахнут эти соединения одинаково или почти одинаково.
Запах порой зависит от концентрации вещества в воздухе.
Например, запах концентрированного ионопа напоминает кедр,
i разбавленном состоянии это же самое вещество пахнет
фиалками
ш.
Многие явления, связанные с запахом, нельзя с уверенностью
объяснить, так как нет еще достаточных представлений о том,
как работает обоняние, и неизвестно, почему вещества пахнут.
Общей теории запахов еще не создано. Имеются химическая
и физическая (элсктромагнитно-волновая) теории запахов.
Химическая теория запаха. Согласно гипотезе швейцарского
химика Леопольда Ружички, выдвинутой им еще в 1920 г.,
пахучие вещества, попав в иос, прежде всего распространяются в
жидкости, покрывающей обонятельную область. Затем они
вступают в связь с особыми химическими веществами — осмоцепто-
рами (захватывающими запах). Каждый из осмоцепторов
«ведает» только определенными группами атомов. Возникшие в
результате новые вещества и воздействуют на нервные
окончания. Сами же они (новые вещества) так нестойки, что очень
быстро распадаются. Этим и объясняется, почему запах «не
задерживается». Когда запах очень сильный, постепенно все осмоцеп-
торы оказываются захваченными молекулами пахучего вещества
и запах вообще перестает восприниматься — так мы привыкаем.
адаптируемся даже к сильным п стойким запахам.
Итак, в обонятельной области носа с молниеносной быстротой
протекают какие-то реакции. Продукты этих сверхскоростные
90
'■реакции, возможно, и вызывают в иервиых окончаниях ощуще-
/ние запахов.
Еще 2000 лет тому назад поэт и философ Лукреций Кар счи-
А тал, что в носу есть крошечные поры. Когда в них попадают
(-"-частички пахучего вещества, это воспринимается как запах.
^■Главным в идее Лукреция было то, что характер запаха зависит
fa;;-от соответствия тех или иных пор носовой полости форме час-
■;р;тичек.
\т Сравнительно недавно (15 лет тому назад) шотландец
TjP. Монкриф выступил с гипотезой, сходной с догадками
Лукреция Кара. Монкриф предположил, что в носу есть несколько ти-
%ов чувствительных клеток. Каждый тип клеток реагирует лишь
определенный «основной» запах. Молекулы вещества
вызывают ощущение запаха, лишь когда они подходят, словно ключ
пк замку, к углублениям в чувствительной клетке. Каждый слож-
'иый запах, по мнению Монкрифа, можно разделить на ряд
основных, а из них в свою очередь можно составить любой
мыслимый аромат.
Химнк-оргапик Оксфордского университета Дж. Эмур пселе-
-вал многие £отни органических соединении и пришел к выводу,
о есть семь первичных (основных типов) запахов (и скобках
""азаны примеры соединений); камфарный (камфара); мускус-
(пентадекаполактои); цветочный (фенплметилэтнлкарби-
и); мятный (ментол); эфирный (дихлорэтилеп); острый (му-
"вьнная кислота) и гнилостный (бутилмеркаптан), Смешивая
i запахи в определенных отношениях, можно, по мнению Эму-
получить любой заданный аромат. В этом смысле семь эму-
вскнх основных запахов сходны с тремя основными цветами
расным, зеленым и енппм) и четырьмя основными вкусовыми
Хущенпями (сладким, соленым, кислым и горьким).
; Через некоторое время Эмур и некоторые другие
исследовали установили, что решающую роль для запаха играет етерео-
трия, форма молекулы вещества и то, как она входит в соот-
^ствующе'е углубление в «приемнике».
\ Согласно теорий Эмура каждому основному запаху соответ-
вует определенный тип чувствительных клеток.
Эмур начал исследовать вещества, обладающие камфарным
ахом. Выяснилось, что все молекулы этих веществ (без
неимения) имеют форму шара или близкую к ней диаметром
золо 7 А. Мускусный запах присущ дискообразным молекулам
'Диаметром !0 Л; если у диска есть что-то вроде хвоста, полу-
ется цветочный запах. Эфирный запах имеют
молекулы-пачки. Для веществ с мятным запахом, помимо специфической
"мы (клина), необходимо наличие группы атомов, способной
азовывать водородную связь в определенном положении.
91

На рис 32 показаны структуры молекул и формы полостей в
рецепторных клетках, которые этим структурам соответствуют.
Сложные запахи возникают в тех случаях, когда разные группы
одной и той же молекулы попадают в несколько различных
полостей.
Камфарный
Мускусный
Щеточный
Гнилостный
92
,, Острый же и гнилостный запахи связаны не с формой моле-
L Л ас их электрическим состоянием. Большой положительный
Сьряд воспринимается как острый, едкий запах; отрицательный
!&^&аряД—как гнилостный запах.
L ' Согласно стереохимической теории па поверхности оболочки
'абоиятелыгых клеток должны быть крохотные, невидимые даже
.■*'i современные электронные микроскопы впадины, желобки и ям-
'■^*КЯ, по форме н размерам соответствующие молекулам, обуслов-
"^г;Й1Я»ающим первичные запахи. Молекулы пахучих- веществ в за-
£1виеимостп от своей формы попадают в то или иное углубление
КЭЙ как ключ в замке, «открывают» обонятельную клетку,
воздай ее. В клетке возникают биотоки, которые поступают в
*>зг, передавая в высшие обонятельные центры информацию о
"^Йрироде и интенсивности запаха.
Й54? Большинство пахучих молекул имеет сложную форму с мно-
"^ ми палочковидными, клиновидными и шаровидными
выступай, которые могут внедряться не в однотипные, а в разные по
1рме углубления обонятельной клетки. В результате возникает
простой, первичный, а смешанный запах, например запах раз-
щцых фруктов.
Исходя из стереохимической гипотезы Эмуру удалось даже
(едсказать запахи ряда вновь созданных веществ. Он сумел
;кже получить сложные запахи кедрового и сандалового дерева
'ем смешивания в определенных пропорциях нескольких ве-
[feCTB с камфаронодобиым. мускусным, цветочным и мятным
Пахом.
В последнее время многие ученые пришли к выводу, что на-
шее родственное обонянию чувство ■— вкус имеет, в конечном
те, тоже стереохпмнческую природу.
1,'Физическая (электромагиитио-волновая) теория запаха. Со-
сно физической теории причиной запаха является не форма
:екул, а их способность излучать электромагнитные волны и
Ш самым быть чем-то вроде радиопередатчика. Поэтому, со-
:асно этой теории, считается, что для ощущения запаха необя-
Ггельно, чтобы молекула пахучего вещества соприкасалась с
;еткой-датчиком,
*■ Все д\шпстые вещества сильно излучают инфракрасные лу-
*~ (элек1ромаП!Итные волны определенного диапазона). Спектры
излучении состоят из волн длиной от I до 100 мкм. У ка ж до-
вещества свой спектр. Иногда он довольно сложный и состо-
из ряда ярких полос. Им соответствуют волны, па которых
>лекула «радирует особенно громко».
Иными словами, молекула вибрирует, излучая при этом элек-
магпитные волны. Таким образом, молекула пахучего ве-
;ества рассматривается как своеобразный генератор ипфракрас-
учеп, которые улавливаются приемниками таких, лучей —
93

нервными обонятельными клетками. Тем самым обоняние
сближается со зрением. Это предположение подтверждается тем.
что участки слизистой оболочки носа, воспринимающие запахи
окрашены в такой цвет как и клетки глаза, воспринимают.!;.
свет.
Известно, что окрашенные молекулы, как правило, менее
стойки и гораздо легче возбудимы, чем неокрашенные.
Колебания молекулы пахучего вещества накладываются на собственные
колебания частиц пигмента, которые резонируя, вызывают
перераспределение зарядов в нервной ткани, в конечном счете
приводя к нервному импульсу — сигналу о запахе.
Некоторые ученые отводят обонятельной клетке роль не
только радиоприемника, но и радиопередатчика. Особые
обонятельные волоски якобы регенерируют волны длиной 8—14 мку
С приближением молекул, поглощающих это излучение,
регенерация усиливается, вместе с лучами уходит тепло. Охлаждение
нервных окончаний в слизистой оболочке вызывает ощущен.и
.запаха.
Химическая теория запахов не исключает физическую;
скорее одна другую дополняет. Можно допустить, что молекулы
одинаковой примерно формы (сходные по строению) будут ,i
итерировать почти одинаково. Тогда и спектры излучения у пи\
будут мало отличаться одни от другого.
Химическая природа эфирных масел
В состав безалкогольных напитков входят главным образом
ароматные настои кожицы цитрусовых плодов.
Интенсивность и чистота аромата цитрусовых плодов зависят
от количества и химического состава эфирных масел,
содержащихся в кожице плодов (цедре).
В табл. 8 приводятся данные о выходе цедры из цитрусовых
плодов и содержании в ней эфирных масел,
Таблица 8
Выход цедры из цитрусовых плодов и содержание в ней эфирных
Масса одного плода в г
Выход цедр.л плодов в "0 ....
Содержание эфирного масла в
цедре в %
80—125
16-22
90—100
14-19
40—60
16-21
0,5-2,5
94
енческий состав эфирных масел неоднороден. Они состояг
'"рпеиов, спиртов, фенолов, альдегидов, кетопов, эфиров, кис-
i других летучих соединений. В состав лимонного масла вхо-
';:,^-лимонен (90%), цитраль (3,5—-5%), а-пинен, р-пинеи,
звфеи, р-феландрен, цитронеллаль, терпипеол, гераниол и ли-
"чацетаты, цитронтон, октиловый, пропиловый, дециловый и
"ииовый альдегиды н др.
~ельсииовое масло состоит из ^/-лимонена (90—95%), цитра-
trf-линалоола, децнлальдегида, а-терпинеола, нопиловогоспир-
'фиров масляной и каприловой кислот. Мандариновое масло
ржит до 98% tf-лимонена и 1—2% цитраля; оно содержит
*! цитронеллаль и метиловый эфир антрапиловон кислоты.
иже приводятся структурные формулы некоторых веществ
ных масел.
г
сн2
II
с
СН, Н-С
/СН_
СИ,
II 2
*ч
:C-CHj __ |Нз&С-СН3| I СН, | ХСНз ||
1 Crf2 НгС^ | /СН. НХ^ | /С-СН- НС.
ji;
Н3С СН3
Н,С СН,
3 \ / г
с
СН
н2с хсн_
H'cvcf)
СН,
н3сч о
"с=сн-сн2-с=сн-с/
/ I \
н3с сн3 н
U ит р а л о
95

Аромат эфирных масел
обусловлен содержанием в них
сложных эфиров, фенолов,
альдегидов, кетонов и других
органических соединений, количество
которых в сумме составляет до
10% от массы эфирного масла.
Остальные 90% составляют
балластные вещества, которые также
переходят в настои, К ним
относятся терпены (СШП|6) и сескви-
терпепы (СглЧ^), в том числе п
лимонен, обладающие
неприятным запахом и являющиеся
причиной опалесценнии паниткоп
при значительном содержании и\
в используемых настоях.
Б процессе храпения плодоц
содержание эфирных масел в них
снижается (через 4 меся па xki
неппя п мандаринах — па 35"!,.
апельсинах — на 20%, лимонах -
па 40%); поэтому рекомендуете;;
перерабатывать свежие плоды
Под влиянием кислорода
некоторые составные части
эфирного масла, главным образом
непредельные соединения
(например, лимонен), окисляются и
приобретают смолистый запах.
В результате изомеризации
лимонена обра^ютен вещества
типа бинпклнческого терпена-пчпо-
на, обладающие запахом
скипидара. Продукты окисления ovpi
цателыю влияют па качество n:i
стосв. Поэтому пастой слсд\с
прпютовлнть в атмосфере \г.и-'
кислого газа без доступа ни*
Духа.
Цитрусовые масла облад;'!'1
весьма низкой растворимостью
воде и хорошо растворяютс
концентрированном спирте. 13 ^
нмная растворимость двух coup1
касающихся жидкостей тем Сю '!
шо, чем выше полярность их
ул. Когда положительно заряженный конец одной молекулы
аходится вблизи отрицательно заряженного конца другой мо-
йе>кулы, усиливается их взаимное притяжение, которое приводит
■ ассоциации молекул. Взаимная растворимость увеличивается
ри более близких диэлектрических постоянных и более близ-
х факторах ассоциации этих веществ.
^Этиловый спирт является растворителем с сильно
выражении полярными свойствами, диэлектрическая постоянная его
"ЯЬ велика (е = 27,0). Вследствие сильно выраженных поляр-
. свойств ои во всех соотношениях смешивается с водой и об-
ает способностью растворять многие органические вещества,
~м числе и компоненты эфирных масел. Данные о раствори-
-ти цитрусовых эфирных масел в спирте приведены в табл. 9.
vB цедре цитрусовых плодов содержится значительное коли-
во пектиновых веществ, которые, переходя'в пастой, спи-
т их качество. В большем количестве, чем в цедре, пекти-
е вещества находятся в альбедо —белой пленке между ко-
~ей и мякотью плода.
Пектиновые
Продукт вещества в %
* Цедра лимона 5,8
» апельсина 4,0
» мандарина 2,2
Альбедо лимона 7,5
» апельсина 5,1
» мандарина ..... 5,2
ля уменьшения содержания пектинов в настоях нужно акку-
со> срезать цедру, не затрагивая альбедо. К веществам цедры,
шающим ценность настоев, относятся витамины: аскорбиио-
.кислота (витамин С), тиамин (витамин В[), никотиновая
Ъта (витамин РР), каротин (провитамин А).
процессе настаивания цедры в спирте в раствор переходят
"е красящие, дубильные вещества и глюкозиды (лимонен,
гии), обусловливающие окраску и горький вкус настоев.
Основные положения теории экстракции
приготовление цитрусовых настоев производится путем эк-
„ироваиия растворимых веществ измельченной цедры водно-
"Ч)вым раствором. Экстрагирование является массообмен-
£1роцессом, протекающим вследствие диффузии.
Мирные масла и другие растворимые вещества измельчеп-
,,едры находятся по отношению к растворителю в различных
яниях. Вещества, выделяющиеся из клеток, разрушенных
змельченин цедры, легко доступны для растворителя. Для
Хтрагирования достаточно проникновения растворителя в
' измельченной цедры. Вещества же, содержащиеся внутри
, М. Мальцев, и др. QJ

целых клеток, отделены от растворителя клеточными стенками-
они переходят в раствор при проникновении растворителя внутри
клеток и диффузии через стеики клеток в растворенном
состоянии в результате экзоосмоса.
Экстрагирование веществ из клетки в какой-то степени
облегчается способностью спирта обезвоживать протоплазму
клеток и коагулировать белковые и пектиновые коллоидные
вещества. Вследствие обезвоживания протоплазмы наступает
плазмолиз клеток, стенки клеток теряют свою полупроницаемость п
через них происходит свободная диффузия растворимых веществ,
Скорость экстракции определяется скоростью диффузии.
Согласно первому закону Фика при молекулярной диффузии
количество вещества, диффундирующее через некоторый слой
растворителя, определяется из уравнения диффузии:
С- -
S= DF /,
где S — количество проднффуидированцого вещества в г;
D — коэффициент диффузии, показывающий, какое
количество вещества в г диффундирует за 1 сек через
поверхность 1 см2 прн толщине слоя 1 см и разности
концентраций на границах слоя 1%;
F —поверхность, через которую происходит процесс
диффузии, в смг\
С — с — разность концентраций па границах слоя в % к массе;
t — время диффузии в сек;
х — толщина слоя, через который происходит диффузии.
в см.
в см.
Из закона Фика следует, что скорость диффузии прямо
пропорциональна коэффициенту диффузии, поверхности, через
котирую протекает процесс диффузии, разности концентраций
диффундирующего вещества па границах со слоем растворители п
обратно пропорциональна толщине слоя.
Коэффициент диффузии зависит от размера диффундируют^
частиц (обратно пропорционален квадрату их радиуса) и
шик-ости растворителя. Коэффициент диффузии может быть
определен по формуле Эйнштейна:
(V 6у«
где R— газовая постоянная; R — &,314 Зж/(.«о.гь.°К);
Т — температура в "К;
iV —число Лвогадро; JV = 6,023- 10м;
Г| — вязкость среды, в которой происходит диффузия. !
H-ceKJM1;
г — радиус диффундирующих частиц в м.
98
При 20° С коэффициент диффузии лимонной кислоты D =
=0,57; сахарозы D = 0,37; альбумина D = 0,0088.
Согласно приведенным уравнениям прн настаивании цедры
i водио-спиртовом растворе диффузия веществ из нее ускоряется
повышении степени измельчения сырья, от которой зависит
личина поверхности контакта F; повышении температуры,
йусловливагощем снижение вязкости раствора п;
перемешивании раствора, в результате которого повышается разность
концентраций (С—с) диффундируемого вещества на границах слоя.
'' Из растворимых веществ цедры в раствор в первую очередь
реходят вещества с наименьшей молекулярной массой.
Приготовление цитрусовых иастоев
С отсортированных плодов (лимона, апельсина п мандарина)
имают цедру таким образом, чтобы в ней, по возможности,
-авалось меньше альбедо. Для снятия цедры с цитрусовых пло-
прпмспяюгея специальные машины различных конструкций.
кашице марки МСЦ-2 цедра срезается с вращающегося плода,
катого шпинделями, ножом, совершающим поступательные
Жжения вдоль плода. В машине, созданной на Батумском
^-русовом комбинате, производится одновременно снятие цедры
Измельчение ее на системе терочных поверхностей. При
тип цедры на машине МСЦ-2 меньше теряется эфирного
"ела, поэтому этой машине отдается предпочтение.
: Измельчение цедры на кусочки размером 10x6 мм
пронзится в дисковых, нальцовых, барабанных плододробилках н
ододробилках других конструкций. Во избежание окисления
ирных масел измельченная цедра должна тотчас же
залиться водпо-еппртовым раствором.
^Полнота извлечения эфирных масел при настаивании пропор-
"нальна концентрации спирта в водно-спиртовой смеси, приме-
"мой для настаивания. Так, например, при концентрации 80%
из цедры лимона извлекается 87,8% эфирных масел; при
центрацни 60% об.— 69,4%. Поэтому для достаточно пол-
о извлечения эфирных масел концентрация водно-спиртового
створа должна быть не менее 80°/о об., а количество его
~жио в 2,5 раза быть больше массы измельченной цедры.
■нако, при экстрагировании 60%-ным водпо-спиртовым
растром настои получаются с меньшим содержанием терпенов п
ДДают более тонким ароматом.
.Водно-спиртовой раствор (сортировка) гоювптся из воды и
Тта в сортировочном чане. Вода, используемая для этой цели,
ЧШа соответствовать как но солевому составу, так и по
логической чистоте требованиям, предъявляемым к хорошей
4* 99

питьевой воде. Высокие требования предъявляются также к
этиловому спирту. Для приготовления настоев используется
ректификованный спирт I сорта н высшей очистки.
Настаивание цедры производится в иастойных чанах —
цилиндрических резервуарах из нержавеющей стали или ил
обычной стали, покрытой эмалью (рис. 33). В верхнем днище
чана имеется люк 2 для загрузки цедры, снабженный
герметически закрывающейся крышкой. Над ложным дном в нижнем
части чана имеется люк
3 для выгрузки цедры.
Чаи снабжен штуцерами
7, 8, 9 н 6 соответственно
для ввода водно-спиртового
раствора, промывной воды,
выпуска воздуха, а также
для спуска настоя и
промывных вод. Ложное дно 10
выполнено из уложенных на
лаги реек сечением 40 X
Х45 мм со срезанными
вверху гранями. Для
размешивания
водно-спиртового раствора с педрой чаи
оборудован мешалкой П.
Рис, 33. Иастойиын чаи:
1 — цилиндрический резервуар;
2 — тагрузочный люк; 3 — люк для
выгрузки использованной цедры;
4 — сливном штуцер; 5 —сетка;
6—спускной штуцер; 7 — штуцер
для ввода водио-спнртового раст-
нора; tf—штуцер для воды;
9—штуцер для воздуха; /« — ложное
днище; И — мешалка.
Рис. 34. Экстрактор:
/ — злгрузочно-разгрузочный лкж; 2 — шгу.1
для залива водно-спиртового раствор
3 — корпус экс-трактора; 4 — механизм Д
вращения экстрактора; 5—станина; (Г — ci
ка; 7 — спускной штуцер; 8 — ложное дшч-'
100
лее совершенным по сравнению с настойным чаном
а*тся экстракционный аппарат конструкции А. М. Беккерта
С 34). Этот аппарат представляет собой герметически закры-
цийся цилиндрический резервуар 3 со сферическими дпн-
и емкостью 500 л, рассчитанный на 100 кг цедры. В верхнем
~е аппарата имеется загрузочный люк / с крышкой, снаб-
ойуплотняющей кольцевой резиновой прокладкой. Аппарат
реплен иа шарнирах в цапфах станины таким образом, что
ет поворачиваться вокруг горизонтальной оси с помощью
вячного механизма. В нижней части аппарата имеется сит-
дно, иа котором задерживается цедра при сливе настоя
кран в основном дне.
алые количества цедры настаивают в обычных стеклянных
лях. [
'ЗПотребно'е количество воды и спирта для настаивания опре-
яется следующим расчетом. Для первого залива готовится
-ный водно-спиртовой раствор в количестве 2,5 кг на 1 иг
~ьчешюй цедры. Раствор указанной концентрации имеет
-ость при 20° С — 0,8604, поэтому объем его равен
,8604 = 2,91 л.
% данного объема (2,91X0,8 = 2,33 л) составляет безвод-
спирт. Это количество безводного спирта должно быть
«но со спиртом-ректификатом. Предположим, что предна-
нный для настаивания спирт-ректификат имеет крепость
об. Тогда для введения рассчитанного количества без-
ого спирта спирта-ректификата пбтребуется
2,33--1:::1 = 2,42 л, а води 2,91 —2,42 = 0,49 л.
96,3
найденному объему воды прибавляется 2% от объема
-спиртового раствора из-за контракции (сжатие объема):
0,49+ 2,91.0,02=0,55 я.
дличество воды, потребляемой для разведения спнрта-ректп-
та до получения раствора заданной крепости с учетом
~ия контракции, можно найти непосредственно из таблицы,
вленном Г. И. Фертманом (Г. И. Фертман. Разведение и
ление спиртов. Пищепромиздат, 1952).
астаивапие цедры в водио-сниртовом растворе производится
■ 10°С в течение 15 суток с ежесуточным перемешиванием,
"кончапии этого срока первый настой сливается н цедра
ается вторично 75%-ным водно-спиртовым раствором в том
Чютношенни, что и при первом настое. Второй настой сли-
'я через 20 суток. При более высокой температуре (15° С)
лжительность настаивания может быть уменьшена на
суток.
101

OBeEjUJrVi-^
Настои первого и второго сливов отстаиваются в течение
двух суток; затем их декантируют с осадка и фильтруют в
пластинчатых фильтрах через фильтркартон.
Для двукратного настаивания цедры требуется много
времени, что приводит к большим потерям спирта и к
необходимости иметь большие емкости. Поэтому для получения настоев более;
рационально раствор подвергнуть многократной циркуляции
через слой цедры в
экстракционной установке (рис.
35); такая установка
состоит из экстрактора /,
напорного сборника 2 и насоса :'>.
На расстоянии ЮОишот
основного дна экстрактор;)
имеется ложное дно, на
которое помещают слой
цедры. В верхней части
экстрактора имеется
загрузочный люк, а в нижнем
боковой части — люк дли
выгрузки выщелоченной
цедры.
Экстрактор снабжен
мерной стеклянной трубкой и
патрубками для залива и
спуска настоя.
Водно-спиртовой \mw [ -
вор приготовляют в
герметизированном напорном
чане, установленном над
экстрактором. Так же, как
и экстрактор, он снабже:'
мерным стеклом, коммуникациями для51одвода воды и спирта ii
спуска водно-спиртового раствора. Воздушные пространства
напорного чана и экстрактора сообщаются между собой
трубкой. Перемешивание воды и спирта производится насосом.
Экстрагирование цедры производится следующим образом. В
экстрактор, загруженный цедрой, подается из напорного чана
водно-спиртовой раствор. После непродолжительного
настаивания раствор насосом возвращается в напорный чаи, из
которого снова подается на слой цедры в экстрактор. Эти операции
повторяются до завершения экстрагирования; после этого настои
направляется на фильтрацию. Цедра заливается водой для
извлечения из нес остатков спирта и затем выгружается из
экстрактора. Такая установка компактна, не требует громоздкое
аппаратуры, позволяет сократить продолжительность настанвл-
нпя и увеличить содержание эфирного масла в настое.
Рис. 35. Схема экстракционной
установки для приготовления настоев методом
циркуляции:
/ — экстрактор; 2— напорный сборник; 3—
насос; 4 — смотровой фонарь.
102
R Описанные способы получения настоев являются
периодическими. В производственной практике используется также бо-
Ikee прогрессивный непрерывный способ приготовления настоев
Ийа Химкинском заводе соков и настоев).
hJ
,w
£««ФЕ
1рис. 36. Технологическая схема непрерывного приготовления настоев;
^сортировочный чан; 2 — керамический фильтр; 3 — мерник-дозатор водно-спиртового
(Атвора; 4 — экстракторы; 5 — сборник нефильтрованного настоя; 6 — насос; 7 — фнльтр-
JMC; Я — сборник фильтрованного настоя; 9 — машина для снятия цедры; 10 — дробилка
J" ДЛЯ цедры; // — весы; '2 — мерник Для спирта; 13 — промежуточный сборник.
''Установка для непрерывного приготовления настоев (рис. 36)
ёдставлнет собой батарею из пяти экстракторов 4,
соединение между собой коммуникацией таким образом, что по мере
волнения одного из экстракторов водно-спиртовым раствором
КЛедний переливается в следующий. Экстракторы загружают
яельчеиной цедрой, и в I экстрактор непрерывно подают водно-
&ртовой раствор. Проходя через батарею экстракторов, водно-
йртовой раствор все более насыщается эфирным маслом. Из
'экстрактора отбирается наиболее насыщенный пастой в спе-
альный сборник. После извлечения эфирного масла из цедры,
Годящейся в I экстракторе, его отключают, выкачивают из не-
гво II экстрактор оставшийся раствор, выгружают выщело-
Э[Ную цедру и загружают свежую цедру. После отключения
Шкстрактора водно-спиртовой раствор непрерывно подается во
Ь^кстрактор; I.экстрактор подключается в батарею после Уэк-
ВРактора, и из пего производится отбор настоя. Подобно I эк-
Юактору поочередно производится загрузка и разгрузка осталь-
Рх экстракторов.
103

При ра6оте по такой схеме ?^«^^.o™^«P» »
Г^ГйТнКы^- спП^1.^"еГ-я настоев тре-
«уетсяпоПсРрИавне„Риюс периодическими способами вдвое меньшая
емкость экстракторов.
'..с. 37. Схема шнековой экстракционной установки для непрерывного „р„-
готовления настоев:
ки, медленно перемещается вниз и по желобу "™Равл*<£
вторую колонку, в которой она «0«ж7вве'х„юю часть второй
спиртовой раствор непрерывно поДа^00\7аполняя экстракт»,.,
колонки и движется в противотоке с цедрой ^"^„„V-,,,,,-
Настой непрерывно отбирается нз верхней ча.с™ пе£вои „„.
кн. Длительность продвижения цедры через экстрактор
ляет 48 ч.
104
В шнековом экстракторе происходит непрерывное ворошение
цедры; при этом по мере отдачи эфирных масел в раствор цедра
встречается с раствором, содержащим сравнительно меньшее
количество эфирных масел, что благоприятствует интенсификации
"процесса экстракции. I
В предложенной схеме, кроме экстракции цедры в шнековом
экстракторе, предусмотрено выпаривание спирта из
отработанной цедры в выпарном аппарате 5 и высушивание ее с последу-
•ющим размалыванием в муку, предназначаемую для
использования в кондитерской промышленности в качестве наполнителя.
Цитрусовые безалкогольные напитки из настоев, приготов-^-
иных непрерывным способом, обладают более ярко
выраженным ароматом по сравнению с напитками из настоев, получен-
-ых двукратным настаиванием.
Расход цедры и спирта для приготовления настоев
регламентируется технологическими инструкциями. Данные о расходе
~ырья для настоев приведены в табл. 10.
Таблица 10
Расход сырья для настоев
?
Показатели
Расход на 100 кг настоя
а) спирта в л в расчете на без-
НастоП

лимонный
89,85
20,07

апельсиновые
91,82
20,14

мандариновый
93,35
20,93
Получение настоев сопровождается потерей спирта. Основную
потерь ■ составляет потеря в выщелоченной цедре. Для
еньшения потерь спирта его можно извлечь из цедры после
Утаивания путем се дистилляции в выпарных аппаратах; кро-
того, экстракторы и сборники для настоев следует закрывать
метическими крышками. Безвозвратные потерн спирта не дол-
превышать 6%.
./■Мякоть цитрусовых плодов используется для производства
уральных соков, приготовления желе, варенья, компотов, цу-
ов и т. п. Соки из мякоти плодов извлекают после отделения
~очек н альбедо, обладающих горьким вкусом. Выход соков
ниые А. Э. Смирновой) составляет из лимонов —18 л, апель-
ов — 53 л и мандаринов — 65 л из 100 кг мякоти. Соки цитру-
после осветления и купажирования с сахарным сиропом
асовывают в стеклянные банки или бутыли и пастеризуют.
едо, выжимки мякоти и выщелоченная цедра могут быть
ьзовапы для производства пектина. После отгонкн спирта
105

и высушивания выщелоченной цедры получают порошок,
применяющийся в кондитерской промышленности.
Расфасовка и хранение настоев
Цитрусовые настои чувствительны к действию света, к
высокой температуре, влаге и кислороду воздуха. В присутствии
кислорода эфирные масла окисляются, превращаясь в смолистые
продукты. Этот процесс усиливается прн повышении
температуры и на свету. Высокая температура благоприятствует также
изомеризации терпенов. С водой компоненты эфирных масел
образуют кристаллические гидраты. Поэтому цитрусовые настой
нужно хранить в особых условиях, при которых они не
подвергаются влиянию кислорода воздуха, воды и высокой
температуры.
Для храпения и транспортирования настоп разливают в ду.
бовые бочки или в стеклянные бутыли, упакованные в плетеные
корзины или ящики. Бочки укупоривают шкантами
(деревянными пробками), а бутыли — пробками, обернутыми в чистую ткань
с последующей заливкой смолкой. Иногда бутыли закатывают
металлическими крышками. Сохраняют настои в прохладном
затемненном помещении. Срок храпения настоев не более 8
месяцев.
Цитрусовые настои должны обладать ярко выраженным
ароматом и вкусом цитрусового пдода. Концентрация эфирного
масла в лимонном настое должна быть 0,4%, в апельсиновом —
0,45% и в мандариновом—0,30% к массе.
5. ДРУГИЕ ВИДЫ СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
ФРУКТОВЫХ НАПИТКОВ
Сахар ,
Сахар (сахароза С^ЬЬгОц) добавляется в напитки для
сообщения им сладости и смягчения остроты кислого вкуса. Добавкл
сахара способствует также ассимиляции вводимых в напигкп
ароматических веществ, а следовательно, формированию их
букета. Применяется сахар в виде сахара-песка и сахара-рафинада.
Сахар-песок состоит из однородных кристаллов с явно
выраженными гранями, белого с блеском цвета. Па ощупь сахар
должен быть сухим, рассыпающимся, не липким, без слежавшихся
кристаллов п комьев. Водный раствор сахара-песка должен быть
прозрачным, пе иметь постороннего привкуса и запаха.
Допускается лишь едва заметный желтоватый оттеиок раствора. Пс
приятный запах, окраска и помутнение раствора вызываются
наличием в сахаре белков, карамелей, пектиновых веществ. Эти
вещества способствуют также развитию в растворе ослизпяюшп^
бактерий.
106
Насыпная масса сахара-песка 0,85 кг/л. Содержание сахарозы
нем должно быть не менее 99,7 %, редуцирующих веществ не
олее 0,15%, золы не более 0,03% на сухое вещество, влаги ие
олее 0,14%; цветность в единицах Штаммера пе более Г.
Содержание ферропримесей в сахаре-песке пе должно превышать
;ме на 1 кг продукта.
Сахар-рафинад получается из сахара-песка в биде литого и
рессованного сахара; из сахара-песка получают также рафпни-
-ваннып песок. В сахаре-рафинаде содержание сахарозы долж-
i быть пе менее 99,9%, редуцирующих веществ пе более 0,05%
: массы сухого вещества и влаги не более 0,4% в литом сахаре,
2% — в прессованном; в рафинированном песке содержание
аги не более 0,1%. Для приготовления напитков пе рекомеп-
ется применение сахара-рафинада, подкрашенного ультрама-
ном, так как при варке сахарного сиропа краситель может
•гпасть в осадок.
Сахар-песок и сахар-рафинад транспортируются упакован-
ии в двойные джутовые пли крафт-мешки массой по 80—100 кг.
урапяется сахар в складах с относительной влажностью возду-
,'не превышающей 70%, при постоянной температуре. Сахар
ко сорбирует ароматические, вещества, поэтому в складах
яра нельзя хранить ароматическое растительное сырье.
В последнее время за рубежом получило широкое распрост-
«ение хранение сахара в бункерах и транспортирование в спе-
"льных автоцистернах. Сахар в цистерну подается сверху че-
люк и распределяется внутри цистерны с помощью шпека.
грузка сахара производится по-разному; через люк в торцо-
' стенке или через отверстие снизу. Во избежание завалов н
облегчения выгрузки сахара в верхнюю и нижнюю части
"ерны подается сжатый воздух.
гИзвестны конструкции цистерн — сахаровозов, оборудованных
уходувками для пневматической разгрузки цистерны. На
"овской кондитерской фабрике «Красный Октябрь» использу-
Я автоцистерны емкостью 3 т, оборудованные специальным
~ационным устройством для разгрузки. Продолжительность
рузки такой цистерны — 2 мин.
'Перевозка сахара-песка в цистернах является весьма пер-
тивной, так как при таком способе транспортирования зна-
~ьно сокращаются потерн сахара и достигается полная ме-
-Изация загрузки и выгрузки.
Сахарин
; В напитки, предназначаемые для лиц, больных диабетом,
есто сахара для сообщения им сладкого вкуса добавляется
арин — сладкое вещество, получаемое из толуола путем хи-
107

мического синтеза. Различают собственно сахарин — имнд орто-
сульфобензойпой кислоты н кристаллозу — натриевую соль
сахарина:
сн so2
НС '' С /NH СбН«\ >Na2H20
ч / \/ со
сн с
II
о
Сахарим
Кристаппоэа
Сахарин в 500, а кристаллоза в 400—450 раз слаще сахара.
Однако они не усваиваются организмом человека и поэтому не
имеют питательной ценности. В холодной воде сахарин
растворяется в соотношении 1 : 300, а в горячей— 1 :25. Кристаллоза
обладает лучшей растворимостью: 1 г ее растворяется в 1,5 мл
воды. Водный раствор сахарина обладает кислой реакцией.
Сахарин представляет собой белый или слегка желтоватый
порошок с температурой плавления 219° С. В товарном сахарине
должно быть не менее 92% имида ортосульфобонзойной кислоты
и не более 0,2% золы. Не должно содержаться в сахарине солен
хрома и мышьяка.
Сорбит
При производстве напитков для диабетиков в качестве
заменителя сахара, кроме сахарина, применяется шестиатомный
спирт — сорбит:
СН.ОН
н-с—он
I
он—с—н
н—с—он
н-с-он
I
СН.ОН
^-Сорбит
Сорбит — твердое кристаллическое вещество белого цвета, и-'
имеет запаха, обладает приятным холодящим вкусом, боле-1
приятным, чем сахарин. Сорбит легко растворяется в воде и
плохо в спирте. По калорийности сорбит не уступает сахарок'
В СССР сорбнт выпускается Щелковским витаминным завоД'1''1
в виде бесцветных аморфных плиток.
108
Органические кислоты
Лимонная, молочная и винная (виннокаменная) кислоты при-
яяются для придания напиткам кислого вкуса. Степень кис-
.кости водных растворов сильных кислот зависит от коицен-
ации ионов водорода, которая в свою очередь обусловливается
-стантой диссоциации. Слабые же кислоты обладают более кис-
м вкусом, чем следовало бы ожидать по их константам диссо-
"ции. Кислый вкус их, по-видимому, зависит также и от не-
социированных молекул н анионов. В табл. 11 приведены
чеиия порога ощущения (данные Писарева) и константы дис-
Ч1ацин кислот, применяемых для подкислепня напитков.
Таблица П
' ощущения и константы диссоциации молочной, лимонной и винной кислот
Показатели
рная концентрация кислоты в
кромолях в 1 л (порог ощущения)
чество кислоты в 100 мл раство-
в г (порог ощущения)
Кислоты
молочная
1,37-10-'
3,45
2,7
0,0245
винная
1 04-Ю-3
3,34
1,2
0,0160
лимонная
1,4- Ю-*
3,32
0,93
0,0178
$3 виду того что ощущение кислого вкуса в напитках не
прожегся в полной степени из-за содержания некоторых экстрак-
ых веществ, дозировку кислот для получения напитков
данного вкуса устанавливают эмпирически. Относительная
Юность кислот в образовании кислого вкуса напнтка харак-
зуется следующими данными: молочная 100, лимонная 125,
вкаменная 200.
Лучшие во вкусовом отношении напитки получаются при при-
енни их на лимонной кислоте. Лимонная кислота (окси-2-
:аи-1, 2,3-карбоновая)
СНг СОН СН,
I I I
СООН СООН СООН
молекулярную массу 210,15 с одной молекулой кристал-
ишоипой воды. Лимонная кислота может быть получена сле-
(Щими способами: при сбраживании растворов мелассы плес-
Нм грибом Aspergillus niger; она может быть выделена из
Дов никотинового производства и извлечена из плодов лимо-
'11ли дикого гранатника. По внешнему виду лимонная кислота
. детавляет собой бесцветные (иногда с желтоватым оттенком)
.Всталлы. Кристаллизуется она с одной молекулой воды. Со-
109

держание лимонной кислоты в продукте должно быть не менее
99%. Растворимость ее в воде (в г в 100 г воды) зависит от
температуры:
Температура воды в 'С О
Количество кислоты а г,
растворяющееся в 100 г воды. ..... 190
12
200
20
210
40
225
60
242
80
265
100
282
В производстве напитков разрешается применять лимонную
кислоту, удовлетворяющую по содержанию примесей следующим
требованиям: золы не более 0,5%; серной кислоты не более
0,05%, мышьяка не более 0,00014%. Не допускается содержание
в лимонной кислоте алкалоидов, понов тяжелых металлов,
железосинеродистоводородион кислоты, бария п щавелевой
кислоты.
Молочная кислота [или #-оксипропионоваяСНзСН(ОН)СООН]
получается сбраживанием сахарных растворов молочнокислыми
бактериями Lactobacillus Delbriickii. Она представляет собой
сиропообразную жидкость желтого или буро-желтого цвета с
резким кислым вклеом. Выпускается в виде 40%-ного и 70%-пого
растворов.
Молочная кислота является нестойким химическим
соединением. В зависимости от условий производства и хранения она
легко образует продукты дегидратации, называемые
ангидридами молочной кислоты.
В молочной кислоте могут содержаться примеси: азотистые
вещества к соли железа. Примеси оказывают отрицательное
влияние на стойкость напитков, получаемых из молочной
кислоты. В зависимости от концентрации и сорта молочная
кислота должна иметь согласно требованиям стандарта
химические показатели, приведенные в табл. 12.
Таблица 12
Химические показатели молочной кислоты
Показатели
Титруемая кислотность в °о, не ннже
Прямо не титруемая кислотность и %,
Цветность, отношение мл 0,1 н.
раствора йода к \мл воды, не более . .
Молочная KHi-лота
I гор i a
40%-паи
37,5
2,5
1,0
0,15
1:100
ТОУи-па«
62,0
8 0
1,5
0,25
1:25
II ,-орга
40%-ная
30,5
3,5
2,0
0,25
1:75
70% пая
59,0
11,0
3,0
0,45
1:15
ПО
й
В молочной кислоте не допускается содержание более 0,05%
елеза (Ре203 в 100%-noii кислоте), синильной кислоты, солей
^Сязкелых металлов и мышьяка. При растворении ее в воде ие
^■должно появляться помутнения. Применяется молочная кислота
'YjM1*1 напитков из хлебного сырья типа квасов, получаемых
-*>lfyna жированием.
/ На заводы молочная кислота поступает в стеклянных буты-
'д^х, упакованных в плетеные корзины или в деревянные клети.
> Винная (виннокаменная), или rf-диокснкарбоновая кислота
ЩСООН—СНОП—СНОН—С0011), получается из отходов вино-
га (виноградных выжимок, винных дрожжей). По внешнему
;иду винная кислота представляет собой бесцветные кристаллы
1ЛИ порошок, содержащий не менее 99% кислоты. Количество
римесей не должно превышать в %: золы 0,5, тяжелых нета.т-
1рв 0,0005, мышьяка 0,00014, серной кислоты 0,05, соляной
:слоты 0,02.
Водный раствор винной кислоты обладает оптической актив-
ью — вращает плоскость поляризации поляризованного
[уча вправо. Растворимость ее в воде (г в 100 г воды) характе-
Йзуется следующими данными:
«ратура в 'б 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
чество кислоты в г,
растирающееся в 100 г води . . 115 126 139 156 176 195 217 224 273 307 343
Винная кислота по сравнению с лимонной является менее ^
грбскопнчной и поэтому применяется для изготовления сухих
Питков.
Эссенции
Эссенциями называются концентрированные водно-спиртовые
Детворы различных эфирных масел или синтетических душис-
веществ. Различают натуральные и синтетические эссенции.
Растворы эфирных масел, извлекаемых из растений прессо-
авием, отгонкой с водяным паром или экстракцией раствори-
Ьлями, называются натуральными эссенциями. Синтетические
секции представляют собой водно-спиртовые растворы душис-
йх веществ, получаемых химическим синтезом.
Рецептурами па напитки предусмотрено использование
бедующих эссенций: лимонной, апельсиновой, ананасной,
йндальной, ромовой, вишневой, мятной, кофейной, а также
секций крем-сода, груша и некоторых других.
Извлекаемые из растений эфирные масла в большинстве
учаев представляют собой маслянистые летучие жидкости с
йрактериыми физическими и химическими константами
рлотность, удельное вращение, рефракция, кислотное и эфир-
"^ число), по которым судят о чистоте продукта.
111

Эссенции получаются растворением эфирных масел в
этиловом спирте. В процессе приготовления эссенций происходит
некоторая детерпеиизация эфирных масел, обусловливаемая
снижением растворимости терпенов в водно-спиртовом растворе.
Выделяющиеся в осадок терпены отделяются фильтрацией.
Натуральные эссенции можно получать также иепосредсч-
венно методом вакуум-дистилляции растительного сырья,
заливаемого водой и этиловым спиртом. В этом случае не требуется
выделять эфирное масло из растворителя.
Вакуум-дистилляция осуществляется в специальном вакуум-
аппарате при разрежении (710 мм рт. ст.), которое
обеспечивает температуру кипения водно-спиртовой смеси 20—25°С.
Так, например, при получении малиновой эссенции в вакуум-
аппарат загружают малину и заливают ее 40%-ным этиловым
спиртом в соотношении 1 : 1,4 к массе малины.
Содержимое аппарата в течение часа нагревают до кипения
и производят дистилляцию до получения дистиллята в
количестве, равном массе малины. По окончании дистилляции
выщелоченную малину выгружают из вакуум-аппарата и полученным
дистиллятом заливают новую порцию ягод, но уже без
добавления спирта. Затем ведут процесс так же, как и при первой
загрузке. Таким образом обрабатывают десять порций малины,
все более обогащая дистиллят эфирным маслом. Выход
эссенции составляет 10% от массы сырья.
М. А. Беккертом разработаны рецептуры и технологические
режимы получения натуральных ароматических эссенций in
чая, меда, грецких орехов. Для приготовления этих эссенций
используется реактор из нержавеющей стали, оборудованный
мешалкой, паровой рубашкой, измерительными и
предохранительными приборами. В реактор набирается вода, спирт и
загружается сырье.
Реактор герметизируется и подогревается паром до давлении
19,6—29,4 кн/.и2 (0,2—0,3 кГ/см2). При непрерывном
размешивании производится отгонка ароматических веществ. Ароматные
пары конденсируются в теплообменнике it собираются в
сборнике. Дистиллят представляет собой натуральную эссенцию
Для продолжительного хранения ее консервируют спиртом.
концентрация которого в эссенции должна быть не менее 16% оо
Синтетические эссенции приготовляют растворением сшис-
тических ароматических веществ или смесей натуральных и
синтетических ароматических продуктов. Комбинация
ароматических веществ, входящих в состав той или иной фруктовой
эссенции, должна обеспечить аромат, возможно лучше нмшп-
ругощий аромат плода, название которого носит эссенции
Концентрация синтетических душистых веществ в эссенциях и
зависимости от наименования колеблется от 4 до 13%, копцеп!-
112
цвя спирта — от 47 до 95%об. Эссенция должна полностью,
ястворяться в воде в любых соотношениях.
В качестве ароматических веществ используются этилбутират
7СООС2Н5 (для ананасной эссенции), амилацетат
~аСООС5Н7 (длягрушевой эссенции),этилацетатСНзСООС2Н5
~я грушевой и других фруктовых эссенций), амилвалериаиат
19СООС5Н,, (для яблочной эссенции), этилформиат
-ООС2Н5 (для ромовой эссенции), ваиилип-4—3-ортометокси-
"зальдегид С6Н3СНООСНзОН и кумарии-лактои ортооксико-
' ной кислоты (для эссенции крем-сода), а также цитраль—-
Предельный альдегид (для лимонной и апельсиновой,
'енции).
«
.Н СН
сн
сн о
Кумарин
качестве растворителей ароматических веществ применяет-
"иловый спирт высшей очистки.
'спользованпе синтетических эссенций для напитков с-
м годом уменьшается.
Красители
ля придания напиткам приятного внешнего вида прибав-
"Я красители, имитирующие цвет натурального сока того»
, наименование которого носит напиток. Красители должны
безвредными для организма человека, не давать осадков
%ути, не изменять вкуса н аромата напитка, не обесцвечн-
при хранении. Из пищевых красителей для подкраски
~]ков используется сахарный колер, сообщающий напиткам
Ку от желтого до желто-коричневого цвета, и энидин,
ющий гаммы различных оттенков от розового до красно-
ового.
красителей натурального происхождения известны
.вин, получаемый из цветов черной мальвы, и черничный —
Уод черники. Однако практика применения этих красите-
Боказала, что окраска их в напитках не стойкая. В водной
насыщенной углекислым газом, аптоцпанндины красите-
зменяют цвет в пределах времени, в течение которого стой-
напитков должна быть сохранена.
Йидин — краситель натурального происхождения, получае-
. из выжимок темных сортов винограда. Для извлечения
па-.

красящего вещества свежие выжимки заливают 1%-ным
раствором соляной кислоты в соотношении 1:1 по массе. После
настаивания раствор красителя отделяют центрифугированием и
упаривают его до жидкой или пастообразной консистенции.
Безглюкозная часть этого красителя имеет следующее строение:
''- Хлористые эндд.цн
Эпокраситель согласно РТУ Молдавской ССР 666—62 по
внешнему виду — интенсивно окрашенная жидкость темно-
гранатового цвета, кпечого вкуса с ароматом, напоминающим
виноградный сок. Плотность его должна быть не менее
1,027 кг/л, концентрация сухих веществ — не менее 30%.
Интенсивность окраски красителя (кобальтовое число, т. е.
количество граммов Cor>Cv7H20 в 100 ял красителя) не
менее 600. Титруемая кислотность в мл нормального раствора
NaOH на 100 мл при приготовлении его па 1°/о-ном растворе
НС1 —до 140, а на 0,2% — до 50.
Содержание солей тяжелых металлов в 1 л красителя должно
быть не более: олова 50 мг, меди 10 .мг, мышьяка 2 мг;
содержание свинца не допускается.
За рубежом (во Франции) из натуральных красителей
красного цвета находит применение кошениль — высушенные самки
насекомого Coccuscacticoccinelliferi, паразитирующего на
кактусах, произрастающих в Алжире и Мексике. Порошок красителя
содержит 40—50% карминовой кислоты следующего строения:
"СУ С Y С С-(СНОН)„-'Сн£
I II li I li
нос с с ,сон о
С. ОО СОН
рг/иноная кислота
Вина и коньяки i
Для приготовления некоторых десертных напитков
применяются виноградные вина и коньяки. Так, например, красное
столовое вино является компонентом десертного напитка «Крюшон».
114
В?.' белое столовое вино —«Освежающего», херес —«Выставочного»,
-v "белое столовое н десертное вино «Кара-Чанах» или «Грузинское
*-.: № 17»—является компонентом «Юбилейного» напитка. Для «Лю-
Ч" бительского» напитка применяется белое плодоягодпое вино,
*";" «Выставочный», «Юбилейный» п напиток «Черный кофе Мокко»
' V/ 'дриготовляют с добавлением коньяка.
'?/'.": Основными характерными показателями качества каждого
i являются прозрачность, цвет, аромат, вкус, содержание
та, сахара и кислотность,
[езависнмо от вида вин не допускается содержание в них:
эднои сернистой кислоты более 20 мг/л; летучих кислот более
/л в белых и 2 г\л в красных; меди более 5 мг/л; олова более
г/л. В винах но допускается содержание солен свинца и циа-
ых соединении.
»ина сохраняются п помещениях с ровной температурой, не
ышающеп 10°С. В процессе хранения периодически прове-
: прозрачность п содержание в них летучих кислот,
коньяки характеризуются яитарно-золотистым цветом и свое-
зпым ароматом и вкусом, которые обусловливаются вещест-
[, образующимися при многолетней выдержке коньячных спир-
i дубовыхг бочках. Для приготовления напитков применяются
нарные коньяки различных сроков выдержки: коньяк «три
1.0ЧКИ», коньяк «четыре звездочки» н коньяк «пять звездо-
. Количество звездочек означает количество лет выдержки
ячного спирта в дубовых бочках. Лучшим по аромату и вку-
з ординарных коньяков является коньяк «пять звездочек».
»ржание спирта в коньяке «три звездочки» составляет 40%
в коньяке «четыре звездочки» — 41% об. и в коньяке «пять
дочек» —42% об. Во всех ординарных коньяках содержится
1аковое количество сахара—1,5%.
ЛИТЕРАТУРА
% 9, 13, 19, 22, 24, 40, 42, 44, 59, 67, 68, 70, 87, 88 89, 90. 94, 96, 101, 109,
''.^20, 125, 120, 127, 129, 132, 133, 135 ,139, 140, 156, 158, 159, 165, 180.
к Гл ава IV
Ь ПРОИЗВОДСТВО ГАЗИРОВАННЫХ ФРУКТОВЫХ
k НАПИТКОВ
[1роизводство газированных фруктовых напитков подразделя-
на следующие основные стадии: приготовление сахарного
'Па; приготовление купажпого сиропа; сатурация воды и роз-
яапитков.
115

I ПРИГОТОВЛЕНИЕ СИРОПОВ
1. ПРИГОТОВЛЕНИЕ САХАРНОГО СИРОПА И КОЛЕРА
Сладкий вкус иапиткам сообщается сахаром, добавляемым
в напиток в виде сахарного сиропа. Различают белый сахарный
сироп и белый инвертный сироп.
Приготовление белого сахарного сиропа
Белый сахарный сироп представляет собой
концентрированный водный раствор сахара. Процесс получения белого сахарного
сиропа включает следующие технологические операции:
растворение сахара в воде; кипячение водного раствора; фильтрация
и охлаждение сиропа,
Растворимость сахарозы в воде находится в прямой
зависимости от температуры (табл. 13).
Таблица 13
Растворимость сахарозы в воде при различной температуре
Количество сахара в г, рас
творяющееся в 100 г воды
Содержание сахара в
растворе в % к массе . .
Температура в "С
190,5
197,0
203,9
211,4
66,58 66,33
,09 67 J
219,5
68.70
Чтобы при хранении сироп ие подвергался брожению,
стремятся получить его возможно более концентрированным. Однако
во избежание кристаллизации сахарозы концентрация сиропа
должна быть несколько ниже предельной, обусловленной ее
растворимостью прн температуре хранения. На практике сахарный
сироп готовят концентрацией 66—72% к массе. С целью стерилила-
ции сиропа em подвергают кипячению.
Сахарный сироп варят в сироповарочных котлах. Типоиой
сироповарочпый котел (рис. 38) представляет собой закрытый
стальной резервуар 1 цилиндрической формы со сферическим
днищем. Котел снабжен паровой рубашкой 2 с патрубками для
подвода пара и отвода конденсата и якорной мешалкой 1
с верхним приводом 3, совершающей 47 об/мин и
предназначенной для размешивания содержимого котла. В крышке котла
имеется люк с задвижкой для загрузки сахара, а также пат рУ"
бок для залива воды и вытяжная труба 5 для отвода водяпы*
паров. Для спуска сиропа служит нижний патрубок. Спускное
116
ерстие закрывается клапаном, перемещаемым штурвалом,
диненным с конической передачей через тягу. Сироповароч-
J"e котлы изготовляют емкостью на 1; 1,5; 2 и 3 г сахара.
Для приготовления белого сахарного сиропа заданной кон-
нтрации рассчитывают потребное количество сахара и воды
одну варку. Предположим требуется приготовить 100 л сиро-
копцеитрацией 65% к массе. В таблице, в которой приведена
Рис 38. Сироповарочпый
котел:
/ — корпус котла; 2 — паровая
рубашка; 3 — привод для ме-
4—мешалка; 5 —
вытяжная труба.
имость плотности сахарных растворов от их концентрации,
"концентрации сахарного раствора 65% находят плотность
равную 1,3190 кг\л.
*асса 100 л сиропа составляет 100-1,3190=131,9 кг. Колп-
о сахара в этом енропе будет 131,9-0,65 = 85,74. кг, следо-
ьио, воды в нем будет 131,90—85,74 = 46, 16 кг.
. ри нагревании и последующем кипячении сахарного сиропа
"го выпаривается, в зависимости от продолжительности ки-
Ния, от 2 до 5% воды. Поэтому потребный расход воды для
ореиия сахара, с учетом ее испарения в количестве 5%,
Явит 46,16-1,05 = 48,45 кг.
117

Фактический расход товарного сахара также увеличивается
в соответствии с его влажностью. При влажности сахара 0,14%
потребное количество товарного сахара составит
85,74-100
- = 85,8э кг.
100 — 0,14
Воду подают в котел и подогревают ее до 55—60° С. Не
прекращая нагревании, включают мешалку и загружают сахар.
После полного растворения сахара раствор нагревают до кипения;
прекратив нагрев, снимают образующуюся па его поверхности
пену. Эту операцию повторяют дважды. После снятия пены
кипячение продолжают еще .30 мин. Более продолжительное
кипячение не рекомендуется, так как это может вызвать карамели
зацню сахара. Готовность сиропа определяется по концентрации
в нем сахара.
Продолжительность технологических операции варки
сахарного сиропа составляет около 2 ч.
Потребный объем спроповарочных котлов
V = — л3,
2ф
где Vo —количество сахарного сиропа, приготовляемого в
сутки, в мг\
z — количество варок в сутки;
Ф — коэффициент заполнения котла, учитывающий
вспенивание сиропа в процессе варки; ф = 0,75.
Приготовление белого иивертиого сиропа
Белый инвсртный сироп отличается от обычного белого
сахарного сиропа тем, что часть сахарозы в процессе варки
инвертируется из-за добавления в сахарный раствор органических
кислот. Инверсия сахарозы основана на гидролитическом
расщеплении ее при нагревании со слабыми органическими кислотами.
Присоединяя молекулу воды, сахароза расщепляется на
глюкозу и фруктозу;
CwHaBOu + Н..0 = CHiaOe + CeHiaOe
Сахароза Глюкоза Фруктоза
Получаемый в результате инверсии инвертный сахар
обладает более сладким и мягким приятным вкусом.
В процессе инверсии к молекуле сахарозы присоединяется
молекула воды; поэтому молекулярная масса глюкозы и
фруктозы увеличивается па величину молекулярной массы воды. При
полной инверсии сахарозы это увеличение составит
360,312
342 296~= ''°526 Раза нли на 5-26?«>
118
•^.де 360,312 —сумма молекулярных масс глюкозы н фруктозы;
342,296 — молекулярная масса сахарозы.
Таким образом, в результате инверсии повышается
концентрация сухих веществ сиропа, что в свою очередь обеспечивает
;большую сладость иивертного сиропа. Инвертный сахар по
сравнению с сахарозой обладает более высокой растворимостью; по-'
'дтому инвертирование является также средством предотвращения
кристаллизации сахарного сиропа при его храпении.
' Скорость инверсии сахарозы в присутствии органических
'кислот зависит от концентрации ионов водорода и температуры.
ита зависимость, изученная для тростникового сока сахарного
"-оизводства, характеризуется данными, приведенными в
;абл. 14 и 15.
Таблица 14
Количество сахарозы, проинвертированной
в течение 1 п при 100J С при различных
значениях рН
рн
4,6
4,7
4 8
4,9
5,0
Количество проныв
взппон сахарозы
5,32
4,24
3,37
2,7
2,12
рти
poll %
Таблица 15
Зависимость скорости инверсии сахарозы от температуры
Температура
в С
25
40
45
50
55
60
65
70
75
Относительная
скорость инверсии и %
к скорости инверсии
при 100 С
0,018
0,13
0,25
0,47
1,0
1,7
2 9
4,9
—
Температура
в С
80
85
90
95
100
105
ПО
115
120
125
Относительная
скорость инверсии в %
к скорости инверсии
при 100'С
24 5
41,5
66,0
100,0
167,0
257,0
402,0
523,0
870,0
При высокой температуре инверсия сахарозы сопровождается
,разованием окспметилфурфурола:
119


сиен
?
Согласно исследованиям ВНИИ пиво-безалкогольной
промышленности количество образующегося фурфурола зависит от
температуры, рН и продолжительности инвертирования
сахарного енропа. Так, например, при получасовом инвертировании
100 мл сахарного енропа прн 90° С в завнснмости от кислотности
получены следующие результаты (табл. 16).
Таблица 16
Продукты, получаемые при инвертировании сахарного сиропа
Кислотность сиропа
в МА нормального
раствора NaOH на
100 мл сиропа
16
9,6
Количество образовавшегося продукта
оксиметилфурфурола
инвертного сахара а
к массе сахарозы
92—103,5
18.8—105
12,8—17,6
71,5-110
Согласно технологической инструкции при варке сахарною
сиропа для безалкогольных напитков инверсия сахарозы
ограничивается 45—55%; фурфурола при этом образуется
незначительное количество.
При приготовлении белого инвертного енропа для инверсии
сахарозы в сахарный сироп после кипячения и охлаждения его
до 70° С добавляют 100 г лимонной кислоты на каждые 100 i,v
сахара. Подкисленный сироп выдерживается 2 ч прн
непрерывном размешивании и после этого охлаждается до 15—20°С, При
указанных условиях инвертируется до 55% сахарозы.
Концентрация енропа при этом увеличивается на 2,89%:
100+^^-= 102,89%.
Для отделения от возможных механических примесей
сахарный сироп из сироповарочного котла в горячем состоянии
перекачивается на фильтрацию.
Фильтрация сахарного инвертного енропа производится в
сетчатых фильтрах. Сетчатый фильтр (рис. 39) представляет eofn> \
стальной цилиндрический корпус /, снабженный герметически
закрывающейся крышкой 2, на которой для удаления возд\\-*
120
тся кран 3. В корпусе фильтра закреплены два цнлнндриче-
сита 4, вставленных одно в другое; внешнее сито имеет от-
стия диаметром 3 мм, а внутреннее—5 мм. В нижней части
пуса имеется кран для спуска остатков сиропа; в верхней
И — штуцера для ввода
вода сиропа. На сетча-
фильтр сироп подается
средствеино из сиропо-
ного котла. Содержа-
-я в нем механические
йеси задерживаются сет-
^й поверхностью.
($ рамных фильтрах в
"стве фильтрующего ма-
"ала используется филь-
"щая ткань бсльтинг
сукно. В рамные фпльт-
ироп подается под дав-
'"М насосами. Из-за вы-
вязкости сиропа для
.''нерекачйЪаипя нсполь-
коловратные и плунжерные насосы или многоступенча-
■ центробежные. Для передачи сиропа на фильтрацию uc-
уются также монжю, работающие под давлением сжатого
ха.
'Ыт
2?$
I
ш -
1 5
- J
—Ч
1у\
■ft
: ^4
: -t
Рис. 39. Сетчатый фильтр для сиропа:
J — корпус фильтра: 2 — крышка; 3 —
воздушный кран; 4 — сита; 5 —кран для спуска
остатка енропа; 6 —штуцер для входа
сиропа; 7 — штуцер для выхода енропа.
i
Рнс. 40. Типы эмалированных сборников:
-РВЗ емкостью от 50 до ЭКЮ л; 2 — РВЗС емкостью 2000 и
3000 л; 3 — РГС емкостью 2500, 5000 и 7500 л.
Отфильтрованный сироп охлаждается до 25°С водой и
рассоле закрытых противоточных змеевпковых или пластинчатых
ообменниках. Сохраняют сироп в алюминиевых и эмалиро-
ых сборниках различных типов (рис. 40). Сборники для сн-
а одновременно выполняют роль напорных емкостей и мер-
в; поэтому они оборудованы измерительными стеклянными
. ками. Емкость сборников рассчитывается па двухсуточную
бность завода в сиропе.
121

Пену, образующуюся при варке сиропа, а также остатки
сахара из мешков собирают в отдельный сборник, растворяют в
воде в соотношении 1:3, фильтруют и используют при
последующих варках сиропа.
Приготовление сахарного колера
В производстве безалкогольных напитков часть сахара
расходуется для приготовления сахарного колера, используемого
дли окраски напитков в желтый и светло-коричневый цвета.
Колер готовится путем термической обработки сахарозы при
180—200° С, т. е. при температуре, превышающей температуру
ее плавления. Окраску колеру сообщают буроокрашенные
продукты разложения сахарозы, называемые карамелями.
Карамелизация Сахаров основана па реакциях дегидратации
и конденсации, продуктами которых являются ангидриды, окси-
метилфурфурол, органические кислоты, гуминовыс вещества.
Нагревание сахарозы прежде всего сопровождается отнятием от
ее молекулы одной-двух молекул воды с образованием
ангидридов. В зависимости от степени дегидратации сахарозы различают
следующие ангидриды: карамелап, карамелей и карамелин. Ка-
рамелан (С|2Н|809) образуется при потере молекулой сахарозы
двух молекул (10,5%) воды. При потере тремя молекулами
сахарозы восьми молекул (14%) воды образуется карамелей
(СзбН5оОаг,); при потере двумя молекулами сахарозы семи
молекул (18,4%) воды получается карамелин (Сг^зоО^).
Карамели различной степени дегидратации отличаются
интенсивностью окраски, температурой плавления, удельным
вращением, растворимостью в воде и в спирте (табл. 17).
Таблица 17
Свойства карамелей
Температура плавления в С .
Удельное вращение aD . . .
Растворимость
145
8U
Легко растворим в
воде и 80"d-ном
метиловом спирте
рачелен карамелин
205
64,5
Растворим в
воде
Не плавится
Растворим в
воде при
кипячении
Карамели обладают высокой редуцирующей способностью и
интенсивностью светопоглощепня, которая увеличивается
пропорционально степени дегидратации. Продукты первой и второй
степени дегидратации имеют максимум светопоглощепня пр,!
122
g 235 нм. Продукты более глубокой дегидратации имеют
ксимум светопоглощения больший — 282 нм.
;, Дальнейшая термическая дегидратация ангидридов сахарозы
(потеря молекулой сахарозы трех молекул воды) приводит к
йбразоваиию оксиметилфурфурола, который подвергается изме-
!венйям: он либо усложняет свою молекулу с сохранением гексо-
-углеводного скелета, образуя при этом гуминовые вещества;
"ибо разлагается с образованием органических кислот — левули-
0вой и муравьиной:
V СН СИ О
II II f
НОН2С—С С—С + 2Н..О = НСООН + СН-—СО-СНа—СН.СООН
V \
■ В присутствии воздуха при термическом разложении сахаро-
образуются также такие продукты окисления как ацетон и
утие мало изученные сос-
нення.
Из продуктов карамели-
ции наиболее ценными со-
двнымп веществами коле-
являются буроокрашен-
е водорастворимые аи-
риды карамелап и кара-
~ен.
''^Колер приготовляют в
ероварочных котлах. Ко-
"сварочный котел с элект-
еекпм обогревом (рис.
) представляет собой дву-
чьный металлический ко-
состоящпп из двух
авлепиых один в другой
'линдров / п 2 и ванпы-
ля .>', помещенной во
трен и и и цилиндр. Метал-
Ческие пплнндры выложе-
нзнутрп листовым асбе-
ом; пространство между
^лнндрами заполнено ае-
"товой массой. В прост-
Днстве под тиглем смоптп-
~ван нагревательный эле-
ент 12.
При помощи полуосей
"тел укреплен на стойках
поворачивается вокруг
Рис.
I К 2-
иа-тигел
кзоляци'
7 — л
Колсроварочный котел:
ишческие цилиндры; 3 — нан-
II 5 —листовая асбестовая
— слой асбестовой массы;
8 и 9 — шестерни; Ю — стой-
Л — полуоси; 12 — нагревательный
элем
123

них посредством штурвала с рукояткой 7 и шестерен 8 и 9. Ко-
лероварочный котел устанавливают в изолированном помещении
с искусственной вентиляцией, так как выделяющиеся при варке
колера газы действуют на глаза и дыхательную систему.
Для варки колера котел на 50—55% его объема загружают
сахаром. Большее заполнение недопустимо, так как при
нагревании масса вспучивается н может перелиться через край. Затем
к сахару добавляют 1—2% воды н производят нагрев при
непрерывном размешивании. При 160°С сахар расплавляется и
постепенно буреет. Затем карамелизацня протекает при 180—200° С.
Варка колера продолжается 6—8 ч. Конец карамелнзации
определяется органолептически. Колер считается готовым, если
капля его, нанесенная на стекло, после непродолжительного
погружения в холодную воду имеет темно-бурую окраску, крошится
при снятии со стекла и не прилипает к пальцам.
Работающие у колероварочного котла должны быть
снабжены рукавицами, защитной одеждой и очками для предохранении
от брызг горячего колера.
По окончании варки массе дают остыть до 60—65°С,
прибавляют к ней горячую воду в количестве, необходимом для
получения 79—81%-пого раствора. Выход колера, содержащего 20%
воды, составляет 108% от массы сахара. Правильно
приготовленный колер полностью растворяется в воде и имеет интенсивную
окраску. Раствор 0,5 г колера в 1 л воды должен иметь такую
окраску, как раствор 5 мл 0,1 н. раствора йода в 1 л воды. До
использования колер хранится в сухом прохладном помещении.
2. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КУПАЖНОГО СИРОПА
Купажный сироп представляет собой промежуточный нрод\м.
получаемый при смешивании всех компонентов фруктового
напитка за исключением газированной воды. В состав его входя г
сахарный снроп, соки, морсы или экстракты, ароматные настои
и эссенции, вина, красители н другие виды сырья,
предусмотренные рецептурами. В процессе розлива купажный сироп
разбавляется газированной водой, в результате чего получается готовыи
безалкогольный напиток.
Процесс смешивания составных веществ сиропа называет* i
купажированием.
Подготовка компонентов к купажированию
Купажированию предшествует подготовка компонентов,
входящих в купаж. Плодовые соки и морсы, предназначенные ;ич
купажа, осторожно сливают с осадка, образовавшегося на Д ie
резервуара, в котором они хранились, н фильтруют их через
тканевые или пластинчатые фильтры. Па фильтрах задерживаются
124
агулироаанные белковые и пектиновые вещества и другие
веси.
Плодовые экстракты перед купажированием разбавляют во-
Й в соотношении 1 :5 и после 2—3 часового отстаивания филь-
уют.
; Натуральные цитрусовые эссенции и настон также
подвергали фильтрации. В случае применения настоев с повышенным
держанием терпенов их перед фильтрацией разбавляют водой
"отношении 1 : 5 и оставляют не менее чем на 12 ч для отста-
~ння.
'■Кристаллические кислоты вводятся в купаж в виде
фильтрового 50%-ного раствора. Молочная кислота используется в
ком виде. Красители поступают в купаж также в виде водных
творов.
Купажирование
зависимости от качества используемого сырья купажный
'п приготовляют холодным или горячим способом. Холодное
кирование обязательно для приготовления.сиропа из
натужных и синтетических эссенций и из ароматных настоев. Из
тованиых соков и выдержанных морсов купажный сироп
но готовить как холодным, так и горячим способами. Однако
дному купажированию отдается предпочтение, так как при
рм способе лучше сохраняются натуральный вкус и аромат
©вого сырья.
горячему купажированию прибегают при высокой норме
"да сахара и соков. В этом случае при холодном купажнро-
получается весьма значительная по объему доза купажио-
~опа на бутылку напитка. На долив бутылки до полной ем-
, потребуется меньше газированной воды, вследствие чего
Ок получается недостаточно насыщенным углекислым га-
5Горячее> купажирование необходимо также при пепользова-
'едостаточно выдержанных спиртованных илн неспиртован-
txoB, содержащих повышенное количество пектиновых (бо-
~В%) и белковых веществ. Кипячение сиропа при горячем
ированпи способствует коагуляции и выпадению в осадок
вых веществ, а также повышению биологической стойкости
1лии.
лажирование по холодному способу производится в алю-
~ых илн в стальных эмалированных купажерах (купажных
.). Они снабжены крышками, мешалками, мерными стекла-
спускными крапами. К каждому купажеру подведены
комедии от мерников для компонентов купажа,
^рис. 42 показаны купажные эмалированные сборники ти-
и ВВМ, выпускаемые Ленинградским химико-пищевым
125

комбинатом. Эти сборники оснащены якорными мешалками ц
рубашками для возможности охлаждения купажпого сиропа.
Полезная емкость таких сборников от 50 до 200 дал.
Потребное количество купажеров определяется по формуле;
Уг
где V
, течет;
-объем купажпого сиропа, приготовляемого
суток, в дал\
z —оборачиваемость купажпого чана в ч;
V\ — объем одного купажа в дал;
Ф —коэффициент, учитывающий заполнение купажера
сиропом; ф = 0,9;
т — время работы купажпого отделения в течение
суток в ч.
Для удобства работы меринки для компонентов купажа
устанавливают выше купажеров, на предкупажной площадке. Колп-
1 чество мерников должно
быть не менее 5. Объем
мерников для сахарного
сиропа п спиртованных соков
должен быть около 50%, а
для кислот, эссенций и кра-
ги сителёй около 8% от объема
купажпого сиропа.
Составные части купаж,i
отбираются по нормам
согласно рецептурам нашч-
кон. Количество их
определяется расчетом. При
составлении купажа
приходится учитывать тенденцию
некоторых веществ
выпадать в осадок, а также
улетучиваться при
продолжительном размешивании.
Поэтому смешивание компонентов купажа производится в такс'1
последовательности. Первым задается сахарный сироп, вслед за
ним при энергичном размешивании вводится плодовый сок или
экстракт, далее добавляется вино, затем растворы кислот и
красителей и в последнюю очередь цитрусовые настои п pact
поры натуральных п синтетических эссенции.
Купажпый енроп тщательно размешивается и иаправлиею!
на фильтрацию. В готовом сиропе определяется содержание ~-->^~
страктивиых веществ, кислотность и органолептцческне noi^i •:1"
гели. Для фильтрации сиропа используются тканевые или пл;и"
Рнс.
KVrUl/Kll.
х cuc,f4iint«!w:
I ВВМ.
126
Г1дачатые фильтры, в которых фильтрующей перегородкой яв- ^
•ляется асбестоцеллюлознын фильтркартон марки Т.
Пластинчатый фильтр Бердичевского машиностроительного
..вавода «Прогресс» (рис. 43) состоит нз 45 или 60 прямоугольных
-плит 3 из силумина (сплав силиция и алюминия), собранных на
Горизонтальных направляющих 4 передвижной станины 5.
Между плитами закладывается фильтркартон 2. После сборки плиты
Рис. 43. Пластинчатый фильтр;
/ — передняя неподвижная плита; 3 —
фильтркартон; 3 — плита; 4 — направляющая
станина; 5 — задняя передвижная плита; б —
стяжной пинт: 7 — махоанчок; S — передвижная
tTJiiiitia; 9 — электродвигатель: 10— насос.
лаются между головной неподвижной плитой / и подвижной
ой 5 при помощи винта 6 и маховичка 7. Па каждой плите
феих сторон имеются канавки для протекания жидкости меж-
~нтой и картоном, препятствующие плотному прилеганию
она к поверхности плиты. У каждой плиты (рис. -44) с боков
";Ются кронштейны, которыми она опирается иа направляющие
'Ины; с одной стороны плиты сделаны два прилива со сквоз-
и отверстиями. Эти отверстия сообщаются с канавками с
сторон плиты. Толщина приливов вдвое больше толщины
_ы. При сборке фильтра плиты устанавливают так, чтобы
яивы нечетных плит были с одной стороны фильтра, а прили-
&етных плит — с другой стороны. Между плитами помещают
Ьтркартои, между приливами-—резиновые шайбы.
*аким образом, после сжатия плит с одной стороны фильтра
Дуются два капала, сообщающиеся с каналами нечетных
i с противоположной стороны также образуются два капала,
127

сообщающиеся с каналами четных плит. Первые два канала
приемные, два вторых канала отводные.
Сироп илн сок, подлежащие фильтрации, центробежным
насосом подаются в приемные каналы фильтра и распределяются
по канавкам нечетных плат. Под давлением 0,245 Мн/м2,
создаваемым насосом, жидкость фильтруется через фнльтркартон и
по канавкам четных плит направлиется в отводной канал. Па
отводной трубе имеется
стеклянный фонарь,
позволяющий следить за
прозрачностью фильтрата.
, Фильтр и центробежный
/" tttttJIlllllJltMfllllllll^Sfl ^"Ч насос с электродвигателем
^""^ 1||11ШП1н[|:тИ1Ш1ШтттН Г~^ смонтированы на одной
станине 8 (см. рис. 43),
установленной для удобства
перемещения иа колесах.
Фильтры описанной кои-
—j струкции изготовляют про-
1 изводительностью 300—
600 дал/ч, которая зависит
от количества и размера
плит.
При горячем способе
купажирования сироп
варится в сахароварочном котле.
В котел набирают
отфильтрованный сок или
разбавленный экстракт, нагрева-
44.
Плита пластинчатого
фильтра.
ют его до 50—60° С, после чего при энергичном размешивании
задают сахар. Когда сахар полностью растворен, сироп доводит
до кипения, задают кислоту и кипятят 30 мин, удаляя
образующуюся пену. Сироп фильтруют в горячем состоянии, н после
охлаждения в пего добавляют эссенции и красители.
В зависимости от вида напитка концентрация купажиого
сиропа колеблется в пределах 32—45° по сахарометру. Потери
сухих веществ при варке сиропа и приготовлении купажа
составляют около 2% к массе сухих веществ, вводимых с сырьем.
Готовый купажпый сироп перекачивают в напорные сборники.
из которых он поступает в дозировочную машину разливочном
автоматической линии. Перед розливом купажный сироп
охлаждается до 8—10° С.
Доза купажиого сиропа на одну бутылку определяется п°
следующей формуле:
БВ
Д = —^- мл,
128
Б — номинальная емкость бутылки в мл;
В —содержание сухнх веществ в I л напитка в г;
А—содержание сухих веществ в 1 л купажиого сиропа в г.
гч- Пример. Концентрация сухих веществ в купажиом сиропе 40% и в гото-
'-■ напитке 8,2%; номинальная емкость бутылки £ = 500 .ил. Определить
* купажиого сиропа.
i По концентрации сиропа и напитка из таблиц находят содержание сухих
' ёств в г в 1 л купажиого сиропа и в [ л напитка. Эти количества состав-
*-; для сиропа А = 470,57 г; для напитка В — 84,52 г. Таким образом,
купажиого сиропа на одну бутылку
г ' „ 500-84,52
При ежедневном выпуске заводом напитков нескольких наименований
'Я перестановка измерителя дозировочной машины па новый объем край-
'удобна. Поэтому для всех напитков обычно отмеривают объемные дозы
*-а только по 100 мл Для этого купажный сироп должен быть соотнетст-
разбавлеи водой. К рассчитанной дозе купажиого сиропа 89,8 мл нуж-
Обавить Ю,2 мл воды.
"бъем купажиого сиропа не должен превышать 20% объема
"iwca. В тех случаях, когда доза купажиого сиропа получается
"Чеой, следует готовить более концентрированный купажный
п по горячему способу.
Расчет купажа
Расчетом определяют массовые (весовые) н объемные коли-
' а составных веществ купажиого енропа. Исходными данными
"асчета являются нормы расхода н качественные показатели
;я. Ниже приводится примерный расчет купажа на 100 дал
гнх>вого иапитка.
"ормы расхода сырья на 100 дал напитка (по РТУ РСФСР
'--65) приведены в табл. 18.
Таблица 18
Расход сырья на 100 дал малинового иапитка
Наименование сырья
иая кислота в кг
Итого. . .
В натуре
100
120
1,414—а*
0,2
26
1000
2000
Содержание сухих веществ
'н сырье
99,86
6,6
90,5
70,0
_
99,80
—
108,02
4,86
Й—количество лимонной кислоты, вводимой с малиновым сомом.
м- Мальцев! н др.
129

Сахарный сироп. На 100 дал напитка расходуется 100 кг
сахара, содержащего 99,86 кг сухих веществ. В пересчете иа белый
сахарный сироп, концентрацией 60% это составит
60-1,2891
=129,12 д,
где 1,2891 —плотность сахарного снропа в кг!л концентрацией
60°/о, найденная нз таблиц.
На 120 дал напитка потребуется сахарного снропа
120
129,12- — = 154,94 л.
100
Малиновый сок. На 100 дал напитка расходуется 120 л
малинового сока экстрактовпостью 6,6%. При экстрактовностп
сока 6,8% потребуется малинового сока
■а>-'.°и'-в-«, „6|3,,,
1,0269-6,8
20Х
где 1,0261 и 1,0269 — плотности соков при— .содержащих со-
20JC r
ответственно 6,6 и 6,8% экстрактивных
веществ; эти величины находят из таблиц.
На 120 дал напитка расход сока составит
120
116,3- ~^1= 139,6 л.
Лимонная кислота. Расход лимонной кислоты
рассчитывается следующим образом. По требуемой кислотности напитка
определяют содержание лимонной кислоты в 100 дал напитка.
Затем определяют количество кислоты, вносимой с малиновым си-
ком, и количество кислоты, потребное на связывание
бикарбонатов воды, входящей в состав напитка. К количеству кислоты,
которое должно содержаться в напитках, добавляют количество
кислоты, расходуемое иа взаимодействие с бикарбонатами
воды; от этой суммы отнимается количество кислоты, вносимое с
малиновым соком.
Кислотность малинового напитка должна быть 2 мл 1 и.
раствора NaOH па 100 мл. 1 мл 1 н. раствора едкого натра
эквивалентен 0,07003 г лимонной кислоты (грамм-эквивалент лимонное
кислоты, кристаллизуемой с одной молекулой воды, равен
70,03), Для создания необходимой кислотности напитка в н^м
должно содержаться лимонной кислоты
120. -2-0,07= 1680 г.
100
130
ff С малиновым соком при кислотности его 11 мл нормального
^раствора NaOH иа 100 ял в купаж вводится следующее колнче-
; ство лимонной кислоты:
139,6.^5.0,07,1-
1074,9 г.
й> Количество кислоты, расходуемой па взаимодействие с бикар-
Ё'бонатами воды, находят из таблиц или определяют титрованием
Шую щелочности воды.
■^ При жесткости воды 3,5663 мг-экв/л (10° нем.) иа связывание
Ее бикарбонатами, содержащимися в 1000 дал воды, расходуется
■Й28 г лимонной кислоты. (Эти данные приведены в таблице,) Ко-
Вугачество воды, добавляемое к купажу, определяется по разности
Ишежду объемом напитка и объемом вводимого в него сахарного
Кёиропа и малинового сока:
ВТ 1200 — (134,94 -J- [39,6) = 904,46.1.
В& Объем сухих веществ колера и красителей, добавляемых в
Июпнток, из-за их небольших количеств при расчете не прннима-
Нюгся во внимание.
■На нейтрализацию бикарбонатов потребуется кислоты
™|: 228
; = 206,2 г.
904,.
[000
|£Общнн расход лимонной кислоты на купаж составит
^ 1680—1074,9+206,2=811,Зг.
Ji.B расчете па лимонную кислоту, содержащую 99% химически
Йтой кислоты, это количество составит
100
99
ЕЭЗодного раствора лимонной кислоты концентрацией 50% по-
юб.уется
К 819,5-100
811,3-
= 819,5 ,
60-1,2204"
■ 1343 мл х 1,34 .1,
I 1,2204 — плотность 50%>-пого раствора лимонной кислоты.
}Колер. Расход колера, содержащего 70% сухих веществ, па
В дал напитка составит
V 120
f 0,2- ^—- = 0,24 кс,
1 100
Р 0,2 — расход колера в кг на 100 дал малинового напитка.
; Водного раствора колера при разбавлении его пятикратным
Отчеством воды потребуется
0,24-6
roFoxMJ'
1,0470-
- плотность разбавленного раствора колера.
[31

В результате расчета получено следующее количество
компонентов купажа иа 120 дал напитка.
Количество в а На 120 дал
Компоненты купажкого сиропа напитка
Сахарный сироп 154,94
Малиновый сок 139,6
Раствор лимонной кислоты 1,34
Раствор колера 1,4
Эти данные записывают в журнал купажей, и они являются
основанием для производственных отчетов.
Особенности приготовления сиропов для торговой сети
Сиропы, предназначенные для розничной продажи или для
продажи с газированной водой в торговой сети, готовят таким
же образом, как купажный сироп. В зависимости от вида сырья
купажирование производится по холодному, горячему или
полугорячему способу согласно принятым рецептурам. Сиропы и:
цитрусовых настоев н натуральных и синтетических эссенций го
товят холодным способом, плодово-ягодные сиропы — горячим
способом.
Отличительной особенностью торговых сиропов является их
более высокая концентрация—60—63%. Поэтому в процесс-j
купажирования стремятся возможно меньше ввести воды с
компонентами сиропа.
Потеря сухих веществ при приготовлении сиропов не должна
превышать 1,5%.
Вкус, цвет н аромат получаемых сиропов проверяют органо-
лептически; для этого нз сиропов приготовляют пробный напиток
соответствующей концентрации. Содержание экстрактивных ас-
ществ и кислотность определяют непосредственно в сиропе.
Для розничной торговли сироп разливают в бутылки
емкостью 0,25 и 0,5 л; для оптовой продажи сиропы разливают в
бутыли емкостью 3, 5 ДО н 15 л.
Стойкость сиропов в процессе храпения при 20°С со дня
отпуска должна быть не менее 20 суток.
РОЗЛИВ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ,
УКУПОРКА БУТЫЛОК И ДРУГИЕ ОПЕРАЦИИ
ПО ОФОРМЛЕНИЮ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ
Розлив газированных напитков в бутылки — ответственна '
стадия технологического процесса; от успешного проведения э!"-
го процесса зависит насыщенность напитков углекислым га «"'■
их стойкость и размер производственных потерь.
В процессе розлива газированных напитков в каждую бутиле
132
' вводится определенная доза купажного енропа; затем
производится долив бутылки до номинальной емкости газированной во-
~дой, укупорнваиие и размешивание содержимого бутылки для
" выравнивания концентрации экстрактивных веществ во всем
объеме бутылки.
Важнейшим условием сохранения в напитке высокой
концентрации углекислого газа является использование принципа
изобарического розлива. Согласно этому принципу в бутылке перед
.^наполнением ее газированной водой создается посредством
сжатого воздуха давление, равное давлению газа в резервуаре
разливочного автомата. Благодаря этому прн заполнении бутылки
^газированной водой газ из нее не выделяется. Сохранению
углекислого газа в напитках способствует низкая температура
базированной воды и дозируемого в бутылки купажного енропа.
Содержание углекислого газа в напитке обусловливается до-
й купажного сиропа. При большей дозе енропа уменьшается
олнчество добавляемой до номинальной емкости бутылки
газированной воды, а также — количество углекислого газа.
-. Биологическая стойкость продукции в значительной степени
-висит от соблюдения микробиологической чистоты при розли-
.:., и в частности от чистоты бутылок, разливочных машин и
'одуктовых коммуникаций. Развитие микроорганизмов до
изустной степени ограничивается наличием в напитках углекис-
"го газа.
.- Потери напитка в процессе розлива в основном определяются
ямером боя бутылок с продукцией, который зависит от сла-
'•:ности работы дозировочной, разливочной, укупорочной, сме-
ельной н других машин, участвующих в розливе, а также от
ества бутылок.
:На современных заводах безалкогольных напитков все опе-
~ин, связанные с розливом, выполняются машинами-автома-
"и, соединенными системой транспортеров в единый конвейер.
•Процесс розлива газированных иапнтков включает следую-
? технологические операции: дозирование в бутылки купаж-
> сиропа; заполнение бутылок газированной водой; укупори-
:к бутылок с напитками; размешивание содержимого буты-
; бракераж иапнтков; наклеивание этикеток; укладку
ылок в ящики; передачу продукции в экспедицию.
Г. ДОЗИРОВКА КУПАЖНЫХ СИРОПОВ И НАЛИВ
ГАЗИРОВАННОЙ ВОДЫ
^Дозировка купажных сиропов дозировочными автоматами
^упажиые сиропы при наливе их в бутылки требуют точной
ировки. В отличие от газированной воды, наливаемой в
булки до определенной высоты (по уровню), купажные сиропы
133

дозируют по объему. Купажный сироп дозируют
автоматическими дозировочными машинами. Дозировочный автомат может
быть смонтирован в виде самостоятельной машины или как
элемент дозировочно-разливочио-укупорочного автомата. На
заводах безалкогольных напитков используются дозировочные и
дозировочио-разливочно-укупорочные автоматы различных
конструкций как отечественного производства, так и некоторых
зарубежных фирм.
Для дозирования и розлива безалкогольных напитков при
изобарических условиях н давлении выше атмосферного по
уровню н для укупорки бутылок кронен-коркой применяют типовые
машины следующих марок.
Марка Производительность
машины а бутылкам а час
ВАБ 1 000- 1 500
ВДР-3 3 000- 4 500
ВДР-6 6 000- 7 200
ВДР-12 12000-14 400
Дозировочно-разливочно-укупорочная машина состоит из
последовательно установленных автоматов согласованной
производительности с единым приводом через ряд последовательно
установленных карданных валов и с общим прямолинейным
транспортером.
Дозировочные автоматы снабжены дозирующими
устройствами, принцип работы которых основан па свободном наборе п
слнве жидкости под действием силы тяжести.
Дозировочный автомат машины ВДР-6 (рис. 45) состоит п ;
наполняющего, роторного н турникетного узлов. Наполняющий
узел / представляет собой резервуар 17, во внутренней полости
которого размещены поплавковое 4 и дозирующее /6
устройства. Сверху резервуар закрыт разъемной двухсекционной
крышкой 18, через которую проходит питающая магистраль 2; к
последней присоединен поплавок 4. Резервуар установлен на
стойке 15, на роторном столе 5, в котором укреплены подъемные
цилиндры 6. Стол вращается на пустотелой опоре 9, через
которую сжатый воздух подается в его коллектор и далее в
подъемные цилиндры 6.
Турпикетпый узел 13 состоит из двух вращающихся турпп-
кетных звездочек 14, которыми бутылки подаются с конвейера
разливочной линии на роторный стол 5; после налива в бутылки
сиропа они выводятся из машины на тот же конвейер.
Дозирующее устройство (рис. 46) состоит из сливной ' i!
двух направляющих трубок 2, неподвижно закрепленных в
днище расходного резервуара. Верхний конец сливной трубки и-1"
ходится выше уровня жидкости в резервуаре. Нижний копей
этой трубки, опускающийся в бутылку при наливе, имеет
поджимаемую пружиной трубку 7, закрывающую ее выпускное отпер-
134
стне. В направляющих трубках перемещаются штокн 3, нижние
концы которых соединены с центрирующей розеткой 9. На
верхних концах штоков размещена траверса 5 с подвешенными к ней
дозировочным стаканом и
енфопной трубкой 4,
снабженной
микровинтом для регулирования
дозы.
Дозатор работает
следующим образом. В
исходном положении пру-
. жины 8 опускают дози-
. ровочный стакан; при
этом он через прорези в
боковых стеиках
заполняется жидкостью до
^уровня ее в расходном
/ резервуаре. Пружиной
- 10 трубка 7 отжимается
.вниз и перекрывает
выпускные отверстия
сливкой трубки /, которая в
тот момент свободна от
шдкости.
Поданная для
наполняя бутылка, поднпма-
к дозирующему уст-
[ству, центрируется в
"зетке 9 и при двнже-
"И вверх выталкивает
и дозирующий стакан
-.с сифонной трубкой 4.
~ивная трубка / захо-
в бутылку, и розетка
упираясь в уступ под-
ужииенной трубки 7,
имает пружину и вы-
лкивает трубку. При
м открываются
выпуске отверстия сливной
Убки.
В начале подъема до-
ровочиого стакана,
£Да уровень жидкости
типовой
ИЫН
45. Дозировочный автомат
машины ВДР-6:
полняющпй учел: 2— питающая магист-
S—кронштейн; 4—поплавок; 5 — ротор-
тол; 6 — подъемны» цилиндр; 7—
глушитель: и — ходовая часть: 3 — опора; 10—корпус
приходного редуктора: // — промежуточный
валик; 12— основание турникета; 13— турникет-
ный узел; 14 — турникетная звездочка; 1Г> —
стойка: 16 — дозирующее устройство; 17 — расходный
резервуар; 18—крышка резервуара
н ,r""V-HL, ЛЧ11ДКОСТН Г " Н"ерВу,,ра.
«ивН„СДотТвСеЯпгт„Г УР°ВНЯ ВерхНе™ °Реза сл™°й трубки
'«ой подушк11Рш ЯТп3аКрЫТи'.С!'роп не ^ивается из-за воз
подлпки внутри сливной и сифонной трубок. При этом
135

избыток жидкости из дозировочного стакана сливается в
резервуар. После открытия выпускных отверстий жидкость по зазору
между сифонной н сливной трубками самотеком. поступает ц
бутылку до тех пор, пока уровень ее в дозировочном стакане не
опустится до уровня
верхнего среза сливной трубки.
Оставшаяся жидкость
достигает уровня заглубления
сифонной трубки в стакане.
Дозируемый сироп из
выпускных отверстий сливной
трубки двумя струйками
стекает по стенкам бутылки
Воздух из нее выходит в
атмосферу через зазор между
подпружиненной трубкой и
центрирующей розеткой.
Доза регулируется из\к-
неннем положения среза
сифонной трубки в
дозировочном стакане. После слпвн
дозы бутылка опускается и
дозировочный стакан
принимает исходное положение.
Дозировочный автомат
дозировочно-разлнвочно-у к\ -
порочной машины ВДР-li
имеет предел дозирования
до 100 мл при точности
дозирования ±2 мл.
/УП
Налив газированной воды
Бутылки с дозой купаж-
ного сиропа доливаются i ;i-
зированной водой до их
номинальной емкости при
помощи разливочных
автоматов, обеспечивающих
изобарические условия налива J"
заданного уровня.
Разливочный автомат дозировочно-разливочно-укупорочноп
машины ВДР-3 по своей конструкции является ротационным
(карусельным) с крановыми наполнителями, пневматическим
подъемом столиков и пневматической блокировкой. Автома*
состоит из наполняющей / и ходовой частей // к привода /// с
турникетной группой (рнс. 47).
Рис. 4<i. Дозирующее устройство
автомата:
/ — сливная трубка; 2 — направляющие
трубки; 3 — штоки; 4 — сифонная трубка;
5—траверса; 6 — дозирующий стакан; 7 —
подпружиненная трубка; 8 и J0 — пружины; 9 —
центрирующая розетка.
136
*' Наполняющая часть представляет собой резервуар с напол-
нтелями /. Газированная вода подается в резервуар через
распределительное устройство 2 в центре верхнего днища
резервуара. В нижнем днище закреплены поплавковые клапаны Я для
егулнровкн уровня воды. Один поплавковый клапан связан с
^мосферой; другой клапан присоединен к регулятору давления
оздуха, установленному вне подвижной части автомата. На па-
ужиой цилиндрической поверхности резервуара имеется два
ольцевых пояса с отверстиями для штуцеров наполнителей.
■ Наполняющая часть при помощи цилиндрической стойки 4
' креплена к ротору автомата с пневматическими подъемными
индрамн 5. Ротор вращается в подшипниках вокруг непод-
ижноп стопки, установленной на его основании.
'-* Приводная часть автомата представляет собой систему из
ух вертикально соединенных деталей. Нижняя деталь прикре-
еиа к основанию автомата; верхняя деталь образует стол тур-
'"кетнои группы 9, па котором размещены направляющие, тур-
кетиые и контрольная звездочки. Туриикетные звездочки пе-
мещают бутылки с пластинчатого транспортера па приемные
~лнкп подъемных цилиндров ротора и обратно с помощью крн-
ипейпых направляющих. Перед входной турникетной звез-
чкой расположена контрольная звездочка; она обеспечивает
авильпое попадание поступающей для налива бутылки во впа-
ну зуба турникетной звездочки. С нижней деталью жестко
'-дипен червячный редуктор 8 привода. От этого же редуктора
""жение передается валикам турникетпых звездочек.
Разливочный автомат работает по изобарической схеме. Пе-
наполпеиием бутылки газированной водой в ней создается
вление, равное давлению, под которым находится газпрован-
я вода и расходном резервуаре. Изобарические условия розлп-
\ достигаемся: а) поддерживанием постоянного уровня воды в
^сходном резервуаре и требуемого давления розлива; б)
создаем в бутылке противодавления; п) обеспечением самотечного
дива газированной воды в бутылку.
' Бутылка, поступающая по транспортеру к разливочному ав-
VaTy, проходя мимо контрольной звездочки, подхватывается
"Одной т\рнпкстпой звездочкой и устанавливается па прием-
столп к пневматического подъемного цилиндра ротора, на
"ором она совершает оборот. Давлением сжатого воздуха при-
:ый столик поднимается в верхнее положение и подает бутыл-
под наполнитель для налива. После заполнения бутылки при
~ьнепшеч движении ротора автомата приемный столик онус-
. тся в нижнее положение, бутылка отрывается от наполнителя
^выводная турпикетнаи звездочка выводит ее из автомата.
Дли розлива напитков, кроме машин отечественного
производства, б промышленности применяются автоматы зарубежных
137

фирм. Широко известны автоматы системы «Иагеыа» (ГДР),
«Инвеста» (Чехословакия), фирмы Зейтц (ФРГ), фирмы Шелл
(Франция) и др.
Рис 47. Разливочный автомат ВДР-3:
/ — наполняющая чпсгь; // — ходовая часть; /// — привод с турннкетнпй группой,
/ — универсальный, наполнитель для пенящихся жидкостей; 2~ распределительное
устройство; Л — поплацьовое устройство; 4 — стойка резервуара: 5 — нневматнчесьне
подпечные цилиндры; 6 — основание ходовой части; 7 — основание турникетов; 8 — редуктор;
И —с гол турникетов; 10 — турникетные звечдочкн.
Потери углекислого газа при розливе напитков
Розлив газированных напитков сопровождается потерей
углекислого газа, которая зависит от перепада давлений в
сатураторе и в резервуаре разливочной машины; от конструкции
наполнителя разливочной машины; от интервала времени между
розливом и укупоркой бутылок и некоторых других при411"-
138
В табл. 19 приведены экспериментальные данные ВПИИПБП о
потере углекислого газа от сатуратора до бутылки с напитком,
разливаемым в машинах «Инвеста», АРВ и АРГ-3.
Таблица 19
Потери углекислого газа от сатуратора до бутылки с напитком
Показатели
Содержание С02 в газированной
воде в % к массе
б) в резервуаре разливочной ш-
Потери СОа or сатуратора до
резервуара разливочной машины в
гСодержанис С02 в напитке в % к
Разливочные машины
«Н„,ес™,
0,750—1,327
0,302—0,420
48,7-69,0
0,289—0,408
АРВ
0,750—0,90
0,366—0,442
44,5-58,8
0,294-0,421
АРГ-з
0.540—0,790
0,238-0,391
55-69,5
0,238-0,365
Как видно из табл. 19, основная масса углекислого газа
утеряется от сатуратора до резервуара разливочной машины,
объясняется большим перепадом давления. Попытки
еньшить перепад давления путем повышения давления в
езервуаре машины не дали положительных результатов, так
"к с повышением давления напиток вспенивается н происходит
T-i6poc его из бутылки. При прохождении бутылки с напитком
1 разливош.ого крана до укупорочной машины (в пределах
сек) теряется 1,8—4,7% углекислого газа.
В результате проведенного исследования установлено, что
чше всего разливать напитки при абсолютном давлении не
"же 0,24 Мн/м2 (2,5 кГ/см2), при возможно меньшей разности
"влений в сатураторе и разливочной машине, с применением
лнвных устройств совершенной конструкции, обеспечиваю-
их надежную герметичность всей системы,
С учетом потерь углекислого газа при сатурации воды и при
"зливе напитков норма расхода углекислого газа принята в.
ецептурах равной 20 кг на 100 дал напитка.
2. УКУПОРКА, ПЕРЕМЕШИВАНИЕ НАПИТКОВ, БРАКЕРАЖ,
ЭТИКЕТИРОВКА И УКЛАДКА БУТЫЛОК С НАПИТКАМИ В ЯЩИКИ
Укупорка бутылок
Для сохранения высокой степени насыщения напитка угле-
Ислым газом и стойкости его при храпении решающую роль
грает герметичность укупорки бутылки. Герметичность уку-
орки в свою очередь обусловливается качеством бутылок и
139

укупорочных материалов, а также качеством работы
укупорочных машин.
Для укупорки бутылок с безалкогольными напитками
используется кронен-пробка — металлический гофрированный
колпачок с эластичной прокладкой. Такая пробка
изготовляется преимущественно из белой жести толщиной 0,27—
0,33 мм. Форма и размер кроиен-пробки строго
регламентированы: наружный диаметр 32,5i?;5 мм; внутренний диаметр
26,5 ~о'.о мм; высота 6,8То|з мм; число гофрированных зубьев
21 (рис. 48). Кронен-пробка должна быть чнсто отштампована,
без рваики, заусенцев и однобокой гофрировки.
Рис. 48. Кронен-пробка.
Эластичные уплотняющие прокладки для кронен-пробкн
изготовляют из прессованной крошки натуральной пробки, а
также из эластичного полиэтилена или других эластичные
' пластмасс. Толщина прокладки из прессованной пробки
2,2!!о!о мм, а из пластиков 1,8 Лп'. i мм.
Во избежание засорения напитков пробковой крошкой и
для лучшей герметичности укупорки производят спотпровапис
прессованной корковой прокладки, т. е. на ее поверхиоаъ.
соприкасающуюся с напитком, наклеивают защитную
алюминиевую накладку. Однако более надежная герметичность \ку-
140
рки достигается при применении эластичных полиэтиленовых
прокладок.
Операции укупорки бутылок сводятся к накладыванию
кронен-пробкн на венчик гор-
-а бутылки; к последующему
надавливанию на нее сверху
-ля прижима к горлышку про-
;кладки и к обжиму гофрнро-
-анной юбочки колпачка во-
руг венчика. Эти операции
яоизводятся укупорочными
"томатами различных кон-
^рукций. В типизированных
,ОЗнровочно-разливочно-у
купонных машинах пспользуют-
укупорочные автоматы ро-
"ионного типа с возвратно-
тупателышм движением
упорочных патронов.
На рис. 49 показан укупо-
чный автомат производи-
ьностыо 6000 бутылок а
'-. Основные узлы автомата:
рпус /; карусель .? со звез-
" ками; ротор 6 с шестью
порочными патронами 7;
кер 9 для колпачков и пи-
~щин лоток //. Автомат не
индивидуального приво-
!Он получает движение от
вода автомата через вал 13.
'В процессе работы автома-
^ буикер 9 периодически,
'Мере расходования, засы-
кронен-пробкп, которые
"аклониому дну сползают к
10, обеспечивающему их
нтацию. По окружности
имеет фасонные пальцы,
азующие окна для кронен-
*ки. Эти окна,
соответствие по форме колпачкам,
яускают кронен-пробку
ько в определенном ноложе-
*• Колпачки из окон диска
.адают в кольцевой канал и
питающий лоток //.
Рис. 49. Укупорочный автомат У6-.А:
/ — корпус; 2 — редуктор; 3 — карусель;
4 — колонка; 5 — стержень; в — корпус
укуморочрп,|Х патронов; 7—укупорочный
патрон; S ~ копир; 9 — бункер: 10 — диск
для ориентации; //—лоток; 12 —
пневматический ocTiiiioiv, 1% — прнподпой вал.
141

Укупориваине бутылок автоматом производится следующим
образом. Бутылки, выходящие из разливочного автомата,
подаются загрузочной звездочкой на стол укупорочного автомата ц
устанавливаются на нем в зубцы фиксирующей звездочки, При
передвижении стола по окружности на бутылку опускается
укупорочный патрон 7. Нижний корпус его находит на
горлышко бутылки и центрирует его по оси патрона. В это время кро-
нен-пробка, попавшая в приемник патрона, прижимается к
горлышку бутылки. При дальнейшем опускании патрона обжимные
кулачки заходят на кронеи-пробку и обжимают ее
гофрированную юбочку по венчику горлышка бутылки. После этого
патрон возвращается в первоначальное положение, а бутылка
выталкивается из патрона и по направляющему бортику сходит
со стола.
Перемешивание напитков в бутылках
Для получения однородной смеси купажного сиропа и воды
содержимое бутылки после ее укупоривания перемешивается
взбалтыванием. Для этой цели используются автоматы-
смесители.
Автомат-смеситель для газированных напитков ЛЗВ-6
{рис. 50) имеет станину 13 с вертикальным вращающимся
валом 12, па верхнем конце которого укреплена карусель 4 с
конической крышкой 1L К карусели подвешено десять
механизмов 7 для захвата бутылок. Через систему зубчатых передач 9
захваты при движении по окружности вращаются вокруг своей
оси.
Перемешивание напитка в автомате производится
следующим образом. С пластинчатого транспортера / бутылка
передается шагомерпой звездочкой 2 к питающей звездочке 3,
которая вставляет бутылку в захват. При движении карусели
захват плотно закрывается и начинает вращаться вокруг своей
оси. За Один оборот карусели захват с бутылкой 3 раза
поворачивается на 180°, в результате чего сироп и вода
перемешиваются, Затем бутылка ставится в нормальное положение.
захваты разжимаются и бутылка разгрузочной звездочкой
передастся на пластинчатый транспортер.
Оригинальный смеситель для напитков
производительностью 5000 бутылок в час применяется в ГДР (рис. 51). Ои
представляет собой двойную спираль / из круглой стали,
помещенную в цилиндрический корпус из органического стекла
Смеситель прикрепляется к раме пластинчатого транспортера
4. Под напором бутылок, продвигающихся по транспортеру
бутылки направляются в смеситель, попадают в спиральна
направляющие и несколько раз переворачиваются. Практике!
!42
\~
Рис. 50. Л^томат-смеситель для газированных напитков ЛЗВ-6:
/ — пластинчатые транспортер; 2 — шагомерн.эя звездочка; 3 — питающая
звезлочка; 4 — карусель; J—колесо червячной пары; 6 — фиксатор для
освобождения бутылки заквзтом; 7 — механизм для захвата бутылок; tf
—разгружающая звездочки; 9 — система зубчаты* передач: 10 — рычажный
механизм; II — коническая крышка; 12 — вал; /3 — станина.

установлено, что для достижения необходимого перемешивания
воды и сиропа достаточно трех оборотов бутылки. В средней
части кожуха смесителя установлен счетчик бутылок 2.
Рис. 51. Смеситель для напитков:
/ — спираль; 2 — счетчик бутылок: 3 — кожух; tf —рама
пластинчатого транспортера.
Бракераж напитков
Бутылки с напитками после укупорки и размешивания
повергают проверке дли того, чтобы установить, содержатся ли р
продукте какие-либо посторонние включении и выпавшие
осадки; проверяется также прозрачность напитков.
Содержимое бутылок просматривается перед световым
экраном после резкого поворачивания бутылок вверх дном. При этом
тяжелые включения, находящиеся на дне бутылки, будут
тискаться вниз и могут быть легко замечены браковщиком. Пр ■
обнаружении каких-либо посторонних включении браковщик
выводит бутылку из потока.
Переворачивание и установка бутылок перед световым
экраном осуществляются бракеражными машинами; включения сб.
пару жив-1ются визуально.
Для бракеража напитков используются автоматы дв\\ i '-
нов: I) дисковые, в которых бутылки переворачиваются дпсь-^1
в плоскости, параллельной разливочному конвейеру, 2) испн'.к'.
в которых бутылки в положении вверх дном просматриваются У-
процессе непрерывного движения бутылок перед световым
скрапом.
Современные автоматические линии для розлива компл».
каются цепными бракеражными автоматами БАЗ (рис. 52). Ai'iir
мат состоит из станины, привода, цепного конвейера с ноепто i'<*
ми для бутылок, приводной и натяжной звездочек. От см«.си-
144
ьной машины бутылки конвейером перемещаются к входной
здочке, которая подает их в носитель роликовой цени конвей-
. По мере движения конвейера бутылки поворачиваются в
ителях и подходят к световому экрану в положении вверх.
Ряс. 52. Бракеражный автомат БАЗ.
. При обнаружении браковщиком посторонних включений
"ка снимается с конвейера без остановки автомата.
оизводительпость бракеражного автомата БАЗ — 4000 п
бутылок в час.
США применяются электронные бракеражные автоматы
PC А фирмы «Радиокорпореншн», контролирующие со-
мое бутылок автоматически, без участия браковщика.
145

В таких автоматах бутылки подаются на ротационный
карусельный станок с быстровращающимся столиком и мгновенно
останавливаются перед фотоэлектронным аппаратом. Содержимое
бутылки продолжает по инерции вращаться и увлекает
инородные частицы, находящиеся в бутылке. Луч света, усиленный
оптической системой, пронизывает жидкость. Пересечение
направленного на бутылку светового пучка с движущимися
частицами вызывает импульсное изменение светового потока.
Фотоэлементами световые сигналы преобразуются в электрические,
которые с помощью электронного трансформирующего
устройства направляют поток электронов в командное устройство;
последнее дает сигнал запоминающему устройству. Отсюда
поступает команда механизму, автоматически удаляющему
бракованную бутылку с конвейера,
Электронные бракеражные автоматы АБВ разработаны
также ВНИЗКИпродмашем и в настоящее время нспытываются в
производственных -условиях.
Отбракованная продукция с целью уменьшения произволе!-
вениых потерь возвращается в производство. Использование
отбракованных напитков вместо воды при варке сахарного сиропа
«е рекомендуется, так как оин вносят в сироп различные
ароматические и красящие вещества, что нежелательно.
ВНИИПБП предложено отбракованные напитки, а также
другие сахарсодержащие жидкости, получающиеся при
промывке оборудования, фильтрующих материалов, мешкотары, перед
использованием в производстве подвергать специальной
обработке: фильтровать их через слой костяного угля для удаленил
ароматических и красящих веществ; затем фильтровать нх и
фнльтрпрессе для удаления частиц угольной крошки;
осветленный раствор выпаривать в вакуум-аппарате до концентрации
■сиропа.
Наклейка этикеток на бутылки
Бутылки с безалкогольными напитками внешне оформляются
красочными этикетками. Форма этикеток может быть фигурной
и прямоугольной. Фигурные этикетки применяются для напитков
массового производства и наклеиваются па уровне налива
напитка в месте перехода шейки к цилиндрической части.
Прямоугольные этикетки применяются для оформления
отдельных десертных напитков и напитков высших сортов и
наклеиваются па цилиндрическую часть бутылки. Размер и форма
этикеток регламентируются техническими условиями. Па этикетке
указываются название напитка, емкость бутылки,
завод-изготовитель, дата выпуска, номер технических условии н цена
напитка.
146
Этикетки изготовляют из бумаги плотностью 70 г/м2\ для из-
'делий высших сортов применяется бумага плотностью 80 г/м2.
При применении тонкой полупрозрачной бумаги клей может
проникнуть на наружную сторону этикетки. Качество этнкети-
'ровання зависит от направления волокон бумаги, из которой
изготовлены этикетки.
Во избежание обвисания этикеток рекомендуется соблюдать
при наклейке горизонтальное расположение волокон, при
котором этикетка, смоченная водой, скручивается по вертикальной
~ск. Для наклеивания этикеток используется преимущественно
-екстриновый клей, приготовляемый непосредственно на заводе
безалкогольных напитков. Декстриновый клей быстро
схватывается со стеклом, легко и без остатков смывается теплой водой.
Готовится клей путем размешивания 100—140 кг декстрина (в
зависимости от его качества и требуемой густоты клея) со 100 кг
"ОДЫ с последующим подогревом до 30—40° С. Правильно
приставленный клей представляет собой однородную клейстерооб-
азную массу без перастворившихся комочков и посторонних
-имесен. Расход клея при наклейке этикеток автоматами ко-
ёблется в пределах 80—130 г на 1000 бутылок.
На ряде пищевых производств декстриновый клей заменяется
4 нтетическнм клеем. На Днепропетровском ликеро-водочном
воде с успехом применяется водный раствор синтетического
сокомолскулярного соединения — полиакрпламида. Синтети-
ский клей быстро высыхает, не оставляет темных следов па
икетках; этикетки легко смываются в бутылкомоечных маши-
при хранении продукции клей не сыреет н не плесневеет.
_сход полиакриламидного клея составляет 1 кг на 1000 дал
одукции. Стоимость его меньше декстринового. Готовится по-
акрилампдпый клеи разведением 8%-ного раствора водой до
нцептрации 2,0—2,5% в специальной клесмешалкс.
■ Наклеивание этикеток на бутылку производится этикетпро-
,-Ными автоматами различных конструкций. Этикетировочиый
~омат Ермолаева Б-12 наклеивает этикетки иа горловую часть
ылки и одновременно наносит дату на наружную сторону
кетки непосредственно па конвейере (рис. 53).
Основным исполнительным устройством автомата является
--дообразпый дисковый этикетопередатчик 4. В качестве
застое для переноса этикеток из кассеты к бутылкам
используйся заостренные зубцы — этикетопередатчики. Механизм пери-
,-ческп поворачивает диск на у8 его окружности. В период
'стоя этикетопередатчику 4 сообщается возвратпо-поступатель-
е движение вдоль оси конвейера, во время которого
выполняли следующие операции.
Захваты, расположившиеся против клеевой ванны, касаются
"вой поверхности непрерывно-вращающегося диска и сма-
147

зываются клеем. Затем они кратковременно прижимаются «
кассете и забирают очередную этикетку; на этикетки, поочередно
устанавливаемые захватами против штампующего механизм;),
наносится дата выпуска и номер бригады разливочного цехи.
Приштампованные этикетки последовательно размещаются пуд
конвейерной лентой и горловины бутылок снимают их с
захватов. За этикетопередатчиком устанавливается два резиновых
.раздвигающихся ролика, обкатывающих этикетку.
Рис. 53. Этккетнровочный автомат Ермолаева:
/ — фиксирующие звездочки; 2 — центрирующие ролики; 3 — щетки для
приглаживания этикеток; 4 — этикетопередатчнк; 5 — штемпель; 6 — магазин для этикеток;
7 — клеевой диск; f — клеена а ванна; 9 — привод; 10 — рукоятка для включен и-1
муфты привода.
На цилиндрическую часть бутылки этикетки наклеиваюк-л
^тикетировочным автоматом ВЗВ методом накатки (рис. ?>-\).
Автомат состоит из пластинчатого транспортера /,
предназначенного для перемещения бутылок; распределительного шч.-
-ка 2; вакуум-барабана 3\ клеевой ванные; датирующего
устройства 5; магазина для этикеток 6; обкатывающего
транспортера 7; вакуум-насоса и привода с электродвигателем, уетанов.и'н-
иыми внутри станины 9.
Автомат работает следующим образом. Движущиеся по
транспортеру / бутылки распределяются с определенным шаг^м ,;
подаются по касательной к соответствующим сегментам «'^ра*
бана 3. Варабаи имеет два диска: из них один подвижный. а
другой неподвижный. На подвижном диске имеются
кляп.некоторые позволяют захватывать этикетки из магазина 6 при iui
личин бутылки. Автомат снабжен двумя последовательно p:i"°"
тающими магазинами для этикеток, совершающими слойки00
движение —качание п поступательное перемещение. При !,Р|;'
ближении магазина 6 к вакуум-барабану в нем включается ,,,;]'
куум. Соответствующий сегмент барабана своими присоспмн ;1'
;148

хватываст из магазина 6 по одной этикетке лицевой стороной
внутрь. После присоса этикетка проходит мимо датирующего
устройства 5. Оио представляет собой валик, на втулке которого
укреплены счетный шрифт и резервуар с краской. Краска пода-
ется на войлочную подушку, с которой она переносится па шрпф;
датирующего устройства в момент контакта его с подушкой.
Затем этикетка перемещается к клеевой ванне с валиком и
намазным роликом, который наносит па поверхность этикетки
продольные полоски клея.
В машине можно осуществить две блокировки: первая «нег
этикетки — нет клея» и вторая «нет бутылки —пет этикетки».
В момент встречи сегмента вакуум-барабана с бутылкой прнсо-
сы сообщаются с атмосферой и этикетка свободно от них
отделяется.
При встрече с этикеткой бутылка попадает между сегментом
барабана и неподвижной подушкой из губчатой резины 8,
начинает вращаться вокруг своей оси и этикетка наклеивается па со
поверхность. При дальнейшем движении бутылки между
накатным ремнем п второй подушкой этикетка разглаживается. Поели
наклеивания этикеток бутылки с напитками укладываются в
ящики и передаются в экспедицию.
Укладка бутылок в ящики
Укладка бутылок в ящики выполняется автоматом (рис. 55).
Основными рабочими органами автомата являются ucnimi'i
транспортер / для подачн и выдачи ящиков, оснащенный
контрольно-впускным механизмом 5; стол 8 для подъема
ящиков; пластинчатый транспортер 4 для подачи бутылок к стол}
автомата; стол с пластинчатым транспортером 3 для подачи
бутылок к месту укладки и набора из них пакета по количеств}
гнезд в ящике; распределитель потока бутылок 2; механизм 6
для сталкивания бутылок в ящик; направляющие лепестки 7 п
распределительная решетка 9.
Процесс укладки бутылок в ящики автоматом осуществляется
следующим образом. Бутылки с напитком пластинчатым
транспортером 4 подаются на стол 3, на котором распределителем-
оии разделяются па пять потоков и перемещаются к кассете для
набора пакета бутылок. Одновременно на стол 8 для подъема
ящиков, находящийся под кассетой, цепным транспортером '
подаются ящики. В момент подъема стола с пустым ящиком
механизм 6 сталкивает бутылки по направляющим лепесткам 7 !1
гнезда ящика. При этом направляющие лепестки заходят в пн13'
да и при падении бутылок смягчают удары и обеспечивают
точное попадание бутылок в гнезда. Затем стол с ящиком, за по-1"
150
Рис. 55. '\г(томат для укладки бутылок
в ягшгкн:
транспортер для ищняов: 2 — распределитель
пока fiv-ii,i;i"K; :1 — сто-i с пластинчатым транспорте-
м; 4 - I'paHi-iifjpicn Для подачн бутылок к столу
гомат j; *J — контрольно-впускной мехатмм дли
smk'ib: /> - \к'\а|[|[з\( Л-'Ш сталкивания бушлок з
■зда ящнкд; 7 — направляющие лолесткн; 8 -— стол
я подъема нншкои; 9 — распределительная решет-
rc.j, II) — упоры автоблокировки.

нениьш бУтылк.-и. опускается, я^к сталквается с0 стола н,
стьюад "составляет .5 000 бутылок в час.
3. УЧЕТ ПРОДУКЦИИ
, „ «итмлки учитывается как по коли
Продукция, P^nU^S Сков с бутылками. У к,
„еству бутылок так „ пои^»чя бутылок но конвейеру поточи,,,
лип'ГГозГвГс пГоГо "етйчикУов. Простейший механичен
Рис. 56. Механический счетчик для о\
вид оц.'1'чика. I) — счеча работы счегчнка: I —
.г.,„„,», 1Т. j — Оушлка: 4 — вертушка.
счетчик (рис. 56) с вертушкой 4 устанавливают на раме кои а
ера; такой счетчик представляет собой щагомериую звездочк
пятью заходами дли бутылок. Звездочка насажена на в<ч:
кальиую ось, на конце коти'
закреплена коническая nus-i
ня, находящаяся в занеплепп
другой конической шестерни;,
саженной на ось счетного ^<
пиэма /. При прохождение
тылкп по конвейеру шагоче]'
звездочка поворачивается n.i
оборота. Каждый се повир|1!
редается счетному мехапп,;ч\
счет- Более совершенными ян i'
ся фотоэлектрические сче i'i
в которых датчиком сл\ллг
тоэлемент {рис. 57). С одной стороны конвейера успн^
электрический фонарь, направляющий на движущиеся im<
бутылки интенсивный луч света; с другой стороны коп:.1'
установлен фотоэлемент с импульсным счетчиком. При "Г
г.ашш луча света движущимися бутылками в фотоэлемент
152
Рис 57. Фотоэлектрический
чнк для бутылок.
на*
йог
,,„1.
уются импульсные токи, которые через усилитель направ-
тся в импульсный счетчик.
Для учета бутылок на конвейере применяют также радиоак-
-ые счетчики, работающие по тому же принципу, что и фо-
-ектрнческие, но имеющие радиоактивный излучатель. При
жеиии по конвейеру бутылки прерывают поток радиоактив-
3 излучения и вызывают возникновение анодного тока в об-
ке датчика; через усилитель анодный ток передается в элек-
-мпульсный счетчик, суммирующий количество получаемых
ульсов.
Рис. 58. Счетчик для ящиков.
я учета ящиков с бутылками используются пренмущест-
, механические счетчики различных конструкций. Такой
: обычно получает импульсы от различных упоров, за ко-
.['задевают ящики при движении по транспортеру. Получа-
'-]НМпульс передается счетному механизму.
■=тчик для ящиков конструкции КБ ВНИИПБПа (рис. 58)
двляет собой вертушку с роликами, установленную под
.ортером для ящиков с таким расчетом, чтобы ролики вер-
былн выше диа ящика, движущегося по конвейеру, на
\мм. При движении ящик наталкивается на ролик,
повоет его и останавливается. Следующий ящик сталкивает
["ившиЙся, также находит на ролик и поворачивает его.
ролика фиксируется счетным устройством. Кроме
мелких счетчиков, для учета ящиков все большее распростра-
^олучают радиоактивные счетчики РСП-П Таллинского
контрольно-измерительных приборов; эти счетчики рабо-
~ тому же принципу, что и радиоактивные счетчики бу-
153

4. ЭКСПЕДИЦИЯ
Бутылки с напитками, уложенные в ящики, из разливочного
цеха передаются в экспедицию. Экспедиция для готовой прод\г
цпи выполняет следующие функции; прием от цеха розли^,.
хранение и отпуск продукции потребителю. Помещение эким'.]
диции должно хорошо вентилироваться и доступ солнечного
света в него должен быть ограниченный. В этом помещении
должна поддерживаться температура 12—15°С.
В наружной стенке помещения экспедиции устраиваются
проемы для отпуска продукции на рампу (площадку под
навесом шириной 1,5—2 м). Рампа устраивается па высоте 1,0—
1,2 м от уровня земли для удобства погрузки ящиков с
напитками в кузов автомашины. В рационально устроенной экспедиции
все операции по приему и отпуску продукции механизированы.
Экспедиция должна вмещать не менее двухсуточной
выработки продукции. Площадь экспедиции определяется по формуле:
g-2fe
F = -— *a,
п
где g —суточный выпуск продукции в ящиках;
k— коэффициент, учитывающий площадь, необходимую
для установки транспортного оборудования и проезда
штабелеукладчика; k= 1,5;
п — количество ящиков, размещаемых иа 1 м2 площади в
8 рядов по высоте; н = 40.
При монке бутылок и розливе напитков имеет место бон пу-
тылок, который в среднем составляет 2,0% к их количеству,
взятому под иалив. При хранении и транспортировании бутылок до
мойки потери бутылок составляют около 0,8% к количеству,
принятому на хранение; в Экспедиции потери бутылок
составляют до 0,1%.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ РАЗЛИВОЧНОГО
ОТДЕЛЕНИЯ
Ввиду сезонности в потреблении напитков выпуск продукции
планируется в течение 233 дней в году, а режим работы p;i ^'i'i-
вочного отделения принимается двухсменным в течение трек
летних месяцев и односменным в остальное время года. Чаепиая
производительность моечно-разливочного отделения
определяется по формуле:
А = -— дал/ч,
где G — годовое количество напитка в дал;
Н ~ число смен работы отделения в году;
т — число часов работы отделения в сутки;
154
#,— коэффициент использования оборудования; &i = 0,8-f-
0,85;
£3 — коэффициент, учитывающий бой и брак посуды при
мойке и розливе; &2= 1,025.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА
ФРУКТОВЫХ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ
роизводство газированных безалкогольных напитков может
дествляться по различным технологическим схемам, в зави-
"стн от принятых методов технологии, используемых для
технических процессов аппаратов и машин, от их взаимораспо-
$'ння в производственном здании, от видов транспортных
~'тв, связывающих машины и аппараты в единый техиологиче-
поток. На рис. 59 приведена схема производства газиро-
ых напитков из готовых соков, морсов и экстрактов,
техническая аппаратура которой размещена иа двух этажах
водствепного здания.
~ием, хранение и внутризаводское транспортирование сы-
Сахар-песок^. затаренный в мешки, привозится на завод ав-
нинами. С автомашин мешки с сахаром с помощью элсктро-
' I перемещаются к весам 2 и после взвешивания складиру-
для храпения. Из склада подъемником 3 мешки с сахаром
Смаются к бункеру 4. Сахар высыпается из мешков в бункер
"его расходуется для приготовления сиропа и колера.
"ртовапные сокн, ароматные настои и вина поступают на
в деревянных бочках. После взвешивания этих продуктов
омогди гибких шлангов и насоса 5 их перекачивают в эма- /
"анные танки 6 для хранения. При поступлении небольших '
вин их сохраняют в транспортной таре,
уред передачей в производство соки и ароматные настои V
"ргаются фильтрации в пластинчатом фильтре 7. Из фильтра \
"ремещаются в расходные сборники 8 и 9, находящиеся на '
упажной площадке. В сборник 10 подаются вина. Аромат-
сеенции поступают на завод в стеклянных бутылях и в них
храняются до использования. К расходным сборникам //
^поднимаются грузоподъемником 12.
ргаиические кислоты и красители поступают в продуктовый
Для приготовления водных растворов они поднимаются
рникам 13 и 14 грузоподъемником.
приготовление сахарного сиропа и колера. Сахар-песок из
"ра 4 самотеком поступает на автоматические весы 15, а
в спроповарочный котел 16. В этот котел подастся вода,
иая кислота и отбракованная продукция из сборника для
находящегося в разливочном отделении.
варенный сахарный сироп из котла поступает в мопжю 17
155

Sato Отт.Я
Рис. 59. Технологическая схема производства безалкогольных напитков:
/—электрокар: 2 — весы; 3 — подъемник; 3— бункер для проичводственного запаса сахара; 5 — насос; б--танки для
спиртованных соков, морсов, настоев и вин; 7 — фильтр для «жив и ароматных настоев; 8 — сборник для фильтрованных
юкон; 9 -сборник для фильтрованных настоев; 10 — сборник для вин; И— сборник для ароматных эссенций; 12 —
грузоподъемник: 13— сборник для раствора органических кислот; /4 —сборник для раствора красителей-, 15— автоматические
иесы; i(i- еироповарочшлй когсл; 17- чонжю; /8 — сетчатый фильтр для сахарного сиропа; 19 — теплообменник; 20 —
расходный сборник для сахарного енропя; 21 — колероварочный котел; 22 — ионообменный фильтр: 23 — сборник для умягченной
«оды. 24 — солсрастноригедь: 25 — вакуум-сатуратор; 26 — ресивер; 27 — коллектор; 28— куиажерЫ; 29 — фильтр для купаж-
пого сиропа; 30 — сборники купажного сиропа: 31 — напорные сборники кунажного сиропа; 32— рольганг; 33 —
штабелеукладчик; 34 — лен точный транспортер; 35 — автомат для выемки бутылок из ящиков; 36— пластинчатый транспортер; 37— зека -
л а гор дли пустых бутылок; ЛЯ—моечная машина; 39— автомат для укладки бутылок с напитком в ящики; 40 — дозировочный
iiuTovtoT; U — световой фонарь; 42 — р.м.швочпын автомат; 43 — укупорочный автомат; 44 — смесительная машина;
-М — бракеражный автомат; 46 — этнкетировочный автомат; 41 — сборник отбракованной продукции-, 48 — пере дай ждо!\
транспортер.

и нз него посредством сжатого воздуха перемещается черен
фильтр 18 в теплообменник 19 и далее в сборник 20 дли сиропа,
установленный иа предкупажной площадке,
Варка колера осуществляется в колероварочпом котле 21, а
который сахар загружается вручную. Сваренный колер после
охлаждения разбавляется водой, разливается в бочки и в них
сохраняется до использования в производстве.
Умягчение и сатурация воды. Вода из городского
водопровода при жесткости, превышающей 1,4 .«г-экв/л, подвергается
умягчению в фильтре 22 и собирается в сборнике 23 для умягченной
воды. Регеиеранионный раствор для ионообменного фильтра
приготовляется в еолерастворителе 24. Умягченная вода из
сборника насосом подается в теплообменник для охлаждения и затем
направляется в деаэрационную колонку вакуум-сатуратора 25.
Отсюда деаэрированная вода направляется в сатурационную
колонку сатуратора, в которую подается углекислый газ из
ресивера 26. В ресивер углекислый газ поступает из коллектора 21.
к которому подсоединяются баллоны с ожиженным углекислым
газом для редуцирования давления.
Приготовление купажиого сиропа. Из расходных сборников
8, 9, 10, 11, 13, 14 и 20, находящихся на предкупажной
площадке, компоненты сиропа поступают в купаясеры 28 для
купажирования. Купажпый сироп насосом подастся в фильтр 29 и далее
в сборники купажного сиропа 30. Отсюда сироп направляется
через теплообменники в напорные мерники ,3/, установленные
вблизи сироподозировочпого автомата.
Розлив напитков. Пустые бутылки в ящиках, подвозимио п;
торговой сети автомашинами, поступают но рольгангу 32 в
склад оборотной посуды; здесь штабелеукладчиком 33 они
устанавливаются в штабеля или подвозятся к ленточному
транспортеру 34, перемещающему их к автомату 35 для выемки бутылок
из ящиков. Отсюда поток бутылок пластинчатым транспортером
36 перемещается к эскалатору 37, поднимающему их к моечпон
машине 38. Пустые ящики от автомата 35 по ленточному
транспортеру направляются в экспедицию к автомату 39 для укладки
бутылок с продукцией.
Вымытые бутылки пластинчатым транспортером
переметаются к сироподозировочной машине 41. По пути движения он''
просматриваются через световой фонарь 40 для проверки
качества мойки.
Бутылки с определенной дозой купажиого сиропа перемени1"
ются конвейером к разливочному автомату 42, далее к укунор"'1'
пому автомату 43, смесительной машине 44, бракеражиом\ !'v'
томату 45 и к этикетировочному автомату 46. Наполненные. \'0
тюрепиые и оформленные бутылки с напитками попадакт
эскалатор, опускающий их в экспедицию к автомату 39 -1
складки их в ящики.
158
Отбракованная в бракеражном автомате продукция
собирается в сборнике 47, из которого насосом она перекачивается
w сироповарочный котел.
В экспедиции ящики с напитками штабелируются или
передаются па передвижной транспортер 48 для отпуска
потребителю.
ЛИТЕРАТУРА
7. II, 12. 14. 21, 25, 30, 31. 34, 35, 36. 45, 46, 47, 49, 52, 59, 64. 65, 75, 85,
17, 93, 95. 103. 107. 124, 128, 131, 134. 137, 150, 151, 152, 160, 168, 169. 170, 171.
Е-, 181, 183, 192.
Гл а в а V
НЕПРЕРЫВНЫЕ СПОСОБЫ ПРОИЗВОДСТВА
ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ.
СУХИЕ НАПИТКИ
1. ПРОИЗВОДСТВО ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ
ПО СИНХРОННО-СМЕСИТЕЛЬНОМУ СПОСОБУ
ряде зарубежных стран получил распространение еннхрон-
йесительный способ производства газированных напитков.
№личие от существующей технологии при этом способе газиро-
подвергается не вода, а скупажироваинып напиток,
[-работы по данному способу применяются специальные
авизированные непрерывно действующие установки, изготов-
" американскими н западногерманскими фирмами. Эти
овки известны под названиями «Премикс», «Комбпмпкс»,
уромикс» и «Карбомикс».
ККомплект такой установки (рпс. 60), выпускаемой в ФРГ,
~ деаэрациоипо-сатурацпоппый аппарат /, 2, 3; сборники
Ш Для деаэрированной воды и купажного сиропа; дозирую-
|'0лок 9; смесительный бачок 10; сборник 12 для готового
центробежный и вакуумный насосы 1,1 и 5, а также
Ля автоматического дистанционного контроля и регулпро-
работы установки.
аэрационпо-сатурационный аппарат представляет собой
^ый пластинчатый теплообменник специальной копструк-
Дластины его разделены на три пакета: в первом пакете /
Яодит деаэрирование воды, в двух остальных пакетах 2 и
•тсходит первичное п вторичное насыщение напитка угле-
газом. Деаэрации и насыщению напитка в таком аппа-
рпособствует расслаивание жидкости иа тонкие струйки
^Гымн пластинами. Деаэрацпоппый пакет пластин
аппарата

та через один из каналов связан с вакуум-насосом 5; в каналы
сатурационных пакетов подается углекислый газ.
Дозирующий блок 9 состоит из двух одинаковых по
конструкции поршневых иасосов, приводимых в действие от одного
электродвигателя через коробку скоростей, которая регулирует дозы
Ряс. 60. Схема синхронно-смесительной установки:
' — деаэраторная секция: 2— секция первичного насыщения; 3 — секция вторф-и ■■">
насыщения; 4 — отделитель; .5 — вакуум-насос; «—-насос для подачи деаэрнрок.шьон
воды в сборник; 7 — сборник деаэрированной воды; S— сборник для сиропа: у— :■>•
аирующнд блок; 10 — смеситель; // — насос для подачн водпо-сиропнои смеси ^
секцию вторичного насыщении: 12 — сборник для готового напитка; 13— н:\<:п^ ,-ia
подачн напитка к разливочной машине.
воды и сиропа. В коробке передач вращательное движение j.ick-
тродвигателя редуцируется и преобразуется в возвратно-посп
нательное, которое затем передается штокам поршней. Одни из
иасосов дозирует воду, другой — купажпый сироп. В прочелу-
точных сборниках для воды и сиропа имеются поплавки,
регулирующие поступление жидкости. Эти поплавки и регулятор
уровня в сборнике готового напитка связаны со схемой a[n"\ia"
тлческой блокировки для питания дозирующего блока 1> 1'1?"
снижении или повышении уровня воды или сиропа в промеж> i
них сборниках автоматически отключаются питающие их
сы. При повышении уровня газированного напитка в п'н'Р
отключается двигатель дозирующего насоса. Все оборудов;
160
;ЦК'0-
|1[|Н'
ановки, соприкасающееся с продуктом, выполнено из нержа-
;'ющей стали.
Установка работает следующим образом. Охлажденная вода
д напором подается в деаэрацнонный пакет пластин /, в ко-
~ом она распределяется по пластинам и стекает вниз, Одно-
.менно из пакета вакуум-насосом 5 откачивается воздух,
^аэрированная вода собирается в отделителе 4, который соедн-
с вакуум-насосом. Частицы воды, случайно попавшие в
умную линию, возвращаются в отделитель. Деаэрированная
~а из него шиековым насосом 6 нагнетается в промежуточный
"рник, В другой такой же сборник 8 непрерывно поступает
ажный сироп. Вода и сироп в определенной пропорции пода-
~я насосами дозирующего блока в смеситель 10. После этого
:ь воды и сиропа направляется сначала в пакет пластин 2
яичного насыщения, затем — в пакет пластин Я вторичного
мщения. Насыщенный напиток собирается в сборнике 12, из
^рого давлением углекислого газа подается в расходный ре-
уар разливочной машины.
акуум-деаэратор установки «Синхромикс» (США)
предает собой стальную эмалированную колонну, верхняя часть
"ой заполнена насадкой из фарфоровых колец. Над слоем
дкн имеется распределитель для воды. Нижняя часть колон-
-ужит резервуаром для деаэрированной воды. При помощи
i-насоса в колонне создается разрежение 686—710.им рт. ст.
деаэрации очищенная и умягченная вода подается в рас-
тель и стекает по насадке. По пути движения воды в сбор-
~езервуар из нее вакуум-насосом отсасывается воздух,
{'рассматриваемой установке дозирование воды н сиропа осу-
' ляется аппаратом синхронного действия; такой аппарат
из двух дозаторов поршневого типа, двух иасосов и
_'Ы для автоматического регулирования соотношения колн-
.воды и сиропа в напитке.
ешнвание воды п сиропа и насыщение водно-сиропной сме-
~кнслым газом осуществляются в сатураторе-охладителе;
дставляет собой стальной сосуд цилиндрической формы,
которого установлены полые пластины. Внутри пластин
"рует хладагент от компрессионной установки, входящей
ект автомата. Над холодильными пластинами помещен
. елнтельный желоб. Наружные стенки сатуратора изоли-
,; стеклянной ватой.
я сатурации деаэрированная вода и сироп в требуемом
пенни подаются в распределительный желоб,
смешивали стекают в виде тонкой пленки по пластинам навстречу
лому газу. По пути движения водно-сиропная смесь ох-
,,ется до 0,5—!,0°С и насыщается газом при абсолютном
1078 км/.н2 (II кГ/см2). Готовый напиток собирается
Мальцев „ 3iK
161

в нижней части сатуратора, из которого непрерывно давлением
углекислого газа передается на розлив.
Синхронпо-смесительиый способ производства напитков имеет
ряд преимуществ по сравнению с общепринятой технологией:
достигается высокая степень насыщения напитка углекислым
газом при значительно меньшем расходе его для сатурации;
повышается биологическая стойкость напитка и облегчается
соблюдение постоянства его физико-химических показателей.
Синхроино-смеснтельныс установки компактны, полностью
автоматизированы. Они выполняют функции дозировочных,
смесительных машин и сатураторов, входящих в комплект обычных
разливочных линий.
2. СТАДИИ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОИЗВОДСТВА ГАЗИРОВАННЫХ
НАПИТКОВ, РАЗРАБОТАННЫЕ ВНИИ ПИВО-БЕЗАДКОГОЛЬНОИ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ВНИИПБП, обобщая опыт передовых отечественных и зар\-
бежных заводов, разрабатывает технологическую схему
непрерывного производства напитков. Эта схема (рис. 61) включает
наиболее рациональные методы ведения технологии, а также
~20 а :а :,
Рис. 61. Технологическая схема непрерывного производства
безалкогольных напитков:
/ — автовесы; 2 — автоцистерна; 3 — компрессор; 4 — стационарный мато-
риалопровод; 5 — сплое: fi — контейнер; 7 — тельфер; 8 — рукавный фильтр,
9 — приспособление Дли взрыхления сахара; 10 — разгрузитель сахара;
'/ — дозатор для сахара; 12 — сото^ныи Всем; 13 — мешки с сахаром;
11 — шнеконый питатель: 15 — смеситель; 16 — распределительная
гребенка; П — ресцвер; 18 — обратный клапан; 19 — власомаслоотделктсль:
20 —компрессор; 'Л — сироповарочшШ станция; 22 — редуктор; 23 —
дозатор для кислоты: 24 — доззтор-подогроиателытлля воды; 25 — вентилятор;
26 — сетчатый фильтр; 27 — промежуточна» емкость; 2Н — насос; 29 —
теплообменник; 30 — Сборник для сахарного сиропа; 31 — сборник для настоян.
32 — сборник для красителя; 3:1 — сборник для композиции. 34 — доэатпр-
смесигель купажного сиропа. 35 — банок с мешалкой; 36 — сборник
купанного сиропа; 37 — фильтр; ЗН — деаэратор; 39 ~ дозатор для воды и
сиропа; 40 — карбоокладнтель.
162
.средства и способы мехаиизацин на всех стадиях
производственного процесса: хранение сахара а бункерах; внутризаводское
перемещение сахара аэрозольтраиспортом; непрерывное
приготовление сахарного и купажного сиропа; сатурация
водно-сиропной смеси.
Хранение сахара в бункерах
При хранении сахара в стальных бункерах — силосах наилуч-
"им образом может быть разрешена проблема механизации
абот, связанных с приемом и отпуском сахара на производство;
-оме того, при этом сокращаются потерн продукта. Бункер для
анепия сахара имеет форму цилиндра с конической нижней
"стью. Для облегчения выгрузки сахара угол наклона образу-
Рнс. 62. Разгрузитель для сахара:
/ — корпус буикс-ра; 2 — шибер: 3— штуцер для
воздуха; 4 — пористая перегородка; 5—каркас; 6—
разгрузочный штуцер.
конуса с вертикальной осью должен быть больше угла
iemioro откоса сахара-песка. Сверху бункер закрыт крыш-
от которой отведен трубопровод к воздушному фильтру.
'"'.ней части бункера установлен разгрузитель, которым са-
Ыводится из бункера.
дзгрузнтель (рис. 62) представляет собой металлический
который прикреплен к бункеру. С одной стороны разгру-
я имеется штуцер 3 для ввода в пего воздуха. Средняя часть
узителя разделена наклонной пористой перегородкой 4. При
УЗке сахара воздух проникает через пористую перегородку,
6* 163

аэрирует продукт и вместе с ним выходит через разгрузочный
патрубок 6. К, боковой поверхности конической части бункера
подведены коммуникации для сжатого воздуха. Воздух подается
в бункер для предотвращения слеживания сахара или для
разрушения образующихся при слеживании сводов.
Загрузка сахара в бункер производится сверху. При
поступлении сахара в контейнерах последние поднимаются на уровень
загрузочного устройства тельфером и сахар через отверстие в
крышке ссыпается в буикер. В случае поступления сахара в
автоцистернах нлн в мешках сахар в бункер подается пневмо- пли
аэрозольтранспортом.
Внутризаводское перемещение сахара аэрозольтранспортом
По сравнению с обычным пневмотранспортом аэрозольтран-
спорт перемещает сыпучий материал при высоких
концентрациях рабочей смеси, ио при более высоком давлении, при
котором материал приобретает свойство текучестн. Поэтому для
аэрозольтрачепортирования требуется меньший расход воздуха
и меньший диаметр транспортного трубопровода. Кроме того.
при аэрозольтранспортироваиии отпадает необходимость в
громоздких циклонах и фильтрах для воздуха, что снижает
стоимость установки.
Аэрозольтраиспортпая установка для сахара
производительностью 5 т/ч состоит из приемного бункера для сахара сошнеко-
вьш питателем, смесителя, транспортного трубопровода,
компрессора, ресивера для сжатого воздуха и воздушных фильтров.
Приемный бункер для сахара имеет форму цилиндра с
коническим днищем. Нижняя часть бункера посредством патруПкл
сообщается с разгрузочным устройством, выполненным в bilk-
шнека с уменьшающимся шагом витков. Шнеком сахар из Пуп-
кера перемещается к смесителю. По пути движения сахар а сия-
зи с уменьшающимся шагом витков уплотняется и в конце
шпека образует пробку, которая препятствует выходу воздуха m
смесителя.
Смеситель служит для насыщения сахара сжатым во.* 'У"
хом. Он представляет собой стальной цилиндрический резирву
ар со сферическими днищем и крышкой. Сферическая нгкт'»
дннша отделена от цилиндрической перегородкой из
фильтрующей ткани бельтинг. Сжатый воздух под давлением 0,~> ~
0,34 Мн!м2 (3,0—3,5 кГ/см*), проникая через фильтрукпнхю
ткань, насыщает сахарный песок. Смесь сахара с Bo.*t\\|,u
приобретает свойства текучести и перемещается по труооч'0"
воду, подключенному к крышке смесителя, в бункера дли ч,а~
нении.
Для сжатия воздуха применяются двухцилиндровые кпчн^
рессоры низкого давления КСА-3 и К.СА-5 производии'л1)
164
^гостью 3 и 6 м3/ч Болшевского машиностроительного завода.
£жатый воздух из компрессора поступает в водомаслоотдели-
~ель, а затем в ресивер. Очистка воздуха от масла и влаги
производится в фильтре, заполненном волокнистым
активированным торфом, просеянным через сито с диаметром отверстий
"^7 мм. Из ресивера воздух через распределительную гребен-
у направляется к смесителю.
Непрерывное приготовление сахарного сиропа
Приготовление сахарного сиропа по непрерывному способу
уществляется в сироповарочном агрегате. Снроповарочиый
регат ОНС (рис. 63) производительностью 300 л/ч конструк*
Ы ВНИИПБП состоит из дозатора для сахара, дозатора-
отревателя воды, дозатора для лимонной кислоты и аипа-
'та, в котором растворяется сахар, производится нагрев и
"ячение сахарного раствора-
Сахар
Рис. 63. Непрерывно действующий енропооароч-
ный агрегат ОНС:
/ — растворитель; 2 — дозатор-подогреватель воды; 3 —
дозатор для сахара; 4 — дозатор для лимонной кислоты.
в~атор-подогреватель для воды (рис. 64) представляет со-
"чок / цилиндрической формы, внутри которого размещен
к. В змеевик через штуцер 6 подается пар для подогре-
Шы. Во избежание потерь тепла наружная поверхность
ра покрыта теплоизоляционным материалом. Для
поданы в дозатор имеется патрубок 2 с запорным клапаном
орый при определенном уровне воды в бачке черекры-
поплавком 4.
165

Дозирующее устройство выполнено в виде изогнутой
сливной трубки 3. Один конец трубки шарнирпо соединен с
корпусом дозатора, и поэтому трубка при необходимости может
быть установлена под любым углом к вертикали. Другой конец
трубки входит в приемную вороику 5. Согласно закону сооб-
Рис. 64. Дозатор-подогреватель для воды:
/ — корпус; 2 — патрубок для ввода воды-. 3 — сливная трубка;
4 — поплавок; 5 — приемная воронка; в — штуцер для ввода
пара; 7 — cioil теплоизоляционного материала; 8 — патрубок
для вывода отработав того пара; 9 — патрубок для слива
промывных вод: /0 —запорный клапан,
щающихся сосудов уровень воды -в корпусе дозатора /
поддерживается па одном уровне с верхним изгибом сливной
трубки 3, При подаче воды в дозатор в нем поддерживается
постоянный уровень, следовательно, расход воды через приемную
воронку тоже постоянный. Вода для варки сиропа заданш">:1
166
^концентрации дозируется с учетом испарения ее в количестве
.10%.
Сахар дозируется объемным дозатором ротационного типа.
■ Доза сахара регулируется 'изменением объема камеры
дозатора. Для подачи лимонной кислоты используется дозатор
бункерного типа; в этом дозаторе дозирование осуществляется ре-
тулировапием зазора между ганкой и диском, закрепленным
на валу дозатора; через данный зазор проходит лимонная
кислота из бункера. Пройдя через зазор, кислота снимается
скреблом и по лотку направляется в растворитель.
Растворитель выполнен в виде горизонтального сосуда с
"олуцилиндрнческим дном, разделенным вертикальными
стенами на шесть секций. Секции сообщаются между собой через
~верстия в перегородках. По длине растворителя установлена
ешалка (вал с лопастями), совершающая 27 об/мин. Раство-
итель снабжен трехсекционпой паровой рубашкой. Наружная
оверхность аппарата покрыта теплоизоляционным материалом.
первую секцию растворителя подается из дозатора-подогре-
ателя вода, а из дозатора для сахара — сахарный песок. Ли-
оиная кислота подается из дозатора в третью секцию раство-
теля. Готовый сироп выводится из шестой секции. Для уда-
ння остатков сиропа по окончании варкн в нижней части
регородок каждой секции имеются отверстия, перекрываемые
слонками.
Варка сиропа в сироповарочиом агрегате производится сле-
' -щим образом. Смесь сахара и воды при непрерывном раз-
"ивании заполняет первую секцию растворителя до уровня
ерстнй з междусекциониой перегородке. Через эти отвер-
я смесь переливается во вторую секцию. Далее,.таким же
разом заполняется сиропом вторая секция, затем третья, чет-
ая, пятая и шестая до выхода сиропа из растворителя.
фвых двух секциях производится подогрев сахарного раст-
до кипения, в третьей, четвертой п пятой — кипячение.
шестой секции собирается готовый сироп, из которой он че-
сетчатую ловушку непрерывно откачивается насосом1.
3. ПРОИЗВОДСТВО СУХИХ НАПИТКОВ
Сухне шипучие напиткн
jДля получения сухих шипучих напитков смешивают тонко
"ельченный сахар, винную кислоту, двууглекислую соду и
'енцни; полученную смесь расфасовывают в пакетики массой
20 г.
Для непрерывного приготовление купажпого сиропа ВПШШБГЛ разра-
Ывает опытные дозаторы-смесители и карбоохладители.
167

Размол сахара производится в молотковой дробилке, в
которой рабочим органом является ротор с насаженными па него
металлическими бичами. Измельченный в такой дробилке
сахар содержит частицы различных размеров. Для
фракционирования частиц по размеру сахар из дробилки направляется ■>
просеиватель, оборудованный ситами для отбора фракций ра {.
мером 0,14—0,49 мм. Фракции с частицами менее 0,14 мм
используются для приготовления иегазированных напитков;
частицы размером более 0,49 мм дополнительно измельчаются.
Компоненты напитка смешиваются в смесительной машине,
■снабженной лопастной мешалкой, совершающей 20—40 об/мин
Сначала в смесительную машину подается измельченный са-
хар, затем винная кислота, далее двууглекислый натрий п л
последнюю очередь эссенции. Количество смешиваемых
компонентов устанавливается рецептурами. Например, на один
пакетик «Освежающего» напитка расходуется 12,2 г
измельченного сахара, 2,1 г винной кислоты и 1,8 г двууглекислой соди
Масса пакетика — 15,9 г.
После 8—10-мииутного размешивания сухой напиток as
смесительной машины передается в сборный бункер, затем з
расфасовочный автомат. Влажность смеси не должна
превышать 1,5%. В случае повышенной влажности смешиваемых
продуктов их предварительно подсушивают на воздухе.
На пути движения сухого напитка к расфасовочному авю-
мату установлен магнитный сепаратор для отделения
металлических примесей, которые могли попасть в смесь.
Фасовочный автомат принимает из стоики пакетик, подводит его к
распределителю, фасует в него сухой напиток, заклеивает и
передаст пакетик на конвейер для упаковки в картон.
Сухие негазироваииые (морсовые) напитки
Для выпуска этих напитков размолотая масса напитка um-
вергается прессованию в прессе, используемом в сахарном
производстве для прессования сахара. Для ароматизации
напитка и облегчения прессования в размолотую массу
дополнительно вводится эссенция, не израсходованная прн смешивании
составных веществ напитка.
Отпрессованные таблетки после 2—3-часовой выдержки па
столах подаются в заверточный автомат, в котором
заворачиваются в пергамент и в этикетку и заклеиваются. В виде
палеток иапитки сохраняются прн температуре, не превышающей
20°С, в течение 12 месяцев. Потери сухих веществ в проп.;^11'
стве негазированиых напитков составляют до 5%.
ЛИТЕРАТУРА
59,79, 116, 117, 122.
168
Глава VI
ЭВЫШЕНИЕ СТОЙКОСТИ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ
|И ОЦЕНКА ИХ КАЧЕСТВА
1. СТОЙКОСТЬ ФРУКТОВЫХ ГАЗИРОВАННЫХ НАПИТКОВ
! Способность напитков ие изменять определенный период
Семени свой внешний вид (прозрачность, цвет), аромат, вкус
.физико-химические показатели называется стойкостью. Изме-
gHe названных свойств проявляется прежде всего в потере
~зрачиости. Согласно ТУ газированные напитки должны
остаться совершенно прозрачными не менее семи суток со дня
лива.
.Нужно стремиться увеличить стойкость напитков, так как
аниченная стойкость не позволяет производить их в запас
■период пониженного спроса, что ставит производство в
искупительную зависимость от реализации продукции.
""иды помутиеиий и причины их возникновения в напитках
^Потеря прозрачности (появление опалесценцни или выпа-
7е осадка) вызывается различными причинами биологиче-
о и небиологического характера. Биологические помутне-
являются следствием развития микроорганизмов: дрожжей,
очнокнелых бактерий, плесеней. Их жизнедеятельности бла-
иятствует наличие в напитках сахара, органических кис-
и других экстрактивных веществ, являющихся хорошей
пильной средой.
Содержащейся в напитках углекислоты недостаточно, чтобы
'"рмозить развитие микроорганизмов. Размножение, нанри-
дрожжей прекращается при концентрации углекислоты
, г в 1 .1 раствора, что соответствует ее абсолютному давле-
иад раствором 0,8 Мн/мг (8,2 кГ/си2), в то время как в
"е содержится всего около 4 г углекислоты в 1 л. Спо-
ость же дрожжей к сбраживанию сохраняется при абсо-
_см давлении углекислого газа над раствором 1,27 Мн/м2
кГ/смг), а гибель их наступает только при концентрации,
"етствующей давлению 3,1 Мн/м2 (3! кГ)смг). Низкое со-
,.. ание азотистых веществ и высокая кислотность в напит-
также не препятствуют развитию некоторых видов микро-
,'низмов.
азвитие микроорганизмов в напитках сопровождается на-
ением биомассы и продуктов обмена, что приводит к по-
прозрачности, выпадению осадков, порче аромата и вкуса
тка. При наличии в цитрусовом напитке в день розлива
18 дрожжевых клеток в 1 мл количество их увеличи-
я до 120—1730 тыс. в зависимости от срока хранения н
169

биологической чистоты. При накоплении дрожжевых клеток до
4—10 тыс. в 1 мл в цитрусовых напитках и до 200—472 тыс. а
напитках с интенсивной окраской биомасса дрожжей уже
наблюдается визуально.
Стойкость напитков может также уменьшиться в
результате небиологических процессов. Небиологические помутнения
возникают в результате химических реакций между
отдельными составными веществами напитков или при взаимодействии
их с металлом оборудования, а также при нарушении
равновесия коллоидной системы напитка. Так, например, в
результате взаимодействия углекислого кальция, часто
содержащегося в воде 'В довольно больших количествах, с лимонной или
вшшой кислотой образуется лимонно- или виннокислый
кальций. Вследствие низкой растворимости этих солеи они могут
выпасть 'В виде осадка пли вызвать опалесцепцпю напитка.
Помутнения и осадки образуются также при
взаимодействии солей железа с дубильными веществами плодовых соков п
вин, входящих в состав напитков, а также при взаимодействии
солей железа с составными веществами колера.
В присутствии меди и кислорода интенсифицируются
окислительные реакции, продукты которых также выделяются в
виде мути. В результате окислительных реакций осмоляюгся
эфирные масла цитрусовых настоев, что приводит к
нежелательным 'изменениям во вкусе напитков.
Под влиянием солнечных лучей и высокой температуры
разрушаются красящие и ароматические вещества с образованием
осадков или взвесей. Эти превращения сообщают напиткам
неприятные привкусы и запахи: терпеиоподобнын, маслянистый
■и др.
Пектиновые, белковые, дубильные и красящие вещества,
содержащиеся в иапптках в виде коллоидных растворов, по i
влиянием различных факторов могут коагулировать с
образованием взвеси. Нарушение равновесия коллоидной системы
передки происходит при изменении активной кислотности
среды под влиянием тепла, механического воздействия и других
факторов.
В зависимости от природы помутнений проявление их в
напитках может быть различным. При высокой степени
дисперсности взвешенных частиц напитки опалесцируют, они как бы
покрываются прочно удерживаемой топкой вуалью. Низкодщ--
персиые взвеси достаточно быстро переходят в осадок. В об>>-
их случаях напитки не подлежат реализации.
Способы повышения стойкости напитков
Высокая стойкость напитков обеспечивается прежде все!'1
в процессе их приготовления.
170
Чтобы предотвратить биологические причины помутнений,
-нужно поддерживать микробиологическую чистоту на всех
стадиях технологического процесса. Большое внимание уделяется
.биологической чистоте воды, сахара, соков и вин.
Биологическая очистка производится в процессе водоподготовки, в
-которую включаются те или иные способы подавления микрофлоры
'(бактерицидная фильтрация, обработка ультрафиолетовыми
лучами, ионами серебра).
Попадание в напитки микроорганизмов из сахара, особенно
сднзеобразуюшего лейконостока, предотвращается при
приготовлении сахарного сиропа путем его кипячения. Развитию
кислотообразующих бактерий препятствует высокая активная
кислотность напитка (рН ниже 4).
Источником обсеменения напитков нередко являются спир*
оваиные соки. Несмотря на достаточно высокую концентра-
» спирта, в них удерживаются в жизнедеятельном состоянии
рожжп и некоторые бактерии. В напитках концентрация спир-
а во много раз ниже, чем в соках; поэтому вводимые с соками
;*кроорганпзмы начинают в напитках развиваться. Для
уменьшения Содержания микроорганизмов в соках их следует под-
.ргать сепарированию, а также фильтрации через асбестоцел-
'лозньге пластины.
Важную роль в повышении биологической стойкости напит-
П НГ-ПЯОТ ГГИ/тг.тт.1 rir,Tr~„ - -------
>б.
играет чистота производственных помещений, аппаратуры,
гапроводов, бутылок. Соблюдение правил дезинфекции обо-
:дования и продуктовых коммуникаций, правильный режим
йки бутылок, строгий контроль за санитарным состоянием
мещениП и работающих — наиболее действенные меры повы-
:яия биологической стойкости продукции.
Одним из средств подавления жизнедеятельности микро-
ганнзмов является применение химических консерван-'
Хорошим консервантом для безалкогольных напитков яв-
,ется сорбииовая кислота (2,4-гексад<иеновая) СН3—СН=
,СН—СН = СН—СООН. По внешнему виду она представляет
ой игольчатые кристаллы белого цвета; температура
плавня их 134,5°С. Сорбииовая кислота малорастворима в хо-
дной воде (1,6 мг в 1 л при 20^С), но она легко реагирует с
створами углекислых и двууглекислых солей щелочных и
—Точноземельиых металлов, образуя легкорастворимые сорба-
калия, натрия, кальция.
1 Сорбииовая кислота оказывает селективно тормозящее дей-
-ие на микроорганизмы, подавляя действие дрожжей и пле,-
:ей, но не влияет на бактерии и па пленчатые дрожжи. При
бавлении сорбиновоп кислоты в напитки до концентрации
% их стойкость повышается с 6—8 до 14—23 суток. Кои-
171

сервирующее действие сорбииовой кислоты усиливается при
одновременном введении ее с аскорбиновой кислотой, которая
является акцептором кислорода. В присутствии 0,03% сорбп-
новой кислоты и 0,05% аскорбиновой стойкость напитков уве-
личнвается до одного месяца. Недостатком сор&иновой
кислоты является ее низкая эффективность при большой обсеменен-
ности среды.
Органами здравоохранения разрешено применение сорбннп-
вой 'кислоты для консервирования, пищевых продуктов в
количестве до 0,1 % и для безалкогольных напитков 0,03—0,051|;„.
Сорбиновая кислота как консервант широко используется н
США и в Англии.
Биологическая стойкость начнтков в известной степени об\-
словливается некоторыми компонентами, входящими в их
спутав. Эфирные масла цитрусовых плодов, корицы, гвоздики,
водные вытяжки из мускатного ореха и имбиря, бергамотовое
масло оказывают известное бактерицидное н антисептическое
действие. Напитки, содержащие названные ароматические
вещества, обладают более высокой стойкостью.
В большинстве случаев помутнение напитков вызывает си
биологическими причинами и значительно реже
физико-химическими. Поэтому в первую очередь должна быть обеспечен.;
высокая биологическая стойкость, и только в этом случае
могут быть приняты меры для предотвращения педологических
причин помутнения.
Физико-химические помутнения возникают по различным
причинам, следовательно, предотвращение этих причин
производится по-разному.
Во избежание образования малорастворимых продуктов при
взаимодействии воды с компонентами напитка воду
подвергают умягчению до жесткости, не превышающей 1,6 мг-.жн л
Особое внимание должно уделяться также обезжелезнивапию
воды, так как в результате взаимодействия солей железа с
дебильными веществами плодовых соков и вин в присутствии
кислорода образуется танат окиси железа; прн недостаточной
кислотности напитка танат окиси железа вызывает его
почернение.
Окислительные процессы, вызывающие порчу вкуса и
помутнение напитка, сильно замедляются при отсутствии во-*л-
ха. Поэтому для перемещения соков и сиропов в произволе lite,
а также для 'размешивания купажного сиропа следует
применять не сжатый воздух, а углекислый газ. По этой же причине
вода в процессе сатурации должна быть возможно полнее
деаэрирована. Кроме того, в процессе розлива бутылки до.т/ьп1'1
быть полностью заполнены газированной водой.
Одним из способов уменьшения количества кислорода в
напитках является введение аитиоксидантов, которые, сами дегк"
172
Яяясь, связывают кислород и соответственио снижают окис-
ельно-восстановнтельный потенциал напитков. Антиоксидан-
повышают стойкость напитков против помутнения как окис-
ельного, так и биологического характера. А. Э. Смирнова и
М- Стрелкова установили, что аског}_бднг»ая_ш1слата, добав-
ая в напитки в качестве антноксиданта, оказывает поло-
ельиое влияние на стойкость н вкус напитков.
Физико-химическая стойкость напитков в значительной сте-
зависит от наличия в них коллоидов, главным образом
-ов, дубильных и красящих веществ, пектина, терпенов, вво^
в напитки с плодовыми соками и настоями. Поэтому.
ют предпочтение использованию в производстве хорошо'
'тленных соков с малым содержанием коллоидов илн сока |
тляют. Цитрусовые настои перед купажированием на-
подвергают детерпенпзацип. Содержание белков и нек-
в плодовых соках регламентируется техническими усло-
: ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ. ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К КАЧЕСТВУ
НАПИТКОВ, И ИХ БАЛЛОВАЯ ОЦЕНКА
знроваиные напитки должны быть прозрачными, без осад-
. взвесей. Цвет фруктово-ягодных напитков должен соот-
;овать цвету соков, из которых они приготовлены. Такие
"КИ как «Ситро», «Крем-сода», «Выставочный», «Люби-
ий» должны обладать светло-желтым цветом, «Лето» и
~над»— желтым, «Лесной букет» — красным, «Театраль-
■й «Крюшон»—темно-красным, «Аленький цветочек» —
а напиток «Юбилейный» должен быть бесцветным.
'ус и аромат фруктово-ягодпых напитков должны быть
ыраженными, соответствующими их названию. Так, на-
, напиток «Вишневый» должен обладать ярко выражеп-
^оматом и вкусом вишни; «Черносмородиновый» — чер-
Бородины; напиток «Крем-сода» должен иметь аромат
«Театральный» — аромат чг вкус смеси клюквы с
Выставочный» — винно-ромовый аромат и вкус; «Лю-
~кий» — аромат и вкус яблочного сока, сдобренного ви-
натуральной цитрусовой эссенцией; «Лимонад» — аромат
'Ой настойки с яблочным соком.
"ико-хнмическимп показателями качества напитков яв-
зкетрактивность, кислотность и содержание углекисло-
йетвительный экстракт фруктовых газированных напит-
леблется от 7,4 до 11,3% по сахарометру и кислотность
до 3,2 мл нормального раствора NaOH на !00 мл на-
173

Содержание углекислоты в газированных напитках должно
быть не менее 0,4% к массе, стойкость при 20°С — не мот-е
7 суток. Не допускается содержания в напитках солен
тяжелых металлов и консервирующих веществ.
При оргаиолептическоп оценке качество газированных
безалкогольных напитков принято выражать в баллах. Баллов^;
оценка производится по следующим главным признакам.
Главные признаки
Прозрачность ,
Насыщенность углекислотой
Аромат и вкус
Цвет
Внешнее офорчлешк1
ИТОГО. . . iuu
Высшим баллом за прозрачность оцениваются напитки
прозрачные с блеском. При отсутствии блеска балл снижается до
8—9. Высший балл (35) за насыщенность углекислым ппом
получают напитки при обильном и продолжительном
выделении газа после падения давления; при слабом выделении гша
(при его «слабой игре») насыщенность напитка оцепиваею!
соответственно в 28—'3>3 и 22—27 баллов.
Высший балл за аромат и вкус (40) получают напщки с
отчетливо выраженным ароматом и вкусом, соответствующими
названию напитка. При недостаточно выраженном аромате и
вкусе оценка снижается до 30—33 баллов, при слабо
выраженном — до 25—29 баллов.
Цвет напитка, соответствующий цвету плода, название
которого он носит, оценивается высшим баллом (5). При
несоответствии цвета указанным требованиям балл снижается до 3--
4; при сильном отлипни от естественного цвета — до 2
баллов.
Оценивая внешнее оформление, принимают во вниманий
полноту налива, чистоту бутылки, правильность наклеивании
этикетки, герметичность укупорки. При отсутствии дефектов
оформления напитки получают 10 баллов, а при выявлении
дефектов — от 7 до 9 баллов.
По сумме баллов за прозрачность, насыщенность
углекислотой, аромаг н вкус, цвет н внешнее оформление дается опеш^1
качеству напитка; отличное — 96—100 баллов, хорошее---1^
95 баллов, удовлетворительное — 85—89 баллов п пло\-^ "
менее 85 баллов.
ЛИТЕРАТУРА
20, 59, 61, G6, 78, 90, 95, 141, 147, 186, 187.
174
Висниm
балл
[0
40
5
10
100
Глава VII
СТЕКЛЯННАЯ ПОСУДА И ЕЕ ПОДГОТОВКА
, ВУТЫЛКИ ДЛЯ ГАЗИРОВАННЫХ ^„„0. И ПРОЯВЛЯЕМЫ*
Розлив газированных напитков производится в бутыткн
номинальной емкостью 0,33 и 0,5 ., специальной формы с вен-ш-
ком горлышка, приспособленным „од укупорку крои ■,-, и об-
:Кои. По форме, размерам, прочности и термостойкое" буты т-
ки должны соответствовать определенным требован,ш (ГОСТ
10117-62) отклонение от которых может быть ппнпппон по
^ХГЛнпГ'лок" -'«■-'"» "°<™»' р^™Р£
^Бутылки должны иметь гладкую боковую поверхность п
номерную толщину стекля. При неравномерной юл шипе
'ла бутылки и более гопкпл местах в процесса мопкп и роз-
а трескаются. Горпзишальная поверхность бутылки до.тж-
быть устойчивоп, вертикальная ось бутылки должна быть
?го перпендикулярна по отношению ко дну Шейки буты-
Должны иметь правильную круглую форму с" оплавленным
заостренным) венчиком. Для розлива напитков не допуе-
.-Ся применение б\ гылок с острыми нсоплагпеипымп края-
-'Шеек, с писечкамп, сколами, трещинами, щербинами, так
175

как при мойке и наполнении таких бутылок напитками
получаются мелкие осколки стекла, которые могут попасть в прп
Для возможности просмотра напитка стекло должно oui,,
прозрачным, без каких-либо -включении и продавливающим-*'
пузырей, без дефектов закалки, побежалости и свилеватости
(рис. 65). Переход шейки к корпусу бутылки должен бьп.
плавным, без углов, а переход корпуса бутылки ко дну— t,i-
круглеппым.
Бутылки должны быть механически прочными п термн-и
ски стойкими. В подвешенном положении они должны выдеп
живать внутреннее давление не менее 78,5 н1см2 в течете
1 мин и оставаться целыми в течение 5 мин при перепаде цч.
псратур 45 град (от 15 до 60qC) в процессе нагрева и 33 грич
(от 60 до 27°С) в процессе охлаждения.
Размеры бутылок при приеме проверяются при помощи с"
циальиыч шаблонов.
2. ПРИЕМ И ХРАНЕНИЕ БУТЫЛОК
В производственной практике из общего количества d\iu-
лок, поступающих под розлив, до 90% составляют оборотш.и-.
возвращаемые на завод пз торговой сети, а остальные 101,,
новые. Оборотные бутылки поступают па завод
преимущественно автотранспортом в гнездовых ящиках, Новые буты ikii
перевозятся навалом пли в рогожных кулях. При иерено the
навалом бутылки укладывают в штабеля с перекладкой
каждых двух рядов штабеля бумагой или стружкой. Перевозки
навалом более экономична по сравнению с перевозкой в к\мя\,
так как при перевозке в кулях снижается грузоподьемиисть
автомашины или вагона на 15% и повышается бой бутылок ;w
2% вместо 1,5% при перевозке навалом.
Сохраняются бутылки в гнездовых ящиках определенной
формы и размеров (ВТУ 12—60). Эти же ящики служат и 1лЯ
перевозки бутылок с напитками. Ящики изготовляют in дре'
весины хвойных пли мягких лиственных пород иреимущестчеи-
но следующих размеров: длина 427 мм, ширина 340 мм п вь1'
сота 272 мм. Внутри ящик разделен вставными перегори 1ка\ш
на 20 гнезд. Срок службы ящика при оборачиваемости 13 p;iJ
в год составляет около 6 лет. Соотношение используемых
старых и новых ящиков примерно такое же, как и оборотные "
новых бутылок.
npti применении на производстве автоматических лип"1
розлива, оснащенных автоматами для выемки бутылок in >!lU11^
ков и укладки бутылок <в ящики, используются дерсвяни1'1-
ящпкп строго определенных размеров либо металлические я1Ц
ки типа молочных.
176
До поступления в производство как новые, так и оборотные
бутылки сохраняются в складах; емкость их должна быть
достаточной, чтобы не менее двухсуточного запаса оборотных
бутылок и не менее 10% месячной потребности новых бутылок
можно было поместить в этих складах.
Для хранения ящики с бутылками укладывают в штабеля
■ ысотон 6—7 ящиков с помощью штабелеукладчиков; при хра-
ении навалом бутылки укладывают в штабеля в прямом или
шахматном порядке (рис. 66}.
|£л:йЖл«*й|
*«:«««««:$
LiG. Штабеля бупл.юк.
и»ря.и»к; -'— шахматный порядок.

Площадь посудных складов определяют по формуле:
F = -S !-=- мг,
п
где g — суточный выпуск продукции (количество ящиков);
2— число суток;
k\ — коэффициент, учитывающий площадь, необходимую
■для установки оборудования и проезда
штабелеукладчика; Ai = l,5;
кг— коэффициент, учитывающий бой и брак в посудном и
моечио-разливочном отделении; кг = 1,05;
п—_ количество ящиков, размещаемых на 1 м2 площади;
при укладке 10 рядов ящиков по высоте /г=50 ящиков.
Поступающие из торговой сети оборотные бутылки
направляются в закрытые смежные с посудным цехом завода
приемочные кабины через специальные проемы (окна),
устроенные на высоте 1,1—1,2 м от уровня земли, т. с. на высоте
кузова автомашины. Бутылки сортируются по форме, емкости,
степени загрязненности. Сильно загрязненные бутылки
отсортировываются и передаются иа предварительную мойку.
Бутылки, загрязненные керосином, бензином, минеральными или
растительными маслами, приемке не подлежат. При приемка,
хранении и сортировке бутылок бой их достигает 0,8%.
Из посудного склада бутылки иа пути следования на монку
направляются к автомату, который .вынимает их из ящиков и
устанавливает на пластинчатый цепной транспортер,
перемещающий бутылки к столу для загрузки моечной машины.
Основным рабочим органом автомата, серийно выпускаемого
заводом «Ленпищемаш», является поворотный блок, состоящий
из двух головок с захватами для бутылок (рис. 67),
Работа автомата заключается в следующем. Ящики с
бутылками цепным транспортером / по одному подаются к стчлу
автомата и вместе со столом поднимаются на 200 мм. В это же
время над столом опускается поворотный блок с головкой -' "
захватами и входит в ящик на 40 мм ниже горлышка бутылок.
В крайнем нижнем положении захваты зажимают бутылки;
после этого ящик опускается и выходит из автомата, а
головка с бутылками перемещается ©верх, плавно поворачивается
иа 180° в горизонтальном направлении и останавливается под
разгрузочной площадкой.
При входе следующего ящика в автомат блок с головкпмн
опускается, и при этом одновременно производятся две
оцарапни: одна зажимная головка входит в ящик и захватывает
очередную партию бутылок, другая головка опускает вынутые "У"
тылки иа неподвижную площадку отводящего транспортер:'-
Отсюда бутылки сталкиваются на пластинчатый транспортер J-
Производительность автомата — 700 ящиков в час.
178

3. МОЙКА БУТЫЛОК
Виды загрязнений и моющие вещества
В зависимости от условий хранения и транспортирования
поступающие на розлив бутылки в тон пли иной степени
загрязнены. Внутренняя поверхность оборотных бутылок обычно
загрязнена остатками напитков, в которых содержатся сахар
и другие экстрактивные аещества, которые могут засыхать с
образованием пленок. Этот вид загрязнения является весьу,
благоприятной средой для размножения микроорганизмов,
продукты жизнедеятельности которых повышают степень загря;
ценности бутылок. На наружную поверхность и внутрь
бутылок могут попадать пыль, мусор- С наружной поверхности б\ -
гылкп наклеена этикетка.
Новые бутылки, как правило, загрязнены в меньшей стеч<
ни, чем оборотные. Наиболее характерными загрязнениями дл,1
них являются пыль, стеклянная пыль, солома, стружка. Таким
образом, загрязнения представляют собой гетерогенную смесь
вещеста, различных по химическому составу и физическим
свойствам. Они удерживаются на стекле силами адгезии,
адсорбции и электростатическими силами.
Для отмывания загрязнений на них воздействуют раствора
ми моющих средств. Высокое качество мойки достигается, если
моющие растворы обладают комплексом следующих свойств
хорошо смачивают поверхность бутылки; растворяют
находящиеся на ее поверхности загрязнения; диспергируют и хиооч
в раствор частицы коллоидной природы; эмульгируют
жировые пленки; обладают бактерицидным действием.
Вещества, из которых готовят моющие растворы, должн!'
хорошо растворяться в воде; предотвращать 'выделение из в
ды солей кальция п магния; не быть токсичными; химичек i
не взаимодействовать со стеклом; не вызывать коррозии м« -
таллических деталей моющих машин.
Долгое время в качестве моющего раствора применяли ь-
рячпй раствор едкого натра (каустической соды), который, " -
иако, не обладает -всем комплексом необходимых свопеi >■
Практика показала, что эффективность едкого натра, как мом-
щего средства, на много возрастает, если к нему добавляв
слабые щелочи, фосфаты и синтетические поверхностно-амм ■
яые вещества. В качестве добавок используются: калышннр -
ванная сода (Na2CO:j); тринатрийфосфат (Na3P04); тетрап-',-
рийппрофосфаг (Na^PyOr); триполпфосфат (Na5PsOi0); roi^ '-
метафосфат натрия (NaP03)s; мстасплнкат натрия (Na/)
xSi02-9H20) и различные поверхиостио-активпые продукты "
ганического синтеза.
180
* Ш синтетических моющих веществ наибольшее
распространите получили алкилсульфаты, алкплсульфонаты и алкил-
илсульфонаты (сульфонолы). Эти вещества относятся к клас-
а-ниоиактивиых моющих веществ, обладающих способностью
визировать в водных растворах с образованием отрицатель-
заряженного органического нона п положительно заряжен-
с 'катиона.
;. Высокоэффективными катпонактнвнымн моющим it аешест-
-<цт (диссоциирующими в водном растворе с образованием
Чиожнтельно заряженного органического иона) являются со-
: аминов, соли пиридинового четвертичного аммонийного еое-
' енИ'Я, эфпры а.мпносниртов. Возможность применения чет-
чных аммонийных соединении для мойки бутылок
неймется на токсичность.
Действие моющих растворов на загрязнения
';, Процесс '.мойки бутылок заключается в физическом, фпзнко-
л*нческом, химическом и механическом воздействии на веще-
'" загрязнений. Водорастворимые вещества сравнительно
..;о удаляются с поверхности бутылки при смачивании и опо-
.киванпи теплой водой. Щелочные растворы нейтрализуют
"аническне кислоты и омыляют жировые загрязнения, чем
егчаегся переход их в раствор. Тетранатриппирофосфат и
_ие полифосфаты связывают содержащиеся в .воде ионы
'"ьц-ия и магния в водорастворимые комплексы и тем самым
процессе мойки препятствуют пх оседанию на стекло в виде
ей жесткости:
Уа, [ Na,P207j -j- Mg*-l — \'а* [МёРД)7] + 2Na r.
саждению кальциевых п магниевых солей на стекло пре-
вует также метасиликат натрия.
Ооллоиды н жиры удаляются с поверхности стекла вслед-
физико-химического действия моющих растворов.
екло в воде имеет отрицательный заряд. Такой же заряд
е имеет большая часть обычных загрязнений. Однопмен-
., заряды поверхности стекла и частичек загрязнений вызы-
т электрическое отталкивание, но оно недостаточно для
ГДоленпя сил, удерживающих загрязнения на поверхности
•ла. При повышении в воде концентрации гидрокепльпых
(для этого в моющие растворы добавляют щелочные со-
вследствие ориентации ионов на частичках загрязнений
ичиваегся пх отрицательный заряд. В результате паступа-
йльное электростатическое отталкивание .между частицами
язнений п стеклом, которое превосходит силы, удержива-
е их на стекле (молекулярное сцепление). При этом за-
181

трязпепия со стекла удаляются и легко смещаются действием
струи воды.
Физико-химическое действие синтетических моющих
веществ обусловливается н.\ поверхностной активностью, т. о
способностью адсорбироваться из водных растворов на
различных поверхностях раздела. Носителем поверхностной
активности являются попы молекул моющих веществ. Все
поверхностно-активные вещества являются полярными соединениями,
состоящими из гидрофильной п гидрофобной частей. В
синтетических моющих веществах гидрофильной частью служат
карбоксильная (—СОО), сульфатная (—OS03), сульфонатная
(—SO;{) группы пли группы, содержащие азот.
Гидрофобная часть в большинстве случаев состоит из
парафиновой цепи, прямой или разветвленной, и из бензольного нал
нафталинового колец с алкильпыми радикалами. Эти веществ;.
в водном растворе образуют коллоидные электролиты или
мицелл ирные коллоиды. Вследствие полярности молекул
поверхностно-активные вещества адсорбируются на границе разделл
вода—воздух. При накоплении па поверхности молекул
поверхностно-активных веществ поверхностное натяжение воды
снижается, так как поверхность раздела вода—воздух заменяется
поверхностью — гидрофобная часть молекулы моющего
вещества — 'Воздух.
Поверхностно-активные вещества снижают также
поверхностное натяжение па границе вода—вещества загрязнении п
повышают способность моющего раствора смачивать
отмываемую поверхность, пептнзпровать и диспергировать коллоиды,
эмульгировать жировые вещества.
В моющем процессе большую роль играет смачивание.
Смачивание поверхности стекла представляется как сила, которая
стремится распространить жидкость по поверхности.
Напряжение смачивания (адгезия) возникает вследствие притяжения
молекул жидкости к поверхности твердого тела,
При смачивании поверхности стекла двумя псемешиваюшп-
мися жидкостями жидкость, имеющая большую адгезию,
стремится вытеснить с поверхности стекла жидкость, имсюшуо
меньшх ю адгезию. Смачивание благоприятствует
проникновению воды в слой загрязнении и ослаблению связи его а1
етекло'М.
Жировые вещества имеют почти одинаковую адгезию,
поэтому они со стекла водой не смываются. Удаление жировые
загрязнении производится веществами, способными эмулы и;"1'
вать и диспергировать жиры в растворе. Эмульгирование (p>!s'"
пределеиис одной жидкости в виде тончайших капель в др>'
гоп) с образованием устойчивых эмульсии происходит при Щ1'
личин эмульгаторов. Одной из функций эмульгаторов являеи'11
уменьшение межфазового натяжения (поверхностного нат ижс-
182
'пня на границе раздела фаз) между жидкостями в результате
•положительной адсорбции поверхностно-активных веществ. По-
'рерхностио-активпые вещества, ориентируя своп молекулы на
•капельках жира, ослабляют межфазовое натяжение и образу-
"jot прочные пленки, способствующие стойкости эмульсии.
Капали эмульгированной жидкости при этом прочно связываются с
молекулами дисперсионной среды.
■В водных растворах поверхностных веществ некоторые
загрязнения коллоидной природы, например белки, вначале на-
хают, затем пеитпзпруют и диспергируют, переходя из плен-
Рис. fj8. Ориентировочная адсорбция молекул моющего вещее г-
на i;;i трапипс фал тпердоо тели Оагря-ал'пия)—жидкость
, связанной со стеклом, в моютип раствор. При этом на по-
рхпостп раздела загрязнение—жидкость происходит орпепги-
вочпая адсорбция молекул моющего вещества (рис. 68), при
"орой гидрофобные части молекул ориентируются к
загрязли ю, а гидрофильные—к paeinopj. В результате поверхность
дрофплнзпр\егея и облегчается переход коллоидных ми цел л
раствор. Смачивание, па бухан не, пецтпзацпя и дпепергили-
ние белковых веществ, эмульгирование жиров в совокупное-
о предел я ют моющее действие растворов.
Моющие растворы воздействуют па загрязнения бпологпче-
ого характера. Исследованиями установлено, что при прпме-
'днп 2%-ного раствора каустической соды с температурой
°С в течение 5 мин на поверхности бутылок погибают все
крооргаппзмы. Синтетические моющие 'вещества обладают
льшей биологической активностью. При использовании
растра алкнларплсульфоната (в соотношении вещества к воде
500) при температуре 37Х в течение 5 мин погибает 99%
терпи. Синтетические моющие пещества обладают также
ным качеством — устранять различные запахи,
183

Влияние концентрации и температуры моющего раствора,
а также других факторов иа отмыв загрязнений
При растворении и смывании загрязнении существенно
значение имеет ■концентрация моющего вещества. При отмыв,i
мин стеклянных поверхностен оптимальная концентрация
каустической соды составляет 1,5—2,5%.
Максимальное моющее действие синтетических моющих во
ществ наблюдается в области так называемой критическим
концентрации мицелообразования—концентрации, при коть-
рой с наступлением мицелообразования резко изменяют^
свойства моющего раствора (вязкость, поверхностное натяже-
нпе и др.). Ниже приводятся средние критические концентр,!
Пип двух синтетических моющих веществ с различной длпн1 ,
углеродной цепи.
Концентрация и cl.i при дли-
Моющее вещество н(, углеродпой цетт
С,. С,< С* См
Алкилсульфаты 2 0,6 0,2 0,1
Алкилсульфонаты 3 0,8 0,4 0,3
Отмывание загрязнений облегчается при повышении
температуры моющего раствора. Однако применение моющих р<к г-
воров и воды с высокой температурой (80—90°С) допустимо
только при условии, что в процессе мойки будут
поддерживаться температурные перепады (обычно не более 33 град), при
которых не будет иметь место термический бой бутылок.
Влияние высокой температуры в известной степени можег
быть возмещено более высокой 'концентрацией воющего
вещества. Равноценный моющий эффект достигается при
следующих соотношениях концентрации и температуры.
Температура моющего раствора в X. 65—70 60—65 55—60 50—55
Концентрация едкого натра в % . . . 1.0 1,26 1,5 1,75
Степень чистоты бутылок повышается при более
продолжительном действии .моющего вещества, которое при
машинной мойке колеблется в пределах 6—22 мин. Установлено, те
продолжительность мойки находится в обратной зависимое"
от температуры и концентрации моющего раствора. В табл -'"
приведены соотношения температуры, концентрации и про.ю.т
жптельносги действия моющего раствора, при которых доегя'
гаегся одинаковая степень отмыва.
Из табл. 20 видно, что при температуре моющего раетнор-
71,7°С и концентрации щелочи 1,6% продолжительность моо^
составляет 1 мин. Столько же времени требуется для мопо;
бутылок раствором щелочи концентрацией 11,8% при 43. *ч
Кроме температуры, концентрации и продолжительное!
184
Таблица 20
Условия, при которых досгигаегся одинаковая стевень отмыва
загрязневнй щелочными растворами

Длительность
моЛкн
в .кип
1
2
5
7
9
11
13
14
Температура щелочных растворов \
43.3 | 48.9 | 54.4 J 60.0 J o5.l>
11,8
6,4
4,8
4,8
3,5
3,1
2,8
2,6
7,9
-t.3
3,2
2,7
2,3
2,1
1,9
1,7
Концентрация в "
5,3
2,9
2,2
',8
1,6
1,4
1,3
1,2
3,5
1,9
1,4
1,2
1,0
0,8
0,8
0,8
2,4
1,3
1,0
4,8
0,7
0,6
0,6
0,5
1
i
1.6
0,9
0,6
0,6
0,5
0.4
0,4
0,4
ствня моющего раствора, для качества мопки имеет значе-
частота заполнения бутылки моющим раствором. Чем
шее количество раз бутылки заполняются в процессе мой-
Моющим раствором, тем выше качество мойки. Этим обстоя-
;ством 'И объясняется конструирование многованных бутыл-
сечных машин с многократным шприцеванием.
ысокое качество мойки обеспечивается также при доста-
_ о сильном гидродинамическом действии струи моющего
'"вора, которое обусловливается количеством подаваемого
вора и давлением струи. Обычно абсолютное давление
составляет 0,29—0,39 Мн/м2 (3—4 кГ/см2). Весьма эф-
но также механическое действие на загрязнения ерша-
-Й щетками. Однако их использование усложняет консгрук-
''■ моечных машин-автоматов. Они применяются только в
"чно-шпрпцевальных полуавтоматах.
лиянпе рассмотренных факторов (температуры, копцонт-
и, продолжительности 'воздействия моющего раствора) из
,есс мойки принимается во внимание при выборе режима
~ы моющих машин. Обычно в начальный период мопки в
^этических моечных машинах загрязнения подвергаются
-Зд-хммическому действию моечных растворов: смачиванию,
ханню, растворению, пептнзацин п эмульгированию; в no-
тощий период загрязнения подвергаются гидродннамнче-
/У воздействию струи.
Составы моющих растворов
: одно из моющих веществ не обладает полным комплек-
Моющп-Ч свойств. Для активизации моющего действия в
р каустической соды вводят различные добавки, сооб-
]8л

тающие ему те или иные недостающие свойства.
Активизирующие добавки вводятся для повышении рН расгвора; для
связывания попов кальция и магния а жесткой воде; для
повышения смачивающего, пептизирующего и диспергирующего
действия раствора; для предотвращения 'коррозии металлкчеекич
поверхностей, соприкасающихся с раствором.
Испытывалось несколько составов моющих растворов для
мытья бутылок в автоматических моечных машинах.
Хорошее качество мойки бутылок из-под ликеро-водочных
изделии достигается при использовании раствора каустической
соды концентрацией 1,5-—3% с добавкой 0,2% сульфонола к
объему раствора (опыт Московского ликеро-водочного завода)
или раствора каустической соды концентрацией 1,1 —1,2% ,.
добавкой 0,2% трпнатрнйфосфата и 0,005% сульфонола (опьи
Одесского ликеро-водочного завода), Для мойки бутылок
из-под пива и минеральных вод рекомендуются растворы, при-
готовленные из 20 частей каустической соды и 1 части ал кил-
сульфата или алкилсульфоната.
В Швеции для автоматической мойки бутылок применнеюл
0,4—0,7%-пцй раствор следующего состава: сода каустическая
72%; тетранатрийпирофосфат 18%, сода кальцинированная
8%, алкпларплсульфонат 2%.
4, БУТЫЛКОМОЕЧНЫЕ МАШИНЫ И ТЕМПЕРАТУРНЫЙ
РЕЖИМ МОИКИ БУТЫЛОК
Процесс мойки бутылок включает ряд последовательно
выполняемых операций отмачивание загрязнений, шприцевание
бутылок моюшпмп растворами; ополаскивание их водой. В <а-
впеимости от способа мойки ц типа моечных машин эти
операции производятся по-разному.
Дли механизированной мойки бутылок используются
преимущественно отмонпо-шприцевыс машины различных
конструкций. Из машин отечественного производства получают
распространение универсальные моечные машины марки ЛММ.
изготовляемые Мелитопольским заводом продовольственного
машиностроения; эти машины применяют для мойки б_\ гпыок
из-под вина, водки, пива, безалкогольных напитков, молока.
Машины этой марки изготовляют производительностью 3 п^'-
(ЛММ-3), 6—7,5 тыс. (АММ-6) и 12 тыс. б\тылок в чо'
(АММ-12).
Машина АММ-6 — двухвапная, цепная, отмочно-ширппе^1'
го типа (рис. 69). В стальном корпусе машины по вам киипМ-
кругу движется цепь 8 с кассетами для бутылок. Дли in1 ['d4'
бутылок в машину имеется стол 2, обеспечивающий их JBT'
матпческую загрузку; такой стол выполнен в виде прп1^ "
186
^ ^

тельно-вращающихся валиков, подающих бутылки с
подводящего пластинчатого транспортера в ячейки щитков,
расположенных в соответствии с гнездами кассет.
С вращающихся -валиков бутылки при 'помощи непрерывно
движущейся загрузочной планки, укрепленной на двух цепях,
направляются по желобчатой радиальной горке 5 в гнезда
кассет в период их выстоя. Здесь же, 'на столе 2 для загрузки
производится наружный обмыв бутылок водой, имеющей
температуру 30°С, с частичным их наполнением.
В передней части машины размещены поддон и трубы 6 и 7
для наружного предварительного обмыва бутылок перед
отмочкой. В нижней части машины размещены две отмочньн.
ванны.
Загруженные в кассеты бутылки 'подвергаются последова
тельно наружному обмыву над 'поддоном, отмочке в первой
ванне (заполненной щелочным раствором концентрацией 1,0--
1,5% с температурой 65—70°С), наружному обмыву щелочньп
раствором при переходе во вторую .ванну и отмочке во второ;,
ванпе в 2,0—2,5%-ном щелочном растворе при 75— 80°С.
Из BTOpoii ванны бутылки направляются -на верхнюю часп
трассы, где они обливаются горячим щелочным раствором п.
продвигаясь по трассе, подвергаются многократному шприце
ваппю сначала горячим щелочным раствором, имеющим тем
пературу 75—80°С, затем тем же раствором с температурой
60—65°С; после этого бутылки обмываются горячей водой ,
температурой 40—45°С, теплой водой с температурой 25—30'I
и, наконец, холодной водой (10—15°С).
Одновременно па всей трассе шприцевания бутылки интеп
спвно орошаются мощными каскадами щелочного раствора
воды такой же температуры, что и при шприцевании. Общее
полезное время мойки бутылки в машине производительность"'
7500 бутылок в час составляет 14 мин. Бутылки выгружают^
на пластинчатый транспортер с топ же стороны машины, с iv
торой производится их загрузка.
В пр.шессе монкп бутыло-к некоторая часть пх неизбежи
разбивается. В зависимости от термической стойкости п ме\-
ппческой прочности бутылок бой -их в процессе мойки с опер.1
цпям'И по загрузке п выгрузке колеблется от 0,15 до 0,5'
В отмочно-шпрпцевых машинах па мойку 1000 бутылок расх"l
пара колеблется от 15 до 40 кг, расход воды 400—800 л.
Вымытые бутылки подвергаются бракеражу, который
ключается в просмотре их браковщицей на световых экрана-
установленных на конвейере при выходе бутылок из моечн'14
машин. Чисто вымытыми считаются бутылки, внутренняя "
наружная поверхность которых блестяще-глянцевая без как v
либо пятен или матовых налетов, без приставших к стекл\ i ■*■"
188
1-тиц, волокон. На поверхности чисто вымытых бутылок капли
воды не задерживаются и стекают за 30—60 сек. Плохо
вымытые бутылки выбраковываются н направляются на повторную
мойку. Брак мойки колеблется в пределах 0,5—5,0%.
5. ПРИГОТОВЛЕНИЕ И РЕГЕНЕРАЦИЯ МОЮЩИХ РАСТВОРОВ
Основным компонентом моющих растворов является каусти-
'ческая сода. Она поступает на за.вод в твердом виде с
'содержанием 95—96% NaOH в металлических барабанах либо в
^виде концентрированного раствора (42—43%) в цистернах
емкостью 3 м3.
Твердая каустическая сода направляется в камеры, в
которых она расплавляется с помощью пара; отсюда в виде
'Концентрированного раствора сода поступает в щелочные баки.
УКиД'кая концентрированная щелочь непосредственно
сличается в приемные баки.
Ё Для приготовления моющего раствора концентрированную
нделочь 'в большинстве случаев 'разводят непосредственно в ще-
Еочных ваннах моечных машин. Более целесообразно
щелочной раствор гетовпть в баках и затем перекачивать его насо-
Ком в напорные баки, размещенные выше моечных машин, и
Шр них но мере надобности спускать через меринки потребное
ЮрлИчество раствора в щелочные ванны.
В* В процессе монкп бутылок .концентрации щелочного раство-
Ка. постепенно снижается вследствие уноса щелочи бутылками
И кассетами и разбавления раствора водой. Обычно за 3 —
Н:Ч работы концентрация щелочного раствора снижается на
Ир—0,3%, что отрицательно влияет па качество мойки.
ВгЧРасход каустической соды зависит от степени загрязнения
Ютылок. В среднем он составляет около 1000—1300 г на 1000
■итылок. С целью экономии 'каустической соды практикуется
■юториое использование отработавшего раствора после от-
Нагявания пли фильтрации его через капроновое сито и дове-
■Щ[я его до треб\е_моп концентрации концентрированным раст-
Пром. Регенерации отработавшей щелочи снижает расход що-
ШВ до 800—900 г па 1000 бутылок,
К.ДЛЯ регенерации щелочного раствора на очистной станции
Вмнавливают бачки для использованного, свежеп ри готовлен -
Вё'О'и концентрированного растворов щелочи н насос для пе-
Квачи регенерированного, а также свежеприготовленного раст-
И&а в -ванны моечной машины. На очистной станции щелоч-
Ш№. -раствор подогревается паром до трсб\емой температуры
ЛИТГРЛТУРА
№. 25, 59,
7*. ЮЗ, 111. 167. Ш.
189

Глава VIII
МИНЕРАЛЬНЫЕ ВОДЫ
Минеральными водами называются воды природных нспк-
ников, вытекающие из недр земли, — подземные воды. Они \;i-
р актер из уют ся повышенным содержанием газов, хпмпческ,!
элементов и соединении, радиоактивностью. Большинство
минеральных вод применяется как лечебное средство, но неко;..
рые из них применяются в качестве столовых напитков.
К лечебным напиткам относятся; «Анкавап», «Арпшм
«Лцылык», «Баталпиская», «Внтаутас», «Дарасун», «Дза\
«Ессентуки -М> 4» и «Ессентуки Л1» 17», «Зварс», <к11сти-С\
«Кука», «Куялышк Л» 4», «Лугела», «Лужапская». «Майм, ь
екая», «Махачкалинская», «Миргородская», «Пабегдавл
«Нафтуея», «Поляна Квасова», «Санрме», Свалява», «Ск\ рп.,
«Ссрповодекая», «Славяновская», «Смирновская», «София
«Унсра», «Феодосия» si другие поды.
К столовым минеральным водам относятся «Нарзан», «Ьг-
резовская», «Киевская», «Московская», «Ижевская», «Ессепг\-
кп .V? 20».
«Арзпи», «Ачалукп», «Бадамлпнекая», «Боржоми», «Джср-
мук», «Дплнжаи», «Ласточка», «Мелитопольская», «Полюс i-
ровская», «Ташкентская», «Турш-Су» являются лечебными
подами п одновременно столовыми напитками.
«Джермук», «Боржоми» и большинство минеральных и<ч
типа «Боржоми» приятны на вкус, Однако пить эти воды час: >
п в болыиом количестве пс следует, так как может нарушиться
нормальная деятельность желудка и кишечника,
Кроме натуральных минеральных вод. выпускают иекчесг-
венные минеральные воды: «Сельтерскую», «Содовую» п «Сю-
довую». Эти воды представляют собой газированные iianirnvi
щелочного характера, солоноватого вкуса. Для приготовлепчн
этих напитков в питьевую воду добавляют химически чисчче
нейтральные или щелочные соли натрия, кальция и магнии .1
затем воду насыщают углекислотой.
1. ПРОИЗВОДСТВО ИСКУССТВЕННЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
«Сельтерская вода»
«Сельтерская вода» прежде была наиболее расп рост pain п-
пым прохладительным напитком. Название свое она получила
по имени небольшого горного местечка Нпдерсельтсрс в \ ^''~
мании. Русский химик Ф. Челавскпй, исследовавший р ир'ЧЧ-
.том веке воды 11пдерсельтерса, \ ста повил, что местные жп "-'-
ли с давних пор пользуются ими для лечения сердечпо-со..'.'
190
слых и желудочных болезней. К тому же вода была очень
усная и никак не походила па лекарство. Однако ее не хаа-
ло для широкого экспорта, п поэтому почти всюду начали
зготовлять искусственную «Сельтерскую воду». Природная
сельтерская вода (из 'источника) имеет следующий химический
став (в г на I дал): карбоната натрия 13,2, хлористого пат-
я 16,0, хлористого ка.тпя 0,47, хлористого магния 2,7, серно-
слого натрия 0,52, сернокислого калия 2,95, фосфорпокисло-
натрпя 0,013.
Для приготовления «Сельтерской воды» применяют карбо-
ат натрия (МагСОз) или бикарбонат натрия (.МаНСОз)
-итьевая сода), хлористый натрии (NaCI), хлористый каль-
Й (СаС1а) и хлористый магнии (MgCl2). Па приготовление
.дал «Сельтерской воды» расходуется примерно от 15 до 25 г
арбоната натрия пли 40 г бикарбоната натрия, 10—15 г хло
истого натрия, 10—15 г хлористого кальция и небольшое ко-
чество (0,10—0,15 г) хлористого магния1.
Растворы этих солеи требуемой концентрации прпготовля-
г в таком количестве, чтобы при смешивании их получ'нть оп-
■деленнын об;ьем (I; 10 или 100 г л) рабочего раствора сель-
ра, содержащего соли в соотношении, принятом норматива-
что позволяет осуществлять объемную дозировку. Полу-
ше растворы фильтруют, охлаждают и смешивают. При-
товлепнын таким образом солевой раствор (сельтср) сохра-
от в специальном резервуаре, из которого посредством до-
эовочного аппаратп разливают его в бутылки, наполняемые
~ем сатурированной водой пот абсолютным давлением 0,G—
7 Мн/м2 (6—7 кГ/см2).
Известны и другие способы приготовления «Сельтерской
ы».
Сначала в отдельном резервуаре приготовляют пегазиро-
"ННЫЙ напиток, смешивая определенное количество питьевом
с растворами минеральных солеи. Затем иегазпровапным
'jUiToK подастся насосом через теплообменник (для охлажде-
н) в непрерывно действующий сатуратор, из которого
«Сельская вода» поступает под давлением в разливочную машину.
' При использовании сатуратора периодическою действия
3 наполняют сначала на '/о объема охлажденной (до 1—2°С)
Дон, в которую вводят последовательно растворы хлористого
трия, карбоната натрия, хлористого кальция п хлористого
'Иия, проводя двухмппутное перемешивание после введения
"дого раствора. Затем сатура тор заполняют водой до нор-
(на ZU объема), закрывают люк и воздушник п проводят
' Расходы зт[[\
еских условиях.
тих стандартах пли тех-
191

сатурацию, вводя углекислый газ в жидкость при ее
перемешивании.
Для вытеснения растворенного в воде воздуха углекислым
газом в течение первых 10 мин сатурации периодически, через
2—3 мин, открывают воздушник, прекращая в этот момент
подачу в сатуратор углекислоты. По окончании вытеснения
воздуха продолжают сатурацию жидкости при непрерывной
работе мешалки. Сатурация продолжается до установления
постоянного абсолютного давления в аппарате 0,49 Мн/м2 (5 кГ/с.к2,,
сохраняющегося и после выключения мешалки, что занимает
около 40 мин.
Полученный таким образом после сатурации газированным
напиток представляет собой «Сельтерскую воду», которая пол
давлением углекислого газа направляется из сатуратора n.i
розлив.
В случае применения непрерывно действующего
сатуратора напиток готовят в отдельном сборнике, п затем ого подаю,
в сатуратор.
«Сельтерская вода» является щелочной водой, так как в
результате сильного гидролиза карбоната натрия (Na2CO.-,-
+ HOH^NaHC03+NaOH) его раствор показывает щелочиуо
реакцию.
Ионное уравнение реакции гидролиза углекислого иатрм
представляется в таком виде".
cof- д- н3о ^r Hcoj + он-.
Вследствие избытка ионов гпдроксила раствор имеет '.■
.точную реакцию, Бикарбонат натрия также вследствие ни,1 -
лнза в водном растворе дает щелочную реакцию, об\елон к i-
hvio наличном гпдроксильпых ионов: НСОГ+НОН^гЬСО -
+ ОН-.
Разлитую а бутылки «Содовую» и «Сельтерскую вод\ > ' ;
отправления ее в торговую сеть следует выдерживать па :..•!-
де в течение трчх месяцев в горизонтальном положении. ~л
затемненном, хорошо вентилируемом помещении при темпер п>
ре не ниже 2°С и не выше 12СС. Напитки разливают в бп1 п^
емкостью 0,5 л и в стеклянные сифоны.
Состав «Сельтерской воды», выпускаемой в Европе, див-1 п>
но разнообразен, по основными солями являются карбона! ^т
рия (редко заменяемый бикарбонатом натрия) и хлори-ч^
натрий с добавкой к ним иногда сернокислого натрии ■ 1|
.хлористого кальция (иногда того и другого), либо хлор:.' 1и1
магния; более редкими добавками являются сернокнс'п■! ' ч-
лий и фосфорнокислый натрий.
В табл. 21 приведено содержание различных солей ■'■ l 1Л"
терской воде» по различным рецептурам (в г на 1 дил)-
1У2
Таблица 21
Химический состав «Сельтерских вод», выпускаемых в Европе
г-
\
j Наименование солей
L
рбонат натрия ....
ористып натрий . . .
рбонат натрия ....
зрястыи калий ....
юокислый натрий . ,
►нокислый калий . . .
врнстый магний . . .
Егоистый кальций . . .
борнокислый натрий
Содержание солей в г иа 1 да.1 а различных
рецептурах
1
30
15
2
2
20
10
5
3
IS
10
1
2,5
4
10
5,0
3,S
5
10
12,5
0,3
1
0,5
6
8
7,0
0,5
1
7
7,5
2,5
5
1
8
3,2
16,3
1
3
IS,8
21
0,8
10
10
IS
1
1
1
II
Hi
13,2
16,0
0,47
0,52
2,95
2,70
0,013
iB США для производства «Сельтерской воды» смешивают
расчета на'1 дал) 25,5 г бикарбоната натрия, 18,4 г хло-
того натрия и 1,4 г сернокислого натрия; полученную смесь
~'-й растворяют из расчета 22 г па 100 л воды.
«Содовая» и «Столовая вода»
^Содовая вода» отличается от «Сельтерской» лишь тем, что
'-*■! нет солен хлористого магния и хлористого кальция. На
овление 1 дал «Содовой воды» расходуется 20—25 г
карта натрия или 40 г бикарбоната натрия и 10 — 15 г хлорн-
натрия.
''толовая вода» еще более отличается от «Сельтерской»,
ак в ней не содержится карбоната натрия и хлористого
я, значительно меньше бикарбоната натрия (12,6 г иа
"), хлористого кальция (3,8 г на 1 дал) и содержится не-
Ое количество сернокислого магния (MgS04) (2,3 г на
держание бикарбоната натрия в «Столовой воде» (со-
■* рецептуре) может колебаться в пределах 0,08—0,13%,
нпе хлористого натрия вместе с хлористым кальцием
итанным на хлористый патрнй) должно быть в преде-
,12—0,17%.
--густацией установлено, что наиболее приятный вкус
Овая вода» имеет при содержании хлоридов ближе к
му пределу и при содержании бикарбоната, наоборот,
к нижнему пределу.
т Мальцев
193

Бутылки, наши ноцщ.и? «Столовой водой», нельзя у куп up,!.
вагь кроиеп-пробкой, прокладка которой покрыта пятачком и:
алюминиевой фольги, так как при взаимодействии алюминия
со щелочными солями образуется муть.
Содержание углекислого газа в искусственных
минеральных водах должно быть не ниже 0,4% мае. Стойкость их
должна быть по менее 15 с^ток со дня выпуска и торговую сен,
Искусственные минеральные воды, выпускаемые в США,
содержат следующее количество минеральных солен (в с п.:
1 дал напитка): карбоната натрия 7,5—2,5; бикарбоната iuu
рин 10—18; хлористого натрия 2—13; сернокислого натрия 1,0 -
1,5; хлористого кальция 1,0—3,0,
Искусственные минеральные воды США характернз\
юисследующими данными: шипучая вода имеет слабосоленый вк\_\
содержит 0,25—1,0% сухих веществ, рН ее 4,5; «Крем-сода >
также слабосоленая вода, по с большим содержанием сухи s
веществ (1,0—2,0%) п рН 5,5; вода, называемая «Винт», оч^ п.
соленая, содержит 2,0—3,0% сухих веществ и рП 5,0.
2. ХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И КЛАССИФИКАЦИЯ
МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
Минеральные воды в зависимости от вида и количество , '-
держащихся в них минеральных солон, некоторых элсмеч; >з
(йод, бром н др.) и газов (углекислота, сероводород, p.;'"i!l
оказывают на организм человека то или иное физиологичною
воздействие, что позволяет применять их как лечебное сре.и, ■-'
Минеральные воды характеризуются более высокой мпп.уа-
лпзацпей, чем обычные пресные воды. Нижней граппилт ix
минерализации считают 1 г растворенных солей в 1 л и ■ ii>r,
верхней границей —50 г па 1 л. Однако имеются нрпр > мые
лечебные воды с общей минерализацией ниже 1 г на 1 л
(гипотонические воды), которые все же оказывают значите ii.ir^
лечебное действие па организм человека. Воды с мппо'км ■ >'-
цпеп, превышающей 50 г на 1 л, относят к рассолам,
-Минеральную воду можно рассматривать как сильно ,■.'**
бавлениый раствор солей, в котором молемлы солей р '•''
лпсь на попы, т. е. молекулы ионизированы. Следователь',: . в
воде находятся не соли, а положительно заряженные кл.',1,ы'
которые находятся в равновесии с отрицательно заряжен ■-''■^[Л
аннонами.
В минеральных водах наиболее часто встречаются (л^;11'"1"
Шдкарева) следующие катионы и анионы: И+, Na% Са-'. М-" '
194
СП НСОГ, S02r; меньше К% Fe2+, COJ\ NOT; реже или еще
щ меньших количествах Li+, Rb+, Cs+, Mn2% Fe3+, AP+, Сн2+,
Zn2+, Ni2+,C02r, Br", S-, F~, RS~, S2Oi>_, SO^, HSiOJ , НРОГ,
HAs07, BiO?".
Из органических кислот в минеральных- водах встречаются
;нафтеновые и гумпновые, из газов в больших количествах: СО^,
СН4, Ns, в меньших: H2S, 02, Н2, Аг, Не. Ne, Кг, Хе, а также
радиоактивная эманация; из коллоидов: S, Fe(OH)3, А1(ОП)3,
Mn(OH)2, As2S,„ FeS, H2SiO,.
^ В минеральных водах содержатся также оришпческие
вещества.
Для лечебных целей наибольшее значение приобретают во-
[ с содержанием углекислого газа, сероводорода п радона,
Радон —■ короткожпвущий радиоактивный элемент. Он
образуется при распаде радия и его соединений. Содержание ра-
она в природных водах колеблется от Ю-9 до Ю~" кюри/л.
рнродпые воды с повышенным содержанием этого газа на-
ваютсн радоновыми. В медицинской практике широко
применяются радоновые ванны, физиологическое действие кото-
ых сводится ъ основном к активированию функций организма.
~дон и продукты его распада расширяют кровеносные соеу-
стимулируют обмен веществ, способствуют удалению из ор-
низма некоторых вредных соединений.
Таблиц а 22
Химические показатели
■ отличаются от
Ь
}
Составные
Юма растворенных твердых
Рбодная углекислота С0-2
("барий Ва«+
У железо Fe"-+ или Fe» I-
1 ПЩроарсеиат HAsSO,
f борная кислота НВО;~
("яапля радия
рочвость . .
(
V
ас
по которым
пресных вод
»
составных
минеральные лечебные воды
(данные Грюнхута)
частей . ,
Мш
ималыгае содержание их
а 1 «,' поды в j
1
0 25
0,001
0,001
0,005
0,010
0,010
0,002
0,005
0,001
0,001
0,005
3,5 единицы по Махе
4 мзкв титруемой
щелочности, соответствующей
0,34 г NaHCOa в I л.-
воды
195

О минимальном содержании в воде активных элементов,
позволяющем признать рассматриваемую воду в качестве
минеральной, дает представление табл. 22.
Единицей радиоактивности принята условная единица
Махе, равная 3,64-10~10 кюри/я; единица кюрн—это количество
радиоактивного вещества, в котором распадается 3,7* 1010
атомов в 1 сек. I кюри соответствует 0,66 мм3 радона (при 0°С и
760 мм рт. ст.).
Имеются воды, которые не содержат нн одного из
перечисленных выше (см. табл. 22) элементов, и все же относятся к
категории минеральных и используются для лечения ряда
заболеваний. Важным критерием для отнесения той или иной
воды к группе минеральных лечебных вод является
устанавливаемое эмпирически и экспериментально их терапевтическое
действие на организм человека.
Температура минеральных вод различна: от 0°С в области
вечной мерзлоты до 100°С в водах гейзеров (фонтанирующие
горячие источники). В соответствии с ощущениями человека
граница между холодными и теплыми водами установлена
20 град. Воды с температурой их в момент выхода нз
природного источника ниже 20°С называют холодными, с
температурой 20—37°С—'Теплыми (субтермальными), от 37 до 42°С—
горячими (термальными) н выше 42°С — очень горячими (гп-
иертермальными). При выходе минеральных вод на
поверхность они попадают в иные термодинамические условия, вслс-i-
ствие чего изменяются их газовый и минеральный состав, рИ
н т. д.
Вкус минеральных вод обусловливается составом
растворенных газов и минеральных солей. Так, углекислый газ
сообщает воде кислый вкус, хлористоводородные соли — солепыч
вкус; сернокислые соли — горький вкус; серные соли и серп-
водород — неприятный запах и в'кус тухлых яиц. Наличие в
воде даже ничтожно малых количеств йода придает ей е;иь-
ный запах и привкус.
Минеральные лечебные воды классифицируются по
ширимому и катпонному составу на семь основных типов:
I. Гндрокарбопатпо-иатрпевые («Боржоми») и гидрок:;!1'^-1"
натные натрисво-кальипевые («Сапрме»),
П. Гидрокарбонатно-кальцнево-магнисвые («Кука») и ■|,J-"
рокарбонатно-сульфатно-кальциевые («Нарзан»).
III. Гидрокарбопатно-сульфатныс («Джермук») и с\.!ьф'11""
но-гпдрокарбонатно- н атриево- кальциевые («Славяновека я» >
IV. Гидрокарбонатпо-хлоридные («Ессентуки № 17»). v иУ
рндно-гп дрока рбонатные натриевые («Арзни») и пат;'."-'30'
кальциевые («Малкннская»).
V. Хлоридно-сульфатные («Повонжевская»), сульфапь " *,lJ
196
,'ридные натриевые («Шаамбры») и сложного катионного со-
,-|Става («Ижевская»).
VI- Хлоридные натриевые («Минская») и патриево-кальцие-
вые («Витаутас»).
VII. Слабоминерализованные воды с повышенным содержа-
ем органических веществ («Трускавецкая», «Березовская»).
Отличительным признаком того или иного типа воды яв-
яется преобладание в ней того или иного активного аниона,
гидрокарбонатных водах преобладает анион НСОз" (более
экв. % от суммы анионов), в хлоридных—анион С1~.
Воды более сложного состава в зависимости еще от
комбинации преобладающих в них различных анионов подразде-
10тся на хлоридно-гидрокарбонатные (преобладают анионы
и HCOJ), хлорндно-сульфатные (преобладают анионы С1~
SO"4""), сульфатио-гидрокарбонатные (преобладают анионы
н HCOJ), гидрокарбонатно-хлорндно-сульфатные (преоб-
дают анионы НСОГ, СР и SOV"). и т. п. Каждая из указан-
;*х минералыц>1Х вод 'подразделяется еще на несколько видов
зависимости от преобладания в них тех или иных катионов
~а+, Са2+, Mg2+).
■ Минеральные воды, которые из растворимых газов содер-
пренмущественно углекислоту, называются углекислыми.
~екнслые воды представляют собой сложные растворы раз-
Таблица 23
Химический состав некоторых углекислых минеральных вод
о Химический состав
Катионы
BS Na+
М Mga+
ft К+
Йий Са*+
So Fes+
,) Анионы
ВИрбонат HCOJ" . . .
m SOJ-
О-
;.Вг- ...
а-
*е«ая кислота H;,Si03
№ая углекислота . . .
и минерализация . . .
«Нарзан»
«Смпрнои-
ская»
«Джер-
«Саирме»
«Дзау»
Количество в .' на 1 .:
0,13-13
0,0936
0,0159
0,4187
0,0021
1,2450
0,5119
0,0160
2,0
2,5
0,5449
0,0393
0,0291
0,2481
0,0047
1,749
0.G996
0,2268
0,0129
1,2
2,9
0,6560
0,0350
0,0940
0,0075
1,2932
0,4456
0,2070
2,4
2,8
1,2007
0,1621
0,2006
0,2663
0,0010
4,1302
0,1008
0,5030
0,0962
1,5
6,7
2,4682
0,2579
0,0212
0,3739
0,0019
3,6234
0,0062
3,0689
0,0060
0,0013
1,6
7,9
197

личных минеральных, солен и молекул газов, главным ооразпм
\ гдекпслоты,
Чтобы понимать, как создастся название типа сложных .,
составу минеральных вод, в табл. 23 приводим химический
состав некоторых известных вод и ниже соответствующие им п.
звании.
В соответствии с приведенным химическим составом
«Нарзан» — это углекислая гидрокарбонатио-сульфатнокальциева
вида; «Смирновская» — углекислая гпдрокарбоиатно-еульфа:
по-патрнсвая вода; «Джермук» — углекислая гндрокарбонатпи-
еульфатно-натриевая вода; «Саирмс» — углекислая гидрок;^.-
бонатно-натриево-кальциевая вода; «Дзау» — углекислая гад-
рокарбонатпо-хлорндно-натрпевая вода.
Весьма кратко и наглядно химический состав и основные
особенности топ или иной воды характеризует формула,
предложенная М. Г. Курловым, которая представлена в несколь к >
усовершенствованном виде:
анионы (мг-экв %)
м = — т,
катионы (мг-экв %)
где М — общая минерализация воды в г на 1 л — сумма
твердых составных веществ, т. е. сумма катионов, аппопоз
и молекул без газов в 1 л раствора; в числителе сг;,-
ят преобладающие анионы, а в знаменателе — капп •
ны; они измеряются в процентах от суммы мили-
грамм-эквивалентов всех анионов или всех катионов,
Г —температура воды в °С.
Содержащееся в воде количество газов, а также количеств
активных микроэлементов (железо, бром, йод, эманация радич
в г на I л) проставляются в начале формулы (после буквы ЛИ
Как анионы, так и катионы располагают в формуле в
убывающем порядке, начиная с ионов, имеющихся в максимальном
количестве.
Так, «Ессентуки № 17» по формуле М. Г. Курлова харап-
тернзуегся так:
исо-,61 а 39
лпзса т и.
Na91
Это значит углекислая, холодная (14°С), гпдрокарбопаи' >-
хлоридно-натрневая вода с общей минерализацией 13 г в I •'•
Химический состав воды «Джермук» может быть записи
в таком виде:
ИСО, 57 SO* 29
ЛМ.бСОв ~ * .
Na73(CaI6)
Из приведенной формулы следует, что общая мпнералн'•"
цця данной воды 4,6 г\л, СО£ перед дробью означает, что з^.7--1
198
сточннка «Джермук» содержит свободную углекислоту. Чпе-
итель дроби показывает, что из общего количества анионов
"ольше половины (57%) приходится па ион гпдрокарбопата и
коло четверти на пои сульфата. Таким образом, по
анионному составу вода «Джермук» относится к группе гпдрокарбо-
атно-сульфатиых.
Из знаменателя дроби видно, что среди катионов в воде
-реобладает натрий и в небольшом количестве содержится
альций.
3. О ЛЕЧЕБНОМ ЗНАЧЕНИИ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
Как известно, даже обычная питьевая вода, введенная в
ищеварительнып тракт, оказывает заметное воздействие на
'рганизм, которое становится особенно заметным, если эта во-
горячая пли холодная. Минеральные воды оказывают еще
-льшее влияние на организм, так как по своим физическим и
йическнм свойствам они значительно отличаются от пресных
сд-
Мнперальпые воды при внутреннем употреблении действу-
через слизистые оболочки, при наружном применении — че-
:^з кожу. Ионы минеральной воды, всасываясь слизистой
обоечной (главным образом в верхних частях тонких кишок),
"'падают в кровь, которой разносятся по всему организму, и
ким образом получают возможность действовать на другие
енья нервнорефлекгорных приборов и через них — на впут-
~не среды организма.
Основным депо, где в первую очередь задерживается
митральная вода, является печень, Избыточное количество воды
рсновном депо продолжает удерживаться до тех пор, пока с
"'.мощью регуляторпых механизмов избыток воды не
удается из организма. Главным путем выведения воды
являйся почки; кроме того, она выводится легкими и кожей,
-■' Выделяясь из организма, вода увлекает и выводит из ор-
"Нзма различные продукты обмена и минеральные вещества.
и употреблении больших количеств мало концептрпрозан-
вод иногда может наступить выраженная демпнералпза-
я в отношении некоторых ионов, Способствуя выведению оп-
"елениых ионов, минеральные воды в то же время вводят з
аннзм другие, свойственные им химические ингредиенты.
ганизм имеет регуляторные механизмы для выведения из-
тков введенных в него электролитов; однако одни ионы
выдаются быстрее, другие медленнее. Поэтому при длнтель-
м применении минеральной воды может наступить обогаше-
, е организма определенными ионами за счет вытеснения др\а их.
Количественные и качественные изменения ионного состава,
ступающие в результате внутреннего применения мппераль-
// 199

ной воды, не могут не отразиться на течение жизненно важны \
функций организма. Так, например, хлор-ион С1~, являясь
сильным раздражителем слизистой оболочки желудка,
усиливает секрецию желез и выделение соляной кислоты.
Бикарбонат-ион НСОГ легко действует на слизистую оболочку,
способствуя растворению и вымыванию слизи из желудка. Воды
богатые ионом НСО-Г.при наличии в них иона натрия мог\ j
быть использованы в 'качестве «Столовых вод», так как
хорошо утоляют жажду. Такое использование этих .вод («Бори-; •
ми», «Поляна Квасова», «Березовская» и др.) базируется uLi
следующем их взаимодействии при приеме вместе с пи па-и
либо незадолго до еды. Соляная кислота, выделяемая желе-*л-
ми желудка во время еды, взаимодействует гс бикарбонатом
натрия по уравнению:
HCI н- NaHC03 ^Г NaCl + Н->0 + С02.
Образующиеся при этом углекислота и хлористый натрии
являются сильными раздражителями слизистой оболочки
желудка и содействуют лучшему выделению желудочного сок,!,
т. е. лучшему перевариванию пищи.
Сульфатный ион SO4- в соединении с магнием даег
сульфат магния MgSOi (английская горькая соль); с натрием
сульфатный ион образует сульфат натрия Na2S04 (глауберов,
соль). Эти горькие соли усиливают моторные функции же.п т-
ка и кишок, выделение желчи.
Наличие в воде иона кальция Са2+ повышает ее лечебною
ценность, так как ион кальция оказывает
противовоспалительное действие, снижает моторику желудочно-кишечного тракта
Сульфатный ион SOi-с ионом кальция образует сульфат ка.ть
ция, который ослабляет рнтм и перистальтику в кишечной
стенке, действует противовоспалительно.
Показатели и способы употребления каждой минеральпои
воды при лечении устанавливаются институтами курортологи:!
и бальнеологическими институтами.
4. ДОБЫЧА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
Для захвата и вывода подземных минеральных вод на
поверхность (к местам использования) без загрязнения их в
выходных путях и сохранения качества строят каптаж. Каптаж
(французское слово captage от латинского capto — хватаю,
ловлю) представляет собой гидротехническое сооружение дл'!
захвата в трубы, колодцы и другие устройства подземного пе
точнпка. Тип и конструкцию каптажа выбирают в зависимости
от гидрогеологических условий выхода подземных вод, их
состава, а также от технических и санитарных условий. Над кап-
200
ными сооружениями на курортах устраивают архнтектур-
-художественные павильоны, бюветы и галереи.
При устройстве каптажа соблюдают следующие основные
"бования: 1) захват подземной воды производится так, что-
она не могла вытекать в обход каптажа, особенно в перио-
максимального расходования ее; 2) вода источника долж-
быть захвачена в водонепроницаемое каптажное сооруже-
е до выхода ее на поверхность земли (во избежание загряз-
1ния); 3) при каптаже источника уровень воды не должен
дниматься выше еетест-
ного при выходе па
ерхность земли, иначе
очник может намгп
ход в обход каптажно-
сооружения.
Различают каптажи
ходящих источников п
-тажи нисходящих не-
'яников.
Каптаж ^восходящих
очников — это уст-
~ство для вывода па
-ерхность земли напор-
" (артезианских) вод.
л"ое устройство пред-
вляет собой шахтный
1-скной колодец или
ажину глубокой выра-
ки круглого сечения в
' ной коре,
сооружаемо путем бурения ме-
'ическпми приспособ-
ЛЙямп без доступа ра-
чих внутрь пес.
(■Артезианские (подзем-
") воды заключены в более пли менее глубоких водоносных
стах между водонепроницаемыми слоями и находятся под
ором; при вскрытии этих пластов путем устройства буровых
ажин или артезианских колодцев воды поднимаются в них
е кровли водоносного пласта и при достаточном напоре из-
"аются па поверхность или фонтанируют. Все каптажи шахт-
колодцев и скважин источников оборудуются надземными
'.легкими павильонами закрытого типа с вентиляционной
"бой.
"Схема каптажа восходящего (из песков) источника,
выполнен в виде шахтного опускного колодца, приведена на
. 70. На дне колодца уложена (послойно) засыпка из гра-
Рнс. 70. Схема каптажа восходящего
источника:
/—питательная труба; 2 — задвижка на
питательной трубе; 3 — переливная труба,
через которую уходят вода при ее нан-
*- — - исходе: 4 — вентиляционная
труба.
большем
»
201

впя и гальки, предотвращающая взмучивание песка. Вода щ, ,
естественным напором проходит через толшу песка, гравия
гульки, скопляется в шахте и из нее по трубе 1 направляли
к местам использования, т. е, в сборные резервуары для ]v,
лива пли в резервуары курортов. Постоянный уровень води ,
таком каптаже поддерживается переливной трубой 3.
Рис. 71. Схема каптажа нисходяще! о источника:
/ — отверстШ' ллп ввода во 1U источника: 2 ~ ключевое
отделение. 3 — водослив; 1 — сборпоо игделенш?: ■> —
питательная 11'yiijj; Ь — гн-ре.шшшя ipvfiii, J— i рязеилн ipv-
6j, в — ipN (свая ip\6a, 5 — выводи,! я труСа, in ~ ичн-
шляинонцая трубя.
Каптаж скважинами применяется для некоторых минера.м.-
иых лечебных вод (углекислых и сильно газированных), kui u
требуется захватить их на глубине нескольких десятков мст-
ров (30—50 и более); благодаря неизменному давлению, иод
которым поды находятся до выхода на поверхность земли,
сохраняются их естественные свойства и особенно содержать п
них растворенных газов. Так, например, «Махачкалипск :.■'
минеральная вода выводится буровой скважиной па поперч-
пость с глубины более 1500 м.
В зависимости or геологических условии скважины Гл/'11"
в вертикальном, наклонном и горизонтальном направлен 1N
как в земной поверхности, так и в подземных вы работ кн\ ~~
штольнях, галереях, туннелях п т. л, Каптаж Пссептукек!'\ ''
Боржомскпх минеральных источников выполнен в виде и^:1''!"
кальных скважин, Кисловодском нарзанного источник;' J
виде наклонной скважины; каптаж Лермонтовского источи --'
202
Пятигорске состоит из штольни и трех буровых наклонных
скважин, выведенных из этой штольни.
Скважины закладывают на необходимую глубину и
опускают их внутрь трубы.
Каптаж нисходящих источников с сосредоточенным выходом
■ струн воды выполняется в виде камер для ее захвата. \\л
„рис 71 приведена схема такого каптажа. Из источника мере*
отверстие / вода попадает в ключевое отделение 2, где она
«успокаивается»; затем через водослив вода переливается в
отделение 4, из которого по трубе 5 она направляется к местам ее
'потребления. Излишек воды из отделения 4 поступает чере*
''водослив в переливную
трубу 6. Для спуска во-
:ды и очистки устройства
'от осадков а отделении 2
'имеется грязевая труба 7,
ид в отделении 4 —
грязевая труба 8, снабженные
задвижками.
Переливная труба 6' ji обе
грязевые трубы присоединены
К выводной трубе 9. По-
.средством водослива .')'
можно измерп гь общее
количество воды,
проходящей через систему кап-
сТажа; па трубе 6 может
быть поставлен водомер
я учета воды, поступа-
щей на потребление. В
^аптажной камере, как
~бычно, имеется
вентиляционная труба 10.
Каптажные камеры и
лодпы строят из бето-
а, железобетона, естест- ;- --"^нпная вад^-рнад ^трупка тли шио-
Венного плп
искусственного камня. При каптаже минеральных под трубами в завиеп-
"Octvi от состава вод для нзютовления труб применяются сто ft-
против коррозии материалы — чугуЕ|, асбесгонемепт,
керамика, пластические материалы, нержавеющая сталь и др,
' Каптажпое сооружение (рис. 72) состоит из водозабора п
аспределнтсля. Эксплуатационная часть обычно расположена
Вие каптажа.
Водозабор — основной и главный элемент каптажа. Он
состоит из ствола (подземная часть) и устья (верхняя часть).
v Ствол каптажа, предназначенный д-lm предохранения скважп-
20.1
/2 Счсма катажного сооружения ,i.ih
минера.ibiriiii ИОД1.1:
кпн 1Р10К,
трубоирово
ВУЯ[)Ы И fit
ОЧНОГО [И J
, t — манометр, J -kp;iu -
и — rcpMOMci'p; 7 — cikvui
Д. S' — Тр\'болрпП'.1Д В С,:м.
.в..ч-ы; 9 — трубопровод для
оды; /«-..ТЫШ1.1Я труС.1
т. // - tpv^K.i л.1м г!,>дач[
-in от
iViifll.t
изме
i-a j.t

ны от обвала н проникновения посторонних вод, начинается на
глубине сооружения, в месте вскрытия водоносного слоя, и
заканчивается выводом на поверхность. В буровых скважинах
ствол каптажа представляет собой вертикальную или
горизонтальную стальную, хромоникелевую, пластмассовую или
полиэтиленовую трубу; в колодцах и штольнях он выполняется в
виде бетонных и каменных
креплений.
Устье водозабора,
предохраняющее оголовок — верхнюю часть
ствола каптажа в верхних, рыхлых
отложениях почвы, оборудовано
измерительными приборами
(пьезометрическая трубка, манометр,
термометр, кран для отбора проб),
что позволяет наблюдать за
поступлением и отводом минеральных вод
Распределитель каптажа
представляет собой колодец или шахту,
снабженные специальными
устройствами и приборами для
наблюдения за поступлением и отводом
минеральной воды, а также для
наблюдения за направлением ее к
сборным резервуарам, с которыми
распределитель соединен
трубопроводами.
Эксплуатационная часть состоит
из сборных резервуаров либо in
питьевых бюветов или бассейнов с
отводами для воды к местам
потребления.
Сборные резервуары,
устанавливаемые иа заводах минеральных
вод, бывают надземные п
подземные. Они выполняются из
железобетона с внутренней и наружной
облицовкой плитками, соединен пи
которых обрабатываются жидким
стеклом. Емкость таких резерв\ а-
ров рассчитана па 2—3-часовой запас разливаемой минерально.!
воды.
Подъем минеральных вод на поверхность осуществляете»
следующим образом, Подземные (артезианские) воды, как '"■
мечено выше, заключены в более или менее глубоких водоп'^
ных пластах между водонепроницаемыми слоями.
Артезианские воды находятся под напором; вскрытые буровыми с;^а-
Змильсия
7¥7Я77,
Эмульсия
Рис. 73. Схемы насосоь для
подъема воды минерального
источника из буроиых
скважин:
А — воздушный насос (эрлифт);
й — газовый нагое (газлифт);
/ — воздушная трубка; 2 —
подъемная труба; 3—смеситель- h —
высота подъема жидкости; И —
глубина погружения труб; S —снижение
уровня при откачке воды.
204
'зкинами (артезианскими колодцами), они поднимаются в по-
1 следних выше кровли водоносного пласта и при достаточном
.- .напоре изливаются на поверхность или фонтанируют.
''•■ Глубина напорного уровня может изменяться в
зависимости от рельефа поверхности земли. При низких отметках поверх-
■ ности земли уровень воды в артезианском колодце может быть
выше ее, и тогда вода будет изливаться. При более высоких
■ отметках поверхности земли уровень воды будет находиться
яиже этой поверхности, и тогда воду из артезианского
колодца подают центробежными, воздушными и газовыми насосами.
[ Для подъема минеральных газирующих вод предпочитают
■(■.применять воздушные и газовые насосы, схемы которых
приведены на рис. 73.
Для создания необходимого напора воздушным насосом в
<его смеситель подают сжатый воздух из компрессора. При
Этом воздух с водой образует эмульсию, плотность которой
Меньше плотности воды. Поэтому такая эмульсии легко под-
;нимаегся по тр\ие в верхнюю часть водозабора.
Газовый насос действует аналогично воздушному насосу,
"яо в нервом-случае вода из скважины 'Поднимается сжатой уг-
'лекислотой, нагнетаемой в скважину по специальной трубе.
5. ОБРАБОТКА И РОЗЛИВ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
Минеральная вода подается под напором из основного
каптажа источника по трубопроводу к заводскому сборному
резервуару. На заводе она подвергается фильтрации через
пластинчатые (из фильтркартонных пластин) или керамические (свеч-
ie) фильтры, рассчитанные на удаление из воды тонких взве-
-й, в том числе, и микроорганизмов, размеры которых превы-
ают размеры пор фильтрующих керамических свечей (1,5—
,57 мкм и менее). Фильтрация минеральной воды
производится только перед розливом ее в бутылки.
При наличии в воде грубых взвесей ее предварительно
ильтр\юг через песочные или пластинчатые рамные фильтры
Z крупнопористого фильгркартона, а затем уже через кера-
ическис фильтры. После фильтрации минеральные воды обя-
"телыю подвергаются сатурации независимо от того,
содержится ли в данной минеральной воде естественная
углекислота или нет. Минеральная вода должна быть насыщена
углекислотой до содержания ее в бутылках 0,4—0,5% (4—5 г/л
оды).
Сохранение лечебного действия бутылочных минеральных
од зависит от бескислородного (безвоздушного) наполнения
«Утылок, от хорошей укупорки и хорошего насыщения воды
Углекислотой, которая препятствует проникновению воздуха в
бутылку. Углекислый газ сильно действует на микроорганизмы.
205

Но чувствительность различных микрооргаинчмов к
углекислому газу колеблется в широких пределах: наряду с формами,
очень чувствительными, встречаются формы довольно
выносливые. Наличие в атмосфере или в растворе 20—30% С02
значительно тормозит развитие многих микроорганизмов; при
длительном воздействии еще более высоких концентраций СОэ
(50—80% и выше) развитие их совсем приостанавливается;
некоторые микроорганизмы (различные плесени) в таких
условиях даже отмирают.
Из микроорганизмов бактерии более устойчивы к действию
углекислого газа. Некоторые бактерии мало чувствительны к
углекислому газу и способны развиваться при содержании сги
до GO—80% и даже больше; однако преобладающее
большинство гнилостных бактерий почти не растет в атмосфере СО?:
заметное же угнетающее действие углекислого газа
проявляется только при концентрации его около 50%. Поэтому,
чтобы обеспечить обеззараживание минеральной воды после
сатурации, ее подвергают еще бактерицидному облучению.
При соприкосновении минеральной воды с воздухом
изменяются ее химические свойства, вода теряет свою активность.
К тому же соприкосновение воды с воздухом приводит к
повышению окислителыю-восстановптельного потенциала (rH2),
при котором стойкость минеральной воды уменьшается, так как
увеличение гН2 способствует развитию микроорганизмов.
Если минеральная вода прозрачна и не содержит бактерии
(безукоризненна с микробиологической точки зрения), тс ее
пе фильтруют, а только сатурируют. Перед сатурацией во ц
охлаждают до определенной температуры для каждой
минеральной воды с тем, чтобы не изменились условия
растворимости солей и не выпал бы осадок.
После сатурации минеральная вода обеззараживается п\-
тем использования бактерицидного эффекта ультрафполетовыч
лучей. Бактерицидное действие этих лучей распространяется
как на вегетативные, так и па споровые формы бактерий.
Источником бактерицидного излучения являются аргопп-
ртутЕ]ые лампы низкого давления, из которых наибольшее
распространение получила кварцевая лампа «оксидными
электродами и аргонортутным наполнением. Оксидным называется
электрод, изготовленный из вольфрамовой проволоки.
Подвергшейся термической обработке и покрытой углекислыми солями
бария и стронция. Для обеззараживания минеральных вод
применяются бактерицидные установки с погруженными
(находящимися под водой) источниками бактерицидного излучения
Производительность таких установок колеблется от 3 до 5 м'
воды в час. В установке вода подвергается действию ультра
фиолетовых лучей, излучаемые бактерицидными лампами,
установленными на пути движения воды. Обеззараживают^-
206
действие бактерицидных лучей является мгновенным
благодаря их фотохимическому действию на плазму клетки бактерии.
Большим преимуществом биологической обработки
ультрафиолетовым облучением является то, что вкус воды не
"претерпевает никаких изменений.
J"» ,;|мсры; .' - !;ч]Щуе i il?kt.i .?-6;iktouh
учпжипкн. IM ЬУВ-1
рнческая трубка из кварцевого стекла, в которую вмонтирована
бактерицидная лампа. Кварцевая трубка усиливает
бактерицидную радиацию лучей и защищает лампу от влияния
температуры воды.
_Такая камера рассчитана на рабочее давление воды
0,59 Л1н/,и2 (6 кГ/см-). Вода поступает я верхнюю часть
камеры и проходит по спирали вокруг омываемых ею бактерпцпд-
207

ных ламп; при этом она облучается и выходит через нижний
штуцер камеры.
Продолжительность горения бактерицидных ламп БУВ-15
составляет не менее 1500 ч.
На Кисловодском нарзанном заводе применяется другой
эффективный метод — обеззараживание нарзана раствором
серебра. Из буровых скважин или из запасных резервуаров
нарзан поступает самотеком по нарзанопроводу к центробежному
Рис. 76. Автоматическая установка для дознрооапня
сернокислого серебра в нарзан;
/—воронка; 2 и 4— запорные вентили; 3 н 5—бачки;
б—электродвигатель; 7 — центробежный насос; 8 — линия блокировки
уровнемера*. 9 — линии блокировки соленоидного вентиля;
10 — соленоидный вентиль; Л —сборник для нарзана.
насосу и нагнетается им и сборник емкостью 15 ,«3;
предварительно нарзан фильтруется через кераышчеекие фильтры дли
освобождения от гидроокиси и других взвешенных частиц.
Постоянное содержание сернокислого серебра 0,2 мг\л
нарзана (концентрация, гарантирующая стойкий бактерицидны)
эффект) обеспечивается автоматической установкой (рис. 70).
расположенной над сборником для нарзана.
Эта установка состоит из двух цилиндрических бачков 3 и
5 разных размеров; один бачок имеет диаметр 240 мм и
высоту 300 мм (емкость его 13,5 л)\ другой бачок меньшего разме-
208
ра имеет диаметр 80 мм
|и высоту 130 мм (ем-
'кость его 0,65 л). Бачки
соединены между собой
резиновой трубкой
диаметром 10 мм п
вентилем 4. Бачки и вентили
.изготовлены из
органического стекла. К нижней
части бачка 5
резиновой трубкой
присоединен соленоидный
вентиль, изготовленный из
;нержавеющей стали; чс-
;рез этот вентиль раствор
сернокислого серебра в
'виде капель поступает в
сборник нарзана. В бач-
!Ке 5 поддерживается
постоянный уровень
раствора сернокислого серебра;
^благодаря этому
соленоидным вентилем можно
регулировать поступле-
необходимой дозы
"ернокислого серебра в
борник, в который пода-
~ся постоянное количе-
тво нарзана в единицу
ременп.
Сборник снабжен
ровпемером, сблокиро-
анным с электродвига-
лем насоса, что обеспс-
~-вает в нужное время
втоматическое включе-
~е или выключение
лектродвигателя
центробежного насоса, Соле-
оидпый вентиль также
'локирован с электро-
игателем; поэтому при
"ске или остановке по-
еднего соответственно
ступает или прекраща-
.ся подача сернокислого
Сребра в сборник, Для
HIS
gr = i«
209

проверки дозировки серебра автоматом пробы нарзана из
сборника л готовом продукции из бутылок подвергают анализу.
Такой метод обработки позволяет отгружать готовую пр.i-
д\ кцию непосредственно с конвейера, так как нарзан с
содержанием серебра 0,2 мг/л может употребляться через сугки и,,.
еле налива. Во избежание влияния света на расгвор серпоки
лого серебра все детали установки, ■выполненные из
органического стекла, а также стеклянная крышка сборника нарзан
окрашены в красный цвет.
Розлив минеральных вод в бутылки производится па р;,.;;.
машин-автоматов, связанных пластинчатым транспортером; i ;.
кая поточная линия последовательно осуществляет мойку г»..
тылок, розлив минеральных вод, укупорку, этикетпровк\.
Автоматическая линия для розлива минеральных вод сост-
иг из автомага для выемки бутылок из ящика, бутыдкомос .-
ной машины, разливочного, укупорочного, бракеражного и ъ\ \-
котировочного автоматов, а также автомата для укладки г>\-
тылок в ящики.
Технологическая схема обработки и розлива минераимыч
вод приведена па рис, 77. Из буровой скважины 2 минера и,-
ная вода по трубопроводу S направляется в сборный резертар
4; отсюда насосом 5 вода подается в керамические фильтры в
и из них поступает в пластинчатый теплообменник 7.
Охлажденная вода из теплообменника 7 направляется в сатуратор 8,
а из пего в бактерицидную установку 9 и далее в разливочный
автомат 10, Бутылки, наполненные минерально]! водой, m
разливочного автомата 10 направляются поточной линией и при
этом последовательно подвергаются следующим операциям;
укупорке автоматом II; бракеражу автоматом 12; этпкетроз-
ке автоматом IS. Автоматом 14 бутылки укладываются в
ящики, которые транспортером направляются в экспедиционный
склад,
ЛПТГРАТУРЛ
1, [». -гл. :,9. ы), 70.91. п у. ш. га
I
Часть вторая
ХЛЕБНЫЙ КВАС И ДРУГИЕ НАПИТКИ,
ПОЛУЧАЕМЫЕ МЕТОДОМ БРОЖЕНИЯ
Хлебный квас, брага и плодово-ягодные квасы относятся к
слабоалкогольным напиткам. Из этих напитков наибольшим
распространением пользуется хлебный квас, известный как
национальный напиток русского народа. Еще в древней Руси
наряду с медовым вином употреблялся хмельной хлебный квас,.
-который являлся продуктом домашнего приготовления.
Хлебный квас—■освежающий напиток с приятным
ароматом свежевыпеченного ржаного хлеба п кисловато-сладким.
укусом. Он содержит значительное количество продуктов спир-
вого и молочнокислого брожения — углекислоту п молочную.
вслоту, которые обусловливают его специфический кислова-
5%гй вкус и освежающее (жаждоутоляющее) действие.
Приятный аромат и цвет кваса обусловлены наличием в
~м специфических веществ — меланопдпнов. Культу рные-
ожжи и молочнокислые бактерии, находящиеся в квасе, яв-
яются полезной для организма человека микрофлорой. Квас
казывает благоприятное действие на процессы пищеварения
овека, подобное влиянию ацидофилина, кефира, простоква-
и кумыса. Витамины, вводимые в квас с дрожжами, регу-
йрушт важные жизненные функции организма человека.
;рожжн, молочнокислые бактерии и витамины групп A, D и В,
'держащиеся в хлебном квасе, стимулируют обмен веществ и
. особствуют пищеварению. К тому же хлебный квас —
питательный напиток, так как в нем содержатся легкоусвоясмыс
кГанизмом сахара и белковые вещества. Питательная
ценить 1 л кваса — 240—300 ккал. Таким образом, квас не
только утоляет жажду, но и восстанавливает силы и повышает ра--
"тоспособность.
Глава IX
СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ХЛЕБНОГО КВАСА
Сырьем для производства хлебного кваса являются с\хоп
Жаной солод, ржаная м\ка, сухой ячменный солод, квасные
ебцы и так называемый ejxoi'i квас.
211

Ржаной солод и ржаная мука являются основным сырьем,
обусловливающим аромат м цвет напитка. Ячменный солод
применяют для оеахаривання ржаной муки, используемой ну
приготовление квасного сусла и квасных хлебцев,
1. РОЖЬ (SECALE)
Ботаническая характеристика ржи и анатомия ржаного зерна
Рис.
Из различных видов ржи народнохозяйственное значение
имеет один культурный вид — рожь посевная. Рожь посевная,
культурная (Secale cereale L.)—двухлетнее и однолетнее
растение (озимые и яровые
формы) из семейства
злаковых. Плод ржи —
зерновка, выпадающая при
молотьбе из пленок.
Зерновка у основания
заостренная, па верхнем концеj
тупая. Соцветие — колос.
Зерна ржи (рис. 78) '
имеют различные формы.
Их линейные размеры
колеблются в широких
пределах: длина 4—9,8 мм,
ширина 1,4—3,6 мм,
толщина 1,0—3.4 мм. Объем
одного зерна колеблется
^от 10 до 30 мм3.
Различают зерно овальное, когда отношение длины к толщине равно
3:1 или меньше, и удлиненное, когда это отношение больше-
Анатомическое строение ржаного зерна приведено на
рис. 79. Снаружи зерно покрыто плодовой оболочкой, которая
прилегает непосредственно к семенной. Плодовая оболочка чс-
тырехслойная. Верхняя кожица (эндосперм) образована
клетками, расположенными параллельно длине*зерна. Второй, epci-
ний слой состоит из толстостенных клеток, расположенных !•
2—3 ряда также параллельно длине зерна. Третий слон
образован поперечными клетками, в незрелом состоянии
содержащими хлорофилл. Четвертый слой — внутренняя кожица (гнлг
реннип эпидермис) — состоит из трубчатых к.тегок, распо :■'-
женных вдоль зерна.
Семенная оболочка двухслойная: верхний слон ее сост-, '
из двух перекрещивающихся рядов нежн-ых клеток. Второй ps: -
этих клеток содержит красящее вещество (пигмент) зелещн •
желтого пли коричневого цвета, придающее окраску всему .^Т'
78. Форма зерен ржи:
- узкое длинное; 3 -
— узкое короткое.
212
,-йу; поэтому этот ряд называется пигментным слоем. За пиг-
• ментным расположен бесцветный гиалиновый слой. Семенная
оболочка полупроницаема, пропускает только воду, но не
пропускает вещества, растворимые в воде.
Плодовая и семенная оболочки защищают ржаное зерно от
.внешних воздействий, предохраняют зародыш от попадания в
него вредных, ядовитых веществ и от механических поврежде-
Рнс. /У. Внутреннее строение зерна ржи:
А —зародыш зерна; Б — щиток; /, 2, 3, 4 — слои клеток плодовой
оболочки; 5 и 6 — слон клеток семенной оболочки; 7 — алейроновый
слой; 8 — эндосперм.
Йий. Они пропускают внутрь зерна воздух и при определенных
условиях кислород, что имеет большое значение при прораста
ии зериа.
Между оболочкой и эндоспермом находится алейроновый
•Лой, который состоит из толстостенных, прямоугольных (поч
и квадратных) клеток, расположенных в два ряда; вблизи за
"дыша этого слоя пег. Клетки алейронового слоя богаты бел
ом и жиром и содержат значительное количество витаминов
Толщина оболочек зерна ржи (данные Александрова и Лю
арского) в мкм: плодовых (вес слом) 43—55, семенных (все
лоп) 28—12 и алейронового слоя 51—68.
213

Основная масса зерна — эндосперм — представляет собой
хранилище крахмальных клеток с частичным содержанием
белка. Крахмальные зерна и белковые вещества в клетках нах >•
дятся в определенных морфологических взаимоотношениях.
Половина всех белковых ветеств является основой —
подложкой, в которую включены крупные п мелкие крахмальные
зерна. При измельчении эндосперма часть белковой основы
разрешается, освобождая крахмальные зерна. Однако на
поверхности последних остается некоторое количество белка,
прикрепленного к ней настолько прочно, что обыкновенные епоео-
бы размола не могут удалить этот слой, который называеюи
прикрепленным белком (Н. П. Козьмпна). Величина
крахмальных зерен ржи колеблется от 14 до 50 мкм.
Зародыш зерна ржи состоит из центральной части, обрап-
ющей зародышевый узел, главного корпя, главной попки п щпь
ка. Щитком называют часть зародыша, прилегающую к
эндосперму. Одной стороной щиток обращен к эндосперму, а другой
охватывает зародыш. Щиток передает питательные веществ;!
от эндосперма к зародышу, когда последний начинает
прорастать. В клетках зародыша содержатся сахара, белки, жиры п
витамины, по нет крахмала. Белки зародыша по своим
физиологическим функциям отличаются от белков эндосперма. Он <
служат для построения тканей во время прорастания зерна
Зародыш со щитком является живой частью зерна.
Пригодность зерна для еолодоращення определяется жнзнеешк-об-
ностыо и развитием зародыша. Эндосперм — источник
питательных ветеств, необходимых для жизни и развития
зародыша.
Зародыш и особенно пшток зерновки являются
источниками различных ферментов; белки эндосперма, адсорбируя
ферменты в созревшем зерне, переводят их в неактивное состояние
Эндосперм зерна бывает преимущественно мучнистым и и >-
лустекловидным, редко стекловидным. Наибольшей аекло^и i-
ностыо обычно обладают зеленые зерна и наиболее крхнш.к
зерна,
I !азванные составные части зерна находятся*.* опредеи л-
ном соотношении, которое зависит от величины и сгр\ кт\ р1'
зерна (полное, щуплое). Так, по данным Казакова, состав
зерна характеризуется данными, приведенными а табл. 24.
Таким образом, главную массу в зерновке ржи (около ■ >
массы) составляет эндосперм. Зародыш составляет не более
4% массы зерна; оболочка вместе с алейроновым слоем —
около 20%.
Поверхность ржаного зерна слегка морщинистая. Окр;и"-'
его бывает различной и зависит от пигментов, размешенных л
алейроновом слое (зеленый, синий, красно-бурый), в семени"!!
214
Состав зерна
Т а 6 л и и а 24
Пока за теш
Содержание в % к cvxomv
веществу
среднее значение . . .
Составные части зерна
плодопьк;
5,10
4,81-
5,47
о*™
2,93
10,13—
12,91
a-iciipoiro-
W.lii C.TJit
11,18
10,13—
12,91
эндосперм
77,69
75,96—
79,19
зародыш
со щнгкоч
3,71
3,43—
4,01
оболочке (желтый, коричневый, красноватый) и в плодовой
оболочке (соломенно-желтый),
Зерна ржи бывают зеленые, желтые, коричневые, реже
встречаются фиолетовые. Даже на одном колосе 'встречаются
зерна разной окраски и оттенков. Окраска их определяется
сочетанием зелено-синей окраски алейронового слоя с
коричневой окраской семенных оболочек и соломенпо-желтой
плодовых оболочек. Зелено-синяя окраска ржаных зерен
обусловлена присутствием в алейроновом слое зеленого пигмента
хлорофилла и синего — антощшш. В зеленых зернах хлорофилла
значительно больше, чем в зернах желтых и коричневых.
Зеленые зерна, как правило, значительно крупнее желтых и
коричневых. Наибольшее количество эндосперма и наиболее
тонкая оболочка содержатся в зеленых зернах, что обусловливает
получение солода из них с наибольшим выходом экстракта.
Наименьшее количество эндосперма содержится в зернах
коричневого цвета.
Масса (вес) 1000 зерен ржи зависит от сорта и района
произрастания: она колеблется от 12 до 55 г, но чаще от 15 до
25 г. Массу 1000 зерен более 28 г считают высокой, менее
16 г — низкой. Натура ржи 710—750 г, скважистость 38%, па-
сыпная масса зерна 1,260—1,420 г/мл.
Плотность чистого крахмала 1,500 г/ли, чистого белка
1,345 г/мл; плотность жира меньше единицы. Таким образом,
чем больше в зерне крахмала, тем больше его плотность п,
наоборот, этот показатель уменьшается, если содержание,
белка пли жира в зерне снижается.
Химический состав зерна ржи
В связи с условиями произрастания и сортовыми
особенностями химический состав зерна ржи заметно колеблется.
Основным углеводом зерен ржи является крахмал,
содержание которого в них колеблется от 53 до 6,3% (на сухое вс-
215

щество). Кроме того, в зернах ржи содержится значительное
количество других высокомолекулярных углеводов, елнзей —
гуммивеществ и левулезанов — водорастворимых коллоидпы\
полисахаридов — полифруктозидов, образующих при гидролизе
фруктозу (левулезу).
В зрелом зерне содержится гуммивеществ от 2,5 до 5%,
левулезанов — около 3%. Слизи на 90% состоят из пситозапов
Они растворимы <в воде и очень гидрофильны. При
гидратации объем их увеличивается в 9 раз. В меньших количествах
содержится в зерне сахароза, раффиноза (в зародыше) и
клетчатка. Содержание Сахаров колеблется от 4,3 до 6,6%. а
клетчатки—от 2,04 до 3,32% на сухое вещество. Наиболее
сильные колебания наблюдаются в содержании белка. В зерне ржи
содержится от 8.09 до 19,13% белка па сухое вещество.
Белок ржи состоит из альбумина, глиадина, глобулина и
глютелииа. Первые два количественно преобладают.
Характерной особенностью белковых веществ ржаной муки является их
способность к весьма быстрому и интенсивному набуханию.
Значительная часть белков при этом неограниченно набу.чае]
и пентнзируется, образуя вязкий коллоидный раствор.
Аминокислотный состав белков ржи характеризуется
следующими примерными данными.
Содержание в %
Вещества, входящие в состав белка от аз0га белка
Аргинин 4,6—8,6
Валин 4,2—5
Гистидин 2,1—2,4
Лизин • • • 3,3—4,6
Лейцин 6,2
Изолейцин 4,0
Треонин • 3- 3,9
Метпонин 1.'
Триптофан 3—4
Тирозин о ' о
Цнстенн . 2- 2,6
Таким образом, в состав белков ржи входит 10
незаменимых (не синтезируемых в организме животных) амикокисло!
Жира в зерне ржи содержится от 1,7 до 2,%%- Он состоит
преимущественно из глпцеридоп ненасыщенных жирных
кислот: линолевой (44,2%), олеиновой (31,9%), линоленовоп
(4,9%), пальмитиновой (8,1%), мнристиновой (2,3%),
стеариновой (0,2%) п неомылясмых веществ (7,3%). Из жироподоб-
ных веществ в зерне содержится фитостерин и лецити.ч
(0,57%)- Жир содержится главным образом в алейроновом
слое и зародыше.
В состав зерна входят и минеральные соли, часть которых
находится в виде растворов в клетках, а часть связана с
некоторыми органическими веществами. Зольность зерна (крлнче-
216
-тво минеральных веществ, остающихся после полного
сгорания зерна) колеблется от 1,49 до 2,54%, чаще — от 1,8 до
.12,0%. При общем количестве золы 1,79% в ней найдено в °/о
к сухому веществу: К20 — 0,58; Na20 — 0,03; СаО —0,05;
MgO —0,29; Р205 — 0,85; S03 — 0,02; Si02 — 0,03; C12 — 0,01.
В табл. 25 приведен химический состав ржи.
Таблица 25
Веществ!!
Средний химический состав рж
(данные Н. П. Козьминой и В. Л.
входящие в состап ржи
1 в %
<ретовнча)
Зерна
полные
15
7,2
73,2
1.5
1,5
1,6
средние
15
9,0
70,7
1.7
1.7
1,9
щуплые
15
11,5
66 5
2,3
2 0
2,7
Зародыш зерна богат витаминами В (комплекс), Е и А.
зерне ржи содержится следующее количество витаминов.
Содержание
Витамины n MejKf
Тиамин 2—7,8
Рибофлавин 1,5—2,9
Никотиновая кислота 4,1 —13,4
Пантотеповая кислота 10,4
Фермент!,! зерна ржи представлены а- и р-амилазами и про-
еиназоп. Кроме того, в зерне ржи содержится фермент, спо-
"бный дезагрегировать и гидролизовать пентозы. Активность
ого фермента (в особенности способность дезагрегировать
южомолекулярмыс пептозапы) резко возрастает при прорас-
аннп зерна.
Качественная оценка и выбор ржи для производства солода
Для солодовой ржи имеется стандарт ГОСТ 8861/328. Для
"олодоращення желательна рожь с преобладанием зеленой ок-
аски, так как такая рожь имеет более крупные зерна с боль-
содержанием крахмала и белков.
Зерно не должно иметь затхлого, солодового и
плесневелого запала.
В партии солодовой ржи должно находится не менее 92%
".ереп ржи. Они должны обладать прорастаемостыо не ниже
•^2% и энергией прорастания на третий день не ниже 85%.
рорасгаемость показывает общее количество зерен, способ-
217

пых прорасти через 5 с\ток. Энергия же прорастания ,\аи,.ч.
терпзует равномерность и одновременность прорастания г',,,
ределяется через 72 ч. Влажность зерна должна быть не \illlli
15,5%, содержание сорной п зерновой примеси не более ."V , ,
том числе сорпоп не более 2%,
Рожь с натурой 7,30 г относится к I классу, 715 г-- :,и Ц
класс\, 700 г — к III классу, 085 г — к IV классу.
Для приготовления ржаного солода следует применять ;,i,illb
коболковпепю рожь, обеспечивающую необходимую цветноец
и аромат. Рожь сододовая должна содержать не менее 1^
белков. Экстрактивносгь ржи составляет около 70°/о к мае .
cvxhx веществ.
Рожь воздель1вастся в основном как озимая культ\*ра. В
Советском Союзе районировано около 50 сортов ржи. Из них
наиболее распространенными п лучшими сортами являются Rhiki
(длинное, овальное, серо-зеленое зерно); Лпсицынская (иналь-
ное, зеленое зерно); Воронежская СХГ1 (овальное,
желто-зеленое зерно); Волжанка (овальное, серо-зеленое зерно с
примесью желтоватых п коричневых зерен); Безснчукская
(желтое зерно); Омка (серо-зеленое зерно с примесью коричнево-
красных, зеленых и золотистых зерен); Саратовская-1 (желто-
зеленое зерно); Казанская (зеленое зерно е примесью же.'пых
и коричневых); Повозыбковская (желтое зерно с примесью v-
леныч, коричневых и с коричневыми кончиками); Тарашан-
ская-2 (золеное зерно всегда с примесью желтых); Харьков-
скан-194 (серо-зеленое зерно с примесью желтых и зелены \)
2. РЖАНАЯ МУКА
Ржаная мука наряду с ржаным солодом является основным
сырьем в производстве хлебного кваса. Химический состав м\-
ки зависит от химического состава зерен, некоторого она
получена, и вида помола.
Существуют следующие помолы ржи,
1. Обойный помол с выходом 95—99% муки без отбора <о-
рубен.
2. Обдирный помол с выходом 85—87% муки при
некотором отборе отрубей.
3. Сортовые или сложные помолы ржи с получением 15;.)
сеяно!] п 65% обдирной муки пли с получением только 63' >
сеяной муки.
В табл. 26 приведен химический состав некоторых сортов
м\кп.
Для получения кваса используют ржаи_\ю хлебопекари^'
муку обойного помола.
218
Т а б л II к ;i 26
Химический состав ржаной муки (в % на сухое вещество)
Выход муки в % .
Содержание в % на сухое вещество
зола ■
клетчатка
общий азот
сахар
жир
крахмал
1,81
2,30
2,48
6,29
2,П
87
1 .36
1,50
1,81
5,27
1,64
67.8
63
0,64
1,48
1,65
4,45
1,17
74,0
3. ЯЧМЕННЫЙ СОЛОД
Ячменный солод — продукт проращивания ячменя. Проро-
щенный ячмень, называемый «зеленым» (сырцовым) солодом,
подвергается- сушке в специальных сушилках; затем он
освобождается от ростков. Ячменный солод имеет характерный
солодовый запах, сладковатый вкус п применяется для
осахариваиия крахмала зернопрод\ктов. При пастонном способе
затирания ячменный дробленый солод добавляют в тесто для
приготовления квасиых хлебцев; при рациональном способе его
используют для осахариваиия крахмала ржаной муки и ржа-
лого солода.
Важным показателем, характеризующим качество солода,
^является осахарнвающая способность. Этот показатель
выражается временем в минутах, которое требуется для полного
рсахарпваппя за гора при 70°С, считая с момента достижения
Этой температуры. Продолжительность осахариваиия сухого
ячменного солода 15—20 мин; она не должна превышать
25 мин. При слишком большой продолжительности
осахариваиия солода определяют другой важный показатель его качест-
— амилолнтпческую активность,
Амнлолптнческая активность солода (ЛС) выражается а
граммах мальтозы, образовавшейся из растворимого крахмала
. под действием 100 г солода в течение 30 мин при 20°С и рН 4,3,
.Солод с ДС выше 250 считается очень хорошим; от 200 до
-250 —хорошим; от 150 до 200 — средним; от 100 до 150 плохим
ниже 100 — очень плохим.
Протеолптпческая активность ячменного солода ПА
должна находиться в пределах 11 —15 условных единиц. Условная
единица ПА выражается в мг азота, образованного из инактп-
впроваппой ячменной муки под действием 1 г солода.
219

Выход экстракта ячменного солода колеблется в пределах
67—82%, считая на сухое вещество. Для солода хорошего
качества выход экстракта должен быть 76—79%. Содержание
влаги в солоде не должно превышать 6%.
Ячменный солод приготовляется на пивоваренных или на
солодовенных заводах, транспортируется он в мешках.
ЛИТЕРАТУРА
55, 59, 82, 96, 97, 99, 130, 199, 200, 201.
ГлаваХ
ПРОИЗВОДСТВО ЗЕЛЕНОГО ФЕРМЕНТИРОВАННОГО
РЖАНОГО СОЛОДА
Солодом называют зерна злаков, проросшие в
искусственных условиях при определенной температуре и влажности.
Процесс искусственного проращивания зерна называется соло-
доращением.
Конечной целью солодоращення является биохимическое
превращение нерастворимых высокомолекулярных веществ
зерна в растворимые, обусловливающие экстрактнвность, аромаг
и вкусовые свойства солода. Биохимические превращения,
происходящие в зерне, осуществляются иод действием ферментов,
максимальное накопление которых достигается при солодора-
шенни. Проращивание зерна ведется при условиях,
обеспечивающих максимальное накопление амилолитическнх
ферментов, под действием которых крахмал растительного сырья
подвергается гидролизу, превращаясь в сбраживаемый сахар —
мальтозу. $..
В качестве основного сырья для приготовления хлебного
кваса раньше применялся темный ржаной солод, получаемым
путем замачивания и проращивания ржи, ферментации
(томления) и сушки проросшего зерна с последующим размолом
его в муку. Характерной особенностью приготовления темного
ржаного солода является процесс ферментации проросших
зерен; вследствие чувствительности ферментов к повышенным
температурам и к повышенной кислотности среды при этом
процессе происходит значительная инактивация а-амнлазы и
полная инактивация р-амилазы. Поэтому в квасоваренип
наряду со ржаным солодом применяется и ячменный солод как
источник амилолитическнх и протеолитпческих ферментов,
необходимых для гидролиза крахмала и белков ржаной муки,
входящей в состав затора для приготовления квасного сусла.
220
Солодоращенне подразделяется на следующие
технологические стадии: 1) очистка и сортировка зерен; 2) замачивание
зерна; 3) проращивание зерна.
При осуществлении трех названных стадий зерно
превращается в полупродукт, называемый зеленым солодом.
С целью накопления ароматических и красящих веществ
■ржаной зеленый солод сначала подвергается ферментации, а
'затем сушке. Полученный сухой солод освобождается от рост-
iKOB и размалывается в вальцовых станках.
1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАМАЧИВАНИЯ И ПРОРАЩИВАНИЯ
РЖИ. ФЕРМЕНТЫ СОЛОДА
Для прорастания семян необходимы достаточная
влажность, соответствующая температура и наличие кислорода.
Жизнедеятельность зерна активируется с появлением в нем
ободной, вегетационной влаги. Прн влажности, несколько
-превышающей 15%, из состояния относительного покоя зерно
"ереходит к активной жизни. Содержание вегетационной влаги
зерне является результатом искусственного насыщения его
"дой. Вода 'обеспечивает переход в раствор растворимых
плательных веществ н перемещение нх к зародышу, а также соз<
ает возможность проникновения в эндосперм ферментов, ко-
орые переводят резервные вещества зерна в растворимые, ус-
ояемые зародышем. С проникновением в зерно достаточного
количества влаги в нем ускоряются самые разнообразные био-
мические процессы, связанные с жизнедеятельностью заро-
лла, усиливается дыхание и активизируются" ферменты. Таким
бразом, вегетационная влага является не только средством
"ремещенпя питательных веществ к зародышу, но и факто-
способств\ющим началу биохимических реакций в заро-
..ыше и в зерне.
Необходимое увлажнение достигается замачиванием зерна
воде или орошением его водой. Проникновение виды в зерно
оисходпт но всей поверхности, но в наибольшем количестве
ода проникает через мпкрокапиллярпые отверстия,
расположенные в кончиках зерна (главным образом в зародышевом).
Эндосперм отличается по своему строению слабой межмо-
екулярной диффузией п капиллярностью. Лл ей ромовый слой
носится к трудно проводящим воду частям зерна. Зародыш
"глощает воду быстрее других частей зерна благодаря воз-
~~шшм прослойкам, капиллярным каналам и пустотам, а так-
"е вследствие преобладания в его составе гидрофильных бел-
"вых веществ. Таким образом, наибольшее количество воды
держится у основания зериа, где расположен зародыш. Се-
енная оболочка пропускает только вод\, но не пропускает ве-
ества, растворимые в воде; являясь полупроницаемой мемб-
221

раной, семенная оболочка представляет собой физиологический
защитный орган, предотвращающий как потери вследствие
выщелачивания, так п поступление нежелательных веществ
снаружи.
Оболочки живых растительных клеток в большей или
меньшей степени проницаемы для солей, растворимых в природных
водах. Однако проницаемость оболочек дли разных солей
неодинакова и зависит от концентрации солеи в клетке, рН и
явлении, свойственных полупроницаемым оболочкам, - - осмолиф-
ф\зии и ультрафпльтрацпи. Клетки мало проницаемы дли
свободных ионов И* п ОИ~, анионов органических кислот п
щелочей, по легко пропускают недпесоципровапные молекулы многих
кислот п шелочей.
Проникновение воды в семя обусловлено гидрофпльноегью
коллоидов зерна. В зрелом зерне клеточные оболочки,
протоплазма п запасные вещества, находящиеся в ней,
представляют собой высохшие коллоидные студни, мицеллы которых с
большой сплои притягивают к себе воду. Осмотическое
давление, развиваемое растворимыми веществами, находящимися
внутри клеток, может достигать несколько сот атмосфер.
Белковые вещества способны поглотить до 180% 'воды, крахмал —
до 70% н клетчатка —до 30% к массе сухого вещества. Об нем
зерна при замачивании увеличивается примерно в 1,5 раза.
Набухание зерна сопровождается интенсивной деятельностью
ферментов. С повышением влагосодержанпя сила всасывания
зерна падает, п при достижении определенной влажности не
обнаруживается никакой всасывающей силы. '
Замоченное зерно становится мягким и эластичным.
Главным фактором, влияющим на скорость замачнванп-л,
является температура воды. Вода тем быстрее проникает v
зерно, чем выше ее температура. Это объясняется тем, чю ■•
повышением температуры увеличиваете^ набухаемость
органических коллоидов (белков, крахмала, клетчатки) и возрастав
скорость диффузии воды вследствие увеличивающегося
молекулярного движения и уменьшения вязкости воды (около 21 ,
на температурный градус). Вследствие этого с повышением
температуры замочной воды продолжительность замачивание
значительно сокращается.
Кроме того, при повышении температуры воды дыхание
зерна становится интенсивнее, происходит и более интенсивна*
размножение микроорганизмов, которые всегда находятся
изобилии на его поверхности, резко возрастает расход
кислорода. В результате длительного пребывания зерна под воч<
при интенсивной жизнедеятельности микроорганизмов
начинаются гнилостные процессы, зерно приобретает затхлый запах
его способность к прорастанию уменьшается. При темперап ;<■-'
замочной воды ниже [if С сильно тормозится рост п развп!.'-
222
зародышей зерен; при температуре, превышающей 15—18'С,
наблюдается обильное развитие гнилостных микробов.
Поэтому температура воды 10-— 12°С признана оптимальной;
температура замачивания не должна превышать 14СС.
Па скорость замачивания влияет также величина зерна.
Крупное зерно нуждается в более длительной замочке, чем
мелкое. Это объясняется тем, что в крупном зерне удлиняются
пути проникновения воды в зерно. Только одинаковые по
величине зерна достигают при замачивании одинаковой степени
влажности и равномерно развиваются при проращивании. По-
"этому зерновую массу нужно разделить на фракции в
зависимости от величины зерен.
При повышении влагосодержанпя энергия дыхания зерна
значительно возрастает. Кислорода, содержащегося в воде
(15—17 мг/л), .хватает лишь примерно на 15 мин. После
израсходования имеющегося в воде кислорода может наступить
анаэробное дыхание зерна, т. е. анаэробное разрешение
запасных углеводов зерна с образованием этилового спирта,
углекислоты н других продуктов.
Продукты -анаэробного дыхания, являющиеся клеточными
ядами, угнетают жизненные процессы, приводят к разрушению
структуры тканей, к автолизу. Средством, обеспечивающим
нормальное дыхание зерна при замачивании, является
искусственная аэрация зерна непосредственно в замочных чанах.
Аэрирование зерна при замочке положительно влияет па
равномерность н интенсивность замачивания.
В замочную воду с поверхности зерен переходят загрязие-
ия — органические н неорганические вещества. Благодаря
тому создаются благоприятные условия для развития
многочисленных микроорганизмов, которые находятся на поверхнос-
зереп и своим дыханием способствуют более быстрому
исчезновению кислорода, Отсюда вытекает необходимость в
тщательной мойке зерна в начальный период замачивания п в
немедленном удалении грязной воды.
Наличие кислорода является необходимым условием для
.рорастапия зерна. Для снабжения замачиваемого зерна кне-
ородом воздуха обычно применяется воздушно-водяное зама-
ивапие, при котором зерно попеременно находится то под
водой (водяное замачивание), то без воды (воздушное замачн-
анис). При этом способе предусмотрено продувание воздуха
ак во время пребывания зерна под водой, так и после каж-
ого спуска воды.
Приближение процесса замачивания зерна к естественным
условиям прорастания обеспечивает хорошую воздухопронп-
аемость и отвод углекислоты. Хорошее проветривание
замоченного зерна ускоряет впитывание им воды и его прорастание.
оэтому замочные чаны снабжают вентиляционным устропст-
223

вом для обеспечения равномерного проветривания всей массы
замачиваемого зерна.
Семена злаков содержат желтые пигменты, которые
относятся к флавоновым глюкозидам. Эти вещества, блокируя дц.
хательные ферменты зерна, т. е. снижая его дыхательную
способность, тормозят прорастание. Оии сосредоточены в
периферической части зериа н при замачивании переходят в воду,
окрашивая ее в светло-желтый цвет. Выделение этих веществ щ
зериа ведет к усилению дыхания зерна и способствует более
быстрому его прорастанию. Для удаления названных вещее m
требуется примерно 5—б^кратная смена воды.
Для солодоращення важное значение имеет степень
замачивания. Зерно должно поглотить не больше воды, чем
поглощает оно в почве прн естественном прорастаиин. При прорас-
танни в почве осмотические процессы поддерживают
содержание воды в зерне в требуемых пределах. При искусственном
замачивании этого регулирующего фактора нет и зерно можег
поглотить больше воды, чем требуется. Но между
естественным пределом содержания воды в зерне и прорастанием
существует определенная взаимозависимость, которая нарушается
при излишнем замачивании. При перемачивании зерна
происходят нежелательные явления, так как разрушается семенная
оболочка зериа, утрачивается свойство ее полупроницаемое™,
в зерно начинают проникать соли из воды и зародыш погибает.
Поэтому важно своевременно прекратить замачивание.
Количество воды, необходимое для прорастания ржи,
зависит от ее химического состояния. По данным Н. П. Козьминоп
это количество составляет (в % от массы семени): для ржи
57,7, ячменя 48,2 и пшеницы 45,6. Таким образом, из
названных культур рожь поглощает больше воды, что объясняется
большим содержанием в ней гидрофильных веществ.
Влажность замоченного зерна слагается из его первоначальной
влажности и количества воды, поглощенной зерном во время
замочки. Конечная (суммарная) влажность зерна называется
степенью замачивания или градусом замочки. Степень
замачивания ржаного зерна считается благоприятной при влагосодер-
жании его 48—50%.
Степень замачивания влияет на амилолитическую
активность н экстрактивность солода. Высокая степень замачивания
создает предпосылки для повышенного образования
ферментов и более глубокого ферментативного гидролиза крахмала н
белков. Недостаточное замачивание затрудняет действие
ферментов и тем самым неблагоприятно отражается на качестве и
экстрактивностн солода.
Химические изменения ржи при замачивании
незначительны. Вследствие дыхания, еще довольно слабого, сжигается не
224
ро углеводов. Небольшая часть веществ оболочки зериа
воряется. В воду переходят сахар, пентозаны, азотистые и
еральные вещества. Потери из-за выщелачивания составля-
Гпо данным В. М. Керзина 1,0—1,65%, потери из-за сплава
^овесиых зерен — 1,0—1,5% к массе ржи.
I'Cyxoe ржаное зерно, так же как и другие семена злаковых
~ьтур, находится в состоянии относительного покоя и содер-
лишь небольшое количество активных ферментов. Однако
~ быстро выходит из этого состояния при увлажнении. Если
(но восприняло достаточное количество влаги, располагает
Городом и температура является подходящей, то зародыш
еходнт от скрытой жизни к активной. Начинается постепен-
развитие зачаточных органов зародыша, а вместе с тем
топление ферментов и их активное действие.
.-Прорастание вызывает у зародыша потребность в питатель-
веществах. В начальный период прорастания для питания
одыша используются водорастворимые и легко усвояемые
-нтельной клеткой вещества, находящиеся в незначитель-
количествах непосредственно в зародыше. Поскольку за-
ин 6bicfpo расходует растворимые вещества, дальнейшее
ание его происходит за счет заиасиых веществ.
В начале проращивания зародыш развивается благодаря
Держанию в нем веществ, которые расщепляются собствен-
и ферментами. Затем питательные вещества поступают че-
шиток из эндосперма и в первую очередь нз части его, при-
"ающеп непосредственно к щитку.
В эндосперме находятся богатые запасы питательных ве-
ств, особенно крахмала и белков, которые могут быть
перемены в простейшие вещества, растворимые и усвояемые за-
дышем, только под действием ферментов.
При появлении в зерне свободной влаги резервные вещест-
~ эндосперма набухают и переходят в состояние, в котором
гко подвергаются атаке ферментов, клеточные стенки
делайся более проницаемыми. Начинается ферментативный гид-
*лнз, разрушаются стенки клеток, расщепляются высокомоле-
"лярные запасные вещества эндосперма (крахмал, белок, жир
т. д.), превращаясь в простейшие и растворимые соединения,
особные к диффузии, которые могут быгь попользованы для
тания зародыша. Они растворяются водой и посредством
иффузин переносятся нз эндосперма к зародышу. Такое иа-
равление мембранной диффузии объясняется уменьшением кон-
еитрации растворимых веществ от эндосперма к всасывающе-
у эпителию и далее к щитку, так как зародыш ассимилирует
ти растворимые соединения.
Растворимые вещества являются источником жизненной
нергни и развития зародыша. Они диффундируют к
зародить М. МальнеИ' и др.
225

шу, где частично тратятся па дыхание, а частично расхода
ются на синтез новых высокомолекулярных соединении в тка-
нях корешков и в зародышевом листке.
Параллельно с жизнедеятельностью зародышевого кореш
ка происходит активирование и образование ферментов. В
созревших семенах большая часть ферментов адсорбирован;]
протоплазменными структурами клеток и находится поэтому в
-гомогенном, неактивном состоянии. В процессе прорастания hj
ряду с переходом ферментов из зимогенпого в свободное ак
тивное состояние происходит, по-видимому, и их частичное
новообразование.
Согласно классической теории гидролитические ферменти
(протеазы, амилазы, фосфатазы, липазы) выделяются или об
разуются щитком зерна при раззитии его зародыша и
перемещаются через эпителии щитка (состоящий из слоя удлинен
ных' клеток) в эндосперм; при этом в эндосперме
растворяются клеточные стенки и белки, благодаря чему крахмал er,i
новится доступным воздействию амилаз.
В настоящее время предложена новая теория, согласно
которой зародыш лишь частично принимает участие в синтезе
ферментов; в основном же он является продуцентом гормонов,
биоактиваторов, подобных гибПереллииам, которые
диффундируют в алейроновый слой зерна и активизируют синтез
ферментов. Таким образом, эндосперм зерна разрыхляется и
основном ферментами, извлекаемыми из ткани алейроновой1
слоя, и в меньшей степени ферментами разбивающегося
зародыша.
Наиболее ценными ферментами солода являются амилазы
цнтазы, протсолитпчсскпс ферменты, фптазы и оксидазы.
Амилазы играют важнейшую роль как ферменты, осахарн-
вающне крахмал. Они обеспечивают биохимические процессы
в прорастающем зерне п играют важную роль при дальнейшей
переработке солода.
В непроросшем зерне ржи а-амилаза обнаружена а нееьм-
небольших количествах и лишь после его длительного храпе
пня. При прорастании ржи происходит накопление «-амилазы
Механизм накопления ее п прорастающем зерне не выяснен
Полагают, что частично активная «-амилаза освобождается п<
зимогенпого состояния иод действием протеолнтпчеекнх
ферментов иа неактивную, связанную амилаз\. а частично она сшис-
зпруется вновь при прорастании ржи. Что же касается р-амп-
лазы, то большая часть ее находится в зерне ржи в свободном
состоянии. Освобождение связанной р-амидазы при
прорастании ржи происходит и результате расщепления
адсорбировавших ее белков иод действием протеолптических
ферментов.
226
Цитаза представляет собой группу ферментов, в состав
которой входят целлюлаза, гемпцеллюлаза и, вероятно, р-глюко-
зидаза, расщепляющая гумми. Цитолиз — слово греческое,
являющееся сочетанием двух слов: цитос (клетка) и лизис
(растворение). И в солодоращепнп под цитолизом понимают
разрушение оболочек крахмалистых клеток эндосперма. В
результате действия цптолитических ферментов на стенки клеток
эндосперма крахмал и белок становятся более доступными для
амилаз и протоаз.
Ферменты цпгазного комплекса образуются при
проращивании. Одновременно с образованием многих ферментов п
прежде всего амилаз в прорастающем зерне отмечается
повышение цптолитических ферментов.
Протеолитические ферменты — протенназы и пептпдазы —
накапливаются в процессе солодоращенпя, и их активность
соответственно возрастает. Активность протеииаз при солодора-
щенпи возрастает приблизительно в -10 раз.
Проращивание ржи в течение трех суток при температуре
17—18°С является наиболее благоприятным для накопления
амплолптнчееких и црогсолитических ферментов. При этих
условиях образуется достаточное количество ферментов; в
процессе последующей ферментации эти ферменты обеспечивают
гидролиз крахмала и белков с накоплением Сахаров и
аминокислот, необходимых для образования меланоидипов,
характерных для ржаного солода.
Оксидазы являются передатчиками кислорода; важнейший
энергетический процесс прорастания — дыхание — протекает
под действием окепдаз:
CeHiaO-f-GOj = 6COa -J-6H.0 4-2822 кдж (674 ккал).
Амилолптпческпе ферменты превращают крахмал в сахара,
которые окпетяются до углекислоты и воды с выделением
2822 кдж (674 ккал) тепла па грамм-молекулу глюкозы.
Во время прорастания зерна дыхание зародыша в
алейроновых клетках становится интенсивным.
Приток кислорода стимулирует процесс дыхания, а
накапливающийся углекислый газ затормаживает жизненные
процессы в зерне и может даже полностью приостановить дыхание
зародыша.
Недостаточным приток воздуха при замачивании и
прорастании нарушает естественное дыхание зерна. Происходит так
называемое интрамолекулярное дыхание, в результате
которого образуется углекислота и спирт. Поэтому предполагают,
что при известных условиях в солоде образуются ферменты
знмазного комплекса, которые превращают сахар в этиловый
сипит и углекислоту:
8* 227

C,HI20,~>2CH3 — СН2ОН + 2СОг + И8 кдж (28,2 ккал).
Процесс интрамолекулярного дыхания сопровождается ,-,г.
нятием кислорода из соединений, входящих в состав зерна
Продукты этого процесса вредны для растительной клетки, к >-
торая при определенном их накоплении погибает.
В процессе дыхания растительной клетки происходит однм-
временно как полное, так и частичное окисление Сахаров.
Неполное окисление Сахаров протекает согласно следующим \
равнениям:
сн.соон
I
гС.Н^А + 302 = 2НО —С—СНСООН + 4Н20
сн.соон
Лимонная кислота
2С,Н12Ов + 90* = 6НООС — ССЮН + 6Н20.
Щавелевая кислота
В прорастающем зерне протекают биохимические
процессы, имеющие большое значение для качества солода.
.10од действием амилаз происходит расщепление крахмал
(амилозы). Проникновение амилазы внутрь клеток
облегчается действием цитазы, которая разрушает стенки крахмал-
содержащих клеток. Цитаза гидролизует гемицеллюлоз\ и
растворяет стенки клеток, оставляя каркас, проницаемый для
других ферментов. .
Наряду с продуктами амилолиза крахмала (глюкоза,
мальтоза, мальтотриоза и мальтодекстрины) при солодоращенпк
образуется значительное количество сахарозы и фруктоза-
нов — полисахаридов, состоящих из остатков фруктозы.
Сахароза и другие углеводы, в состав которых входит фруктоза,
синтезируются в зародыше.
Значительная часть образовавшихся Сахаров немедленно
перемещается к местам потребления его в зародыше и cropaci
при дыхании или используется для образования новых клети»
Количество Сахаров в зеленом солоде примерно в 3,5 раз-
больше, чем в исходном зерне. Накапливающиеся в солоде са
хара придают ему сладковатый вкус.
Крахмальные зерна, не подвергшиеся ферментативном)
гидролизу, корродируются а-амилазой, образующейся при со-
лодоращеиин. Амилаза разъедает крахмальные зериа, образ);,
в них канальцы. При более продолжительном действии
амилазы количество канальцев .и их глубина увеличиваются. Эг
способствует разрыхлению эндосперма и подготавливает кра\-
мал для полного расщепления его при затирании.
Из несбражнвае.мых углеводов во время проращивания
зерна в нем накапливаются пентозаны. Образование растворимы1
228
тозанов (арабанов, ксиланов) связано с разрушением кле-
ных стеиок эндосперма, которые состоят из целлюлозы, ге-
еллюлозы (гексозанов, нентозанов) н инкрустирующих ве-
ств (лигнин). Под действием фермента цитазы происходит
-ролиз гемицеллюлозы с образованием гексоз и пентоз. 06-
ующиеся пентозы частично расходуются на построение но-
j тканей, листового и корневого ростков.
'Цитолиз является одним из первых ферментативных про-
-сов, начинающихся при прорастании зерна. Под действием
тазы происходит постепенное растворение клеточных стенок,
^результате зерно становится мягким, эндосперм рыхлым и
Лнистым. Внутреннее содержимое зерен растирается между
~уцамн. После изменения клеточных стенок эндосперма по-
Ляется возможность для активного действия и других фер-
нтов. Таким образом, цитаза играет активную роль в
преврати!, зерна в солод.
"Под действием протеолнтических ферментов происходит
дролнз белковых веществ. При прорастании зериа расщепле-
белков начинается с действия протеиназы, которая ага-
~г высокомолекулярные белки н превращает их в нлзкомо-
улярные соединения, транспортируемые в виде водных ра-
"Ьров к растущему зародышу для его питания.
Сначала протеииаза воздействует на молекулы исходных
' ков и расщепляет их на альбумозы и пептоны. После этого
теиназы превращают эти продукты гидролиза в полипеп-
"ы, которые подвергаются дальнейшему расщеплению пепти-
ами на аминокислоты.
(.Амннопентидазы отщепляют аминокислоту, имеющую на
водном конце аминогруппу. Карбоксипептндазы отщепляют
аминокислоту, которая на свободном конце имеет карбо-
льпую группу. Дипептиды, т. е. соединения, у которых нахо-
тся рядом амииная и карбоксильная группы, не могут быть
ролпзованы ни амипопептидазой, ни карбокешюптидазоп.
".ролиз пептидной связи в динептидах катализируется ди-
тидазамп. Таким образом, посредством системы иоследова-
"ьно действующих ферментов белки зерна расщепляются на
~авляющие их аминокислоты. Однако в растительных тка-
может протекать и частичный гидролиз белков. В этом
/чае от белковых молекул отщепляются только те амииокис-
"~ы, которые в данный момент принимают непосредственное
стпе в процессах обмена веществ.
Наряду с расщеплением простых белков в клетках и тка-
зерна развиваются процессы гидролиза сложных белков —
леипротеидов. При этом процессе от белкового носителя
цепляется простетическая группа (нуклеиновые кислоты);
ем происходит расщепление как простетической группы, так
самого белка. Продукты ферментативного гидролиза бел-
229

ков — пептоны и аминокислоты — служат азотистым шпаппом
для развивающихся ростков, а в дальнейшем — весьма ценным
питательным материалом для дрожжей.
Существенное влияние на активность протеолитнческич
ферментов оказывают температура солодоращения п степей:,
аэрадии зерна. При повышенной температуре, как правило, и
солоде накапливается больше всего водорастворимых
высокомолекулярных белков, а их промежуточных продуктов
пиролиза (пептонов, полипептидов, а также аминокислот)
значительно меньше. Это объясняется усиленным ростом зародыш i
при повышенной температуре; благодаря этому аминокислоты.
образовавшиеся при гидролизе белков эндосперма нротеазамм,
быстро потребляются на синтез веществ растущего зародыш:!
Усиленная аэрация зерна в свою очередь неблагоприятно oi-
ражается па действие протеипаз; протеолиз при этом
замедляется. Протеолнтпческие ферменты становятся более актин
ньши при пониженном окислительно-восстановительном
потенциале среды.
Количество жира в зерне при прорастании уменьшается,
так как часть его расщепляется липазами на глицерин и
жирные кислоты, что обнаруживаете по увеличению кислотна о
числа солодовой вытяжки.
Важнейшим изменением при прорастании зерна является
гидролиз ипозитфосфорной кислоты, широко распространенном
в растениях в виде кальций-магниевой соли — фитина.
Фермент фигаза отщепляет остатки фосфорной кислоты от нпозш-
фосфорной кислоты. При этом гидролизе образуется ечпрт шм-
зит, который играет важную роль в качестве стимулятора рос
та растений.
В процессе солодоращения рН водных вытяжек зеленой»
солода мало изменяется, так как буферное действие солод,'
больше буферного действия ржи.
В солоде содержится некоторое количество кальция. м;п-
ння и калия, образующих с органическими кислотами п
фосфорной кислотой соли, обладающие буферными свопс1вам:>
Титруемая же кислотность солода возрастает в более ?,аме1-
ных размерах и главным образом вследствие растворения
кислых (первичных) фосфатов, а также вследствие расщеплении
белковых веществ и образования органических кислот
(молочной, янтарной, яблочной и др.). Органические кислоты обр-1'
зуются в качестве промежуточных продуктов при окпелепп i
углеводов и возникают при расщеплении белковых вещее и'
(аминокислоты). Благодаря окислению серы цнетеппа опрл"
зуется также некоторое количество серной кислоты, когорт
нейтрализуется буферными веществами солода. Одной из пр'1'
чнн повышения кислотности солода является дезамиипровап111-1
аминокислот. При отщеплении щелочной аминогруппы ам;щ"'
230
кислоты переходят в окенкислоты и кислотность среды
повышается. Таким образом, в процессе солодоращения
кислотность в прорастающем зерне увеличивается, что является
необходимой предпосылкой для образования и активного
действия ферментов.
Различают начальную, ферментативную и обычную
кислотность солода. Кислотность зерна до прорастания называется
начальной. Ферментативная кислотность является результатом
действия ферментов при температуре затирания солода 53Х
в течение 3 ч.
В табл. 27 приведены данные, характеризующие основные
биохимические процессы, протекающие при проращивании ржи.
Таблиц а 27
Характеристика биохимических процессов при проращивании ржи
(данные Журавлева, Проскурякова, Стельмахович)
Показатели
'
^Влажность в % к массе ....
Кислотность, титруемая в мл
' нормального раствора щелочи
на 100 г сухого вещества . .
Амилолитическая активность со-
. лода в ед. Виндиша-Кольба-
'ii i в ■,',', к массе сухого ве-
_ щества солода
Цекстрины в % к массе сухого
. вещества солода
^минный азот в мг азота па
100 г сухого вещества солода
1ротсолиiнческая ак гивность
в условных единицах3 ....

Исходная
рожь
J
14,2
3,51
—
113,7
1,16
—
—
—
ченное
зерно
12,1
40,2
8,18
6,25
182,7
1,93
5,31
9,81
12,92
Сутки ращения
1
16,4
39,1
9,52
6,12
184,1
4,81
6,83
12,-17
17,89
2
12,8
39,8
12,09
6,11
360,6
4,50
7,04
14,22
17,89
3
14,0
40,2
12,40
6,04
399,0
6,68
5,93
_
41,54
4
19,9
42,1
16,09
5,90
437,7
8,11
5,69
^
49,3
5
18,7
41,2
19,58
431,1
11,10
15,95
-
1 Единица Винднша-Кольбаха—это количество граммов мальтозы, об-
азовавшейся из растворимого крахмала иод действием 100 г солода в тече-
еЗО мин при 20° С и рН 4,3.
2 Условная единица—количество мг азога, образовавшегося из инакти-
роваппоп ржаной муки под действием 1 г солода в определенных \'сл0"
ЙЯХ.
Степень превращении отдельных веществ зерна при соло-
оращенпп зависит от условии, которые обусловливают актпв-
*>сть ферментов. Так, например, приблизительно лишь 20—
% крахмала превращается при солодоращении в сахар, из
v A -11% расходуется на дыхание, 3—4% на построение ко-
231
х 9-

решков и 8—12% остается в виде сахара; поэтому солод пме-сг
сладковатым вкус. Зато при затирании крахмал расщеиляен-я
полностью, так как амилазы имеют очень высокий
температурный оптимум (63—70°С). Белковые вещества при солодоращ'е-
нпп расщемляются сильнее, чем при затирании; вызвано это
тем, что протеолптическпе ферменты имеют более низкий
температурный оптимум (45—50°С). Даже ири#температ\рном
оптимуме протеолитнческие ферменты действуют не так быстро
и мри затирании расщепляются далеко не все белковые веши-
сгва зерна. Таким образом, для азотсодержащих веществ
проращивание зерна является важнейшей стадией.
В результате ферментативных процессов количество paci-
ворнмых веществ при солодоращении увеличивается.
Продолжительность солодоращения ферментативного
ржаного солода, подвергающегося последующей фермеитаи.! i
(томлению), составляет 3—4 суток; диастатического солп i,i
4—5 суток в зависимости от температурных условии (лею.
зима).
Производство ржаного соло,|а связано с процессом
томления, который осуществляется при более высоких температурам
(45—68ДС), чем прорашпвание ржи.
Активирование и образование ферментов происходит пара \
лельно с жизнедеятельностью зародышевых корешков, после
образования которых ферменты могут продолжать свое дейсл-
впе и при условиях, неблагоприятных для развития зародыша
Большинство ферментов продолжает свою деятельность длжг
при температурах, смертельных для зародыша, И, наконец, мы
особенно важно, действие ферментов не прекращается даии.
если зерно находится без кислорода, в то время как зародыш
без кислорода быстро погибает. Эту способность фермент.м
использиот при томлении ржаного солода.
После тре\-четырехсугочного проращивания солод из сол< -
дорастидыюго барабана передается в барабан для фермета-
нпп и выдерживается в нем 5 суток с постепенным
повышением температуры до 68°С. Таким образом создаются (x.\]i
благоприятные условия для протеолпгических, цитолнтнчеекм
и амилолнтпческих ферментов, накопленных при проращивай;:;
ржи. В солоде накапливается много аминокислот и сахаре'
при взаимодействии которых образуются мелапондииы. Они "
обусловливают специфический аромат и коричневою окрас.,
томленого ржаного солода. Процесс томления характеризует^
пнтепси'вным ферментативным гидролизом чглеводов и бели '
п других веществ ржаного солода. Поэтом\ '^тот процесс in
же называют ферментацией солода.
В первые 2—3 дня ферментации содержание углекислот
газа в межзерновом пространстве достигает 20%, а содер/ь-
мне кислорода снижается до 10%. Углекислота в такой м>!:-
232
цеитрацнн подавляет рост зародыша, но не приостанавливает
действие ферментов. "Н'^кшавливает
В первые двое суток ферментации резко повышается
кислотность солода, что объясняется образованием аминокислот
а также н молочной кислоты благодаря развитию Z«
лых оактернп. К концу вторых суток ферментации пик ходит
ннактиваипя амилаз, особенно а-амилУы. которая ™
большей чувствительностью к увеличению кислотности чД1
;,Ммнлава. Активность политических ферментов сшжаеся
на че.вертьш день ферментации. Оптимальная величина DH
;«," ГчТ ' ^ Г' " знач«™ьно ниже, чем д я ам
глаз. Д. П. Климовскии считает, что оптимальная величина пН
'48 £Г'ЛЯЗЫ состамВЛЯет отло 6' я ™* Р-а«нлазы-око,"
Йы ,СН"Я "зменяются В зависимости от темпера-
' За период ферментации химический состав исходного зете-
його солода значительно изменяется: содержание сахапТй
^Г^ГТТ ™°Де 7И?ерН?яВ 5 И»'"оГше а^ин"
ого лзита в Л,5— 5 раз (табл. 28).
'„ Таблица 28
Состав зеленого и ферментированного солода
Сахар в 1р„ (по мальтозе) к массе су
хого вещества
Декстрины в 'М к массе сухого ве
шл'Ства
Ампннып азот в лг %
Кислотность в мл нормального
раствора щелочи на 100 г
9-11
5-G
2D0-22O
19,5—20,4
ферментиро-
namiwR солод
40-50
4-5
700—1050
40-90
2. СПОСОБЫ ЗАМАЧИВАНИЯ. ЗАМАЧИВАНИЕ РЖИ
Современными способами замачивания зерна являются1
здушпо-водяное: замачивание в непрерывном токе воды и
зд\\а; оросительное и воздушно-оросительное замачивание.
>' Воздушно-водяное замачивание характеризуется поперемен-
:м пребыванием зерна под водой (водяная замочка) и без
Ды (воздушная замочка). В этом способе учтено чрезвычан-
D важное значение кислорода как активатора уперши про-
астанпя зерна и предусмотрено продувание воздуха как во
' емя пребывания зерна под водой, так и после каждого сп\с-
воды. Хорошая аэрация замоченного зерна ускорнет вппты-
Гяис воды зерном и его прорастание. Поэтому замочные чаны
"абй4ают вентиляционным устройством для равномерного
проживания всей массы замачиваемого зерна.
233

При замачивании зерна в непрерывном токе воды и воздуха
в замочный чан непрерывно подается вода, предварительно
насыщенная воздухом; благодаря этому обеспечивается тот
минимальный приток кислорода, который необходим для
нормальной жизнедеятельности зерна. При работе по этому
способу используется обычный замочный чан, но с барботером в
конической части дна.
Оросительная замочка —оригинальный способ замачивания
зерна, обеспечивающий непрерывное и более равномерное
снабжение зерна кислородом воздуха. При этом способе после
мойки зерна его поверхность в замочном чане непрерывно до
конца замачивания орошается распыленной водой, которая
проходит через толщу зерна и удаляется в канализацию. Зерно
лишь незначительное время находится иод водой. Таким
образом происходит непрерывная аэрация зерна п создаются
более благоприятные условии для его жизненных функций,
способствующие развитию зародыша и ускоряющие прорастание.
Воздушно-оросигельное замачивание является
комбинированным способом с меньшим временем пребывания зерна под
водой по сравнению с другими способами; при этом способе
зерно периодически увлажняется водой путем его орошении;
для поддержания* постоянных: аэробных условий дыхания зерна
через него вентилятором просасывается воздух.
Замачивание ржи является начальной стадией солодораще-
нпя, так как при увлажнении зерна усиливается дыхание и
начинают появляться внешние признаки прорастания
—набухание зерна, «наклепывание» ростка, появление корешка.
Для замачивания поступает предварительно очищенная п
отсортированная рожь, прошедшая через зерновой сепаратор,
магнит, триер и сортировку.
Для дополнительной очистки и дезинфекции ржи
используют и замочку. Рожь — голозерная культура и в отличие от
такой пленчатой культуры, как ячмень, может легко и быстро
покрываться плесенью. Во избежание этого вначале замачивания
рожь подвергают тщательной очистке путем энергичного
перемешивания ее в воде. После замены промывной воды свежей
зерно дезинфицируют.
Для мойки ржи используется стальной чаи для
предварительного замачивания Впльда (рис. 80). В середине чапа >v"
тановлена широкая вертикальная труба /, внутри которой
находится пропеллер 2. Он установлен так, что крылья его
вращаются выше уровня зерна в аппарате, по ниже уровня вочьь
Таким способом зерно приводится в интенсивное движение, не
подвергаясь повреждению.
При включении электродвигателя пропеллер сначала з;н,;|"
сывает только воду, которая затем увлекает за собой и зер:10-
234
действуя подобно пневматической подаче зерна при помощи
вакуума. Благодаря ускоренному движению воды относительно
зерна и трению зерен между собой достигается их хорошая
очистка от приставших загрязнений.
Перед промывкой зерна в чане Вильда закрывают спускной
штуцер, наполняют чаи наполовину водой, открывают шибер
на зерновом бункере и чан загружают зерном. Включая
привод пропеллера, зерно перемешивают, затем оставляют его в
покое па 2 ч\ после этого
снимают сплав (легковесные,
щуплые зерна и легкие сорные
примеси), снова перемешивают
и вторично снимают остатки
сплава.
После снятия сплава
производят непрерывную подачу
воды СП1МУ вверх с переливом
ее в сливную коробку. Когда
чиз чапа начинает вытекать
чистая вода, промывку зерна
прекращают и в чан для дезпп- \ /
фекцип вводят раствор хлор- *■—*-
ной извести из расчета 300—
400 г стандартной извести на
1 т зерна. Под стандартной
понимают известь,
содержащую 33% активного хлора.
Хлорная известь оказывает
также некоторое стнмулирую-
,щее действие на прорастание
зерна, чю является одной из
Причин применении со для
' дезинфекции,
После введения хлорной
извести зерно перемешивают и
оставляют в покое для обезза-
-ражпваппи па 2 н. Затем
центробежным насосом зерпово-
дяпую смесь пз чапа для през-
'Верительного замачивания
перекачивают в замочный чан.
Когда перекачивание зерна
''Тельного замачивания промывают с примепенп
..Хлорной извести из расчета 3.5 г па I л воды.
Кроме хлорной извести, в качестве дезинфицирующих
средств можно применять: а) марганцовокислый калий —25 г
Рис
; — цен
i )я ппрдиарпгелыю-
Нфобк;
- привод про-
I — тру-
- TpL-fio-
закопчепо
для
предвари-
раствора
235

на 1 м3 воды; б) формалин (40%-ный) — 700 г на 1 м3 води;
в) серную кислоту (крепкую, 66° Боме) - 200—300 мл на I Mi
воды г) негашеную известь —2 кг на 1 г зерна.
Марганцовокислый калий является не только
дезинфицирующим средством, он также ускоряет прорастаемость зерна.
Рис. 81. Замочный чан: ^
Замочный чан (рис. 8.)^£Г^£^^
лнНДРическии резервуар с —^J^ ^ , „,,
рическои части 1,2—1,а л. кш,у к мотекоад. Внизу чгш-i
У, что позволяет выгружать ^Р«° ""^° „одачи све*-'>
ищется люк для УД^Н«"Л- важнейчасти коническою
воды и канализационный вентиль. И нижн™ ' ,ер„а „ри
236
-вают в сетчатой корзине сливной коробки. Замоченное зерно
ускают через нижнее отверстие, закрываемое конусом.
Вертикальная труба / в центре чана служит для перемешп-
вчя зерна. На верхнем конце этой трубы укреплено сегнеро-
колесо 2. Снизу в расширенный конец трубы входит трубка
по коюрой подводится сжатый воздух. На внутренней но-
рхноети конического днища расположены кольцевые барбо
*:риые трубы 4. К. ним также подводится сжатый воздух для
-ветрнвання зерна. Замочный чаи загружают зерном из чана
я предварительного замачивания при открытом канализаци-
ином (сточном) вентиле в два приема, равными порциями, с
-рерывом в 10 мин, с таким расчетом, чтобы избыток воды,
^ступающей с зерном, не переливался через край чана.
По окончании загрузки чана и спуска воды с дезпнфицнрую-
~м средством в канализацию закрывают вентиль сточной воды
набирают в чан свежук) воду в таком количестве, чтобы она
реливалась через сливную коробку для остатков сплава; после
ого воду спускают в канализацию; дальнейшее замачивание
^оизводигся методом орошения (дождевания) зерна
аэрирований водой с вериодичеекпм продуванием воздуха от компрессо-
я. При этом методе начинающие прорастать зерна снабжаются
слородом и к тому же предотвращается слеживание зерна.
Дождевание осуществляется при открытом вентиле для
сточки воды н производится через каждые 2 ч по 15—20 мин. Меж-
дождеванпя.ми в течение 15—20 мин через зерно продувают
здух от компрессора.
По достижении должной степени замачивания зерно
направится в солодорастнльный барабан. Перед выгрузкой зерна из
на подготавливается линия гидроподачи к загружаемому
рабану, т. е. открывают н закрывают соответствующие задвиж-
на трубе для гндроподачи.
Продолжительность замачивания ржи с учетом времени на
"омывку зерна в чанах Впльда и времени для передачи
замочного зерна в солодорастнльный барабан составляет: для
ушюго зерна 25—40 ч, среднего зерна 30—35 ч и мелкого зер-
: 24—30 ч.
ПРОРАЩИВАНИЕ РЖИ И ФЕРМЕНТАЦИЯ ЗЕЛЕНОГО СОЛОДА
Проращивание ржи в солодорастильном барабане
Проращивание ржи наиболее легко осуществлять в пневма
'"еекпх барабанных солодовнях. На Брянском заводе для при
овления ржаного солода применяют открытые барабаны
Открытый солодорастнльный барабан представляет собо?
йлыюй ннлиндр с многочисленными узкими отверстиями (рис
). Внутри барабана находится центральная воздушная сит-
237

чатая труба 1. Таким образом, проращиваемое зерно находится
в кольцевом пространстве между двумя ситчатыми цилиндрами:
между центральной трубой и внешним цилиндром. В поперечном
разрезе открытый барабан имеет кармапообразную форму.
Выступы в виде продольных стальных полос мешают, скольжению
ржи по гладкой внутренней поверхности барабана н
обеспечивают хорошее перемешивание. На центральной- ептчатой трубе
закреплены стальные планки 2, которые также способствуют
перемешиванию солода.
Нагнетаемый вентилятором воздух поступает в
увлажнительную камеру .?, в которой находятся форсунки 4, распыляющие
воду. Увлажненный воздух проходит через водоотделитель 5 в
центральную трубу /, пронизывает слой солода и через узкие
отверстия наружного цилиндра выходит в помещение солодовни.
Мелкие капельки воды, механически увлеченные воздухом из
увлажнительной камеры, осаждаются в водоотделителе и
направляются в водосливную трубу 6. В центральной воздушной
трубе расположена водяная ситчатая труба 7 для
дополнительного увлажнения ржи и промывки барабана.
Замоченная рожь подается в барабан через люки, плотно
закрывающиеся дверцами. Для равномерного распределения
зерна загрузка барабана производится в трн приема равными
количествами. После нерпой и второй перекачки замоченного зерна
барабан поворачивается па пол-оборота; после третьей
перекачки барабан приводится во вращательное движение при
непрерывном сильном продувании зерна псувлажиенным воздухом.
Заслонка в месте выхода при этом полностью открыта. Таким
Образом, барабан равномерно наполняется замоченной рожью
и зерно обсыхает.
По окончании загрузки зерно оставляют в покое примерно
'На 1 н, пока из-под сеточных люков не прекратится вытекание
воды. Затем на барабане закрывают все люки и производят
поворот барабана па 360° для выравнивания слоя зерна с
установкой поверхности зерна в горизонтальное положение. После
обсыхания зерно в течение I ч умеренно продувается увлажненным
воздухом при максимальном перекрытии выходного воздушного
канала.
Процесс солодоращеиия регулируется температурой
отходящего воздуха, вращением барабана и длительностью выдержек,
при которых барабан находится в покое. Количество воздуха,
Проходящего через слой зерна, регулируется заслонкой,
расположенной в месте выхода воздуха пз барабана. Заслонка для
входа иозд\ха должна быть открыта полностью.
Продувание воздуха и вращение барабана производит
периодически. К продуванию приступают, когда температура в
зерне равна 17—21°С. Не допускается нагрев солода свыше 22°С
239

во избежание чрезмерного увеличения потерь на дыхание.
Продувание производится до тех пор, пока солод не охладится до
температуры поступающего воздуха.
Разность температур входящего и выходящего воздуха не
должна превышать 2—3 град.
Для выравнивания температуры в толще проращиваемого
зерна, во избежание его слеживания и образования комков
требуется производить повороты барабана по такому
графику:первый поворот через 12 ч после загрузки барабана и последующие
повороты через каждые б ч покб'я зерна, т. е. четыре повороти в
сутки.
Влажность проращиваемого зерна должна быть в пределах
50—52%, и такая влажность должна поддерживаться в течении
всего периода солодоращения, что достигается дополнительным
увлажнением зерна через водяную центральную трубу.
Количество подаваемого в барабан воздуха должно быть умеренным
во избежание чрезмерного подсыхания зерна, что отрицательно
сказывается на растворении зерна.
Воздух, подаваемый в солодорастильпый барабан,
кондиционируется в специальных камерах. Используется также и
отработанный воздух. Для снижения температуры требуется
значительно большее количество воздуха, чем для нормального
дыхания. Поэтому степень аэрации зерна во время
проращивания регулируется путем возврата отработанного воздуха,
прошедшего через слон прорастающего зерна и обогащенного
углекислым газом, т. е. путем рециркуляции воздуха. В основном для
продувания зерна используют отработанный воздух солодовни.
к которому в определенной пропорции добавляют свежий
холодный воздух; для этого постепенно увеличивают открытие
заслонки на выходном воздушном канале.
В холодное время года, когда температура входящего
воздуха 10—8° С и ниже, барабан после его загрузки следует
оставлять без продувания холодным воздухом е целью нагрева
зерновой массы до 13—14°С для активизации жизнедеятельное!и
зсрпа. В теплое время года, когда температура входящего
воздуха 13° С и выше, зерно в первые часы проращивания без
продувания оставлять нельзя. При такой температуре воздуха сра'н
включают вентилятор и открывают заслонки па входящем и
выходящем воздуховодах.
Продолжительность проращивания ржи для производства
ферментированного солода составляет: в теплое время года при
температуре воздуха в солодовне 17—19°С — трос суток; в
холодное время года при температуре в солодовне 14—15°С —Д'
четырех суток.
При производстве диастатического (не томленого) ржаном
солода в целях накопления большего количества ферментов про-
240
ливанис ведется более длительно: летом до четырех суток.
мой до пяти суток.
Проращивание считается законченным, когда ростки основ-
[ массы зсрпа ржи достигают половины длины зерна, а кореш-
имеют длину, превышающую в 1,5—2 раза величину зерна.
ри любых условиях солодоращения длина ростка не должна
евышать % длины зерна.
-Из солодорастильного барабана зеленый солод выгружается
трясуны и ленточные транспортеры и направляется в бара-
&НЫ-фермептаторы. Для разрыхления зеленого солода барабан
ред разгрузкой еще раз поворачивается; после этого зеленый:
"лод выгружается через разгрузочные люки.
Ферментация ржаного зеленого солода в барабанах
I Ферментация солода производится в специальных барабанах
у паровым обогревом. После загрузки барабана солодом
пески в нем закрываются и производится поворот барабана па
с тем, чтобы верхний слой зерна находился в строго гори-
тальном положении. Установка барабана в горизонтальное
"оженпс считается началом ферментации солода.
При ферментации зеленого солода температура его в сред-
'слое изменяется согласно такому режиму: 1) в первые еут-
Мгроиеходит самонагрсв солода, и к концу первых суток, через
ч, температура его среднего слоя повышается до 45—52° С;
во вторые сутки с применением подогрева температура в" со-"
е повышается до 53-j^5_5°C; 3) в третьи сутки с подогревом
"ература в солоде повышается до 62—63° С; 4) в четвертые
Йятые сутки с подогревом температура в солоде достигает
Цля подогрева солода пар подают в регистры; для этого па
овной' магистрали и на торцовой стороне барабана откры-
т паровые вентили. Во избежание гидравлического удара до
ка пара в регистры необходимо слить имеющийся в них коп-
сат.
В зависимости от температуры в слое солода подогрев его
ется непрерывно пли периодически по такой схеме: па вто-
суткп 3 ч с подогревом и 3 ч без подогрева: на третьи и
; ертые сутки 6 ч с подогревом и последующие 3 ч без подо-
а; на пятые сутки 6 ч с подогревом п 6 ч без подогрева,
ля равномерной ферментации и выравнивания температур
сех слоях солода производят повороты барабапа-фермента-
а; первый поворот после самонагревания солода, т. е. через
ч от начала ферментации; второй поворот и последующие чС-
каждые 6 ч, т. е. четыре поворота в сутки.
■По истечении двух суток ферментации после каждого пово-
241

рота барабана производится очистка сетки следующим ооразом.
Когда сетка устанавливается в верхнее положение, вращение
■барабана приостанавливают на 10 мин, открывают паровой
вентиль и пар, направляясь через отверстия продувочных трубок
под сетку, увлажняет прилипший па сетках солод, который затем
увлекается массой при продолжающемся повороте барабана.
Продолжительность ферментации зеленого солода 5 суток.
Конечная влажность солода в конце ферментации должна быть
48—50%. Л. И. Чекан н А. Л. Черкасова, на основе проведенио-
го ими исследования, рекомендуют конечную влажность
ферментированного солода доводить до 61—62%.
Ферментированный солод представляет собой клейкую,
полужидкой консистенции массу коричневого цвета,
кисло-сладкого вкуса с приятным ароматом. По окончании ферментации
солод направляется в сушилку.
Проращивание ржи и ферментация зеленого солода в токовых
и ящичных солодовнях
Па заводах, где пет барабанных солодовен, ржаной солод
приготовляют в токовых и ящичных солодовнях.
Замоченную рожь с влажностью 48—49% направляют на ток-
солодовни, где она проращивается при температуре 17—18°С не
более трех суток, а при более низкой температуре (14—16" С)
несколько дольше (4—5 суток). Длина проростка в конце
ращения не должна превышать 3/4 длины зерна. Во время
проращивания рожь подвергают ворошению (перелопачивают).
Первоначальная высота грядки 40—50 см; с каждым перелопачиванием
она уменьшается. В первые два дня проращивания
перелопачивание производят через 12 [/, па третий и четвертый день
—через 8 ч.
Через трое суток пророщепную рожь подвергают
ферментации (томлению) па токах. Для этого ржаной зеленый солод со-
б" па'от и к\чн, которым придают форму призмы высотой 0,9—
1,0 м (в зимнее время и выше) н шириной 1,0—1,5 м. Солодовые
кучи оставляют двое суток без ворошении для самонагревания.
Через двое суток в вертикальном разрезе солодовой кучи
обнаруживаются четыре слоя, различающихся по запаху, цвету,
консистенции зерен, температуре п составу воздуха. По толппше
слон распределяются примерно следующим образом: перпьш
(верхний) слой — до 15 см\ второй — до 24 см\ третий —до 35 г.";
четвертый (нижний) — 15—20 см.
Температура начинает быстрее всего повышаться во втором
слое, поэтому она должна коптрблироваться в этом слое егичн-
альпым термометром, заключенным в металлическую иир.'ну-
Прп температуре наружного воздуха 13—15°С темпертл рп ^
втором слое солода к концу вторых суток достигает 55—00 С,
242
для снижения этой температуры нужно произвести тщательное
разрыхление верхнего слои (граблями или лопатой) е разбивкой
всех образовавшихся комьев. За этот же период температура
первого (верхнего) слоя достигает 50° С, третьего — 35° С и
нижнего — 25° С.
После разрыхления верхнего слоя производят тщательное
перемешивание всех слоев. После первого перелопачивания сло-
.истоеть солода заметно исчезает. Б дальнейшем солод
перелопачивают по мерс надобности при сохранении температуры в
нем 50—55° С. В процессе перелопачивания его увлажняют до
содержания влаги 60%. В зависимости от температуры
окружающего воздуха ферментация продолжается от 4 до 5 суток.
Готовы]! ферментированный сладкий солод темно-красного
цвета с приятным ароматом ржаного хлеба направляют в
сушилку. За час до передачи в сушилку солод еще раз перелопачивают
для лучшего разрыхления и перемешивания.
При использовании для солодоращепия ящичных
пневматических солодовен замоченная рожь из замочного чана
передается в солодорастильпые ящики самотеком или центробежным
^асосом по разъемному трубопроводу, равномерно распределяясь
по поверхности стальных сит слоем до 0,5 м.
После трехсуточного проращивания ржи при температуре
"7—18°С, поддерживаемой ворошением зерна и пропусканием
ерез него (снизу вверх) струп кондиционированного воздуха,
елепып солод оставляют в покое на 12—21 <(, пока температура
его среднем слое не достигнет 50—55° С. По достижении \ка-
annoii температуры солод подвергают ворошению и продувают
ю кондиционированным воздухом с таким расчетом, чтобы
лажность солода была не ниже 50%, а температура во всех
_-лоях 50—55е С. Ферментация в ящиках продолжается до 5 су-
ок, после чего ферментированный солод пиевмо^становкоп на-
равляеи-я в сушилку.
Потери сухих веществ зерна при солодоращенни
Производство ферментированного солода связано с потерями
хпх веществ зерна па всех стадиях.
В. М. Керзпн установил, что при производстве фермептпро-
анпого ржаного солода общие потерн сухих веществ являются
азпостыо между массами исходной ржи и полученного т нее
олода и составляют 20—30%. По заводским данным эти потери
.оставляюг v, среднем 25% к массе ржи, взяюн на замочку.
Действительные потерн сухих веществ (общие потери минус
азница между влажпостямп ржи и готового солода) по данным
ерзппл колеблются в пределах 13—25% п по стадиям пропз-
дстиа распределяются примерно следующим образом:
243

при замачивании ...... до 2'\
прт! проращивании
(пятисуточном) ... до 9%
при ферментации
(пятиеуточной) .... ДО 13,й-^
Как видно, наибольшие потери приходятся на стадию
ферментации.
Л. П. Чекан и А. Л. Черкасова указывают, что потери сухих
веществ в % на сухое вещество ржи составляют:
при ,!амач1Ш9Ннн 1 ,35
при прорлщииапип
(двух еут очном) 1,7-1
при ферментации
(пяти с у точной) 11 ,.51
При суммарной потере 14,1% сухих веществ из 101) кг ржч
влажностью 15% теряется сухих веществ 85-0,14'! = 12,2± кг
Следовательно, выход сухого ферментированного солода
влажностью 8% составит
72,70-100
—=——=79,09 к,-
92
(72,76 = 85-12,24).
Выход томленого ржаного солода в дробленом виде in ео.ч
да и зерне составляет в среднем 98,5%. Для диастатическо! о
ржаного солода потерн принимают 20% к массе исходы), ^
зеопа.
ЛИТЕРАТУРА
50. 59. 82, 106. 136. 182.
Глава XI
ОСНОВНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СУШКЕ
ФЕРМЕНТИРОВАННОГО РЖАНОГО СОЛОДА
(ХИМИЗМ МЕЛАНОИДИНООБРАЗОВАНИЯ)
Для образования ароматических и красящих веществ ферме -
гпрованпып солод подвергается термической обработке шир -
тым воздухом. При этом нужно придать солоду вкус, laiinj'i.'"
соответствует вкусу изготовляемого из пего кваса. Вк\с же i>
тового ржаного солода обусловлен главным образом меллК'П
динами -окрашенными и ароматическими веществами, обра'л
ющимиея в результате взаимодействия Сахаров и аипномк ]---
Наряду с ароматизацией солода при сушке достигается и
сипение влагоеодержаиия в нем до 8% с тем, чтобы солод \ки ii -
храниться без порчи в течение длительного времени.
Ферментативный гидролиз сложных углеводов п белшм п.'
iекает не только при проращивании зерна и (ферментации -г ^ ■
иого солода, по и в первой (начальной) счаднн сушки, ког"!'1' ''
244
проводится при температуре внутри слоя солода 40—50" С п
когда в солоде содержится еше значительное количество влаги
(50—30%). При этих условиях ферментативная активность
проявляется в тон же мере, как и в стадии ферментации, п наряду
£ накоплением продуктов ферментативного гидролиза протекает
'-■ меланоидипообразование.
Таким образом, первая стадия сушки является продолжением
ерментацип. С дальнейшим повышением температуры в слое
:олода до 70° С при постоянном снижении влагоеодержаиия со-
#ода до 8% реакция меланоидинообразовапия протекает
интенсивнее. Отсюда можно сделать вывод, что вторая стадия сушки
'является завершением реакций мелапопдипообразованпя,
сопровождающихся потемнением солода и усилением его аромата,
"ехпология ржаного солода, производство квасных хлебцев
•и приготовление концентратов квасного сусла преследуют основ-
■ную цель --накопление мелаиопднпов, которые обусловливают
специфический аромат и вкус хлебного кваса. Поэтому рассмот-
им теорию меланоидинообразовапия.
Различают три основных типа реакций, в результат котрых
бразуютея темпоокрашепные, чаще коричневые продукты.
Первый тип относится к группе окислительных реакций, иа-
,ример переход аскорбиновой кислоты и иолифеполоз и дп- пли
"оликарбоппльные соединения под действием окепдаз.
Второй тип —реакции карамелизацип, которые протекают
рн сравнительно высоких температурах. Сущность их
заключаемся в дегидратации полноксикарбопильиых соединений (сахаров
полиокенкарбоновых кислот). Реакции этого типа, в результа-
е kotm[)i,iv получаются темные продукты, требуют сравнительно
ыеской энергии активации; однако, как и реакции первого ти-
а, они не требуют второго компонента.
Третий тип — карбонилампппые реакции (реакции .челаиоидп-
ообра ишниня) играют особенно важную роль в технологии
. ишевых продуктов. Эти реакции протекают там, где есть белки
\ли продукты их распада и углеводы.
Непременным условием протекания любого типа реакций по-
"мнепня является наличие карбонильной группы (>С = 0).
слп же эта гр\нпа в соединениях блокирована, темиоокрашен-
ые продукты не образуются. В отличие от карамелизацип реак-
, ии мслапоидппообразовапия требуют меньшей энергии
активации, по для протекания их в реакционной среде обязательно
аличне амннпых групп или аммиака.
Мелапоидинообразование включает смесь основных видов
"еакцпй, которые протекают последовательно или параллельно
данные Ходжа). Эти виды реакций по степени окраски продук-
могуг быть разделены па три последовательно протекающие
адин.
245

Продукты первой стадии бесцветны и не поглощают
ультрафиолетового света. Эта стадия включает две реакции: I) карбо-
пиламшшую конденсацию п 2) перегруппировку Амадори.
Продукты второй, промежуточной стадии, бесцветные или
желтые и сильно поглощают УФ-свет. В промежуточную стадию
входят следующие реакции: дегидратация Сахаров; разложение
Сахаров; разложение амипосоедипепнй.
Конечная стадия, характеризующаяся продуктами
значительной" окраски, включает такие реакции: альдольпую конденсацию;
альдегидамиппую полимеризацию и образование
гетероциклических азотистых соединении.
Практически в реакционной среде одновременно содержатся
продукты всех стадий с преобладанием тех или иных продуктов
по мерс протекания меланоидинообразовапня.
Рассмотрим несколько подробнее реакции отдельных стадий
I. НАЧАЛЬНАЯ СТАДИЯ МЕЛАНОИДИНООБРАЗОВАН ИЯ
Карбоииламиииая (сахароаминная) конденсация
Первая стадия мслапопдппообразонаипи заключается в
конденсации карбоннлсоедипеипп с аминами вообще; в пищевыч
продуктах эта стадия представляет собой конденсацию сахарпп
с аминокислотами.
При физиологических температурах образуются Шиффовы
основания (органические соединения, характеризующиеся
наличием группировки — I1C = N — ) или глюкознды, что может бьмч
представление в таком виде:
О N -R
;i —11. о |i
С— Н -;- HaN—R И—С ^Г H-N-R
н—с-оп -1И»° н-с-он и--с
I I I
но-с-п ио-с-п и-с-ои
I II.
Н-С-ОН Н—С—ОН НО—С—Н О
I 1 1
н-с-ои н-с -он н—с он
I I I
Н-С-ОИ Н-С-ОН Н-С
н и н-с —он
и
\'-Глюкознды были обнаружены в начальных стадиях ^к
поп.пиюобразовапин методом хроматографии па бумаге. О-1-11
по Ходжу в производственных условиях при повышенны^ ;
246
пературах реакции начинаются не с образования N-глюкозидов,
а с сахароамипных комплексов по следующей схеме:
с)
iC- Н Н СООН
I I | -н,о
Н-С-ОН -{- Н N-C-R" :^=z!r
2 | i -г'ЬО
R' Н
Га*а[> лминпсиедннеиш-1
О
гС-Н II СООН
I I ]
^г=^1 Н-С N-C-R"
- I
R' И
Г(1\лр»амш!ный
комплекс
Образовавшийся сахароамнппый комплекс бесцветен и не
обладает никакими свойствами, присущими мелапоидинам.
Данная реакция может протекать па холоду, и через несколько
часов наступает равновесие, которое может быть достигнуто
значительно быстрее при нагревании смеси реагирующих иещсстп.
Перегруппировка Амадори
При повышенных температурах сахароз мни ный комплекс
претерпевает изомеризацию, так называемую
внутримолекулярную перегруппировку Амадори. В результате между первым и
вторым атомами углерода возникает двойная связь и образуется
1-амиио-1-дезоксп-2-кс]Ч)за:
О
ОНИ СООН
''III
* R'—C—С—N—С—R" ^Г
It Н
1 - \>ши(]. [ деэокск-^-кетша
Н СООН
I I
-_- К'—С =С—N--C-R"
I I
н н
1-дГ-зокси J-MiToad
Продукт перегруппировки Амадори является реакционно-
способным соединением и, вероятно, является исходным
веществом для образования темноокрашенных полимеров (азотистых и
безазотистых), получивших общее название мслапоидпнов.
247

2. ПРОМЕЖУТОЧНАЯ СТАДИЯ МЕЛАНОИДИНООБРАЗОВАНИЯ
На этой стадии происходит в основном дегидратация 1-ами-
НО-1-ДСЗОКСН-2-КСТОЗ с образованием различных продуктов
расщепления, обладающих флуоресценцией и сильной
восстановительной способностью.
В зависимости от условий среды и температуры
промежуточная стадия меланопдииообразования может протекать
несколькими путями. Одним из путей дегидратации дезокенкетоз
является образование фурфурола пли оксиметилфурфурола. Другой
путь их дегидратации приводит к образованию редуктоиов с
незамкнутой цепью. Третий путь дегидратации дезоксикстоз
сопровождается распадом их сахарного компонента с
образованием альдегида, ацетона, дпапетила и других продуктов
распада. Образование этих продуктов распада наблюдается
преимущественно в более «мягких» условиях протекания реакции. И,
наконец, существует четвертый путь дегидратации дезокенкетоз е
образованием озонов.
Образование фурфурола и озоиов
Если первоначальным компонентом меланоидинообразова-
ппя были глюкоза, то продукт перегруппировки Амадорп (дез-
окенкетоза) при нагревании переходит в фурапозпую форму, а
затем в Шпффово основание оксиметилфурфурола:
С
II
с-он н н
I I I
но-с-н но-с-с-он
| -нр I I
И - С-ОН - НОН,С-С C=CH-NH-R -2H,0
I / \/ -
н - с - он но
I
CHjOH Фцротзтя фирма деэонсифрцитозь!
l-flmm-1- дезокси-2-кеюоэа
(Этльная форма 1-N-1 дезо-
нсифрумпозы)
сн сн
II II
►HOHjC-C. C-CH = N-R
О
Шиффово аснодапие онсиыетилфурфурада
248
Если же исходным сахаром была не гексоза, а пептоза, то
образуется Шисффово основание фурфурола.
В дальнейшем, подвергаясь гидролизу, Шнффовы основания
оксиметилфурфурола или фурфурола могут распадаться с
образованием оксиметилфурфурола или фурфурола, а также
свободной аминокислоты по такой схеме:
НС—СТН
II I!
НОН2С-С С—CH-NR+HoO-
О
-ИОН, С
НС — СН
II J
V"
■с ■
-\
н
Иногда Шшр фовы основания оксиметилфурфурола и
фурфурола могут так>*<с конденсироваться с образованием
азотсодержащих меланопдпиов. Фурфурол и его производные образуются
преимущественно в кислой и нейтральной средах п при
повышенных температурах.
Рейнолдс, Аист и Ингленд наблюдали другой путь
дегидратации дезоксикстоз. Сначала дезокепкетоза pearnpvei с
молекулой глюкозы с образованием при этом дифурагкиоамипа,
который затем разлагается с образованием 3-де;юксиглюкозопа,
цис- и транс-ненасыщенных озонов:
Цис-Иенасьицениый транс-Ненасьтет
Может образовываться также и окспмстплфурфурол.
Авторы второй схемы дегидратации деюксикетоз считают
ышеуказаиные продукты основным:! предшественниками ко-
нчиевых полиме ров.
249

Образование шестиуглеродных редуктонов
Амнподезокснкстозы, образовавшиеся при перегруппировке
АМадори, могут подвергаться дегидратации с потерей двух
молекул воды, в результате чего образуются шестиуглеродные
рс-дуктоны.
Редуктоны —органические соединения, общим свойством
которых является сильно выраженная редуцирующая
способность, обусловленная наличием эпднолыюй группировки, т. е.
г'И-дрокснлы1ЫХ групп у углеродов, соединенных двойной связью:
—с = с-
I I
он он
Эндпольпая группировка редуктонов связана, как правило,
с альдегидным пли кислотным радикалом, например,
О
Н<С — С — С ; поэтому эти соединения весьма чувствительны к
Л ' ч
QH ОН Н
Реакциям окисления и восстановления.
Примером самого простого редуктона может служить трио-
О
зс*ред\'Ктои Ы — С — С— С , который по существу является
i i \ "
он он н
эч олом гидрокспмстилглиоксаля:
о о
И—С—С—С i^rzr Н—С-С—С
I \ I I \
оно н он он н
Гидрооксиметнлглиоксаль Редуктгш. или энодаль-
дегид штной кислоты
Сочетание эндиолыюй группировки с карбонильной группой
"Придаст таким веществам особенную чувствительность к реак-
и ням окисления и восстановления.
Редукционная способность редуктонов может сводиться к
Дегидрированию, например эпдиольных групп до карбонильных:
R—C=C-R! ;Е=^Г R—C-C-Ki
I | +2Н ||
ОНОМ О О
Редукюи Де| идроррдуктгш
Следовательно, редуктоны могут легко связывать кислород.
ч~то очень важно для стойкости кваса.
Редуктоны не восстанавливают фелнигову жидкость, но
■1 егко восстанавливают йод и 2,6-днхлорфенолиндофенол.
2 50
Примером шестиуглеродиого
дегидроаскорбиповая кислота:
редуктона может служить
,^
О
]
С
I
с=0
с
и—с —н
и
СН2ОН
АегидроастрдцноВа'я кисла/па
В создании коричневого цвета участвуют не собственна
редуктоны, а их дегпдроформа.
Разложение Сахаров
Одной из промежуточных стадии мелапоидинообразовапт.
является разложение сахарного компонента продукта
перегруппировки Амадори с образованием различных продуктов
распада — триозоредуктона, пнровипоградного альдегида, ацетона,
ацетоииа, диацетила.
Некоторые из веществ, образующихся при распаде Сахаров,
имеют приятный вкус и аромат и поэтому обусловливают
вкусовые качества продукта.
Разложение аминосоединений
В процессе мелапоидипоопразоваппя при повышенных
температурах в качестве продуктов реакции появляются
углекислый газ, альдегиды и аммиак. Объяснение этому явлению даег
распад Штреккера, который может протекать по различпыу
направлениям.
1. Продукт перегруппировки Лмадорп может соединяться м
аминокислотами с выделением С02 и воды:
соон
I
R —С —КН9
сС —ЛМШоКислоша
П
гоон
I II
-с — w
и н
WUliodemomnma
-со.
-Ир
н
I
-с
I
н
и н сооп
-^R~C-N=C — C~N~ С-
k A А
шаффоёв пстдшш
И II И Н СООН
! I I I I п
— R-C=K-C-C-N-C-R
lr I '
К Н Н
25!

О:'рз Н'вавшсесн Шпффово основание при гидратации ра< ■
щсплястся на альдегид if амниосоединеипе, которое в последнее
стадии мелапоидинообразованпя дает коричневые азотсол< р-
жашпс продукты:
N
f/Ч
л
R'_c-H -R-<* + .Щ
I ' ХН
Н — с — Н
I
I
N -Н Н-С-Н
R"— С — СООН К-Н
I ,. I
И R-C-COOH
н
Лиффаёо основание АминосиедшеМг
Альдегид, образующийся при угон реакции, содержит и,-
«дни \глеродный атом меньше, чем аминокислота, вступивши;-
во взаимодействие с амннодезокенкетозой.
2. Между фурфуролом пли окспметилфурфуролом и амннн
кислотами может протекать окислительное взаимодействие:
И-С — СП НС — СН
Д)+-02
II II Л)
НС С—<^^2—НС С—С^
V н Y Чоон
Фурфурол НадфурфуролоВия пиелита
R
[ 11 II />
нс-.\н2 ис—сн „ —-c-nh + НС с — с\ + н,о
соон+нсч/с-с-ооп соон о и"
о
Аминсниаю/нп Иминокшлоша Фурфуриявдая
кислота
R R
! |
C-NH + Н,0 ~С-О + С0.,+ НН,
I I - i
СОЛ|] Н
Альдегид
Н результате из аминокислоты образуется альдегид,
содержащий ин один атом углерода меньше.
3. Альдегиды могут образоваться также в результате иере-
ампнировапия аминокислот с редуктонами:
252
Н
R К
НС NH2 + R-CO-CO-R ^С=0 +R-C C-R+CO,
I ! I II
СООН Н NH, О
ДМШИкЖлотпа Редукиюн Альдегпд Дминшй^ш
Полагают, чш переампппровапне, приводящее к
образованию альдегидов, является главной реакцией, в результате кото-
ой азот включается п коричневый полимер. Большая часть
глекпелого газа, выделившегося в процессе мелапоидннообра-
-вапня, образуется из аминокислот при их разложении по
треккеру. Образующиеся альдегиды играют важную роль в
'"■ормпронанпч аромата различных полупродуктов при их
~ермпЧ''-д;оп обработке в пищевых производствах.
3. КОНЕЧНАЯ СТАДИЯ МЕЛАНОИДИНООБРАЗОВАНИЯ
Конечная стадия мелэпопдинообразоваппя характернз\е!ся
-ножсстиом чрезвычайно сложных реакций. Условно нх можно
"зделпть на два типа:
а) альдолыгая конденсация с образовапнем безазотпетых
ричновых полимеров;
б) альдегпдамнннан полимеризация с образованием гетеро-
клпчеекпх азотисть!Х соединении (циклических соединении,
лючающнх в состав, кроме углерода, и другие элементы, чаще
от).
Примером альдольной конденсации может служить
!нсаипя уксусного альдегида:
кон-
Н
Н-с-с/
\
н—с—с
и
.1 \,
Н
"н
П OHR о
-Н-С-^-с'
н н ,г V
У*с&,
ос У"сусныи-а/1ьЗег1;д Альдоль
При 'лом атом гшдорода метилыюп' группы одной молекулы
дегпда связывается с атомом кислорода карбонильной
уппы широй молекулы альдегида.
. Полимеризация амипоукеуепого альдегида при
одновременна окислении приводит к образованию пиразина:
I г
сно
сно
сн., -
hc^Vh
I + ЗН,0
Атщксцинь!" айъЬггШ
Л/Тр/ТЗЩ/
253

I + OHC-R
R-C= О
Пиразин обладает слабым, по приятным ароматом, раслii,-_
рнм в воде.
При полимеризации дегидроредуктона с аммиаком н альд, -
гидом образуется сложное соединение, содержащее и оси-и;
цикл пмидазола:
II II +ЗН2о
R'-Г C-R"
Ntlj NH
НроиздаЗнпе uMudasona
Кроме укачанных соединений, в результате альдегидной к.> -
денсацпп мог> г образовываться также пиридин и пиррол.
Альдодьпая конденсация протекает только при карамели.; i
дин чистых растворов Сахаров. При наличии хотя бы след'-.;
ампиоеоедннений протекают одновременно оба тина реакции
Конечная стадия мелапоиднпообразовапия приводит к р.и-
ннкповеиию сначала растворимых в воде, а затем
нерастворимых ненасыщенных полимеров, интенсивно окрашенных п
полечивших общее название, меланондппы. Они интенсивно
поглощают ультрафиолетовый свет (меньше 220 .шаг)- Мелапопдппы
не восстанавливают фелингову жидкость, но они обладаю;
восстановительной способностью по иоду и 2,6-дихлорфенолп1!-
дофеполу (данные Рукдешела). Растворимость меланоидпни ■
зависит от температуры, при которой протекает реакция.
При высоких температурах мелапопдпиообразоваиис прок-
каст ншепенвпее, по меланондппы образуются с менее
интенсивным ароматом и менее растворимые в воде. Нерастпорпм:,.
меланондппы приближаются по сионским к гумпнов';
веществам.
4. УЧАСТИЕ АМИНОКИСЛОТ, БЕЛКОВ И САХАРОВ В РЕАКЦИИ
МЕЛАНОИДННООБРАЗОВАНИЯ
Ранее было показано, что одной из реакций промежугочп1
стадии мелапопднпообразоваппя является образование ф\ рф;.
рола и окспмети,1ф\рф\рола, которое сопровождается оевобож
деписм аминокислоты, первоначально вступившей во взппмоде;
ствие с молекулой сахара. Таким образом, аминокислота моли
играть роль катализатора на первых этапах реакции мелапо.
дпнообразовапня, С другой стороны, меланопднны- -копечт1
продукты реакции — являются азотсодержащими вещества^
Часть аминокислот расходуется при образовании альдегид*"
при этой реакции выделяется аммиак, который может взлть
действовать с сахарамп с образованием меланоидннои.
254
Ш $ зависимости от содержания в реакционной смеси амипо-
Р'КИсЛ°т' а также от ряда других условии будет преобладать то
v или иное направление реакции.
Относительная активность различных аминокислот в рсак-
V цдй мелапопдпнообразовання завнепт от температуры, рП,
:"{количеств а воды и т, д. Из аминокислот наибольшей
реакционной способностью обладают глпкокол и алажш, которые
образуют ч наиболее окрашенные продукт!.!; однако валим и лейцпп
ЖЬают продукты с более сильным ароматом. Гликокол придает
Ьродукту реакции весьма интенсивную окраску, запах пивного
йолера и слабокисловатый привкус. Алании реагирует медленнее
В дает аналогичный продукт. Фепплалаппп реагирует
значительно медленнее, с образованием темно-коричневого продукта
;о слабым запахом розы. Валип реагирует медленно и, кроме
юричпевой окраски, придает продукту приятный запах, папо-
кинающпй нежный аромат розы. Лейцпп, реагируя с сахарамп,
цает продукт с незначительной окраской, но с сильным хлебным
{роматом.
, При нагревании водных растворов аминокислот с сахарамп
[аиболес активно потребляются аминогруппы глютамнновой кис-
юты, затем следует гликокол и алапип.
Мелапопдипообразовапие следует изучать по скорости раена-
ia аминокислот.
Белки, пептиды, амины, аммоний и некоторые другие а.ютсо-
ержащпе вещества также способны реагировать с восстапавли-
ающнми сахарамп, образуя при этом темпоокрашеппые
вещества. Так, дп- и трнпептпды (глнцплглицнн, лейпнлглпнпн, лепцпл-
лицилглпцпп) интенсивно реагируют с ксилозой и арабипозой.
1пособпость белков реагировать с сахарамп определяется в пер-
ую очередь свободными ХНз-группами белков. При взаимодей-
гвии белков с восстанавливающими сахарамп наблюдается
меиьшепие в них свободных аминогрупп; чем больше в белке
вободпых аминогрупп, тем он активнее участвует в мелапопди-
ообра зовапип. Так, гтшадин пшеницы менее активно участвует
мелапопдпнообразовапни, чем альбумин пшеницы. Это соот-
^тствуег большему содержанию свободных аминогрупп в а.ть-
умиие по сравнению с глиадииом.
Таким образом, можно ожидать, что свободные аминокпело-
Ы будут активнее участвовать в мелаиопдипообразовапнп, чем
елки, так как относительное содержание свободных аминогрупп
белках меньше, чем в свободных аминокислотах.
Активность отдельных аминокислот к медапондпнообразовд-
Ию, очевидно, значительно зависит от длины цепочки
аминокислоты и положения амипноп группы относительно карбоксила. По
Данным Люэрса, чем дальше удалена аминогруппа от карбокеи-
1а, тем активнее аминокислота участвует в мслапоидипообразо-
| 255

вашш. По-видимому, этим и объясняется тот факт, что диамнпп-
киелоты образуют окрашенные вещества значительно
интенсивнее, чем моноамннокислоты. По этой же причине можно ожидай.,
■что «^аминокислоты должны быть менее активны, чем р-ампш,-
кнслоты и т. д.
Скорость реакции меланоидииообразовання зависит как щ
природы аминокислот, так и от природы Сахаров, вступивших -;
реакцию. При нагревании водных растворов аминокислот с
спорами наиболее активны в этой реакции арабнноза, а за ней с. :v
дует в убывающем порядке глюкоза, галактоза и фруктом
Сахароза с аминокислотами не реагирует; мальтоза же ре-;и ,-
руст примерно так же, как глюкоза. Таким образом, важп-ч
предпосылкой взаимодействия сахара с аминокислотами, прим
дящего к образованию меланоидипов, является наличие своГн i
ной карбонильной группы. Образование меланоидипов про;ю
дит особенно легко с пеигозами и в первую очередь с кс: -
ЛОЗОЙ.
При нагревании водных растворов до 120° С в реакнпю .
аминокислотами вовлекаются не только простые сахара, но
сахароза и декстрины, которые, по-видимому, при этом
предварительно гидролизуются.
Чем больше в реакционной смеси сахара, тем ишенопнг
развивается окраска. Связывание аминогрупп белка достиг,'
предела при наличии в реакционной смеси трех молекул глю
ш на одну аминогруппу белка,
7>. ВЛИЯНИЕ СРЕДЫ НА РЕАКЦИЮ МЕЛАНОИДИИООБРАЗОВАННЯ
Влияние воды
Для максимального протекания реакции меланопдннообрл ■
зания вокруг молекулы белка требуется создать мономолеку i !■■
нын слон глюкозы и мопомолекулярпый слой воды. Таким о'>;- -
зом, наличие воды необходимо для осуществления реакции lU ■'
выше концентрация реагирующих веществ и меньше воды, ' ч
интенсивнее образуются мел а по иди иы.
Влияние концентрации реагирующих веществ и состава cpe.iM
Для протекания меланоиднповой реакции оптимальным о ]'
ношением аминокислот к сахарам является ] : 4 (по массе). И *'
слишком больших концентрациях реагирующих веществ по w
протекании реакции меланондипы становятся все более пер ■
воримыми. Однако избыток сахара способствует образов;'1- '
растворимых форм меланоидипов и при повышенных их кот г
транпмх. Поэтому желательно некоторое смещение ука'.ат
соотношения в сторону увеличения содержания Сахаров.
256
Наряду с другими условиями состав среды определяет
возможность протекания реакции. Введение в среду восстанавлива-
jDiilux Сахаров (глюкозы, пентозы) и других СО-соедииений, а
акже введение в среду веществ, содержащих ЫНг-группы (ами-
окислот, белков и пр.) или NH+, приводит к ускорению мелано-
динообразования.
Влияние температуры и рН среды
При нулевой и минусовой температурах реакция меланоиди-
нообразования не протекает. С повышением температуры
скорость реакции значительно возрастает. Однако при различных
температурах образуются различные продукты реакции. В
водяных растворах с концентрацией сухих веществ около 50%
ароматические вещества с наиболее приятными органолептическими
'свойствами образуются при сравнительно умеренной
температуре (95—100° С).
При чрезмерно повышенных температурах легко образуются
,.легкоокрашенныс меланондипы, обладающие горьковатым вку-
? сом и горелым запахом, что известно из производственной
практики приготовления красящего солода (жженки). При
незначительном повышении оптимальной температуры образования
меланоидинов или продолжительном поджаривании солода
меланондипы переходят в нерастворимые в воде гуминовые веще-
'ства; это приводит к значительному снижению красящей
способности и экстрактивности получаемого солода. Поэтому
1 оптимальной температурой приготовления красящего солода
'считают 160°С, несмотря на то, что максимальное количество
; красящих веществ в солоде образуется при температуре его под-
'жаривания 190° С.
Реакция меланоидииообразовання может протекать в
довольно широких пределах рП среды, однако в щелочных средах она
ускоряется.
Ингибиторы и ускорители реакции меланоидииообразовання
Меланоидинообразование, карамелнзация и окислительные
реакции покорнчневепия относятся к реакциям, в которых
участвуют карбонильные соединения. Поэтому ингибиторами являются
в первую очередь вещества, реагирующие с карбонильными
соединениями, такие, как димедои, гидроксиламин, бисульфат.Эти
Вещества связывают разнообразные С = 0 соединения,
возникающие на промежуточной стадии реакции мелапоидинообразова-
'ния, и тем самым прерывают дальнейший ход реакции.
Например, связывание альдегидов димедоном приостанавливает
реакцию меланоидииообразовання. Из этого следует, что
образование альдегидов является одним из важных этапов реакции,
П. М. Мальцев и др. 257

Бисульфат способе» реагировать с глюкозонами, рсдуктопом,
3-дезокснглюкозоном » дегидроаскорбиновой кислотой, которые
являются важнейшими продуктами реакции локорнчневепия.
Меланоидинообразование значительно ускоряется в
присутствии солей молочной кислоты. Фосфатный буфер ускоряет
реакцию между аминокислотами н глюкозой, а также реакцию поко-
ричневення растворов чистой глюкозы.
ЛИТЕРАТУРА
59, 62, G3, 84, 102,
Глава ХИ
ТЕХНОЛОГИЯ СУХОГО РЖАНОГО СОЛОДА,
КВАСНЫХ ХЛЕБЦЕВ И СУХОГО КВАСА
1. СУШКА ФЕРМЕНТИРОВАННОГО СОЛОДА
Сушка солода производится в горизонтальных двухъярусных
или в трехъярусных сушилках с принудительной тягой.
Наибольшее распространение получила двухъярусная
горизонтальная сушилка с воздушным обогревом, изображенная па
рис. 83.
Сушилка представляет собой прямоугольное или квадратное
высокое здание. В нижнем этаже находится сушильная печь, во
втором этаже—тепловая камера 10, в которой располагаются
жаровые трубы. В полу тепловой камеры 10 устроены круглые
отверстия (воздушные каналы); в стенах камеры имеются
каналы для поступления наружного холодного воздуха. В третьем
этаже расположена ростковая камера 7, в которой теплый воздух
смешивается с холодным; благодаря этому можно регулировать
температуру воздуха. В пол_у камеры 7 установлены короткие
стальные трубы для прохода воздуха, закрытые колпаками,
предотвращающими попадание солодовых ростков в тепловую
камеру.
Над камерон 7 (в четвертом этаже) установлена нижняя
решетка, а над пей (в пятом этаже) —верхняя решетка.
Сушилка заканчивается сводом, из наиболее высокой точки которого
поднимается вытяжная труба для удаления влажного воздуха
Для увеличения тяги в трубе в нес вводится дымоход от тонки
С этой же целью в вытяжной трубе установлен вентилятор. По i
вытяжной трубой подвешен па противовесах зонт, который
предотвращает попадание атмосферных осадков на верхнюю
решетку и предназначен для регулирования тяги.
Важнейшими частями сушилки являются сушильная печь, су-
258
Pu«z. 83. Гогшзопталыш! двучъяруснал
сушилка для солода:
/— вытяжная труба; 2— вентилятор; 3— зонт.
4 непхпяя решетка; а — каналы для
дополнит- f.iMiuil подачи холодного воиухл; б —
нижняя* решетка; 7—роегкозач камера; 8 — кла-
пакзш для теплого воадуха: 9 — холодный по-
толвик; 10 — тепловая камера; //— шахта для
вао_ца свежего во1Духа; 12 — воздушная каме-
7>а; W — клапаны для свежего ноиуха.
шильные решетки п
вытяжное устройство. Сушильная
печь состоит из топки п
калорифера, который
представляет собой систему
стальных труб. Диаметр
пальпых газоходов в
зависимости от
производительности сушилок колеблется
от 0,5 до' 1,0 м. Сушильные
решета изготовляют из
листовой стали толщиной
2 .ил. Общая площадь
отверстии решет из стальной
проволоки для прохода
воздуха (живое сечение)
составляет около 30%.
Решетки укладывают па стальные
двутавровые балки, которые
находятся па расстоянии
0,5—1,0 м друг от друга.
Промежуточными опорами
с .ужат тавровые стальные
балочкп. настилаемые па
двутавровые балки па
расстоянии 20—30 с.и.
Расстояние между нижней н
верхней решетками колеблется
от 2 до 4 м; между верхней
решеткой н сводом — от 4
до 6 .1/. Площадь нижней
решетки является
критерием для определения
производительное, ц сушилок.
Удаление из сушилки
большого количества
воздуха, насыщенного влагой,
осуществляется вытяжной
tpyooii; в случае
необходимости создания большой
тяги для этой цели применяют
вентиляторы. Регулирование
тяги производится
шиберами в воздушных каналах п
зонтом. Этими средствами
можно только уменьши гь
чрезмерную тягу, но нельзя
9> 259

увеличить тягу, обусловленную метеорологическими условиями.
Для создания искусственной тяги применяют вентиляторы.
Солод перемешивается механическими ворошителями.
Ворошитель представляет собой подвижную каретку, которая
передвигается по рельсам, закрепленным на боковых стенах
сушилки. Каретка имеет вращающийся вал со стержнями, на которых
находятся небольшие желобки (лопатки). Во время вращения
вала желобки захватывают солод, поднимают его вверх и
разбрасывают. Одновременно с вращением лопаток каретка совершает
поступательное движение.
Ворошитель приводится в движение от электродвигателя
через шпек посредством стального вала пли бесконечной цепи.
Дойдя до конца решетки, каретка вертикальным упором
задевает за переводную штангу и переключает зубчатую передачу
на обратное движение. Такое же переключение происходит и на
другом конце сушильной решетки.
В двухъярусных сушилках с высокой производительностью
для обеспечения нормальных условий сушки устанавливают
центробежный вентилятор, калорифер с большей поверхностью
нагрева и топку соответствующих размеров. Перемешивание
солода на нижних решетках производят обычными солодоворо-
шителями; на верхней решетке устанавливают шнековый
ворошитель, подобный ворошителям пневматических ящичных
солодовен.
Зеленый солод сначала загружают ровным слоем на
верхнюю решетку, где удаляется большая масса влаги. Для
окончательного высушивания и нагревания сухого солода до более
высоких температур солод с верхней решетки передается на
нижнюю через люки, открываемые п закрываемые со стороны нижней
решетки. Для равномерного нагревания и высушивания солод
на решетках периодически подвергается ворошению
механическими ворошителями. Тепло, необходимое для сушки солода.
получается в топке сушилки. Топочные газы по кирпичному
каналу направляются в жаровые трубы тепловой камеры; здесь,
отдав часть тепла холодному воздуху, топочные газы через
дымоход и вытяжную трубу удаляются из сушилки. Горячий no.i-
дух из тепловой камеры поступает сначала в камеру
смешивания, а затем последовательно проходит через нижнюю и
верхнюю решетки и далее через вытяжную трубу уходит в атмосферу.
Пройдя сквозь слой солода на нижней решетке, воздух отдает
ему часть тепла и, несколько охлажденный, поднимается к
верхней решетке.
На верхнюю решетку зеленый солод подается подъемник"1'
или пневматической транспортной установкой.
Выгрузка сухого солода производится механической лопатой,
соединенной т|'осом с воротом, работающим от механического привода.
260
солодосушилках с саморазгружающимися решетками при по-
-щи электропривода секции нижней решетки ставят в наклон-
-е положение; затем солод перепускается в желоб, нз которого
веком выводится в приемный бункер.
На Брянском заводе по производству ржаного солода для
ушки применяется модернизированная двухъярусная сушилка
паровым калорифером. Решетки сушилок для ржаного солода
олжны иметь отверстия шириной не более 1,2 мм во избежание
росыпания солода. Это особенно важно для нижней решетки.
_ Ферментированный солод сначала загружают ровным слоем
'8 верхнюю решетку. При наличии принудительной тяги слой
-лода может быть доведен до 30 см. По окончании загрузки за-
ывают все двери сушилки на всех этажах, включают нагне-
ательный и всасывающий вентиляторы, открывают шиберы для
вода воздуха в тепловую камеру. В течение первых 6 ч
влажность солода с 48—50% снижается до 40—35%. В это время
емпература внутри слоя солода не превышает 35—40° С. В по-
едующие 6 ч влажность солода снижается до 25—30%, а тем-
"атура в слое солода повышается до 55—60° С.
Первое ворошение солода на верхней решетке производится
"нмерно через 6 ч с начала загрузки (как только на решетке
лод начинает подвяливаться). Последующие ворошения соло-
а "производятся через каждые 2 ч. Через 11 —12 ч после загруз-
солод с влажностью, не превышающей 25%, спускают на
жшою решетку. На этой решетке в течение 8—10 ч влажность
~ода снижается с 25 до 8% при повышении температуры впу-
и слоя солода до 65—70°С. Ворошение солода па нижней ре-
тке производят по тому же графику, что и на верхней.
В двухъярусных сушилках солод находится на каждой ре-
тке по 12 ч, включая время загрузки и выгрузки.
Высушенный и охлажденный солод посредством опрокнды-
.ния решеток н при помощи шнеков выгружают в приемные
кера; отсюда он подается в большие приемные бункера, от-
)Да шнеком или пневмотранспортом направляется в мельнич-
отделение на размол. Для размола солода применяют жер-
вые поставы, молотковые пли вальцовые дробилки. Солоддля
оизводства кваса в отличие от солода, предназначаемого для
ебопечення, не следует освобождать от ростков, так как они
дяются носителями мелапоидинов.
В трехъярусных сушилках солод находится па каждой ре-
ргке по 8 ч, включая время загрузки и выгрузки; при этом
мпература в солоде повышается на верхней решетке до 40° С
.на средней решетке до 60—65° С, влажность солода при этом
^Жается до 8%.
Ворошение солода на всех решетках производят через каж-
-'е 2 ч в первые 4 ч н затем через каждый час.
261

Солод, высушенный при указанном температурном режиме,
используется главным образом для приготовления квасных
хлебцев, при выпечке которых протекает дальнейшее мелапоидипо-
образовацпе.
Для солода, который непосредственно используется для
приготовления квасного сусла, Г. Н. Сплин и А. Г. Федоров
рекомендуют более высокий температурный режим сушки. Солод
подвергается сушке в двухъярусной сушилке в течение 36 ч (по
18 ч на каждой решетке) с доведением температуры в солоде
на нижней решетке до 90—100°С; в течение первых 9 ч
температура постепенно поднимается до 60° С, в последующие 6 ч
доводится до 80—85° С; затем температура быстро повышается до
90—100°С н выдерживается 2 ч; в последний час она снижается
до 75°С при влажности солода 8%.
2, ОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА СУШКИ
СВЕТЛОГО ДИАСТАТИЧЕСКОГО РЖАНОГО СОЛОДА
При сушке светлого ржаного солода стремятся сохранить в
нем высокую ферментативную активность, достигнутую в
процессе проращивания.
Общая продолжительность сушки- в двухъярусной сушилке
составляет 24 ч при температуре в слое солода 50° С.
Содержание влаги в нем после сушки составляет 6—8%.
Во ВНИИПБП разработан температурный режим сушки
диастатического солода в трехъярусной сушилке с
принудительной тягой. Продолжительность сушкн 18 ч с пребыванием
солода на каждой решетке по 6 ч (включая загрузку и разгрузку).
Температура в слое солода па верхней решетке повышается Д"
35° С; на средней — до 45° С, на нижней — до 60—62° С.
Принудительную тягу включают через 3 ч после начала загрузки па
верхнюю решетку. Ворошение солода на всех решетках
производят через 2 ч, а па нижней решетке в последние 2 ч — через
каждый час. j | (
Диастатический солод освобождают от ростков независим"
от его назначения.
Солод в зернах храпят в закромах закрытого типа в сухом
хорошо вентилируемом помещении. Солод молотый
упаковывают в чистые сухие мешки, которые укладывают в виде штабе-
тей на деревянных помостах, оставляя проходы возле степ
помещения и между штабелями.
3. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ГОТОВОМУ РЖАНОМУ СОЛОДУ
Ржаной солод должен иметь специфический аромат и кисло-
сладкпй вкус ржаного хлеба и равномерную коричневую
окраску; влажность солода в зернах должна быть не более 8%, влож-
262
'ость молотого солода —не более 10%. Содержаниеводораство-
имых веществ (экстракт вытяжки) должно быть не менее60%
пересчете на сухое вещество; общая экстрактивность (экстракт
осле осахарпвання)—не менее 70%. Кислотность ржаного
олода допускается не выше 90 мл нормального раствора щело-
и в пересчете на 100 г экстракта. Цвет солода в ял нормаль-
ого раствора йода па 100 г экстракта должен быть не менее 35.
Посторонних примесей (песка и т. д.) в солоде не допуска-
ся.
«.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА РЖАНОГО СОЛОДА
В целях лучшей сохранности зерновая масса перед подачей в
-ернохранилище подвергается предварительной первичной очист-
*е в воздушпо-ентовых сепараторах. Перед солодоращением
ерно вторично очищается и сортируется. Вторичная очистка за-
лючается в повторном пропуске зерна через воздушно-ситовой
епаратор, при котором достигается более тщательное отделение
руппых примесей, песка, пыли. Очищенное зерно направляется
триеросортировочную машину.
,. Перед очисткой и сортировкой и после них зерно пропускают
ерез автоматические весы, отходы взвешивают па обычных
верна 84. Технологическая схема производства ржаного солода:
^сепаратор для первичной очистки; 2 — зерновой силос; 3 — сепаратор для вторичной
Whctkh; 4 — триеро-сортировочная машина; 5 — моечный чан; S — центробежный насос;
— замочный чэн; 8 — солодорастильный барабан; 9 — барабан для ферментации;
0~ солодосушнлка: // — росткоотбквная машина; 12—матитпын сепаратор; /^ —
полировочная машинз; М — вальцовый станок; /5 — бурат.
263

сах. Таким образом контролируют работу зерноочистительного
отделения, устанавливая выход сортированного зерна,
количество отходов и размер потерь.
Очищенная н отсортированная рожь для более тщательной
очистки поступает в моечный чан, из которого центробежным
насосом она направляется в замочный чан. По достижении
должной степени замачивания зерно поступает в солодорастнльный
барабан. Зеленый солод из солодорастильного барабана
выгружается на трясуны и ленточные транспортеры и направляется в
барабаны для ферментации.
Ферментированный солод подвергается сушке в солодосу-
шилке. Высушенный и охлажденный солод выгружается в
приемные бункера.
Сухой ржаной солод, предназначенный для хлебопечения,
направляется сначала в росткоотбнвную машину для удаления
ростков, затем последовательно поступает в магнитный
сепаратор, удаляющий металлические примеси, полировочную машину
для окончательного оттирания остатков ростков, в вальцовый
станок и в бурат.
Солод, предназначенный для производства кваса, можно не
освобождать от ростков, так как в них содержатся мсланоидины.
На рис. 84 показана принципиальная технологическая схема
производства ржаного солода1.
5. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КВАСНЫХ ХЛЕБЦЕВ И СУХОГО КВАСА
Квасные хлебцы являются одним из видов сырья для прпги-
товления хлебного кваса. Они получаются в результате выпечки
теста, приготовленного из ржаного солода (64,5%), ржаной
муки (25%) н ячменного солода (10,5%).
В соответствии с утвержденной рецептурой расход хлебопри-
пасов па производство 1 т квасных хлебцев составляет в кг:
солода ржаного 477
муки ржаной 185
солода ячменного ....... 77
Ржаной и ячменный солод перерабатывается в размолотом
виде.
Ржаная мука поступает в дежу, в которую при постоянном
перемешивании задается горячая вода (95—97°С). Воды
расходуется в 1,5 раза больше, чем муки. Для тщательного
перемешивания заварки дежа подкатывается к тестомесильной
машине. При температуре 70° С заварка выдерживается в
течение 1 ч.
1 Па этой схеме не приведены транспортные средства, весы для учет и
контроля, а также промежуточные бункера, обеспечивающие независимость
работы отдельных машин и агрегатов.
264 f
, Одновременно с приготовлением ржаной заварки в другую
ежУ наливают воду с температурой 70—72°С и при постоянном
бремешивании засыпают размолотый ячменный солод. Воды
вливают в 3 раза больше, чем солода. Смесь молотого ячмен-
-го солода с водой выдерживают в течение 1 ч. Затем эту
'есь прн непрерывном перемешивании вводят в дежу с ржа-
1Й заваркой. Дежу уста-
авливают в камеру для
асстойки на 2 ч, где те-
-о осахаривается при 63—
^ С. По окончании такой
держкн к тесту
добавит молотый ржаной со-
од, и дежа направляется
а второй замес; после пе-
-мешнвания тесто
направится в расстоечную каме-
где оно выдерживается
. По истечении этого вре-
еяи дежа подкатывается к
-рокидывателю, и тесто
ступает в делитель, прн
ходе из которого его
ладывают в формы, пред-
рительно посыпанные му-
й. Вагонеткой формы по-
аются к печи. Перед
подкоп поверхность теста
иачнвается водой.
Печь (рис. 85)
предстанет собой кирпичную каме-
'._ расположенную над топ-
й /. Стальными решетка-
печная камера делится
несколько ярусов по вер-
кали. Каждый ярус имеет
верны для загрузки и вы-
-узкп форм. Над печыо обычно устраивается другая камера со
еллажамп 3 для сушки сухарей из выпеченных квасных
ебнев.
Для использования тепла отходящих газов печнв ее дымохо-
е установлен змеевик 4, который соединен с баком (на рисунке
е показан) двумя трубками. По одной из них вода подается в
еевик, нагревается в нем и возвращается по другой трубе в
к. Нагретая вода используется для замеса теста.
__ Для выпекания формы с тестом загружают на все ярусы пе-
,и. Продолжительность выпечки 8—10 ч; в течение 6—8 ч тем-
7S№
Рис. 85. Печь
для выпечки
хлебцев:
' — топка: 2 — печная
для сушки сухарей; 4 —
ва воды,
265

пература в пекарной камере повышается до 160° С, н эта
температура поддерживается 2 ч. При температуре теста,
превышающей 75° С, ферменты разрушаются. При дальнейшем повышении
температуры значительно увеличивается скорость меланоидипо-
образования. При температуре, близкой к 160° С, происходит
дегидратация Сахаров с образованием буроокрашеиных
продуктов, называемых карамелями.
По окончании выпечки формы вынимают из печи и
размещают их на столе для выбивки хлебцев; после этого последние
укладывают на вагонетки и направляют их в камеру для
остывания, формы очищают и подают под формовку следующей
партии теста.
Готовые квасные хлебцы должны иметь темно-коричневый
цвет; сильный аромат корки ржаного хлеба; кисло-сладкий вкус
и следующие физико-химические показатели.
Влажность в % не более 40
Содержание растворимых в воде веществ (экстракт
вытяжки) в % на сухое вещество! не менее 52
Кислотность в мл нормального раствора щелочи
на 100 г экстракта вытяжки не более 60
Цветность в мл 0,1 н. раствора йода па 100 г
сухого вещества 50—60
Свежевыпеченные квасные хлебцы можно хранить d летнее
время не более двух суток, так как они быстро подвергаются
плееневеиню. Поэтому для длительного хранения и
транспортирования па большие расстояния выпеченные хлебцы сушат и
дробят, получая так называемый сухой квас.
Для производства хлебного кваса остывшие хлебцы
направляют сначала на резку, а затем в сушильную печь, температура
в которой равна 50° С. Температура сушки постепенно
повышается (10 град за 1 ч) до 90°С, затем сушка протекает при
этой температуре. Сушка резаных хлебцев продолжаеюя
10—12 ч.
Хлебцы, высушенные до влажности 8%, выгружают из печи,
укладывают их на вагонетку и направляют для остывания и
дробления. Кусочки дробленого сухого кваса должны быть
равны размеру средней горошины; допускается примесь
мелкодробленого сухого кваса в виде муки, но не более 10%.
Сухой хлебный квас взвешивают па автоматических весах я
загружают его в мешки. Для розничной продажи сухой квас
расфасовывают в картонные коробки или в бумажные пакеты
массой 0,5 н 1,0 кг. Сухой квас отличается от квасных хлебце»
только по влагосодержанию и цвету; содержание влаги и
сухом квасе при приемке на заводе не более 10%; цвет его не
более 18 мл 0,1 н. раствора йода на 100 г сухого вещества 1 '>'■*
свежевыпеченного квасного хлебца равноценен 0,7 кг сухт""
кваса. Ь
266
Г. II. Фертмап и Э. Л. Исакова (ВЗИПП) на основании
проведенных ими исследований предлагают некоторые мероприятия,
направленные па усовершенствование технологии производства
квасных хлебцев. Они рекомендуют при приготовлении теста
33% красного ржаного солода и 30% ячменного солода
заменить их ростками, что значительно улучшает цвет и аромат
хлебцев.
Из приведенных исследований можно сделать такие выводы:
1) увеличение времени осахариваиия заварки с 2 до 3 ч
приводит к увеличению экстрактивное™ хлебцев на 15%;
2) оптимальными условиями приготовления квасных хлебцев
является выпечка их в течение 3—3,5 ч при температуре в
пекарной камере 165—185°С.
ЛИТЕРАТУРА
54, 82. 84. 106, 111, 115, 136, 172, 173, 174, 175, 176, 182.
Глава XIII
ПРОИЗВОДСТВО КВАСА И ГАЗИРОВАННЫХ ХЛЕБНЫХ
НАПИТКОВ
Хлебный квас является продуктом незаконченного
спиртового и молочнокислого брожения. Сначала приготовляют квасное
■ сусло, которое сбраживается комбинированной культурой
квасных дрожжей и молочнокислых бактерий. В результате
брожения получается приятный, освежающий напиток с характерным
хлебным ароматом.
Основными стадиями производства хлебного кваса являются
приготовление квасного сусла, брожение квасного сусла и
купажирование кваса.
Квасное сусло получают настойпым и рациональным
способом, а также путем разведения питьевой водой концентрата
квасного сусла.
ПРИГОТОВЛЕНИЕ КВАСНОГО СУСЛА И СУСЛОВОГО
КОНЦЕНТРАТА
I. НАСТОЙНЫИ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАСНОГО СУСЛА
Настенный способ приготовления квасного сусла
заключается в выщелачивании из измельченных квасных хлебцев или
из сухого хлебного кваса экстрактивных веществ посредством
двукратного или трехкратного настаивания их в горячей воде.
Настаивание производят в настенных чанах, снабженных
мешалкой.
267

Под действием мешалки твердые частицы приходят во
взвешенное состояние и благодаря этому хорошо омываются
водой. В результате выщелачивания концентрация
экстрагируемых веществ в твердых частицах уменьшается, а в жидкости
она возрастает.
Иастойный чан представляет собой стальной или
алюминиевый цилиндрический резервуар с крышкой, снабженный
приводной лопастной мешалкой /, делающей 40—50 об(мин, декапта-
тором (всасывающим поплавком с задвижкой Лудло) 2;
сусла:
/—приводная мешалка; 2 — декантатор; 3 — вентиль для
слива сусла; 4 — вентиль для спуска гущи.
вентилем 3 для слива сусла и вентилем 4 для спуска гущи
{рис. 86). Для поддержания необходимой температуры чан
покрыт слоем термоизоляции (шлаковаты) толщиной 100 мм.
Инженерно-техническими работниками Киевского паточного
завода предложен иастойный чаи новой конструкции (рис. 87)
с внутренним паровым барботером п горизонтальной
пропеллерной мешалкой, делающей 1400 обIмин. В этом чане степень
извлечения экстракта из перерабатываемого сырья более
высокая. Внутренний паровой барботер позволяет нагревать
холодную воду непосредственно в чане и прн необходимости быстро
повыш^ь температуру настаиваемого сусла.
Для получения квасного сусла в пастойный чан напускают
70% расчетного количества воды с оптимальной для вышелачп-
268
ванпя температурой 70—73° С; затем при непрерывном
размешивании постепенно засыпают расчетное количество сухого
кваса или дробленых квасных хлебцев. После введения всего
;' количества сухого кваса продолжают перемешивание еще
30 мин, доливают остальные 30% воды и оставляют заторную
массу в покое на 1,5 ч.
Рис. 87. Иастойный чан повой конструкции:
J — корпус чана; 2 — паровой барботер; 3~ крышка-, 4 — люк с
дверцей: 5 — труба (I кран для спуска гущи; 6 —труба и задвнжка для
сусла; 7 — штуцер для подачи воды; 8 — штуцер для пара; 9 —
пропеллер; Ю — термометр; // — поп лавок-декантатор.
Отстоявшееся первое квасное сусло осторожно декантируют
(спускают с осадка) посредством всасывающего поплавка —
декантатора, фильтруют через мелкое сито и насосом
перекачивают его через стальной холодильник в приемный сборник или
в бродильный чан. В холодильнике сусло охлаждается до
25° С. Концентрация первого сусла 3—3,5% по сахарометру.
Отстоявшуюся гущу заливают горячей водой (70°С),
перемешивают ее в течение 30 мин, и она настаивается 1 ч. После
вторичного настаивания получают второе сусло (концентрацией
около 1,3%), которое также пропускается через холодильник и
направляется в сборник. Аналогичным образом получают и
третье сусло; однако в последнем случае добавляют воды не в
полном объеме, а в количестве, необходимом для получения
расчетного количества сусла из введенного в чан хлебного
сырья. Концентрация третьего сусла около 0,9%.
Средняя концентрация всего получаемого сусла составляет
1,2—1,5%. В полученное квасное сусло до брожения вводится
сахар в виде сахарного сиропа в количестве 25% от
полагающейся нормы. Настойным способом получается доброкачественный
квас с приятным хлебным ароматом и вкусом. Но при этом
способе получения сусла теряется много экстрактивных веществ.
Хлебная гуща после спуска третьего сусла удаляется из
269

пастойпого чана. Она содержит некоторое количество неосаха-
реппого крахмала и небольшое количество белков и
используется па корм скоту.
Примерная схема пастойпого способа приготовления
квасного сусла приведена d табл. 29.
Таблиц л 29
Схема настойного способа приготовления сусла
Наименование и последовательность
операций
Наполнение настойного чана горячей
водой (70% от расчетного количества)
Подача дробленых квасных хлебцев
Перемешивание и долнв воды ....
Первое настаивание
Второе настаивание
Третье настаивание
Удаление гущи и промывка настойного
Всего . . .
Продолжи-
тел ьноеть
операций
и мин
10
10
30
90
60
10
30
60
50
10
30
40
30
20
480
Температура
о С
73
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
70
-

Продолжительность раСопл
мешалки
(з мин
10
30
30
30
190
Таким образом, продолжительность получения квасного
сусла составляет около 8 ч.
2. РАЦИОНАЛЬНЫМ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КВАСНОГО СУСЛА
Запаривание зернопродуктов
Характерным для рационального способа является
запаривание дробленого ржаного ферментированного солода и ржаной
муки под давлением 0,25 — 0,3 Mhjm- (2,5— 3 кПсм2) •■•
течение 2 ч.
270
Основная цель запаривания зернопродуктов — кленстернза-
ция и разжижение крахмала, а также ароматизация затора.
При добавке к зернопродуктам в запарник воды и повышении в
нем температуры до 125—133°С (соответственно указанному
выше давлению) создаются благоприятные условия для мелано-
идпнообразования; благодаря этому обеспечивается хлебный
аромат сусла, аналогичный аромату сусла, получаемому при
переработке квасных хлебцев.
Основные превращения крахмала и Сахаров зернопродуктов
при их запаривании. Сырой неоклейстеризованный крахмал
расщепляется под действием амилаз, по очень медленно. Атаку-
емость амилолитическими ферментами возрастает при их
действии па оклейстеризованнып крахмал.
Для ускорения процесса клейстеризацни и растворения
крахмала зернопродуктов целесообразно подвергать зернопродукты
предварительно тепловой обработке путем запаривания их под
давлением.
Крахмал при нагревании с водой переходит из твердого
состояния в студнеобразное — он клейстеризуется. При этом
происходит набухание крахмальных зернышек (гранул) с
последующим нх разрывом и диспергированием.
Макромолекулы в грануле крахмала связаны между собой
ваи-дер-ваальсовыми силами н водородными связями,
образующимися между водородом гидроксила одной молекулы и
кислородом гндроксила другой близлежащей молекулы:
R-O _p-R
В водной среде связь двух макромолекул крахмала можно
представить в таком виде:
К It.
R —(V о xn~R
\l IГ
Водородные связи, которые удерживают мицеллярпые
структурные части и молекул!)! в связанном состоянии, при
повышении температуры распадаются.
При гидратации водородные связи между макромолекулами
ослабляются, но нарушение связей между ОН-группами не
приводит к растворению крахмала в воде комнатной температуры;
объясняется это наличием других связей между структурными
элементами гранулы, для разрыва которых необходимо
затратить тепло. При определенной температуре эти связи разрыва-
271

ются и гранула разрушается — происходит клейстернзация
крахмала.
С повышением температуры клейстер начинает разжижаться,
затем становится жидким. Для растворения ржаного крахмала
в измельченном сырье
температура его должна быть 130° С.
Процесс разжижения
сводится к разрушению крахмальных
Зерен до размера одной
макромолекулы, что сопровождается
уменьшением вязкости.
Запаривание сопровождается
разложением Сахаров и меланоидинооб-
разоваинем.
Основной реакцией распада
гексоз в процессе разваривании
(как доказали В. Л. Смирнов и
В. П. Сотская) является окспме-
тилфурфуролыюе разложенис. В
результате дегидратации гексоз
(отнятие трех молекул воды) в
кислой среде образуется оксимс-
тилфурфурол. Часть оксммегил-
фурфурола конденсируется,
образуя красящие вещества
(желто-коричневого цвета). Наряду с
этим происходит образование ме-
ланоидинов.
При температурных условиях
запаривания (125—133° С) кара-
мелизацпи Сахаров не
происходит, так как эта реакция
протекает при температуре,
превышающей температуру их плавления
(например, температура
плавления сахарозы 185—186° С).
Рис. 88. Запарник:
/— цилиндрический резервуар;
2 — паровая рубашка; 3 — крышка:
4 — загрузочный люк; 5 —ведомая
шестерня (в кожухе); б — вал
мешалки: 7—якорная мешалка;
Я—подпятник; 9 — штуцер С
паровым вентилем; 10 — штуцер для
манометра; // — штуцера для
предохранительного клапана и подачи
холодной воды; 12 — патрубок о
вентилем для спуска конденсата из
паровой рубашки; 13 — трехходовой
кчан для манометра; 14 —
смотровые окна.
272
Периодическое запаривание. Для запаривания зернопродук-
-в применяют варочный аппарат, приведенный на рис. 88. Он
редставляет собой стальной цилиндрический резервуар У,
снабженный крышкой 3, паровой рубашкой 2 и вертикальной якор-
рй мешалкой 7, приводимой во вращение через редуктор от
лектродвигателя. Мешалка делает 50 об1мин. В крышке
имейся загрузочный люк 4 с винтовым затвором. Аппарат имеет
туцер для выхода продукта, штуцер для ввода пара и штуцер
пя выхода конденсата. На крышке аппарата находится штуцер
"О для манометра н предохранительного клапана. На паровой
оммуникации у ввода в корпус аппарата также устанавливают
анометр.
Внутренние стенки аппарата покрыты эмалью толщиной
jp,6 — 0,8 мм. Опорой для аппарата служат четыре опорные
~апы на башмаках.
Подготовка к запариванию начинается с ввода в аппарат
горячей воды (50 — 60° С) из расчета 0,7—1 л на каждый
килограмм зериопродуктов. Из общего количества зериопродуктов
' апарнвается 87%: из них 53% ржаного солода и 34% ржаной
ки; 13% ячменного солода добавляют для осахаривания гущи
-еле спуска первого сусла. После напуска воды включают ме-
алку, и через загрузочный люк 4 засыпают названные зернопро-
кты. После этого загрузочный люк закрывают винтовым затво-
Затем начинают сначала подавать острый пар в паровую ру-
ашку, чтобы прогреть смесь зериопродуктов и воды, после этого
-р поступает внутрь запарника, и при этом давление в аппарате
овышается до 0,24 — 0,34 Мн1м2 (2,5 — 3,5 кГ/см2). При таком
явлении запаривание ведется при непрерывной работе мешал-
в течение 2 — 2,5 ч. По окончании запаривания открывают
.адвижку в нижней части аппарата и под давлением пара
устая масса через продуктовую коммуникацию направляется в
аторный чан, предварительно наполненный на '/.? емкости водой
температурой 30 — 35° С. Конец трубы, по которой поступает
апаренная масса, должен находиться ниже уровня жидкости в
аторпом чане. При таком вводе массы и работе мешалки за-
орного чана не имеют место потерн летучих ароматических
-ществ, образовавшихся при запаривании зериопродуктов.
Непрерывное запаривание. Для автоматизации запаривания
ернопродуктов Ф. Ф. Якубович н В. В. Рудольф предложили
онструкщпо запарника непрерывного действия.
Па рис. 89 приведена принципиальная схема непрерывно
действующего запарника и агрегата, подающего солодово-
ржаное тесто в пего для тепловой обработки.
Запарник представляет собой цилиндрический стальной
резервуар, разделенный перегородками па четыре камеры. Все
"амеры соединены последовательно переливными трубами,
которые обеспечивают непрерывную подачу запариваемой хлео-
273

ион массы из камеры в камеру. При входе в каждую камеру
труба соприкасается со сферическим отражателем, приваренным
к верхнему простенку камеры. Каждая камера снабжена
манометром и предохранительным клапаном.
К корпусу запарника присоединена парораспределительная
гребенка, от которой пар подается во все камеры.
Пар в запарник подается через паровые форсунки,
установленные по внутреннему периметру; по центру каждой каморы
Рис. 89. Принципиальная схема непрерывного запаривания
(предложение Ф. Ф. Якубовича и В. В. Рудольфа):
/ — норня; 2 — автовесы; 3 — бункер-смеситель; 4 —шпек; 5 — дозатор для
поды; 6 — тестомесильный агрегат; 7 — питающий трубопровод; 8 —
коловратный насос: 9 — цилиндрический резервуар: 10 — парораспределительная
гребенка; //— сферические отражатели; 12 — переливные трубки; 'Л
—сифонные трубки: 14 — конденсатор; Л —штуцер; 16 — предохранительные клана-
ш,|; И — обратный клапан; 18 — паровые форсунки; 19 — сегиерооо колесо.
установлено сегперово колесо, обеспечивающее поступление
пара в центральные слои запариваемой массы, а также ее
перемешивание, благодаря чему отпадает необходимость в
применении специальной мешалки. Для улавливания и конденсации
летучих ароматических веществ, выделяющихся при
запаривании, к корпусу запарника подведен трубопровод (сифон:"-!-'
трубки) от конденсатора.
Конденсатор — небольшой металлический резервуар с
внутренним змеевиком, по которому циркулирует охлажденная п^ ' '■
Водяные пары, насыщенные ароматическими веществами. пп '■•'
дают через сифонный трубопровод в конденсатор, где кон -'"'■'
енруютея, и конденсат через спускной штуцер непрерывно о"''->
дится в заторный чан.
274
Непрерывное запаривание зерпопродуктов производится
таким образом. Ржаная мука и дробленый ржаной солод
подаются норией 1 через автоматические весы 2 в буикер-емеси-
тель 3. Смесь муки и солода шпеком 4 подается в
тестомесильный агрегат 6, в который одновременно из дозатора поступает
вода, нагретая до 55 — 60° С. Замес по трубопроводу
направляется в коловратный иасос, который подает его в первую
(верхнюю) камеру запарника.
Ударяясь о сферический отражатель 11, замес
разбрызгивается и заполняет камеру. Одновременно начинается тепловая
обработка массы паром. По заполнении первой камеры масса
перемещается через переливные трубки 12 в следующую камеру,
где также продолжается тепловая обработка паром. Наконец,
запариваемая масса зерпопродуктов поступает в четвертую
(нижнюю) камеру; отсюда готовая запаренная масса
непрерывно подастся в заторный чан.
На линии подачи замеса от коловратного насоса 8 к
запарнику установлен обратный клапан 17; на линии подачи паров
из запарника на конденсацию имеются предохранительные
клапаны 16.
Затирание зернопродуктов
Процесс затирания —это ферментативный гидролиз состав-
; ных веществ песоложеных зернопродуктов посредством
ферментов солода или культур плесневых грибов. Основным процессом
при этом является гидролиз крахмала.
Ферментативный гидролиз крахмала. В солоде содержатся
амилолитпческие ферменты а-амилаза (глобулин) и (И-амплаза
(альбумин). Функциональными группами {активными
центрами), проявляющими амилолитическую активность, являются:
в а-амилазс сульфгидрнльные {— SH) группы, группы остатков
цистеина, e,-NH2-rpynnbi остатков лнзппа; в ^-амилазе —
сульфгидрнльные, карбоксильные {— СООИ) и имндазольпып цикл
остатков гистидина.
В ферментативных реакциях участвуют некоторые
неорганические ионы. В состав а-амплазы входит калышй. Иоп кальция
служит активатором, связующим звеном между субстратом и
ферментом; он как-то изменяет свойства субстрата н фермента в
нужном для реакции направлении.
Ферментативный гидролиз крахмала заключается в разрыве
глюкозпдных связей амилазы п ампдопектппа п в присоединении
По месту разрыва молекулы воды. Он происходит при
одновременном действии па крахмал а- н (З-амнлаз солода. Такое расще-
■■ пление крахмала приводит к образованию Сахаров, п поэтому
■ этот процесс называют осахаривапием.
275

Действие ct-амилазы на амилопектнн приводит к ооразо-
вапшо мальтозы и низкомолекулярных декстринов с 5 — 8 глю-
кознымн остатками. Это обусловлено тем, что фермент не
действует на «-1,6-глюкозндпые связи в местах разветвления мак-
оооооооооооооооооооооооооооооо
^сссссссс
оооооооооооооо оооооооооо сю сю сю
-crrrvr „„ „ ~ „ л ~ „
оо оо сю сюоосюоосюоосюоооосюсюсю
Рис. 92. Действие р-амнлазы на амилозу
крахмала.
ромолекул амилопектина: эти связи ферментом не разрываются.
Итак, в результате действия а-амилазы на амилозу и
амилопектнн образуются декстрины {ас-декстрин), мальтоза, мальто-
трпоза п глюкоза.
Рис. 93. Действие Р-амилазы на амилопектнн крахмала.
Действие р-амилазы проявляется в последовательном отщег-
лепни от амилозы п амилопектина по два остатка глюкозн
т.е. в отщеплении звеньев мальтозы (рис. 92 и 93); причем [->
амилаза действует с передуцирующнх концов ценен. ЛнпешМ'1
макромолекула 'амилозы ею полиостью превращается в мальтоз} ■
278
В амнлопектине р-амилаза расщепляет лишь «верхушки»
разветвленных цепей и действие фермента прекращается, когда
он приближается к разветвлениям макромолекулы па
расстояние одного элементарного глюкозного звена (а-1,6-глюкозидиые
связи). Сердцевина макромолекулы {нерасщепленный остаток
амилопектина), так называемый а-амнлодекстрин, подвергается
дальнейшему гидролизу ас-амилазой, которая расщепляет этот
декстрин на более мелкие осколки. Однако н при совместном
действии а- и (И-амилаз при гидролизе амилопектина остаются
разветвленные декстрины с 5—8 глюкозны.мн остатками, в
Рис. 94. Схема действия глюкоамллазы (ГА) па амилену
и амилопектнн н пзомальташ (ИМ) на изомальтозу.
которых сосредоточены пегидролизуемые а-1,6-глюкозидпые
связи. Смесь таких остатков крахмальных молекул с а-1.6-глю-
козидпыми связями, не расщепляющихся при совместном
действии га- и р,-амилаз, называют предельными декстринами.
р-Амплаза обладает еще одним специфическим действием:
при наличии в атакуемой цепи четного числа глюкозпых единиц
образуется только мальтоза; если число таких единиц нечетное
{5, 7, 9), то последние три единицы остаются нерасщеплсинымп
в виде мальтотриозы.
В просяном солоде содержится специфический фермент олн-
го-1,6-глюкозидаза (по Д. Н. Климовскому декстриназа),
разрывающая а-1,6-глюкозндную связь в амнлопектине и в
предельных декстринах. Аналогичный фермент содержится в
культуре плесневых грибов и в получаемых из иих ферментных
препаратах.
В амнлолитический комплекс плесневых грибов входят глю-
коамилаза, ас-амилаза, а-глюкозидаза, олнго-1,6-глюкозидаза и
изомальтаза.
Глюкоамнлаза расщепляет а-1,4-глюкозидные связи в
амилозе и амнлопектине, отрывая по одному глюкозному остатку
279

н образуя таким образом глюкозу. Свое действие фермент
начинает с нередуцирующих концов цепей амилозы и амилопектнна
(рис. 94).
Олиго-1,6-глюкозидаза разрывает а-1,6-глюкозидную связь
в предельных декстринах; изомальтаза разрывает эту связь
только s дисахариде — изомальтозе.
Согласно исследованиям В. И. Родзевич и Г. М. Добролин-
ской, препарат глюкоамилазы из Asp. awamori, свободный от
транс-глюкозидазы, расщепляет также а-1,6-глюкозидные связи
в амилопектине и в предельных декстринах, гндролизуя крахмал
полностью.
Основными факторами, влияющими на скорость
ферментативных реакций, являются температура, рН, концентрация
субстрата и ферментов. С повышением температуры
ферментативный гидролиз крахмала ускоряется, однако при определенной
температуре происходит инактивация ферментов.
(S-Амилаза ячменного солода имеет низкую термостойкость:
при нагревании до 70° С она разрушается; тепловая
инактивация данного фермента почти полностью завершается в
несколько минут при 70°С. а-Амилаза ячменного солода обладает
более высокой термостойкостью, являясь более устойчивой к
нагреванию, и разрушается при температуре около 80° С.
Оптимальная температура для (S-амилазы в заторе 63° С, а
для а-амилазы— 70" С. В оптимальных условиях одна молекула
р-амнлазы может гидролизовать 237 000 связей в минуту.
Ферменты крайне чувствительны к действию кислот п
оснований; поэтому нх действие зависит от рН среды. Каждый
фермент имеет оптимум рН, при котором он наиболее активен; при
более высоких илн более низких рН активность фермента
уменьшается.
Максимальная активность а-амилазы проявляется при рН
5,7, а р-амилазы при рН около 4,8. При рН 2,3 н 9,7 амилазы
полностью ннактивируются.
Таблица 30
Изменение оптимальной величины рН для амилаз
£ в зависимости от температуры (по Виндишу и Кольбаху)
Значение рН
Температура в 'С
20
40
50
55
60
65
70
при разжижении
крахмала (а-амилаза)
4,6-4,8
4,7—4,9
4,9—5,1
5,2—5,4
5,4—5,8
при оеахариванин
крахмала (^-амилаза)
4,4—4,6
4,5—4,7
4,6—4,9
4,8-5,0
5,0-5,2
5,5—5,7
5,8-6,0
280
Оптимум рН для действия амилаз изменяется, смещаясь с
повышением температуры в сторону больших значений рН
(в щелочную сторону), что подтверждается данными,
приведенными в табл. 30.
Оптимальная величина рН составляет: для а-амилазы
плесневых грибов 4,5—5,0, а для глюкоамилазы — 4,5—4,6.
Скорость ферментативной реакции с увеличением
концентрации фермента увеличивается, но до известного предела:
образование мальтозы пропорционально концентрации амилазы, но
только до расщепления 40%
крахмала. Затем реакция
протекает медленнее и указанной
зависимости между количеством
образующегося сахара и
концентрацией фермента нет. До
образования 75—80%
теоретического количества мальтозы
(79,1—84,4 г из 100 г крахмала)
реакция осахарнвапня протекает
быстро, затем она резко
замедляется: в 1000 раз медленнее,
чем в начале расщепления.
О скорости ферментативного
гидролиза крахмала можно
судить по образованию общего
количества редуцирующих
углеводов в пересчете на мальтозу.
Графическое изображение
кинетики осахаривания крахмала
амилазами ячменного солода
приведено на рис. 95. Из
рисунка видно, что при достижении 75—ЬЧ)и,о-нон степени осахарив
ния (по мальтозе) реакция прекращается.
С увеличением концентрации затора ферментативный
гидролиз крахмала замедляется. Это объясняется тем, что при уве-
i лнчеппп концентрации субстрата увеличивается вязкость
затора, и поэтому затрудняется процесс диффузии между
субстратом и ферментом. Известно, что при содержании экстракта в
сусле 22% по сахарометру осахарпванпе затора продолжается
в 2 раза дольше, чем затора с концентрацией сусла 18%.
Гидролиз крахмала контролируют обычно по окраске,
которую дают промежуточные продукты гидролиза с йодом.
Окрашивание происходит благодаря расположению молекул йода
внутри спиральных завитков глюкозиых остатков. ЦветоОразо-
f вавшихся соединений обусловлен длиной цепочки глюкозиых
остатков.
Крахмал с йодом дает синее окрашивание. Близкие к крах-
Ю Я 50 %
Время осахаривания, мин
Рис. 95. Кинетика
осахаривания крахмала амилазой
ячменного солода.
-80°,
281

малу, самые крупные декстрины (с молекулярной массой
10000—12000) — амилодекстрины (лат. amylum — крахмал)
окрашиваются йодом в фиолетово-синий цвет. Более мелкие
декстрины (с молекулярной массой 4000—7000) — эритродскст-
рины (греч. erythros — красный) дают с йодом красно-бурую
окраску. Самые мелкие декстрины (с молекулярной массой
2900—3700)—ахроодекстрины и мальтодекстрины совершенно
не окрашиваются йодом.
Ферментативный гидролиз белков. Наряду с осахариванием
крахмала при затирании протекает ряд других процессов, ка-
тализуемых различными ферментами солода. Под действием
протеолитических ферментов (протеицаз и нептидаз)
происходит гидролитическое расщепление белков, которое
характеризуется разрывом пептидной связи в соответствии с уравнением:
R —Co-fNH— R, + HOH-=^RCOOH + H,NR,
i '
где R и R, - остатки аминокислот и пептидов
Возможно, что под действием протеолитических ферментов
происходит не только гидролитический разрыв пептидных
связей, но также имеет место распад белковых макромолекул на
субъедииицы, как крахмала на декстрины. Под субъединицей
белков понимают одну полипептидную цепь.
Схема ферментативного расщепления белков может быть
представлена в таком виде:
белки-* альбумозы—> пептоны—» полипептиды —> пептиды и аминокислоты.
Первые продукты расщепления белков — альбумозы; они
осаждаются в насыщенном растворе сульфата аммония, по в
отличпе от белков не коагулируют при нагревании. Пептоны —
продукты дальнейшего расщепления белков; они не осаждаются
в насыщенном растворе сульфата аммония, ио могут осаж-
.щться фосфорпо-молнбденовой кислотой и танином; при
нагревании не коагулируют. Полипептиды— продукты более глубокой
стадии расщепления белка, чем пептоны. Их роль в реакциях
осаждения точно не известна. Пептиды и аминокислоты —
последние продукты ферментативного расщепления белков. Эти
азотистые вещества солями не осаждаются.
Пептоны и полипептиды обусловливают ценообразование
изготовляемых напитков; пептиды и аминокислоты необходимы
для питания дрожжей.
Оптимальные условия для действия солодовой протспназы:
рН 4,Г)—5,0 и температура 50° С. Температура 50° С является
наиболее благоприятной для Нпзкомолскулярпых фракций бел-
282
ков и называется температурой пептонизации. Оптимальная
температура обусловливает наиболее сильное расщепление
белков, и поэтому при 50° С обычно соблюдают белковую
выдержку. Однако при 60° С расщепляется также много белковых
веществ; растворение высокомолекулярных белков протекает
быстрее с накоплением белковых фракций, осаждаемых
сернокислым магнием.
Ферментативный гидролиз белков при 00° С приводит к
накоплению всех компонентов фракции «стойко растворимых
белков» (альбумоз, пептонов, полнпептпдов п аминокислот, не
коагулируемых при кипячении), т. е. при этой температуре
накопляются продукты распада, обеспечивающие ценообразование; при
50° С ферментативный гидролиз белков приводит к накоплению
наибольшего количества аминокислот.
Пока еще нет легко выполняемых способов контроля
ферментативного гидролиза белков. Но все же обстоятельное
представление о расщеплении белков дает метод Лупдппа.
Лупдип подразделяет растворимые азотсодержащие
вещества сусла в зависимости от их осаждаемости танином и фое-
форио-молибденовоп кислотой па три группы:
1) фракция А — высокомолекулярные азотистые вещества:
лейкозип, эдестнп, альбумозы;
2) фракция В — среднемолекулярпые азотистые вещества:
пептоны п высшие полипептнды;
3) фракция С — пеоеаждаемые азотистые вещества: низшие
полипептиды и аминокислоты.
Фракция В обеспечивает ценообразование.
В среднем соотношение между указанными фракциями
составляет в %: фракция А—25, фракция В— 15 и фракция С—60.
Другие ферментативные процессы прн затирании. Под
действием комплекса ннтолитических ферментов (гемнцеллюлаз,
глюкоиаз, арабинозидаз, ксилапаз и т. п.) происходит гидролиз
гемицеллюлоз и гуммнвеществ, входящих в состав клеточных
стенок эндосперма ячменя.
В основе строения гемицеллюлоз лежат линейные цепи из
глюкозы, к которым примыкают боковые цепочки р-глюкапа,
ксилозы и арабинозы. От растворимых гуммнвеществ они
отличаются нерастворимостью в воде и величиной молекулы. Под
действием различных цитолитпческих ферментов солода гемп-
иеллюлозы подвергаются гидролизу с образованием глюкозы,
ксилозы, арабшюзы и более крупных осколков типа декстринов.
При затирании под действием ферментов ячменя обычно
нерастворимые гемицеллюлозы переходят в растворимые формы.
Если в процессе солодоращения преобладает гидролиз
растворимых гуммнвеществ, то при затирании преобладает переход
обычно нерастворимых гемицеллюлоз в растворимые гуммпве-
щества, которые подвергаются дальнейшему гидролизу.
283

В солоде, особенно в зеленом солоде, содержатся ферменты,
разрушающие гумми. Наиболее богаты цнтазным комплексом
ферментов ферментные препараты плесневого гриба Asp. огу-
zae. Последние расщепляют гумми по-разному: при глубоком
гидролизе (когда расщепляется 90% гумми) образуются
глюкоза, арабиноза, ксилоза и некоторое количество декстринов —
осколков глюкана и ксилана; при менее глубоком гидролизе
(когда расщепляется менее 80% гумми) получаются
преимущественно декстрины (различной величины) и небольшое
количество глюкозы, ксилозы и арабинозы.
Оптимальная температура для ферментов, вызывающих
гидролиз гуммивеществ, находится в пределах 35—45°С, а
оптимум рН 4,6—5,0.
При затирании под действием ряда ферментов происходит
гидролиз пентозапов. Так, ферментативный гидролиз
водорастворимого арабоксилана ржи происходит иод действием четырех
ферментов, которые все имеются и в ячмене.
Арабинозидаза освобождает свободную арабинозу из
высокомолекулярного арабоксилана и из олнгосахаридов.
Эпдоксиланаза расщепляет пепн ксилана с минимальным
образованием редуцирующих веществ.
Экзокснланаза образует ксилобпозу из арабоксилана и из
олнгосахаридов.
Ксплобназа освобождает ксилозу из ксилобиозы.
Из ферментативных процессов, протекающих при затирании,
большое значение имеет расщепление фосфорных соединений.
Фитаза расщепляет фосфорноорганические соединения с
освобождением фосфорной кислоты. Увеличение содержания
растворимого фосфора положительно сказывается па повышении
буферное™ затора, препятствующей снижению рИ при
сбраживании.
Оптимум рН для действия фитазы 5,2, оптимальная
температура 48° С; 60° С является губительной температурой для
данного фермента.
При затирании в незначительной степени проявляется
действие а-глюкозидазы (мальтазы), которая из мальтозы образует
небольшое количество глюкозы.
Неферментативные процессы при затирании. Из нефермен-
тативпых процессов заслуживают внимания обменные реакции
солей воды с солями, перешедшими в затор из солода и другпч
зерпопродуктов. Наиболее важными являются реакции
углекислых и сернокислых солей воды с фосфорнокислыми солями
солода. Из фосфорнокислых солей в солоде преобладает
первичный (кислый) фосфат калия КН2РО4, который создает
кислую среду, благоприятную для действия ферментов. О"iiiiiко
при взаимодействии КНзРО< с таким компонентом во<и. к:ж
284
бикарбонат кальция, он превращается во вторичный щелочной
фосфат калия:
2КН2Р04 -f. Са (НС03)г = СаНРО, + К2НР04 + 2Н20 + 2С02.
I
В результате этой реакции рН затора повышается, что
нежелательно.
При взаимодействии первичного фосфата калия с
бикарбонатом мапшя протекает аналогичная реакция:
2КН2Р04 + Mg (НСОз)г = MgHP04 + К2НРО, + 2Н,0 + 2С02.
Продуктами этой реакции являются два щелочных фосфата:
• вторичный фосфат магния и вторичный фосфат калия. Таким
1 образом, бикарбонат магния сильнее подщелачивает затор, чем
эквивалентное количество бикарбоната кальция.
Еще более сильное снижение кислотности, чем бикарбонат
': магния, производит бикарбонат и карбонат натрия. При взаи-
гмодействии первичного фосфата калия с карбонатом натрия
образуются вторичные растворимые силыющелочные фосфаты
калия н натрия:
2КНаРО( + Na2C03 = КгНРО, + NaHPO, + Н20 + C02.
В противоположность бикарбонатам и карбонатам сульфаты
^кальция и магния повышают кислотность затора, что видно из
следующего уравнения реакции:
4КгНРО, + 3CaSO, =CaL(P01)2+2KHjP01+3K2SOj.
I
В результате реакции пз щелочного фосфата получается
;ервнчный кислый фосфат калия. Реакция вторичного фосфата
алия с MgS04 является аналогичной.
Недостаточная кислотность затора неблагоприятно отра-
ается на ферментативном гидролизе крахмала, белков и дру-
"X составных веществ зерпопродуктов; это сказывается па вы-
оде экстракта и составе сусла. Поэтому вода, применяемая
"я затирания, должна удовлетворять технологическим
требовании; в случае необходимости вода должна подвергаться соог-
етствующей обработке или затор, приготовленный на такой
оде, подкисляется молочной кислотой, пли в него добавляется
пс для достижения необходимой величины рН.
Для производства кваса применяется вода с общей жест-
стыо 0—1,5 мг-экв/л (0—4°); 1,5—3 мг-экв/л (4,1—8°) и
-4,5 мг-экв/л (8,1 —12°); остаточная щелочность воды не
должна превышать 5°; лучше использовать более мягкую воду,
имеющую меньшую жесткость.
"параты для затирания зернопродуктов н осахаривания затора
' Для приготовления квасного сусла применяются заторные
ппараты с паровой рубашкой н с паровым змеевиком.
285

Заторный аппарат с паровой рубашкой (рис. 96)
представляет собой цилиндрический корпус / со сферическими крышкг, i
it днищем и паровой рубашкой 2 (охватывающей
цилиндрическую поверхность и днище), покрытой теплоизоляцией :;
В нижней части аппарата на вертикальном валу насажена пр.,
пеллерпая мешалка 4 с нижним приводом от электродвпгате,! i
через червячный редуктор. В центре сферического дна аппарат
имеется устройство для спуска затора. Это устройство
представляет собой чугунный корпус, в котором имеются отверстия д г.
вала мешалки ^сальник) и штуцер для сливного вентиля, уираи
ляемого с площадки носредс-
вом шпинделя с ручным мачс-
вцчком 5. Сферическая крьпн
ка соединена непосредстпенрп
с корпусом аппарата и закон
чивастси вытяжной трубок
В крышке устроены
раздвижные дверцы 6.
Заторный аппарат с парп-
bum змеевиком (рис. 07)
приставляет собой цилипдрпче^ -
кип корпус /, покрытый
теплоизоляционным слоем 2. Дш.-
ще аппарата плоское. На вер-
тпкалыюм валу насажена
,напасшая мешалка II с верхние
приводом от электродвигателе
через червячный редуктор.
Аппарат снабжен паровым
змеевиком 4 и декантатором Д.!'<;
удаления с>сла. Аппарат
имеет три штуцера: злгрузочпы'!
штуцер н крышке аппарата,
сливной нгт\цср для осахарем-
пого затора внизу
цилиндрического корпуса н штуцер д п
промывных (сточи nix) вод
днище.
Перед подачей запаренной массы в заторный аппарат сг >
наполняют (на 1/з емкости) водой с температурой 30—35° С
Затем включают мешалку и пропускают в пего из запарник.1
запаренную массу. Выдувание запаренной массы продолжаете'!
5—10 мин.
После перемешивания заторной массы набирают и заториы..
аппарат дополнительно потребное количество воды (в
зависимости от израсходованных зерпопродуктов) п засыпают
ячменный солод.
286
Рис. 96, Заторный аппарат с паровой
рубашкой:
I — цилиндрический корпус; 2 — паровал
рубашка; 3 — теплоизоляция; 4~
пропеллерная мешалка; 5 — ручкой маховичок;
6 — дверцы.
Осахаривание затора производят с соблюдением
следующего температурного режима: нагревание до 50°С и выдержка
'■При 50°С (белковая пауза) 10 мин; повышение температуры до
фЗ°С и выдержка при 63° С — 60 мин (мальтозная пауза);
подогрев до 72° С и выдержка при 72° С —20 мин (декстриииза-
ия). Затем температуру затора повышают до 78° С и выдержп-
ают его при этой температуре 5—10 мин (инактивация фер-
ентов).
Для отделения сусла от дробины (гущи) готовый затор спу-
каютиз заторного аппарата через сливное устройство и перекачи-
ают его центробежным
"асосом в фпльтрациоп-
ый или отстойный чан.
Фильтрация сусла
Для отделения сусла
-т гущи (дробины) оса-
ареипып затор поступа-
в фильтрационный пли
-стопный чан. - Фпльтра-
"OHiihiii чан представля-
собой стальной цп-
индр с плоским дном
'рис. 98). Па расстоянии
0—15 мм от основного
:ia укладывают
разборов бронзовое фнльтраии-
~нос сито, составленное
отдельных сегментов.
но опирается на ножки
"сотой 12—15 мм, нахо-
щиссн на расстоянии
—40 см одна от другой,
борт шириной 25 мм, расположенный по окружности чана,
центре чана сегменты опираются па узкую поверхность кор-
фнводного вала разрыхлителя. В одном из сегментов,
еется отверстие для удаления дробины.
Для отвода сусла в дне фильтрационного чана имеются вы-
диые отверстия, являющиеся началом отводных труб, кото-
~е снабжены крапами, регулирующими скорость стока сусла,
ля сбора сусла под крапами имеется сборный медный лоток,
соединен с насосом для подачи мутного сусла обратно в
ильтрацпоипый чаи. Сборный лоток вместе с фильтрациоп-
>1ми кранами называется фильтрационной батареей.
Внутри фильтрационного чана имеется поплавковый дскан-
атор, который позволяет декантировать верхний слой отстояв-
гося сусла.
I нонИгнсат
Рис. 97. Заторный аппарат
змеевиком:
/ — цилиндрический корпус; 2 — ■
3 — лопастная мешалка; 4-
287

Для более полного извлечения экстрактивных веществ из
заторной гущи в фильтрационном чане установлен
разрыхлительный механизм. Он состоит из вертикальных ножен с
приваренными к ним пропашниками, закрепленными на двух
массивных поперечинах (плечах), которые укреплены на вертикальном
валу. При вращении разрыхлитель разрезает заторную гущу
на ряд тонких концентрических колец и слегка разрыхляет ее.
Рис. 98. Фильтрационный чан:
/ — фнчьтрацяоиные тр^бы; 2 - фильтрационные краны; 3 — сегисрово
колесо- 4 — разрыхлитель: 5 — насос гидравлического подъемника:
ь-цилиндр гидравлического подъемника, 7 — редуктор; S-коробка
скоростей- 9- регулятор разности давлений; 10 — поступление воды:
И — выход гущи (дробины).
Промывная вода, попадая в прорези, извлекает из гущи
экстрактивные вещества. Разрыхлитель приводится во врашепн.'
снизу электродвигателем через коробку скоростей и червячным
редуктор. . .
Выщелачивание гущи производится горячен водой (/•>-
80° С), поступающей из латунного промывного аппарата (о-" ■
288
-сителя), укрепленного в фильтрационном чане под
разрыхлителем. Промывной аппарат представляет собой цилиндрический
сосуд, в котором в горизонтальной плоскости диаметрально
закреплены две трубки, закрытые па концах. Обе трубки сиабже-
I ны мелкими отверстиями.
Вода поступает в цилиндрический сосуд и из пего в one
Отрубки с отверстиями. Вытекая из отверстий этих трубок, вода
^приводит промывном аппарат во вращение по принципу сег-
'' не ров а колеса. Промывной аппарат вращается медленно, со
скоростью 5—10 об/мин, что способствует равномерному ороше-
' нию всей поверхности выщелачиваемой гунш.
После подачи в фильтрационный чан затор оставляют в
покос 30 мин (отстаивание). Затем путем быстрого
попеременного открывания и закрывания крапов в зоне стоков создают
.вихревые движения. Мелкие частички гущи поднимаются со
дна, и через крапы вытекает мутная жидкость, называемая мут-
■ ным суслом, Эта производственная операция называется
пропуском кранов.
Мутное сусло осторожно перекачивают небольшим
центробежным насосом по трубе обратно в фильтрационный чаи. Воз-
"врат сусла продолжается до тех пор, пока вытекающее из
кранов сусло не станет прозрачным. Прозрачное сусло
направляется через выносной холодильник в бродильный чаи. При
аличпп поплавкового декантатора отбор осветлившейся верх-
ей части затора совмещают с фильтрацией, отбирая при этом
'~усло в отдельный сборник, из которого насосом подают его
Lepc3 холодильник на брожение.
По окончании фильтрации первого сусла оставшуюся гущу
.подвергают непрерывному или периодическому
выщелачиванию. При периодическом выщелачивании гущу заливают
горячей водой (70СС), перемешивают, дают отстояться 60 мин.
после чего декантируют второе сусло. Затем вторично гуту
заливают горячен водой, перемешивают, дают отстояться 60 мин и
декантируют третье сусло. Второе и третье сусло собирают в
Промежуточный сборник пли сразу его направляют через
холодильник в бродильный чаи,
Концентрапия общего (сборного) сусла должна быть не
.менее 1,8% по сахарометру; объем его должен соответствовать
количеству кваса, получаемого из определенной нормы зерно-
продуктов,
Оставшуюся в фильтрационном чане гущу выгружают чере!
?люк в днище аппарата и по наклонному спускному желобу
направляют в закрытый бункер для отпуска па корм животным.
Продолжительность операций при осветлении сусла
приведена в табл. 31.
По данным ВНИИПБПа, выход экстрактивных веществ из
зерпопродуктов при рациональном способе на 15% больше, чем
10 п. м. .иллыдгв и .IV. 289

при иастойном способе. Кроме того, при рациональном способе
упрощается технологическая схема и удешевляется
себестоимость кваса, так как не требуется выпекать квасные хлебцы и
их транспортировать.
Таблица 31
Схема работы фильтрационного чана
Заливка сит
Перекачка затора и промывной води и; заторного
чана
Отстаивание затора . .
Пропуск кранов и возврат мутного сусла .....
Фильтрация первого cycia
Залив гущи водой
Перемешивание
Декантация второго сусла .... .......
Второй залив гущи водой
Перемешивание .
Декантация треного сусла
Выброс гущи ...... .
Промывка чана
20
30
10
90
20
30
20
13
25
15
20
10
3. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КВАСНОГО СУСЛА С ПРИМЕНЕНИЕМ
ФЕРМЕНТНОГО ПРЕПАРАТА
Занимаясь исследованиями, направленными па усовершеи
ствоваппе технологии кваса, О. И. Крючкова пришла к выводу.
что предварительное осахарпваппе зерпопродуктов перед
запариванием способствует меланопднпообразовашио, повышен и к
выхода экстракта и сбраживаемых Сахаров. Применение же ирг
этом ферментного препарата Aspergillus oryzae, предложении
го ВНИИПБП (Л. И. Чекан, Г. II. Сплин), ускоряет оевстлешк
сусла при отстаивании.
В соответствии с изложенным разработан новый технологи
ческнй режим приготовления квасного сусла рациональным
способом, отличительной особенностью которого является декстрн-
пнзацпя ржаной муки перед запариванием с последующей
одновременной обработкой ее ячменным солодом п фермеитш.п
препаратом.
Технологическая схема приготовления квасного сусла с при
меиеппем ферментного препарата приведена на рис. 99.
Чаи /, снабженный мешалкой, заполняют теплой видоп (30
33° С) па 'А его объема, затем при непрерывном размешкп '
290
Ферментный
препарат
,Ячмвмый
солод
нин засыпают ржаную муку. После этого количество воды
доводят до 4 л на 1 кг муки. Затем температуру в чане
повышают до 70° С и выдерживают смесь с водой при этой
температуре в течение 60 мин (декстринизация). Одновременно с этим
процессом в чан 2 задают ячменный солод и ферментный
препарат (6% к массе затираемых зерпопродуктов), заливают
двукратным количеством воды (30—35° С) п выдерживают эту
смесь 60 мин.
Охлажденную до 35° С декстрииизироваипую муку из чана
I и ячменный солод с ферментным препаратом пз чана 2
направляют для ферментации в запарник 3, в котором полученную
смесь выдерживают при
температуре 50° С — 60мин.
Затем включают мешалку п
в запарник задают ржаной
солод, выдерживая смесь
при температуре 50° С —
30 мин (белковая пауза);
после этого температуру
смеси повышают до 70° С н
выдерживают ее при этой
температуре 30 мин. На
этом предварительное
затирание в запарнике
закапчивают, и повышают
давление в аппарате до 0,24—
'0,34 Мн/м2 (2,о—'ХЪкГ/см2).
При таком давлении
запаривание ведется при
непрерывной работе мешалки, по
в отличие от обычного
способа лишь в 1еченпс 60 мин.
По окончании запаривания
массу выдувают в чап 4 для
■настаивания и отделения
сусла.
При этом способе
работы с применением
ферментного препарата значительно уменьшаются процессы
,пия и осветления сусла (не менее чем па 1 '/).
схема прнго-
Рнс. 90, Технологическая
топления квасного сусла с применением
ферментного препарата:
—--■- !,! с мешалками; 3 —за-
астойные 'lanu.
иастапва-
I ч 2 — заторные
4. ПРИГОТОВЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАТА КВАСНОГО СУСЛА
Получение концентратов квасного сусла прежде всего
позволяет увеличить выпуск хлебного кваса в летнее время. К тому
же применение концентратов упрощает технологию квасного
сусла. В связи с этим в зтом направлении с давних пор прово-
10> 291

лились и проводятся научные исследования и заводские
испытания.
В 1939—1940 гг. во Всесоюзной научно-исследовательском
лаборатории пивоварения под руководством В. М. Платков-
ской проводились опыты по выпариванию в вакуум-аппарате
(при температуре 50—60° С) первого квасного сусла
(концентрацией 3,15—8,7%), а также сусла, специально
приготовленного с большой затратой хлебоматериалов (концентрацией
9,1 —15,5%) - В результате проведения этих опытов был получен
концентрат в виде темно-коричневой густой массы с запахом
ржаного хлеба и довольно приятным вкусом. При этом
установлено, что содержание сухих веществ в концентрате 60%
является оптимальным; более густые концентраты трудно
извлечь из вакуум-аппарата, менее густые легко забражпвают.
Квасы, полученные из концентрата, обладали приятным
вкусом.
Многогранные исследования по разработке технологии
концентратов квасного сусла были начаты ,во Всесоюзном научно-
исследовательском институте пивоваренной промышленности
сначала под руководством Л. И. Чекана, а затем продолжены
и развиты Д. А. Королевым.
Исследованиями Л, И. Чекана было установлено, что для
усиления аромата в концентрате рекомендуется до
приготовления сусла ржаной солод подвергать запариванию 60 мин но t
давлением 0,1 Мн/м- (1 кГ/см2). Полученный им квасной
концентрат с содержанием 70—72% сухих веществ обладал
хорошей растворимостью в воде, хлебным ароматом и
специфическим сладковатым вкусом. Уменьшения потерь экстрактивных
веществ при отделении сусла от гущи можно достичь при
помощи центрифуг.
Новое, оригинальное внесено в технологию концентрата
квасного сусла в результате исследований О. И. Крячковой. Ею
установлено, что для приготовления квасного сусла можно
применять светлый ферментативный солод (вместо темного ржап"-
го солода), по при этом предварительно нужно осахариватт.
хлебонрипасы перед их запариванием.
Предварительное осахарпваипе хлебопрппасов перед
запариванием способствует повышению выхода экстракта и
сбраживаемых Сахаров; кроме того, благодаря этому мероприятию
при приготовлении квасного ржаного солода отпадает падоб
пость в ферментации (томлении) и автоклавировапнп, при
которых происходит максимальная инактивация ферментов, llpi
эгом было также установлено, что замена ржаного солода пс-
соложепым сырьем в количестве 50% не снижает качества ни;'
са п способствует значительному уменьшению производствен
пых потерь.
292
ВНИИ пивоваренной и безалкогольной промышленности
разработал способ приготовления концентрата квасного сусла.
При этом способе (рис. 100) для приготовления
концентрата квасного сусла используют в основном ржаной томленый
солод (90%) и ржаной диастатический зеленый солод (10%).
Томленый солод из запасного бункера / подают для
измельчения в машины тина плододробилкн или в солодовую дробилку
2 (с гладкими вальцами).
Полученную однородную густую массу направляют в затор-
1 иый чаи 3, где смешивают ее с водой (35° С) в соотношении
1:4. Перед загрузкой солода в чаи с водой вносят сначала
ферментный препарат и зеленый солод. После загрузки всего
количества томленого солода затор хорошо перемешивают,
температуру его повышают до 40° С и поддерживают ее в тс-
Рис. 10(1. Технологическая схема приготовления концентрата квасного с\с.ш:
/ — данаснии г>ункср для томатного солода; .' — сидодоааи дробилка; J — aaTojnibin чан:
^. 1С ч /1 - испгробе.кнме науоси: г> — напорный сборник; (' — центрифуга; 7 —сборник
дли ччпнтипчч мутного сусла, л — сепаратор: 9 — сборник сепарпронанного сусла;
//— 1борнш, лля сусла; U — аакуум-анпарат; 13 — сборник дли концентрата; II и IS —
lCiojihhKii дли HpMMi.HJHOfi зодм. 17 — монжю дли дробины
-ченпе 30—60 мин (гидролиз гуммивеществ). После этого
температуру затора повышают до 50—52°С (температура пептопн-
Йацип) и выдерживают 30 мин. Затем создают оптимальные
условия для осахаривания крахмала солода, поднимая
температуру затора до 63°С (оптимум образования мальтозы); при
"той температуре затор выдерживают 60—120 мин. Время вы-
ержкп затора при 6.3° С определяется полнотой осахаривания.
которая контролируется по йодной пробе. После этого темпера-
уру затора постепенно повышают: сначала до 67° С с выдерж-
ой 30 мин; затем поднимают температуру до 70° С (онтималь-
293

пая для образования декстринов) н выдерживают затор при
этой температуре 20 мин; далее повышают температуру до 74° С
и выдерживают при ней 20 мин. Наконец, осахареннып затор
нагревают до 78° С и центробежным насосом 4 перекачивают
его в напорный сборник 5.
Сначала затор подвергают грубой фильтрации, направляя
его из сборника 5 в центрифугу 6 типа АОФГ-800 (Сумского
машиностроительного завода). Продукт, полученный после
грубой фильтрации (мутное сусло), концентрацией 13—15% но
сахарометру из центрифуги 6 направляют в сборник 7, в
котором он нагревается до кипения и кипит 10 мин. Затем горячее
сусло из сборника 7 самотеком поступает в сепаратор 8.
Отсюда осветленное сусло направляется в сборник 9, из которого
насосом 10 оно перекачивается в сборник //, а из него — в
вакуум-аппарат 12 для сгущения.
"■ Вакуум-упаривание производят при температуре 52—55° С
при разрежении 680—700 мм рт. ст. до получения концентрации
70—80% по сахарометру. По окончании упаривания разреженно
в вакуум-аппарате снижают до 300—350 мм рт. ст.,
температура соответственно повышается до 80° С. При этой температуре
разрежение доводится до 0; в этих условиях при 80—84° С
концентрат выдерживают 30—40 мин для обогащения его
ароматическими веществами. За период тепловой обработки
концентрация сусла повышается до 72% по сахарометру.
Готовый концентрат в горячем состоянии направляют в
соответствующий приемный сборник 13, из которого его
разливают в транспортную тару. Дробину в центрифуге (после
отделения сусла) подвергают промывке горячей водой (65—70° С):
промывную воду собирают в сборник 14, из которого насосом
15 она подается в заторный чан 3 для приготовления
следующего затора или в сборник 16; дробину направляют в монжго 17.
Д. А. Королев и Л. С. Салманова разработали способ
получения концентрата квасного сусла из ржаной муки и зеленого
ржаного солода; при этом отпадает надобность в сушке солода.
Приготовление концентрата квасного сусла по указанному
способу состоит в следующем.
Очищенная, сортированная рожь замачивается,
проращивается и ферментируется. Ферментированный зеленый солод
подвергается дроблению и в дробленом виде затирается с нс-
соложенон ржаной мукой. Осахаренное, осветленное сусло
подвергается вакуум-упариванию и ароматизации. Полученный при
этом концентрат расфасовывается и отгружается.
При применении вместо квасных хлебцев и сухого кваса
таких концентратов не имеют место значительные потерн
экстрактивных веществ в отходах производства, обеспечивается
одинаковое высокое качество хлебного кваса, выпускаемого
различными заводами, и упрощается его производство.
294
СБРАЖИВАНИЕ КВАСНОГО СУСЛА, РОЗЛИВ КВАСА,
ПРИГОТОВЛЕНИЕ «МОСКОВСКОГО КВАСА»
И ГАЗИРОВАННЫХ ХЛЕБНЫХ НАПИТКОВ
1. дрожжи
< Общая характеристика дрожжей
Дрожжи представляют собой одноклеточные
микроорганизмы растительного происхождения. Они так же, как плесени и
бактерии, относятся к одному большому подразделению
растительного царства, известного под названием Mycophyta. Мнко-
фиты отличаются от водорослей и
высших растений тем, что они не
содержат хлорофилла и,
следовательно, не способны создавать для
себя пищу путем фотосинтеза.
Дрожжевая клетка имеет слож-
■ ное анатомическое строение (рис.
101). Различают оболочку и
содержимое клетки — ядро и плазму с
различными постоянными
составными частями клетки —
органоидами. Плазма ядра называется нук-
леоплазмой. Плазма, находящаяся
вне ядра, называется цитоплазмой.
:Вся клеточная плазма, включая н
плазму ядра, называется прото- Рис. 101. Строение дрожжевой
Плазмой. клетки:
г,а , ^ .. / — клеточная оболочка: 2—цито-
ОбОЛОЧКа / Представляет СОбОИ плазматическая мембрана; 3-ци.
тонкую клеточную стенку, находя- ™«:- /-Г/рГо^ш?Г?Й"
.щуюся снаружи от цитоплазмати- тохоидрии; в — рибосомы; s —па-
ческой мембраны (плазмолеммы) ™°"ь: ">~•""<""<"■
2. Она состоит главным образом из полисахаридов типа геми-
целлюлоз, в основном из глюкана и маинана.
Клеточная оболочка состоит из двух молекулярных слоев.
олнеахарпды образуют самый наружный молекулярный слой.
Внутренний слой оболочки, прилегающий к цитоплазме,
состоит из белковых молекул. Оболочка пронизана мельчайшими
отверстиями, через которые проходят вода, сахар и все другие
.водорастворимые питательные вещества, необходимые для
жизни клетки. Оболочка защищает клетку от внешних воздействий
и в известной мере регулирует поступление питательных
веществ и выделение наружу продуктов обмена.
Изнутри клеточную оболочку выстилает тончайшая цнто-
Плазматическая мембрана 2. Ее толщина около 80 А (ангстрем
295

А=0,0001 мкм). Этот тонкий слой состоит из липондно-белко-
вого комплекса рибонуклеопротеидов и соединений кальция.
Основная функция цитонлазматической мембраны заключается
в регулировании проникновения в клетку питательных веществ.
Ядро 4, окруженное ядерной мембраной 5, -заполнено
прозрачной нуклеоплазмой, в которую погружены длинные тонкие
нити — хромосомы в, состоящие из белка и ДНК'. Кроме белка
и ДНК, ядро содержит также РНК2 н ферменты. Ядро играет
важную роль в процессе роста и размножения клетки. Процесс
почкования сопровождается делением ядра на две части; при
спорообразовании ядро делится на несколько частей (по числу
образующихся спор).
Протоплазма содержит органоиды — постоянные,
непременные составные части клетки, активно участвующие в обмене
веществ. Среди них особый интерес представляют митохондрии
7 н рибосомы 8 .
Митохондрии (от греческого «митос» — нить, «хондрос» —
зернышко)—цитоплазматнческие мелкие частицы,
напоминающие нитн, зернышки или палочки одинаковой ширины, но
различной длины. Размеры их 0,4—1,0 мкм в длину и 0,2—0,5 мкм
в ширину. Митохондрии "состоят из белков, РНК п соединении
фосфора; онн содержат также ферменты, которые расщепляют
белки, жиры и углеводы. Основной функцией митохондрий
является сопряжение синтеза АТФ3 и АДФ4 и неорганического
фосфата. В митохондриях всегда в избытке содержится АДФ,
которая является предшественницей АТФ. Когда в
митохондриях выделяется энергия, к АДФ присоединяется третья
молекула фосфорной кислоты (эта кислота всегда содержится к
клетке). И в эту химическую (макроэргическую) связь как бы
замуровывается энергия. При разрыве этой связи
освобождается около 8 больших калорий, которые были затрачены па
ее образование. АТФ уходят из митохондрий и посредством
ферментов доставляют энергию для всех жизненных процессов.
Молекулы АТФ, отдавая богатый энергией фосфатный остаток
другому веществу, которому эта энергия нужна, сами снова
превращаются в АДФ.
Выделение энергии в митохондриях, сопутствующее
переходу АДФ в АТФ, происходит вследствие окисления
промежуточных компонентов цикла трикарбоновых кислот. От карбоновы\
кислот посредством специальных ферментов отщепляются одни
за другим атомы водорода; из оставшихся атомов углерода и
кислорода образуется углекислый газ. Посредством ряда фер-
1 ДНК—дезоксирибонуклеиновые кислоты.
а РНК — рибонуклеиновые кислоты.
3 АТФ — аденозинтрифосфорная кислота.
4 АДФ — аденозиндифосфорная кислота.
296
ментов электрон с атома водорода передается кислороду. Когда
электрон перескакивает с фермента на фермент, излучается
энергия. Освобождающаяся при переносе электрона энергия
трансформируется, т. е. превращается в энергию химических
связей. Приняв два электрона, кислород заряжается
отрицательно и присоединяет два протона водорода, свободно
плавающих в клетке; при этом образуется вода.
Вода ц углекислый газ — два конечных продукта клеточного
дыхания. Таким образом, митохондрия сжигает органические
вещества н образует АТФ. Синтез АТФ в процессе дыхания
называют окислительным фосфорилироваиием. АТФ — универ-
:' сальный трансформатор н аккумулятор энергии, используемый
,,' клеткой на все биохимические реакции, для осуществления
которых требуется химическая энергия. Образно говоря,
митохондрии — «электростанции» клетки.
Рибосомы («рибо»— от названия рибонуклеиновой кислоты;
«сома» по-гречески — тело) представляют собой включения
цитоплазмы в виде субмикроскопнческих зернышек, состоящих из
.липоидов, белков и рибонуклеиновой кислоты. Это самые ма-
'.ленькие пз^всех клеточных образовании. В них содержится
основная часть клеточной РНК и сложный комплекс ферментов,
{обеспечивающий синтез важнейших клеточных соединений и в
:лервую очередь белков. Рибосомы, обеспечивая процессы
внутриклеточного синтеза белка, являются своеобразной
«фабрикой белка» клетки.
у Вакуоль — крупная полость, наполненная клеточным соком.
1о мере созревания и старения клетки в ней образуется одна,
$ве или несколько крупных вакуолей. В вакуолях временно
.собираются промежуточные продукты обмена веществ, которые
"атем снова уходят в протоплазму, где подвергаются
дальнейшим превращениям. Когда обмен веществ затухает, вакуоли
увеличиваются в размерах и в них накапливается много ве-
1,"еств, оставшихся не переработанными.
Все органоиды цитоплазмы расположены в определенных
естах; вызвано это тем, чтовнутрн клетки имеются
многочисленные перегородки — системы мембран и канальцев. Благодаря
'ому все химические процессы в клетке строго упорядочены.
Метаболизм и проницаемость дрожжевой клетки
Дрожжевая клетка представляет собой микроскопический
амическнй завод с множеством различных сборных н разбороч-
ых конвейеров, действующих одновременно. Любой такой «кон-
ейер» состоит из ряда ферментов, каждый нз которых
осуществляет одну стадию процесса, например превращает молекулу А
!- молекулу В и затем передает ее следующему ферменту, пре-
ращающему молекулу Б в молекулу В и т. д.
297

Ферментативные реакции, сопровождающиеся выделением
энергии, приводят к образованию макроэргических связей и к
превращению АДФ н АТФ. Аккумулированная в АТФ энергия
может затем использоваться клеткой для синтеза белков,
нуклеиновых кислот и т. д. Такие сопряженные реакции протекают
одновременно, доставляя при этом энергию или одно из
исходных веществ для другой реакции.
Сотни реакций, протекающих в очень малом объеме —
протоплазме й в ее органоидах, — несравненно сложнее реакций в
любом химическом процессе. Они должны быть идеально между
собой согласованы, иначе клетка погибнет. Свободная энергия,
освобождающаяся при одной ферментативной реакции, обычно
окислительно-восстановительной, используется прн другой,
параллельно протекающей ферментативной реакции, обычно
синтетической, требующей для своего осуществления затраты
определенного количества энергии. Таким образом, внутри клетки
имеет место гармоническая серия последовательных ступеней
реакции, протекающих в молекулярных масштабах с помощью
множества биологических катализаторов-ферментов, которые
присутствуют вместе в реакционной среде.
Совокупность всех биохимических процессов клетки,
осуществляемых протоплазмой и органоидами и обеспечивающих
ее рост н самосохранение, называется обменом веществ нли
метаболизмом. Для своего развития, роста и размножения
дрожжевая клетка нуждается в веществах, растворимых в водс^
Ранее было сказано, что наружная оболочка клетки
пронизана мельчайшими порами, через которые водорастворимые
вещества проникают в дрожжевую клетку. Но к этой оболочке
изнутри примыкает цитоплазматическая полупроницаемая
мембрана; основная функция этой мембраны заключается в
регулировании проникновения в клетку питательных веществ и в
эвакуации из нее продуктов ее жизнедеятельности (метаболитов),
а также воды. Проницаемость цитоплазмы играет важнейшую
роль в регулировании клеточного обмена, влияет па утилизацию
клеткой питательных л^щесдв,,^ца жизнедеятельность клетки.
\ГТод проницаемостью понимают процесс прохождения
веществ через биологические мембраны. Этот процесс в последнее
время стали называть транспортом. Наиболее простым видом
транспорта вещества в .клетку является простая диффузия,
когда вещества со сравнительно малыми размерами молекул
(например, вода) проникают в клетку без образования соединений
с химическими группами мембраны. Это так называемый
пассивный вид транспорта веществ в клетку.
Пассивный вид транспорта через мембрану обусловлен
градиентом концентраций. Проницаемость клеточной мембраны
для веществ, которые перемещаются путем пассивного
транспорта, зависит от размера и строения их молекул. Например,
298
транспорт Сахаров зависит от нх циклического строения,
расположения Н+ и ОН_-групп, особенно у первого углеродного
атома.
Согласно современным представлениям плазматическая
мембрана представляет собой слой липндов, покрытый снаружи н
изнутри белковыми молекулами. Полярные группы липндного
слоя обращены в сторону поверхности раздела липид — вода;
неполярные группы прилегают друг к другу. Неполярные группы
белков направлены в сторону липидной фазы, а полярные
обращены к водной фазе. Таким образом, скорость проникновения
молекул через мембрану зависит от их гидрофнльности или ли-
пофильности. Лнпофильная молекула, пройдя через белковый
наружный слой, «растворяется» в липидном слое и
беспрепятственно проникает через мембрану. В ином положении
оказывается гидрофильная молекула: «подталкиваемая» полярными
группами белковых слоев, она проникает сквозь них, по
сталкивается с препятствием в виде неполярного липидного слоя.
Активный транспорт представляет собой перемещение
веществ из окружающей среды в клетку и из клетки в
окружающую среду- против градиента концентрации. Прн активном
транспорте заряженный ион должен переместиться против
электрохимического градиента. Так, для поддержания внутри клетк"
низкой концентрации Na+ из нее натрий удаляется против
градиента концентрации и против электрохимического градиента,
так как мембрана клетки изнутри заряжена отрицательно, а
снаружи — положительно. Такой транспорт всегда связан с
затратой энергии, доставляемой для этого процесса АТФ, которая
образуется при окислительном фосфорилировании в
митохондриях.
Посредством активного переноса поступает внутрь клетки
и удаляется из нее большое число разнообразных веществ.
Более сложный вид транспорта веществ через мембрану
характеризуется образованием комплекса между данным
веществом и специфическими веществами (ферментами,
локализованными в мембране), так называемыми переносчиками. С
наружной стороны мембраны образуется комплекс СХ (С —
вещество, X — переносчик), который диффундирует к внутренней
стороне мембраны благодаря химическому градиенту и там
распадается па X и С.
Полагают, что транспорт Сахаров и аминокислот из среды в
клетку происходит через их специфическое взаимодействие с
активными группами мембраны.
К ферментативным системам, специализированным па
переносе веществ через клеточную мембрану, относятся нермеазы
нли транслоказы, которые локализированы внутри самой
мембраны.
Фосфатаза, локализованная на поверхности цитоплазмы,
299'

принимает участие в проникновении в клетку фосфатов и
глюкозы. Гексокиназа, катализирующая фосфорилирование
глюкозы, расположена на внутренней стороне цитоплазмы.
Проникновение сахарозы в клетку также связано с наличием на
поверхности клеточной мембраны фермента иивертазы ((J-фрук-
тозидазы). Сахароза, вероятно, не проникает через цитоплазму,
а гндролизуется ннвертазой с образованием гексоз, которые
используются дрожжевой клеткой для дальнейших
биохимических превращений.
Вещества, войдя в протоплазму клетки и попадая на тот или
иной ферментативный «конвейер», включаются в различные
процессы обмена. Часть из них используется как энергетический
источник или источник синтеза. _J
У бактериальных клеток цнтоплазматическая мембрана так
же, как и у дрожжей окружена наружной оболочкой.
Микробная клетка, находясь в контакте с окружающей средой,
обеспечивает себе жизнь, препятствуя вредным веществам проникать
в клетку, адсорбируя питательные вещества и экскретируя
продукты отхода. Основные положения метаболизма и
проницаемости дрожжевой клетки в равной мере относятся и к
бактериальной клетке.
2. СБРАЖИВАНИЕ САХАРОВ
Основным процессом при брожении сусла является
превращение сбраживаемых Сахаров в спирт и углекислоту.
Сбраживание отдельных Сахаров происходит в определенной
последовательности, обусловленной скоростью их диффузии в дрожжевую
клетку. Быстрее всех сбраживают глюкоза и фруктоза. Однако
сахароза как таковая исчезает в сусле (инвертируется) еще з
начале брожения. Она гидролнзуется инвертазой оболочкч
дрожжевых клеток с образованием гексоз (глюкозы и
фруктозы), которые легко используются клеткой. Когда в сусле почти
не остается фруктозы н глюкозы, дрожжи начинают потреблять
мальтозу.
Спиртовое брожение представляет собой цепь
ферментативных процессов, конечным результатом которых является pacna i
гексозы с образованием алкоголя и угольной кислоты. Как
известно из биохимии, последовательный цикл спиртового
брожения осуществляется 11 ферментами с образованием 12 проме
жуточных продуктов.
Важным промежуточным продуктом спиртового брожения
является пировнноградная кислота, которая под действием
фермента карбоксилазы расщепляется на уксусный альдегид и
углекислый газ:
карбоксилаза О
сн,-с-с-он ^ — сн3^ +со„.
А I хн
о о
зов
Уксусный альдегид ферментом алкогольдегидрогеназой,
активной группой которой является кофермент НАД (никотни-
амидадениндинуклеотид), восстанавливается в этиловый спирт,
а кофермент окисляется:
CH3-Cf + НАДНг = CHjCHsOH 4- НАД.
Этиловый спирт и углекислота являются основными и
конечными продуктами спиртового брожения. Но в процессе
спиртового брожения наряду с ними образуются и другие,
вторичные продукты брожения.
Все вещества, получающиеся в результате сбраживания
сахара дрожжами, за исключением спирта и С02, относятся к
вторичным продуктам спиртового брожения. Кроме них,
имеются побочные продукты спиртового брожения, которые
образуются не из сахара, а из других веществ, находящихся в
сбраживаемом субстрате; к таким веществам главным образом
относятся аминокислоты, которые потребляются дрожжами при их
размножении.
Из вторичных продуктов спиртового брожения известны:
глицерин; уксусный альдегид; пнровиноградная, уксусная,
янтарная, лимонная и молочная кислоты; ацетоин (ацетилметил-
карбинол); 2,3-бутиленглнколь и днацетил.
Уксусный альдегид может испытывать дисмутацию с
образованием уксусной кислоты и этилового спирта (реакция Кании-
царо):
СН.-С/ +CHjC/ +H,0 = CH3COOH+CHjCH2OH.
Одна из молекул альдегида окисляется в кислоту, а другая
восстанавливается в спирт.
В щелочной среде молекула уксусного альдегида вступает и
окислительно-восстановительную реакцию со второй молекулой
уксусного альдегида; при этом образуется этиловый спирт и
уксусная кислота; одновременно протекает реакция
образования глицерина, что выражается таким суммарным уравнением:
2C,Hi.O« + Н,0 = 2СН,ОНСНОНСН..ОН + СН3СН2ОН + CHjCOOH + 2CO,.
Янтарная кислота образуется дегидрированием и
конденсацией двух молекул уксусной кислоты с одной молекулой
уксусного альдегида (гипотеза В. 3. Гваладзе н Жсиевуа):
2СН3СООН + СН3СНО — СООНСН2СН,СООН + СН3СН3ОН.
В процессе спиртового брожения янтарная кислота обра-
301

зуется также дезаминировапием глютаминовой кислоты.
Акцептором водорода в этой реакции является триозоглицсри-
повый альдегид; поэтому реакция дезамиипровапня
сопровождается одновременным накоплением глицерина. Этот процесс
можно выразить следующим суммарным уравнением:
С.НиО, + COOHCHjCHjCHNHjCOOH + 2HsO = СООНСНХНгСООН +
Глюкоза Глютаминоаая кислгга Янтарная кжлота
+ 2CHjOHCHOHCH2OH + NH3 + С02
Глицерин
Аммиак потребляется дрожжами на синтез белка; глицерин
и янтарная кислота при этом выделяются а среду.
Образование лимонной кислоты по Лафоиу происходит из
девяти молекул уксусного альдегида:
ОН
9СН,-с/ + 4Н,0 = СООН-СНг—С-СН.СООН + 6СН3СНгОИ
ХН I
соон
Лпмонпа:
Образование молочной кислоты объясняют восстановлением
нпровниоградной кислоты:
шхосоон + н2^ сн3снонсоон
Пироаиноградиая кислота Молочная кислота
Однако полагают более вероятным образование молочной
кислоты в результате гидролиза промежуточного продукта
спиртового брожения —фосфоглицеринового альдегида:
СНО СООН
+ Н.,0 -> СНОН
сн
сн.
CHjOP03H2
Фосфоглицсриновыи Молочная кислота
альдегид
Конденсацией уксусной кислоты с ацетальдегпдом
объясняют образование ацетоина:
1) СН3СООН-|-СН3-С^ ^СН3СОСОСП3 + Н20
Днацстил
2) СН3СОСОСН3 -f СН3с/ —^ ° CI13СОСНОНСН3 + СН3СООН
^н
Ацетона
Сначала образуется диацетил; затем путем дисмутацпм дп-
анетила с ацетальдегидом образуется ацетоип.
При восстановлении ацетоина образуется 2,3-бутнлепглп
коль:
СН3СОСНОНСН3 + НАД Н2;ГСН3СН01 ICHOHCHj + НАД.
302
Механизм образования некоторых вторичных продуктов
спиртового брожения еще не совсем ясен, однако не подлежит
сомнению, что уксусный альдегид является основным исходным
веществом для синтеза вторичных продуктов брожения.
Среди вторичных продуктов брожения преобладают
уксусная и янтарная кислоты, а также 2,3-бутиленгликоль и уксусный
альдегид. В весьма малых количествах находятся ацетоин и
лимонная кислота.
Своеобразным побочным продуктом спиртового брожения
являются высшие спирты. Исследованиями И. Я. Веселова
установлено, что при брожении высшие спирты возникают главным
образом в период размножения дрожжей. В этот период
интенсивность обмена веществ связана с образованием кетокислот из
продуктов превращения углеводов с переаминированием их.
Переамипирование заключается в обмене радикалами CH(NH)2
и СО между аминокислотой и кетокислотой. Так, например,
образование алапипа из лейцина и пировиноградной кислоты
представляется в таком виде:
СН3 .- ,СН3
\/
СН
I
СИ,
I
CHNH,
I г
СООН
Лейцин
СН3
СООН
I
с=о—
СП,
,СНз
-^сн2
io +
СООН
ИзопрогшлвиногрсЬ-
hqr кислота
СООН
I
CIINH2
СП,
Изопропилвииоградиая кислота, подвергаясь (аналогично
пировиноградной кислоте в схеме спиртового брожения) декар-
боксилировапию, превращается в изовалериановый альдегид,
который восстанавливается до изоамилового спирта:
(ООН
Плтралилвцнаград"!]'
Huawve
Апал
огпчным путем из изолейщша образуется амиловый, из
валина — нзобутиловый спирт.
303

В результате сбраживания Сахаров и всех сопутствующих
процессов квасное сусло превращается в квас. Все находящиеся
в нем вещества обусловливают его аромат и вкус. Так,
например, высшие спирты (пропиловый, амиловый, изоамиловый,
тирозол, триптофол) обладают характерным запахом и
образуют сложные эфиры, которые уже имеют более приятные,
смягченные запахи и оказывают определенное влияние на
образование аромата и вкуса готового кваса.
2,3-Бутилеигликоль и глицерин обладают сладким вкусом и
благоприятно отражаются на вкусе напитка.
Образующиеся при брожении этиловый спирт и С02
выделяются из клеток наружу в сбраживаемую среду. Спирт хорошо
растворяется в сбраживаемом сусле в любых соотношениях и
равномерно распределяется в нем; углекислота же сначала
растворяется в сусле, а по мере насыщения его выделяется ^
виде газовых пузырьков. На поверхности газовых пузырьков
появляется адсорбционный слой из поверхностно-активных
веществ (белки, пектин). При слипании отдельных пузырьков
получаются ячейки пены. Постепенно поверхность сбражнаае-
мого сусла покрывается пеной.
Растворимость С02, как и всех газов, со снижением
температуры увеличивается. Поэтому охлаждение кваса переч его
розливом способствует сохранению в нем максимально
возможного количества растворенной углекислоты.
3. КУЛЬТИВИРОВАНИЕ ДРОЖЖЕЙ И МОЛОЧНОКИСЛЫХ БАКТЕРИИ
Культуры для сбраживания квасного сусла
Для сбраживания квасного сусла применяют
комбинированную культуру квасных дрожжей расы М и квасных
молочнокислых бактерий (р-бактерий 11 и 13), выделенных Л. И.
Чеканом из лучших образцов хлебного кваса. Совместное
применение названных культур микроорганизмов для сбраживания
сусла обеспечивает получение кваса приятного вкуса.
Киевский квасоварепный завод применяет для сбраживании
сусла расу винных дрожжей низового брожения Штейиберг-Ь
Эта раса устойчива к автолизу при температурах сбраживания
квасного сусла и обеспечивает получение кваса с приятным
вкусом.
Молочнокислые бактерии по внешнему виду представляют
собой короткие палочки, часто соединенные по две или
образующие короткие цепочки из нескольких палочек. Они относятся
к группе так называемых гетероферментативиых видов; в от.п.-
чие от гомофермептативных молочнокислых бактерий,
превращающих сахар только в молочную кислоту, молочнокислые
бактерии гетероферментативиых видов при сбраживании глкжомл
304
наряду с образованием приблизительно 50% молочной кислоты
образуют 25% С02 и 25% уксусной кислоты и этилового спирта.
Динамика гетерофермеитативного молочнокислого брожения
приведена на рис. 102. Изучая этот вид брожения, В. Н.
Шапошников установил, что в первой фазе параллельно с биосинтезом
белков и других веществ тела микробной клетки в среде
накапливаются преимущественно уксусная кислота и С02 (в сумме
С3Н4О4); во второй фазе, когда биосинтез веществ тела клетки
заканчивается, в сбраживаемой среде появляется более восста-
. иовленный продукт—молочная кислота СНзСНОНСООН (или
СзН6Оз, что больше суммы СН3СО0Н+СО2).
Квасные дрожжи расы М по морфологическим и
физиологическим свойствам относятся к виду Saccharomyces minor, т. е.
к дрожжам, выделенным из т
ржаного теста. Они хорошо
сбраживают глюкозу,
сахарозу, несколько слабее мальтозу
и не сбраживают декстрины,
арабииозу и лактозу.
Особенностью дрожжей расы М
является их способность
совместно с названной культурой
i молочнокислых бактерий на
' коплять в сбраживаемой среде
'до 0,04% уксусиоэтнлового
'■ эфира, улучшающего аромат и
вкус кваса.
Сбраживание квасного
сусла, обусловленное симбиозом
,дрожжей и молочнокислых
бактерий, обеспечивает
хороший вкус кваса. К тому же
полученный таким способом
квас, лучше осветляется и
имеет повышенную стойкость.
Отличительной чертой симбиоза является то, что оба компо
' нента (симбионты) извлекают пользу от совместного
существования. Накопление молочной кислоты до определенного предела
(рН 5,5—5,0) полезно для дрожжей; продукты их автолиза слу-
,жат питанием для бактерий. В процессе автолиза дрожжи
выделяют все вещества, необходимые для хорошего развития та-
,ких бактерий. К тому же дрожжи и гомоферментативные
молочнокислые бактерии имеют одинаковую оптимальную
температуру (28—30°С) для своей жизнедеятельности, благоприятную
.для спиртового брожения. Однако дальнейшее повышение
кислотности уже неблагоприятно отражается на дрожжах.
Начинает проявляться антагонизм, при котором дальнейшее развитие
Часы
Рис. 102. Динамика брожения,
вызываемого гетероферментативнымк
молочнокислыми бактериями Betabacte-
riurn breve па глюкозопептоиной
среде (по В. Н. Шапошникову):
/ — уксусная кислота; 2 — этиловый спирт;
3 — молочная кислота; 4 — рН.
305

бактерий угнетает жизнедеятельность дрожжей, что
сказывается на снижении их бродильной способности.
Исследованиями установлено, что С02 выделяется меньше,
если сусло сбраживается не одними дрожжами, а
комбинированной культурой дрожжей и бактерий. Спиртовое брожение
затормаживается, но беды в этом нет, так как во всех
выпускаемых квасах содержание спирта не должно быть выше 0,3—
0,5°/о вес. При хранении содержание спирта в них повышается,
но не должно превышать 1,2%.
Установки для разведения чистых культур
В зависимости от количества выпускаемого кваса для этрп
цели применяют установку Ганзена или установку Грейпер;:.
Установка Ганзена (рис. 103) состоит из бродильного
цилиндра и стерилизатора. Оба резервуара имеют
цилиндрическую форму, изготовляются из красной меди и тщательно
лудятся изнутри оловом. Каждый цилиндр имеет съемную
крышку, привинчивающуюся болтами; между крышкой и корпусом
помещено резиновое кольцо для уплотнения.
Рис. 103. Установка Ганзена для разведения
чистых культур дрожжей и молочнокислых
бактерий:
/ — сосуд с водой; 2 — ватный фильтр; 3 — кран на пот-
рубке, соединяемой трубопроводом со стерилизатором;
4 — кран для выпуска разведенной культуры.
ЗОЙ
Бродильный цилиндр снабжен мешалкой, ось которой про-
одит через центр крышки. На крышке цилиндра укреплена
Г-образпоизогнутая трубка для отвода углекислого газа и
воздуха. Нижний конец этой трубки помещается в сосуде / с во-
~ой для гидравлического затвора. Сбоку бродильного
цилиндра находится водомерное стекло. Верхний патрубок водомерпо-
"о стекла посредством трехходового крана соединен с ватным
фильтром 2 для воздуха, поступающего из воздушной
коммуникации. Дно цилиндра имеет патрубок с краном 3, который
соединен со стерилизатором металлическим трубопроводом или
резиновым шлангом. Разводка чистой культуры дрожжей или
молочнокислых бактерий поступает в аппарат по специальной
трубочке, вделанной па передней стороне цилиндра.
Разведенная культура удаляется из аппарата через кран 4
специальной конструкции. Трубка этого крана находится
внутри цилиндра и загнута винз, не доходя до дна на 3,5 см.
Благодаря такой конструкции крана и трубки во время спуска
азводки дрожжей или бактерий они не подвергаются
заражению извне.
Стерилизатор предназначен для приготовления стерильного
сусла, передаваемого в бродильный резервуар. Стерилизатор
пабжец змеевиком, устройством для подачи воздуха через сте-
ильный фильтр и трубкой для отвода воздуха. В змеевик
оступает пар или вода, в зависимости от потребности; пар для
агрева, вода для охлаждения сусла. Стерильный воздух по-
ается для насыщения сусла кислородом и для выдавливания
'.уела. Стерилизатор имеет большую емкость, чем бродильный
илиндр.
Передача сусла из стерилизатора в бродильный цилиндр
роиз.водится по металлическому трубопроводу, предварительно
ростернлмзовашюму паром. Бродильный цилиндр перед пер-
ой.загрузкой, а стерилизатор перед каждой загрузкой основа-
ельно пропаривают острым паром. Воздушные ватные фильтры
редварительно стерилизуют сухим паром и устанавливают их
соблюдением стерильности. Аппарат и вся арматура к нему
еред работой должны быть проверены на полную герметич-
ость.
Аппараты Ганзена изготовляются емкостью от 100 до 500 л
~ лишь для небольших заводов — на 20 л.
Для заводов с суточной производительностью более 2000
ал кваса необходимо иметь два аппарата Гапзепа: один для
азведенпя дрожжевой культуры, другой — для приготовления
актериалыюй разводки.
При суточном выпуске свыше 1000 дал кваса (более 100 ннс-
ерп) требуется установка Грейнера и чаи для
предварительного брожения емкостью от 1000 до 4000 дал.
Установка Грейпера (рис. 104) состоит пз стерилизатора /,
307

бродильных цилиндров 2 (от 1 до 4 в зависимости от
потребности) и аппарата 3 для предварительного брожения,
изготовляемых из листовой меди, внутри вылуженной чистым оловом.
Кроме того, имеется сосуд 4 для маточных дрожжей,
изготовляемый из оргстекла.
Стерилизатор для сусла имеет лаз, два смотровых стекла,
предохранительный клапаи, манометр, двойной -воздушный
фильтр и внутри два змеевика (одни над другим),
соединенных последовательно при помощи наружного проходного
вентиля. Нижний змеевик предназначен для нагревания, кипячения
Рис. . 104. Установка Грейнера для разведения чистой культуры дрожжсп
I — стерилизатор; 2 — цилиндры для брожения; 3 — аппарат для предварительного
Сражения; 4 — сосуд для маточных дрожжей.
и охлаждения сусла, верхний — только для охлаждения сусла.
Емкость стерилизатора 650 л.
Бродильные цилиндры предназначены для первой стадии
размножения чистых культур дрожжей, подготовленных в
лабораторных условиях. Они снабжены небольшими сосудами
(емкостью 10 л) для хранения чистой культуры дрожжей.
Бродильные цилиндры имеют коммуникации для стерильного
воздуха, стерильного сусла, чистой культуры дрожжей и для
нерезв»
дачи стерильного сброженного сусла в аппарат для
предварительного брожения.
На крышке цилиндра имеются два смотровых стекла и два
крана со штуцерами: один для пересева чистой культуры,
другой для присоединения трубопровода, подводящего сусло.
Бродильный цилиндр снабжен последовательно
соединенным двойным фильтром для фильтрации поступающего воздуха;
этот воздух предназначен для вытеснения дрожжей в аппарат
для предварительного брожения и в сосуд для храпения
маточных дрожжей. Емкость цилиндра для сбраживания 350 л.
\\\\\4\\4\N\\\s4\\444\\4\\\\\\\\\\\\\\\\\\N^\\SNy
Рис. '105. Компоновка обор>дования установки Грейнера:
/ — стерилизатор; // — бродильные цилиндры; /// — аппарат для предварительного
Гфоження: IV — сосуды для хранения чистой культуры дрожжей.
В аппарате для предварительного брожения происходит
массовое размножение дрожжей чистой культуры. Этот аппарат
имеет лаз и снабжен такими же измерительными приборами и
арматурой, как стерилизатор. Внутри аппарата находятся два
змеевика, расположенные один иад другим. Нижний змеевик
служит для нагревания и охлаждения сусла, верхний — для
охлаждения сусла. Емкость аппарата для предварительного
сбраживания 4000 л.
Компоновка оборудования установки Грейнера приведена на
рис. 105.
Разведение чистых культур квасных дрожжей
в аппарате Ганзена
Сначала приготовляют стерильное квасное сусло и
добавляют в него сахар до концентрации 8% по сахарометру.
В пробирку вводят 10 мл стерильного сусла, пересеивают в
309

него чистую культуру дрожжей расы М (хранившуюся на косом
сусловом агаре в другой пробирке) н помещают пробирку на
24 ч в термостат при температуре 30° С. По истечении
указанного времени забродившее сусло с дрожжами переводят из
пробирки в стеклянную колбочку с 25 мл стерильного сусла,
которую тоже выдерживают в термостате 24 ч при 30° С. Через
сутки забродившее сусло из этой колбочки переливают в
большую колбу с 2 л стерильного сусла. После суточного брожения
при тех же условиях сусло переводят в бродильный цилиндр
аппарата Ганзеиа, в который предварительно введено 18 л
стерильного сусла с температурой 30° С. Тщательно перемешивают
содержимое аппарата и оставляют бродить 12 ч. По истечении
указанного времени дрожжевая культура готова для
приготовления комбинированной закваски.
Из бродильного цилиндра передают в чаи для
комбинированной закваски 17—18 л полученной дрожжевой разводки с
содержанием в 1 мл 40 млн. дрожжевых клеток. В аппарате
оставляют не менее 3 л дрожжевой разводки, добавляя взамен
отобранной дрожжевой культуры равное количество
стерильного сусла, что снова обеспечивает получение необходимого
количества дрожжевой разводки.
Возобновляемая таким образом дрожжевая культура может
быть использована в производстве в течение 15 суток; затем
дрожжевую культуру следует обновить вторичным выведением
ее из лабораторной культуры.
При использовании чистых культур дрожжей, поступающих
в пробирках па косом сусловом агаре, следует не реже одного
раза в месяц производить пересев для сохранения активности
дрожжевой культуры. Чистую культуру в пробирке храпят при
температуре 10 — 15° С.
Приведенные объемы промежуточных пересевов даны для
аппарата Гаизена с полезной емкостью бродильного цилиндра
20 л. Если па заводе установлен аппарат для разводки чистых
культур большей емкости, то указанные объемы промежуточных
разводок следует пропорционально увеличить.
Разведение чистой культуры квасных молочнокислых бактерий
Исходным материалом для производственной разводки
являются сухие бактериальные культуры.
Для разводки подготовляют шесть стерильных пробирок,
колбу (или бутыль) емкостью 1,5 — 2 л и бутыль иа 20 л.
Средой для разведения бактерий служит стерильное
квасное сусло, концентрация которого была доведена до 8% по
сахарометру добавлением в него сахарного сиропа.
В каждую пробирку вводят 10 мл сусла. Пробирки со
средой стерилизуют, охлаждают до 30° С и делают посев бактерий:
310
в три пробирки высевают квасные бактерии расы II; в три
другие пробирки — бактерии расы 13. Затем все зтн пробирки
помещают в термостат и выдерживают 24 ч при температуре 30° С.
По истечении суточного срока содержимое всех шести пробирок
переводят в колбу с I л квасного сусла (той же концентрации),
которую при такой же температуре выдерживают в термостате
24 ч. Наконец, разводку бактериальной культуры переводят в
бутыль или в бродильный сосуд аппарата Гаизена с 20 л
стерильного квасного сусла концентрацией 8% по сахарометру,
смесь сбраживается в течение двух суток при температуре 30° С
до повышения кислотности 6,8—7,0 мл нормального раствора
щелочи на 100 мл разводки.
Приготовление комбинированной закваски
Для приготовления комбинированной закваски продолжают
размножение разводки бактериальной культуры. Ранее
полученную разводку молочнокислых квасных бактерий (в
количестве 21 л) из аппарата Ганзеиа передают в чан с 40 дал
пастеризованного сусла, в которое добавлен сахарный сироп (из
расчета 25%. сахара из общей нормы иа хлебный квас).
Молочнокислое" брожение протекает при 30° С в течение двух
суток до нарастания кислотности 6,8—7,0° {мл нормального
раствора щелочи на 100 мл разводки).
Готовую бактериальную разводку переводят в чан для
комбинированной закваски, который предварительно наполнен 320
дал пастеризованного квасного сусла с сахарным сиропом.
Когда кислотность сусла в чане достигает 6,8—7,0°, из
аппарата Гаизена в него вводят 17— 18 л дрожжевой разводки.
Совместное брожение дрожжей и молочнокислых бактерий
продолжается 6 ч. По истечении 6 ч 40 дал комбинированной
закваски из этого чана передают для засева в броднльно-купаж-
пый аппарат с 1000 дал квасного сусла. Таким образом, расход
комбинированной закваски составляет 4% к объему основного
сусла. Поэтому емкость аппаратов дрожжевого отделения и
отделения для разводки молочнокислых бактерий должна
соответствовать емкости аппаратов бродильного отделения.
После отбора из чана 40 дал комбинированной закваски в
пего добавляют такое же количество свежего квасного сусла с
сахарным сиропом (25% от нормы сахара на квас); благодаря
этому обеспечивается дальнейшее получение комбинированной
закваски для обновления разводки исходных культур.
При использовании для приготовления комбинированной
закваски установки Грейиера сначала разводят в бродильных
цилиндрах молочнокислые бактерии; затем разводку
бактериальной культуры передают в аппарат для предварительного
брожения, в который из стерилизатора вводится соответствующее
количество стерилизованного квасного сусла с добавлением
сахарного сиропа.
311

Освободившиеся бродильные цилиндры моют, стерилизуют
паром и наполняют их на 0,8 емкости суслом из стерилизатора.
После этого в бродильный цилиндр производят первый пересев
чистой культуры через специальный кран на крышке аппарата.
Брожение ведется в течение одних суток. Затем дрожжевую
разводку из бродильного цилиндра переводят под давлением
сжатого стерильного воздуха в аппарат для предварительного
брожения, в который ранее была введена разводка бактериально!!
культуры. Через 6 ч комбинированная закваска может быть
использована для засева в броднльио-купажиый аппарат.
Разведение сушеных дрожжей, молочнокислых бактерий
и прессованных хлебопекарных дрожжей
Сушеные технически чистые культуры дрожжей и бактерии
находят применение на небольших предприятиях. Методика их
приготовления разработана А. А. Преображенским и А. Б.
Сувориной.
Для разведения сухих квасных дрожжей пользуются
квасным суслом с добавлением в пего сахарного сиропа до
концентрации 8% но сахарометру. Сусло предварительно стерилизуют
кипячением и охлаждают его до 25° С. В чистую 20-литровую
бутыль вносят 100 г сухих дрожжей и заливают 5 л-
подготовленного сусла. Бутыль закрывают ватной пробкой, содержимое
хорошо перемешивают в течение 10—20 мин и оставляют при
температуре 25° С до интенсивного брожения. Через 12—1Г) ч.
когда сусло находится в стадии активного брожения, в него до
бавляют 15 л свежего стерильного сусла той же концентрации
и оставляют иа 8—12 ч при 25° С.
Примерно через 12 ч отбирают 15 л бродящего сусла и
направляют его в чанок для разводки дрожжей емкостью 10 дал:
в этот чанок наливают 85 л квасного сусла, доведенного
сахарным сиропом до концентрации 6%, и при 26° С оставляют на
18—20 ч до интенсивного брожения; после этого дрожжи пере-
д0ют в производственный чан на 1000 дал, где они бродят в
течение 12 ч при 26°С.
После отбора из 20-литровой бутыли бродящего сусла в нее
снова добавляют 15 л сусла и оставляют иа 12—16 ч до нитей
сивпого брожения. Производят 5—6 отборов дрожжевой
разводки и направляют их на производство. В случае обнаружения
микробиологической зараженности отборы прекращают п ра*--
водку дрожжей начинают снова.
Аналогичным образом разводят сухие молочнокислые
бактерии. В 20-литровую колбу вносят 100 г смеси сушеных
молочнокислых бактерий рас II и 13 и заливают 5 л квасного сусла
такой же концентрации, как" для дрожжей, предварительна
прокипяченного и охлажденного в закрытом сосуде до 30° <-
312
Бутыль закрывают пробкой из стерильной ваты и оставляют
при температуре 30° С на 24 ч. Затем в бутыль добавляют 15 л
квасного сусла и оставляют бродить при 30° С в течение 24 ч.
Готовую разводку (из расчета 5—6 л на 1000 дал
сбраживаемого сусла) передают в производственный бродильный чан с
суслом, имеющим температуру 26° С. Одновременно с
разводкой молочнокислых бактерий в бродильный чан задают
разводку дрожжей, приготовленную, как указано ранее.
После каждого отбора разводки молочнокислых бактерий :
бутыль доливают до первоначального объема прокипяченный я
и охлажденным до 30°С суслом концентрацией 8%. Через б— щ
7 суток разводку молочнокислых бактерий обновляют; iipM }
обнаружении в пей спиртового брожения ее немедленно
заменяют новой.
Для сбраживания квасного сусла применяют также прее-
сованпые хлебопекарные дрожжи. Однако квас, полученный е
применением ранее названных рас дрожжей, получается
.вашего качества, с более приятным вкусом.
В случае применения для сбраживания квасного сусла
хлебопекарных-дрожжей их задают в квасное сусло в виде раз
водки подмоложенных дрожжей. Для этого прессованные
дрожжи (из расчета 150 г иа 100 дал сбраживаемого сусла)
разводят первым суслом в соотношении I : 10 и добавляют в пего
сахарный сироп до получения концентрации 8%. Разведенные
дрожжи помещают па 3 ч в термостат (или в теплое место)
при температуре 30° С. По истечении указанного времени
подмоложенные дрожжи можно задавать в бродильный аппарат.
Дрожжевое отделение и отделение молочнокислых бактерий
размещены в разных помещениях, так как в стадии
размножения дрожжей посторонняя микрофлора недопустима.
,4. СБРАЖИВАНИЕ КВАСНОГО СУСЛА НА КОМБИНИРОВАННОЙ
ЗАКВАСКЕ
Брожение является основной производственной стадиен; в
той стадии под действием комбинированной культуры дрожжей
аи молочнокислых бактерий сусло превращается в ароматичный,
^освежающий напиток — квас.
Прежде брожение квасного сусла и купажирование
молодого кваса производились в отдельных аппаратах. В настоящее
ремя для производства кваса применяют герметически закры-
ые стальные бродильно-купажные аппараты; для
регулирования температуры брожения и охлаждения кваса такие аппараты
снабжены рубашками. В этих аппаратах происходит
сбраживание квасного сусла, отделение- дрожжей, купаж и выдержка
ебного кваса.
313

Бродильио-купажный аппарат
Рис. 100. Бролилыю-купажный аппара
J — цилиндрический резервуар: 2 — наружный
холодильник; 3 — камера-дрожжеотделитсль; 4 —
люк; 5 —ложное дно (шиберное устройство);
б —задвижка Лудло; 7—смотровое окно:
S—коллекторы для подвода и отвода охлаждающего
рассола; 9 — штуцер с вентилем для сусла;
10—штуцер с вентилем дли сахарного сиропа;
11 — штуцер с вентилем для сжатого воздуха:
12 — манометр; 13 — термометр: и —
предохранительный клапан; /5 — пробный краник; /б —
сливной штуцер для розлива кваса: /7 —вал
мешалки IS — электродвигатель; 19 — соединительная
м\фта- 21 — винтовое устройство для закрытия
люка; 21 —уравнитель давления; 22 — пробно-
спускной кран.
Бродильно-купажный
аппарат (рис. 106)
состоит из герметически
закрытого внутреннего
цилиндрического
резервуара /, наружного
холодильника 2 и камеры-
дрожжеотделителя 3.
Аппарат изготовляют из
стали, внутренние стенки его
покрывают
кислотоустойчивым пищевым
бакелитовым лаком.
Цилиндрический
резервуар опирается на
флаиец. Нижняя,
открытая часть этого
резервуара представляет собой
усеченный конус. К
фланцу усеченного конуса
прикреплены болтами
шиберное устройство 5
(ложное дно) и дрожже-
отделитель с задвижкой
Лудло 6 для сбора и
удаления дрожжевых и
хлебных осадков. Шиберное
устройство 5
предназначено для перекрытия ка-
меры-дрожжеотделителя 3
после осаждения в ней
дрожжей и хлебной гущи.
Дрожжеотделитель .'*
имеет четыре глазка или
два продолговатых
смотровых окна 7 для
наблюдения за осаждением
дрожжей. Осевшие
дрожжи удаляются из пего
при закрытом ложном
дне и открытой спускной
задвижке Лудло.
Холодильник 2 —
внешний цилиндр аппа-
314
рата, снабженный двумя коллекторами 8 для подвода и отвода
охлаждающего рассола. Он скреплен болтами с опорным
фланцем внутреннего цилиндрического резервуара /. Плотность
соединения достигается прокладкой прорезиненной ленты на
опорном фланце цилиндрического резервуара и на верхнем затворе
холодильника. Рассол подается в холодильник центробежным
насосом. В верхней части холодильника установлен пробно-
спускной кран 22.
На сферической крышке аппарата имеются штуцера с
вентилями 9, 10 и // для поступления сусла, сахарного сиропа и
сжатого воздуха. Аппарат снабжен предохранительным
клапаном 14, манометром 12 и термометром 13, с помощью которых
контролируется технологический режим. Через люк 4
проверяют заполнение аппарата суслом, сиропом и комбинированной
закваской. Люк 4 закрывается крышкой с помощью винтового
устройства 20. Герметичность между крышкой н аппаратом
обеспечивается резиновым кольцом.
В цилиндрической части аппарата имеется пробный краник
15, а в конической части — сливной штуцер 16 для розлива
кваса. Внутри той же конической части установлена мешалка; она
представляет собой крыльчатку, консольио укрепленную па
валу 17, соединенном с электродвигателем 18 при помощи муфты
19. Мешалка предназначена для размешивания дрожжей,
молочнокислой закваски, сахарного сиропа с суслом,
купажирования, ускорения охлаждения и брожения.
Уравнитель давления 21 соединяет дрожжеотделитель с
верхом бродильного аппарата через штуцер, вваренный в его
крышку.
Аппарат имеет термоизоляцию нз шлаковаты или из торфо-
плит слоем 100 мл для сохранения постоянства температуры
(термос). Его устанавливают па специальном основании,
сваренном из уголков и швеллеров.
Габариты аппарата емкостью 500 дал (в мм): высота
аппарата 4470, диаметр 1940, высота цилиндра 3470, диаметр
цилиндра 1500, высота дрожжеотделителя 1000, диаметр дрож-
жеотделителя 580, высота холодильника 2650, диаметр
холодильника 1660.
Аппараты устанавливают на опорах, поставляемых в
комплекте заводом-изготовителем, либо без опор — па
междуэтажном перекрытии. В последнем случае верхнюю часть аппарата
и мерник для сиропа располагают в верхнем этаже, а нижнюю
часть (дрожжеотделитель и часть корпуса)—в нижнем этаже.
Опоры для аппарата прикрепляют анкерными болтами к
забетонированным четырем плитам. При установке аппарата на
междуэтажном перекрытии к поверхности холодильника
приваривают ребра для опоры на швеллерах.
После сборки н установки аппарата его покрывают груптов-
315

кой, шлаковой ,ватой, обтягивают металлической сеткой, а
поверх нее тканью и окрашивают в серый цвет.
Броднльно-купажиый аппарат поставляется в комплекте с
сиропным мерником-дозатором с воздушным компрессором.
Бродильио-купажиый аппарат устанавливают после сусло-
варочного отделения. В одноэтажном здании все оборудование
располагают по горизонтали, что требует установки насоса для
подачи сусла в бродильио-купажиый аппарат. Из варочного
котла сироп целесообразно подавать в сборник и .в мерник
через монжю, используя воздушный компрессор при бродильно-
купажном аппарате.
В двухэтажном здании оборудование квасоваренного
производства размещается наиболее рационально: на втором этаже
устанавливают сусловарочпое оборудование, сироповарочный
котел, теплообменник, сборник и мерник для сиропа; бродиль-
но-купажные аппараты располагают на первом этаже. Таким
образом достигается поточность технологического процесса и
отпадает надобность в подаче сусла в аппарат и сиропа в сбор-
пик.
Брожение и купажирование
Горячее квасное сусло из настойпого (или фильтрационного)
чана направляется через теплообменник в бродильно-купажнын
аппарат. По выходе из теплообменника сусло имеет
температуру 40—45° С, а нормальная температура брожения 25—27° С.
Поэтому одновременно с поступлением сусла в
бродильио-купажиый аппарат в наружный холодильник (охлаждающую
рубашку) аппарата подают рассол с температурой от минус 15 до
минус 20° С и периодически включают мешалку (через 15 мин
на 1—2 мин). По охлаждении сусла до 25—27°С выключают
охлаждение, добавляют к суслу через мериик 25% от общего
количества сахарного сиропа, вводят в него комбинированную
закваску чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерии
и включают мешалку. После перемешивания в течение 2—3 мин
аппарат герметически закрывают. В ходе брожения
периодически включается мешалка: через 1,5—2 ч на 2—3 мин.
Когда концентрация сбраживаемого сусла снизится на 1%
по сахарометру (манометр аппарата показывает давление при
мерно 1,0—1,2 кГ1см2), брожение замедляют охлаждением
молодого кваса до 10° С посредством пропуска рассола в наружный
холодильник. С понижением температуры возрастает
растворимость С02 в квасе и давление на манометре снижается до
0,04—0,05 Мн/м2 (0,4—0,5 кГ/см2).
Охлаждение молодого кваса сопровождается осаждением
дрожжей, которые попадают в дрожжеотделитель вместе с
остаточной хлебной гущей. По осаждении дрожжей и хлебной
гущи дрожжеотделитель перекрывают шибером к посредством
316
сжатого воздуха вводят в аппарат остальное количество (75%)
сахарного сиропа. После купажирования квас размешивают и
определяют показатели, установленные стандартом (или РТУ):
концентрацию, содержание спирта и кислотность. Если квас
соответствует требованиям стандарта, его охлаждают до 6° С
и разливают в транспортную тару (автотермоцистерны, бочки).
Отходом после брожения квасного сусла являются дрожжи.
Их можно очистить и вторично использовать или из них можно
изготовить такие же препараты, как из избыточных пивных
дрожжей.
После каждого цикла брожения аппарат промывают водой
и обрабатывают его 5%-иым раствором соды или хлорной
водой. Примерная длительность операций в аппарате составляет
(в ч): залив и охлаждение сусла 3, брожение 14, охлаждение
молодого кваса до купажирования 1,0, розлив кваса 1,0, мойка,
дезинфекция и подготовка аппарата 0,5.
Приготовление хлебного кваса и кваса для окрошки
из концентрата квасного сусла
Бродильно-купажный аппарат наполняют соответствующим
количеством воды с температурой 30—35° С, в которую при
постоянном перемешивании вносят сусловой концентрат из
расчета получения квасного сусла с содержанием 1,4 г сухих
веществ в 100 г сусла. В приготовляемое сусло вводят только
70% концентрата от нормы, предусмотренной рецептурой. Вы-
,ход сусла по объему должен быть равен объему
приготовляемого кваса с учетом потерь.
Затем в квасное сусло вносят 25% сахара (от рецептурно11
нормы) в виде белого сахарного сиропа и хорошо
перемешивают. После внесения сахара сусло должно содержать 2,6 г
сухих веществ на 100 г сусла. Остальное количество суслового
концентрата (30%) п сахара (75%) добавляют в квас при
купажировании.
В готовое квасное сусло вводят 2—4% (по объему)
комбинированной закваски чистой культуры дрожжей и
молочнокислых бактерий, тщательно перемешивают и отбирают пробу для
.определения концентрации и кислотности сусла перед началом
брожения. Брожение протекает при температуре 25—28° С до
снижения концентрации в сбраживаемом сусле на 1% по
сахарометру и достижения кислотности 2,0—2,5 мл нормального
раствора NaOH па 100 мл кваса.
Полученный молодой квас охлаждают до 6° С, что сопровож-
ается осаждением дрожжей в дрожжеотделителс купажного
пнарата. Освобожденный от дрожжевого осадка квас купа-
ируют, добавляя в него оставшиеся 30% концентрата квасно-
о сусла и 75%) сахара в виде сахарного сиропа с содержанием
317

60—65% сухих веществ. Купажпый квас перемешивают и
определяют показатели, установленные стандартом (или РТУ)
Квас, соответствующий требованиям стандарта, разливают v
подготовленные автотермоцистериы или в бочки.
Содержание сухих веществ в 1 л хлебного кваса составляет
5,6% по сахарометру.
В случае приготовления кваса для окрошки квасное cvcio
(после разведения 70% суслового концентрата в воде) должно
содержать 1 г сухнх веществ на 100 г сусла и поели внесения
25% сахара— 1,7 г в 100 г сусла.
Сбраживание сусла ведут при температуре 28—30ЭС до
снижения содержания сухих веществ в нем на 1% по сахарометру
Дальнейшие технологические операции протекают в тон же
последовательности, как н при приготовлении хлебного квася:
отделение молодого кваса от дрожжевого осадка, купажирование
и розлив.
Содержание сухих веществ в квасе для окрошки составляет
3,1% по сахарометру.
5. РОЗЛИВ КВАСА
Для сохранения углекислого газа в хлебном квасе розлив
его из броднлыю-купажного аппарата производится в
герметизированные автотермоцистериы с устройством для
изобарического розлива. В момент наполнения автотермоцистериы ква-
сом в пей создается такое же давление, как и в бродплыю-к>-
пажпом аппарате. Розлив с применением противодавления
называется изобарическим.
Автотермоцистериа (рис. 107) представляет собой
алюминиевый резервуар диаметром 850 мм с приваренными
сферическими днищами. При этом диаметре длина цистерны
емкостью 1000 л составляет 2000 мм. Алюмиииевый корпус
цистерны вставлен в стальной кожух. Между
алюминиевым резервуаром и стальным кожухом расположены
деревянные опоры; остальное пространство заполнено шлакопа-
той. Благодаря такой термоизоляции квас в цистерне даже
при температуре воздуха 30—35° С нагревается в течение А —
S ч па 1,5—3,5 град. Цистерна закреплена на деревянной раме,
установленной на шасси автоприцепа и прикрепленной к
прицепу хомутами. Шасси имеет убирающиеся опоры: переднюю
13 и заднюю /.
В верхней части наружного корпуса цистерны имеется люк
для осмотра и промывки и штуцер для налива кваса; в
нижней части корпуса — штуцер для слива квасной гущи i' води
при мойке. Сливной штуцер расположен па высоте ;>0 мм °f
дна цистерны, что предотвращает попадание в пего кпаспоп
гущи.
318

Передняя часть автоприцепа имеет подставку, на которую
устанавливают деревянный ящик для торгового инвентаря.
Задняя, торговая часть автотермоцистерны состоит из стального
кожуха, сливного крапа, соединенного трубкой с корпусом
цистерны, и стола, на котором установлены кружкомойка
(шприцы), кружки и стаканы. Чистая питьевая вода подводится к
шприцам из водонапорной сети при помощи гибких или
резиновых шлангов или из напорных бачков.
Рис. 108. Устройство верхней части обычной
автотермоцистерны н герметизированной автотермоцистерны:
а — обычная цистерна: / — крышка люка; 2 — воздушник; л" — штуцер
для налива кваса; 4 — зажимная гайка; 5 — шланг для налива кваса;
б— герметизированная цистерна: 1 — крышка люка; 2 — вентиль;
3 — корпус стакана; 1 — стакан: 5 — байнасный шланг: б
—предохранительный клапан; 7 — наливной штуцер; в — вентиль; 9 — накидная
гайка; 10—продуктовый шланг.
■ Цистерна имеет откидной каркас с тентом. Перед
транспортировкой цистерны откидывающийся стол торговой части
поднимают к кожуху и запирают. Тент откидывается на кожух
цистерны, передняя и задняя опоры поднимаются.
На месте продажи цистерну устанавливают на переднюю и
заднюю опоры; тент откидывают в рабочее положение и па него
натягивается хлопчатобумажное полотнище.
Автотермоцистерна обычной конструкции не приспособлена
для изобарического розлива кваса. В связи с этим Ф. Ф.
Якубович несколько изменил конструкцию автотермоцистерны, что
позволило герметизировать цистерну и применять
изобарический розлив кваса.
Для сравнения на рис. 108 показаны устройство верхней
части обычной автотермоцистерны и устройство
герметизированной автотермоцистерны по предложению Ф. Ф. Якубовича.
Изменение конструкции заключается в следующем: улучшено
уплотнение крышки люка; удален воздушник, а вместо него
установлен штуцер с вентиле*!; на крышке цистерны установлен
предохранительный клапан.
Изобарическое наполнение цистерны квасом производится,
как показано на рис. 109. Крышка люка герметически
закрывается. К штуцеру с вентилем на винтовой резьбе в корпусе 3
320
крепится контрольный стакан с байпасным шлангом. Другой
конец шланга соединен с крышкой бродильно-купажиого
аппарата. Разливочный шланг прикреплен к наливному
штуцеру 5.
Квас из бродильно-купажного аппарата, поступая под
давлением компримированного воздуха в цистерну, вытесняет из
нее воздух и без вспенивания и потери углекислоты заполняет
ВозЗвх
от шпрессора
Рис. 109. Изобарическое наполнение цистерны квасом:
/ — бридилько-купажныи аппарат: 2 — автотермоцистерна; 3 — корпус
контрольного стакана для определения полноты налнва цистерны;
4 — предохранительный Клапан; 5 — наливной штуцер с вентилем.
цистерну. Полмота налива контролируется контрольным
стаканом. При появлении в нем кваса все вентили перекрывают и
цистерна считается готовой к отправке в торговую сеть.
При розливе кваса в торговой сети давление в цистерне
создается от баллона с углекислотой, которым снабжается
цистерна.
На крупных заводах для розлива кваса в
автотермоцистерны имеются специальные квасопаливиые станции,
представляющие собой двухэтажные сооружения. Из бродильного отделения
квас подается по наружным подъемным теплоизолированным
трубопроводам в напорные баки, размещенные во втором
этаже. Напорные баки снабжены спускными штуцерами с кранами,
которые соединены с гибкими шлангами с пробковыми
кранами на концах для наполнения автотермоцпстери, находящихся
в первом этаже. Перед заполнением квасом цистерны на месте
1U И П. М Мальцев\ и др.
321

стоянки подвергаются обработке водой и паром, поступающим
по теплоизолированным паропроводам и трубопроводам
горячей и холодной воды.
Изобарический розлив кваса производится также в дубовые
и буковые бочки емкостью 50, 100 и 150 л, покрытые внутри
пивной смолкой. Для наполнения бочек квасом применяются
такие же изобарические разливочные аппараты, как и для
розлива пива в бочки.
Рис. 110. Схема изобарического аппарата для розлива кваса в
бочки:
о —поперечный разрез; б —продольный разрез:
/ — квасной резервуар; 2 — цилиндр для сжатого воздуха; 3 — бочка; 4 — ква-
сопровод; 5 — ручка автоматического крана; 6 — автоматический кран;
7 — поршень; 8 — нагнетательный воздухопровод; 9 — клапан квасопровода;
10 — воздухопровод для возврата воздуха в квасной резерауар; // — ножной
рычаг для скатывания бочек.
322
На рис. 110 иэ0<>Ражеи автоматичесш""1 изобарический
разливочный аппарат- ^с„е кРаны Для возду>а и кваса этого
аппарата приводятся в действие вращением рукоятки.
Во время напоЛненияпбочка Установл"ена иа подставке
боковым отверстием вверх. Открывают кран Для сжатого воздуха;
Прч этом в вер.<кей части поршневого1 Цилиндра создается
давление, и поршень. а вместе с ним пс»Движная разлиаочная
головка опускаются А° тех пор, пока разливочная трубка не
достигнет отверстИ" °°^ш- При дальнейшем опускании
разливочной трубки внутРь бочки открывается воздушный клапан н
сжатый углекислый газ (воздух) из |Ве[)Хнего газового
пространства напорного резервуара устремляется в бочку и создает
в ней давление, равное давлению в ре£еРвУаРе. Как только
разливочная трубка опустится до дна бонки> мгновенно
открывается продуктовый клапан и квас из напорного резервуара
течет в бочку, зап0лненнУю Сжатым угле^ислым газом или
воздухом. Благодаря этому квас без вспенив ания заполняет бочку,
вытесняя из нее в"зДух в газ<>вое прост^анство напорного
резервуара. Д*вленИе |В "апорном резервУаРе поддерживается
около 0,17 Мн/м2 ('■' кГ1см2). Излишки воздуха, вытесняемые
из бочки, удаляются из "ее через предаухрзнительиый клапан.
Степень наполИения бочки определяв™ чеРез смотровой
фонарик; при его Зяп0лнении квасом пода*чУ кваса в бочку
прерывают поворотом 0Укояткн Для воздуха прекращая этим связь
с газовым простраНс™ом Опорного резегЯУаРа- ПРИ этом
поршень поднимается Я вм6сте с ивщ подни^1ается подвижная
головка, которая заНима6Т. исходное положение. Одновременно
закрываются продуктовый " воздушный к<лапаиы. При нажиме
на ножной рычаг бОчка скатывается с под.ставки-
Для работы поршнево™ Ш1лщдра тр^буется 1 мЦч
сжатого воздуха давленом 0,245-0,294 Мк/> (2,5-3 кГ/см*) на
каждый разлиаочн^" кран-
Продуктовый Г1Р0В°Д. по которОМу квас подводится к
разливочному апГ>аРатУ' Должен для производительности
1000 дал\ч иметь дИаметР °0 мм. Воздухо1пРовоД имеет диаметр
40 мм.,
Ленинградский *,ашиностРоитеЛЬНЫи -завод «Ленпищемаш»
изготовляет изобар»14601"16 Разли»очные а'ппаРаты с различной
часовой ироизводи'*'ельность,0: 80—100 даЛ (однорожковый);
250—320 дщл (Дву*Р°*ко,выи иЗ-2); 350»—480 дал (трехрож-
коаын ИЗ-3) и 500—"б0° °ал (четырехроя*ковый ИЗ-4).
В ФРГ изготоа/*яют Разливочные пнвн1ые автоматы без
напорных резервуаров- В такои чзобаричеек™" аппарат пиво
подается через распЯеА6ЛИТ6льнУЮ трубку' непосредственно нз
лагерного тайка; вытесняемый прв этом из бочек воздух
направляется в отд'еле»ный Р6с"вер, давление в котором
поддерживается предохрани-Гельиьш клапаном.
'/♦ П* 323

Заслуживают внимания выпускаемые там же ротационные
бочконаливные автоматы без напорных резервуаров, с шестью
наливными органами клапанного типа, автоматически
вводимыми в бочковые отверстия (рис. 111).
В ротационный автомат пиво подается по
распределительной трубе; вытесняемый из бочек воздух поступает в ресивер,
в котором давление выше атмосферного. До начала налива
Рис. 111. Ротационный бочконалнвной аппарат:
/ — вращающийся диск; 2—наполнительный орган: 3— плита; -/—карусель;
5 — центровочная аилка.
324
сжатый воздух из ресивера поступав* в бочку и создает в ней
противодавление. Установка бочек на ротационный автомат н
скатывание нх после наполнения производится автоматически.
Установленная в автомате бочка перед ее наполнением
подвергается сначала ополаскиванию водой посредством шприца,
который имеется в передней части аппарата.
6. ПРИГОТОВЛЕНИЕ «МОСКОВСКОГО КВАСА» И ГАЗИРОВАННЫХ
ХЛЕБНЫХ НАПИТКОВ
Приготовление «Московского кваса»
«Московский квас» в отличие от обычного хлебного кваса
■ имеет более высокую концентрацию исходного сусла и
различается в бутылкн. На некоторых заводах, которые еще готовят
f квасное сусло из квасных хлебцев, для производства «Москов-
кского кваса» используют только первое сусло; второе и третье
гсусло используется на приготовление бочкового кваса.
Первое сусло концентрацией 4% направляется в купажный
[сборник, в..который задают определенное количество сахарного
|сиропа, колера и молочной кислоты. Скупажированное сусло
установленной дозе разливают в бутылки, которые доливают
|до полного объема газированной водой, закупоривают кронеп-
|.про(бкой и .выдерживают в экспедиции при температуре 12° С
менее 6 ч (до забраживания); после этого их направляют
; торговую сеть,
. Дозирование скупажнрованиого сусла, долиа бутылок га-
Ьированной водой, укупорка бутылок, бракераж и этикетировка
Производятся так же, как и при розливе газированных
безалкогольных напитков.
Брожение по такому способу вызывается дикими дрожжами,
йто является существенным недостатком. К тому же использо-
аиие Для «Московского кваса» только первого сусла ставит
i зависимость производство бутылочного кваса от производства
^очкового кваса. В саязи с этим инженеры ленинградского
пивоваренного завода «Красная Бавария» И. А. Шифрин и
Ы. Н. Чикаревская предложили использовать и для
«Московского кваса» второе и третье сусло; для этого сборное сусло
подвергают сгущению посредством вакуум-выпаривания.
], При этом способе в настойпо-фнльтрационнын чан наливают
(горячей воды (70—80° С) в количестве примерно 50% от объ-
рма приготовляемого «Московского кваса», засыпают
измельченные квасные хлебцы и после тщательного перемешивания
|месь настаивается 2,5—3 ч для извлечения экстрактивных вс-
цеств. После отбора в сусловарочный котел первого сусла
Оставшуюся гущу заливают горячей водой (70—80° С) в колн-
нестве, равном объему первого сусла, перемешивают, оставля-
П. М. Мальцев и др.
325

ют иа I —1,5 ч в покое для выщелачивания экстракта; затем
фильтруют, направляя второе сусло в сусловарочный котел.
Гущу в третий раз заливают горячей водой, перемешивают,
настаивают, фильтруют, получая третье сусло, которое тоже
направляют в сусловарочиый котел. Из сусловарочного котла
сусло частями передается в однокорпусный вакуум-аппарат, в
котором оно упаривается при температуре 50° С и разрежении
600 мм рт. ст. Вакуум-аппарат периодически разгружают,
направляя сусло в сборник, где оно охлаждается до 5—8° С.
Концентрация сгущенного сусла 10—12% по сахарометру.
Сгущенное сусло из сборника подается в купажиое
отделение, где оно используется для приготовления купажного сиропа,
разливаемого в бутылки. При купажировании такого сусла
уменьшается расход сахара н улучшаются вкусовые свойства
вследствие дополнительного образования ароматических
веществ при вакуум-упарпвапнн сусла.
Так как в сусло добавляют молочную кислоту п колер, то
«Московский квас» по вкусу несколько отличается от «Хлебного
кваса», полученного сбраживанием квасного сусла
комбинированной закваской. В связи с этим О. В. Зыдыханло предложила
квасное сусло для «Московского кваса» тоже предварительно
сбраживать в бродилыю-купажном аппарате, но по окончании
брожения это сусло охладить до 4—5° С и выдерживать при
этой температуре (В аппарате 8—12 ч с тем. чтобы максимальное
количество дрожжей п хлебной гущи поступило и камеру дрож-
жеотделителя.
Затем квас купажируют, добавляя в пего сахарный сироп
в таком количестве, чтобы концентрацию его довести до той,
какую он должен иметь при отпуске с завода. После этого квас
под давлением углекислого газа поступает в фильтр и далее
в разливочный автомат. Наполненные квасом бутылки
движутся по транспортеру к укупорочному автомату, этикетнро-
вочному автомату, проходят мимо бракеражного фонаря и
затем по рольгангу направляются в экспедицию, где
поддерживается температура до 8° С.
Производство газированных хлебных напитков из концентрата
квасного сусла
Наряду с «Хлебным квасом», который является продуктом
незаконченного спиртового и молочнокислого брожения, стали
приготовлять различные газированные хлебные напитки бея
применения брожения. К таким напиткам относятся «Русский
квас», «Литовский квас» и «Останкинский квас».
Основным сырьем для этих напитков являются концентрат
квасного сусла, сахар пли мед, лимонная кислота и углекислота.
Напиток «Русский квас» получают купажированием коп-
326
центрата квасного сусла с белым сахарным сиропом и 50%-
иым водным раствором лимонной кислоты с последующим
разбавлением купажа газированной водой или разбавлением
концентрата «Русского кваса» газированной водой.
Концентрат «Русского кваса» представляет собою готовый
купаж концентрата квасного сусла, сахарного сиропа и
лимонной кислоты. Содержание в нем сухих веществ должно быть
72±4 г и кислотность 25—30 мл нормального раствора щелочи
на 100 г концентрата.
Приготовление «Русского кваса» из названного концентрата
производится следующим образом. Купажиый чан наполняют
расчетным количеством питьевой воды с температурой 30—
35° С; при постоянном перемешивании в купажиый чан вводят
концентрат а количестве, обеспечивающем содержание 10 г
сухих веществ в 100 г готового напитка. Жесткость
применяемой воды не должна превышать 1,2—1,5 мг-экв/л.
Затем разбавленный концентрат «Русского кваса»
охлаждают до 6—8°С, подают его к специальным сироподозирующим
машинам н разливают в определенных дозах в бутылки
{емкостью 0,33 и 0,5 л); бутылки доливают питьевой водой,
предварительно охлажденной до 4°С и насыщенной углекислым
газом, и укупоривают их кроиен-нробкой с прокладкой из
корковой натуральной пробки или из прессованной корковой
пробки; на прокладку наклеивают пятачок из алюминиевой фольги.
Укупоренные бутылки поступают на специальную машину
для взбалтывания, чем достигается равномерное
распределение концентрата; после этого бутылки направляются к этнкети-
ровочиой машине для наклейки этикеток.
Разлитый квас выдерживается в складском помещении 48—
72 ч при 20—25° С, а затем еще столько же времени при
температуре, не превышающей 10—12°С. Резкого переохлаждения и
замораживания кваса допускать нельзя. Для длительного
хранения «Русский квас» пастеризуют.
Готовый «Русский квас» представляет собою
светло-коричневый или темно-коричневый непрозрачный напиток, с
ароматом ржаного хлеба, кисло-сладкого вкуса. Он должен иметь
плотность не ниже 10% по сахарометру, кислотность 3—4 мл
нормального раствора щелочи иа 100 мл кваса п содержать не
менее 0,4% углекислоты по массе. Стойкость кваса при
температуре хранения ие выше 10—12° С и не ниже 2е С в сутках:
непастеризованного 10—12, пастеризованного 30—90.
«Литовский квас» it «Останкинский квас» приготовляют так
же, как и «Русский квас», но отличаются они по ингредиентам,
входящим в купаж.
В купаж «Литовского кваса», кроме концентрата квасного
сусла, сахара и лимонной кислоты, входит пчелиный мед, хмель
и тмнп; благодаря этому он по вкусу отличается от «Русского
и* 327

кваса». Концентрация «Литовского кваса» 10% по сахарометру,
кислотность 2,5—3,5 мл нормального раствора щелочи на
100 мл напитка и содержание СОз в нем не менее 0,4% по
массе, т. е. по физико-химическим показателям «Литовский квас»
не отличается от «Русского кваса».
Останкинский газированный хлебный квас отличается
меньшей концентрацией (8% по сахарометру) и меньшей
кислотностью (2 мл нормального раствора щелочи на 100 мл
напитка), что обусловлено меньшим расходом сырья.
ПАСТЕРИЗАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СОРТА КВАСА.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА КВАСА
I. ПАСТЕРИЗАЦИЯ КВАСА
Хлебный квас — продукт незаконченного спиртового и
молочнокислого брожения; процессы брожения продолжают
развиваться и в готовом квасе, приводя к нарастанию в нем
органических кислот и спирта за счет сбраживания сахара. Квас
становится кислым, неудовлетворительным по вкусовым
свойствам. Поэтому ГОСТ 6682—53 устанавливает пределы
снижения концентрации, нарастания кислотности и алкоголя,
соблюдение которых гарантирует стойкость кваса в течение двух
суток при 20°С.
Как видно, квас нестойкий продукт и вопрос об увеличении
срока его стойкости имеет важное производственное значение,
особенно прн выпуске кваса бутылочного розлива.
Стойкость кваса может быть увеличена путем его
пастеризации. Для небольшого количества пастеризуемого кваса
можно применять простые пастеризаторы погружного типа или
камерные пастеризаторы душевого (оросительного) типа.
Пастеризация кваса в непрерывном токе с использованием для
этого пластинчатого теплообменного аппарата позаолит
пастеризовать не только бутылочный, но и бочковый квас. Квас
пастеризуют при температуре, не превышающей 75° С, не только
из-за ухудшения его вкусовых свойств, но и вследствие
определенной термической стойкости бутылочного стекла. Под
воздействием' температуры 60—70° С в течение 30 мин значительная
часть микроорганизмов погибает, а термоустойчивые бактерии
настолько ослабевают, что становятся не способными к
размножению. К тому же в закупоренной бутылке с квасом,
содержащим углекислоту, развивается значительное давление,
способствующее гибели микроорганизмов.
Низкотемпературная пастеризация дает хорошие
результаты прн увеличении выдержки. Так, при 75° С требуется 10-ми-
328
нутная выдержка, а при 63° С — 30-мииутная. Пастеризация
приводит к гибели только вегетативных форм микроорганизмов;
при этом погибают встречающиеся в квасе дикие дрожжи,
молочнокислые, уксусные бактерии и коли-бактерии. Споры же
микроорганизмов не погибают. Для предотвращения развития
микроорганизмов по окончании срока выдержки при
температуре пастеризации квас немедленно охлаждают.
На Московском заводе фруктовых вод для пастеризации
бутылочного «Московского кваса» был применен пастеризатор
погружного типа. Хорошие результаты получены при
следующем температурном режиме.
Нагревание до 65" С 15
Пастеризация при 65° С , . . , 35
Охлаждение до 45° С .... . 10
Охлаждение до 35° С 10
Охлаждение до 25° С 10
Охлаждение до 10° С 10
При использовании оросительных пастеризаторов ВНИИ
пиво-безалкогольной промышленности рекомендует- такой
температурный режим пастеризации в "С: 46—72—65—46—30—
20—12 с 20-минутной выдержкой при каждой температуре.
Стойкость пастеризованного кваса значительно возрастает:
физико-химические показатели и вкусовые свойства
пастеризованного кваса не изменяются в течение двух месяцев даже при
температуре хранения 33° С; при более низкой температуре
стойкость такого кваса повышается до одного года.
2. ОСНОВНЫЕ СОРТА КВАСА И ПОКАЗАТЕЛИ,
ХАРАКТЕРИЗУЮЩИЕ ИХ КАЧЕСТВО
Из многочисленных сортов кваса заводами выпускаются
«Хлебный квас», «Окрошечиый квас», «Московский квас», и
«Русский квас» с показателями, приведенными в табл. 32.
«Хлебный квас» и «Окрошечиый квас» разливают в авто-
термоцистерны и в деревянные бочкн; «Московский квас» —
в бутылки емкостью 0,5 л.
«Окрошечиый квас» в отличие от других квасов
приготовляют с некоторыми изменениями в стадии получения сусла.
Ржаная мука предварительно запаривается кипятком при
соотношении муки и воды 1:10. Все остальные технологические
операции проводятся так же, как прн приготовлении кваса по
настойному методу, но при купажировании не вводится мята.
По данным ВНИИПБПа между содержанием в квасе сухих
веществ и спирта существует такая зависимость:
329

содержание сухих
веществ в %
(действительный экстракт) . 6,2 6,0 5,8 5,6 5,4 5,2 5,0 4,8 4.6 4,4 4,2
содержание спирта в
% мае. 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2
Этим соотношением руководствуются при анализе кваса.
Таблица 32
Показатели кваса
Показатели
Содержание сухих
веществ при выпуске
с завода, не ниже,
и а на 100 г кваса
Содержание спирта в
% -мае.
Кислотность в мл
нормального раствора
щелочи на 100 мЛ
кваса
Содержание
углекислоты в квасе в % мае.
К«ас
'«Хлебный»
5,4
0,4—0,6
2-3
0,3—0,4
-Окрл.
шечный»
3,0
0,4—0,6
2-3
0,3-0,4
*
Московски й»
7,3
0,4-0,6
2-3
0,3-0,4
«PytCKHfl»
10,0
0,4—0,6
0,3-0,4
Примечания
При хранении
содержание
спирта повышается,
но не должно
превышать 1,2%
В торговой сети
этот показатель
повышается до 4
Таким образом, по концентрации первое место занимает
«Русский квас».
Дегустируют квас при температуре 10— 12°С. При
дегустации оценивают аромат, вкус и насыщенность кваса углекислым
газом (резкость).
. Качество кваса оценивается но 100-балльной шкале. Квас
отличного качества имеет 96 — 100 баллов, хорошего
качества— 90—95 баллов, удовлетворительного качества — 85—89
баллов, плохого качества ниже 85 баллов.
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА «ХЛЕБНОГО КВАСА»
И «МОСКОВСКОГО КВАСА»
Рассмотрим технологическую схему производства «Хлебного
кваса» (рис. 112).
Хлебоприпасы — ржаной и ячменный солод н ржаная мука —
с автомашин поступают на сотенные весы ), затем в приемный
бункер 2, из которого норней 3 передаются в бункера 4, 5 п в.
Из бункеров ячменный и ржаной солоды раздельно поступают в
дробилку Я, а мука — в просеиватель 7. Необходимое для
затора количество ржаного солода и ржаной муки отмеривают па
автоматических весах S и подают их в запарник 10; здесь соки
330

и мука смешиваются с водой, н полученная смесь подвергается
термической обработке. По окончании запаривания под
влиянием давления пара запаренная масса по стационарной
коммуникации передается в заторный чан //, наполненный иа V»
емкости водой. После перемешивания заторной массы в
заторный чан набирают дополнительно потребное количество воды и
засыпают дробленый ячменный солод для осахаривания.
Освхаренное и отстоявшееся сусло центробежным насосом 12
перекачивают через противоточный холодильник 13 в бродиль-
но-купажиый аппарат 14. Второе и третье сусло, полученное вы-
щелвчиванием заторной гущи водой, аналогичным образом
передают в бродильно-купажный аппарат, в который из
сборников 43 поступает сахарный сироп.
Для приготовления сахарного сиропа сахар взвешивают на
складских весах / и направляют его в бункер 37. Из этого
бункера сахар подают для взвешивания на цеховые весы 38, после
чего передают его в сироповарочный аппарат 39. Готовый
сахарный сироп посредством монжю 40 прокачивают через
сетчатый фильтр 41, противоточный холодильник 42 и направляют
для храпения в сборник 43.
После введения в бродильно-купажный аппарат сахарного
сиропа задают дрожжи посредством насосов 47 или монжю 16.
Молочнокислую дрожжевую закваску готовят в аппарате
Ганзена или в установке Грейнера. При отсутствии таких
аппаратов в сборниках 44 разводят молочнокислые бактерии, в
сборнике 45 готовят комбинированную закваску и в сборниках 46
разводят дрожжи.
Готовый квас насосом 17 передают в сборник 18, куда при
недостаточной цветности кваса задают сахарный колер. Из
этого сборника через мерник 19 и гребенку 15 квас поступает
самотеком в автотермоцистерны 20 или в бочки; предварительно
бочки подвергаются мойке в бочкомоечной машине 21 при
помощи шприцев 22 и 23; затем бочки направляются под налив к
изобарическому аппарату 24.
Для приготовления «Московского кваса» сусло направляют
в купажный сборник 48, в который вводят сахарный сироп и
молочную кислоту. Через противоточный холодильник 13
готовый купаж направляют к дозировочному автомату 28, которым
он разливается определенными дозами в бутылки,
предварительно вымытые в бутылкомоечной машине 27; затем бутылки
доливают газированной водой иа разлиаочных автоматах 29.
Ящики с бутылками подаются к бутылкомоечной машине
рольгангом 25.
Наполненные бутылки укупоривают на автомате 30, и
перемешивают содержимое на автомате 31; затем бутылки
подвергают бракеражу иа автомате 32 и этикетировке на машине 33.
Автомат 35 укладывает бутылки в ящики, которые подаются к
332
этому автомату транспортером 26. Все названные автоматы
связаны пластинчатым транспортером 34, который перемещает
бутылки от одного автомата к другому.
Готовый продукт в бутылках, уложенных в тару,
посредством рольганга 36 направляется в экспедицию.
В приведенную технологическую схему студенты при проектировании
могут вносить те или иные изменения иа основе новейших достижений
техники и технологии данного производства. Вероятно, в ближайшие годы
найдет широкое применение новый способ производства кваса из концентратов
квасного сусла, что значительно снизит потери экстрактивных веществ,
улучшит качество готового продукта, уменьшит эксплуатационные расходы и
повысит производительность труда. К тому же применение концентрата квас-
лого сусла позволит организовать производство кваса н на небольших
предприятиях, имеющих только оборудование для брожения и розлива.
Известны также другие новые "предложения, направленные на
дальнейшее усовершенствование технологии кваса. Так, например, ставится вопрос о
применении метода непрерывного брожения при сбраживании квасного сусла.
Л. Ф. Федоров и С. П, Жуникова даже графическн представили
технологическую схему непрерывного процесса производства «Хлебного кваса». Но это
предложение находится еще в стадии лабораторных исследований.
ЛИТЕРАТУРА
10, 16, 20,-29, 33. 37, 41, 46, 56, 59, 60, 71, 72, 73, 82, 83, 86, 87.
100, 104, 108, [ТО, 112, 114, 123, 130, 161, 162, 163, 164, 181, 184, 185, 186,
188, 190, 195, 196, 197.
Глава XIV
ТЕХНОЛОГИЯ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ КВАСОВ И ДРУГИХ
НАПИТКОВ, ПОЛУЧАЕМЫХ МЕТОДОМ БРОЖЕНИЯ
1. ПРОИЗВОДСТВО ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ КВАСОВ
Плодово-ягодные квасы представляют собой
слабоалкогольные напитки; они получаются путем сбраживания дрожжами
сахарных сиропов, разбавленных водой, я натуральных плодово-
ягодных соков. Квасу дается название соответствующего плода
или ягоды в зависимости от применяемого для его изготовления
сока или морса.
Из различных плодоас-ягодпых каасов приготовляют
«Яблочный», «Клюквенный» и «Вишневый», которые
характеризуются следующими основными показателями: концентрация —
не ниже 5,2%; содержание алкоголя — 0,5% об.; кислотность
«Яблочного кваса»—1,3—2,2, «Клюквенного кваса» — 2,0—4,0
и «Вишневого кваса» 1,5—2,5 мл нормального раствора щелочи
па 100 мл напитка.
Технологическая схема производства яблочного кваса
приведена на рис. 113.
«Яблочный квас» готовят в бродильно-купажном аппарате 4.
333

Для приготовления суела предварительно подготовляют
пастеризационную воду, нагревая ее в чане 1 с паровым барботером
до 90° С. Пастеризационную воду перекачивают центробежным
насосом 2 через теплообменник 3 в бродильно-купажный
аппарат 4, в который через мопжго 9 пневматически подают
расчетное количество (согласно рецептуре) чистой культуры винных
дрожжей из чана 8 и молочнокислой закваски из чана 7; из
дозатора 10 в аппарат 4 вводят также сахарный сироп
концентрацией 62—63%, содержащий 25—30% расчетного
количества сахара. Затем все вентили закрывают, открывают шибер
ложного дна аппарата и на 2—3 мин включают
электродвигатель мешалки; после этого через пробный краник отбирают
среднюю пробу для определения начальной концентрации и
кислотности сбраживаемой среды.
В бродильно-купажиом аппарате 4 происходит
комбинированное (спиртовое и молочнокислое) брожение, которое
протекает в анаэробных условиях и продолжается 36—48 ч в
зависимости от температурного режима и активности возбудителей
брожения.
При брожении температуру сбраживаемой среды
поддерживают в пределах 25—30° С, а абсолютное давление в аппарате
не выше 0,24 Мн/м2 (2,5 кГ/см2). Для интенсификации
брожения через каждые 2 ч включают на 1—2 мин мешалку. К концу
брожения абсолютное давление в бродильно-купажиом
аппарате находится в пределах 0,24—0,29 Мн/м2 (2,5—ЗкГ/см2).
Брожение считается законченным при видимом отброде сусла
I —1,2% и кислотности 2,20—2,40 мл нормального раствора
щелочи па 100 мл сусла.
Сброженное сусло охлаждают до 10—12°С, подавая рассол
в охлаждающую рубашку и во внутренний змеевик аппарата.
После этого перекрывают ложное дно, перекрывая таким
образом камеру дрожжеотделителя с осевшими в ней дрожжами.
Затем, не снижая давления в аппарате, производят купаж,
подавая в него при аключенной мешалке яблочный сок из
сборника 6 и сахарный сироп нз дозатора 10. По окончании
купажирования открывают камеру дрожжеотделителя п продолжают
охлаждение купажа до 4—5° С. Купажированный квас
выдерживают в аппарате при открытом шибере камеры
дрожжеотделителя 12 ч. За это время выпадают в камеру не осевшие ранее
дрожжи, а также мезга и пектиновые вещества , введенные с
яблочным соком. По окончании 12-часовой выдержки ложное
дно аппарата перекрывают шибером и под давлением сжатого
воздуха квас подают через шелковый фильтр 5 в сборник 13.
Сборник для кваса представляет собой герметически
закрытый резервуар с охлаждающей рубашкой, мерным устройством
и манометром па крышке люка. Он имеет вводную и сливную
коммуникации и трубопровод для ввода сжатого воздуха.
335

Готовый яблочный квас из сборника 13 подается под
давлением в разливочную машину 14 (12-рожковый полуавтомат).
В бутылки, подаваемые транспортером, до налива закладыв-ают
по две изюмины. Бутылки с квасом последовательно
подвергаются укупорке полуавтоматом 15, этикетировке автоматом 16 и
бракеражу при помощи фонаря 17. Разлитый и укупоренный в
бутылках квас для дображивания с изюмом выдерживают в
экспедиции при температуре до 12° С а течение 6—8 ч.
Готовый квас представляет собой непрозрачный напиток
светло-желтого цвета с кисло-сладким вкусом и яблочным
ароматом. Действительная концентрация его при выпуске не ниже
5,2%, а кислотность — 2,20 мл нормального раствора щелочи на
100 мл напитка.
Расход сырья иа 1 дал яблочного кваса составляет:
сахар (включая сахар на колер) в «г 0,67
сок яблочный спиртованный в л 0,7
изюм в кг 0,02
дрожжи винные (раса Штейнберг-6) в кг . 0,2
молочнокислая закваска (бактерии расы II и 13) в л . , , 0,5
2. ПРОИЗВОДСТВО БРАГИ !
Брага — старинный национальный русский напиток,
напоминающий по вкусу дрожжевое пнво с ярко выраженным хлебным
и хмелевым ароматом. Сырьем для приготовления браги
служит ржаной и ячменный солод или сухой квас, хмель и сахар.
Приготовление сусла для браги из сухого кваса
производится по настойному способу, как и для кваса. В случае
применения смеси солодов предпочтительнее способ затирания с
отварками. Хлебное сусло для браги должно иметь
концентрацию не менее 2,5%; общий объем этого сусла должен быть
равен количеству изготовляемой браги. В сусло, поступнашее
в бродильный чан, вводится в виде сахарного сиропа 25%
сахара, предусмотренного рецептурой.
Главное брожение происходит при температуре сусла 23—
25° С. В качестве возбудителей брожения применяют
хлебопекарные прессованные дрожжи (10 г на 1 гл сусла) или пнвиые
семенные дрожжи из расчета 0,2 л жидких дрожжей на 1 гл
сусла. Перед введением в сусло дрожжи предварительно
подмолаживают в хлебном сусле, выдерживая их в нем при 30° С
до появления сильной пены. После внесения подмоложенных
дрожжей в бродильный чан все сусло размешивают.
Длительность главного брожения 12—16 ч. Затем брагу охлаждают до
10° С и перекачивают, не затрагивая слоя осевших дрожжей, и
другой бродильный чан для дображивания; в этот чаи
добавляют еще 25% сахара в виде сиропа и хмелевой отаар. Брага
дображиваетен при 10—14° С в течение 1—2 суток до снижения
концентрации на 2—3° по сахарометру.
336
По окончании дображивания брагу охлаждают до 4—6° С
и перекачивают ее (не задевая осадка дрожжей) в купажный
чан, добавляя в брагу остальное количество сахарного сиропа
(содержащего 50% расчетного количества сахара) и колер.
После купажирования брагу перемешивают углекислым
газом и под давлением углекислого газа пропускают ее через
груботканый фильтр, разливают а аатотермоцистерны и в
бочки. Бочки с брагой выдерживают 8—10 ч в экспедиции
завода для карбонизации при медленном дображивания.
Выпускаемая брага — непрозрачный напиток. Она имеет
хлебный и хмелевой аромат и вкус, концентрацию не ниже 5,6%,
кислотность 1,5—3,5° и содержит до 1,5% мае. спирта.
3. ПРОИЗВОДСТВО МЕДОВЫХ НАПИТКОВ
Наша Родина еще в древности славилась медовыми
напитками. Там, где в России и на Украине было много медоносных
растений, во многих местах готовили хмельные меды.
Слабоалкогольные медовые напитки приготовляют путем
сбраживания сусла из пчелиного меда или из смеси меда и
сахара с добавлением хмеля. Типичным представителем таких
напитков является «Украинский медок».
Пчелиный мед как сырье для производства напитков
Известны цветочные и падевые меды. Цветочный мед
пчелы вырабатывают из нектара — сахаристого сока, выделяемого
медовыми железками цветков; падевый мед пчелы
вырабатывают из сладких выделений листьев или стеблей некоторых
растений или из выделений тлей и других насекомых,
поселяющихся иа некоторых частях растений. Падевый мед неприятного
вкуса и обладает слабым ароматом.
Собираемый пчелами цветочный 'нектар по канальцу хоботка
через полость рта и пищевод пчелы поступает в ее медовый
желудочек, В желудочке пчелы нектар подвергается различным
изменениям. Он обогащается ферментами; большая часть
сахарозы инвертируется ферментами р-фруктозидазой (инвертазой)
на глюкозу и фруктозу; содержание воды в нектаре
уменьшается. Полученный из нектара «полуфабрикат» откладывается
пчелами в соты, которые состоят из воска, также
вырабатываемого организмом пчелы. Начавшиеся внутри медового
желудочка биохимические превращения продолжаются и в сотах;
продолжается инверсия сахарозы и происходит дальнейшая
потеря избытка воды. В результате этих превращений мед
созревает, и только после этого -пчелы запечатывают соты.
При переработке пчелами нектара в мед происходят
количественные изменения, приведенные в табл. 33.
Среди цветочных медов различают моиофлерный, получен-
337

ный из нектара преимущественно одного вида растения, и по-
лифлерныи мед, полученный из нектара различных медоносных
растений.
Таблица 33
Состав нектара и меда
Содержание в %
Продукты j
в нектаре в меде
Вода 75 22
Тростниковый сахар 12,3 5,9
Инвертный сахар . 9,2 67,3
Прочие вещества | 3,5 4,8
К лучшим монофлерным медам относятся липовый,
донниковый, гречишный. Липовый мед особенно ценится за
превосходный аромат и вкус. Очень приятный аромат имеет
малиновый мед. Из моиофлерных сортоа каштановый и особенно
табачный мед имеет неприятный, горький вкус. Абсолютно
монофлерпые сорта меда астречаются редко. Незначительные
примеси нектара других медоносных растении не оказывают
влияния на специфический аромат, цвет и вкус данного сорта.
Полифлерные сорта меда получают название от пчелиных
пастбищ (угодий): луговой, лесной, фруктовый (сады), горно-
таежный. Полифлерные меды вырабатываются пчелами из
нектара различных цветов. Таким образом, они являются
естественной смесью различных видов меда. Такие меды обычно
называют цветочными.
По способу получения и обработки различаю? согоеып и
центробежный (спускной) мед. Сотовый мед залит пчелами в.
шестигранные ячейки, запечатанные восковыми крышечками.
Центробежный мед получают при откачивании его из сотой в.
центрифуге (в медогонке).
В состав меда входит более 70 различных весьма важных
для организма веществ. Состав меда сильно колеблется и
зависит от медоносных растений, с которых он собран, района
медосбора, способов отбора меда н его обработки. В меде
содержится в среднем около 18% влаги и 82% сухих веществ.
Больше всего в меде сахара — около 75%. Сахар е меде
представлен главным образом фруктозой (37%) н глюкозой
(.46%); сравнительно незначительное количество в нем
сахарозы (около 2%).
Из других веществ в меде содержится в %: декстринов 2,8,
растительных белков 0,45, органических кислот 0Д0,
минеральных веществ 0,19.
К органическим кислотам меда относятся яблочная,
молочная, лимонная, влипая и щавелевая. В микродозах они содер-
338
жатся почти ао всех сортах меда. Муравьиная кислота
содержится лишь в некоторых сортах меда. В состав меда входят
соли кальция, натрия, магния, железа, хлора, фосфора, серы, йода.
В мпкродозах в меде обнаружены соли марганца, кремния,
алюминия, бора, хрома, меди, лития, никеля, свинца, олова,
титана, цинка и осмия. Эти микроэлементы играют
исключительно важную биологическую роль, так как благодаря
взаимосвязи с рядом ферментов, витаминов и гормонов они влияют на
возбудимость нервной системы, на тканевое дыхание, процессы
кровообращения и т. д.
Мед содержит такие витамины, как Bj — тиамин, Вг —
рибофлавин, В3 — паитотеповая кислота. Во — никотиновая
кислота, Вц — пиродоксин, Е — токоферол, К — витамин свертывания
кровн, С — аскорбиновая кислота н каротин. В 1 кг меда
содержится- рибофлавина до 1,5 мг, тиамина до 0,1 мг, паптотеновой
кислоты до 2 мг, никотиновой кислоты до 1 мг, пиродоксипл до
5 мг, аскорбиновой кислоты до 30—54 мг.
Содержание витаминов в меде зависит от примеси в ием
цветочной пыльцы. Кроме нектара, пчелы из цветоа уносят
цветень (пыльцу). Удаление цветочной пыльцы из меда при его
фильтрации лишает мед витаминов. В цветочном меде всегда
содержится пыльца, что является признаком натуральности
меда.
В меде содержатся бактерицидные вещестаа, которые
предохраняют его от порчи при длительном хранении.
Мед — высококалорийный продукт: 1 кг дает 13198 —
14 036 кдж (3150—3350 ккал).
Свежий мед представляет собой густую сиропообразною
массу сладкого вкуса с выраженным приятным медовым
запахом. Резко выраженный кислый вкус имеет испорченный мед.
При хранении мед кристаллизуется. Кристаллизация
вызывается глюкозой.
Мед бывает светлый, янтарный и темный. Цвет меда
зависит от красящих веществ, попадающих в него с нектаром.
Луиинм считают прозрачный, бесцветный натуральный мет.
Объемная масса натурального меда колеблется от 1,41 до
1.49 кг!л.
Для проверки натуральности меда в нем определяют
наличие ферментов (амилазы и каталазы) н пыльны.
Искусственный мед получают кислотным гидролизом
сахарозы, применяя для этого лимонную, молочную или
виннокаменную кислоту. Чтобы придать искусственному меду аромат н
вкус натурального, к нему добавляют синтетическую медовую
эссенцию или пчелиный мед. В отличие от натурального
искусственный мед характеризуется отсутствием в нем ферментов
и содержанием окснметнлфурфурола.
Для упаковки меда используют деревянные, парафпннрован-
339

ные внутри кадки емкостью 50 л, а также бидоны из
нержавеющей стали и алюминия.
Мед обладает гигроскопичностью, поэтому он должгн
храниться в сухом, прохладном помещении при температуре 5—
10° С и относительной влажности воздуха 60—70%. При таких
условиях в герметически укупоренной стеклянной таре мед
может сохраняться длительное время.
Приготовление напитка «Украинский медок»
Сначала приготовляют медово-сахарное сусло. На 1 гл нч-
питка расходуется 14 кг сахара, 20 кг натурального меда и
150 г хмеля. i
В сусловарочный котел набирают необходимое количество
воды и доводят ее до кипения. При непрерывно работающей
мешалке, но без доступа в паровую рубашку котла пара,
задают требуемое количество меда. После растворения меда смесь
доводят до кипения, мешалку выключают и шумовкой снимают
пену, всплывшие частицы воска и другие взвеси.
Затем включают мешалку и а горячее сусло засыпают
нормативное количество сахара. Медово-сах.фпое сусло
доводят до кнпеиия, и в него задают 40% установленной нормы
хмеля. После 30-минутного кипения задают в сусло еще 40%
нормы хмеля. За 10 мин до конца кипения задают последнюю
порцию хмеля а количестве 20% нормы.
Кипячение сусла продолжается 45—60 мин с момента его
закипания и заканчивается при^его концентрации 24%.
Горячее сусло пропускают через хмелецеднльннк,
охлаждают его в закрытом пластинчатом холодильнике до 16—17"С
и передают в бродильный танк.
Ь ток сусла, поступающего в бродильный танк, задают
семейные пивные дрожжи в количестве 0,25 л на 1 гл сусла.
Главное брожение проводится при температуре 16—17°С в
течение 12—14 суток. При видимом экстракте 18,5—17,5%
сбраживаемое сусло охлаждают до 4—5° С, пропуская охлажденную
воду в змеевик бродильного танка. Для лучшего оседания
дрожжей такую низкую температуру сбраживаемого сусла
поддерживают 3—4 суток. По достижении концентрации сухих
веществ 16—18% молодой напиток перекачивают в лагерное
отделение.
При перекачке для дображивания в лагерный танк молодой
медок содержит около 3,5 % алкоголя. Дображивайте напитка
ведут 50—70 суток при температуре воздуха лагерного
отделения, не превышающей 4—5°С. Через 30 суток дображивания
медок подвергают фильтрации в пластинчатых фильтрах или в
фильтрпрессах для освобождения от дрожжей и других
взвесей. Фильтрованный медок для дальнейшей выдержки направ-
340
ляют в другой танк. По истечении еще 20—30 суток медок
вторично фильтруют и направляют на розлив.
Розлив медка производится в бутылки емкостью 0,5 л или
в бочки емкостью до 50 л. Фигурные бутылки с медком
укупоривают натуральной корковой пробкой и навинчивающимся
пластмассовым колпачком; обычные бутылки укупоривают кро-
нен-пробкой с натуральной пробковой прокладкой.
Укупоренные бутылки укладывают в деревянные гнездовые ящики,
вмещающие 20 бутылок. Медок можно также разливать в автотер-
моцистериы, применяемые для налива кваса.
Готовый «Украинский медок» по внешнему виду
непрозрачный, желтоватого цвета, с медовым вкусом. Он имеет видимый
ькстракт 13,8%, кислотность 2,3—3,5 мл нормального раствора
щелочи иа 100 мл напитка и содержит 5% мае. алкоголя.
Диалогичным образом готовят и другие медовые иаппткн.
Основное различие в их приготовлении заключается в
различном количестве меда, расходуемого иа 1 гл напитка.
ЛИТЕРАТУРА
43. 55, 59, 83, 105, 144, 194.

ЛИТЕРАТУРА
В перечне литературы приняты следующие условные сокращенные
обозначения.
Труды ВПИИППа — Труды Всесоюзного научно-исследовательского
института пивоваренной промышленности.
Труды ЛТНППа—Труды Ленинградского технологического института
пищевой промышленности.
Известия ВНИЛППа — Известия Всесоюзной научно-исследовательской
лаборатории пивоваренной промышленности.
| ПП —Сборник «Пищевая промышленность»
ЦШТППищепрома по пиво-безалкогольной отрасли.
ПТ — «Известии высших учебных заведений СССР.
Пищевая технология».
Все литературные источники приведены в едином перечне, составленном
в алфавитном порядке. После каждой главы указаны номера литературных
источников, относящихся к данной главе.
1. Бабин ец А. Е., Го рд и ей ко Е. Е., Денисова В. Р. Лечебные
минеральные воды и курорты Украины. Изд-во АН УССР, 1963.
2. Балашов В. Е., П и г у з о а А. Т., Д е м е н о к А. А., Самуиле-
пок Г. С, Михайлова Г. А. Производство пива и безалкогольных
напитков в ФРГ. ЦИНТИпищепром, 1967-
3. Баранова Н. И. Безалкогольные напитки в ГДР я Скандинавских
странах. ПП, 1960, jY? 1.
4. Б а р а 1] о в а Н. И. Напитки «Освежающий» и «Столовая вода». Сб.
«Производство безалкогольных напитков и промышленный розлив
минеральных вод», ГОСИНТИ. I960.
5. Б а р а и о в а Н. И- Напиток «Черный кофе — мокко». Сб.
«Производство безалкогольных напитков и промышленный розлив минеральных вод».
ГОСИНТИ, 1960.
6. Б а р а н о в а Н. II. Напиток «Любительский острый». Сб. «Произволегво
безалкогольных напитков и промышленный розлив минеральных вод»
ГОСИНТИ, 1960.
Т.Бартенев Е. Н., Смирнов В. А. Технология ликеро-водочного
производства. Пищепромиздат, 1955.
8. Бскксрт М. Л. Установка для обработки кофе при производстве
десертного напитка «Черный кофе — мокко». ПП, 1961, № I.
9. Беккерт М. Д. Натуральные ароматические эссенции для
безалкогольных напитков. ПП, 1961, № 2.
10. Беккерт М. Л. Усиление хлебного аромата кваса. ПП, 1961, N° 2.
П.Белинская Е. II., Ганкевпч О. Н. . Расход пищевых кислот на
производство безалкогольных напитков. Обмен опытом по производству
безалкогольных напитков, ГОСИНТИ, 1961.
12. Белинская Е. И.. Ганкевич О. Н. Снижение потерь сухих
веществ при производстве безалкогольных напитков. Обмен опытом по
производству безалкогольных напитков. ГОСИНТИ, 1961.
13. Белинская Е. П., Лысенко Ф. К-. Рабинович С. Д.
Применение ферментных препаратов и пиво-безалкогольной промышленности
УССР (под редакцией Н. В. Воиновой). Гостехиздат, УССР. 1965.
342
14. Беляев С. Ф. Механизированная укладка н выемка бутылок из
ящиков. ПП, 1963, № 3.
15. Берднченко Н. II. Производство безалкогольных напитков из
шиповника. ПП, 1961, № 1-
16. Боровикова В. М., Смирнова А. Э. Повышение стойкости кваса
путем его пастеризации. Изд. Технического управления Министерства
промышленности продовольственных товаров РСФСР, 1956.
17. Богато в а М. Г., Д р и я и и а Ц. Ц., Крячкова О. И.
Безалкогольный напиток «Новинка». ПП, 1964, К» 1.
18. Брсгвадзе У. Д. Устранение неприятного запаха минеральных вод
под влиянием гамма-излучения. ПТИ. Сб. «Пивоваренная и
безалкогольная промышленность». Вып. 5. ЦИНТИпищепром, 1966.
19. Б р о и ш т е й и А. А. Обоняние. «Здоровье», 1967, ,\в 8.
20. Булгаков Н. и Зубенко А. Тсхиохпмический контроль
безалкогольных напитков, кваса и браги. Пищепромиздат, 1948.
21. Виленская Е. И. Осветление кумажпого сиропа в птронзводстве-
фруктовых вод. «Ферментная и спиртовая промышленность», 1964, „\ге 7.
22. Виленская Е. II. Производство эпзнматпчески осветленных соков.
«Спиртовая промышленность», 1963, № 2.
23. Вишневский А. С. Лечение минеральными водами заболеваний
пищеварительного тракта. Медгиз, 1951.
24. В ол ьке и ш т е й н М. В. Молекулы и жизнь. Пзд-во «Наука», 1965^
25. Г л а в и н с к и й Д. Г., Денщиков М. Т. Механизация и
автоматизация пивоваренного производства. Изд-во «Пищевая промышленность»,
1964.
26. Горский И. Н. Вода —чудо природы. Изд-во АН СССР. 1962.
27. Гродпнк М. Г., Всличаиский А. Я- Проектирование и
эксплуатация углекислотпых установок. Изд-во «Пищевая промышленность»,.
1966.
28. Г у р в и ч Л. С, Лукьянов В. С, Вода — наш друг. Изд-во
«Знание», 1968.
29. Гипроспиртвнно. Типовые проекты заводов и цехов безалкогольных
пачштков, 1960.
30. Дннабург А. М-, Ройтер П. М. Оборудование ликеро-водочного
производства. Пищепромиздат, 1959.
31. Доцепко П. Г., Кругляков А. Г., Азия А. П. Пнвертпый сахар,
в производстве безалкогольных напитков. НТИ. Сб. «Пивоваренная и
безалкогольная промышленность». Вып. 6. ЦИНТИпищепром, 1966.
32. Древ пнг В. П., Калашников Я. Л. Правило фаз. Изд-во
Московского университета, 1964.
33. Егоров И. А. Устройство для перемешивания купажей кваса и
фруктовых вод углекислым газом. Обмен передовым техническим опытом по-
производству безалкогольных напитков. 1956.
34. Ершов А. К- Типизированные агрегаты для розлива пива и
безалкогольных напитков производительностью 1000—1500 бутылок в час.
ЦИНТИпищепром, 196о.
35. Пршов А. К- Типизированные разливочио-укупорочпые машины для
ннво-безалкоголыюй промышленности. ЦИНТИпищепром, 1964.
36. Е р ш о в А. К Испытание липни розлива безалкогольных напитков
производительностью 12000 бутылок в час. ПТИ Сб. «Пивоваренная и
безалкогольная промышленность». Вып. I. ЦППТНнищепр.оч, 1966.
37. Ж в и р б л я н с к а я А. Ю., Ill с п н п а О. М. Производство сухих
технически чистых культур дрожжей и молочнокислых бактерии и их
применение в квасоварепии. Обмен передовым техническим опытом.
Пищепромиздат, 1958.
38. Жигалов С. Ф. Процессы п аппараты свеклосахарного производства.
Пищепромиздат, 1958.
34а

39. Жу райский Г. И., Новоселова Л. В., Елисеев М. И., By.
л и х м а н А. А., Захарова Г. С. Производство пищевых кислот.
Пищепромиздат, 1953,
40. Задыханло О. В., Якубович Ф. Ф. Розлив в бутылки
сброженного хлебного кваса. ПП, I960, № 4.
41. 3 a ft д е и ш н и р Г. С, Тюрина Н. С. Новые напитки
Останкинского завода фруктовых вод. Обмен опытом по производству
безалкогольных напитков. ГОСИНТИ, 1961.
42. 3 а п р о м е т о в М. Н. Биохимия катехинов. Изд-во «Наука», 1964.
43. И о й р и ш Н. П. Пчелы — крылатые фармацевты. Изд-во «Наука» 1966.
■44. И ие р ге и со и с Б. Природные органические макромолекулы. Изд-во
«Мир», 1965.
45. Кацева С. А„ Кипарисова Т. А. Влияние компонентов
газированных напитков на связывание углекислого газа. Труды ВНИИБПиВП.
Вып. X. 1965.
46. Кацева С. А., К и п а р исо в а Т. А., Шкоп Я. Ф-> Маковец-
кий В. П. Пути повышения содержания углекислоты в напитках.
ЦИНТИпнщепром, 1964.
47. Кацева С. А., Кипарисова Т. А. Потери углекислого газа при
розливе напитков. ПП, 1960, № 3.
48. Кипарисова Т. А., Комраз А. М. Получение «Московского
кваса» методом вакуум-упаривания. ГОСИНТИ, 1958.
49. Клеменч\'к А. П., Герасимов М. А., Веселое И. Я., Саен-
ко Н. Ф., Шкоп Я. Ф- Производство вина, пива и безалкогольных
напитков в Западной Германии. ГОСИНТИ, i960.
50. К л и мовс к и й Д. Н., Смирнов В. А., ■ Ст а б и и ко в В. Н.
Технология спирта. Изд-во «Пищевая промышленность», 1967.
51. Кожин о в В. Д. Очистка питьевой и технической воды. Изд.
Министерства коммунального хозяйства, 1952.
52. К о з л о в а В. ' К, Ф а е р ш т е й и Я. Д., Рун невская М. Л.,
Кузнецова Е. М. Клен из пищевого и синтетического сырья. ПП,
1961, № 2.
53. Колосков СП., Комаров А. Ф. Подготовка воды в пищевой
промышленности. Пищепромиздат, 1959.
54. Кон д р ат ье в В. Г. Общая гигиена. Изд-во «Медицина», 1967.
55. К о и с т а » т и и о в с к и й Г. М.. Емельянова Н. А. Технология
производства напитка «Украинский медок», ГОСИНТИ, 1958.
56. Коровин Ф. Н. Зерна хлебных, бобовых и масличных культур.
Изд-во «Пищевая промышленность», 1964.
57. Королев Д. А. Газирование воды и прохладительных напитков.
Пищепромиздат, 1958.
58. Королев Д. А. Новые автоматические сатураторы. ПП, 1961, № 1-
59. Королев Д. А., Чекан Л. И., Денщиков М. Т. Технология
безалкогольных напитков. Пищепромиздат, 1962.
■60. Королев Д. А русский квас. Изд-во «Пищевая промышленность».
1967.
61. Корочкнна О. И. Повышение стойкости безалкогольных напитков.
ПП, 1963, № 1.
62. К р е т о в и ч В, Л. и Т о к а р е в а Р. Р. Взаимодействие аминокислот
и Сахаров при повышенных температурах. Биохимия. Т. 13. Вып. 6. 1948.
63. Кретович В. Л., Токарева Р. Р., Петрова П. Г.,
Дроздова Т. В. Биохимические основы приготовления квасного ржаного
солода. Труды ВЫИИХПа. Вып. IV. 1951.
64. Кристалл 3. Б. Жидкостные сепараторы в пи во-безалкогольной
промышленности. ЦИНТИпищеиром, 1965.
65. Кругл нков А. Г.. Шнайдер Б. Я- Новый способ организации
производства безалкогольных напитков на предприятиях местной ир0'
мышленности. ЦИНТИпищегФом, 1965.
344
66. Кругликов А. Г. Улучшение ассортимента безалкогольных напитков.
НТИ. Сб. «Пивоваренная и безалкогольная промышленность». Вып. 5.
ЦИНТИпищеиром, 1967.
67. Крупникова Т. А., Богатова М. Г. Изменение состава клюквы
и потери при производстве морса на Ленинградском пивоваренном
заводе «Вена». ГОСИНТИ, 1961.
68. К р У пи и ков а Т. А., Б о гато в а М. Г., Дризина Ц. Ц.
Черноплодная рябина — новый вид сырья для безалкогольной промышленности.
ГОСИНТИ, 196 Г
69. Крюкова И. П., Траил И. Л. Облучение минеральной воды
ультрафиолетовыми лучами. Обмен передовым техническим опытом, 1956.
70. К р я ч к о в а О. И., Дризина Ц. Ц., Бон дарен ко А. Н.
Применение низкочастотных вибрационных колебаний при извлечении сока
из клюквы диффузионным способом. НТИ. Сб. «Пивоваренная и
безалкогольная промышленность». Вып. 2. ЦИНТИпнщепром, 1965.
71. Крячкова О. И. К вопросу усовершенствования основных
технологических процессов приготовления хлебного кваса. Труды ЛТИППа.
Т. XIV. 1958.
72. Крячкова О. И. Применение светлого нетомленого ржаного солода в
квасовареннн. Сб. «Обмен опытом по производству безалкогольных
напитков». ГОСИНТИ, 1961.
73. Крячкова О. И. Увеличение стойкости хлебного кваса. ПП, 1964,
№ 7.
74. Курт Б. Б. Мероприятия по снижению потерь стеклотары. Обмен
опытом пд производству безалкогольных напитков. ГОСИНТИ, 1961.
75. Лазарев Н. М. Механизация и автоматизация производства
безалкогольных напитков на Мытищинском заводе. Обмен опытом по
производству безалкогольных напитков. ГОСИНТИ, 1961.
76. Л а м б р и а н и д и СИ., Стажадзе Т. Г. Спотирование прокладок
кронен-пробок для укупорки минеральных вод. ПП, 1961, № 3.
77. Ленчей ко И. И. Производство прохладительных напитков в
Советском Союзе и за рубежом. ПП, 1961, № 2.
78. Леонард и Н. М., Михаил он ко 3. Г. и др. Сорбированная
кислота как консервант безалкогольных напитков. ПП, 1962, № 8.
79. Леонард и Н. М., Кушнерева Л. Г. Новая технологическая
система приготовления и розлива безалкогольных напитков «Синхромикс».
НТИ. Сб. «Пи во-безалкогольна я промышленность». Вып. 3. ЦИНТИпи-
щепром, 1965.
30. Леонард и Н. М., Маркина Л. А., Ст р еп ко в а Н. М., Ми-
хайленко 3. Г. Тонизирующий напиток «Бодрость» Вып. 3.
ЦИЫТИпищепром, 1965.
SI. Л ео и а рд и Ы. М., Кушнерева Л. Г. Напиток «Вишневый» па
сорбите для больных диабетом. НТИ. Сб. «Пивоваренная и
безалкогольная промышленность». Вып. 4. ЦИНТИпнщепром, 1965.
82. Леонтьев П. Г. Производство хлебного кваса. Пищепромиздат, 1953.
вЗ. Мальцев П. М. Технология бродильных производств
Пищепромиздат. 1960.
•84. Мальцев П. М. Технология солода и пива. Изд-во «Пищевая
промышленность», 1966.
85. Марголипа X. А., Щедрина Т. М. Синтетический клей АТ-1 для
наклеивания этикеток на бутылки. ПП, 1964, № 4.
£6. Map акул и и Ф. П. Усовершенствование технологии приготовления
хлебного кваса. НТИ. Сб. «Пивоваренная и безалкогольная
промышленность». Вып. 4. ЦИНТИпнщепром, 1965.
87. Мединцев М. Справочник по производству безалкогольных
напитков. Изд-во Центросоюза, 1962.
88. Микеладзе Г. Г., Вольфздорф И. Б. Применение
технического пектолитического ферментного препарата при.производстве спирто-
345

ванных соков для безалкогольной промышленности, НТИ. Сб.
«Пивоваренная и безалкогольная промышленность». Вып. 2. ЦИНТПпнщепром.
1965.
89. Микеладзе Г. Г., Вольф здорф И. Б., Керссалидзе Л. Г.
Применение сорбнновой кислоты и бепзойпокислого натрия при
производстве плодово-ягодных соков с использованием ферментных
препаратов. «Ферментная и спиртовая промышленность», 1967, Кя 4.
90. Мидьскин А. В., Космачева М. Ф. Сравнение качества
безалкогольных напитков, приготовленных на сульфитиронаииых и
спиртованных соках. Материалы технической информации. УкрПШШП, 19п8.
91. Минеральные воды СССР. Пнщспромиздат, 1957.
92. Миро тип а Д. П. Напитки «Защита» в Венгрии. ПП, 1964, Хэ 6.
93. М и х а й л о в а Г. А. Повое в безалкогольной промышленности. ПИ,
1963, № 3.
94. Монсеенко Л. Ф. Влияние некоторых веществ па активность пекто-
литических ферментных препаратов. Г1Т, 1966. К° I.
95. Напитки безалкогольные газированные РТУ РСФСР 194—65. Группа —
11--71.
96. Осипов II. В., Рудольф В. В. Использование глюкозцо-белкоао-
го концентрата для приготовления безалкогольных nanm-ков. ПП,,
1963, К» 4.
97. О ст р о вс к и й А. И. Общая технология пищевых веществ.
Пнщспромиздат, 19.19.
98. Петр я но в И. В. Самое необыкновенное вещество. «Химия п жизнь»,
1965, № 3.
99. Пи рогова А. В , Попова Р. А. Напиток «Золотой початок». ПП,
1960, № 1.
100. Платковская В. М. Получение концентрата квасного сусла для
производства кваса и газированных хлебных напитков. Известия
ВНИЛПа, январь—апрель, 1940.
101. Платковская В. М. Производство плодоягодпых соков и
экстрактов. Гнзлегпищепром, 1953.
102. П о и о м а р е и к о А. П. Реакция мелаиоидииообразованни ц ее роль
в процессе приготовления хлеба. Прикладная биохимия и
микробиология. Т. I. Вып. 5. 1965.
103. Попов В. И., Доброссрдов Л. Л., Ста бп и ко в В. П..
Андреев К. П. Технологическое оборудование предприятий бродильной
промышленности. Пнщспромиздат, 1961.
104. Пурнсмап Ю. П., Ш а к и и И. А., Якубович Ф. Ф. Опыт
эксплуатации бродильно-куиажпых аппаратов и квасоваренпом
производстве. Пнщспромиздат, 1957.
105. Пчела и здоровье человека. Сборник под общей редакцией проф.
Т. В. Виноградовой и проф. Г. П. Зайцева. Россельхозтдат. 1964.
106. Разумов Н. С. ' и Керзнн В. М. Методика изготовления
квасного ржаного солода. Научные труды по дрожжевой, пивоваренной и 6eJ-
алкоголыюй промышленности. ЦНИЛБП, 1935.
107. Рецептуры на безалкогольные напитки. Изд. Министерства пищевой
промышленности УССР. 1967.
108. Роберт и с Э., Новицкий В., Саэс Ф. Биохимия клетки. Изд-во
«.Мир», 1967.
109. Руднев Н. М, Леонов Б. И. Нгиуралыплй пищевой краситель и*
виноградной выжимки. ПП. 1961, № 2.
ПО. Рудольф В. В. Применение культуры гриба Аспергнллюс призе при
затирании квасного cvcia. ПП, 1960, № 4.
Ш.Рудольф В. В.. 3 а и д е и ш и и р Г. Ф. Механизация дробления п
транспортирования квасных хлебцев. ПП. i960, № 4.
112. Рудольф В. В. Способы увеличения производства хлебного кваса.
Обмен опытом по производству безалкогольных напитков. ГОСИНТП.
1961.
346
113. Рудольф В. В. Производство искусственных минеральных вод в
СССР. ПП. 1961, Л* 3.
114. Рудольф В. В. Об улучшении качества кваса. ПП, [962, № 6.
115. Рудольф В. В. Производство квасных хлебцев и сухого кваса. ПП,
1961», Кч П.
116. Рудольф В. В. Организация непрерывного способа варки сахарного
сиропа на заводах безалкогольных напитков. Обмен опытом по
производству безалкогольных напитков. ГОС1ШТП. 1961.
117. Рудольф В. В. Непрерывные процессы приготовления
безалкогольны* напитков. ЦИНТПпнщепром, 1963.
118. Р у д о л ь ф В. В. Прохладительный напиток «Питательный». ПП.
1963, № 3.
119. Рудольф В. В. Извлечение спирта из отработанной цедры при
производстве цитрусовых настоек. ПП. !963, Jsfo 6,
120. Рудольф В. В., Михайлова Г. А. Непрерывный способ
производства цитрусовых настоек. ЦИНТПпнщепром, 1963.
121. Рудольф В. В. Производство безалкогольных напитков. «Спиртовая
промышленность», 1963, К« 5.
122. Рудольф В. В. Непрерывный процесс производства безалкогольных
напитков. Труды ЦИИИПБиВП Вып. X. 1963.
123. Рудольф В. В.. Сторчева Т. Р. Усовершенствование
технологического режима приготовления квасного сусла. Труды ЦИИИПБиВП.
Вып. XI. 1963.
124. Рудольф В. В. Контроль н учет производства на заводах
безалкогольных напитков. ПП, 1964. Лз 2."
125. Рудольф iB. В., Ми рот и на Д. П. Повышение стойкости эфирных
масел. ПП, 1964, № 1.
126. Рудольф В. В. Приготовление напитков на сыворотке молока. ПП,
1964, j\b 6.
127. Рудольф В. В. Новая технология получения цитрусовых масел и
соков в США. ПП, 1964, № 6.
1'28. Рудольф В. В., Михайлова Г. А. Обработка брака, получаемого
при производстве безалкогольных напитков. ПП, 1964, № 6.
129. Рудольф В. В. Производство и использование цитрусовых настоев
для безалкогольной промышленности. 11зд-во «Пищевая
промышленность», 1964.
130. Рудольф В. В. Механизация технологических процессов
производства безалкогольных напитков. Изд-во «Пищевая промышленность». 1967.
131. Рупневскан М. Л., Кузнецов Е. М.. Лапшинова Э. П.
Приготовление п анализ колера. ПП, 1961. Na 1.
132 С а л м а и о в а Л. С. Ж Д а н о в а Л. А. Применение цнто-псктолнтпче-
ского ферментного препарата для получения плодово-ягодных соков.
ПП, 1964, № з.
133. Салманов а Л. С, Жданова Л. А. Применение цнто-пектолитиче-
ских ферментов в производстве плодово-ягодных соков.
ЦИНТПпнщепром. 196о.
134. Сапронов А. Р. Спектрофотометричсское исследование карамелиза-
ции сахарозы. ПП. 1963, j\'s I.
13о. Семенова М. А., II р и с с л к о в а Е. В., Ольхов В. С. Способ
обработки цитрусовых настоев при приготовлении сиропа. ПП, 1961, № 2.
136. Сплин Г. И., Федоров А. Г. Производство ржаного солода для
кпасонарепня. Пшцепромнздат. 1968.
137. Си л ь я нов В. П.. Силья по на Ю. И., Т р а ш к о в а Е. П., Ка-
м е в с к а я Ф. Л. Витаминизация напитков. ПП. 1962. Кч 6.
138. С н м бе р г А. И. Витамишниповаипый напиток «Здоровье» ПП,
1961, Кг 1.
139. С к р и п и и к К- П. Способ храпения соков, применяемых в ликеро-иа-
лниочиом производстве. «Ферментная и спиртовая промышленность»,
19G6, Ко 7. 'ii
347

140. Смирнова А. Э. Улучшение качества цитрусовых настоев. ЦБТИ
Мосгорсоанархоза, 1958.
141. Смирнова А. Э., Эрреро А. П., Стрелкова Н. М. О
сохранении аскорбиновой кислоты в безалкогольных напитках. ПП, i960, № 1.
142. Смирнова А. Э., Токмачева И. А. Безалкогольный напиток
«Спортивный». ПП, I960, № 1.
143. Смирнова А- 3. и Стрелкова Н. М. Напиток «Аленький
цветочек». Сб. «Производство безалкогольных натитков и промышленный
розлив минеральных вод». ГОСИНТИ, 1960.
144. Смирнова А. Э. и Эрреро А. П. «Московский медок» и «Медовый
напиток». Сб. «Производство безалкогольных напитков и
промышленный розлив минеральных вод». ГОСИНТИ, 1960.
145. Смирнова А. Э., Эрреро Л. П. Безалкогольный напиток
«Мятный». ПП, 1961, № 2.
146. Смирнова А. Э., Эрреро Л. П. Безалкогольный напиток «Южный»,
Обмен опытом но производству безалкогольных напитков. ГОСИНТИ,
1961.
147. Смирнова А- Э. Повышение стойкости безалкогольных напитков.
ЦИНТИпищепрОМ, 1962.
148. Смирнова А. Э. Производство безалкогольных напитков за
рубежом. ЦИНТИпищепром, 1962.
149. Соколов В. Ф. Обеззараживание воды бактерицидными лучами.
Изд. Министерства коммунального хозяйства РСФСР, 1954.
150. Сотская В. П., Смирнов В. А. Значение образования оксиметил-
фурфурола н меланоидннов в разложении сахара. ПП, 1961, № 3.
151. Справочник по производству солода и пива. Пищспромиздат, 1962.
152. Степанов П. А., Га л асов П. Н. Поточные линии розлива и
укупорки пищевых жидкостей. Изд-во «Пищевая промышленность», 1965.
153. Таши некая А. Д., Распопов Е. И., Шанина Л, Ф. и др.
Обработка нарзана раствором сернокислого серебра. НТИ. Сб.
«Пивоваренная и безалкогольная промышленность». Вып. 4.
ЦИНТИпищепром, 1966.
154. Таубе П. Р., Руде и ко Е. И. Радон. «Химия и жизнь», 1967, № 7
155. Тез икав А. Д. Производство п применение сухого льда.
Пищспромиздат, 1952.
156. Трусова С. А-, Ферт мак В. К. Ароматные спирты и настои в
производстве ликеро-водочных изделий. Пищепромиздат, 1957.
157. Тюрина И. С- Виноградный напиток на минеральной воде. ПП, 1962т
Ks 10.
158. Ф а и - Ю л г А. Ф., Солоид М. Е. Применение ионообменпиков КУ-1
и VI-2 для обработки яблочного сока. ПП, 1966, № 4.
159. Фан-Юнг А. Ф., Каминская Ф. П., И и к о в ск а я Л. С, Б а-
лакирева Б. Н. Технология безалкогольных напитков на
натуральных соках взамен спиртованных. Информационный сборник. Вып. 3.
ЦИНТИпищепром, 1966.
160. Ф а н - Ю н г А. Ф- Осветление и фильтрование плодовых соков. Изд-во
«Пищевая промышленность», 1967.
161. Федоров А. Ф, Расчет продуктов производства хлебного кваса.
Труды ЛТИПП. Т. XIV. 1958.
162. Федоров А. Ф., Жупикова С. П. Непрерывный технологически!-*
процесс производства хлебного кваса. ПП, 1962, .V II.
163. Федоров А. Ф., Ш е п ui н е в а К. П, Технология изготовления
нового оригинального напитка из кукурузы. ПП, 1962, № II.
164. Федоров А. Ф., Жупикова С. П. Непрерывное спиртовое
брожение квасного сусла. «Ферментная н спиртовая промышленность»,
1964, № 7.
165. Федоров Г. А. Естественные красители в плодово-ягодном сырье.
ЦИНТИпищепром, 1985.
348
166- Федосеев И. А. Развитие знаний о происхождении, количестве
и круговороте воды на земле. Изд-во «Наука», 1967.
167. Фельдман А. И. Новы*1 бутылкомоечные машины за рубежом.
ЦИНТИпищепром, 1962.
168. Фельдман А. И. Оборудование пивоваренной и безалкогольной
промышленности, выпускаемое в ГДР- ЦИНТИпищепром 1963
169. Фельд май А. И. Оборудование пивоваренной и безалкогольной,
промышленности за рубежом. ЦИНТИпищепром, 1964.
170. Фельдман А. И. Современные разливочно-укупорочные автоматы
пивоваренной и безалкогольной промышленности за рубежом.
ЦИНТИпищепром, 1965.
171. Фел ь дм а н А. И. Оборудование пивоваренной и безалкогольной
промышленности, выпускаемое в ЧССр н ПНР. ЦИНТИпищепром. 1966.
172. Фертман Г. И., Исакова Э. А. Методы оценки качества сухого
^жaнoгo солода. «Ферментная и спиртовая промышленность», 1964, № 4.
173. Фертман Г. И., Исакова Э. А. Сравнительная оценка состава
ростков ячменного и ржаного солода. ПП, 1964, № 5.
171 Фертман Г. И., Исакова Э. А. Усовершенствование технологии
производства квасных хлебцев. ПП, 1964, № 7.
175. Фертман Г. П., Исакова Э. А. Исследование состава ростков
сухого ржаного солода. Т. 5. 1965.
176. Френкель Ф. Ф. Поточная линия по приготовлению и расфасовке
сухого хлебного кваса. Обмен передовым техническим опытом. Изд.
Министерства промышленности продовольственных товаров СССР, 1958.
177. X а и ц и П Я. Г. Новые безалкогольные напитки «Весенний» н
«Фруктовый». ПП, 1962, № 8.
178". X с р у в и м о в И. П Сухие напитки. ГОСИНТИ, 1959.
179. Хонинг (редактор). Принципы технологии сахара. Изд-во «Пищевая
промышленность», 1965.
180. Церевитииов Ф. В. Химия и товароведение свежих плодов и
овощей. Т. I и П. Госторгиздат, 1949.
181. Чекан Л. И. Производство безалкогольных и слабоалкогольных
напитков. Пищепромиздат, 1960.
182. Чекан Л. И., Черкасова А. А. Рациональный режим
приготовления ржаного солода для квасоваренпя. Труды ВНПИППа. Вып. 2.
Пищепромиздат, '1952.
183. Чекан Л. И.. Черкасова А. А. Расход углекислоты при
производстве безалкогольных напитков. Труды ВНИНППа. Вып. IV.
Пищепромиздат, 1954.
184. Чекан Л. И. Улучшение использования экстрактивных веществ сырья
в квасовйрении. НТО. Пищепромиздат, 1957.
185. Чекан Л. П., Черкасова А. А., Буковский П. И. Разработка
технологии получения концентрата квасного сусла. Труды ВНИИППа.
Вып. VI. Пищепромиздат, 1957.
186. Чекан Л. И. Повышение стойкости безалкогольных напитков. Мате-
- риалы семинара работников безалкогольной промышленности ГОСИНТИ,
1961.
187. Чекан Л. И., Корочки и а О. Н.. Сторчевая Т. Р. Повышение
стойкости безалкогольных напитков. Труды ЦИИИПБнВП, Выи. X. 1963.
188. Ш а к и н И. А., Пурисман Ю. И., Якубович ф. Ф. Способ и
аппарат для производства хлебного кваса. МППТ УССР и УНТО
пищевой промышленности, 1955.
189. Ш а к н н И. Я-. Якубович Ф. Ф. Кукурузш-еалодовый экстракт.
ЦИНТИпищепром, 1963.
190. Шафран И. А. Получение «Московского кваса» при помощи вакуум-
аппарата. ОНТИ. Пищепромиздат, 1957.
191. Шел и некий Д. И. Тонизирующий напиток «Саяны». Сб.
«Производство безалкогольных напитков и промышленный розлив минеральных
вод». ГОСИНТИ, 1960.
349

192. Шкоп Я. Ф., Ма ковс цк iifi В. П. Комплексная мехашпация п
автоматизации процессов розлива газированных напитков. ЦШТГИппше-
пром, 1960.
193 Юров Г В., Фельдман А. И. Автоматизация учета тары и
готовой продукции на предприятиях пиво-безалкогольной промышленности.
ЦИНТПппщепром, 1965.
194. Якубович Ф. Ф., Исаева И. Г. Новая технологическая схема
производства яблочного кваса. ПП, 1960, Х° 3.
195 Якубович Ф Ф. Новое в технологии и технике производства хлео-
иого кваса. ПП, 1960, Хэ 4.
19(i. Я кубович Ф. Ф- 1Ь опыта работы кваеоваренпого цеха Киевского
паточного завода. ГОСППТП, 1961.
197. Якубович Ф. Ф. Протводство хлеоного кваса. Изд-ito «Пищевая
промышленность», 1968.
198. Я к у б о в и ч Ф. Ф. Белково-внгампниын напиток. 1111, 1УЫ, Ла ч.
199. Якубович Ф. Ф-. Шакип И. А. Производство кукурузного солод,!
для квасовареичя. ПП, 1962. Хэ 8.
200 Якубович Ф. Ф. Производство кваса из кукурузного сырья. 1111,
1962, Хг 9.
201. Якубович Ф. Ф.. Шакип И. А. Производство диетического соло-
дово-ку куру иного экстракта. Изд-uo «Пищевая промышленность». 1967.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 3
Введение 4
Часть первая
Газированные безалкогольные напитки и минеральные воды ... 7
Глава 1
Ассортимент и характеристика газированных напитков .... 7
1. Газированные напитки, вырабатываемые в СССР .... 7
2. Некоторые зарубежные газированные напитки Ю
Глава II
Производство газированной воды 13
1. Физико-химические основы сатурации воды 13
Абсорбция углекислого газа водой 13
v Факторы, влияющие на процесс абсорбции 14
^Оптимальные условия сатурации 18
2. Вода и ее пидготовка к сатурации 19
Химическая природа воды 19
Физические свойства воды 23
Роль воды в человеческом организме 26
Требования к воде для технологических целен ...... 28
Очистка воды 29
Умягчение воды 35
Расчет катионитовой установки 41
Бактерицидное облучение и обогащение воды нонами серебра, 43
3. Углекислый газ и пищевая жидкая углекислота 45
Химические и физические свойства углекислого газа .... 45
Пищевая жидкая углекислота 47
Газобаллонная станция н подача углекислоты на сатурацию . 48
4. Сатурация п розлив воды 49
-^ Способы сатурации и типы сатураторов 49
Расход п потерн умекпелого газа при сатурации .... 37
Розлив газированной воды 58
Глава 111
Сырье и полуфабрикаты для фруктовых газированных напитков . 58
1. Плоды, применяемые в производстве фруктовых вод ... 38
Строение плодов 59
Химический состав плодов 61
2. Извлечение сока из плодов 70
Сортировка и мойка плодов £0
Измельчение плодов . 71
Обработка плодовой мезги некто.! нтпчеекпмп ферментами, цпто
пектолнтнческимп препаратами и токами низкой частоты . ■ ?2
Прессование и центрифугирование мезги ■ ^4
Извлечение сока диффузией . 77
3. Очистка н консервирование сока. Приготовление морсов и
экстрактов .-■■■„
Очистка плодового сока . . . • ^8
351

Спиртование соков 82
Консервирование соков углекислым газом 84
Сульфнтирование и пастеризация соков 84
Приготовление ^морсов ....".. 85
Приготовление' экстрактов 87
4. Ароматные настои 88
Теория запаха 89"
Химическая природа эфирных масел 94,
Основные положения теории экстракции 97
Приготовление цитрусовых настоев . ., . . . . .99
Расфасовка и хранение настоев . . . $ ;у 106
5, Другие виды сырья для производства фруктовых напитков . 106
Сахар 106
Сахарин 107
/ Сорбит 108
' Органические кислоты 109
Эссенции . 111
Красители 112
Вина и коньяки , 114
Глава IV
Производство газированных фруктовых напитков 115
Приготовление сиропов 116
1. Приготовление сахарного сиропа и колера 116
Приготовление белого сахарного сиропа 116
Приготовление белого ннвертного сиропа . 118
Приготовление сахарного колера 122
2. Приготовление купажного сиропа 124
Подготовка компонентов к купажированию 124
Купажирование . , 125
Расчет купажа 129
Особенности приготовления сиропов для торговой сети . . . 132
Розлив газированных напитков, укупорка бутылок и другие
операции по оформлению готовой продукции 132
1. Дозировка купажных сиропов и налив газированной воды . . 133
Дозировка купажных сиропов дозировочными автоматами . . 133"
Налив газированной воды 136
Потери углекислого газа при розливе напитков 138
2. Укупорка, перемешивание напнгков, бракераж, этикстирсшка
и укладка бутылок с напитками в ящики 139
Укупорка бутылок 139
Перемешивание напитков в бутылках ........ 142
Бракераж напитков 144
Наклейка этикеток на бутылки 141>
Укладка бутылок в ящики .150
3. Учет продукции 152
4. Экспедиция . . 154
5. Определение производительности разливочного отделения , . 151
Технологическая схема производства фруктовых газированных
напитков 155
Г л з в а V
Непрерывные способы производства газированных напитков. Сухие
налитки ..... 159
1. Производство газиропанных напитков по снпхронно-смесмтель-
ному способу ... 159
2. Стадии непрерывного производства газированных напиткои,
разработанные ВНИИ пиво-безалкогольной промышленности. 162
Хранение сахара в бункерах l'?.i
Внутризаводское перемещение сахара аэрозольтрапспортом . 164
352
Непрерывное приготовление сахарного сиропа 165
3. Производство сухих напитков 167
Сухие шипучие напитки 167
Сухие негазнрованные (морсовые) напитки 168
Глава VI
Повышение стойкости газированных напитков и оценка их качества 169 п
1. Стойкость фруктовых газированных напитков ..... 169 .\,
Виды помутнений и причины их возникновения в напитках . 169
Способы повышения стойкости напитков ....... 170
2. Основные требования, предъявляемые к качеству напитков, и
их балловая оценка 173
Глава VII
Стеклянная посуда и ее подготовка . 175
1. Бутылки для газированных напитков и предъявляемые к ним
требования 175 ?
2. Прием и хранение бутылок 176 '"-
3. Мойка бутылок 180
Виды загрязнений и моющие вещества . . . . . . .180
Действие моющих растворов на загрязнении 181
Влияние концентрации и температуры, моющего раствора, а
также других факторов на отмыв загрязнений 184
Состав моющих растворов 185
4. Бутылкомоечные машины и температурный режим мойки
бутылок-*" 186
5. Приготовление и регенерация моющих растворов .... 189
Глава VIII
Минеральные воды 191)
1. Производство искусственных минеральных вод 190
«Сельтерская вода» 190 ^-'
«Содовая» п «Столовая вода» 193
2. Химическая характеристика и классификация минеральных вод 194
3. О лечебном значении минеральных вод 199
4. Добыча минеральных вод 200
5. Обработка и розлив минеральных вод 205
Часть вторая
Хлебный квас и другие напитки, получаемые методом брожения 211
Глава IX
Сырье для производства хлебного кваса 211
1. Рожь (Secate) 212
Ботаническая характеристика ржи и анатомия ржаного зерна. 212
Химический состав зерна ржи 215
Качественная оценка и выбор ржи для производства солода. 217
2. Ржаная мука 218
3. Ячменный солод 219
Глава X
Производство зеленого ферментированного ржаного солода . . .221
1. Теоретические основы замачивания и проращивания ржи.
Ферменты солода \ . . 221
2. Способы замачивания. Замачивание ржи 2-Л
3. Проращивание ржи и ферментация зеленого солода . . . 24/
Проращивание ржи в солодорастпльиом барабане .... 2^7
Ферментация ржаного зеленого солода в барабанах . 2-11
Проращивание ржи и ферментация зеленого солода в токовых
и ящичных солодовнях • ^о
Потери сухих веществ зерна при солода ращении . ~4
35'3.

Глава XI
Основные химические процессы при сушке ферментированного
ржаного солода (химизм меланондинообразовання) 244
' н->"!>пкная стадия мелапопдинообразования 246
' - ■■•■« . . .246
. . . 247
. . . 248
1. Начальная стадия меланопдиниииув^и»
Карбониламниная (сахароампнная) конденсация
2 ЭДЖХГ с^^ако.^оооразс,» .
^=Й^од,,^^То;,оз- :■■■■■ -Щ
Разложение Сахаров .■•■•' .... 251
Разложение амииосоединеиии . ■ ■ ■ • .253
Л"* стадия »-—:™Т~ ..=-ци„ мела„о„д„
4. Участие аминокислот, белков " *-л*<ч>"
иообразованпя *jj*
. Влияние среды на реакцию меланондинообразованпя . . . 256
Влияние воды 256
Влияние концентрации реагирующих веществ ц состава среды. 2ob
Влияние температуры и pli среды 2э7
Ингибиторы •■* nouviiuti меланондинообразованпя
256
257
257
Глава XII
Технология сухого ржаного солода, квасных хлебцев и сухого кваса. 258
I. Сушка ферментированного солода 258
Особенности технологического режима сушин светлого днаста-
тнческого ржаного солода 262
'!-_.,*„.,„„„„ предъявляемые к готовому ржаному солоду . . 262
. „,.TH„ п^кянпгп солода .... 263
. . 264
1. LyuiKa фермсииц/ии. -.
2. Особенности технологического режима сушки
тпческого ржаного солода
3. Требования, предъявляемые к готовому ржано
4. Технологическая схема производства ржаного солода
5. Приготовление квасных хлебцев и сухого кваса
Глава XIII
Производство кваса и газированных хлебных напитков .... 267
Приготовление квасного сусла и суслового концентрата .... 267
1. Настойный способ получения квасного сусла 267
2. Рациональный способ получения квасного сусла 270
Запаривание зернопродуктов 270
Затирание зернопродуктов 2'5
Аппараты для затирания зернопродуктов н оеахарнвання затора 285
Фильтрация сусла 2S7
3. Приготовление квасного сусла с применением ферментного
препарата 290
4. Приготовление концентрата кааеного сусла ...../ °9[
Сбраживание квасного сусла, розлив кваса, приготовление «Mf'
ко некого кваса» и газированных хлебных напитков .... J5
1. Дрожжи 295
Обишя характеристика дрожжей
Метаболизм и проницаемость дрожжевой клетки
2. Сбраживание сахчров
3. Культивирование дрожжей и молочнокислых бактерий
Культуры для сбраживания квасного сусла .
Установки для разведении чистых культур ....
Разведение чистых культур квасных дрожжей в аппарате
Ганзепа
Разведение чистой культуры квасных молочнокислых бактерий.
Приготовление комбинированной закваски
Разведение сушеных дрожжей, молочнокислых бактерий и
прессованных хлебопекарных дрожжей 312
^- --.,....,-,„„„ 1гЯЯ,.гшп, сусла на комбинированной закваске . 313
... 314
'295
297
300
:Ю4
\Щ
306
309
310
Ml
. Сбраживание квасного . ...
Броднльно-купажнын упарят ■ ■ ■ . . 316
Брожение
' Брочнльно-купажный аппарат
Бтюжсннс п купажирование
351
(
Приготовление хлебного кваса ц кп,1.*а для окрошки из гон
цептрата квасного сусла v ^j/
5. Розлив кваса ■-..'' з|Я
6. Приготовление «Московского кваса» и газировании'-* хлебных
напитков . ..... 325
Приготовление «Московского кваса» ....'"*' 325
Производство газированных хлебных папппсив из концентрата
квасного сусла ...... ' 326
Пастеризация и основные сорта кваса. Темюлогнчеч'кли гчома iipo-
изводства кваса 328
1. Пастеризация кваса ' 328
2. Основные сорта кваса и показатели, характеризующие' их
качество . --.... 329
3. Технологическая схема производства «Хлебного квасам и
«Московского кваса» 3.30
Глава XIV
Технологии плодово-ягодных квасов и других напитков, получаемых
методом брожения ". 333
1. Производство плодово-ягодных квасов 333
2. Производство браги 336
3. Производство медовых напитков 337
Пчелиный мед как сырье для производства напитков . . . 337
Приготовление напитка «Украинский медок» 340
Литература 342