Программа
вступительного экзамена в аспирантуру по специальности 05.18.07 –
биотехнология пищевых продуктов и биологически активных веществ
I Общие методические рекомендации
Биотехнология пищевых продуктов – область науки и техники, включающая изучение процессов масштабного воспроизведения целевых продуктов с помощью живых организмов или их существенных элементов, способных функционировать вне клетки. В основе биотехнологических процессов лежат ферментативные реакции. Она содержит также научные исследования и технические решения комплексной переработки различных видов растительного сырья и совершенствование технологических процессов производства солода, пива, безалкогольных напитков, квасов брожения, спирта, ликеро-водочных изделий и повышения их качества.
Значение научных и технических проблем данной специальности для народного хозяйства состоит в разработке эффективных, экологически чистых и совершенствовании существующих технологий по переработке растительного сырья с целью повышения выхода и качества готовой продукции, комплексного использования различных видов сельскохозяйственного сырья, получения новых продуктов профилактического и лечебного назначения с использованием ресурсосберегающих способов.
Для сдающих вступительный экзамен в аспирантуру рекомендуется, помимо приведенной в программе литературы, обстоятельное знакомство с публикациями в периодических изданиях по крайней мере за 3-5 лет, предшествующих экзамену. В основу программы положены дисциплины «Технология пивоваренного и безалкогольного производства», «Биохимические и физико-химические основы технологии пивобезалкогольного производства», «Биохимические и физико-химические основы технологии спиртового и ликероводочного производств», «Технология спирта и ликероводочного производства», «Технология виноделия», «Охрана окружающей среды».
II Тематический план
1 Технология пивоваренного и безалкогольного производства | |
1.1 Производство пива | |
1.1.1 Сырье пивоваренного производства | |
1.1.2 Технология солода | |
1.1.3 Приготовление пивного сусла | |
1.1.4 Охлаждение и осветление сусла | |
1.1.5 Брожение сусла, дображивание и созревание пива | |
1.1.6 Осветление пива | |
1.1.7 Розлив пива 1.1.8 Готовое пиво и его свойства 1.1.9 Отходы пивоваренного производства 1.2 Производство хлебного кваса 1.2.1 Сырье для производства хлебного кваса 1.2.2 Приготовление квасного сусла 1.2.3 Сбраживание квасного сусла и розлив кваса 1.3 Производство газированных безалкогольных напитков и минеральных вод 1.3.1 Ассортимент и характеристика безалкогольных напитков 1.3.2 Сырье и полуфабрикаты для безалкогольных напитков 1.3.3 Приготовление сиропов и колера 1.3.4 Приготовление газированной воды 1.3.5 Розлив газированных напитков 1.3.6 Пути повышения стойкости безалкогольных напитков и оценка их качества. 1.3.7 Минеральные воды 1.4 Производственная инфекция и средства дезинфекции 1.4.1 Производственная инфекция 1.4.2 Средства и способы дезинфекции производственной аппаратуры и помещений 2 Технология спирта и ликероводочного производства 2.1 Производство спирта 2.1.1 Введение 2.1.2 Сырье и вспомогательные материалы 2.1.3 Водно-тепловая обработка сырья 2.1.4 Осахаривание разваренной мелассы 2.1.5 Культивирование дрожжей и сбраживание сусла 2.1.6 Сбраживание сусла 2.1.7 Выделение спирта из бражки и его очистка 2.1.8 Использование побочных продуктов производства 2.2. Технология ликеро-водочных напитков 2.2.1 Основное и вспомогательное сырье, его подготовка в ликеро - водочном производстве 2.2.2 Производство водок 2.2.3 Приготовление ликеро-водочных напитков 3 Технология плодово-ягодных и виноградных вин и напитков 3.1 Технология плодово-ягодных вин 3.1.1 Введение 3.1.2 Классификация плодово-ягодных вин 3.1.3 Технологическая зрелость плодов и ягод 3.1.4 Технология столовых сухих, полусухих и полусладких вин 3.2 Технология приготовления виноградных вин 3.2.1 Хранение необработанных сухих и крепленых виноматериалов 3.2.2 Болезни, пороки и недостатки виноматериалов 3.2.3 Купажирование виноматериалов 3.2.4 Обработка виноматериалов 3.2.5 Созревание материалов и старение вин 3.2.6 Технология столовых вин 3.2.7 Технология крепленых вин 3.2.8 Технология вин, пересыщенных диоксидом углерода 3.2.9 Технология коньяка 3.2.10 Виды отходов виноделия, их количество, химический состав |
IIІ Содержание программы
1 ТЕХНОЛОГИЯ ПИВОВАРЕННОГО И БЕЗАЛКОГОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Введение
Возникновение и развитие пивоварения. Современное состояние и перспективы развития пивобезалкогольной промышленности Республики Беларусь.
1.1 Производство пива
1.1.1 Сырье пивоваренного производства
Ячмень. Общая характеристика ячменя. Виды ячменя и их ботаническая характеристика. Современное представление о строении зерна ячменя. Технологическое значение составных частей зерна.
Химический состав зерна ячменя. Вода, ее виды и значение. Углеводы. Азотистые вещества. Дифференцирование белковых веществ в пивоварении. Значение содержания белковых веществ ячменя в пивоваренном производстве. Жиры. Минеральные вещества. Витамины. Полифенольные вещества. Ферменты ячменя. Технологическая оценка пивоваренного ячменя, его сорта. Стандарт на пивоваренный ячмень.
Прием и хранение ячменя. Свойства зерновой массы. Физиологические и биохимические процессы, протекающие при хранении зерна. Послеуборочное дозревание. Сушка ячменя. Влияние тепловой обработки на его качество. Способы и режимы хранения зерна.
Основные типы зернохранилищ и технологические требования, предъявляемые к ним. Нормы естественной убыли зерна при хранении. Контроль качества зерна при хранении. Учет зерна при хранении. Пути снижения потерь зерна. Вредители зерна и борьба с ними.
Особенности строения и химического состава других злаков для производства пива. Рис. Пшеница. Кукуруза. Тритикале. Сахар. Сахаристое сырье, применяемое в пивоварении. Экстракты солода, глюкозо-мальтозные сиропы, сиропы из зерновых культур. Ферментные препараты, применяемые в пивоварении.
Хмель и хмелевые препараты
Ботаническая характеристика и морфология хмеля. Сорта хмеля. Районы хмелеводства. Сбор и обработка хмеля.
Химический состав хмеля. Вода. Горькие хмелевые вещества. Полифенольные (дубильные) вещества. Хмелевое эфирное масло. Другие вещества хмеля.
Прием, хранение, переработка хмеля. Рациональное использование хмеля. Условия его хранения. Способы консервирования. Производство хмелевых порошков, гранулированного и брикетированного хмеля. Экстракты хмеля и способы их получения.
Вода
Химическая природа воды и ее физические свойства. Состав и характеристика природных вод. Растворимые и взвешенные вещества в воде. Сухой остаток. Окисляемость воды. Общая, постоянная и устранимая жесткость воды. Щелочность воды. Взаимодействие ионов кальция, магния и биокарбонат - ионов с фосфат-ионами солода. Влияние ионов воды на ферментативные процессы. Требования к качеству воды в пивоварении. Требования, предъявляемые к воде при производстве безалкогольных напитков ГОСТы на воду хозяйственно - питьевого назначения.
Водное хозяйство и сточные воды. Расход воды на пивоваренных и безалкогольных заводах на технологические и бытовые нужды.
Повторное использование обработанных вод. Характеристика стоков. Охрана водоемов от загрязнений. Основы водного законодательства Республики Беларусь.
1.1.2 Технология солода
Очистка и сортирование ячменя. Характеристика примесей ячменя. Основные принципы очистки и сортирования зерновой массы. Технологическая схема очистки и сортирования зерна. Технологические требования, предъявляемые к машинам, применяемым для очистки и сортирования зерна. Контроль за работой зерноочистительного отделения. Техника безопасности в зерноочистительном отделении.
Замачивание ячменя
Теоретические основы замачивания. Важнейшие предварительные условия для прорастания зерна. Функции воды в зерне Проницаемость оболочек и набухание зерна. Водопоглощение зерна и факторы, влияющие на факторы замачивания. Дыхание зерна и снабжение его кислородом. Биохимические изменения в зерне при его замачивании. Потери сухих веществ зерна при замачивании. Степень замачивания ячменя и его способность к замачиванию.
Практика замачивания зерна. Аппаратурно-технологическая схема отделения, в которой происходит замачивание. Способы замачивания. Непрерывное замачивание. Контроль этого процесса. Параметры автоматического контроля и регулирования процесса замачивания. Экономическая оценка способов замачивания ячменя. Проблемные ситуации, возникающие при замачивании зерна
Проращивание ячменя
Теория проращивания зерна. Физиологические процессы, происходящие при проращивании. Дыхание. Механизм образования и активации ферментных систем. Изменение ферментативной активности зерна при проращивании.
Биохимические процессы в прорастающем зерне. Изменение эндосперма. Расщепление крахмала. Расщепление гемицеллюлоз и гуми. Расщепление белковых веществ. Расщепление фосфатов. Изменение pH. Изменение полифенолов. Влияние различных факторов на скорость протекания биохимических процессов при солодоращении. Особенности солодования трудноразрыхляемых и водночувствительных ячменей. Потери при солодоращении. Расчет выделяемой теплоты и СО2 при солодоращении. Расчет необходимого количества воздуха на регулирование температурного режима солодоращения.
Практика проращивания зерна. Принцип пневматического солодоращения. Кондиционирование воздуха. Параметры кондиционированного воздуха.
Порядок и режим работы при солодоращении в солодовнях ящичного типа. Порядок и режим работы в барабанных солодовнях. Солодоращение с накоплением диоксида углерода, преимущества и практические приемы его осуществления. Солодоращение с перезамачиванием. Порядок и режим работы статистического солодоращения. Сравнительная технико-экономическая оценка различных способов солодоращения. Контроль солодоращения. Качественная оценка свежепроросшего солода. Параметры для автоматического контроля и регулирования работы пневматических солодовен.
Пути и способы интенсификации процессов солодоращения. Стимуляторы и ингибиторы. Использование физических воздействий на зерно для интенсификации солодоращения. Проблемные ситуации при солодоращении. Влияние солевого состава воды на процессы при замачивании и проращивании.
Сушка свежепроросшего солода
Теоретические положения сушки солода. Стадии сушки. Физиологические, биохимические и химические изменения веществ при сушке солода. Химизм образования меланоидинов и редуктонов. Факторы, влияющие на этот процесс. Свойства меланоидинов и их влияние на качество пива. Влияние сушки на активность ферментов. Различия между темным и светлым солодами. Изменение основных веществ при сушке солода. Коагуляция белков. Причины образования стекловидного солода, кинетика его сушки. Перемещение влаги в солоде. Скорость сушки. Период удаления свободной влаги. Период удаления связанной влаги.
Практика сушки светлого и темного солодов. Сушка солода на горизонтальных сушилках.
Сушка солода на вертикальных сушилках периодического и непрерывного действия. Контроль сушки солода. Параметры для регулирования и автоматизации сушки солода. Новое в технологии солода.
Обработка и хранение сухого солода
Удаление ростков. Необходимость выдержки солода. Процессы, протекающие в солоде при выдержке. Хранение солода. Качественная оценка годового солода. Стандарт на солод.
Производство специальных солодов.
Карамельный солод. Его назначение. Особенности технологии карамельного солода. Характеристика карамельных солодов по цветности. Состав карамельных солодов. Стандарт на карамельный солод.
Красящий солод. Технологический режим приготовления красящего солода. Характеристика красящего солода по цветности. Стандарт на красящий солод.
Характеристика и приготовление других специальных солодов. Меланоидиновый солод. Диафарин, Протеолитический солод. Использование солодовых ростков. Технико-экономические показатели производства солода. Потери при производстве солода, пути их сокращения. Мероприятия по технике безопасности в производстве солода.
1.1.3 Приготовление пивного сусла
Дробление солода.
Подготовка солода к измельчению. Принципы дробления солода. Продукты помола солода, факторы, влияющие на качество помола. Увлажнение солода перед измельчением. Отделение оболочек. Мокрое дробление солода. Технологические требования к составу помола. Контроль качества помола.
Основные типы солододробилок. Расположение солододробилок в дробильном отделении. Контроль и регулирование работы солододробилок.
Дробление несоложеного зернового сырья. Состав помола и его влияние на процессы при получении сусла.
Технологические параметры для автоматического контроля и регулирования дробления солода и несоложеного сырья.
Приготовление затора
Общие положения. Засыпь. Гидромодуль. Определение количества и температуры воды на приготовление затора. Определение объема затора, отбираемого на отварку. Превращение составных веществ сырья в процессе приготовления затора. Извлечение водорастворимых веществ сырья.
Процессы, протекающие при затирании зернопродуктов. Ферментативный гидролиз крахмала и некрахмалистых полисахаридов. Факторы, влияющие на ферментативный гидролиз крахмала и соотношение продуктов гидролиза. Требования к ферментативному гидролизу крахмала при затирании. Углеводный состав сусла. Продукты гидролиза и их влияние на качество пива
Ферментативный гидролиз белковых веществ. Важнейшие продукты расщепления белков и их влияние на качество пива. Факторы, влияющие на гидролиз белков.
Другие ферментативные превращения. Ферментативный гидролиз фосфороорганических соединений и роль этого процесса при затирании.
Неферментативные процессы. Реакция присутствующих в воде ионов с веществами солода. Меланоидинообразование при затирании. Окислительные процессы.
Устройство и оборудование варочного отделения. Классические варочные агрегаты. Технологическая схема варочного отделения. Современное варочное оборудование. Расчет мощности варочного отделения.
Практика затирания. Способы затирания. Приготовление затора с отварками. Выбор способа приготовления затора. Особенности приготовления затора для светлых и темных сортов пива. Контроль процессов затирания. Кислотность заторов и способы ее исправления.
Переработка несоложеных материалов. Особенности приготовления заторов с применением ферментных препаратов. Переработка повышенных количеств несоложеного сырья. Ароматизация заторов. Внесение в затор меланоидиновых концентратов. Подкисление и гипсование затора. Экономическая оценка различных способов затирания.
Характеристика биополимеров ячменя, кукурузы, риса как субстратов для ферментов. Применение ферментных препаратов при использовании повышенных количеств несоложеного зернового сырья. Характеристика ферментных препаратов микробного происхождения и требования, предъявляемые к ним.
Разделение затора
Общие положения разделения затора. Способы его разделения: отстаивание, фильтрование, использование центробежной силы.
Теоретические предпосылки фильтрования сусла и выщелачивания солодовой дробины. Характеристика осахаренной заторной массы. Процесс фильтрования сусла. Фильтрование при постоянном давлении, фильтрование через слой постоянной и переменной толщины осадка. Факторы, влияющие на скорость фильтрования затора.
Физико-химические процессы при фильтровании. Изменение состава экстракта при промывке дробины. Состав экстракта первого сусла и помывных вод. Изменение растворимости горьких и дубильных веществ. Обменные реакции между ионами солей воды и веществами затора при выщелачивании дробины.
Практика разделения затора. Разделение затора в фильтрационном аппарате. Подготовка фильтрационного аппарата к работе. Отстаивание затора. Фильтрование первого сусла. Промывание дробины. Концентрация первого сусла и промывных вод для различных типов и сортов пива.
Разделение затора с помощью фильтр - пресса. Схема действия рамного фильтр - пресса. Подготовка фильтр - пресса к работе. Фильтрация первого сусла и промывка дробины.
Сравнительная оценка разделения затора на фильтр - прессе и фильтрационном аппарате.
Особенности применения центробежных методов для разделения солодовых заторов.
Использование промывных вод низкой концентрации. Способы удаления дробины из варочного отделения.
Кипячение сусла с хмелем
Физико-химические процессы при кипячении сусла с хмелем. Растворение составных частей хмеля. Превращение горьких, дубильных и ароматических веществ хмеля. Коагуляция белковых веществ. Факторы, влияющие на коагуляцию белковых веществ. Образование белков - дубильных комплексов. Образование красящих веществ. Изменение цветности и концентрации сусла при кипячении.
Практика кипячения сусла с хмелем. Количество вносимого в сусло хмеля и способы его внесения. Нормы расхода хмеля. Расчет количества вносимого в сусло хмеля по содержанию a-кислоту. Показатели, характеризующие конец кипячения сусла.
Мероприятия по экономии хмеля. Измельчение хмелевых шишек. Выщелачивание хмеля суслом. Вторичное использование хмеля. Предварительная обработка хмеля (щелочная). Обработка сусла ультразвуком. Применение гранулированного хмеля и хмелевого экстракта. Применение экстрактов хмеля, полученных одно-, двухступенчатой экстракцией. Изомеризованные экстракты. Химический состав охмеленного сусла. Отделение сусла от хмелевой дробины.
Технико-экономические показатели работы варочного отделения. Выход экстракта в варочном отделении. Расчет выхода экстракта. Потери экстракта в дробине: вымываемый и невымываемый экстракт дробины. Разница между лабораторным и производственным выходом экстракта. Баланс экстракта в варочном отделении. Химический состав сусла.
1.1.4 Охлаждение и осветление сусла
Общие положения. Физико-химические процессы при охлаждении и осветлении сусла. Испарение воды и повышение концентрации сусла. Растворение кислорода и окислительные процессы. Выделение грубых и тонких взвесей. Грубые и тонкие взвеси сусла. Изменение растворимости белково-дубильных соединений.
Осветление и охлаждение сусла в отстойных и теплообменных аппаратах. Насыщение сусла кислородом.
Отстойные аппараты для выделения взвесей. Особенности использования гидроциклонов для отделения белково-дубильного отстоя и хмелевого порошка от сусла. Центробежные методы осветления сусла. Осветление сусла на диатомитовых фильтрах. Мероприятия по удалению тонких взвесей.
Аппараты, применяемые для охлаждения сусла. Контроль осветления и охлаждения сусла.
Потери сусла при охлаждении и пути их снижения. Выделение и использование сусла из белкового отстоя. Характеристика и использование белкового отстоя.
1.1.5 Брожение сусла, дображивание и созревание пива
Главное брожение.
Характеристика дрожжей, применяемых в пивоварении. Их классификация. Строение дрожжевой клетки. Химический состав дрожжей. Размножение и рост дрожжей. Метаболизм дрожжей. Ферменты дрожжевых клеток. Агглюцинация дрожжевых клеток.
Расы пивных дрожжей и способы их разведения. Селекция. Факторы, влияющие на жизнедеятельность дрожжей. Чистые культуры дрожжей. Лабораторная стадия разделения дрожжей. Производственная стадия. Аппаратура для разведения чистых дрожжевых культур.
Биохимические и физико-химические процессы, протекающие при сбраживании пивного сусла. Сбраживание углеродов. Механизм образования побочных продуктов брожения: высших спиртов, альдегидов, кислот, С4-карбонатных соединений и эфиров. Изменение pH, цветности и окислительно-восстановительного потенциала. Образование диацетила и его влияние на качество пива. Растворение диокиси углерода, пенообразование. Изменение азотистого состава сусла при его сбраживании.
Технологическая схема отделений бродильного и дображивания. Требования, предъявляемые к аппаратуре. Охлаждение помещений.
Ведение главного брожения. Подготовка дрожжей к брожению и способы их внесения в сусло. Количество засевных дрожжей. Ход главного брожения и контроль его протирания. Ненормальные явления при брожении. Продолжительность главного брожения и дображивание пива.
Передача молодого пива на дображивание. Съем, обработка и хранение семенных дрожжей. Способы их транспортирования. Современные способы обработки и внесения дрожжей в сусло. Потери при брожении пива и пути их снижения. Высушивание пивных дрожжей и их применение. Подготовка сухих дрожжей для сбраживания сусла.
Дображивание и созревание пива.
Биохомические и физико-химические процессы, протекающие при дображивании и созревании пива. Общность процессов при брожении. Дображивание сахаров. Изменение окислительно-восстановительного потенциала. Растворение и связывание диоксида углерода в пиве. Формы связи CO2 с веществами пива. Формирование вкуса и аромата пива при его созревании. Осветление пива. Изменение степени сбраживания в ходе дображивания.
Ведение дображивания пива. Подготовка аппаратов для дображивания пива. Наполнение аппаратов молодым пивом. Шпунтование аппаратов. Продолжительность дображивания и созревания различных сортов пива. Контроль дображивания и созревания пива. Потери пива при дображивании и пути их снижения.
Интенисификация процессов сбраживания сусла и созревания пива. Факторы ускорения процессов брожения и дображивания. Ускоренные способы брожения и дображивания.
Непрерывные способы брожения и дображивания пива. Теоретические предпосылки непрерывного брожения. Батарейный способ непрерывного брожения и дображивания пива. Схемы установок для непрерывного брожения и дображивания, применяемые за рубежом. Брожение и дображивание пива в цилиндрических бродильных аппаратах.
1.1.6 Осветление пива
Теоретические основы осветления пива. Основные положения и методы осветления пива. Сравнительная оценка методов осветления пива.
Теоретические основы фильтрования пива. Цель фильтрования, физико-химические процессы при фильтровании. Материалы, применяемые при фильтровании пива. Факторы, влияющие на степень фильтрации пива. Изменение свойств пива при фильтрации.
Методы фильтрования пива
Фильтрование на диатомитовых фильтрах. Их типы. Осветление пива на сепараторах. Сравнительная оценка методов осветления пива.
Карбонизация пива. Методы карбонизации.
Дополнительное охлаждение пива. Вспомогательная аппаратура при фильтровании пива: смесители, насосы, мерники.
1.1.7 Розлив пива
Основные положения по розливу пива. Изменение свойств пива по розливу
Розлив пива в кеги и автоцистерны. Изобарический принцип розлива пива. Розлив пива в кеги и автоцистерны.
Розлив пива в бутылки. Автоматические поточные линии розлива пива в бутылки.
Пивные бутылки и их мойка. Требования, предъявляемые к ним. ГОСТы на бутылки.
Мойка и стерилизация бутылок. Моечные машины. Моющие средства для бутылок. Контроль чистоты бутылок.
Наполнение бутылок пивом. Типы разливочных машин. Укупорка, бракераж, этикеровка и автоматическая укладка бутылок с пивом в ящики. Пакетоформирующие машины. Транспортировка пива на складе готовой продукции и выдача его потребителям.
Компоновка цеха розлива.
Пастеризация пива
Теоретические основы пастеризации пива. Пастеризация как средство повышения стойкости пива. Способы предотвращения помутнения пастеризованного пива. Пастеризация пива в непрерывном токе. Пастеризация пива в бутылках. Изменение органолептических показателей в процессе пастеризации. Горячий розлив пива. Потери пива при его розливе и пути их снижения.
1.1.8 Готовое пиво и его свойства
Сорта пива и особенности их технологии.
Светлые и темные сорта пива. Сорта пива низового и верхового брожения. Основные физико-химические показатели, характеризующие сорта пива. Особенности технологии типичных сортов пива.
Химический состав пива.
Содержание алкоголя. Экстрактивность пива. Углеводный состав. Содержание азотистых веществ. Горькие вещества хмеля. Летучие вещества пива. Химический состав и качество пива. Питательная ценность пива. Влияние составных частей пива на пищеварительный тракт. Витамины, содержащиеся в пиве.
Свойства пива.
Коллоидный состав пива. Окислительно-восстановительный потенциал.
Органолептические свойства пива. Вкус и аромат пива. Вкусовые ощущения и возбудители вкуса. Вкусовые недостатки. Изменение вкуса пива, после розлива. Пастеризационный вкус. Цвет и прозрачность. Вещества, обусловливающие цвет пива. Пенистость и стойкость пены. Факторы, влияющие на стойкость пены.
Стандарт на пиво. Стандарт и балловая оценка на пиво. Дегустация пива.
Недостатки и болезни пива.
Виды помутнений пива. Биологические виды помутнений. Бактериологическое, дрожжевое и помутнение, вызываемое плесневыми грибами. Физико-химические виды помутнений. Факторы, влияющие на коллоидную стойкость пива. Классификация и способы определения помутнений.
Пути повышения стойкости пива.
Особенности технологии стойкого пива. Методы и средства для увеличения стойкости пива. Изменение и удаление нестойких белковых фракций из пива адсорбентами и ферментными препаратами. Применение в качестве стабилизаторов стойкости пива иммобилизованных ферментов. Использование редуцирующих веществ для устранения отрицательного действия кислорода. Комбинированные способы обработки пива протеолитическими ферментами и восстанавливающими веществами. Обработка пива полиамидами. Экономическая оценка способов.
1.1.9 Отходы пивоваренного производства
Отходы солодовенного производства.
Зерновые отходы и их использование. Солодовые ростки. Получение протеолитического ферментного препарата и меланоидинового концентрата из солодовых ростков.
Отходы при получении сусла и его брожении.
Солодово - ячменная дробина. Химический состав дробины и ее кормовая ценность. Сушка дробины. Хмелевая дробина. Белковый отстой. Избыточные пивные дрожжи. Их химический состав. Использование пивных дрожжей для пищевых, кормовых и лечебных целей. Сушка дрожжей. Использование отстоя аппаратов дображивания и созревания пива. Утилизация диоксида углерода брожения.
1.2 Производство хлебного кваса
1.2.1 Сырье для производства хлебного кваса
Рожь как основное сырье в квасоварении. Ботаническая характеристика ржи. Химический состав ржаного зерна. Требования, предъявляемые к качеству зерна ржи в квасоварении. Ржаная мука.
Особенности технологии ржаного солода. Биохимические и физико-химические процессы при замачивании и проращивании ржи. Ферментация ржаного солода. Высушивание ферментированного солода. Требования, предъявляемые к готовому ржаному солоду. ГОСТы на ржаной солод.
Приготовление квасных хлебцев и сухого кваса. Квасные хлебцы. Приготовление теста из ржаного солода, ячменного солода и ржаной муки. Формирование и выпечка квасных хлебцев. Их сушка и дробление.
1.2.2 Приготовление квасного сусла
Способы приготовления квасного сусла: настойный и рациональный способы.
Приготовление концентрата квасного сусла. Особенности затирания зернопродуктов. Термическая обработка заторов. Роль меланоидиобразования при приготовлении концентрата квасного сусла. Разделение заторов. Упаривание квасного сусла. Термообработка концентрата сусла. Требования, предъявляемые к концентрату квасного сусла. ГОСТы на концентрат. Расфасовка и реализация концентрата сусла.
1.2.3 Сбраживание квасного сусла и розлив кваса
Особенности технологии квасов и напитков на хлебном сырье. Приготовление комбинированной закваски дрожжей и молочнокислых бактерий. Разведение чистой культуры дрожжей и аппаратура для этой цели. Разведение чистой культуры молочнокислых бактерий. Приготовление комбинированной закваски. Использование сухих дрожжей, молочнокислых бактерий и прессованных хлебопекарных дрожжей.
Процессы, протекающие при сбраживании квасного сусла. Характеристика микроорганизмов, применяемых для получения хлебного кваса.
Сбраживание квасного сусла с использованием комбинированной закваски. Бродильно-купажный аппарат. Брожение и купажирование.
Особенности приготовления кваса из концентрата квасного сусла. Технико-экономические преимущества способа приготовления.
Розлив кваса. Тара для хлебного кваса. Пастеризация кваса. Основные сорта кваса и показатели, характеризующие их качество. Особенности приготовления фруктово-ягодных квасов. Приготовление московского кваса.
Нетрадиционные микроорганизмы – источники брожения при получении новых видов сброженных безалкогольных напитков.
1.3 Производство газированных безалкогольных напитков и минеральных вод
1.3.1 Ассортимент и характеристика безалкогольных напитков
1.3.2 Сырье и полуфабрикаты для безалкогольных напитков
Плоды и ягоды, их первичная переработка. Химический состав плодов и ягод. Извлечение сока из плодов и ягод. Очистка соков. Приготовление спиртовых соков и экстрактов. Приготовление морсов. Приготовление настоев.
Пищевые добавки, применяемые в безалкогольном производстве. Сахар. Сахарин. Сорбит. Органические кислоты. Настои и эссенции. Красители. Вина и коньяки. Хранение сырья и полуфабрикатов.
Новые виды сырья для производства безалкогольных напитков. Требования, предъявляемые к качеству сырья, используемого в безалкогольных производствах.
1.3.3 Приготовление сиропов и колера
Приготовление сахарного сиропа. Сироповарочные котлы. Варка, охлаждение и хранение сиропа.
Приготовление колера. Колероварочные котлы. Варка колера. Карамелизация сахара и продукты карамелизации. Требования, предъявляемые к колеру.
Приготовление купажного сиропа. Купажеры. Подготовка компанентов к купажированию. Последовательность приготовления купажного сиропа. Расчет купажа.
1.3.4 Приготовление газированной воды
Физико-химические основы сатурации воды. Адсорбция диоксида углерода водой, факторы, влияющие на адсорбцию. Оптимальные условия сатурации воды.
Сатурация воды. Подготовка воды к сатурации. Диоксид углерода и требования, предъявляемые к нему в производстве газированных напитков. Безбалонное хранение и транспортировка жидкого диоксида углерода. Способы сатурации воды. Нормы расхода и потери СО2 при сатурации воды.
Требования к воде, используемой в безалкогольных напитках. Современные способы водоподготовки в безалкогольном производстве.
1.3.5 Розлив газированных напитков
Дозировка купажных сиропов дозировочными автоматами. Розлив газированной воды.
Укупорка и бракетаж напитков. Укупорка бутылок. Перемешивание напитков в бутылках. Бракераж напитков. Наклейка этикеток на бутылки. Укладка бутылок в ящики.
Непрерывный способ производства безалкогольных напитков. Синхронно-смесительный способ.
Производство безалкогольных напитков из концентратов и композиций.
1.3.6 Пути повышения стойкости безалкогольных напитков и оценка их качества
Стойкость безалкогольных напитков. Виды помутнений и причины их возникновения в напитках. Способы повышения стойкости напитков и их технико-экономическая оценка.
Основные требования, предъявляемые к качеству напитков и их балловая оценка.
1.3.7 Минеральные воды
Классификация минеральных вод и их химическая характеристика. Лечебное значение минеральных вод.
Производство минеральных вод. Производство искусственных минеральных вод: сельтерской, содовой и столовой. Добыча минеральных вод. Каптаж восходящих источников. Водозабор. Устье водозабора. Распределитель каптажа. Подъем минеральных вод на поверхность.
Технологическая схема обработки и розлива минеральных вод.
Требования, предъявляемые к качеству минеральных вод. Балловая оценка минеральных вод.
1.4 Производственная инфекция и средства дезинфекции
1.4.1 Производственная инфекция
Основные источники производственной инфекции и методы их обнаружения. Микробиологический контроль чистоты технологической аппаратуры.
1.4.2 Средства и способы дезинфекции производственной аппаратуры и помещений
Химические дезинфицирующие средства. Влияние дезинфектантов на материалы и внутренние покрытия производственного оборудования. Дезинфекция производственной аппаратуры.
2 ТЕХНОЛОГИЯ СПИРТА И ЛИКЕРО-ВОДОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
2.1 Производство спирта
2.1.1 Введение
Современное состояние и перспективы развития спиртовой и ликеро-водочной промышленности. Сравнительная характеристика уровня развития науки и техники в спиртовой и ликеро-водочной промышленности на отечественных и зарубежных предприятиях.
2.1.2 Сырье и вспомогательные материалы
Современные виды сырья, используемого для получения спирта (зерновые культуры, картофель, меласса). Нетрадиционные виды сырья. Требования, предъявляемые к качеству сырья, используемого в спиртовом производстве.
Современное представление о строении и химическом составе крахмалсодержащего сырья, применяемого для производства спирта. Технологическая оценка и химические состав различных видов мелассы.
Современные способы хранения растительного сырья спиртовой промышленности. Подготовка крахмалсодержащего сырья. Подготовка мелассы.
Процессы, протекающие в сырье при его хранении. Роль микроорганизмов при хранении сырья. Современные способы хранения сырья.
2.1.3 Водно-тепловая обработка сырья
Подготовка крахмалсодержащего сырья к сбраживанию. Способы измельчения растительного сырья. Влияние степени измельчения сырья на температурно-временные условия, расход пара и потери сбраживаемых углеводов при разваривании.
Структурно-механические и химические изменения в растительном сырье в процессе водно-тепловой обработки. Химические превращения углеводов, азотистых и других веществ при замесе и разваривании. Применение физических, физико-химических и химических методов обработки замесов.
Способы разваривания крахмалсодержащего сырья. Особенности переработки сусла повышенной концентрации. Интенсификация способов разваривания растительного сырья.
Процессы, протекающие при осахаривании разваренной массы. Ферментативный гидролиз крахмала и других составных частей сырья. Химизм и кинетика гидролиза крахмала. Растворение крахмала солода. Химический состав сусла.
Схемы водно-тепловой обработки. Новые установки для непрерывного разваривания крахмалсодержащего сырья.
2.1.4 Осахаривание разваренной мелассы
Виды и характеристика осахаривающих средств, применяемых при производстве спирта.
Ферменты, их характеристика и классификация. Активаторы и ингибиторы ферментов.
Микроорганизмы – продуценты ферментов.
Микробный синтез ферментов, гидролизующих крахмал, некрахмалистые полисахариды крахмалсодержащего сырья. Номенклатура и получение микробных ферментных препаратов. Поверхностный и глубинный способы получения микробных ферментных препаратов. Современное состояние экономической эффективности применения ферментных препаратов и перспективы внедрения их в спиртовое производство.
Солод, способы его получения. Требования, предъявляемые к качеству солода, применяемого для осахаривания основного сырья в спиртовом производстве. Пути совершенствования способов приготовления солода в спиртовом производстве.
Технологические схемы и режимы осахаривания солодом и ферментными препаратами. Контроль процесса и характеристика осахаренного сусла.
2.1.5 Культивирование дрожжей и сбраживание сусла
Способы культивирования дрожжей. Аппаратурно-технологические схемы приготовления производственных дрожжей на мелассых и зерно - картофельных спиртовых заводах. Способы сбраживания сусла из крахмал - содержащего сырья. Способы сбраживания мелассного сусла. Способы сокращения продолжительности брожения. Мероприятия по повышению выхода спирта. Технологические показатели зрелых бражек.
2.1.6 Сбраживание сусла
Характеристика дрожжей, применяемых в спиртовом производстве. Условия жизнедеятельности дрожжей.
Процессы, протекающие при сбраживании сусла.
Химизм спиртового брожения. Способы сбраживания сусла и их сравнительная характеристика. Особенности сбраживания зерно-картофельного и мелассного сусла. Теоретические показатели брожения. Влияние условий сбраживания сусла на образование и накопление продуктов брожения. Интенсификация процессов сбраживания. Микроорганизмы – вредители спиртового производства. Предотвращение инфицирование продуктов брожения и обеспечение стерильности процесса.
2.1.7 Выделение спирта из бражки и его очистка
Химический состав бражки. Виды спирта и их характеристика. Получение спирта-сырца. Сущность процесса ректификации. Фазовое равновесие в системе этанол-вода.
Получение ректификованного спирта. Характеристика летучих примесей, сопутствующих спирту. Теоретические основы разделения многокомпонентных смесей. Побочные продукты ректификации и их утилизация. Получение абсолютного спирта. Повышение выхода и качества ректификованного спирта.
2.1.8 Использование побочных продуктов производства
Утилизация барды. Технология кормовых дрожжей. Производство упаренной мелассной барды. Производство сухой зернокартофельной барды. Производство белково-витаминных концентратов.
Утилизация диоксида углерода. Состав газов спиртового брожения. Очистка диоксида углерода от примесей. Технологическая схема производства жидкого и твердого диоксида углерода.
2.2 Технология ликеро - водочных напитков
2.2.1 Основное и вспомогательное сырье, его подготовка в ликеро - водочном производстве
Спирт этиловый ректификованный. Прием, хранение и учет спирта. Вода. Требования к качеству воды и ее подготовка в ликеро - водочном производстве.
Растительное сырье ликеро-водочного производства и его классификация. Сахар и сахаросодержащие продукты. Автоматические вещества. Пищевые кислоты. Красители. Вина.
2.2.2 Производство водок
Классификация водок. Физико-химические явления при смешивании спирта с водой и строение водно-спиртовых смесей. Особенности приготовления сортировки для различных видов водки. Процессы, протекающие при фильтрации водно-спиртовой смеси. Интенсификация процессов сортировки водки. Физико-химические основы и способы регенерации активного угля. Требования, предъявляемые к качеству водки.
2.2.3 Приготовление ликеро - водочных напитков
Приготовление спиртованных соков и морсов. Приготовление ароматных спиртов, спиртованных настоев. Купажирование напитков. Стойкость ликеро-водочных напитков. Виды помутнений напитков и причины их обуславливающие. Повышение стойкости напитков к помутнению. Розлив, внешнее оформление и хранение продукции.
Характеристика ликеро-наливочных изделий. Современные способы приготовления полупродуктов ликеро-наливочного производства. Современные способы повышения стабильности ликеро-наливочных изделий. Требования, предъявляемые к качеству ликеро-наливочных изделий. Новые виды тары и упаковочных материалов.
3 ТЕХНОЛОГИЯ ПЛОДОВО-ЯГОДНЫХ И ВИНОГРАДНЫХ ВИН И НАПИТКОВ
3.1 Технология плодово-ягодных вин
3.1.1 Введение
Краткий исторический обзор развития виноделия. Современное состояние виноградства и виноделия в РБ и за рубежом. Роль науки и передового опыта в совершенствовании винодельческой промышленности. Понятие «вино», его свойства. Нормирование потребления вина. Создание малоотходных и безотходных производств, интенсификация производства, повышение качества готовой продукции.
3.1.2 Классификация плодово-ягодных вин
Виды сырья, используемые в технологии плодово-ягодных вин. Химический состав плодов и ягод. Характеристика отдельных видов сырья.
3.1.3 Технологическая зрелость плодов и ягод
Сбор, транспортирование, приемка и хранение плодов и ягод. Мойка сырья. Инспекция сырья. Предварительная обработка целых плодов и ягод. Измельчение плодов и ягод. Предварительная обработка мезги. Извлечение сока. Консервирование соков. Сбраживание соков периодическим и непрерывным способами.
3.1.4 Технология столовых сухих, полусухих и полусладких вин
Вина некрепленые, их характеристика. Шипучие плодово-ягодные вина. Ассортимент плодово-ягодных вин. Производство виноматериалов для напитка «Кальвадос», технология его производства.
3.2 Технология приготовления виноградных вин
3.2.1 Хранение необработанных сухих и крепленых виноматериалов
3.2.2 Болезни, пороки и недостатки виноматериалов
Понятие «болезнь» виноматериалов. Возбудители болезней виноматериалов. Меры предупреждения и лечения «больных» виноматериалов. Понятие «порок» виноматериалов. Пороки биохимической и химической природы. Пороки, вносимые с виноградом. Пороки, приобретенные виноматериалами на винодельческих предприятиях. Недостатки виноматериалов. Предупреждение и исправление пороков и недостатков виноматериалов.
3.2.3 Купажирование виноматериалов
Понятие «купаж» виноматериалов. Понятие различных видов купажей, их достоинства и недостатки. Подбор виноматериалов для купажа. Пробный и производственный купаж. Контроль купажа.
3.2.4 Обработка виноматериалов
Понятие «обработка виноматериалов». Цели обработки: стабилизация, осветление, ускорение созревания. Прозрачность вин. Виды помутнений, способы и средства обработки виноматериалов для предотвращения помутнений. Фильтрование виноматериалов, его цель, теоретические основы, применяемые фильтрующие материалы, типы фильтров. Центрифугирование виноматериалов. Оклейка виноматериалов, его цель, теоретические основы.
Способы и режимы оклейки вин органическими оклеивающими веществами. Обработка неорганическими веществами; бентонитом, диоксидом кремния, гексоциано(II)ферратом калия (ЖСК), двуводной тринатриевой солью нитрилотриметилфосфорной кислоты (НТФ).
Технические режимы обработки купажа в потоке. Исправление кондиций обработанных виноматериалов. Обработка виноматериалов холодом, ее теоретические основы, режимы и способы проведения. Обработка вин метавинной кислотой. Тепловая обработка, ее назначение, теоретические основы. Пастеризация виноматериалов. Актинация. Режимы и способы тепловой выдержки столовых, десертных и крепких виноматериалов. Тепловая выдержка и отдых виноматериалов. Комплексная и дополнительная обработка виноматериалов.
3.2.5 Созревание материалов и старение вин
Стадии развития вина: созревание, старение. Биохимические, физико-химические процессы, происходящие при созревании виноматериалов. Сроки выдержки виноматериалов. Уход за виноматериалами при выдержке. Старение и отмирание вина.
3.2.6 Технология столовых вин
Белые сухие вина. Особенности технологии белых сухих вин. Ординарные сухие столовые вина. Марочные столовые сухие вина. Столовые малоокисленные вина.
Красные сухие вина. Особенности технологии красных сухих столовых вин. Способы получения виноматериалов для красных столовых вин. Брожение на мезге. Экстрагирование мезги в потоке. Нагревание мезги или гроздей винограда и сбраживание окрашенного сусла. Обработка мезги ферментными препаратами. Брожение мезги в условиях повышенного давления СО2. Углекислотная мацерация винограда. Ординарные красные сухие вина. Марочные красные сухие вина. Розовые столовые вина. Их технология.
Полусухие и полусладкие столовые вина. Способы их получения.
3.2.7 Технология крепленых вин
Портвейн. Производство вин типа портвейн.
Мадера. Основные процессы, происходящие при мадеризации вин. Способы мадеризации.
Херес. Особенности технологии вин типа херес. Хересные дрожжи. Изменение химическогосостава вин в процессехересования. Способы хересования.
Марсала. Особенности технологии производства.
3.2.8 Технология вин, пересыщенных диоксидом углерода
Вина игристые и газированные. Требования к винограду, используемому для производства шампанских виноматериалов. Технология призводства шампанских виноматериалов, требования к ним. Периодический метод обработки шампанских виноматериалов.
Теоретические основы шампанизации. Бутылочный метод шампанизации. Резервуарно - периодический метод шампанизации. Технология шампанского в непрерывном. Представители игристых вин, их характеристика и технология. Технология газированных (шипучих) вин.
3.2.9 Технология коньяка
Классификация советских коньяков по качеству и возрасту спиртов. Требования к винограду для производства коньячных виноматериалов. Технология коньячных виноматериалов, требования к ним. Созревание коньячных спиртов. Выдержка коньячных спиртов.
Приготовление коньяков: материалы используемые для приготовления коньяков, купаж, обработка и фасование коньяков.
3.2.10 Виды отходов виноделия, их количество, химический состав
Основные продукты, получаемые из отходов виноделия, их значение для народного хозяйства. Основные задачи безотходных технологий виноделия.
IV Литература
Технология пивоваренного и безалкогольного производства
Основная
1 Технология солода, пива и безалкогольных напитков. , , - М., Колос, 1992.
2 Хорунжина и физико-химические основы технологии солода и пива. - М., Колос, 1999.
3 Мальцев солода и пива. - М. : Пищевая промышленность, 1964.
4 , Зазирная безалкогольных и слабоалкогольных напитков. - М. : Пищевая промышленность, 1970.
Дополнительная
1 Косминский солода, пива и безалкогольных напитков. Лабораторный практикум по технохимическому контролю производства. - Минск, «Дизайн - Про, 1998.
2 Жвирблянская контроль производства солода и пива и безалкогольных напитков. - М. : Пищевая промышленность, 1970.
3 Булгаков солода и пива. - М. : Пищевая промышленность, 1976.
4 Балашов и технология производства пива и безалкогольных напитков. - М. : Легкая и пищевая промышленность, 1981.
5 Косминский и отчетность в производстве солода, пива и безалкогольных напитков. - Могилев, 1994.
6 Кретович биохимии растений. - М. : Высшая школа, 1974.
7 , , Гараева производства концентратов в пиво-безалкогольной промышленности СССР и за рубежом. - М. : ЦНИИТЭИпищепром, 1976.
8 , Каданер и коллоидная стойкость пива. - М. : Пищевая промышленность. 1978.
9 , Бендова в технологии солода и пива. - М.: Пищевая промышленность. Прага. СНТЛ. Издательство механической литературы, 1980.
10 Журналы: Пищевая промышленность, Пиво и напитки, Известия вузов. Пищевая технология, Международный агротехнический журнал.
Технология спирта и ликероводочного производства
Основная
1 Технология спирта. Под ред. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, 416 с.
2 , Смирнов ликеро-водочного производства. - М.: Пищевая промышленность, 1975, 326 с.
3 Кретов оборудование предприятий бродильной промышленности. Издательство Воронежского государственного университета, 1997.
Дополнительная
1 Фертман -технологический контроль спиртового и ликероводочного производства. - М.: Пищевая промышленность, 1975.
2 Рухлядева контроль спиртового производства. - М.: Пищевая промышленность, 1974, 355 с.
3 ГОСТЫ на спирт и водку.
4 Справочник по производству спирта. Сырье, технология и технохимконтроль / , , и др. /-М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, 336 с.
Технология плодовоягодных и виноградных вин и напитков
Основная
1 , Панасюк вина. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983.
2 , Царану вин и коньяков. - М.: Агопромиздат, 1988.
3 Валуйко способы производства виноградных вин. - М: Легкая и пищевая промышленность, 1984.
4 Валуйко по виноделию. - М.: Агропомиздат, 1985.
