Tehnologii, Utilaje și Calcule în Industria Berii

1. Partea teoretică

1.1.Tema proiectului

Să se proiecteze o secţie de fermentare a mustului de bere în tancuri cilindro-conice cu o capacitate de 250000 hl/an.

1.2. Alegerea schemei tehnologice

1.3. Compoziţia berii, însuşirile berii, materii prime

Compoziţia berii este determinată de însuşirile materiilor prime şi a sucului de fructe adăugat, de procesul tehnologic şi de tipul de bere avut în vedere. Fiind vorba, în primul rând de un proces de fermentaţie alcoolică, berea se va caracteriza prin conţinutul în alcool etilic, care ajunge până la 6%. Aceasta depinde de concentraţia mustului primitiv şi de gradul de fermentare avut în vedere. Neavând loc o fermentare completă, rămâne în bere un conţinut în extract nefermentat care poate fi de până la 5%, concentraţia depinzând în mare parte de factorii arătaţi mai înainte. Caracteristic pentru bere este şi conţinutul de bioxid de carbon care nu este condiţionat de procesul de fermentare, ci de temperatura de depozitare şi de contrapresiunea impusă la procesul de maturare. Conţinutul de bioxid de carbon poate ajunge până la 0.5%. În rest, se găseşte în special apă, al cărei conţinut poate ajunge până la 82% şi suc de fructe în proporţie de 12%. Cantitatea de alcool constituie la berea blondă de fermentaţie normală până la 1/3 din cea de extract din mustul primitiv.

În urma procesului de fermentaţie rezultă, în afară de alcool şi produse secundare nevolatile şi volatile. Printre cele nevolatile se numără în primul rând glicerina care poate apare în cantităţi de până la 1.6 g/l bere. Printre subprodusele volatile se numără alcoolii superiori prezenţi în concentraţie de 50-150 mg/l, acizii organici volatili, dintre care, în special cel acetic, cu 120-200 mg/l, esterii, cu concentraţii de 20-70 mg/l şi aldehidele care se găsesc în cantităţi mai mici de până la 10 mg/l. Tot ca produse secundare ale procesului de fermentare de metabolism ale drojdiei se pot considera vitaminele, predominând vitaminele B2, B6, nicotinamida şi acidul pantotenic.

Substanţele azotoase au un rol deosebit în legătură cu stabilitatea fizico-chimică, spuma şi gustul berii. Se găsesc în cantităţi de cca 700 mg/l bere, predominând compuşii micromoleculari care se pot regăsi în concentraţii de până la 440 mg/l. Dintre fracţiunile macromoleculare prezente în cantităţi de până la 140 mg/l se regăsesc cele cu conţinut de azot coagulabil, prezente în cantităţi de până la 25 mg/l.

Conţinutul de dioxid de carbon este determinat pentru capacitatea de spumare şi alte însuşiri senzoriale ale berii. La “beer-cooler” conţinutul în CO2 este de 5-5.5 g/l. El variază însă pentru tipurile de bere livrate la butoi în limite de până la 0.44%, în timp ce tipurile destinate a fi înbuteliate în sticlă pot ajunge la 0.5%.

Însuşirile berii

Calitatea berii poate fi apreciată prin teste organoleptice, cât şi prin analize fizico-chimice. Dintre indicii fizici ce caracterizează tipurile de bere se numără masa specifică, vâscozitatea, tensiunea superficială, pH-ul şi potenţialul de oxidoreducere. Masa specifică este puţin importantă, ea variind între 1.01 şi 1.02 fiind întotdeauna mai mică decât cea corespunzătoare conţinutului de extract datorită masei specifice reduse a alcoolului conţinut.

Vâscozitatea berii la temperatura de 15oC variază între 1.5 şi 2.2 cP. Ea este influenţată de conţinutul în dextrine, substanţe proteice macromoleculare, cât şi de substanţele gumoase.

Tensiunea superficială a berii este determinată de conţinutul de alcool, de proteine, glucani, glicerină şi de cantitatea de substanţe amare din hamei, dar nu de concentraţia extractului din mustul primitiv. Ea variază în mod obişnuit între 42 şi 48 dyn/cm.