Учебники Онлайн


Формирование качества пива в процессе производства

Схему производства пива приведены на рис 46

Узагальнена схема виробництва пива

Рис 46. Обобщенная схема производства пива

. Получение солода (солодом называют зерна злаков, которые проросли за искусственных условий и определенной температуры и влажности) предусматривает накопление в зерне активных ферментов, а также необходимого количества ароматических, красящих органических и минеральных веществ, необходимых для получения пивного сусла.

Производство солода начинается с очистки от примесей и сортировку ячменя, поступающего на производство. Затем ячмень замачивают в специальных чанах с водой при температуре 12-17 °. С. Во время замачивания д дополнительно изымаются примеси, зерно дезин-фикуеться и доводится до оптимальной для солодорощення влажности. Кроме этого, зерно увеличивается в объеме на 35-40%. Твердое и хрупкое зерно становится мягким и ела соприкасающимся вследствие набухания коллоидных веществ. В процессе замачивания в зерне происходит процесс перестройки ферментативного комплекса, активация ферментов, особенно амилолитических и протеолитических, с меншуеться содержание нерастворимых соединений и увеличивается количество растворимых. Установлено, что потери сахаров в период замачивания достигают 15 кг на 1 т зерна. Замачивание считают завершенным тогда, когда влажные во зерна составляет 42-45% для светлого солода и 47% - для темногтемного.

По органолептического определения степени замачивания готово к проращивания зерно сжимают пальцами вдоль длинной оси. Если зерно соответствует требованиям, то не должно ощущаться жесткость в построении зерн жаркого, а должно вловлюватися легкое потрескивание оболочки, отделяется от эндосперму.

Замоченное зерно проращивают в солодовни разного типа (ящичных, пневматических, токовых), в которых через слой проращиваемое зерна продувают воздух с определенными параметрами по влажности и температуры солода орощення продолжается при температуре 15-19 °. С в течение 5-8 диб.

Во время проращивания в зерне происходят физиологические (развитие зародыша) и биохимические (активация ферментов, превращение сложных веществ в простые, процесс дыхания) изменения. Во время проращивания ендоспе. ЭРГ зерна под действием ферментов смягчается. Ферменты, находящиеся в неактивном, связанном с белками состоянии, под действием протеолитических ферментов переходят к активному состоянию. Полагают, что во время соло доращивание активность амилолитических ферментов возрастает в 3-5 раз, протеолитических - в 2,5 раза, фосфатаз - в 6-7 раз. В проросшем зерне под действием ферментов начинается расщепление высокомолекулярных с полук (крахмала, белков, гемицеллюлозы и др.) и превращение их в простые низкомолекулярные веществвини.

Под действием фермента цитаза происходит гидролиз гемицеллюлозы, гуминовых веществ и других некрахмалистых полисахаридов с образованием глюкозы, мальтозы, мальтодекстрин, сахарозы

Во время проращивания зерна до 24% крахмала превращается в сахара, из которых 10% расходуется на дыхание, 3-4% - на образование корешков и, примерно, 10% остается в солоде, придавая ему сладковатым того вкус.

В результате активации протеолитических ферментов происходит гидролиз высокомолекулярных белков и полипептидов с образованием более простых веществ - пептонов, пептидов, аминокислот, из них до 25% идет н на образование корешки.

Считают, что гидролиз белковых веществ при солодорощення может достигать 50%

При гидролиза фитина (инозитфосфорнои кислоты) фитазы образуется спирт инозит и остатки фосфорной кислоты

Спирт инозит стимулирует прорастание, поэтому его присутствие положительно влияет на жизнедеятельность дрожжей в процессе сбраживания сусла. Образование свободных кислот - необходимая предпосылка образования и действия ферм ментов. При солодорощення, в результате ферментации, количество водорастворимых веществ зерна увеличивается почти вдвое. Кроме этого, в результате синтетических процессов в солодовом зерне накапливаются в итамины группы. В, токоферол, аскорбиновая кислота. Особенно возрастает содержание рибофлавина - до 210 мг на 100 г сухой веществвини.

Основным признаком, с помощью которой определяют конец проращивания, является полная растворимость мучнистого тела зерна, легко растирается между пальцами

Солод, который пророс в оптимальных условиях, должен иметь длину зародышевого листа для светлого солода от 2/3 до 3/4 длины зерна, для темного - 1/2 от длины, а также свежий огуречный запах и д. видно самооцукрення. Появление эфирного или яблочного запаха свидетельствует о процессе анаэробного дыханияя.

В наше время для управления факторами, влияющими на пророщенные зерна, применяют механизированную пневматическое солодоро-щение, что основывается на продувке кондиционного воздуха через высокий слой зерна. К постигаются необходимо поступление зерну кислорода и удаление углекислого газа и других ингибирующих вен.

Из свежего солода нельзя получать пиво. Он"сырой"вкус и запах; не содержит красящих и ароматических веществ, имеет большое количество белков, влияющих на стойкость пива. Кроме того, у такого солода в высокая влажность (42-45%), он не подлежит хранению, а ростки его, содержащие алкалоид гордеин, придают пиву неприятный привкус. Для получения продукта, отвечающего требованиям пивоварения, сви жопророщений солод подвергают сушке. При этом, достигается две цели: снижение влажности материала до 10-13% и придания готовому продукту определенных технологических качеств - специфического цвета, вкуса и ар омату, высокой ферментативной активностиної активності.

Сушка сырого солода производится в специальных сушильных аппаратах непрерывного или периодического действия. Продолжительность сушки солода определяется не только скоростью удаления влаги и сохранением ферментат тивной активности, но и необходимостью достижения определенных химических и биохимических смин.

зависимости от процессов, происходящих в солоде, различают три фазы сушки: физиологическую, ферментативную и химическую

Физиологическая фаза - (40-45 °. С) - характеризуется активными ферментативными процессами, увеличением количества сахаров, аминокислот и растворимого белка. Продолжительность фазы - 10-12 ч

Ферментативная фаза - (45-70 °. С) - определяется снижением активности ферментов, переходом их в неактивное состояние. Влажность солода снижается от 30 до 10%. Продолжительность фазы - 5-7 ч

Химическая фаза - (70-80 °. С) - способствует образованию в солоде специфических вкусовых, красящих и ароматических веществ. Влажность солода снижается от 10 до 5%. Продолжительность фазы - 3-4 ч. Сокращение продолжительности химическими ческой фазы приводит к снижению качества готового продукта - его устойчивости и пенообразования. Это связано с тем, что сахара, взаимодействующие с аминокислотами, свободными карбонильными группами, альдегидами, утв орюють темнозабарв-ленные меланоидины и летучие альдегиды, влияющих на пенообразование и аромат готового пива. Моносахариды в большинстве окисляются и карамелизуються. Происходит денатурация част ини высокомолекулярных белков и инактивация большинства ферментементів.

зависимости от температуры и продолжительности сушки получают солод следующих видов:

светлый солод - высушивают пророщенный ячмень течение 16 ч при постоянном повышении температуры от 25-30 °. С до 7580 °. С. Этот солод имеет светлую окраску, сладковатый вкус, высокую оцукрувальну способность. Используются уеться для производства большинства сортов пива, а также как полуфабрикат для получения кваса, безалкогольных напитков, концентратовв;

темный солод - получают в результате высушивания более растворенного свижопророщеного солода при температуре 35-105 °. С в течение 24-48 ч. Темный солод имеет коричнево-желтую окраску, отличается хрупкостью эндосперма. РМУ и меньшей оцукрувальною способностью. Используется для изготовления темных сортов пиваа;

диафарин - солод с высокой ферментативной активностью, получают при сушке при низкой температуре солодорощення (15-16 °. С) в течение 9-10 суток с медленным повышением температуры до 50 °. С и активной вентиляции этой. Это обеспечивает максимальное накопление ферментов и сохранения их активности. Используется как источник активных ферментовв;

карамельный солод который применяют для придания пиву солодового аромата, темного окраса, а также повышение устойчивости. Готовят продукт из сухого или зеленого солода с повышенным содержанием сахаров путем обжаривания я при температуре 120-170 °. С;

жженый солод используемый для повышения цветности и предоставление специфического вкуса темным сортам пива. Его готовят из сухого светлого солода путем обжаривания увлажненного зерна при температуре 210-260 °. С

После сушки солод освобождают от ростков, которые придают ему гигроскопичности и горького привкуса. Ростки, благодаря содержанию 30% азотистых веществ и 50% углеводов используют как корм для животных или для получения меланоидинового экстракта. Свежо высушенный солод не сразу становится пригодным для переработки. Он отличается мелким помолом; сусло плохо фильтруется; активность ферментов - низкая что может стать причиной неэффективного брожения и образования мути. Для устранения этих явлений солод перед применением в производстве выдерживают в течение 3-4 недель. Максимальный срок хранения сухого сол периода - до двух лет. Сухой солод перед использованием полируют для удаления пыли и остатков ростковостків.

. Приготовление пивного сусла. Для приготовления пивного сусла солод и несолоджени материалы очищают и измельчают. Основной целью измельчения является облегчение и ускорение перехода экстрактивных веществ зернопродуктов в водный рас ин (сусло). Во время измельчения зернопродуктов хотят достичь минимального ломки оболочки, этот процесс влияет на процесс фильтрации сусла и вкус пилва.

Измельченный солод и несолоджени материалы смешивают с теплой водой в соотношении 1:4 и полученный затор перекачивают в заторного аппарата. Суть процесса затирки - в переходе водонероз-действующих веществ с солода и несолоджених зернопродуктов растворимое состояние путем ферментативного гидролиза. Средствами регулирования ферментативных процессов служит температура и рН средща.

Существуют два основных способа затирания: настойний и отварной. Первый способ самый простой, но для его применения необходимо использовать високоферментативний солод. Сусло, которое при этом образуется имеет светлый цвет и менее выраженный вкус. Более распространенными являются отварные способы затирки. Эти способы затирки эффективны при переработке некачественного солода, ведь кипячения густых частей затора облегчает действие всех ферментных сисстем.

В отварном способе затирания измельченные зернопродукты (солод и несолоджена сырье) смешиваются с водой при температуре 50 °. С; полученный затор выдерживается при данной температуре 10-15 мин. При этом 15 5-20% растворимых веществ зернопродуктов экстрагируется в раствор. Выдержка при данной температуре является наиболее благоприятным для действия протеолитических ферментов и накопления в сусле низкомолекулярных бил ных веществ, влияющих на вкус, цвет, пинистисть и устойчивость готового пилва.

После выдерживания 1/3 густой части затора отбирается до другого котла и кипятится в течение 15-30 мин. Полученную видварку перекачивают обратно в заторного чана, после чего температура всего затора пи иднимаеться до 65 °. С. Выдержка затора при данной температуре оптимальная для действия фермента. Р-амилазы, которая обеспечивает накопление в сусле низкомолекулярных продуктов распада крахмала - мальтозы и незна ческой количества декстринов зависимости от заданного режима этот процесс повторяют 2-3 раза с таким расчетом, чтобы конечная температура затора не превышала 75 °. С. При этой температуре выдерживания всего за тора осуществляют до тех пор, пока его жидкая часть с раствором йода не будет давать синей окраски, т.е. до полного осахариванияання.

Выдержка при температуре 75 °. С способствует действию а-амилазы и накоплению в сусле высокомолекулярных продуктов гидролиза крахмала - преимущественно декстринов. Схематично процесс расщепления крахмала под действием а- и. Р-амилаз можно представить в следующем виде: крахмал - амилодекстрины - еритродекстрины - ахро-декстрины - мальтодекстрины - мальтоза. Кроме того, при отваривании и высоких температурах затир ранняя образуются окрашенные соединения - меланоидини.

Продолжительность затирки в среднем составляет 3-3,5 часа

В настоящее время в связи с применением повышенного количества несо-лодженого ячменя (15-40%), а также солода невысокого качества для осахаривания зернопродуктов применяются различные ферментные препараты: амило оризинх, амилосубтилин. П10х, питороземин. Пх,. МЭК и другие

После осахаривания затор подается на фильтрацию, в процессе которой происходит разделение затора на пивное сусло (фильтрат) и пивную дробину (твердую фазу). Этот процесс осуществляется в фильтрационных аппаратах или фильтр. В первом случае фильтрующим слоем является слой дробины, образующийся при непродолжительном отстаивании затора. Процесс фильтрации в нем основывается на принципе обычного стока сусла по капиллярным ходам в слое дробинини.

При использовании фильтр-пресса процесс фильтрации значительно ускоряется. В этом случае фильтрующим слоем являются тканевые салфетки, на которых во время фильтрации образуется плотный слой дробины

После окончания фильтрации дробина промывается водой (75 °. С), и сусло вместе с промывными водами поступает в сусловар-ного котла, где оно кипятится с хмелем. Целью кипячения является стабилизация состава с сусла и ароматизация его хмелем. Во время кипячения сусло уваривается до установленной для каждого сорта пива концентрации сухих веществ, проходит экстрагирования из хмеля ароматических и горьких веществ; проходит инактивация ферментов, коагуляция белков и стерилизация суслала.

Коагуляция белков происходит под воздействием температуры и дубильных веществ хмеля, которые обладают способностью осаждать белки

Источником своеобразной горечи, присущей пиву, являются, в основном, компоненты а-кислоты (гумолон, когумулон и адгумулон хмеля). Во время кипячения они изомеризуються, превращаясь в изогу-мулон, изокогу умулон и изоадгумулон, имеющих высокую растворимость и горький вкус. Считают, что в пиве 85-90% горечи обусловлено именно изогумулоном. Горка. Р-кислота при кипячении не изменяется и изымается из хмеля в небольших количествахтях.

На аромат сусла и пива влияет хмелевая масло, очень летучей. Для усиления аромата пива последнюю порцию хмеля добавляют перед окончанием кипячения. За это время хмелевая эфирное масло не успевает полностью ю выветриться и остается в суслелі.

Кипячение сусла с хмелем длится в среднем 2 часа. Основным показателем окончания процесса кипячения является концентрация сусла

Доказано до нужной концентрации охмеленное сусло фильтруют и охлаждают до 4-6 °. С. После охлаждения сусло с помощью сепараторов освещается. При этом оно освобождается от белков, осевшие взвесь жених частиц и насыщается кислородом воздуха, необходимым для нормальной функции дрожжей. После этой операции подготовлено пивное сусло охлаждается до 6-7 °. С и направляется на брожениення.

. Брожение сусла. Спиртовое брожение сахаров сусла под действием ферментов дрожжей является основным процессом, при котором происходит изменение химического состава сусла и превращение его в ароматный и вкусный напиток - пиво

Брожение сусла проводится в закрытых и открытых бродильных аппаратах при температуре 5-12 °. С и включает следующие технологические операции: наполнение бродильных аппаратов суслом, добавления дрожжей, збродж жевания сусла, перекачки молодого пива на добро-джуванн.

Главное брожение протекает в несколько стадий. Первая стадия характеризуется образованием на поверхности сусла нежно-белой пены. Это стадия интенсивного размножения дрожжей

Вторая стадия характеризуется образованием густой, белой, компактной пены и повышенным расходом экстракта сусла

На третьей стадии пена становится рыхлой и приобретает характерный коричневый цвет. Это стадия наибольшей интенсивности брожения

На четвертой стадии наблюдается опадение пены, исчезновение завитков, появление тонкого слоя коричневой пены. Осадки дрожжей приводит к прекращению брожения и освещение пива: полученный продукт назыв вают молодым пивом.

Во время сбраживания основная часть сахаров сусла превращается в спирт и углекислоту, образуя при этом ряд побочных продуктов, участвующих в создании вкуса и аромата пива

зависимости от концентрации начального сусла продолжительность главного брожения колеблется от 7 до 10 суток. На то время в пиве остается 1,5 несброженного сахара

После окончания главного брожения молодое пиво перекачивают на дображивания и созревания в закрытые бродильные аппараты

. Дображивание и созревания пива. Дображивание пива проводят в закрытых аппаратах при температуре около 0-2 °. С под избыточным давлением диоксида углерода от 0,03 до 0,07. МПа

Основной целью данной технологической операции является получение напитка, имеет приятный вкус и запах, насыщенный диоксидом углерода, который образуется при сбраживания сахаров остаточного экстракта молодого п пива. Кроме того, под действием спирта, белки и дрожжи оседают и пиво осветляетсяя.

При дображивания в результате взаимодействия различных первичных и вторичных продуктов главного брожения образуются эфиры высших спиртов, диацетил и другие вещества, обуславливающие вкус и аромат готового пил.

Продолжительность выдержки зависит от сорта пива и находится в пределах от 11 до 100 дней

В наше время для интенсификации процессов брожения сусла и дображивания пива наиболее широко используется метод совместного брожения сусла и дображивания пива в одном цилиндроконич-ном аппарате

сравнению с классическим способом этот позволяет сократить цикл брожения сусла и дображивания пива в 2 раза, а также предотвратить потери молодого пива во время перекачки

Принцип метода основан на том, что при большой высоте сусла сбраживается, в аппарате создается сильная конвекция сусла (перемешивание снизу вверх), вызвана выделением и перемещением. Бульбаш ок диоксида углерода и регулируется поддержанием определенной температуры. При этом образуются благоприятные условия для быстрого созревания пила.

Компактное осадки дрожжей достигается охлаждением конусной части аппарата. При интенсивной аэрации сусла в начале брожения главное брожение заканчивается за 7 дней, а дображивания составляет 12 2-14 диб.

. Фильтрация и разливки пива выдержанный и освещенное пиво, для придания ему прозрачности и устойчивости при хранении, фильтруют. Для фильтрации готового пива используют центрифуги или фильтр - прессы с пластинами многообразий итних фильтрующих масс. В процессе освещения пиво теряет значительную часть. СС02, поэтому перед разливкой пиво дополнительно карбонизации

Разливают готовое пиво на автоматизированных линиях в бутылки из темного стекла, емкостью 0,33 л, 0,5 л. ПЭТ бутылки различного объема; дубовые, буковые и алюминиевые бочки по 50, 100 и 150 л. Наполненные пивом бутылки герметизують.

Для придания устойчивости при хранении пиво пастеризуют в бутылках или в потоке. Пастеризация в бутылках осуществляется при температуре 65-70 °. С в течение 20-30 минут. Пастеризация в потоке ведется с исп использованием пластинчатых теплообменников. В. СНГ пастеризуют только пиво специального назначениння.

Бутылки с пивом маркируют путем наклеивания на бутылку этикетки с указанием: наименования предприятия, его подчиненности и товарного знака, массовой доли сухих веществ в начальном сусле (10, 12% т.п.) даты розлива; емкости, л обозначение нормативно - технической документации. В пастеризованном пиве указывается дата окончания гарантийного срока хранения; надпись"Пастеризованноеоване".

Дефекты

Дефекты пива, возникающие в результате нарушения технологии производства, проявляются, прежде всего, в снижении прозрачности пива зависимости от причин, вызвавших ее, помутнение пива может иметь различный ха. Аракир.

Характеристику дефектов, возникающих в пиве в процессе производства, приведены в табл 44

. Таблица 44

. ДЕФЕКТЫ,. ВОЗНИКАЮЩИЕ. В. ПРОЦЕССЕ. ПРОИЗВОДСТВА. ПИВА

Название дефекта

Причина возникновения

Кристаллическое помутнение

Возникает в результате образования кристаллов щавелевокислого кальция Дефект легко устраняется фильтрованием

Белковое помутнение

Есть следствием низкого качества солода, а также нарушения режимов затирания и кипячения сусла с хмелем Разновидностью белкового помутнения является ГЛЮТ-новая опалесценция, которое возникает при охлаждении пива до 1 ° С и исчезает при нагревании до 20 °С.

бактериально-дрожжевая муть

Возникает при нарушении условий хранения пива вследствие размножения диких дрожжей, а также аэробных микроорганизмов, особенно уксуснокислых и молочнокислых бактерий В результате их действий пиво мутнеет и прок кисає.

Металлопластиковые белковая муть

Результат свертывания белка при соприкосновении пива с незащищенным металлом оборудования При этом изменяется вкус и цвет пива

клейстерный муть

Может быть следствием неполного осахаривания крахмала и легко обнаруживается йодной пробой Пиво с таким дефектом легко инфицируется сардиной

Смоляная муть

Вызывают хмелевые смолки и воски, которые при охлаждении или встряхивании образуют капельки, адсорбируют белок и другие вещества

Повышенная сладость и"хлебный"вкус

Появляются в слабо вибродженому пиве

. Окончание табл 44

Название дефекта

Причина возникновения

Чрезмерно кислый вкус

Результат закисания пива

"Подвальный"привкус

Вызывает загрязнением пивных дрожжей сардинами, которые производят диацетил

"Солнечный"привкус

Образуется действием на пиво солнечных (ультрафиолетовых) лучей, в результате чего пиво приобретает неприятный привкус этил-меркаптана