Лекция 27. Основы технологии пива        

План лекции:  

1.    Технологические схемы производства пива

2.   Процессы, происходящие на отдельных технологических стадиях получения  пива

 Пиво – слабоалкогольный, жаждоутоляющий, игристый напиток с характерным хмелевым ароматом и приятным горьковатым привкусом. В пиве кроме воды, этилового спирта и диоксида углерода содержится значительное количество питательных и биологически активных веществ: белков, углеводов, микроэлементов и витаминов. По цвету, пиво делится на светлое и темное, а в зависимости от вида применяемых дрожжей, – на пиво низинного и верхового брожения. К пиву верхового брожения относится один сорт – пиво «Бархатное».

Принципиальная технологическая схема производства пива приведена на рис. 37.

 Характеристика сырья для получения пива

Солод и несоложенное сырье. Основным сырьем для производства пива является ячменный пивоваренный солод (светлый, темный и специальные сорта). Стандарт на пиво допускает использование несоложенного ячменя, рисовой сечки, пшеницы, обезжиренной кукурузной муки. При приготовлении 10-11% сортов светлого пива следует обязательно применять не менее 20% несоложенного сырья без использования ферментных препаратов. При использовании свыше 20% несоложенного ячменя применение ферментных препаратов обязательно.

При производстве пива «Жигулевское» допускается использование сахара-сырца в количестве до 6% массы затираемых зернопродуктов.

Вода. Качество воды, ее ионный состав оказывают большое влияние на формирование органолептических показателей пива. Она должна отвечать требованиям, предъявляемым к питьевой воде, должна быть прозрачной, бесцветной, приятной на вкус, без запаха, с общей жесткостью 2-4 мг/л и рН 6,8-7,3.

Для достижения этих показателей применяют различные способы водоподготовки такие же, как при ее подготовке для водки и ликеро-водочных изделий.

Хмель и хмелепродукты. Это традиционное и наиболее дорогостоящее сырье. Он придает пиву специфический горький вкус и аромат, способствует удалению из сусла некоторых белков, служит антисептиком, подавляя жизнедеятельность контаминирующей микрофлоры, и повышает пеностойкость пива. Различают два вида хмеля: горький и ароматический. В пивоварении используют преимущественно женские соцветия ароматического хмеля – хмелевые шишки, содержащие лупулин, в состав которого входят ароматические и горькие вещества.

Ферментные препараты используют при применении более 20% несоложенного сырья в количестве 0,001 – 0,075% к массе перерабатываемого сырья. Применяют амилолитические, протеолитические, цитолитические ферментные препараты, а также их смеси в виде мультиэнзимовых композиций.

  Подработка и дробление солода и несоложенного сырья

Основная цель дробления солода и насоложенного сырья – облегчение и ускорение физических и биохимических процессов растворения зерна для обеспечения максимального перехода экстрактивных веществ в сусло. Подработка зернопродуктов осуществляется перед измельчением с целью очистки их от загрязнения и посторонних включений.

 Получение пивного сусла

Затирание. Цель затирания – экстрагирование растворимых веществ солода и насоложенного сырья и превращение под действием ферментов нерастворимых веществ в растворимые с последующим переводом их в раствор. Вещества, перешедшие в раствор, называют экстрактом. Затирание включает три стадии: смешивание измельченных зернопродуктов с водой, нагревание и выдерживание полученной смеси при заданном температурном режиме. При этом количество единовременно обрабатываемых измельченных зернопродуктов называют засыпью, объем применяемой воды – наливом, а полученный продукт – затором.

На первых стадиях затирания в раствор переходят углеводы, частично белки и продукты их гидролиза, пектиновые, дубильные и горькие вещества, ферменты и минеральные соли. Основные же компоненты зернопродуктов – крахмал и белки нерастворимы. Поэтому их перевод в растворимое состояние осуществляется в результате направленного действия соответствующих ферментов, перешедших из солода. Крахмал в результате гидролизуется до мальтозы и глюкозы, а белки до аминокислот.

Фильтрование затора. Осахаренный затор представляет собой суспензию, состоящую из двух фаз: жидкой (пивное сусло) и твердой (пивная дробина). Цель фильтрования – отделение пивного сусла от дробины. Фильтрование затора подразделяют на две стадии: собственно фильтрование первого (основного) сусла и выщелачивание – вымывание при температурах около 70^оС водой экстракта, задерживаемого дробиной. Сусло и промывные воды должны быть прозрачными во избежание затруднения последующих технологических операций и ухудшения качества пива. Наиболее распространены периодические способы фильтрования с использованием фильтрационного аппарата или фильтр-пресса.

Кипячение сусла с хмелем. Отфильтрованное сусло и промывные воды собирают в сусловарочном аппарате и кипятят с хмелем. Цель кипячения - стерилизация сусла. Стабилизация и ароматизация его состава горькими веществами хмеля. Удельный расход хмеля на 1 дал пива в зависимости от сорта хмеля и вида пива составляет от 20 до 60 г. Хмелепродукты в сусло вносят в два, три или четыре приема. Конец кипячения сусла определяют по содержанию сухих веществ в нем, свертыванию белково-дубильных веществ, образованию хлопьев и прозрачности горячего сусла.

Отделение сусла от хмелевой дробины. После окончания кипячения охмеленное сусло поступает в хмелеотделитель. Хмелевая дробина задерживается на сите, а сусло проходит сквозь него и подается в сборник для охлаждения и осветления. Хмелевую дробину промывают горячей водой для дополнительного выщелачивания экстрактивных веществ хмеля. Промывные воды присоединяются к суслу в сусловарочном аппарате.

 Охлаждение и осветление сусла. Цель этих процессов – понижение температуры до 6-16^оС (в зависимости от способа брожения), насыщение его кислородом воздуха и осаждение взвешенных частиц. Белковый отстой содержит значительное количество сусла, поэтому его фильтруют или сепарируют, стерилизуют и добавляют в сусло, которое идет на брожение.

После охлаждения до 6-16^оС сусло аэрируют воздухом в аппарате предварительного брожения. Начальная концентрация охлажденного пивного сусла, его кислотность и цветность должны соответствовать виду пива.  

 Сбраживание пивного сусла и дображивание пива

Основной процесс, в результате которого сусло превращается в пиво, - спиртовое брожение. Сбраживание пивного сусла проходит в две стадии: главное брожение и дображивание. На первой стадии происходит интенсивное сбраживание сахаров сусла, в результате которого образуется молодое (мутное) пиво, имеющее своеобразный вкус и аромат, еще непригодное к употреблению. При дображивании оставшиеся сахара медленно сбраживаются, пиво приобретает характерные органолептические свойства, осветляется и насыщается оксидом углерода, т.е. происходит его созревание и пиво превращается в товарный продукт.

Основной процесс при главном брожении – биохимическое превращение сбраживаемых углеводов под действием пивных дрожжей в этиловый спирт и оксид углерода. Образование спирта сопровождается выделением в среду теплоты, которую необходимо отвести для поддержания заданных температурных условий.

Наибольшее влияние на ход брожения оказывают температура и количество дрожжей. Норма введения дрожжей зависит от способа брожения и колеблется от 0,4 до 1 л на 100 л сусла. Различают холодное (7-9^оС) и теплое (12-14^оС) брожение.

Регулируя температурный режим, оказалось возможным совместить процессы брожения и дображивания в одном аппарате. Сусло температурой 7-9^оС подают в аппарат и заполняют на 85%. В ток сусла задают дрожжи и проводят аэрирование. В первые сутки брожения температура повышается до 13-14^оС. При этой температуре сусло бродит 6-7 суток. Затем пиво охлаждают в нижней части аппарата до 1-2^оС, в результате чего образуется плотный осадок дрожжей, который выводят из аппарата. На восьмые сутки пиво охлаждают до 3-4^оС, на девятые – до 1-2^оС и выдерживают при этой температуре 5-6 суток для завершения процесса дображивания. В таком режиме удается сократить продолжительность этих процессов до 14-18 суток. Но в этом режиме получают не самые лучшие сорта пива. Процесс дображивания лучших сортов пива длится до 90 суток.

 Осветление и розлив пива

После дображивания и созревания для придания товарного вида и желаемой прозрачности пиво осветляют с помощью сепарирования или фильтрования. При этом из пива удаляют находящиеся во взвешенном состоянии дрожжевые клетки, белковые и полифенольные вещества, хмелевые смолы, соли тяжелых металлов и различные микроорганизмы.

При фильтровании пиво теряет некоторое количество диоксида углерода, поэтому перед розливом его подвергают карбонизации путем продувки через пиво диоксида углерода.

После карбонизации пиво выдерживают 6-8 ч в сборниках, а затем направляют на розлив.