Технология пива

Несоложеное сырье  затирают в смеси с солодом  или подрабатывают отдельно, а  затем смешивают с солодом  и готовят общий затор.

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 подразделяется на две стадии: собственно фильтрование первого (основного) сусла и вышелачивание  — вымывание экстракта, задерживаемого дробиной. Сусло и промывные воды должны быть прозрачными во избежание  затруднения последующих технологических  операций и ухудшения качества пива.

Превращения при  фильтровании затора. Фильтрование первого  сусла представляет собой в основном физический процесс. А при выщелачивании  дробины водой протекает конвективная диффузия, а также различные химические процессы, главным образом обменные реакции. С понижением концентрации сусла его рН возрастает от 5,7 до 6,2, что приводит к увеличению растворения  кремниевой кислоты, полифенольных, дубильных, горьких и других веществ оболочки зернопродуктов. Это повышает цветность  пива, что может служить причиной ухудшения его вкуса.

Факторы, влияющие на фильтрование затора. На скорость фильтрования влияют состав и высота фильтрующего слоя. При фильтровании на фильтраппарате фильтрующим слоем является слой дробины, образующийся при отстаивании  затора. Солод хорошего растворения, имеющий ре­комендуемый состав помола (см. табл. 21.2), дает рыхлый, легкопроницаемый слой.

На скорость фильтрования существенно влияет температура, которая  должна быть не выше 78 "С во избежание  инактивации -амилазы. Последняя завершает  доосахаривание остатков крах­мала. Кроме  того, более высокая температура  способствует увеличению растворимости  продуктов гидролиза белка, полифенольных  и других веществ, что влияет на стойкость  пива.

В щелочной воде легко  растворяются дубильные и горькие  вещества оболочек. Но при длительном экстрагировании даже вода нормального  состава извлекает из оболочек вещества, обусловливающие неприятный вкус пива.

Способы и технологические  режимы фильтрования. Наиболее распространены периодические способы фильтрования с использованием фильтрационного  аппарата или фильтр-пресса. Непрерывные  способы фильтрования, центрифугирование, вакуум-фильтрование, автоматизация  про­цесса по той или иной причине  пока не нашли широкого распространения.

На первой фазе фильтрования затор перекачивают в фильтрационный, аппарат, где он отстаивается для  формирования фильтрующего слоя высотой 30...40 см. Затем начинают фильтрование. причем первое мутное сусло возвращают в фильтр-аппарат. По

окончании фильтрования первого сусла дробину промывают  водой температурой 70...80 °С. Промывание ведут до содержания сухих веществ  в промывной воде 0,5 %. Дальнейшее нымыванне •экстракта экономически нецелесообразно, так как ведет  к выщс-лачиванию веществ, ухудшающих вкус пива, и перерасходу топлива  на выпаривание избытка воды.

В фильтр-прессе в  качестве основного фильтрующего слоя используется салфетка из специальной  ткани, поэтому допускается более  тонкий помол зернопродуктов (см. табл. 21.2). После сбора первого сусла  дробину промывают водой температурой 75...80 °С до плотности промывных вод 0,5...0,7 %.

Кипячение сусла  с хмелем. Отфильтрованное сусло  и промывные воды собирают в сусловарочном  аппарате п кипятят с хмелем. Цель кипячения — стерилизация сусла, стабилизация и аро­матизация его  состава горькими веществами хмеля.

Превращения при  кипячении сусла с хмелем. Дробленые  зернопродукты всегда содержат некоторое  количество микроорганизмов. При кислой реакции среды сусла стерилизация достигается уже через 15 мин кипячения.

При кипячении хмеля  в сусло переходит значительная часть его углеводов, белковых, горьких, дубильных, ароматических и минеральных  веществ. Ароматизация сусла происходит в результате растворения в нем  специфических составных частей хмеля и продуктов реакции  меланоидинообразования.

С повышением температуры  сусла происходит денатурация белков, которая внешне характеризуется  появлением мути. Кипячение сусла  с хмелем сопровождается снижением  его вязкости и повышением цветности  в результате реакции меланоидинообразования, карамелизации Сахаров, окисления  полифенольных веществ и растворения  красящих веществ хмеля.

Факторы, влияющие на процесс кипячения сусла с  хмелем. На процессы, происходящие при  кипячении сусла с хмелем, существенное влияние оказывают его продолжительность, рН и состав воды, концентрация сусла.

При длительном кипячении  сусла с хмелем раствор насыщается горькими кислотами, что приводит к  изменению рН сусла. Это является причиной выпадения их в осадок. Коагуляция бел­ков наиболее полно  проходит при рН 5,2 в присутствии  сульфатов и хлоридов. Дубильные  вещества хмеля ускоряют коагуляцию белков.

При работе с мягкой водой образующиеся кислоты способствуют осаждению горьких веществ, тем  самым снижая ощущение горечи. При  использовании карбонатных вод  действие кислот в начале брожения нейтрализуется.

При высокой концентрации сусла в среде возрастает количество коагулируемого белка, который при  осаждении выводит из раствора горькие  вещества. Поэтому при упаривании концентрированного сусла дозу вводимого  хмеля увеличивают.

Способы и технологические  режимы кипячения сусла с хмелем. Сусло с хмелем кипятят в сусловарочных  аппаратах. Поступающее в сусловарочный  аппарат сусло должно иметь температуру 63...75 "С, для того чтобы предохранить ею от инфипирования и максимально  продлить активность ферментов. В конце  набора проверяют полноту осахаривания пробой на йод. При отрицательной  реакции в сусло добавляют  вытяжку из следующего затора и выдерживают  при температуре не выше 75 °С до полного  осахаривания. Сусло кипятят только после заполнения аппарата. Продолжительность  кипячения не должна превышать 2 ч  при скорости испарения поды 5...6 % в час к массе сусла. Наиболее интенсивно сусло кипятят в середине варки. В начале варки стараются  избежать сильного вспенивания, а в  конце — гарантировать хорошее  обра­зование хлопьев.

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, сусло проходит сквозь него и центробежным насосом  перекачивается в сборник для  охлаждения и осветления. Затем хмелевую дробину промывают горячей водой  для дополнительного выщелачивания  экстрактивных веществ хмеля. Промывные  воды присоединяются к суслу в  сусловарочном аппарате. 

Охлаждение и осветление сусла. Цель охлаждения и осветле-ния  сусла— понижение температуры до 6...16 "С '(вг зависимости от способа  брожения), насыщение его кислородом воздуха и осаждение взвешенных частиц. 

Превращения при  охлаждении и осветлении сусла. В  охлаждаемом сусле остаются скоагулированные белки, которые находятся в состоянии  тонких взвесей (суспензий). При понижении  температуры они осаждаются. 

В течение всего  процесса охлаждения сусло поглощает  кислород воздуха, который при температуре  выше 40 "С расходуется на окисление  органических веществ сусла, что  приводит к потемнению сусла, снижению хмелевого аромата и хмелевой горечи. 

Охлаждение сусла  сопровождается испарением некоторого количества воды, что приводит к  уменьшению его объема и повышению  концентрации. 

Факторы, влияющие на процессы при охлаждении и окислении. Крупные взвеси осаждаются на протяжении всего процесса охлаждения сусла. Тонкий осадок образуется при снижении температуры  до 5...7 °С. 

Растворение кислорода  в сусле начинается при температуре 40 °С и ускоряется при перемешивании, увеличении площади и продолжительности  контакта, снижении концентрации сусла. Одновременно протекают окислительные  процессы и сусло насыщается кислородом. 

Сусло температурой 20...40 "С является благоприятной  средой для инфицирующей микрофлоры. Поэтому его охлаждают в две  стадии. Первую стадию от 90 до 60 "С  проводят в течение 2 ч для обеспечения  максимального осаждения крупных  взвесей, а вторую—от 60 до 6...16 "С  проводят быстро с использованием пластинчатых теплообменников. 

Способы и технологические  приемы охлаждения и осветления сусла. Для охлаждения сусла до 60 "С  используют холодильные тарелки (тонкий слой сусла толщиной 150...250 мм), отстойный  и гидроциклонный аппараты (высокий  слой сусла). Сусло охлаждается до 60 "С в тонком слое в течение 2...6 ч, в высоком слое—до 2 ч. По достижении 60 "С сусло перекачивают на вторую ступень охлаждения в пластинчатые теплообменники. 

Белковый отстой содержит значительное количество сусла, поэтому его фильтруют или  сепарируют, стерилизуют и добавляют  в сусло, которое идет на брожение. 

Для осветления сусла  используют также центробежные сепараторы, которые позволяют быстро получить прозрачное сусло и сократить  потери экстракта с отстоем. 

После охлаждения до 6...16 "С сусло аэрируют воздухом непосредственно в трубопроводе или аппарате предварительного брожения. Начальная концентрация охлажденного пивного сусла, его кислотность  и цветность должны соответствовать  виду пива. 

Выход экстрактивных  веществ и потерн при получении  пивного сусла. Оценить работу варочного  цеха и определить правильность режима затирания можно на основании  расчета выхода экстракта (%) 

Э = Vmd * 0,96/М, 

где V — количество горячего сусла в сусловарочном  аппарате, л: т — содержание сухих  веществ в сусле, %; d— плотность  сусла, кг/л; 0,96 — поправочный коэффициент  на уменьшение объема сусла при его  охлаждении: М — масса перерабатываемых зернопродуктов, кг. 

При хорошей работе варочного отделения разница  между выходом экстракта и  экстрактивностью переработанных зернопродуктов не должна превышать 1,6...2,2 %. 

В зависимости от сорта пива потери экстракта в  варочном цехе колеблются от 2,6 до 2,8 %, а потери в пивной и хмелевой дробине (к объему горячего сусла) на стадии осветления и охлаждения сусла —  от 5,5 до 7,0 %, в том числе 4 % составляют мнимые потери объема в результате сжатия сусла при его охлаждении от 100 до 20 "С.

Сбраживание пивного  сусла и дображивание пива 

Основной процесс, в результате которого сусло превращается в пиво. — спиртовое брожение. При этом химический состав сусла  существенно изменяется и оно  превращается в вкусный ароматный  напиток. 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 своеобразные 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. 

Дрожжи, используемые для производства пива. Дрожжи должны отвечать следующим требованиям: иметь  высокую бродильную активность, хорошо образовывать хлопья и осветлять  пиво в процессе брожения, придавать  пиву чистый вкус и приятный аромат.

Подготовка чистой культуры дрожжей к брожению сводится к накоплениюих биомассы в условиях микробиологической стерильности в  количестве, необходимом для начала процесса брожения. Кроме чистой культуры широко используют семенные дрожжи, представляющие собой дрожжи, которые осели в  конце главного брожения. На практике семенные дрожжи после предварительной  подготовки используются до 10 генераций.

Превращения при  сбраживакии пивного сусла и  дображиванни пива.. Основной процесс  при главном брожении—биохимическое превращение сбраживаемых углеводов  в этиловый спирт и оксид углерода. Наряду с основными продуктами брожения образуются вторичные и побочные продукты, которые в значительной степени определяют органолептические  показатели пива.