Главная » Технологии / Рецептура » Технология производства пива » Процессы в пиве

Процессы в пиве

Процессы, происходящие в пиве при изготовлении.

Технология производства пива — длительный сложный                  процесс, который продолжается 60—100 дней и включает                  следующие основные этапы: получение солода из ячменя,            приготовление сусла, сбражнвание сусла, выдержку (дображивание) пива, обработку и розлив пива.           

1.5.1 Получение солода.

Производство солода включает очистку и сортировку яч­меня, его замачивание и проращивание, сушку сырого (зе­леного) солода и очистку его от ростков, которые содержат горькие вещества и при попадании в затор придают пиву неприятный грубый привкус. При проращивании зерна возрастает активность ферментов и происходит гидролиз за­пасных веществ эндосперма, что облегчает перевод их в сусло. Следовательно, основная цель соложения — привести в активное состояние ферменты зерна и подготовить ве­щества эндосперма к получению пивного сусла заданного состава. В зависимости от режима сушки солод приобретает светлый или темный цвет.

В пивоварении солод играет роль источника не только активных ферментов, но н того комплекса органических и минеральных веществ, который позволяет с участием этих ферментов получить пивное сусло, пригодное для сбраживания.

Для приготовления солода ячмень замачивают в спе­циальных чанах водой с температурой 12—17°С. По мере возрастания влажности в зерне активизируются фермен­ты и катализируемые ими биохимические процессы, рез­ко возрастает интенсивность дыхания. Замачивание пре­кращают по достижении зерном влажности 42—45% для светлого солода н 45—47% - для темного. Конец зама­чивания можно определить по сжатию зерна по длинной оси: острые его концы не должны колоться, а зерно при этом издает едва уловимое потрескивание. При надавли­вании в середине нормально замоченное зерно сгибается, не лопаясь, при этом оболочки отходят от зерна.

Установлено, что потери сахаров (глюкозы) в период замачивания достигают 15 кг на 1 т зерна. Из ферментов наибольшую активность приобретают амилолитические н протеолитические.

Замоченное зерно направляют для проращивания в солодовни различных конструкций (ящики или барабан­ные установки). Солодоращение протекает при темпера­туре 15—19°С и хорошей аэрации в течение 5—8 суток. Эндосперм зерна к концу соложения размягчается и лег­ко растирается. За счет гидролиза крахмала амилазами, а гемицеллюлоз - цитазой (комплексом ферментов) в зерне накапливаются растворимые сахара - мальтоза, гексозы и пентозы, придающие солоду сладковатый вкус. В результате активизации протеиназ, пептидаз и амидаз азотистые соединения гидролизуются с образованием растворимых белков, пептонов, аминокислот, аммиака. При гидролизе фитина фитазой образуются инозит и кальциево-магниевая соль фосфорной кислоты. Присутствие инозита в сусле стимулирует жизнедеятельность дрожжей, а фосфорная кислота определяет кислотность солода и сусла.

Проращивание зерна связано и с процессами синтети­ческого характера. Так, в соложеном ячмене накаплива­ются витамины группы В, токоферолы, аскорбиновая кислота. Особенно возрастает содержание рибофлавина (до 210мг на 100г сухого вещества).

В результате химического взаимодействия продуктов гидролиза в солоде синтезируются новые, свойственные проросшему зерну ароматические и вкусовые вещества.

Из сырого (зеленого) солода нельзя получить пива. Для придания необходимых свойств и хорошей сохраняемости его сушат до остаточной влажности 2—3,5%. Раз­личные температурные режимы и продолжительность сушки позволяют получить солод с разными технологичес­кими свойствами, что в свою очередь обусловливает воз­можность приготовления пива широкого ассортимента.

Для производства отечественных сортов пива выраба­тывают солод следующих видов.

Светлый солод получают высушиванием пророс­шего ячменя в течение 16ч при постепенном повышении температуры с 25—30 до 75—80°С. В готовом виде он имеет светлую окраску, сладковатый вкус, солодовый аро­мат, рыхлый мучнистый эидосперм и высокую осахаривающую способность. Используют его для большинства сортов пива.

Для получения темного солода проросшее зерно сушат 24—48ч при более высокой температуре .достига­ющей 105°С в конце процесса. Помимо коричнево-желтой окраски, темный солод отличается от светлого хруп­костью эидосперма и меньшей осахаривающей способ­ностью. Используют его для томных сортов пива.

Диафарин — высокоферментативный солод — по­лучают при наиболее мягком температурном режиме, по­степенно возрастающем до 50—60°С, и активной венти­ляции. Это позволяет сохранить у солода светлую окрас­ку и максимальную ферментативную активность.

Карамельный солод по окраске делят на свет­лый, средний и темный. Для его приготовления сухой или зеленый солод с повышенным содержанием сахаров об­жаривают при температуре 120—170°С.

Жженый солод—наиболее интенсивно окрашен­ный продукт. Его готовят из сухого белого солода путем обжаривания при температуре 210—260°С после предва­рительного увлажнения.

Экономическая ценность солода зависит от содержания в нем экстрактивных веществ. Под экстрактивностью понимается общее количество солода, перешедших в растворимое состояние при участии ферментов самого солода. И карамельный и жженый солод отличеются высокой окрашенностью, сильной ароматичностью за счет продуктов карамелизации сахаров и образования меланоидиновых соединений.

В процессе сушки и обжарки солода происходит интенсивное образование ароматических и красящих веществ. От пентозанов отщепляются пентозы, преобразующиеся в фурфурол и другие альдегиды и ароматические вещества, обусловливающие запах солода. Красящие ве­щества солода - это продукт карамелизации сахаров и меланоидинообразования, протекающего наиболее интенсивно при температурах выше 80°С. Меланоидины, будучи коллоидами, являются хорошими пенообразователями, поэтому темные сорта пива дают более обильную пену.

После сушки солод освобождают от ростков, придаю­щих ему гигроскопичность и горький вкус за счет алка­лоида горденина. Необходимость этой операции связана еще и с тем, что в ростках накапливаются аминокисло­ты - источник образования сивушных масел при сбраживании сусла. Окончательную готовность к использова­нию солод приобретает после 3-5 - недельной отлежки (дозревания) на складах.

Готовый солод полируют, освобождая от остатков ростков и загрязнений, пропускают через магнитные ап­параты, а затем подают на солодовые дробилки. От каче­ства дробления зависят скорость осахаривання крахма­ла, уровень экстрактивности сусла, продолжительность фильтрования.

1.5.2 Приготовление сусла.

Дробленый солод и несоложеные материалы смешивают с горячей водой в соотноше­нии 1:4. Полученную смесь медленно перемешивают при подогревании до температуры 50—52°С в течение 10-30 мин. При этом 15-20% растворимых веществ солода переходят в раствор без ферментативной обработки и происходит ферментативное расщепление водонерастворимых азотистых веществ и фитина. Затем смесь перево­дят в заторные чаны, где под действием ферментов соло­да происходит дальнейшее превращение нерастворимых веществ сырья в растворимые, образующие экстракт будущего сусла. Чтобы обеспечить максимальный пере­ход веществ в раствор, затор медленно нагревают до 70—72°С при постоянном перемешивании (настойный метод).

При втором (декокционном) способе 1/3 затора пере­качивают в кипятильный котел, где кипятят 15-30 мин, после чего объединяют и перемешивают с остальной частью затора. Повторяя эту операцию 2—3 раза, дово­дят температуру всего затора до требуемого уровня. Весь процесс приготовления затора продолжается 3—3,5 ч. За­тирание солода необходимо для ферментативного гидро­лиза крахмала. Схема последовательных превращений при гидролизе крахмала под действием - и - амилаз такова: крахмал     амилодекстрины    эритродекстрины    ахродекстрины    . мальтодекстрины      мальтоза. Еще до полного осахаривания крахмала в заторе завер­шается протеолиз белка, продукты которого играют большую роль в формировании органолептических свойств и устойчивости пива при хранении.

Осахаренный затор направляют на фильтрование для отделения сладкого сусла от твердой фазы затора. При этом фильтрующий слои образует сама твердая фа­за затора - пивная дробина (выщелоченные зерноприпасы, мякинные оболочки, свернувшиеся белки), оседающая на сетках фильтрационных чанов, фильтр-прессов или центрифуг, применяемых для фильтрования пивно­го сусла.

Отфильтрованное сусло и полученные после промыва­ния дробины воды переводят в сусловарочный котел для кипячения с хмелем, упаривания до нужной концентра­ции и стерилизации. При этом полностью инактивируются ферменты и коагулирует часть растворимых белков, а горькие и ароматические вещества хмеля растворяют­ся в сусле. Дубильные вещества хмеля, хорошо раствори­мые в воде, обладают способностью осаждать белки, в том числе и не осаждаемые дубильными веществами солода. Крупные хлопья свернувшегося белка оседают, захваты­вая частицы мути, сусло осветляется.

Источником своеобразной горечи, свойственной пиву, является в основном хмелевая - кислота (гумулон), ко­торая при кипячении переходит в изогумулон, хорошо растворимый в воде. Растворимость -кислоты незначи­тельна, а мягкая - смола гидролизуется с образованием - смолы и отщеплением изобутилового альдегида и ук­сусной кислоты, участвующих в формировании специфи­ческого аромата и вкуса сусла и пива.

Доведенное до нужной плотности охмеленное сусло пропускают через хмелецедильник, охлаждают до 4-6°С, а затем освобождают от свернувшегося белка с помощью сепараторов. Во время этих операций сусло окончательно осветляется и насыщается кислородом, что необходимо для развития дрожжей.

1.5.3 Сбраживание сусла.

Этот процесс происходит в от­крытых или закрытых деревянных или металлических емкостях специальными расами дрожжей, преимущест­венно низового брожения, относящихся к семейству Saccharomycetaceae, роду Saccharomyces и виду Carlsbergensis. Для специальных сортов белого и светлого пива, например белого пшеничного, применяют дрожжи верхового брожения. Для особых сортов Портера в кон­це брожения вводят слабободрящие дрожжи рода бреттаномицетов, придающие пиву особый аромат.

Через 15-20ч после внесения дрожжей на поверхности сусла появляется полоса белой пены (стадия забела), а затем вся поверхность бродящего сусла покрыва­ется мелкоячеистой пеной с постепенно увеличивающи­мися завитками. Достигнув максимума, завитки опада­ют, пена уплотняется и становится коричневой. Из-за горького вкуса осевшую пену (деку) обязательно удаля­ют с поверхности сусла. Дрожжи оседают на дно. Осветлившаяся жидкость называется зеленим (молодым) пи­вом. В нем, помимо этилового спирта и углекислого газа, в процессе брожения накапливается ряд побочных про­дуктов, участвующих в создании вкуса и аромата пива. Процесс главного брожения завершается за 7-9 суток. К этому времени в пиве остаются несброженными около 1,5% сахаров.

1.5.4 Выдержка (дображивание) пива.

Эта операция спо­собствует окончательному формированию потребительских достоинств пива. Для дображивания молодое пиво перекачивают в герметично закрывающиеся металлические танки, внутренняя поверхность которых покрыта специальным лаком. Выдерживают пиво при температуре 0-3 С в течение 11-100 суток в зависимости от сорта. В результате дображивания остаточного экстракта несколько возрастает крепость пива, происходят насыщение его углекислотой и осветление. Взаимодействие разнообразных первичных и вторичных продуктов главного и побочных процессов приводит к образованию новых веществ, обусловливающих вкус и аромат зрелого пива а также его сортовые особенности.

1.5.5 Обработка и розлив пива.

После лабораторного и органолептического анализов, подтверждающих готов­ность пива, его обрабатывают и разливают. Для прида­ния прозрачности пиво фильтруют через прессованные пластины из различных фильтрующих масс. Лучшими являются диатомитовые (кизельгуровые) фильтры. В процессе осветления пиво теряет значительную часть СО₂, поэтому допускается дополнительная его карбони­зация перед розливом с последующей выдержкой в тече­ние 4-12ч для ассимиляции углекислоты.