Биотехнологическое производство пива

Размещено на http:\\www.allbest.ru\

Оглавление

Введение

1. Характеристика конечного продукта

2. Характеристика используемого сырья

3. Характеристика продуцента (пивные дрожжи)

4. Аппаратурно-технологическая схема производства пива и её описание

5. Технология производства пива

6. Оценка качества пива. Основные показатели

Заключение

Список литературы



Введение

Пиво представляет собой игристый, освежающий напиток с характерным хмелевым ароматом и приятным горьковатым вкусом, насыщенный углекислым газом (диоксидом углерода), образовавшемся в процессе брожения. Оно не только утоляет жажду, но и повышает общий тонус организма человека, способствует лучшему обмену веществ.

Пивоварение является одним из древних производств. Предполагается, что еще за 7 тыс. до н.э. в Вавилоне варили пиво из ячменного солода и пшеницы. Затем способ приготовления пива распространился среди народов населявших Кавказ и юг Европы, а позже по всей Европе.

Важнейшим началом для развития промышленного пивоварения стало изобретение паровой и холодильной машин. К концу 19 века примерно треть заводов была оснащена паровыми машинами, а затем некоторые из них стали пользоваться электричеством.

В настоящее время на многих предприятиях устанавливается современное высокопроизводительное оборудование. Особое внимание уделяется совершенствованию осветления и разлива пива.

При приготовлении пива протекает многие физико-химические, биохимические и другие процессы, обуславливающие качественное и вкусовые показатели готового продукта. Управление этими процессами и получение напитка высокого качества требует от рабочих знания технологии и оборудования, передовых приемов работы, высокой ответственности за порученное дело. Объемы производства янтарного напитка в России возросли за последние пять лет, большей частью благодаря привлечению иностранных инвестиций, модернизации оборудования, маркетинговой политике.

В условиях современной, жесткой конкуренции способность пива сохраняться достаточно долго стала обязательным условием его успешной реализации. В этом пивоварам обычно помогают качественная фильтрация и, как дополнение к ней, пастеризация. К сожалению, оба этих способа искажают исходную органолептику пива, но радикальной альтернативы им пока что нет. Необходимая степень прозрачности пива традиционно достигается за счет качественной фильтрации. Под фильтрацией, в данном случае, понимается отделение от пива взвешенных частиц, дрожжевых клеток и микроорганизмов.



1. Характеристика конечного продукта

пиво дрожжи производство

Пиво - слабоалкогольный, жаждоутоляющий, игристый напиток с характерным хмелевым ароматом и приятным горьковатым привкусом. В пиве кроме воды, этилового спирта и диоксида углевода содержится значительное количество питательных и биологически активных веществ: белков, углеводов, микроэлементов и витаминов.

По цвету пиво делится на светлое и темное, а в зависимости то вида применяемых дрожжей - на пиво низкого и верхового брожения.

Около 90 % производимого пива низового брожения приходится на светлые сорта, для которых характерны тонкий, слабо выраженный солодовый вкус, хмелевой аромат и ярко выраженная хмелевая горечь. Их готовят из светлого пивоваренного солода с добавкой несоложеных материалов (ячменя, рисовой сечки, обезжиренной кукурузы, сахара), воды, хмеля или хмелевых препаратов. При производстве темных сортов пива используются также специальные сорт солода (темный, карамельный и др.). Поэтому темное пиво имеет солодово-карамельный сладковатый вкус, менее выраженную хмелевую горечь и более интенсивную окраску по сравнению со светлыми сортами.

2. Характеристика используемого сырья

Основным сырьем для приготовления пива служит ячменный солод, который получают из пивоваренных сортов ячменя. Посевы ячменя широко распространены в нашей стране и занимают большие площади.

Ячмень относится к семейству злаковых, роду Гордеум (Hordeum sativum), в котором есть два вида: двухрядный и многорядный (шестирядный). Двухрядные ячмени бывают в основном яровыми, а шестирядные - озимыми и яровыми.

Двухрядные ячмени имеют на колосовом стержне по обе стороны от него по одному нормально развитому зерну и несколько неразвившихся. При таком расположении зерна двухрядного ячменя хорошо развиваются, вырастают крупными и одинакового размера. Боковые зерна шестирядного ячменя имеют неправильную изогнутую форму и более мелкие.

Шестирядные ячмени используются на корм скоту, их называют фуражными, а двухрядные - для производства солода, поэтому их называют пивоваренными. У пивоваренных сортов ячменя оболочка зерна более тонкая, содержание экстрактивных веществ (в основном крахмала) больше, а белка - меньше, чем у кормовых ячменей.

Ячменное зерно состоит из зародыша, эндосперма (мучнистого тела) и оболочек.

Зародыш находится у нижнего конца зерна. Состоит из зародышевого листа - почечки и зародышевого корешка. Зародыш является основной частью зерна, ответственной за его проращивание.

От эндосперма зародыш отделен щитком, через клетки которого при прорастании подводятся питательные вещества.

Эндосперм - мучнистая часть зерна. Основная масса эндосперма - крупные клетки, заполненные крахмальными зернами и белком. Тонкие стенки клеток состоят из гемицеллюлозы. Наружная часть эндосперма представляет собой алейроновый слой, который состоит из трех слоев толстостенных клеток, содержащих белок и жир. По мере приближения к зародышу толщина слоя уменьшается, а вблизи зародыша алейроновый слой исчезает. Клетки эндосперма, расположенные рядом с зародышем, не содержат крахмала, так как он был израсходован зародышем при созревании и хранении зерна. В этом слое во время прорастания зерна образуется большая часть ферментов. Клетки алейронового слоя живые (также как у зародыша), а остальные клетки эндосперма являются резервными для развития зародыша.

Оболочки. Зерно окружено оболочками, которые располагаются в следующем порядке: наружная - цветочные пленки, под ними находится плодовая, затем семенная оболочка. Если цветочные пленки срослись с зерновкой (эндосперм), такой ячмень называется пленчатым, если не срослись, то голозерным. У голозерных ячменей оболочка отделяется при обмолоте. В пивоварении используют пленчатые ячмени.

Другие виды зернового сырья

В пивоварении в качестве несоложеных материалов, т.е. без проращивания, применяют также кукурузу, рис и, реже, пшеницу.

Кукуруза. Применяется как добавка к солоду в виде кукурузной муки или кукурузной сечки. Кукуруза содержит много жира, снижающего стойкость пены. Жир содержится в основном в зародыше, поэтому снизить его количество в муке можно только предварительно отделив зародыш. Содержание жира для кукурузной муки или сечки не должно превышать 2%. Жир кукурузы легко прогоркает, поэтому сечку или муку должны хранить не более 3 мес в темном и прохладном месте. Экстрактивность кукурузы выше, чем у ячменя, и составляет 82-90%. Мука кукурузы содержит в среднем 12-13% воды, 63% крахмала и 9% белков.

Средний процентный химический состав зерна кукурузы (в пересчете на сухое вещество СВ): углеводов - 78,5; белковых веществ - 12,15; целлюлозы - 2,5; жира - 5,1; золы - 1,75. Крахмал кукурузы содержит 21-23% амилозы и 77-79% амилопектина. Крахмальные зерна мелкие и трудно гидролизуются ферментами.

Его добавляют к солоду в виде муки или сечки, являющейся отходом рисоочистительного производства. До обработки рис представляет собой зерно, покрытое цветочными оболочками. Количество пленки в зерне составляет 17-23%. Содержание крахмала в сечке около 80% (амилозы 21-31%, амилопектина 69~79%), белка 6-8%, экстрактивность 95-97% к массе сухих веществ.

Средний процентный химический состав зерна риса без пленок (в% к массе сухих веществ): крахмал - 75-81; сахар - 2-5; целлюлоза - 0,6-0,8; белковые вещества - 7-9; жиры - 1,6-2,5; зола - 1,0-1,2.

Как и у кукурузы, крахмальные зерна риса мелкие, они трудно гидролизуются амилазами.

Рисовая сечка содержит мало жира и много крахмала, что положительно влияет на качество готового пива. В нем отсутствуют фракция белка Р-глобулина и антоцианогены, участвующие в помутнении пива, что позволяет повышать стойкость пива, приготовленного с использованием риса. Абсолютная масса составляет 15-43 г.

Все зерновые несоложеные материалы следует хранить в виде зерна и размалывать непосредственно перед подачей в производство, поскольку в муке активно протекают окислительные процессы, и качество ее ухудшается.

Пшеница. Иногда в качестве несоложеного сырья или как сырья для приготовления солода используют пшеницу.

Это - однолетнее яровое или озимое растение, относится к семейству злаковых. Соцветие представляет собой колос, в котором зерновка не срастается с цветочными пленками, поэтому пшеница относится к голозерным культурам. Зерно состоит из двух оболочек (плодовой и семенной), зародыша и эндосперма. Каждая из оболочек состоит из трех слоев клеток. В плодовой оболочке первый слой образован продольными, второй поперечными, третий - трубчатыми клетками. В семенной оболочке первый слой состоит из прозрачных клеток, второй, называемым пигментным, содержит красящие вещества, определяющие окраску всего зерна, а третий состоит из непрозрачных набухающих клеток.

Масса оболочек зерна составляет 5,6-11,2%; зародыша - 4,2%; эндосперма - 78,7-84,3% к массе сухих веществ зерна. Влажность зерна пшеницы 8-18%. Сухие вещества зерна пшеницы содержат: крахмала 60-80; белка 7-18; целлюлозы 2-2,5; Сахаров примерно 3; жира 0,5-1; минеральных веществ 1,5-2; гумми-веществ 0,3-0,44% к массе сухих веществ.

Основным углеводом пшеницы является крахмал, в зернах которого содержится 17-24% амилозы и 76-83% амилопектина. Температура набухания крахмала 58 °С, клейстеризации 64 °С.

Содержание белка в пшенице может достигать 25%, но в пивоварении допустимо 12-13%, лучше ниже 11%. При получении солода из такой пшеницы наблюдается хорошее растворение зерна, солод имеет высокое содержание экстракта и низкую цветность. Белки глиадин и глютенин (глютелин) образуют при затирании клейковину, затрудняющую фильтрование заторов. Пшеница содержит очень мало антоцианогенов, поэтому даже при повышенном содержании белка стабильность пшеничного пива выше. В зернах пшеницы витамины: Р-каротин, Е, В6, биотин, ниацин, пантотеновая кислота, рибофлавин, тиамин, фолацин, холин.

Наряду с ячменным солодом хмель - основное и пока незаменимое сырье для пивоварения. Входящие в состав хмеля вещества придают пиву специфические вкус увеличивают его стойкость при хранении, способствуют осветлению пива и образованию пены.

Хмель - вьющееся многолетнее растение, относящееся к семейству коноплевых. Он является двудомным растением: мужские и женские соцветия находятся на разных растениях. В пивоваренном производстве от хмеля используют только шишки - женские неоплодотворенные соцветия. При возделывании хмеля мужские хмелевые растения с плантаций удаляют.

3. Характеристика продуцента (пивные дрожжи)

В пивоваренном производстве используют только культурные дрожжи, которые относятся к семейству Saccharomycetaceae и роду Saccharomyces. Различают дрожжи низового брожения и дрожжи верхового брожения. Дрожжи верхового брожения относят к виду Saccharomyces cerevisiae, дрожжи низового брожения первоначально были отнесены к виду S. carlsbergensis, затем S. uvarum или к S. cerevisiae. Но в настоящее время пивовары-практики продолжают считать низовые дрожжи относящимися к виду S. carlsbergensis.

В пивоваренном производстве применяют разновидности дрожжей, отличающихся друг от друга одной или несколькими особенностями. Их получают из одной клетки. Такие культуры называют расами (штаммами).

Дрожжи верхового брожения в процессе интенсивного брожения всплывают на поверхность сбраживаемой жидкости, накапливаются в виде слоя пены и остаются в таком виде до конца брожения. Затем они оседают, образуя весьма рыхлый слой на дне бродильного аппарата. По своей структуре эти дрожжи относятся к пылевидным дрожжам, не слипающимися между собой, в отличие от хлопьевидных низовых дрожжей, оболочки которых клейкие, что приводит к слипанию (агглютинации) и быстрому осаждению клеток.

Дрожжи низового брожения не переходят в поверхностный слой пива - пену, а по окончании брожения быстро оседают и образуют плотный слой на дне бродильного аппарата.

Условия развития дрожжей

Флокуляция - это объединение дрожжей в рыхлые хлопьевидные агрегаты. В пивоварении под флокуляцией понимают обратимую агрегацию дрожжевых клеток, которая зависит как от свойств расы дрожжей, так и от состава, концентрации, температуры сусла.

После образования дрожжами хлопьев начинается физический процесс седиментации - оседание под действием сил тяжести.

Способность дрожжей к хлопьеобразованию (флокуляции) имеет большое значение для технологии сбраживания пивного сусла, так как способствует ускорению осветления пива и облегчает съем дрожжей из бродильного аппарата после брожения с последующим повторным использованием их в качестве семенных дрожжей. Низкая температура при брожении, кислотность среды (рН 4-4,4) содействуют хлопьеобразованию.

Реакция среды сильно влияет на свойства дрожжей. Например, в кислой среде при рН менее 3 и в щелочной среде при рН более 8 хлопьевидные дрожжи становятся пылевидными. Хлопьевидные дрожжи по сравнению с пылевидными имеют более крупные клетки, меньше подвержены автолизу, дают больший прирост биомассы, обладают меньшей бродильной активностью, образуют меньше диацетила и высших спиртов в пиве, что положительно сказывается на его качестве.

Дрожжи низового брожения отличаются от дрожжей верхового брожения тем, что они полностью сбраживают рафинозу, имеют оптимальную температуру для роста 25--27 °С и минимальную 2--3°С, и при 60-65 °С - отмирают. Максимальное размножение низовых дрожжей происходит при рН 4,8-5,3. Кислород, растворенный в сусле, способствует размножению дрожжей, в то время как продукты брожения (этиловый спирт, диоксид углерода, высшие спирты, ацетальдегид, кислоты), а также повышенная концентрация сахара угнетают развитие дрожжей.

Пивные дрожжи должны отвечать следующим требованиям: быстро сбраживать сусло, придавать пиву чистый вкус и приятный аромат, активно образовывать хлопья, осветляя таким образом пиво и ходе брожения.

4. Аппаратурно-технологическая схема производства пива и её описание

Производство пива из сухого солода состоит из следующих операций:1) очистка и дробление солода, 2) приготовление сусла, 3) брожение сусла, 4)дображивание пива, 5)фильтрование и розлив пива.

Сухой солод после хранения содержит некоторое количество пыли, остатков ростков, случайно попавших металлических предметов и других примесей. Поэтому отлежавшийся солод очищают. Солод со склада транспортируют в бункер 1, а из него для отделения пыли и других примесей подают в полировочную машину 2. После очистки солод поднимают норией, пропускают через магнитный аппарат 4 до отделения ферромагнитных примесей. Взвешивают на автоматических весах 5 и направляют в дробилку 6. Из бункера 7 дроблённый солод поступает на приготовление сусла, которое производят в варочных агрегатах. Наиболее часто устанавливают четырёх аппаратные варочные агрегаты: два заторных котла, фильтрационный чан (или фильтр-пресс), сусловарочный котёл. В одном из заторных отлов 8а дробленный солод смешивают с водой; полученная смесь называется затором. Часть затора, так называемую отварку, перекачивают насосом 9 в другой, рядом стоящий заторный котёл 8б. В котле 8б отварку нагревают для осахаривания, кипятят и после этого перекачивают в котёл 8а. затем часть затора (вторая отварка) снова перекачивают в котёл 8б, нагревают, кипятят и возвращают в котёл 8а. В процессе затирания примерно 75крахмала превращается в мальтозу и 25% - в декстрины. Полученный затор разделяется на 2 части: жидкую - сусло и нерастворимую - солодовую дробину. Последнюю используют для корма скота. Сусло поступает в сусловарочный котёл 11, где его кипятят с хмелем и выпаривают до определённого содержания сухих веществ. Затем сусло направляют для отделения хмелевой дробины в хмелеотделитель 12. Перекачивают насосом 13 в сборник 14, из которого сусло поступает для отделения мути в сепаратор 15 и для охлаждения - в теплообменник 16.

Охлаждённое сусло поступает на брожение, которое в пивоваренном производстве проводят в 2 стадии: главное брожение и дображивание. Главное брожение происходит в бродильных чанах 17.

В качестве возбудителей брожения добавляют дрожжи чистой культуры из аппарата для размножения дрожжей18 или повторно используют дрожжи из сборника 19.

При главном брожении мальтоза, содержащаяся в сусле, под действием ферментов дрожжей превращается в этиловый спирт и углекислый газ. По окончанию главного брожения получают молодое (зелёное) пиво. Его перекачивают насосом 20 для дображивания в лагерные танки 21. Во время дображивания происходит медленное сбраживание оставшихся сахаров, насыщение углекислотой, осветление и созревание пива. Готовое пиво из лагеных танков насосом 22 перекачивают для осветления в сепаратор 23, фильтруют в фильтр-прессе 24, охлаждают в охладителе 25, направляют в сборник фильтрованного пива 26 и затем разливают в бочки и бутылки.

5. Технология производства пива

Наверняка многие из Вас слышали о так называемом Баварском законе «О чистоте пива» от 1516 года (Das Reinheitsgebot), который 5 веков назад регламентировал состав «настоящего» честного пива. Так пиво должно состоять только из хмеля, ячменного солода и воды.

На сегодняшний день существует великое множество способов приготовления пива, однако все они разработаны на классической основе. Производители лишь прибегают к различным технологическим новшествам, что помогает разнообразить вкус напитка и удовлетворить разного рода потребителя.

Классическая технология производства пива включает следующие основные этапы: получение солода из ячменя, приготовление сусла, сбраживание сусла, выдержку (доображивание) пива, обработку и розлив пива. Это длительный сложный процесс, который длится 60--100 дней и во многом зависит от квалификации пивовара. Несмотря на то, что исходным сырьем являются одни и те же компоненты, качество пива, вырабатываемое разными предприятими, различно.

Получение солода. В пивоварении солод играет роль источника не только активных ферментов, но и того комплекса органических (прежде всего водорастворимых сахаров) и минеральных веществ, который позволяет с участием этих ферментов получить пивное сусло, пригодное для сбраживания. Чем больше в солоде накопится простых сахаров, необходимых для брожения, тем активнее будет идти сам процесс сбраживания и тем больше накопится спирта.

Ячмень, используемый для приготовления солода, замачивают в специальных чанах с водой с температурой 12-- 17°С. В зерне, по мере возрастания влажности, активизируются клеточные ферменты и ускоряются катализируемые ими биохимические процессы. Это приводит к резкому повышению интенсивности дыхательных процессов и ускорению гидролиза полисахаридов до простых сахаров, необходимых для этих биохимических процессов. Замачивание приостанавливают при достижении влажности зерна 42-- 45% при производстве светлого солода и 45--47% -- темного.

Потери сахаров на процессы дыхания в период замачивания достигают 1,5%, при этом наибольшую активность приобретают амилолитические и протеолитические процессы.

Для проращивания замоченное зерно направляют в солодовни различных конструкций (ящики или барабанные установки). Процесс солодоращения проводят при температуре 15--19 °С и хорошей аэрации зерна в течение 5--8 суток. При этом эндосперм зерна к концу соложения размягчается и легко растирается за счет гидролиза крахмала амилазами, а гемицеллюлоз -- цитазой (комплексом ферментов). В проращиваемом зерне накапливаются растворимые сахара -- мальтоза, глюкоза, фруктоза и другие сахара, придающие солоду сладковатый вкус. При гидролизе фитина ферментом фитазой образуются инозит и кальций-магниевая соль фосфорной кислоты. Присутствие инозита в сусле стимулирует жизнедеятельность дрожжей, а фосфорная кислота определяет кислотность солода и сусла.

За счет активизации протеолитических процессов (протеиназ, пептидаз и амидаз) сложные комплексы азотистых соединений гидролизуются с образованием растворимых белков, пептонов, аминокислот, аммиака.

В процессе проращивания зерна, наряду с гидролизом, протекают и процессы синтеза физиологически активных соединений. Так, в соложеном ячмене накапливаются витамины группы В, токоферолы, аскорбиновая кислота. Особенно возрастает содержание рибофлавина (до 210 мг на 100 г сухого вещества). В дальнейшем при химическом взаимодействии продуктов гидролиза с активными соединениями образуются новые, свойственные проросшему и высушенному зерну, ароматические и вкусовые вещества. Поэтому из сырого (зеленого) солода нельзя получить пиво.

Для придания необходимых свойств и хорошей сохраняемости солод сушат при различных температурных режимах до остаточной влажности 2--3,5%. Различные температурные режимы и продолжительность сушки позволяют получить солод с разными показателями качества и соответствующими технологическими свойствами. Именно от качества исходного солода, в свою очередь, будет зависеть тип производимого пива (светлое, полутемное, темное).

Для выработки отечественных сортов пива получают солод следующих видов: светлый, темный, карамельный и жженый.

Светлый солод получают высушиванием проросшего ячменя в течение 16 ч при постепенном повышении температуры с 25--30 до 75--80°С. В зависимости от качества светлый солод делят на три класса: высокого качества, первый и второй. В готовом виде он имеет светлую окраску, сладковатый вкус, солодовый аромат, рыхлый мучнистый эндосперм и высокую осахаривающую способность. Используют его для большинства сортов пива.

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

Карамельный солод в зависимости от качества делят на два класса: первый и второй. По окраске он может быть от светло желтого до буроватого с глянцевым отливом. Для его производства используют сухой или зеленый солод с повышенным содержанием сахаров, который обжаривают при температуре 120--170°С. Поскольку при такой высокой температуре происходит карамелизация Сахаров, а также процессы Майара, то вид зерна на срезе представляет собой спекшуюся коричневую массу. Для этого вида солода не допускается обугливание зерна.

Жженый солод-- это темнокоричневые зерна, без черного цвета. Его готовят из зеленого солода путем предварительного увлажнения и последующего обжаривания при температуре 210--260°С. В результате формируются вкус и запах, напоминающий кофейный, без привкуса горелого и горечи. Вид зерна на разрезе представляет собой темнокоричневую, но не черную массу.

В процессе сушки и обжарки солода происходят интенсивные химические процессы с образованием специфических ароматических и красящих веществ. Накопившиеся в результате гидролиза пентозы преобразуются в фурфурол и другие альдегиды и ароматические вещества, обусловливающие запах солода (ржаной корочки). Окрашенные компоненты солода -- это продукты разрушения Сахаров в результате карамелизации и меланоидинообразования, протекающие наиболее интенсивно при температурах выше 80°С. Меланоидины, обладающие поверхностно-активными свойствами, являются хорошими пенообразователями, и поэтому темные сорта пива дают более обильную пену.

Солод после сушки освобождают от ростков, поскольку они придают ему гигроскопичность и горький вкус за счет присутствия алкалоида горденина. Необходимость проведения этой операции связана еще и с тем, что в ростках накапливаются аминокислоты, которые, попадая в сусло, являются источником образования сивушных масел при сбраживании. Солод приобретает окончательную готовность к использованию только 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 степени дробления солода зависит в дальнейшем скорость осахаривания крахмала, уровень экстрактивности сусла, продолжительность фильтрования.

Приготовление сусла. Дробленый солод, и при необходимости 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. 15--20% растворимых веществ солода при этом переходят непосредственно в раствор без ферментативной обработки. Одновременно происходит ферментативный гидролиз водонерастворимых азотистых веществ и фитина. Затем смесь переводят в заторные чаны, где под действием ферментов солода происходят дальнейший гидролиз и превращение водонерастворимых веществ сырья в водорастворимые, формирующие экстракт будущего сусла. Для обеспечения максимального перехода веществ в раствор затор медленно нагревают при постоянном перемешивании до 70--72°С (настойный метод).

При другом (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 значения. При этом длительность всего процесса приготовления затора составляет 3--3,5 ч. Это затирание солода необходимо для дальнейшего ферментативного гидролиза крахмала. Последовательность превращений крахмала при гидролизе под действием амилаз такова:

¦ крахмал--амилодекстрины--эритродекстрины--ахро-декстрины;

¦ мальтодекстрины--мальтоза--глюкоза.

Наряду с полным осахариванием крахмала до глюкозы в заторе завершается протеолиз белков, продукты которого играют большую роль в формировании органолептичес-ких свойств и устойчивости пива при хранении.

Осахаренный затор затем направляют на фильтрование для отделения жидкой части сусла от твердой фазы затора. При этом фильтрующий слой образует сама твердая фаза затора -- пивная дробина (негидролизуемые компоненты, клеточные оболочки, коагулированные при нагревании белки), оседающая на сетках фильтрационных чанов, фильтр-прессов, применяемых для фильтрования пивного сусла. Отделять пивную дробину с помощью саморазгружающихся центрифуг.

Отфильтрованное сусло и полученные после промывания дробины воды переводят в сусловарочный котел для кипячения с хмелем, упаривания до нужной концентрации и стерилизации. При высокой температуре полностью инактивируются ферменты и коагулирует часть растворимых белков, а горькие и ароматические вещества хмеля растворяются в сусле. При этом крупные хлопья коагулированного белка, оседая, захватывают частицы мути и тем самым осветляют сусло.

Хмелевая кислота (гумулон), которая при кипячении переходит в изогумулон (хорошо растворимый в воде), является в основном источником своеобразной горечи, свойственной пиву. Норма расхода хмеля, в зависимости от сорта пива и его рецептуры, составляет от 22 до 45 г/дал.

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

Сбраживание сусла происходит в открытых или закрытых, деревянных или металлических емкостях специальными расами дрожжей низового и верхового брожения. Для особых сортов портера в конце брожения вводят слабобродящие дрожжи рода бреттаномицетов, придающие пиву особый специфический аромат. На поверхности сусла через 15--20 ч после внесения дрожжей 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. Осевшую пену (деку) из-за горького вкуса обязательно удаляют с поверхности сусла. В конце брожения низовые дрожжи оседают на дно. Осветлившаяся жидкость называется зеленым, или молодым, пивом. В нем, наряду с накопившимися в результате брожения этилового спирта и углекислого газа, накапливается и целый ряд побочных продуктов, участвующих в создании вкуса и аромата пива. Процесс главного брожения завершается за 7--9 сут. К этому моменту в пиве остаются несброженными еще около 1,5% сахаров.

Выдержка (дображивание) пива способствует окончательному формированию потребительских достоинств пива. Для дображивания молодое пиво перекачивают в герметично закрывающиеся металлические танки, внутренняя поверхность которых покрыта специальным пищевым лаком. В зависимости от сорта пиво выдерживают при температуре 0--3°С в течение 11--100 сут. В результате дображивания остаточного сахара несколько возрастает крепость пива, происходит дополнительное насыщение его углекислотой и осветление. Взаимодействие разнообразных первичных и вторичных продуктов главного и побочных процессов брожения приводит к формированию новых веществ, обусловливающих характерные вкус и аромат зрелого пива, а также его сортовые особенности. После лабораторного и органолептического контроля, подтверждающих качество выработанного пива, его обрабатывают и разливают. Для придания прозрачности пиво фильтруют через прессованные пластины из различных фильтрующих масс, и лучшими из них являются диатомитовые (кизельгуровые) фильтры. В процессе осветления пиво теряет значительную часть двуокиси углерода, поэтому допускается дополнительное введение углекислоты перед розливом с последующей выдержкой в течение 4--12 ч для ее ассимиляции.

6. Оценка качества пива. Основные показатели

Пиво производят трех типов: светлое, полутемное, темное. По способуобработки его подразделяют на непастеризованное и пастеризованное.Качество пива характеризуется прозрачностью, цветом, ароматом, вкусом и пенообразованием.

Прозрачность. Пиво, налитое в бокал, должно быть прозрачным, производить приятное впечатление и удовлетворять эстетическим требованиям. При просматривании на свет через стекло светлое пиво должно искриться и давать блеск.

В пиве допускается легкая опалесценция (еле заметная муть). Различают кристаллическую, белковую, клейстерную и бактериально-дрожжевую опалесценцию. Кристаллическая опалесценция обусловлен наличием оксалата кальция и полностью устраняется фильтрованием.

Белковая опалесценция появляется при переработке солода пониженного качества, а также при нарушении режима затирания и кипячения сусла. При подщелачивании она исчезает.

Клейстерная опалесценция зависит от неполноты осахаривания затора и обнаруживается в пробе с йодом.

Дрожжевую и бактериальную опалесценцию обнаруживают при рассматривании пробы пива под микроскопом.

Цвет. По цветности пиво разделяют на светлое, полутемное и темное, с характерным для каждого сорта оттенком. Светлое пиво должно иметь светло-золотисто-желтый цвет. Считают, что светлый цвет является показателем тонкого нежного вкуса. К темным сортам пива предъявляют менее жесткие требования, однако, в них должна быть определенная взаимозависимость цвета с вкусовыми свойствами

Цвет каждого сорта пива должен быть постоянным. Зависит он от химического состава солода, хмеля и воды, а также от режима приготовления сусла и пива.

Аромат. Типичные сорта пива различаются между собой apoматом. Для светлых сортов пива характерен хмелевой, а для темных - солодовый аромат. Микроорганизмы в пиве могут вызвать появление постороннего запаха.

Пиво, приготовленное из солода с низким содержанием ароматических веществ, обладает неполноценными ароматом и цветом. Если аромат фруктовый, банановый, парфюмерный, то в таком пиве избыточное содержание эфиров, что происходит из-за слишком низкого или высокого содержания аминного азота в сусле. Причиной этого может быть также высокая концентрация начального сусла, низкая интенсивность аэрации при брожении, слабое размножение дрожжей, высокая температура брожения.

Вкус. На вкус пива влияют многие факторы: состав воды и солода, качество хмеля, применяемая раса дрожжей, режимы приготовления сусла и брожения и дображивания молодого пива. Вкус, придаваемый пиву качественным хмелем и солодом, называют чистым.

Важным свойством пива является полнота вкуса, обуславливаемая наличием сложного вкусового комплекса. Большое значение для вкуса пива имеет хорошее насыщение диоксидом углерода. Это придает ему освежающий вкус.

В светлом пиве преобладает тонкая хмелевая горечь, сочетаемая с едва уловимым вкусом экстракта солода.

Привкус смолы, металла, древесины, дрожжей нарушает характерный вкус пива, поэтому в пиве их быть не должно. Повышенная кислотность и терпкость также недопустимы.

Вкусовые качества пива зависят от температуры, так как она влияет на коллоидные вещества пива. Поэтому температура должна быть 8-12 °С. При такой температуре вкус проявляется лучше.

Горечь пива. Характерная горечь зависит от качества и свежести хмеля. Хмель с базисными нормами качества придает пиву приятную горечь, а хмель с ограничительными нормами грубую горечь. Хмелевая горечь в пиве хорошего качества должна ярко ощущаться только в момент его употребления, а затем ощущение горечи быстро проходит. Если ощущение горечи остается, то это объясняетсяся низкой степенью дисперсности хмелевых веществ, повышенной концентрацией полифенолов хмеля и высокой карбонатной жесткостью воды. Длительное кипячение сусла с хмелем также способствует образованию в пиве четко выраженной остающейся горечи. Мягкую, приятную горечь получают в пиве, приготовленном на умягченной воде или из заторов с добавлением молочной кислоты. Все сорта пива в различной степени горькие, но горечь не должна быть грубой и терпкой. Светлые сорта имеют большую горечь, чем темные.

Пенообразование. Признаком высокого качества пива является густая и стойкая пена. Пиво с такой плотной пеной обладает полнотой вкуса и долго сохраняет свежесть. По внешнему виду пена бывает: компактная, мелкая, плотная, пузырчатая, рыхлая, неустойчивая. Она состоит из пузырьков диоксида углерода, покрытых пленкой поверхностно-активных веществ. К таким веществам относятся пептоны, горькие вещества хмеля, некоторые гуммиобразные и красящие вещества и др. Хорошее пенообразование наблюдается при достаточном насыщении пива диоксидом углерода и при наличии поверхностно-активных веществ.



Заключение

Пиво всегда занимает особое место в потреблении напитков, имеет огромную популярность и широкое распространение у многих народов. Первые сведения о приготовлении пива дошли до нас от шумеров. Они умели варить напиток с применением ячменного солода около 9 тысяч лет назад, рецепты его приготовления были высечены на камне. Пиво было не только ежедневным напитком для определенных слоев населения, но и предметом религиозного культа. В XV - XVI вв. повсеместно производили пиво с лечебными свойствами: розовое, полынное, шалфейное, розмариновое, медовое и др. Сегодня, спустя сотню лет, эта идея забыта, хотя в некоторых изданиях и сейчас можно встретить множество рецептов от разных болезней, в т.ч. очищение организма, ускорение обмена веществ, косметологические процедуры с использованием «живого» пива и многое другое.

Современное производство не может обойтись без автоматизации производственных процессов. Так качество продукции в условиях рынка стало главным показателем в конкурентной борьбе за рынок сбыта. Одно из основ - это служба контроля за качеством сырья, конечного продукта и чистота оборудования и цехов.

На сегодняшний день выпускается широкий ассортимент напитков на любой вкус: легкие, густые плотные, светлые и темные с отличным качеством.



Список литературы

1. Кретов И.Т., Антипов С.Т., Шолохов С.В. Инженерные расчеты технологического оборудования предприятий бродильной промышленности. - М: Колос, 2004.

2. Данилова, Людмила Андріївна. Технологія пива [Текст]: навч. посіб. для студ. усіх форм навчання напряму "Харч. технологія та інженерія" [вищ. навч. закл.] / Л.А. Данилова, П.О. Некрасов; Нац. техн. ун-т "Харк. політехн. ін-т". - Х.: НТУ "ХПІ", 2006.

3. Технология бродильных производств, Ковалевский К.А, 2004

4. П.М. Мальцев, Технология солода и пива,1970, ч.1

Размещено на allbest.ru

...