Технологія бродильних виробництв

Размещено на http://www.allbest.ru

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ДНІПРОПЕТРОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ

АГРАРНО-ЕКОНОМІЧНИЙ УНІВЕРСІТЕТ

ФАКУЛЬТЕТ МЕХАНІЗАЦІЇ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА

Кафедра технології зберігання та переробки сільськогосподарської продукції

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

з курсу «Технологія бродильних виробництв»

Дніпропетровськ 2014

Конспект лекцій з дисципліни „Технологія бродильних виробництв” для студентів напряму підготовки 6.051701 „Харчові технології та інженерія”/ Дніпропетровський державний аграрний університет, 2014 - 62 с.

В даному навчально-методичному матеріалі висвітлено основні питання з дисципліни „Технологія бродильних виробництв”.

Укладач

К.т.н., ст.викладач Ковальова О.С.

Рецензенти:

Д.т.н., проф. Півоваров О.А.

К.т.н., доц.. Тищенко Г.П.



лЕКЦІЯ 1. ВСТУПНА ЛЕКЦІЯ

Бродіння - це процес глибокого розпаду складних органічних речовин, головним чином вуглеводів, на більш прості, який відбувається під дією ферментів мікроорганізмів.

В промисловості використовують бродіння:

- спиртове;

- ацетонобутилове;

- уксуснокисле;

- молочнокисле;

- лимоннокисле та інше.

Бродильна промисловість включає наступні:

- виробництво етилового спирту;

- виробництво пива;

- виробництво вина;

- виробництво хлібопекарських дріжджів;

- виробництво ацетону;

- виробництво бутилового спирту;

- виробництво харчових органічних кислот (оцтової, лимонної, молочної);

- антибіотиків та інше.

Основна сировина бродильних виробництв

бродильний пиво спирт вино коньяк

Класифікація сировини бродильних виробництв

Група	Сировина	Середній вміст зароджуваних речовин, %
Сировина в складі якої є цукор	Цукровий буряк Меляса	17-18 45-50
Сировина в складі якої є крохмаль	Картопля Зернові культури	17-18 47-50
Сировина в складі якої є целюлоза	Відходи деревообробної промисловості	-

Цукровий буряк - (%) вода - 75%, сухі речовини - 25 (сахароза - 17,5, інвертний цукор - 0,1, рафіноза - 0,01-0,03, целюлоза - 1,2, геміцелюлоза - 1,1, пектинові речовини - 2,4, азотисті речовини - 1).

Меляса (кормова або цукробурякова патока) - відхід цукробурякового виробництва. Вихід меляси при виробництві цукру становить 3-5% від маси буряка. Склад, %: вода - 18-25, сухі речовини - 75-82 (сахароза - 45-50, інвертний цукор - 1, рафіноза - 1-2, знецукри - 35-40). Натуральна меляса завдяки високому вмісту сахарози добре зберігається і при зберіганні не броде. Мікрофлора меляси складається з диких дріжджів, дріжджеподібних грибків і бактерій.

Картопля - середній хімічний склад картоплі, %: вода - 75, сухі речовини - 25 ( безазотисті екстрактивні речовини (основна частина крохмаль) - 20,8, азотисті речовини - 2, клітковина - 1, мінеральні речовини - 1). Вміст речовин може змінюватись в залежності від сорту. Вміст крохмалю коливається 12-18%, цукру в картоплі менше 1%.

Зернові культури - в пивоварній промисловості - ячмінь, в спиртовій промисловості - кукурудза, ячмінь, овес, просо, жито.

Хімічний склад зернових

Культура	Крохмаль, %
Яачінь	46,0
Кукурудза	51,3
Овес	36,9
Просо	45,9
Жито	47,9

Хміль - використовують при виробництві пива і браги для придання специфічного аромату, гіркого смаку, а також підвищення стійкості при зберіганні. Особливо цінними в складі хмелю для пивоваріння є гіркі, ароматичні і дубильні речовини.

Вода - використовується в багатьох технологічних процесах: для приготування солодів, сусла, варки сировини та іншого. Вода є складовою частиною безалкогольних напоїв та лікеро-горілчаних виробів.



лЕКЦІЯ 2. ТЕХНОЛОГІЯ СОЛОДУ

2.1 Основні види солоду і його застосування у харчовій промисловості

Солодом називають зерна злаків, які проросли в штучних умовах при певній температурі і вологості. Процес штучного пророщування зерна називається солодорощенням. Основною метою якого є накопичення в зерні максимальної кількості активних ферментів, головним чином гідролітичних (цитолітичних, протеолітичних, амілолітичних).

Солод світлий ячмінний використовують як основну сировину і як джерело ферментів при виробництві пива. Солод ячмінний темний, карамельний, палений використовують при виготовленні спеціальних сортів пива. Пшеничний солод використовують для приготування пшеничного, білого пива і солодових екстрактів. У виробництві хлібного квасу використовують житній ферментований і неферментований солод, з якого попередньо готують концентрат квасного сусла. Ферментований житній солод застосовують для приготування деяких сортів хліба.

У спиртовому виробництві використовували свіжопророслий ячмінний, просяний або вівсяний солоди як оцукрюючий матеріал для крохмалю зерна.

Кукурудзяний, ячмінний, пшеничний, вівсяний, солод гороху використовують для виробництва моно- і полісолодових екстрактів.

2.2 Принципова технологічна схема виробництва солоду та характеристика основних технологічних процесів

Принципова технологічна схема виробництва солоду наведена на рис. 2.1.



Рисунок 2.1. - Принципово-технологічна схема виробництва солоду

Очищення і сортування зерна

Зерно, яке поступає на завод від постачальника має різні домішки і в такому вигляді його не можна зберігати. Очищення зерна - це процес звільнення основної культури від домішок. Домішки бувають смітні і зернові. До смітних домішок відносять:

мінеральні (земля, пісок, пил);

органічні (остюки, порожні плівки, насіння диких рослин);

шкідливі (кукіль, сажка, ріжки, триходесма).

До зернових домішок відносяться: пророслі, плющені, биті, пошкоджені зерна, половинки зерна основної культури, а також зерна інших культур. Наприклад, якщо основна культура ячмінь, то інші злаки - жито, пшениця, просо, овес відносяться до зернових домішок.

З технологічної точки зору важливе значення має вирівняність зерен. Тільки однакові по величині зерна можуть досягти при замочуванні однакової вологості і рівномірно проростати. Тому при очищенні і сортуванні використовують фізичні властивості зерна і домішок, а саме різницю по розмірах і масі часток окремих її фракцій.

Первинне очищення зерна проводять на повітряно-ситових сепараторах ЗСМ-5, 10, 20. В яких просіюванням крізь сита відокремлюють домішки, розмір яких більший чи менший основного зерна (пісок, солома, камінці та ін.), а провітрюванням зерна відокремлюють пил і легкі домішки.

Для повторного очищення зерна використовують декілька послідовно встановлених машин. Повітряно-ситовий сепаратор видаляє великі, мілкі та легкі домішки. Магнітний сепаратор відокремлює металеві домішки. Трієр відокремлює короткі та кулеподібні домішки (половинки зерен, кукіль, насіння бур'янів) - куколевідбирач, а також довгі зерна вівса і вівсюга - вівсюговідбирач. Сортувальні сита розподіляють зерно по товщині (по сортах).

Замочування зерна

Мета замочування - видалити залишки легких зернових і не зернових домішок, продезинфікувати зерно і замочити його до оптимальної вологості пророщування 43…48 % протягом 24…60 год. При вологості більше 15% у зерні з'являється вільна волога, яка забезпечує розчинення поживних речовин і переміщення їх до зародка, а також створює можливість для попадання в ендосперм ферментів, які перетворюють резервні речовини зерна в розчинні, які засвоюються зародком. З появою в зерні вільної вологи прискорюються біохімічні процеси, що пов'язані з життєдіяльністю зародка, при цьому збільшується дихання і активізуються ферменти. Під час замочування 1 кг зерна за 1 год. поглинає 63 мг О₂ і виділяє 86 мг СО₂. Вуглекислота пригнічує нормальні життєві процеси, веде до руйнування структури тканин, тому зерно потрібно штучно аерувати.

Хімічні зміни зерна при замочуванні незначні. У воду переходять цукри, пентозани, мінеральні і азотні речовини.

Втрати при замочуванні складають на вимивання - 1 % та сплав - 0,1…0,2 %.

Перед замочуванням зерно потрібно помити і продезинфікувати в апаратах періодичної або безперервної дії. Як дезінфектант використовують:

гашене вапно (1,3 г СаО на 1 м³ води) - найдешевший, але при взаємодії вапна з карбонатами води, утворюються бікарбонати, які випадають в осад, прилипають до оболонок зерна і призводять до підвищеного пилоутворення при транспортуванні сухого солоду, а також можуть змістити рН в лужний бік при затиранні солоду;

хлорне вапно - сильний дезінфектант, але призводить до погіршення смаку солоду і готового пива, його потрібно ретельно відмивати, наслідок чого мають місце перевитрати води;

перекис водню - не тільки поліпшує очищення зерна, але й має дію активатора росту (дорогий);

перманганат калію КМпО₄ - використовують як активатор росту і дезінфектант, витрати становлять 10…15 мг на 1 м³ води;

гіберелова кислота - додається в останню воду для замочування із розрахунку 0,15 мг/кг зерна. При цьому процес пророщування зерна скорочується приблизно на 2 дні (дорога).

Найбільш поширений і дешевий дезінфектант - це розчин перманганату калію.

Помите і продезінфіковане зерно перекачують в апарати для замочування. Залежно від температури води, яка застосовується для замочування, розрізняють холодне, нормальне, тепле і гаряче замочування. Для холодного замочування використовують воду з температурою нижче 10° С, для звичайного - 12… 15° С, для теплого - 20… 40° С, а для гарячого - 50…55° С. Найбільш поширене звичайне замочування. Тепла вода може застосовуватись для прискорення процесу замочування в зимову пору року, а також для замочування злаків з одерев'янілою оболонкою (просо, овес). Використання теплого замочування вимагає підвищеної аерації та активних дезінфектантів.

На швидкість замочування впливає температура води. Так, при температурі 15° С необхідно 2/3 того часу, який витрачається при температурі замочувальної води 10° С, а при температурі води 20° С процес замочування протікає в 2 рази швидше, ніж при температурі 10^о С.

На швидкість замочування також впливає розмір зерна, який збільшується при замочуванні приблизно на 45 %. А також мінеральний склад води: у більш м'якій воді замочування ячменю протікає швидше, тому для замочування рекомендують застосовувати воду жорсткістю не більше 7 мг.екв/дм³.

Для аерації ячменю, що замочується, подається стиснене повітря у кільцеві барботерні труби, розміщені у конусній частині апарату. Перемішування зерна і додаткове керування проводиться за допомогою ерліфту. В конусному днищі встановлена стальна сітка, яка затримує зерно при спусканні відпрацьованої води. У центрі для розвантаження зерна є люк, що закривається клапаном знизу.

Способи замочування зерна

1. Повітряно-водяне: зерно перебуває 4-6 год. під водою і 6 год. без води, і через кожну годину протягом 5 хв. продувається повітрям. При температурі води для замочування 10…12° С, тривалість замочування складає 68…72 год. до вологості 43… - 45 %.

2. В безперервному потоці води і повітря.

3. Повітряно-зрошувальне.

Найбільшого поширення в промисловості набуло повітряно-зрошувальне замочування зернових культур, в тому числі і ячменю. Це замочування є комбінованим і полягає в скороченні часу перебування зерна під водою, періодичному зволоженні зерна водою шляхом зрошування і підтримання постійних аеробних умов дихання зерна заміною повітря в міжзерновому просторі шляхом відсмоктування його за допомогою вентилятора.

Таким чином, в залежності від виду злаків, зерно замочують до вологості 43 - 48 % протягом 24…72 год. і передають на солодорощення.

Пророщування зерна

Одержують солод на токових і пневматичних солодовнях (ящикових, барабанних, типу "пересувна грядка").

Принцип пневматичного вирощування солоду ґрунтується на продуванні високого шару замоченого і проростаючого зерна кондиційованим повітрям при певній температурі. При цьому досягається охолодження зерна і забезпечення його киснем повітря, видалення вуглекислоти, яка виділилась при диханні зерна.

Морфологічні, хімічні і біохімічні зміни в проростаючому зерні залежать від температури, вологості солоду і періодичному продуванні кондиційованим повітрям.

Оптимальним для вирощування солоду з ячменю є холодний режим при температурі 13…17…20° С, а температура кондиційованого повітря, яке нагнітають вентилятором у шар зерна, повинна бути 12…18° С. У зимовий період повітря в камері кондиціювання нагрівають водяною парою, а в теплий період розпилюють холодну воду. Для економії повітря, проводять його рециркуляцію. В період інтенсивного проростання повітря продувають безперервно, а під кінець пророщування - періодично.

Останнім часом для вирощування солоду перевагу надають ящиковим солодовням з індивідуальним зворушувачем і сталевими оцинкованими листами. Навантаження ящика складає 250…500 кг/м².

Ворушіння солоду на початку пророщування проводять 2 рази на добу, під кінець пророщування - 1 раз на добу.

На першій стадії пророщування, коли відбувається накопичення гідролітичних ферментів, особливо необхідний кисень повітря (інтенсивне продування кондиційованим повітрям). При достатній кількості ферментів протікання біохімічних процесів (гідроліз складових ендосперму) відбувається навіть при штучній затримці розвитку зародка (інтенсивність продування min). Тривалість пророщування для різних злаків 5…8 діб.

Сушіння солоду

Сушіння солоду проводиться з метою зменшення вологості до 3…6 % і накопичення при цьому речовин, які надають солоду специфічного смаку, кольору і аромату. Сушіння здійснюється на солодосушарках різної конструкції періодичної та безперервної дії. В якості сушильного агента використовують нагріте в калорифері чисте повітря. Сушіння солоду здійснюється на горизонтальних (одно-, двох- і трьохярусних) та вертикальних сушарках. Залежно від типу солоду тривалість сушіння становить 24…48 год., при температурі сушильного агента наприкінці сушіння 70…85° С.

Існує три фази сушіння:

фізіологічна - при досягненні температури 45° С вологість солоду зменшується до ЗО %. У зерні продовжуються морфологічні (росте листочок і корінці) та ферментативні процеси;

ферментативна - температура сушильного агента зростає від 45 до 70° С, вологість солоду зменшується до 10 %, припиняються фізіологічні процеси, уповільнюють свою дію гідролітичні ферменти;

хімічна - температура сушильного агента зростає до 70… - 80 °С, а вологість зменшується до З…5 %. Ця фаза характеризується частковою інактивацією ферментів, коагуляцією білків, утворенням із простих цукрів і амінокислот меланоїдинів, які обумовлюють колір, смак і запах готового солоду.

Особливості технології солоду сумісним способом в одному апараті

Цей спосіб дає змогу скоротити процес виробництва на 1…2 доби, знизити витрати води з 17 до 6,5 м³ на 1 т, витрати повітря з 248 до 76 м³ на 1 т, металоємність обладнання, збільшити продуктивність праці та ін.

Замочування, пророщування і сушіння солоду проводять в одному апараті, в під-ситовий простір якого може подаватись зволожене повітря з камери кондиціювання або сушильний агент від тепло генератора в період сушіння солоду. Для перемішування зерна в апараті є шнековий перегрібай, обладнаний форсунками, за допомогою яких у період замочування зерно зрошується до досягнення необхідної вологості. Замочування зерна проводять періодичним зрошуванням його через кожні 4…6 год. водою з форсунок. Для рівномірного зволоження солод перемішують перегрібачем, ячмінь при такому способі пророщування до часу досягнення вологості 44…46 % вже повністю проростає. Пророщування зерна триває 5…6 діб при температурі в шарі солоду 17…19° С. Сушіння солоду проводять в тому ж солодовому ящику, в підситовий простір якого подають нагріте в калорифері повітря.

Недоліком цього способу є те, що для кожного ящика потрібне індивідуальне приміщення, яке потрібно нагрівати тривалий час, щоб висушити солод. Якість солоду при цьому зменшується. Тому було розроблено і запропоновано висушувати солод на сушарках карусельного типу, які можуть працювати періодично і безперервно. Перевагами цих сушарок є: велика питома продуктивність, незначні капіталовкладення, велика продуктивність, повне використання потенціалу сушильного агента, добра якість солоду, можливість монтажу на свіжому повітрі, компактність, простота автоматизації.

Обробка і зберігання сухого солоду

Сухий солод обов'язково звільняють від паростків, які надають пиву неприємного гіркого смаку. Після закінчення сушіння паростки відокремлюють на паростковідбивній машині. Потім солод зважують і передають на зберігання в силоси, так у них менше проходить зіткнення солоду з повітрям.



2.3 Виробництво спеціальних типів солодів

Для виробництва темного і карамельного солодів під час пророщування необхідно накопичити достатню кількість цукрів і амінокислот. Для цього підбирають ячмінь з підвищеним вмістом білку (більше 12 %). Замочують такий ячмінь до вологості 45…47 % і пророщують при температурі 15…17° С, в кінці пророщування піднімають температуру до 22…23° С, пророщують зерно протягом 8…9 діб. Висушують солод протягом 48 год. у три стадії:

ферментації;

сушіння;

відсушування при температурі 100 - 105 °С, сприятливій для утворення меланоїдинів. Готовий солод має світло-коричневий колір.

Житній солод є основною сировиною для приготування концентрату квасного сусла і для деяких сортів чорного хліба. Замочування зерна проводять повітряно-зрошувальним способом до вологості 47…49 %, температура води для замочування залежно від пори року може коливатись в межах 12…20° С. Тривалість пророщування 3…4 доби, при температурі 14…17° С.

Активація та утворення ферментів у зерні, що проростає, відбувається паралельно з життєдіяльністю зародка. У подальшому, в умовах, несприятливих для розвитку зародка, більшість ферментів, продовжує свою діяльність, навіть якщо зерно знаходиться без кисню повітря. Цю здатність ферментів використовують при спеціальній обробці житнього солоду - ферментації. Перед ферментацією свіжо пророслий солод зволожують до вологості 50…55 % і проводять ферментацію в ящиках або барабанах.

В процесі ферментації і в шарі зерна поступово підвищується і до кінця ферментації досягає 60…65° С. Цим створюються сприятливі умови для активної дії амілолітичних та протеолітичних ферментів солоду, нагромаджених в процесі солодорощення. В результаті їх дії в солоді накопичуються амінокислоти і цукри, при взаємодії яких утворюються барвні та ароматичні речовини (меланоїдини), що зумовлюють характерний смак, запах, колір.

Запитання для перевірки

1. Що таке солод?

2. Різновиди солоду та його застосування.

3. Що відноситься до смітних та зернових домішок, на яких очисних машинах їх відбирають?

4. Мета та способи замочування зерна.

5. Для чого та які використовують дезинфектори зерна?

6. Вплив температури води на тривалість замочування.

7. Мета пророщування зерна. Типи солодовень.

8. Фази сушіння світлого ячмінного солоду.

9. Особливості виробництва темного ячмінного солоду.

10. Різниця між ферментативним та неферментативним житнім солодом.

Література: [1-3,6,7,9,11-14]



ЛЕКЦІЯ 3. ТЕХНОЛОГІЯ ПИВА

3.1 Характеристика пива як напою

Згідно з цим документом і ДСТУ «Пиво. Технічні умови» пиво - це слабоалкогольний, насичений діоксидом вуглецю, тонізуючий, пінистий напій, що одержується під час бродіння охмеленого сусла пивними дріжджами. СО₂ - добре вгамовує спрагу, гіркі речовини хмелю стимулюють травлення їжі; вуглеводи, білки, вітаміни, органічні кислоти обумовлюють харчову цінність цього напою. Так, калорійність 1дм³ світлого пива дорівнює 1700…2200 кДж, темного -3400 кДж.

Екстрактивні речовини готового пива складають від 3 до 5 %, серед яких переважають вуглеводи 80…85 %, білкові речовини 6…9 %, мінеральні речовини 3…4 %, гіркі речовини 2-3 %, органічних кислот до 1%, незначна кількість вітамінів, вміст СО₂ - 0,40…0,45% мас., невелика кількість вищих спиртів, альдегідів, ефірів.

Пиво виробляють трьох типів: світле, напівтемне, темне, характеристика яких наведена в табл. 3.1.

Таблиця 3.1 - Характеристика різних типів пива

Тип пива	Масова частка сухих речовин початкового сусла КПС,% мас.	Колір, од.
Світле	Від 8…9 до 20%	0,4…1,8
Напівтемне	Від 10 до 20%	1,9…3,9
Темне	Від 11 до 20%	4… 8 і більше

За способом оброблення пиво поділяють на фільтроване і нефільтроване, фільтроване пиво - на пастерізоване і непастерізоване, нефільтроване - на освітлене і неосвітлене.

Органоліптичні і фізико-хімічні показники на пиво повинні відповідати стандарту ДСТУ 3888-99.

Основні показники якості пива

Основний показник сортової приналежності пива - масова частка сухих речовин у початковому суслі (концентрація початкового сусла) може знаходитись в межах від 8 до 20 % мас. (табл. 20.1).

Різні типи пива відрізняються також за фізико-хімічними показниками.

Колір (світле - 0,4…1,8 см³ 0,1 н розчину І₂ на 100 см³ води). Чим менший колір, тим краще світле пиво; напівтемне - 1,9…3,9; темне 4…8; а 20%-не пиво має 8,0 і більше.

В межах цих типів можуть бути сотні сортів пива.

Органолептичні властивості

Зовнішній вигляд

Відфільтроване - прозора піниста рідина без осаду та сторонніх включень.

Не фільтроване - може бути з дріжджовим осадом та невеликою опалесценцією.

Смак і аромат

Світле - хмелевий (відтінки смаку відповідно виду :тонкий хмелевий смак, грубий, характерний, тощо).

Темне і напівтемне - солодовий і повний солодовий з присмаком карамелей, карамельної гіркоти.

У не фільтрованому сторонній присмак не допускається (хмелевий, дріжджовий, солодовий, тощо).

Аромат має відповідати сорту пива, бути чистим, без сторонніх запахів, він залежить від рецептури.

Піноутворення

Здатність утворювати і тримати піну

Висота піни 20- 30 мм, стійкість не менше 2 хв.

Фізико-хімічні показники різних сортів пива

Масова частка спирту для світлого від 2 до 6 % мас., напівтемного від 2,6 до 6% мас ., темного від 2,8 до 6,0 % мас. У світлому пиві концентрація спирту по масі, як правило не більше 6.

Відносна кількість спирту. В світлих сортах має бути більше ніж в темних, тому що ступінь зброджування в них більший, а в темних сортах лишається більше незбродженого екстракту. Масова частка спирту залежить від ступеня зброджування і концентрації початкового сусла.

Масова частка СО_2.. Не залежить від концентрації початкового сусла і коливається в межах 0,3…0,35 %.

Всі сорти поділяються на: рядове (0,3…0,32% СО₂) та сортове пиво (0,33 - 0,35% СО₂)

Кислотність (см³ розчину 1 н. NaOH на 100 см³ пива)

Світле пиво 1,3…4,5(5) - залежно від концентрації початкового сусла. Рядове пиво 1,3…2,8. Кислотність залежить від кислотності солоду, тобто від якості сировини

Напівтемне 1,3…5. Для 11%-ного світлого - 1,3…2,8; для 11%-ного темного - 1,5…2,8.

Темне 1,5…5,5. Обумовлено використанням темного і карамельного солодів, які мають більшу кислотність.

Стійкість готового пива (діб, не менше): звичайне не пастеризоване фільтроване 7…10 діб, фільтроване пастеризоване - 30 діб, не фільтроване освітлене - 5 діб, не фільтроване неосвітлене - 3 доби.

Стійкість - здатність зберігати товарний вигляд (прозорість, незамутненість). Прозорість пов'язана зі смаком.

Мутність викликається мікроорганізмами, колоїдами, тощо.

Для темного пива не обов'язково застосовувати виключно темний солод(бажано використання карамельного, паленого та інших типів барвних солодів).

В Україні в 1985 році було вироблено 147 млн. дал/рік, в 2002 році - 130 млн. дал/рік, в 2005 році - 142 млн. дал/рік.

Пиво є слабоалкогольним напоєм(соціальна роль пива), є альтернативою алкогольним напоям. Відіграє соціальну і фізіологічну роль.

Денна норма алкоголю (пива): 600 см³/добу для чоловіків, 300 см³/добу для жінок, але надмірне систематичне вживання пива призводить до алкоголізму (в першу чергу жінок).

Безалкогольне пиво має спирту до 1,2% (в середньому 0,4 - 0,5%). “Оболонь” - 0,2% мас. Алкоголь у пиві - не головне. Важливіші інші - понад 400 речовин.

1. Здатність вгамовувати спрагу ( приблизно 85…90 % води; є діоксид вуглецю).

Завдяки діоксиду вуглецю відбувається емульсія їжі, що сприяє її засвоєнню.

2. Харчова цінність пива визначається вмістом екстракту, який засвоюється на 95%.100 г пива 13%-ного має 6,2% мас. дійсного екстракту (е дійсне)

4*6,2 = 24,8 кал (104 Дж)

Крім екстракту є спирт: 1 г спирту - 7 кал (29,3 Дж),

Дійсного спирту - 3,5% - (3,5*7=24,5кал (102,6 Дж))

Але спирт не є харчовим продуктом, тому ці калорії не мають харчової цінності, тільки енергетичну.

Спирт доносить до клітини всі біологічно активні речовини БАР (ліки, гіркі речовини, що сприяють виділенню жовчі і безпосередньо перетравлення їжі, тонізуючі речовини - естери, вищі спирти, хмелеві речовини(гіркі та фенольні, що сприяють редокс - реакціям ОВР і блокують дію вільних радикалів)).

Смак пива:

Солоність : NaCI, CaCI₂ (NaCI - у малих кількостях - солодкий);

Кислість - за рахунок кислот, точніше Н⁺ - йонів (кислотність пива - рН близько 4,4). Це кислоти: молочна, оцтова, винна, яблучна, щавлева (утворюються при бродінні - цикл Креббса);

Солодкість - цукри, але більше спирти етанол та амінокислоти - з -ОН та -NH₂ - групами;

Гіркість - ізо- - кислоти і хмелеві смоли.

Естетична властивість: має СО₂, “грає”.

Пиво витісняє вино навіть там, де вино є традиційним (Іспанія, Італія, Португалія, Одеська область).

3.2 Сировина для пива

Для виробництва пива використовують:

· солод світлий, темний, карамельний, палений, пшеничний;

· несолоджені матеріали - ячмінне борошно, рисова січка, знежирене кукурудзяне борошно, патока та ін.;

· питну воду;

· дріжджі низового і верхового бродіння;

· хміль та його концентрати.

Якість солоду - основа раціональної технології і якості пива. Вона визначається багатьма показниками - колір, вміст білка, кислотність, екстрактивність, інші.

Тому краще всього виражати якість одним інтегральним показником.

Яс = Б_Д+ЧК+КСЗ - 10Е, де

Яс - якість солоду

Б_Д - борошнистість(за діафаноскопом - перевірка розрихленості). Борошнистість - антипод скловидності.

ЧК - число Кольбаха знаходиться в межах 39 - 41% - кількість білкових речовин, здатних перейти в сусло(від загальної кількості білка). Чим ця величина більша, тим краще.

КСЗ - кінцевий ступінь зброджування, це сумарний інтегральний показник, чим він більше, тим краще.

Е - різниця екстрактивності тонкого і грубого помелів солоду. Е повинно знаходитись в межах 1,5…2,5 - чим менше, тим краще. Якщо вона мала, то можна робити крупний помел, настійний спосіб приготування затору

Якщо : Яс = 190 і більше - солод вищої якості,

Яс = 170 - 190 - солод першого класу,

Яс = 150 - 169 - солод другого класу,

Яс = 149 і менше - поганий за якістю солод.

Темний солод є джерелом барвних і смакових речовин. Використовується для темних і напівтемних сортів пива. Меланоїдини надають забарвлення і смак. Він має гірші показники екстрактивності, а технологія складніша: триваліше пророщування ( 9 діб), щоб краще пройшли процеси розщеплення ; триваліше висушуваня(2 доби, а світлий - 1); великі втрати технологічні(втрачається екстракт). Ці недоліки призводять до того, що на Україні зараз майже не виготовляють темний солод.

Карамельний солод має високу інтенсивність забарвлення. Ще складніша технологія. Колір більше в п'ять разів, ніж темного, відповідно - більш насичений смак (меланоїдини, карамелі(дуже мало)).

Барвний солод за умовами його виготовлення там не може бути карамелей(для них потрібна вища температура). У ньому ферментів немає і оцукрювати його не треба, барвні речовини - розчинні, тому слід створити умови їх переходу в розчин. Колір - адекватний вмісту смакових і ароматичних речовин. Тому назва «барвний».

Палений солод - ще більше втрат і є тільки барвні речовини, може пригоряти і вносити в пиво неприємний смак.

Замінники солоду поділяються на:

· несолоджені зернопродукти;

· крохмалевмісні замінники;

· цукровмісні замінники.

Застосування несолоджених зерно продуктів дозволяє розширити асортименту (пиво набуває іншого смаку, запаху, змінюються інші органолептичні характеристики) та знизити собівартість за рахунок економії матеріальних ресурсів (вартість 1 т солоду 1200…1500 грн, а 1 т ячменю 500…600 грн).

Але щоб якість пива не була гіршою, слід вносити зміни у технологію(інші температурні режими, дріжджі тощо).

Ячмінь. Його частка заміни 40…50 %, але загальноприйнята 15…20 %. Якщо частка несолодженого ячменю понад 15 %, треба застосовувати ферментні препарати.

Слід зважати на те, щоб не змінився солодовий смак пива. Проте є дані про те, що ячмінь збільшує пінистість пива і смак, бо там гумі-речовин більше, ніж у солоді. При солодорощенні гумі-речовини змінюються. Вони є поверхнево активними речовинами і тому з діоксидом вуглецю утворюють гарну піну. Але якщо використовувати ферментні препарати, то гумі-речовини руйнуються. З ячменю можуть переходити у сусло різкі і грубі речовини і надавати пиву неприємного смаку. Білки ячменю нерозчинні, тому буде мале число Кольбаха, вони не беруть участь в екстрактивності сусла, тому вихід екстракту невеликий.

Пшениця . Має більше крохмалю, ніж ячмінь 70…76 % на суху речовину. Використовується м'яка пшениця, білків має 12…13 %, але це ускладнює її використання. Тому таке пиво може бути непрозоре, замутнене.

Жито. Екстрактивність нижча, ніж в ячмені. Дуже багато білка. Відсутня оболонка(не буде фільтрувального шару - утруднення при фільтруванні). Жито мало використовується у пивоварінні.

Можна робити пиво з додаванням ККС.

Овес. Використовується для виробництва пива верхового бродіння. У ньому до 40% оболонок - дуже добра фільтрація.

Рис. Можна використовувати до 20 % (світле московське пиво). Він високо крохмальний. Вихід екстракту 94 % (дуже високий). Але мало білків (7… 9 %); крохмалю 70…72 %.

Білки рису погано переходять у пиво, тому таке пиво має високу колоїдну стійкість - йде на експорт. Але воно не має всієї повноти смаку, тому можна змішувати з кукурудзою, яка дає занадто сильний смак. Використовується у вигляді січки.

Кукурудза. Багато жиру до 4… 6 %, що призводить до його прогоркання при окисленні. І ці продукти прогоркання потрапляють у пиво - воно буде поганим на смак (самі жири залишаються в дробині). Зерна кукурудзи важко подрібнюються, тому на заводах використовують цілі зерна, їх на 1 дал пива витрачається приблизно 2 кг. З використанням кукурудзи збільшується піностійкіість пива, внаслідок чого повнота смаку зростає.

Соя. Білкові речовини 32…42 %, важко переробляється, внаслідок чого пиво мутне. Мало вуглеводів - 20…35 % і багато жирів 15…20 %.

Сорго. Використовується на південних країнах.

Крохмалевмісні продукти - ті, які отримуються при переробці сировини.

Крохмаль. Пиво - чисте на смак, прозоре з блиском, повнотою смаку, дуже низький колір. Але можна замінювати лише 5…10 %. Пластівці кукурудзяні, вівсяні, пшеничні, тощо картопляне борошно - 2- і 3-го сортів.

Зернові екстракти - перехідна сировина від крохмалю до цукровмісної сировини. За ними - майбутнє у заміні солоду. Зернові екстракти зараз виробляються за допомогою спеціальних ферментних препаратів, спочатку замінюється частка солоду, а у майбутньому - всього солоду.

ЦУКРОВМІСНА СИРОВИНА:

Патока (крохмальна, глюкозна, мальтозна). Крохмальна - більше декстринів ніж мальтози. Мальтозна - мальтоза> глюкоза> декстрини. Глюкозна - глюкоза> мальтоза> декстрини.

Частка заміни солоду цукром 5…7 %, інакше буде накопичуватися багато спирту і буде високий ступінь збродження, тоді не буде амінокислот. Цукор може бути як сирець, так і рафінований. За рахунок заміни цукром солоду можна за короткий час підвищити потужність заводу.

Хміль формує до 60 і більше % якісних показників пива: смак, гіркота, аромат, стійкість піни, стійкість пива(і біологічна і колоїдна). У пиві є приблизно 400 речовин, 300 з яких - хмелеві. На 1 дал пива потрібно близько 20 г хмелю(1% від зернопродуктів).Витрати на хміль становлять приблизно 40… 50 % від вартості зернопродуктів.

У 2002 р. під хмелеплантаціями було 56,6 тис. га, з них 64,5 % - у Європі. Це Чехія, Німеччина, Україна. На Україні до 50 % хмелю вирощується в Житомирській області. Збір загальний - 9,5 тис. тонн, тобто 1,7 т/га. Україна може виробляти 10…12 тис. тонн, а зараз виробляють 810 тонн.

Потреба в хмелі на Україні складає: на 200 млн. дал. пива - 0,02 кг/дал *200 млн. дал = 4 млн. кг = 4000 т.

Гірки речовини хмелю. Найцінніші серед них - б-кислоти від 2 до 15% (від їх вмісту залежить ціна хмелю); у хмелі є також в- кислоти 2..6 %(до 8%). Поліфенолів у хмелі біля 240 сполук - 4…7% на СР (прямо на ціну не впливає), це більш стала величина в порівнянні з б-кислотами.

Ефірна олія - 0,6…1,6 %(до 1,8 %) - випаровується при кип'ятінні сусла з хмелем; ефірні олії, гіркі речовини у суслі не визначаються, тільки у готовому пиві.

Широке поширення у виробництві пива знайшли хмельові препарати і екстракти завдяки:

1. Скороченню витрат після сушіння і при зберіганні до використання.

2. Більш проста підготовка (препарація) до охмеління у варильному цеху;

3. Повніше використання в процесах охмеління і бродіння. Консервування хмелю за допомогою таких консервантів, як цукор, меляса, патока, щоб у препараті сухих речовин було близько 60%, а вологи менше. При такій концентрації не розвиваються мікроорганізми. Консервантами також є спирт і діоксид вуглецю.

Недоліком етанольних екстрактів є те, що спирт екстрагує лише б-кислоти, а поліфеноли(водорозчинні) не екстрагуються. Тому етанольним екстрактом при обробленні сусла можна замінити не більше 40% хмелю.

СО₂-екстракти - екстрагентом є зріджений СО₂. Має такий самий недолік. Перевагою є те, що його можна зберігати роками, бо екстракт у вигляді пасти. У ньому дуже висока концентрація б-кислоти.

Ізомерізовані екстракти - це екстракти ізо-б-кислот (вони готові до використання навіть в пиві, без кип'ятіння).

Гранульований мелений хміль - це найбільш використовуваний препарат. Гранули: тип 90 і тип 45.

Тип 90: технологія складається з:

відділення домішок(хмелевих і нехмелевих);

досушування до вологості 8…10 %(щоб шишки стали крихкими);

подрібнення на молотковій дробарці;

гомогенізація порошку(перемішування, тощо);

гранулювання на спеціальних пресах;

охолодження гранул;

пакування у вакуумі або в інертному газі, щоб не відбувалося окислення. Адже окислення подрібненого хмелю в 4 рази більше, ніж шишок. Упаковка - поліетилен, фольга.

Втрати під час зберігання 5…6 %. Зберігають при температурі 7⁰ С, але можна зберігати і при кімнатній температурі роками. Вихід - 90% по масі(тип 90). Із 100 кг шишок - 90 кг гранул.

Тип 45. використовують хміль з низьким вмістом б -кислот.

Відмінності між типами 90 і 45:

Охолодження здійснюється до - 35⁰ С, щоб зерна лупуліну стали твердими.

Відділяють зерна лупуліну на спеціальних пристроях, гомогенізують і далі всі операції як для типу 90.

Вихід типу 45 - 45% по масі. Ці гранули мають всі компоненти хмелю.

Вода - це 85…90% готового пива. На виробництво пива витрачається 10…12 дал води на 1 дал пива. У воді є різні мінеральні солі, органічні речовини - всі у вигляді чистих солей або іонів, катіонів та аніонів. Також в воді є гази: О₂, СО₂, N₂(це добре), H₂S (це погано). Найважливішими є іони: Ca²⁺,Mq²⁺, Na⁺,K⁺, Fe³⁺; аніони - CI^-, SO₄^2-, HCO₃^-, CO₃^2-. Загальний вміст іонів Ca²⁺і Mq²⁺ - це загальна жорсткість води.

Від жорсткості залежить якість пива, його смак, але взагалі пиво можна виготовляти на воді з будь - якою жорсткістю. Наприклад: Пілзенське - на м'якій воді із жорсткістю до 2 мг-екв/дм³, Мюнхенське - на воді середньої жорсткості, Дортмундське і Віденське - до 15.

Обмеження вводяться стандартом 82 - го року ДСТУ 2874. Вода питна.

Показник лужності - об'єктивний інтегральний показник іонного складу води для виробництва пива, який розраховується за формулою:

Пл = Ca²⁺/Л_заг > 1 (3.1)

Л_заг - загальна лужність (титрована), мг-екв/дм³.

Якщо недостатньо іонів Ca²⁺, то в активну групу ферментів може входити Н⁺, тоді фермент стає неактивним (просто білком), тому рН =5,5- 5,6, є оптимальним у заторі.

Якщо є надлишок Ca²⁺ в кількості 3…5 мг/дм³, то небажана лужність буде компенсуватися і ферментативні процеси йтимуть як слід, а зона рН буде розширеною, тоді рН від 5,3…5,8. Тому що, Ca²⁺ захищає активний центр ферменту.

Якщо залежність (20.1) не спостерігається, то воду готують вводять іони Ca²⁺ (збільшують чисельник) або зменшують лужність додаванням молочної кислоти.



3.3 Принципова технологічна схема та характеристика основних технологічних процесів виробництва пива

Принципова технологічна схема виробництва пива наведена на рис. 20.1.

Із зерносховища зернопродукти подаються у варильне відділення механічним або пневмотранспортом. Зважуються на автоматичних вагах; для видалення пилу і сторонніх домішок солод пропускають через полірувальну машину або повітряно-ситовий сепаратор, для видалення камінчиків, пропускають через камневловлювач, а металеві домішки видаляють на магнітному сепараторі, очищені зернопродукти подають на подрібнення.

Мета подрібнення - прискорити фізико-біохімічні процеси розчинення зернопродуктів при затиранні з метою max переходу екстрактивних речовин до сусла. Ступінь подрібнення зерна відіграє велику роль при затиранні. Розрізняють сухе, кондиційоване і мокре подрібнення.

Сухе подрібнення. При подрібненні зерна стараються менше роздрібнити оболонку зерна, так як дубильні і гіркі речовини, які є в ній, негативно впливають на смак і колір сусла, а потім і пива. Крім того дуже подрібнена оболонка зерна погіршує фільтрування затору. Подрібнеий солод - це суміш часток, які за розміром і по зовнішньому вигляду діляться на 4 фракції: оболонки (лузга) 15…18 %; крупну 18…22 % і мілку крупну 30…35 %; борошно 25…35 %. Сухе подрібнення здійснюють на 4-х і 6-ти валкових дробарках. Помел регулюється щілиною між валками.

Кондиційоване подрібнення. В бункер дробарки загружається солод, в якому протягом 60 с. він зволожується водою з температурою 50…55⁰ С і подається в нижню частину де подрібнюється на валках. Так як оболонка набрала вологи до вологості 15…20 %, то вона майже не подрібнюється.

Мокре подрібнення. Перевагами цього подрібнення є те, що оболонка солоду зволожується в процесі замочування до вологості 20…22 % і не руйнується при подрібненні. Затір отримують легкий і пухкий, а фільтрування протікає швидше, тривалість цього процесу менше. Солод змішується з водою і в заторний апарат уже подають готовий затір. Недолік - підвищені витрати екстракту і потрібно дуже ретельно виконувати вимоги санітарії.

Приготування пивного сусла

Під час розгляду цього питання ми будем застосовувати спеціальні терміни тлумачення яких регламентовано чинним ДСТУ на пиво. Це зокрема:

Затирання - процес змішування подрібненого солоду і несолоджених зерно продуктів з водою певної температури.

Гідромодуль - співвідношення кількості води на одну частину зерно продуктів. Наприклад, на 1 т. береться 4…6 м³ води, то гідромодуль дорівнює 4…6(одна цифра).

Засип - кількість зернопродуктів, що потрібна на приготування одного затору, від 1 т, 1,5 т, 3 т, 9 т і вище.

Налив - кількість води, що потрібна на приготування одного затору.

Затір - суміш зерно продуктів з водою, в якій відбувається процес розчинення, екстрагування і перетворення сухих речовин зерно продуктів.

Готовий затір - такий, в якому всі ці процеси, в основному завершені. Про готовність свідчить закінчення процесу оцукрювання. Про це дізнаються по відсутності забарвлення з йодом.

Приготування затору - змішування зерно продуктів з водою і створення всіх умов для оцукрення крохмалю і екстрагування та перетворення інших речовин.

Оцукрювання затору - перетворення крохмалю до цукрів і інших речовин, які не дають забарвлення з йодом (низькомолекулярні декстрини).

Мета затирання - переведення у розчин якомога більше сухих (екстрактивних) речовин. Щоб перевести їх у розчин необхідно створити сприятливі умови для дії гідролітичних ферментів, в т.ч. амілолітичних і протеолітичних.

Основними засобами регулювання ферментативних процесів при затиранні є температура, pН середовища і інактивація ферментів шляхом кип'ятіння частин затору. При затиранні продовжуються ті ферментативні процеси, що розпочалися ще при пророщуванні ячменю.

При затиранні солоду і інших зернопродуктів відбувається багато різних процесів: фізичних, біохімічних і хімічних. На перших стадіях затирання у розчин переходять речовини, які не потребують участі ферментів: цукри, амінокислоти, пентозани, пектин, мінеральні солі, ферменти, гіркі речовини оболонок зерна (фізичні процеси).

Найважливішу частину процесів затирання складають біохімічні процеси. В основному це гідроліз складових частин ендосперму зернопродуктів під дією гідролітичних ферментів.

Цитолітичні ферменти інтенсифікують процес гідролізу геміцелюлоз, внаслідок чого звільнюються крохмальні зерна і підвищується активність амілолітичних ферментів і гідроліз крохмалю.

Цитолітичні ферменти гідролізують некрохмальні поліцукри (геміцеллюлози, гуміречовини, пектинові речовини) до пентозанів, в-глюкану, арабінози, клилози і глюкози. Оптимальними умовами для дії цих ферментів є температура 40…45⁰ С, pН 5,6.

Протеолітичні ферменти (протеази і пептидази) гідролізують білки. До 15% білкових речовин гідролізуються в процесі солодорощення. Із загальної кількості білків, що є в солоді, під дією пептидаз при затиранні до сусла переходить приблизно 35 %. Інша частина білків, навпаки, при кип'ятінні коагулює. Процес коагуляції відбувається в дві стадії: спочатку білки денатурують, коли їх молекули переходять із ліофільного стану у ліофобний (дегідратований стан), вони знаходяться у вигляді дуже дрібної суспензії, а потім настає збільшення дегідратованих міцел - коагуляція. Частина білкових речовин, яка не гідролізується ні при солодорощенні, ні при затиранні, залишається у дробині.

Температура 50⁰ С в процесі гідролізу найсприятливіша для накопичення низькомолекулярних фракцій білків, температура 60⁰ С сприяє max накопиченню високомолекулярних фракцій, важливих для утворення піни і повноти смаку готового пива. Надмірна кількість цих фракцій може викликати білкове помутніння. Оптимальне pН 5,5 для дії протеолітичних ферментів.

Амілолітичні ферменти гідролізують крохмаль, який вже зазнав дії ферментів при пророщуванні майже на 20 %. Зміна крохмалю при затиранні протікає в три стадії: клейстеризація, розрідження і оцукрення. Щоб прискорити процес гідролізу його необхідно спочатку оклейстеризувати - нагріти з водою. Зерна крохмалю набухають, поглинаючи воду, потім лопаються і утворюють в'язкий гомогенний розчин. Температура, за якої крохмальний клейстер набуває найбільшої в'язкості, називається температурою клейстеризації; для крохмалю різних культур вона різна: ячмінного - 60…80⁰ С, рисового - 80…85⁰ С, кукурудзяного - 65…75⁰ С.

В присутності амілаз температура клейстеризації зменшується приблизно на 20⁰ С. Клейстеризована маса крохмалю являє собою сітку, що утворилася з розгалужених ланцюгів молекул амілопектину, вічка якої заповнені розчином амілози.

Під дією б-амілази при температурі 65-70⁰ С і при pН 6,0 відбувається розрідження крохмального клейстеру. Інактивується цей фермент при температурі 80⁰ С.

Під дією в- і б-амілази відбувається одночасно з процесом розрідження і процес оцукрення крохмалю. Під терміном „оцукрення” розуміють не процес перетворення крохмалю у глюкозу, а припинення зміни забарвлення розчину йоду при його змішуванні з декількома краплями затору. Оптимальними умовами для дії в-амілази є температура 60⁰ С і pН 5,6, при 70⁰ С вона інактивується.

Способи затирання поділяють на дві групи: настійний і відварювальний (одно- двох- трьохвідварювальний).

Настійний спосіб. Зернопродукти змішують з водою температурою 40…45⁰С при працюючій мішалці і при гідромодулі 1:4 (цитазна пауза) протягом 20-30 хв. температуру підіймають до 50…52⁰ С (білкова пауза), піднімають температуру до 63…65⁰ С витримують 10…30 хв. (мальтозна пауза) і піднімають температуру до 70…72⁰ С і витримують затір до оцукрення, але не більше 60 хв. Підігрівають затір до 75⁰ С і перекачують на фільтрування (розділення затору на рідку частину - сусло і густу частину - дробину) на фільтрапаратах або фільтрпресах.

Цей спосіб застосовують при використанні високоякісного солоду, з високою амілолітичною активністю.

Затирання з відварками застосовують при переробці солоду низької якості ті при готуванні затору з використанням несолодженої сировини. За тривідварного способу кип'ятіння зазнає до 75 % всього заторі, за 2-хвідварного до 60 % і одновідварного - до 50 %.

Спосіб затирання з однією відваркою придатний для переробки солоду з високою оцукровальною здатністю й добре розчиненого.

Спосіб затирання з двома відварками проводиться за різними температурними режимами залежно від якості солоду й завжди забезпечує вихід екстракту. Раніше всі світлі сорти пива варили саме цим способом.

Спосіб затирання з трьома відварками найбільш складний, найтриваліший (триває 5,5 год.) і потребує більшої витрати теплоти. Його застосовують при переробці темного солоду або солоду з низькою ферментативною активністю.

Обладнання варильного відділення. Існують 2-х, 3-х, 4-х, 6-ти посудні варильні апарати до складу яких входить заторний апарат, фільтрапарат і сусловарильний апарат.

Одночасно затирають 1-, 3-, 5-, 10- і 20 тон зернопродуктів.

Фільтрування затору - відокремлення сусла від шротини з найменшими втратами екстрактивних речовин. Оскільки після відокремлення сусла, дробина ще утримує значну кількість екстрактивних речовин, їх доводиться вимивати водою, тому процес розділення затору поділяють на дві частини: 1) фільтрування першого сусла; 2) промивання водою (вимивання екстракту, який утримує дробина).

Для успішного фільтрування затору необхідне рівномірне розподілення шротини по всій площі фільтрувальної перегородки. Фільтрування затору базується на принципах молекулярної та конвективної дифузії (рівняння Пуазейля).

Сприятливими умовами для успішного фільтрування сусла є не дуже тонкий помел, добре розчинення солоду, особливо білкових речовин, при затиранні. В разі коли оболонки солоду не дуже подрібнюються й утворюють пухкий шар шротини, в якому затримуються залишки алейронового шару, листочок зародку, клітинних стінок і часточки білків, які скоагулювали під час затирання.

На першій стадії фільтрування на фільтрапараті фільтрується 69…70 % усього сусла протягом 90 хв. Промивання водою триває 120 хв. поки концентрація сухих речовин не зменшиться до 0,5 %.

При застосуванні фільтрпреса перше сусло фільтрується за 30-35 хв. і при цьому отримують 85…90 % від всього сусла. Друга стадія (промивання шротини) триває 75…90 хв. при тиску 0,25…0,28 МПа.

На сучасних фільтрпресах використовують тонкий помел солоду (на молоткових дробарках) і весь процес триває 60-90 хв.

Суттєвими перевагами фільтрпреса є економія часу на фільтрування, більш високий вихід екстракту й можливість переробки недостатньо розчиненого солоду.

Метою кип'ятіння сусла з хмелем є стабілізація його хімічного складу шляхом інактивації ферментів, стерилізація, доведення концентрації сухих речовин до потрібної величини шляхом випаровування надлишкової води, коагуляція білкових речовин, збагачення сусла хмельовими речовинами.

Відфільтроване пивне сусло це висока дисперсна колоїдна система, яка складається з декстринів, пентозанів, білків, поліфенолів, гірких речовин. Тому сусло під час закипання стає мутним внаслідок порушення агрегатної стійкості колоїдної системи у бік збільшення частинок за рахунок їх злипання. Такий процес називається коагуляцією, стосується в основному білкових речовин, і відбувається у дві стадії: спочатку відбувається денатурація білкових речовин, а потім їх коагуляція. Для утворення і видалення в осад бруху сусло потрібно кип'ятити (варити) 1,5-2 год.

Інтенсивність хмельової гіркоти залежить від способу й часу внесення хмелю або хмелепродуктів в сусло.

Найчастіше хміль або хмелепродукти вносять до сусла в 2-3 прийоми. При внесенні хмелю в сусло в 2 прийоми першу більшу частину вносять на початку кип'ятіння, а другу, меншу, потрібно вносити в кінці кип'ятіння. На кожному підприємстві свої способи охмелення сусла, в залежності від сорту пива і хмелепродуктів, які використовуються.

Закінчення процесу кип'ятіння сусла визначають за його концентрацією сухих речовин (ср) відповідно до сорту пива, що виготовляється, а також гарний брух і прозорість сусла.

Роботу варильного відділення оцінюють виходом екстракту, %

, (3.2) де

V - об'єм сусла при 100⁰ С, дм³;

e - концентрація сусла, % мас.;

d - густина сусла; кг/м³

M - маса зернопродуктів, кг;

0,96 - коригувальний коефіцієнт, який враховує зменшення об'єму сусла при охолодженні до 20⁰ С (~ 4%) .

Освітлення пивного сусла

...