Товароведная экспертиза для определения качества пива светлого непастеризованного

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Пиво - слабоалкогольный напиток, получаемый спиртовым брожением солодового сусла с помощью пивных дрожжей, обычно с добавлением хмеля. В настоящее время возрастает тенденция употребления этого напитка и данная проблема приобретает актуальность с каждым днем. Поэтому целью нашей работы становиться оценка качества органолептических и микробиологических показателей качества пива разных товаропроизводителей.

Актуальность темы исследования состоит в том, что пиво - это слабоалкогольный напиток, пользующийся широким спросом у населения, вследствие чего может быть фальсифицирован.

Развитию пивоварения как отрасли в целом, так и отдельных предприятий в частности, может помешать комплекс актуальных проблем:

- устойчивая тенденция к снижению потребления основной продукции (по сравнению с европейскими странами, где потребление пенного напитка составляет 70-80 л в год на душу населения, в России этот показатель не превышает 40 л);

- повышение стоимости сырья и энергоресурсов;

- низкая производительность труда;

- значительно более высокий уровень затрат на энергоресурсы по сравнению с другими отраслями пищевой промышленности (себестоимость производства пива значительно выше себестоимости спирта, разведенного до 40% водой).

Таким образом, пивоваренная отрасль сталкивается с огромными ограничениями, результатом которых станет увеличение стоимости пива для конечного потребителя, снижение его доступности, в сравнении с крепкими видами напитков, в пересчете на чистый спирт.

Из этого следует снижение спроса у населения и переключение на дешевые крепкие сорта алкоголя, что, в свою очередь, приведет к росту его потребления. На данный момент, популярность крепких спиртных напитков в России составляет более 60%. Благодаря «заботе» нашего правительства, этот процент, в ближайшее время, станет гораздо выше. Подобная политика в отрасли полностью противоречит предписаниям Всемирной организации здравоохранения.

Внедрение новых технологий, которые, в свою очередь, приведут к повышению производительности и эффективности труда и прививание обществу нашей страны культуры потребления алкоголя - вот те пути решения проблем, которые стоят перед пивоваренной отраслью России на сегодняшний день.

Объект исследования в данной работе - пиво светлое.

Предмет исследования - оценка показателей качества пива светлого.

Цель данной работы - проведение товароведной экспертизы с целью определения качества пива светлого непастеризованного, выявление потребительских предпочтений и факторов, влияющих на выбор данного продукта.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. провести аналитический обзор литературы по выбранной теме с целью выявления характерных особенностей слабоалкогольных напитков;

2. установить основные факторы, определяющие качество, пищевую ценность данного продукта, изучение влияния на организм;

3. провести оценку качества выбранных образцов пива и сделать вывод об их соответствии нормативным документам;

4. провести анализ рынка слабоалкогольных напитков, выявление потребительских предпочтений и факторов, влияющих на выбор и употребление данного продукта.

1. Теоретические основы исследования качества пива и возможности его фальсификации

1.1 Классификация сортов пива

Пиво - слабоалкогольный напиток, получаемый спиртовым брожением солодового сусла (чаще всего на основе ячменя) с помощью пивных дрожжей, обычно с добавлением хмеля.

Ассортимент пива разделяют в зависимости от рецептуры и технологии изготовления на два типа: светлые и темные. Светлые виды пива имеют янтарный цвет и хмельной вкус, темные - коричневый цвет и солодовый вкус. Отдельные виды пива отличаются по органолептическим показателям, массовой частицей сухих веществ в начальном сусле и спирте. В светлых видах пива эти показатели варьируются от 12 и 3 до 19 и 7%. Для темных видов пива они установлены в таких размерах: от 12 и 2,5 до 20 и 5%. Отдельные виды пива отличаются за вкусом и ароматом. Так, для пива «Miller» характерный мягкий, хмельной вкус, для «Brahma» - выраженный хмельной вкус со слабым виновным привкусом, для «Carlsberg» - немного сладковатый вкус и ясно выраженный солодовый аромат.

Рынок пива России представлен обширным ассортиментом, основной частью которого является пять основных марок: светлое, темное, красное, белое и крепкое. Около 90% отечественного пивного рынка занимают светлые сорта, на которые приходится основной объем продаж, а остальные 10% разделяют между собой другие сорта, преимущественно темные.

Согласно ГОСТ 51 174-2009, в России вырабатывается пиво двух типов - светлое и темное, которые различаются по цвету, вкусу, аромату и производятся по различным технологиям. Светлое пиво производят с использованием светлого солода, который получают высушиванием проросшего ячменя в течение 16 ч при постепенном повышении температуры с 25-30 до 75-80 °С. В готовом виде светлый солод имеет светлую окраску, сладковатый вкус, солодовый аромат.

Темное пиво вырабатывают из следующих продуктов:

- темного солода, который получают из проросшего зерна путем высушивания его в течение 24-48 ч при температуре 105 °С в конце процесса сушки. Этот солод имеет коричнево-желтую окраску,

- диафарина - высокоферментативного солода, который получают при наиболее мягком температурном режиме, постепенно возрастающем до 50-60 °С, в условиях хорошей вентиляции. Такой солод имеет светлую окраску;

- карамельного солода, который по окраске делят на светлый, средний, темный. Для его получения обычный зеленый солод обжаривают при температуре 120-170 °С. жжёный солод готовят из сухого белого солода, обжаренного при температуре 210-260 °С после предварительного увлажнения.

По массовой доле сухих веществ в начальном сусле пиво подразделяют на группы:

8%, 10%, 11%, 12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18 %, 20%-ное светлое;

12%, 13%, 14%, 15%, 16%, 17%, 18 %, 20 %, 21 %-ное темное.

Пиво с малым содержанием алкоголя имеет массовую долю сухих веществ начального сусла (плотность) до 5 %, со средним - до 12 %, крепкое - свыше 14 %.

По способу обработки пиво делят на непастеризованное и пастеризованное, которое проходит термическую обработку.

Большая часть видов пива содержит алкоголь в пределах 3-6% об. В крепком пиве эта цифра может достигать 8-12% об.

В большинстве стран Европы и США пиво классифицируют следующим образом:

* эль - как правило, элем называют крепкое пиво с фруктовым привкусом;

* лагер - самый распространенный в мире вид пива;

* ламбик - бельгийское пиво самопроизвольного брожения;

* пшеничное пиво - делается из пшеничного солода с применением метода дображивания в бутылке, еще его называют белым пивом;

* гибридные сорта - для их приготовления комбинируются технологии и ингредиенты других видов пива;

* особые сорта - пиво с необычным составом, а также близкие к пиву напитки, которые также получают методом брожения.

В России пиво, как правило, классифицируют по цветам:

*светлое;

*темное;

*красное;

* белое.

Основные марки пива отечественного производства:

1. Пиво «Жигулевское». Сусло готовят из светлого солода и несоложеного зернового сырья. Хмель из расчета 22 г (50% 2-го сорта и 50% 3-го сорта) на 1 дал готового пива вносят в два или три приема. Расход зернового сырья зависит от его экстрактивности, влажности и технологии приготовления сусла. При замене 15% солода ячменем и экстрактивности солода 76% к массе сухих веществ, влажности солода 5,6% и для ячменя соответственно 75 и 15% расход на 1 дал пива составляет 1,62 кг светлого солода и 0,29 кг ячменя.

2. Пиво «Рижское». Сусло готовят из светлого солода по одно- или двухотварочному способу. Хмель 1-го сорта вносят из расчета 30 г на 1 дал готового пива в три или четыре приема. При внесении хмеля в три приема первую порцию (30%) добавляют во время набора первого сусла, вторую порцию (40%) - в начале кипячения, третью (30%) - за полчаса до конца кипячения сусла. При добавлении хмеля в четыре приема первую порцию (30%) вводят во время набора первого сусла, вторую порцию (40%) - в начале кипячения, третью (28%) - за полчаса и четвертую (2%) - за пять минут до конца кипячения сусла. Расход солода на 1 дал готового пива составляет 2 кг.

3. Пиво «Московское». Светлое пиво с массовой долей сухих веществ 13%, обладающее сильно выраженным вкусом и ароматом хмеля. Сусло готовят из светлого солода (80%) и рисовой муки или сечки (20%) по двухотварочному режиму затирания. Рисовую муку или сечку добавляют в первую отварку затора и кипятят 40 мин. Хмель 1-го сорта вносят в сусло в четыре приема, как и для пива «Рижское».

Расход зернопродуктов на 1 дал пива составляет 2,17 кг, из них 1,74 кг солода, 0,43 кг рисовой муки или сечки экстрактивностью 85% и 36 г хмеля.

4. Пиво «Ленинградское». Светлое 20% -ное пиво, обладающее сильно выраженным хмелевым вкусом и ароматом с винным привкусом. Сусло готовят из лучшего солода и 10% рисовой муки или рисовой сечки по двухотварочному способу. Рисовую муку или сечку добавляют в первую отварку. Хмель 1-го сорта из расчета 45 г на 1 дал пива вносят в четыре приема, так же, как и для «Рижского» пива.

Расход зернопродуктов составляет: 3,55 кг на 1 дал пива, в том числе 3,2 кг солода и 0,35 кг рисовой муки или сечки.

4. Пиво «Украинское». Темное 13%-ное пиво, обладающее сладковатым вкусом и ароматом темного солода. Сусло готовят из 44% темного, 50% светлого и 6% карамельного солода по двух- или трехотварочному способу. При этом каждый вид солода затирают отдельно. Темный солод можно заменить светлым, но для получения стандартной цветности добавляют жженый солод или увеличивают количество карамельного. Хмель 2-го сорта добавляют из расчета 20 г на 1 дал пива и вносят в три приема, так же как и для пива «Рижское».

Расход зернопродуктов составляет: 2,17 кг на 1 дал пива, в том числе 1,09 кг светлого солода, 0,95 кг темного солода и 0,13 кг карамельного солода.

5. Пиво «Мартовское». Типичное темное 14,5%-ное пиво, обладающее сладковатым вкусом и ароматом темного солода. Сусло готовят по трехотварочному режиму из темного (40%), светлого (50%) и карамельного (10%) солода, затирая их отдельно. Допускается замена темного солода светлым с увеличением доли карамельного солода или добавлением жженого солода для повышения цветности пива. В этом случае затирание ведут с двумя отварками и сусло кипятят с хмелем 2 ч. Хмель 1-го сорта из расчета 22 г на 1 дал пива вносят в три приема: 30% - в конце фильтрования первого сусла, 40% - через 40 мин и 30% - через 1,5 ч после начала кипячения сусла.

Расход зернопродуктов составляет: 2,46 кг на 1 дал пива, в том числе 1,23 кг светлого солода, 0,98 кг темного солода и 0,25 кг карамельного солода.

6. Пиво «Ячменный колос». Сусло готовят так же, как и для «Жигулевского» пива, из светлого солода (85%) и ячменя (15%). Допускается замена ячменя рисовой или кукурузной крупой и замена 5% солода тростниковым сахаром-сырцом. Качество солода и несоложеного сырья должно обеспечить получение сусла с высокой степенью сбраживания. Расход хмеля на 1 дал пива составляет 22 г, из них 1-го сорта - 20%, 2-го и 3-го сорта - 40%. При этом хмель 1-го сорта добавляют последним. Расход зернопродуктов на 1 дал пива составляет: 1,9 кг на 1 дал пива, в том числе 1,62 кг солода и 0,28 кг ячменя.

7. «Двойное золотое». Старинный русский сорт 15%-ного пива, отличающийся от других сортов красивым золотистым цветом, оригинальным приятным вкусом, в котором гармонично сочетаются вкус солода и аромат и вкус хмеля. «Двойное золотое» готовится из светлого солода (81%), рисовой сечки (9,5%) и карамельного солода (9,5%).

Технология затирания проводится двухотварочным способом, в котором первой отваркой является часть затора, состоящая на 1/3 из светлого солода, всей рисовой сечки и карамельного солода, предназначенных для засыпи.

Помимо выше указанных, существует так называемое безалкогольное пиво. Однако, несмотря на его название, в нем также содержится алкоголь в пределах 0,2-1,0% об.

В соответствии с законодательными нормами и требованиями охраны здоровья человека, особое внимание уделяется производству напитков с низким содержанием алкоголя. Однако в традиционных напитках брожения, каковым является пиво, алкоголь играет важную роль в образовании аромата и вкуса. Поэтому в отсутствии алкоголя пиво утрачивает свой характер. Это вынуждает производителей пива искать новые технологические приемы производства.

Сегодня существует несколько способов приготовления безалкогольного пива.

1. Приготовление пива с экстрактивностью начального сусла 5-6% для того, чтобы в процессе брожения образование спирта не превышало 0,5% об.

2. Приготовление пива по традиционной схеме с последующим удалением спирта с помощью прерванного или остановленного брожения. При этом в пиве остается относительно высокая концентрация сахаров, и пиво имеет аромат, свойственный классическому лагеру. Однако такое пиво чрезвычайно чувствительно к микробному загрязнению.

Другой способ - удаление алкоголя, например, обратным осмосом, диализом, дистилляцией или вакуумным выпариванием. Однако эти методы являются дорогостоящими и значительно ухудшают сенсорику пива.

Наиболее перспективным способом приготовления безалкогольного пива представляется метод использования особых штаммов дрожжей, у которых пониженное образование этанола предопределено метаболически.

Диетическое пиво - производится для потребителей пива, вынужденных потреблять низкокалорийную пищу, в частности для диабетиков. Процесс его производства заключается в том, чтобы расщепить декстрины (единственные сахариды, остающиеся в пиве в первозданном виде, в силу недоступности для ферментов дрожжей) до сахаров и сбродить их в спирт и диоксид углерода. Поэтому диетическое пиво отличается пустым вкусом и большим содержанием спирта.

Для распространения пиво должно получить декларацию о соответствии. Оформляется она по ГОСТу Р 51174-2009 «Пиво. Общие технические условия» и ГОСТу Р 51074-2003 «Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования».

Также в РФ пиво солодовое обязательно проходит гигиеническую экспертизу по СанПиН 2.3.2.1078?01 «Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов», чтобы получить свидетельство о государственной регистрации.

Основными факторами, формирующими качество пива, являются: сырье и используемые технологии производства.

Главным критерием отношения к этой проблеме среди изготовителей пива должна быть добросовестная конкуренция, исключающая появление на рынке фальсифицированной продукции, способствующей формированию искаженных вкусовых стереотипов.

1.2 Потребительские свойства пива

Пиво распространено во множестве стран мира и пользуется популярностью благодаря своим вкусовым качествам и аромату. Существует около тысячи сортов пива. Вкусовые характеристики разных видов могут кардинально отличаться. В становлении стабильного разнообразия пива сильное влияние оказывают страны с наибольшим потреблением этого напитка на душу населения (Чехия, Германия, Ирландия, Австрия, Финляндия, Россия, Польша) и страны со специфической культурой производства (Ирландия, Бельгия, Бразилия, Япония).

Пиво - третий по популярности напиток (после воды и чая) и самый популярный алкогольный напиток в мире.

Человек в своей жизни, так или иначе, сталкивается с огромным миром алкогольных напитков, направляет огромный творческий потенциал на развитие рецептур, технологий и, очевидно, никогда не откажет себе в удовольствии их употреблять. Алкогольные напитки существенно отличаются от остальных пищевых продуктов. К ним относят продукцию, содержащую не менее 1,5 % этилового спирта. Пиво относят к слабоалкогольным напиткам.

Рассматривая пиво как пищевой продукт, целесообразно говорить не только о его пищевой ценности, но и о влиянии на здоровье человека и о норме потребления. Многочисленные сведения указывают о благоприятном действии пива на обмен веществ. Тем не менее, данные медицинской науки убедительно свидетельствуют о вреде больших доз алкоголя при его постоянном употреблении.

1.3 Характеристика сырья для получения пива

При производстве пива используется четыре основных вида сырья:

· Солод.

· Хмель.

· Дрожжи.

· Вода.

И хоть вода в данном списке занимает последнее место, в процессе пивоварения, это далеко не последний ингредиент. Понять это можно только посмотрев на массовую долю воды в получаемом продукте. Таким образом ответ как улучшить продажи пива за счёт улучшения качества производимой продукции напрашивается сам, это улучшить казачество воды используемой при производстве пива. Использование воды в пивоварении не ограничивается только использованием её как одного из ингредиентов конечного продукта. Вода используется практически на всех этапах производства, что видно из таблицы 1. Потребление воды для производства пива колеблется от 3 до 10 гл. воды на 1 гл. товарного пива, то есть, в среднем, 5-6 гл. воды/ гл. пива.

Таблица 1. Потребители воды при производстве пива

Наименование подразделения	Потребность в воде (гл воды/ гл пива)	% от общего водопотребления	Оптимальная (гл воды/ гл пива)
Приемка сырья до весов	0,16?0,26	2	0,13
Варочный цех до входа в отделение брожения	1,95?3,11	21	1,53
Отделение брожения и перекачка молодого пива	0,44?0,70	5	0,34
Отделение дображивания	0,50?0,80	5	0,39
Фильтрование	0,47?0,76	5	0,37
Розлив в бутылки	1,79?2,86	19	1,4
Розлив в кеги	0,56?0,90	6	0,44
Розлитое пиво до входа в экспедицию	0,48?0,77	5	0,38
Административное здание; мастерские	0,55?0,87	6	0,43
Котельная	0,40?0,64	4	0,31

Как видим, для производства пива требуется сравнительно много воды, таким образом, она становиться одним из важнейших факторов себестоимости производства.

Основные показатели оказывающие не посредственное влияние показаны в таблице 2.

Таблица 2. Влияние физико-химических показателей на качество пива

Показатель качества воды	Влияние на качество конечного продукта
рН	При производстве пива величина рН существенно влияет на многие процессы. Например, ферменты действуют оптимально при определенном рН, при других же его значениях их воздействие незначительно. От рН также зависят состояние горьких веществ хмеля и развитие микроорганизмов.
Карбонаты и особенно бикарбонаты	Отрицательно влияют на ферменты при затирании солода, уменьшают осаждение белков, увеличивают экстракцию нежелательных веществ (силикатов, полифенолов и танинов) и подверженность сусла инфекции.
Жёсткость	Пиво изготовленное из мягкой или умягченной воды, имеет мягкую, приятную и быстро проходящую хмелевую горечь, а в жесткой воде хмель дает более грубую горечь.
Магний	В воде сусла способствует ферментации, но в то же время магний может давать пиву кислый и горький привкус, поэтому его концентрация в воде не должна превышать 20 мг/л.
Хлориды	Наделяют пиво полнотой вкусовых качеств (хлориды кальция придают пиву полноценную и тонкую хмелевую горечь, а хлориды магниятерпкий вкус).
Сульфаты	Полезность сульфатов, аналогичная хлоридам, главное,соотношение хлоридов к сульфатам (2:1 для слабого пива, 3:1 для крепкого пива).
Нитраты	Их в воде по возможности не должно быть. Надо иметь в виду, что нитраты могут превращаться в нитриты, которые, взаимодействуя с аминами сусла, образуют канцерогенные вещества
Железо	Присутствие в воде его солей нежелательно, так как они ухудшают цвет и вкус
Цинк	Желательно ограничить содержание цинка до 0,1 мг/л, так как цинк резко замедляет процесс ферментации.
Силикаты	Повышенная концентрация выражается помутнением сусла
Сероводород и аммиак	Концентрации должны быть ничтожно малыми.
Хлор	Допускается невысокое содержание (0,3-0,5 мг/л для свободного хлора, 0,8-1,2 мг/л для связанного хлора). Относительно высокий уровень хлора может создать проблемы, так как он взаимодействует с органическими веществами с образованием хлорофенолов, имеющих специфичный аптечный запах.
Общее солесодержание	Для воды, идущей на приготовление сусла, рекомендуется ниже стандарта для питьевой воды (500 мг/л для светлого пива и допускается 1000 мг/л для темного пива).

Из приведённой выше таблице видим, что органолептические показатели производимого предприятием пива напрямую зависят не только от качества солода, хмеля и используемых технологий приготовления продукта, но и от физико-химических показателей качества воды.

Таблица 3 Значения показателей качества воды по ТИ

Показатель	Значение
рН	3?6
Cl, мг/л	100?150
SO42,мг/л	100?150
Mg2+, мг/л	следы
Са2+, мг/л	48?80
Щелочность, мг экв/л	1
Сухой остаток, мг/л	500
Нитриты, мг/л	следы
Нитраты, мг/л	10
Алюминий, мг/л	0,1
Медь, мг/л	1
Силикаты, мг/л	2
Железо, мг/л	0,2
Марганец, мг/л	0,1
Окисляемость, мгО2/л	2
Жесткость, мг экв/л	0,7
Мутность, мг/л	1
Цветность, град.	10

Остальные показатели должны соответствовать требования к качеству для питьевой воды.

Из таблицы 3 видим, что для хлоридов, сульфатов, кальция даны не только предельно допустимые концентрации, но и минимально допустимые.

Для производства солода можно использовать различные виды злаковых культур, однако лучше всего для этих целей подходит двухрядный ячмень, все зерна которого симметричны и одинаково развиты. Многорядный ячмень вследствие несимметричности и слабого развитых боковых зерен используется для солодоращения в Европе в незначительном объеме. В Америке многорядный ячмень благодаря высокому содержанию белка и ферментативной силе используют для переработки несоложенных материалов.

Двухрядный ячмень подразделяют на две основные группы:

* прямостоящий ячмень - колос плотный, широкий; при созревании сохраняет вертикальное положение; отдельные зерна тесно прилегают друг к другу;

* поникающий ячмень - колос длинный, узкий и рыхлый, в течение всего периода созревания поникший; отдельные зерна располагаются неплотно.

В качестве пивоваренного ячменя используют главным образом различные сорта ярового поникающего ячменя. Выведение продуктивных сортов, приспособленных к условиям созревания и уборки в континентальном европейском или морском климате, позволило обеспечить высокую стабильность свойств ячменя. Кроме того, выведены сорта с повышенной устойчивостью к болезням растений (мучнистой росе, ржавчине, карликовой ржавчине и др.).

Результатом новейших достижений в области селекции стало выведение сортов озимого ячменя с высокими качественными характеристиками, но решение об их районировании в ближайшем будущем будет зависеть от политики в области производства пивоваренного ячменя. Голозерный ячмень пока еще не занял прочного места, как и культивирование ячменя без процианидинов или ячменя с тонкими клеточными стенками, то есть с пониженным содержанием в-глюкана. При неблагоприятных погодных условиях эти сорта отличаются существенным снижением урожайности и качества.

Принадлежность ячменя к одной из двух основных групп можно определить по отдельному зрелому зерну - по форме его основания, а также по количеству и форме базальных щетинок у основания зерна. Кроме этих признаков для идентификации сорта используют также форму щетинок и число зазубринок на спинной стороне зерна.

Для определения содержания проламина используют электрофоретические и иммунологические методы анализа.

Пивоваренный ячмень реализуют с указанием места его выращивания и сорта. В зависимости от климатических условий и сортовых свойств возможны существенные отличия в способности ячменя к проращиванию и его пивоваренных свойствах, в связи с чем следует избегать смешивания сортов.

Биологическая стойкость пива обеспечивается применением безупречных с микробиологической точки зрения активных семенных дрожжей, их контроля и сквозной мойкой и дезинфекцией танков, трубопроводов и аппаратов. При этом особого внимания требуют установки автоматической мойки. Высококачественное фильтрование в сочетании с розливом без доступа воздуха при условии качественно вымытой тары создает предпосылки биологической стойкости пива даже без его нагревания и пастеризации. На отдельных этапах производства, таких как брожение, дображивание, фильтрование и розлив, необходим тщательный микробиологический контроль.

Для обнаружения различных микроорганизмов, вызывающих порчу пива, требуются специальные культурные среды селективного действия. Так как определенные микроорганизмы, вызывающие порчу пива (в частности L. Iindneri), крайне требовательны к особым ростовым веществам (например, соединениям, продуцируемым в ходе метаболизма дрожжей), то индикаторные среды также должны характеризоваться оптимальным составом питательных и ростовых веществ. Основными требованиями в микробиологическом анализе являются надежность обнаружения, избирательность, оперативность, простота применения и хорошая интерпретируемость результатов анализа. В этих целях были разработаны специальные среды (например, VLB-S7-S, MRS, UBA, NBB и др.). Лучше всего зарекомендовали себя на практике (благодаря надежному и быстрому выявлению всех микроорганизмов, вызывающих порчу пива, в сочетании с высокой избирательностью) сертифицированные питательные среды NBB, наиболее распространенные в пивоваренном производстве.

1.4 Технологические стадии производства пива

Классическая технология производства пива включает следующие основные этапы: получение солода из ячменя, приготовление сусла, сбраживание сусла, выдержку (дображивание) 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.

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.

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.

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.

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).

Наряду с полным осахариванием крахмала до глюкозы в заторе завершается протеолиз белков, продукты которого играют большую роль в формировании органолептических 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 молено и 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.

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.

Формирование цвета и аромата происходит при температурах свыше 100 °C и влажности около 5 % в ходе реакций сахаров, содержащихся в свежепроросшем солоде, и продуктов расщепления белков (аминокислот, дипептидов и трипептидов). Аминогруппа аминокислоты реагирует с карбонильной группой моносахарида с образованием N-замещенного гликозиламина. Последний подвергается перегруппировке Амадори и становится N-замещенным 1-амино-1-деокси-2-кетоном, находящемся в равновесии со своей энольной формой. Из этого кетона посредством перегруппировки Хейнса получается 2-амино-2-деоксиальдон. Далее возможны два направления реакции, основанные на энол- или кетоформе.

Важным промежуточным продуктом первого направления является 3-дезоксиозон, который превращается в фуран путем отщепления воды и циклизации. Из пентоз возникает 2-фурфураль, а из гексоз и гексилоз - 5-гидрокси-2-фурфураль и 5-метил-2-фурфураль. В присутствии первичных аминов могут образовываться производные пиррола и пиридина.

Путем 2, 3-энолизации продуктов перегруппировки Амадори может образовываться 1-дезоксисозон, который через соответствующие промежуточные ступени, отщепление воды и циклизацию может продуцировать г-пироны (например, мальтол), фураны (например, изомальтол и 2-ацетилфуран) и фураноны (например, фуранол). Эти вещества характеризуются солодовым карамельным ароматом. Именно 4-дезоксиозоном, который продуцируется путем удаления ОН-связей в 4-й позиции глюкозы, объясняется образование гидроксиацетилфурана и (в присутствии первичных аминов) образование производных гидроксиацетилпиррола и пиридина.

Химическая активность аминокислот возрастает с увеличением расстояния между карбоксильными и аминными группами, в связи с чем реакционная способность в-аланина вдвое, а е-аминокапроновой кислоты втрое сильнее, чем б-аланина. Активность основных аминокислот различна - так, скорость реакции глицилглицина при pH 5,5 в 4-8 раз больше, чем глицина, а трипептида - всего лишь в 4,6 раза. Чтобы вызвать реакцию этих аминокислот, необходимо поддерживать температуру сушки темного солода 100-105 °C в течение 5-6 ч.

Для получения при сушке темного солода желаемого цвета и аромата необходимо достаточное содержание низкомолекулярных продуктов расщепления крахмала и белка. Это является теоретическим обоснованием того, почему темный свежепроросший солод очень долго растворяется и в процессе подсушивания продолжительное время выдерживается при высокой влажности в диапазоне температур 40-60 °С. Продуцирование этих низкомолекулярных продуктов расщепления в необходимом количестве у некоторых сортов ячменя идет с большим трудом. Для изготовления темного солода меньше всего подходит очень бедный белком ячмень.

При простом нагревании свежепроросшего солода можно получить не желаемые ароматические и красящие вещества, а солод с пригорелым, жженым привкусом, способным испортить вкус пива.

При высоких температурах сушки из сахаров образуются N-гетероциклические соединения. Содержание азотистых гетероциклических соединений при повышении температур сушки также возрастает экспоненциально. Как и в случае других продуктов реакции Майяра и альдегидов Штрекера, содержание образовавшихся N-гетероциклических соединений зависит от содержания их предшественников, причем здесь оказывает влияние содержание влаги в материале, проращивание при пониженных температурах и продолжительность проращивания. Если серосодержащая аминокислота, например, цистеин, вступает в реакцию с дикарбон ильным соединением, то через несколько промежуточных реакций образуется 2-ацетилтиазоль. К ароматическим веществам, образующимся только при сушке, то есть формирующимся при реакциях Майяра (например, при расщеплении по Штрекеру), относят большинство N-гетероциклических соединений, а также оксазин солода и 5-ацетил-2, 3-дигидропирролизин. Ароматическими веществами этой группы, продуцируемыми при термоокислительном расщеплении жирных кислот, являются транс-2-ноненаль и г-ноиалактон.

В кислородосодержащих гетероциклических соединениях, например, г-пиранонах, изомальтоле и фуранеоле, отсутствует атом азота. Многие из этих соединений обладают интенсивным ароматом орехово-попкорнового, картофельного или грибного оттенка. Некоторые из них, например, дериваты пролина, придают также ощущение горечи.

Аромат и пороговое значение его восприятия определяются составом N-гетероциклических соединений, а также положением и количеством серосодержащих групп. Пороговое значение восприятия варьирует от 10 мг/кг до 0,002 мкг/кг.

Таким образом, эти субстанции не всегда желательны. У темного солода желательно присутствие продуктов реакции Майяра, то есть гетероциклических соединений, образующихся в процессе кипячения сусла при повышенных температурах, или при сильной термической нагрузке перед кипячением и после кипячения сусла. Позднее они могут привести к формированию посторонних запахов.

При повышении температуры подсушивания с 75 до 85 °C содержание N-гетероциклических соединений существенно возрастает, особенно пиразинов и 2-ацетилпиррола. Дальнейшее повышение температуры с 85 до 100 °C может привести к увеличению их содержания на 60-300 %. При подсушивании темного солода и температуре сушке 100 °C отмечается еще большее увеличение содержания этих соединений, что обусловлено повышенным образованием аминокислот и сахаров при «томлении» солода.

Следствием образования меланоидинов при подсушивании является снижение содержания инвертного сахара и аминокислот, а также пептидов. При кислой реакции меланоидинов при повышенных температурах подсушивания снижается значение pH солодового экстракта или конгрессного сусла. В образовании аминокислот проявляется также действие фосфатаз, выделяющих неорганические фосфаты из органических фосфорных соединений; кроме того, при повышенных температурах сушки происходит осаждение вторичных и третичных фосфатов, что проявляется в снижении буферных свойств солода.

Важной в качественном и количественном отношении реакцией является процесс термического расщепления предшественника диметилсульфида (ДМС) S-метилметионина (SMM) на свободный диметилсульфид и гомосерин. Образующийся при расщеплении Штрекера метиональ также может превращаться в ДМС и пропенальдегид. Впоследствии ДМС может преобразоваться в диметилдисульфид. Диметилсульфоксид (ДМСО), другой предшественник ДМС с очень высокой температурой кипения (189 °С), может превращаться в ДМС в результате сильного термического воздействия или при помощи дрожжей и определенных бактерий.

Таким образом, в солоде, высушенном при высоких температурах (90-100 °С), содержится меньше предшественников ДМС, чем в солоде, высушенном при низких температурах. Содержание ДМС в пиве зависит от многих факторов, при этом конечное значение предшественников ДМС определяется свойствами ячменя и интенсивностью сушки. Определенную роль играет и технология приготовления пива (кипячение сусла, его обработка, способы брожения).

В процессе подсушивания содержание антоцианогенов уменьшается в результате действия пероксидазы и полифенолоксидазы, которые их окисляют до высокомолекулярных би-, три- и т. п. флаванов. Это характерно, прежде всего, при способах подсушивания при высоких температурах. Таким образом, конгрессное сусло, полученное из такого солода, характеризуется повышенным содержанием полифенолов, особенно антоцианогенов, что приводит к снижению степени (коэффициента) полимеризации и окрашиванию. Это приходится учитывать и вести сушку светлого солода при температурах 80-85 °С.

Содержание экстракта солода, определенное в лабораторном сусле, с ростом температуры сушки уменьшается. Это обусловлено, во-первых, повышенной коагуляцией белка, и, во-вторых, образованием частично нерастворимых меланоидинов. Кроме того, следует учитывать, что высокие температуры сушки сильнее инактивируют ферменты. Поскольку степень связанных с этим превращений веществ при лабораторном затирании уменьшается, наблюдается снижение выхода экстракта по сравнению с ожидаемым. При хорошем предварительном подсушивании и осторожном нагревании до температуры сушки наблюдаются незначительные различия. Темный солод теряет в процессе подсушивания и интенсивной длительной сушки значительно больше экстракта, чем светлый и средне-окрашенный. Свежевысушенный солод дает худший экстракт, чем хранившийся, так как при сушке происходит частичное поглощение коллоидами гидратационной воды, что способствует появлению опалесценции в конгрессном сусле. В ходе хранения солода при небольшом поглощении влаги снова происходит набухание ранее дегидратированных коллоидов.

При использовании в сушилках серосодержащего топлива, например, кокса, достигается осветление солода, выявляемое по более светлой окраске цветочной оболочки и цветности конгрессного сусла. Последнее объясняется не столько осветляющим действием диоксида серы, сколько блокированием реакционноспособных концевых групп сахаров или продуктов их преобразования - карбонилов и т. д. Сжигание мазута с более высоким содержанием серы (выше 0,2 %) не приводит к описанному эффекту, зато довольно часто наблюдается частичное потемнение цветочной оболочки солода, известное как «полосатость» или «тигрение».

Рекомендуется использовать мазут с низким содержанием серы (менее 0,5 %), хотя специальные конструкции топок позволяют сжигать даже мазут с повышенным содержанием серы, однако из-за более низкого значения pH обычно образуется больше полифенолов и низкомолекулярных продуктов расщепления, вызывающих более сильное потемнение на последующих этапах процесса пивоварения.

При прямом обогреве сушилки в зависимости от используемого топлива могут образовываться нитрозамины (нитрозодиметиламин, NDMA). Эти нитрозамины с незначительными потерями (в частности, при кипячении сусла) без изменения попадают в готовое пиво. Содержание образующихся при проращивании предшественников нитрозаминов (диметиламина, этиламина, тирамина, горденина, грамина и др.) зависит от условий проращивания. Другими источниками нитрозамииов являются различные оксиды азота, обозначаемые как NOv (в основном - NO и NO2). Эти оксиды при растворении в воде или жирах солода дают N2O3 и N2O4. Растворенные NOх находятся в равновесии с нитратами и нитритами, из которых они продуцированы. Содержащийся в топочном газе NO2 нитрифицирует, например, горденин при подсушивании. Это азотсодержащее соединение далее распадается до нитрозодиметиламина. Содержание серы в сгораемом материале (например, в коксе, в определенных сортах жидкого топлива) путем блокирования реакции нитрификации вызывает последующее снижение содержания NDMA. Наряду со снижением уровня нитратов в сушильном воздухе удачными оказались попытки снизить содержание аминов в свежепроросшем солоде путем изменения условий солодоращения, применив сокращенную его продолжительность, насыщение технологического воздуха CO2 или подсушивание корешков зародыша к концу процесса солодоращения. Эффективным оказалось опрыскивание проращиваемого зерна раствором сахара за 24 ч до выгрузки свежепроросшего солода. Наилучшим решением являются косвенные системы обогрева сушилки, разработанные с учетом описанной проблематики.

К присутствующим в окружающей среде веществам, способным попасть в продукт с сушильным воздухом, относятся и полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Подозрения, что использование сушилок с прямым обогревом может привести к повышенному содержанию этих веществ в солоде, относительно 3, 4-бензпирена не подтвердились.

Содержание SO2 в солоде при сжигании сжиженного или природного газа составляет 1,5-8 мг/кг, легкого нефтяного топлива (содержание серы 0,2-0,5%) - 5-10 мг/кг, а кокса (содержание серы около 0,9%) - 20-23 мг/кг. Судя по результатам многочисленных исследований, содержание SO2 в солоде не оказывает существенного влияния на содержание диоксида серы в пиве.

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.

Процессы налива для получения светлого и темного пива принципиально отличаются. Для светлого пива выбирают больший главный налив, получая жидкий затор и ускоряя ход ферментативных реакций. При этом необходимость в варке затора меньше, чем для темного пива. Менее концентрированное первое сусло содержит больше ценных экстрактивных веществ, а при более высоком выходе первого сусла требуется меньше промывной воды. Разница между концентрацией первого сусла (14-15%) и концентрацией горячего охмеленного сусла (11-12 %) составляет всего 2-3 %. Принцип использования жидкого первого сусла нередко нарушается, и в этом случае концентрация первого сусла может составлять 16-17 % (в зависимости от требований к типу пива). При получении тёмного пива желательно использовать небольшой главный налив, что способствует получению плотного затора и высококонцентрированного первого сусла. В случае плотных заторов обращают мало внимания на и без того ослабленные при сушке солода ферменты, пытаясь добиться растворения солодового крахмала путем физического воздействия, например, с помощью кипячения отварок (и в настоящее время темное пиво зачастую получают по трехотварочному способу). При длительном кипячении плотного затора происходит легкая карамелизация сахара и выщелачивание составных частей оболочек, благоприятно сказывающиеся на вкусе темного пива. Этому процессу содействует большее количество промывных вод, требующееся вследствие высокой концентрации первого сусла. Таким образом, у темного пива в отличие от светлого выход первого сусла меньше, а долива -- больше. Соответственно, между концентрацией первого сусла и горячего охмеленного сусла разница больше -- около 6-7 %. Горячему охмеленному суслу концентрацией 12,5-13,5 % соответствует концентрация первого сусла 18-20%. Главный налив для светлого пива составляет 4-5 гл воды, а для темного -- 3,0-3,5 гл/100 кг солода.

При получении светлого пива можно сначала готовить более плотные заторы (1:2,5), стимулируя тем самым действие ферментов, расщепляющих белки, и лишь затем, в области температур осахаривания, добавлять воду до полного объема главного налива (1:4) одновременно с внесением в затор фракции оболочек. Такой способ используется для получения возможности использовать горячую воду, образующуюся при охлаждении сусла, и при низких температурах затирания.

1.5 Показатели качества пива

В настоящее время значительно увеличилось количество сортов, однако их физико-химические показатели находятся в пределах известных ранее типов, приводимых ниже.

Сорта пива различаются между собой не только по цвету, но и химическим составом. В готовом пиве содержится около 90% воды, 0,3-0,4% углекислого газа, 1,5-6% спирта, 3-10% углеводов, азотистых веществ, минеральных веществ, ферментов, витаминов и др. Вещества, содержащиеся в нем, почти полностью усваиваются человеческим организмом. Присутствие углекислоты, небольшого количества алкоголя и горьких веществ улучшает пищеварение.

Кроме физико-химических показателей качество и сорт пива характеризуется органолептическими показателями (цвет, пеностойкость, прозрачность, вкус) и стойкостью. Цвет пива зависит от солода, применяемого при изготовлении сусла, состава производственной воды и способа ведения производственного процесса.

Светлые сорта пива готовятся из светлого солода; в качестве несоложенного сырья применяется ячменная мука или рисовая сечка, которые понижают цветность. Темные сорта пива готовят из светлого и темного солода с добавлением жженого и карамелизованного солодов. Цветность пива выражают в см3 н. раствора йода, добавленных к 100 см3 сусла.

Показателем хорошего качества пива является компактная, стойкая пена, Пеностойкость пива обусловливается качеством солода, соотношением продуктов распада белков в сусле, ведением технологического процесса, содержанием углекислоты в пиве.

Пиво будет иметь пониженную пеностойкость, если при осахаривании затора не было достигнуто правильное соотношение между мальтозой и декстринами, произошел чрезмерный распад белков, для затирания применяли недорастворенный или перерастворенный солод, был нарушен технологический режим при главном брожении и дображивании пива (применение ослабленных дрожжей, чрезмерное сбраживание пива, неправильное шпунтование и др.). Пиво должно обладать чистым вкусом и ароматом, характерным для данного сорта, не иметь посторонних привкусов и запахов. Для светлых сортов пива характерны хмелевая горечь и тонкий хмелевой аромат, темные сорта пива отличаются солодовым вкусом и солодовым ароматом. Отдельные сорта пива характеризуются следующими показателями: умеренная хмелевая горечь, сильно выраженная хмелевая горечь, сильно выраженная хмелевая горечь и хмелевой аромат, резко выраженный хмелевой вкус и аромат, ярко выраженный вкус и аромат темного солода, сладковатый вкус и ярко выраженный солодовый аромат, мягкий вкус и солодовый аромат, сладкий вкус и солодовый аромат

Фактором, формирующим конкурентоспособность пива и пивных напитков, в первую очередь, является их качество, которое оценивают по трем основным группам:

- показатели безопасности;

- органолептические показатели;

- физико-химические показатели.

Товароведную характеристику пива и пивных напитков, полученных сбраживанием пивного сусла с использованием экструдированного ячменя, проводили после дображивания, осуществленного при температуре 0-2С в закрытых емкостях в течение 15 суток.

Показатели качества созревшего пива с добавлением 20 % и пивного напитка с добавлением 25 % экструдированного ячменя оценивали на соответствие требованиям ГОСТР 51174-2009, ГОСТ Р 55292-2012, СанПиН.2.3.2.1078-01, соответствие «Единым санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям к товарам, подлежащим санитарно-эпидемиологическому надзору (контролю)», утвержденным Решением Комиссии таможенного союза от 28 мая 2010 года № 299 (глава II, раздел 1 Требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов, индекс 8.4.) и требованиям технического регламента Таможенного союза «О безопасности пищевой продукции» (ТР ТС 021/2011).

Появление на российском рынке разнообразных сортов и наименований пива, как отечественного, так и импортного производства, породило проблему выявления и подтверждения подлинности конкретного вида и наименования товара, а также соответствия определенным требованиям или информации о них, указанной на маркировке или в товарно-сопроводительных документах, то есть остро стал вопрос идентификации пива.

Главным источником загрязнения пищевого сырья и продуктов питания является окружающая среда. Однако, есть опасения, что применение новых, а также модифицированных классических технологий получения пищевых продуктов, особенно связанных с применением физических способов воздействия на сырье и полупродукты, способно привести к возникновению токсичных веществ в готовой продукции. В связи с этим, были проведены исследования качества опытного образца пива и пивного напитка, полученного с использованием экструдированного ячменя.

...