Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Процессы, происходящие в пиве при изготовлении. ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Технология производства пива — длительный сложный процесс, который продолжается 60—100 дней и включает следующие основные этапы: получение солода из ячменя, приготовление сусла, сбражнвание сусла, выдержку (дображивание) пива, обработку и розлив пива. Получение солода. Производство солода включает очистку и сортировку ячменя, его замачивание и проращивание, сушку сырого (зеленого) солода и очистку его от ростков, которые содержат горькие вещества и при попадании в затор придают пиву неприятный грубый привкус. При проращивании зерна возрастает активность ферментов и происходит гидролиз запасных веществ эндосперма, что облегчает перевод их в сусло. Следовательно, основная цель соложения — привести в активное состояние ферменты зерна и подготовить вещества эндосперма к получению пивного сусла заданного состава. В зависимости от режима сушки солод приобретает светлый или темный цвет. В пивоварении солод играет роль источника не только активных ферментов, но н того комплекса органических и минеральных веществ, который позволяет с участием этих ферментов получить пивное сусло, пригодное для сбраживания. Для приготовления солода ячмень замачивают в специальных чанах водой с температурой 12—17°С. По мере возрастания влажности в зерне активизируются ферменты и катализируемые ими биохимические процессы, резко возрастает интенсивность дыхания. Замачивание прекращают по достижении зерном влажности 42—45% для светлого солода н 45—47% - для темного. Конец замачивания можно определить по сжатию зерна по длинной оси: острые его концы не должны колоться, а зерно при этом издает едва уловимое потрескивание. При надавливании в середине нормально замоченное зерно сгибается, не лопаясь, при этом оболочки отходят от зерна. Установлено, что потери сахаров (глюкозы) в период замачивания достигают 15 кг на 1 т зерна. Из ферментов наибольшую активность приобретают амилолитические н протеолитические. Замоченное зерно направляют для проращивания в солодовни различных конструкций (ящики или барабанные установки). Солодоращение протекает при температуре 15—19°С и хорошей аэрации в течение 5—8 суток. Эндосперм зерна к концу соложения размягчается и легко растирается. За счет гидролиза крахмала амилазами, а гемицеллюлоз - цитазой (комплексом ферментов) в зерне накапливаются растворимые сахара - мальтоза, гексозы и пентозы, придающие солоду сладковатый вкус. В результате активизации протеиназ, пептидаз и амидаз азотистые соединения гидролизуются с образованием растворимых белков, пептонов, аминокислот, аммиака. При гидролизе фитина фитазой образуются инозит и кальциево-магниевая соль фосфорной кислоты. Присутствие инозита в сусле стимулирует жизнедеятельность дрожжей, а фосфорная кислота определяет кислотность солода и сусла. Проращивание зерна связано и с процессами синтетического характера. Так, в соложеном ячмене накапливаются витамины группы В, токоферолы, аскорбиновая кислота. Особенно возрастает содержание рибофлавина (до 210мг на 100г сухого вещества). В результате химического взаимодействия продуктов гидролиза в солоде синтезируются новые, свойственные проросшему зерну ароматические и вкусовые вещества. Из сырого (зеленого) солода нельзя получить пива. Для придания необходимых свойств и хорошей сохраняемости его сушат до остаточной влажности 2—3, 5%. Различные температурные режимы и продолжительность сушки позволяют получить солод с разными технологическими свойствами, что в свою очередь обусловливает возможность приготовления пива широкого ассортимента. Для производства отечественных сортов пива вырабатывают солод следующих видов. Светлый солод получают высушиванием проросшего ячменя в течение 16ч при постепенном повышении температуры с 25—30 до 75—80°С. В готовом виде он имеет светлую окраску, сладковатый вкус, солодовый аромат, рыхлый мучнистый эидосперм и высокую осахаривающую способность. Используют его для большинства сортов пива. Для получения темного солода проросшее зерно сушат 24—48ч при более высокой температуре.достигающей 105°С в конце процесса. Помимо коричнево-желтой окраски, темный солод отличается от светлого хрупкостью эидосперма и меньшей осахаривающей способностью. Используют его для томных сортов пива. Диафарин — высокоферментативный солод — получают при наиболее мягком температурном режиме, постепенно возрастающем до 50—60°С, и активной вентиляции. Это позволяет сохранить у солода светлую окраску и максимальную ферментативную активность. Карамельный солод по окраске делят на светлый, средний и темный. Для его приготовления сухой или зеленый солод с повышенным содержанием сахаров обжаривают при температуре 120—170°С. Жженый солод —наиболее интенсивно окрашенный продукт. Его готовят из сухого белого солода путем обжаривания при температуре 210—260°С после предварительного увлажнения. Экономическая ценность солода зависит от содержания в нем экстрактивных веществ. Под экстрактивностью понимается общее количество солода, перешедших в растворимое состояние при участии ферментов самого солода. И карамельный и жженый солод отличеются высокой окрашенностью, сильной ароматичностью за счет продуктов карамелизации сахаров и образования меланоидиновых соединений. В процессе сушки и обжарки солода происходит интенсивное образование ароматических и красящих веществ. От пентозанов отщепляются пентозы, преобразующиеся в фурфурол и другие альдегиды и ароматические вещества, обусловливающие запах солода. Красящие вещества солода - это продукт карамелизации сахаров и меланоидинообразования, протекающего наиболее интенсивно при температурах выше 80°С. Меланоидины, будучи коллоидами, являются хорошими пенообразователями, поэтому темные сорта пива дают более обильную пену. После сушки солод освобождают от ростков, придающих ему гигроскопичность и горький вкус за счет алкалоида горденина. Необходимость этой операции связана еще и с тем, что в ростках накапливаются аминокислоты - источник образования сивушных масел при сбраживании сусла. Окончательную готовность к использованию солод приобретает после 3-5 - недельной отлежки (дозревания) на складах. Готовый солод полируют, освобождая от остатков ростков и загрязнений, пропускают через магнитные аппараты, а затем подают на солодовые дробилки. От качества дробления зависят скорость осахаривання крахмала, уровень экстрактивности сусла, продолжительность фильтрования. Приготовление сусла. Дробленый солод и несоложеные материалы смешивают с горячей водой в соотношении 1: 4. Полученную смесь медленно перемешивают при подогревании до температуры 50—52°С в течение 10-30 мин. При этом 15-20% растворимых веществ солода переходят в раствор без ферментативной обработки и происходит ферментативное расщепление водонерастворимых азотистых веществ и фитина. Затем смесь переводят в заторные чаны, где под действием ферментов солода происходит дальнейшее превращение нерастворимых веществ сырья в растворимые, образующие экстракт будущего сусла. Чтобы обеспечить максимальный переход веществ в раствор, затор медленно нагревают до 70—72°С при постоянном перемешивании (настойный метод). При втором (декокционном) способе 1/3 затора перекачивают в кипятильный котел, где кипятят 15-30 мин, после чего объединяют и перемешивают с остальной частью затора. Повторяя эту операцию 2—3 раза, доводят температуру всего затора до требуемого уровня. Весь процесс приготовления затора продолжается 3—3, 5 ч. Затирание солода необходимо для ферментативного гидролиза крахмала. Схема последовательных превращений при гидролизе крахмала под действием - и - амилаз такова: крахмал амилодекстрины эритродекстрины ахродекстрины. мальтодекстрины мальтоза. Еще до полного осахаривания крахмала в заторе завершается протеолиз белка, продукты которого играют большую роль в формировании органолептических свойств и устойчивости пива при хранении. Осахаренный затор направляют на фильтрование для отделения сладкого сусла от твердой фазы затора. При этом фильтрующий слои образует сама твердая фаза затора - пивная дробина (выщелоченные зерноприпасы, мякинные оболочки, свернувшиеся белки), оседающая на сетках фильтрационных чанов, фильтр-прессов или центрифуг, применяемых для фильтрования пивного сусла. Отфильтрованное сусло и полученные после промывания дробины воды переводят в сусловарочный котел для кипячения с хмелем, упаривания до нужной концентрации и стерилизации. При этом полностью инактивируются ферменты и коагулирует часть растворимых белков, а горькие и ароматические вещества хмеля растворяются в сусле. Дубильные вещества хмеля, хорошо растворимые в воде, обладают способностью осаждать белки, в том числе и не осаждаемые дубильными веществами солода. Крупные хлопья свернувшегося белка оседают, захватывая частицы мути, сусло осветляется. Источником своеобразной горечи, свойственной пиву, является в основном хмелевая - кислота (гумулон), которая при кипячении переходит в изогумулон, хорошо растворимый в воде. Растворимость -кислоты незначительна, а мягкая - смола гидролизуется с образованием - смолы и отщеплением изобутилового альдегида и уксусной кислоты, участвующих в формировании специфического аромата и вкуса сусла и пива. Доведенное до нужной плотности охмеленное сусло пропускают через хмелецедильник, охлаждают до 4-6°С, а затем освобождают от свернувшегося белка с помощью сепараторов. Во время этих операций сусло окончательно осветляется и насыщается кислородом, что необходимо для развития дрожжей. Сбраживание сусла. Этот процесс происходит в открытых или закрытых деревянных или металлических емкостях специальными расами дрожжей, преимущественно низового брожения, относящихся к семейству Saccharomycetaceae, роду Saccharomyces и виду Carlsbergensis. Для специальных сортов белого и светлого пива, например белого пшеничного, применяют дрожжи верхового брожения. Для особых сортов Портера в конце брожения вводят слабободрящие дрожжи рода бреттаномицетов, придающие пиву особый аромат. Через 15-20ч после внесения дрожжей на поверхности сусла появляется полоса белой пены (стадия забела), а затем вся поверхность бродящего сусла покрывается мелкоячеистой пеной с постепенно увеличивающимися завитками. Достигнув максимума, завитки опадают, пена уплотняется и становится коричневой. Из-за горького вкуса осевшую пену (деку) обязательно удаляют с поверхности сусла. Дрожжи оседают на дно. Осветлившаяся жидкость называется зеленим (молодым) пивом. В нем, помимо этилового спирта и углекислого газа, в процессе брожения накапливается ряд побочных продуктов, участвующих в создании вкуса и аромата пива. Процесс главного брожения завершается за 7-9 суток. К этому времени в пиве остаются несброженными около 1, 5% сахаров. Выдержка (дображивание) пива. Эта операция способствует окончательному формированию потребительских достоинств пива. Для дображивания молодое пиво перекачивают в герметично закрывающиеся металлические танки, внутренняя поверхность которых покрыта специальным лаком. Выдерживают пиво при температуре 0-3 С в течение 11-100 суток в зависимости от сорта. В результате дображивания остаточного экстракта несколько возрастает крепость пива, происходят насыщение его углекислотой и осветление. Взаимодействие разнообразных первичных и вторичных продуктов главного и побочных процессов приводит к образованию новых веществ, обусловливающих вкус и аромат зрелого пива а также его сортовые особенности. Обработка и розлив пива. После лабораторного и органолептического анализов, подтверждающих готовность пива, его обрабатывают и разливают. Для придания прозрачности пиво фильтруют через прессованные пластины из различных фильтрующих масс. Лучшими являются диатомитовые (кизельгуровые) фильтры. В процессе осветления пиво теряет значительную часть СО2, поэтому допускается дополнительная его карбонизация перед розливом с последующей выдержкой в течение 4-12ч для ассимиляции углекислоты. Пастеризация пива. Пиво пастеризуют для увеличения биологической стойкости, более полного освобождения его от дрожжей и других микроорганизмов Однако пастеризацией не обеспечивается стерильность пива, для достижения которой необходима более высокая температура. Пиво, разлитое в бутылки и банки, должно содержать массовую долю диоксида углерода не менее 0, 4%. Присутствие кислорода воздуха в горлышке бутылки повышает склонность пива к образованию физико-химических помутнений. При пастеризации возрастает внутреннее давление в бутылке, что приводит к ее разрыву. Поэтому бутылки после розлива должны иметь свободное пространство в горлышке в пределах 3...4%. Режим пастеризации зависит от сорта и типа пива и должен устанавливаться в зависимости от условий его производства и последующего хранения. Если требуется получить пиво особенно высокой биологической стойкости, то его пастеризуют в бутылках и банках, уничтожая при этом клетки дрожжей или бактерии, которые проявляют свое действие при определенных условиях. Пиво при этом подогревают до 63...65°С и выдерживают в течение 20...25 мин. Пастеризация, однако, отрицательно влияет на коллоидную стабильность пива. Кроме того, после пастеризации при сравнительно высоких температурах (75...76°С) во многих случаях выявляется пастеризационный (хлебный) привкус. Для пастеризации пива применяют туннельные и пластинчатые пастеризаторы. Благодаря сохраняемости продукта и неизменяемости его качества, достигнутым в результате пастеризации, можно поддерживать количество производимой продукции на постоянном уровне, и тем самым выравнивать и удовлетворять сезонно - обусловленные колебания спроса. Процессы, происходящие в пиве при хранении. Пиво - это сложная система, в которой большая часть экстрактивных веществ присутствует в виде коллоидных растворов. Только небольшая часть экстрактивных веществ пива образует настоящие (молекулярные) растворы. Хотя качество пива в значительной степени зависит от химического состава, многие свойства пива связаны с его физико-химическим составом. При дображивании и выдержке все основные показатели пива выравниваются. Коллоидная система тоже находится в равновесии. Однако это равновесие неустойчиво и легко нарушается. При старении коллоидов, денатурации белков и возникновении адсорбционных соединений коллоидное равновесие медленно, но постоянно смещается. Коллоидные частицы при этом постепенно увеличиваются, пока не образуется видимая опалесценция, а затем помутнение и в конце осадок. Кроме того. равновесие нарушается при высокой температуре, окислении, присутствии следов тяжелых металлов. От этого страдает вкус и пенистость пива. Характерно и с точки зрения некоторых основных свойств пива важно, чтобы пиво всегда поставляли неполностью сброженным. Степень сбраживания выпускаемого пива более или менее приближается к конечной степени сбраживания, однако полное сбраживание могло бы отрицательно повлиять на вкусовые свойства пива. И наоборот, пиво, выпускаемое глубоко сброженным, содержит меньше сбраживаемых веществ и в определенных пределах имеет более высокую биологическую стойкость. Стойкость непастеризованного пива называют биологической. Помутнение непастеризованного пива чаще всего вызывается развитием микроорганизмов, пастеризованное - старением коллоидной системы укрупнением коллоидных частиц). Стойкость пастеризованного пива называют физико-химической или коллоидно-белковой стойкостью, она характеризует сопротивляемость пива внешним воздействиям: повышенной температуре хранения, охлаждению, сотрясению при транспортировке и т. д. Коллоидная стойкость пива зависит от содержания в нем высокомолекулярных белков. Наличием этих веществ определяются характерные свойства и многие дефекты пива. В образовании помутнений пастеризованного пива участвуют и другие коллоидные вещества - некрахмалистые полисахариды и т. д. Содержание высокомолекулярных белков в пиве в основном зависит от качества исходного ячменя и степени разрыхления его при соложении. При большом содержании высокомолекулярных белков стойкость пива снижается, оно легко мутнеет, особенно при повышенной температуре хранения продукта и при значительном количестве воздуха в пиве. Для приготовления высококачественного пива, предназначенного для пастеризации н длительного хранения (экспортное пиво), в Чехословакии и других странах Европы отбирают лучший ячмень с 10, 5%-ным содержанием белка, а солод вырабатывают максимально разрыхленным. Режим затираний проводят так, чтобы в сусле содержалось минимальное количество высокомолекулярных белков, удаление которых из сусла и пива - первоочередная задача для повышения стойкости готового продукта. С этой целью рекомендуют интенсивное кипячение сусла с хмелем, которое на заводах, можно осуществлять, устанавливая в сусловарочных котлах дополнительную поверхность нагрева. Отдельные авторы считают нежелательными длительные выдержки затора при температуре 50°С, так как наряду с увеличением аминного азота в сусле возрастает содержание высокомолекулярных белков. Для наиболее полного удаления из сусла и пива веществ, вызывающих помутнение готовой продукции, в зарубежной литературе рекомендуют отделять оболочку солода при помоле и производить затирание без нее. Оболочку затирают отдельно (без кипячения) и присоединяют к основному затору после кипячения отварок. Готовое сусло не должно быстро охлаждаться, так как это преждевременно повышает вязкость сусла, затрудняет осветление его на данной стадии производства. Для лучшего осветления пива и выделения наибольшего количества белков, выпадающих при низкой температуре, сбраживать сусло рекомендуется по холодному режиму, с охлаждением зеленого пива до 2-3°С к концу главного брожения. Дображивание необходимо вести при температуре 1-0°С. Особое внимание при изготовлении экспортного пива уделяют переохлаждению его перед фильтрацией и тщательности процесса фильтрации. Чаще всего применяют двойную фильтрацию через фильтрмассу, последняя отделяет большее количество крупных коллоидных частиц. В стандартах для каждого сорта пива указывают гарантийный срок, в течении которого оно должно сохранять свои потребительские достоинства, т.е. стойкость пива в сутках. Хранить пиво следует при температуре не выше 12 и не ниже 2°С в не освещенных помещениях. В этих условиях стойкость непастеризованного пива колеблется от 3 суток(Бархатное) до 17(Портер). Гарантийный срок хранения пастеризованного пива, приготовленного с применением стабилизаторов 3 месяца, без применения стабилизаторов - 1мес. со дня розлива.
|