Выбор и обоснование метода производства пива

Что касается изомеризованного гранулированного хмеля, то изомеризация α-кислот может достигаться путем добавления окиси магния. Подобный изомеризованный гранулированный хмель более выгоден по сравнению с обычным, так как после изомеризации:

• увеличивается выход изо-α-кислот;
• сокращается время кипячения;
• сокращаются затраты на хмель и энергию;
• изомеризованные гранулы не требуют хранения при пониженной температуре;
• образуется меньше взвесей горячего сусла.

Изомеризованные гранулы  производят аналогично обогащенным гранулам, но со следующими отличиями:

• перед гранулированием добавляется окись магния, которая, как катализатор, способствует изомеризации α-кислот;
• после упаковки гранул с окисью магния в фольгу и картонные коробки они содержатся в термокамере при температуре до 50° С до обеспечения полной изомеризации.

Этот процесс контролируется, так как гранулы в фольге упакованы герметично, дополнительный кислород к ним проникнуть не может.

Вода, как основное сырье. Основным компонентом пива, содержание которого превышает 90% его массы, — вода и поэтому ее следует отнести к основному виду технологического сырья. При этом необходимо иметь в виду, что вода, используемая в производстве пива, не является чистым химическим веществом; она характеризуется определенными органолептическими и физико-химическими свойствами, которые существенно изменяются в зависимости от места нахождения предприятия.

Вода, используемая для  приготовления пива, прежде всего, должна соответствовать требованиям СаНПиН 2.1.4.1074-01 (табл. 2.6). Однако учитывая ее влияние на физико-химические и биохимические процессы в пивоварении, к ней предъявляются дополнительные требования, указанные в технологической инструкции по водоподготовке для производства пива и безалкогольных напитков (ТИ 10-5031536-73-90).

Таблица 2.6 – Органолептические, физико-химические и микробиологические показатели качества воды

Основные ограничения для воды, применяемой непосредственно в  производстве пива (при затирании), касаются таких показателей, как  величина рН, жесткость, соотношения между концентрациями ионов Са⁺² и Mg⁺², которое в питьевой воде вообще не регламентируется. Значительно меньше в воде для пивоварения должно содержаться ионов железа, кремния, меди, нитратов, хлоридов, сульфатов. Не допускается наличие в воде нитритов, которые являются сильными токсинами для дрожжей. В два раза меньше в воде должно быть минеральных компонентов (сухой остаток) и в 2,5 раза ниже показатель химического потребления кислорода (ХПК) или окисляемость. При оценке пригодности воды для пивоварения внесен такой показатель, как щелочность, который отсутствует в нормативах для питьевой воды.

Кроме того, дополнительные требования предъявляются к воде, которая  используется для корректировки массовой доли сухих веществ и спирта в высокоплотном пивоварении (high-gravity brewing). Эта вода должна быть, во-первых, микробиологически чистая, а во-вторых, деаэрирована (т. е. практически не содержать растворимый в воде кислород) и содержать меньше ионов кальция и бикарбонатов по сравнению с водой, рекомендованной для пивоварения (табл. 2.6). Только в этом случае не произойдет изменение биологической, коллоидной и вкусовой стабильности пива.

Величина рН оказывает влияние на скорость ферментативных реакций, как во время затирания солода, так и во время брожения сусла. Опосредованно, через ионизацию компонентов пива, рН влияет на органолептические свойства напитка.

В пивоварении минеральные соли, входящие в состав воды, делят на химически активные и химически неактивные. Химически активными солями являются все соли кальция и магния, а также карбонат натрия.

Углекислые соли кальция, магния и  натрия понижают кислотность затора и сусла, в то время как кальциевые и магниевые соли серной, соляной  и азотной кислот повышают кислотность сусла. При значительном содержании солей, повышающих кислотность сусла, вредное действие углекислых солей может быть не только уменьшено, но и полностью компенсировано. Поэтому важно учитывать не общее количество карбонатов, обусловливающих щелочность воды, а то их количество, которое остается в свободном состоянии после частичной компенсации ионами кальция и магния. При этом учитывают, что для компенсации повышения рН, вызванного одним эквивалентом НСО₃, необходимо 3,5 эквивалента Са²⁺, а также то, что ионы Mg²⁺ снижают величину рН в 2 раза меньше, чем Са²⁺. Следовательно, различают показатели: общая щелочность, указывающая концентрацию карбонатов и бикарбонатов и остаточную щелочность, которая будет определять кислотность сусла.

Жесткость воды — это свойство воды, обусловленное содержанием в ней растворенных солей кальция и магния. Различают временную, постоянную и общую жесткость.

Временная или карбонатная жесткость связана с количеством ионов кальция и магния, которые находятся в воде в виде бикарбонатов Са(НСО₃)₂ и Mg(HCO₃)₂. При кипячении воды, содержащей бикарбонаты, образуются нерастворимые в воде карбонаты и диоксид углерода (СО₂), при этом жесткость уменьшается. Постоянная или некарбонатная жесткость характеризуется содержанием щелочеземельных металлов, эквивалентное присутствию в воде сульфатов, хлоридов, нитратов и др. анионов (кроме бикарбонатов и карбонатов). При кипячении эти соли остаются в растворе и не изменяют значение показателя жесткости. Общая жесткость представляет собой сумму временной и постоянной жесткости.

Активность  ферментов солода и дрожжей, физико-химическая стабильность пива и его органолептические  свойства тесно связаны с ионным составом воды. При этом чрезвычайно  большую роль играют катионы кальция, железа, меди, цинка, а также анионы (NO₃^-) и (НСО^2-) (табл. 2.7). Причем степень влияния ионов, особенно катионов, зависит от формы, в которой они присутствуют в пиве, а именно от того, находятся ли они в свободной или связанной форме. Рекомендуют корректировку минерального состава воды проводить в соответствии с типом производимого пива.

Таблица 2.7 - Воздействие ионов солей воды на технологию и качество солода и пива