Общие принципы технологии производства светлого пива

Первое сусло  и промывные воды из фильтрационного  аппарата поступают в сусловарочный аппарат, где поддерживается температура 63-75°C. При температуре не выше 75°C сохраняется часть α-амилаз в активном состоянии, поэтому может осахариваться крахмал, перешедший в сусло после промывания дробины водой. По окончании набора проверяют полноту осахаривания по йодной пробе. При неполном осахаривании добавляют вытяжку из следующего затора, сусло выдерживают до полного осахаривания.

Хмель задают в  сусловарочный аппарат как в начале кипячения, так и в течение всего процесса. Продолжительность кипячения сусла с хмелем 1,5-2 часа. При избыточном давлении (0,02 МПа) - 1 час.

Об окончании  кипячения сусла с хмелем судят  по следующим показателям: массовой доле сухих веществ, прозрачности и хлопьеобразованию (коагуляции белков).

По завершении кипячения сусло направляют в  хмелеотделитель, представляющий собой резервуар со вставным ситом, на котором задерживается дробина. Дробину для извлечения остатков сусла промывают горячей водой (на 1 кг 6-7 л). Промывные воды присоединяют к суслу. Из хмелеотделителя сусло подают на охлаждение.

Горячее охмеленное сусло охлаждают до начальной  температуры брожения. Сусло при низкой температуре брожения является благоприятной средой для развития микроорганизмов. Наибольшая опасность инфицирования сусла появляется при его медленном охлаждении от 40 до 20°C, так как эти температуры наиболее благоприятны для размножения вредных для пива микроорганизмов. В охлаждаемом сусле остаются скоагулированные белки, которые находятся в состоянии тонких взвесей (суспензий). При понижении температуры они осаждаются.

Сусло охлаждают  в две стадии. На первой стадии сусло  охлаждают незначительно, но при этом проводят осветление. Применяют гидроциклонный аппарат (вирпул). Принцип осветления сусла в вирпуле заключается во вращении сусла. Под действием гидродинамических сил взвешенные частицы собираются в центре днища, где образуется осадочный конус. Достоинством гидроциклонного аппарата является стерильность процесса, так как в него поступает горячее сусло и выходит из него с температурой около 90°C. Также сокращается процесс осветления с 2 часов (в отстойном аппарате) до 20-40 минут.

Вторую стадию необходимо вести быстрее, чтобы  предупредить развитие посторонней микрофлоры. Охлаждение от 85-90 до 5-9°C проводят с использованием пластинчатых теплообменников.

После охлаждения до 6-16°C сусло аэрируют воздухом непосредственно в трубопроводе или аппарате предварительного брожения.

 

6. Сбраживание пивного сусла (главное брожение)

Для приготовления  пива качество приготовленного начального сусла должно соответствовать определенным правилам. Массовая доля сухих веществ для светлых сортов пива должна быть 11-13%, кислотность 1,5-2,8 к.ед., цвет 0,8-2 цв.ед., pH 5,3-5,5 , относительная вязкость 11%-ного сусла при 20°C: 1,6-1,65; 13%-ного - 1,8 - 1,9 мПа*с.

В зависимости  от вида применяемых культур дрожжей  брожение ведут низовое или верховое. Наиболее распространено низовое брожение, так как дрожжи низового брожения по своей структуре относятся к хлопьевидным, способствующим лучшему осветлению пива. Также хлопьевидные дрожжи по сравнению с пылевидными дают больший прирост биомассы, обладают меньшей бродильной активностью, образуют меньше диацетила и высших спиртов в пиве, что положительно сказывается на его качестве.

Процесс разведения чистой культуры дрожжей состоит  из стадий: лабораторной (разведение культур  в микробиологической лаборатории) и цеховой (разведение в отделении  чистой культуры).

Лабораторная  стадия состоит из нескольких последовательных пересевов. Вначале чистую культуру из пробирки пересевают на стерильное охмеленное сусло с массовой долей сухих веществ 11-13% через каждые 34-36 часов, с каждым разом увеличивая объем сусла: 20 см³→100 см³→500 см³→2,5 дм³. На первой стадии температура 20-23°C, затем 8-10°C. Лабораторная стадия заканчивается сбраживанием 6-10 дм³ сусла в медной колбе Карлсберга в течение 5-7 суток при 7-8°C.

Цеховая стадия - это разведение дрожжей на стерильном охмеленном сусле в специальных  аппаратах (установке). Установка состоит из стерилизатора, бродильных цилиндров, число которых зависит от количества используемых дрожжей, резервуара для предварительного брожения и сосуда для посевных дрожжей.

Разведение  чистой культуры происходит следующим образом. В стерилизатор из сусловарочного аппарата набирают горячее охмеленное сусло, кипятят его в течение 1 часа и охлаждают до 8°C.

Затем с помощью  сжатого стерильного воздуха  охлажденное сусло подают в бродильный цилиндр, куда через специальный кран из медной колбы Карлсберга вводят чистую культуру. Брожение ведут в течение 3 суток. По увеличении массы дрожжей часть их перекачивают в резервуар, где осуществляют предварительное брожение при 8°C в течение 3 суток.

Процесс брожения осуществляется в цилиндроконических бродильных аппаратах, которые снабжены двумя-тремя охлаждающими рубашками на цилиндрической части и одной на нижней конической части. Сусло температурой 7-9°C подают в аппарат и заполняют его на 85 %. В ток сусла задают дрожжи в количестве 0,7 дал на 1 гл. Первые 50 % сусла аэрируют стерильным воздухом из расчета 0,5-0,7 м³ на 1 м³ в час. В первые двое суток температура сусла за счет выделяющейся теплоты спиртового брожения самопроизвольно повышается до 13-14 °С. При этой температуре сусло бродит 6-7 суток до достижения видимой конечной степени сбраживания. Интенсивно протекающий процесс брожения обеспечивает снижение концентрации диацетила, что способствует более быстрому созреванию пива. По достижении содержания экстрактивных веществ 3,2-3,5% аппарат шпунтуют, и далее процесс ведут при избыточном давлении 0,05-0,06МПа для лучшего насыщения пива диоксидом углерода и ускорения оседания дрожжей. Затем пиво охлаждают в нижней части аппарата до 1-2°С для образования более плотного осадка дрожжей.

7. Дображивание и созревание

На восьмые  сутки пиво охлаждают до 3-4°С, на девятые до 1...2°С и выдерживают при этой температуре 5-6 суток для завершения процессов дображивания. Затем из конической части медленно спускают дрожжи.

На этой стадии пиво приобретает свои товарные свойства, осветляется, исчезают дрожжевые тона во вкусе, формируется букет пива.

Выделяющийся  в процессе дображивания диоксид  углерода растворяется и связывается в пиве, что приводит к насыщению пива оксидом углерода.

При созревании пива происходят различные окислительно-восстановительные реакции, в результате которых исчезают характерные для молодого пива привкус дрожжей и хмелевая горечь.

При дображивании пиво осветляется. Это обусловлено  выпадением в осадок дрожжей, которые  адсорбируют на себе белковую муть и другие взвеси. При охлаждении до 1-2°С в сусле происходит выделение, коагуляция и осаждение хмелевых смол, белковых и дубильных веществ, которые при более высокой температуре были прочно связаны с раствором.

8. Фильтрование пива и подготовка к розливу

При дображивании и созревании пиво осветляется недостаточно. В нем во взвешенном состоянии остаются дрожжевые клетки, белковые и полифенольные вещества, хмелевые смолы, соли тяжелых металлов, различные микроорганизмы, образующие муть. Поэтому после дображивания пиво подвергается осветлению фильтрованием.

Сущность процесса фильтрования заключения в механическом (отсеивающем) и адсорбционном действии. Лучшие результаты получают при фильтровании пива на кизельгуровых фильтрах. Кизельгур представляет собой пористую горную породу, слои фильтра заполняются кизельгуром разной степени дробления. Первый намываемый слой фильтровального порошка должен иметь крупные частицы, последний слой - тонкодисперсный.

Для придания прозрачности, блеска, а также повышения стойкости при хранении пиво дополнительно фильтруют на рамных фильтр-прессах с использованием специальных сортов картона.

При фильтровании пиво теряет некоторую часть диоксида углерода, поэтому перед розливом его подвергают карбонизации путем продувки через пиво диоксида углерода.

После карбонизации пиво выдерживают 68 ч в сборниках, а затем направляют на розлив.

9. Розлив пива

Пиво разливают  в кеги, стеклянную бутылку и ПЭТ-бутылку.

Тара перед  подачей на линию розлива моется моющими средствами в зависимости от вида тары, кеги обрабатываются паром.

Пиво подается на розлив, проходя через мгновенную пастеризацию для удаления дрожжей  и микроорганизмов, попавших в пиво. Пиво быстро нагревается до 72-73°С и  остается при такой температуре  на протяжении приблизительно 30 секунд, после чего снова охлаждается. Такая несущественная тепловая обработка не влияет на вкус пива, но эффективно обезвреживает продукт. Розлив ведется при избыточном давлении 0,05-0,3 МПа, температура напитка не должна превышать 3°С,так как при понижении температуры повышается растворимость диоксида углерода.

3. Анализ и моделирование системы технологических процессов.

Сложно рассчитать длительность полного технологического цикла производства светлого пива, поскольку на различных предприятиях числа дней для его приготовления кардинально отличаются.

Если взять  усредненно, то:

Дробление занимает 0.5 часа.

Получение охмеленного сусла  - 3.5 часа.

Брожения идет при оптимальной Т=13-14⁰С, 6-8 суток.

Дображивание  и созревание - 5 - 6 суток.

Выдержка после карбонизации - 3 суток.

 

Далее, пиво идет на продажу.

 

Т_цикла = Т1+Т2+Т3+Т4+Т5+Т_{ожидания}+Т_{транспортировки} = 15_дней+2_дня+1_дней = 18дней,

где

Т1, Т2, Т3, Т4, Т5 - технологические процессы, перечисленные  выше.

Т_{ожидания} - приближенное общее время ожидания (простоя) сырья перед технологическими операциями.

Т_{транспортировки} - время транспортировки сырья непосредственно в цехе от одной технологической операции к другой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В производстве пива неотъемлимой частью является качественное сырьё. В последние годы в пивоваренном производстве произведены, существенные изменения, выведены новые сорта солода; ускорен процесс брожения. Но на этом улучшение производства пива останавливаться не должно, так как с каждым годом человечество изобретает новые технологии и это ярко отображается на пивоваренную промышленность.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  литературы

 

1.Тихомиров В.Г. «Технология пивоварения и безалкогольного производств».

2. Месяц В.К. Большой энциклопедический словарь, том «Сельское хозяйство».

3. Бабьев И.П., Чернов И.Ю. «Биология дрожжей».

4. Крегер - ван - Рей «Дрожжи, таксономическое изучение».

5. Васильев П. «Справочник по пивоваренным дрожжам».

6. http://www.mir-piva.ru

7. http:// breweris.narod.ru/spsolod.html

8. http:// breweris.narod.ru/droggi.html

9. http:// mshp.minsk.by/sorts/zern-bobov-2007.html

10. http:// neobeer.narod.ru/malt/svetl.html

11. http:// lautertun.narod.ru/hmel.html

12. www.pivnoe-delo.com

13. http:// breweris.narod.ru/hmel.html

14. http:// www.abub.ru/home.html

15. http:// ru-patent.info.html

16. http:// www.altair-agua.ru

~ ~