Товароведная экспертиза пива

При отварочном способе отдельные части затора (отварки) подвергают нагреванию до определенных температур, выдерживают, кипятят и смешивают с остальной частью затора, что повышает температуру всего затора. В зависимости от числа отварок применяют одно-, двух- и трехотварочный способы затирания.

Одноотварочный способ затирания. Воду температурой 54 ... 55 ⁰С смешивают с дробленым солодом в заторном аппарате, получают затор температурой 50 ... 52 ⁰С и выдерживают белковую паузу в течение 10 ... 30 мин. Затем 1/3 затора (густую часть) перекачивают во второй заторный аппарат и постепенно нагревают эту отварку до 70 ⁰С, проводят паузу осахаривания, нагревают до кипения и кипятят 20 ... 30 мин, после чего возвращают в первый заторный аппарат к основному затору. При этом температура всего затора повышается до 70 ⁰С. Затор выдерживают до полного осахаривания (контролируют по иодной пробе), а затем нагревают до        75 ... 78 ⁰С и перекачивают на фильтрование в фильтрационный аппарат.

Двухотварочный способ затирания. В заторном аппарате смешивают воду температурой 54 ... 55 ⁰С с дробленым солодом и выдерживают белковую паузу при 50 ⁰С в течение 15 ... 30 мин. Затем отбирают первую отварку (1/3 густой части затора) во второй заторный аппарат, медленно повышают температуру отварки до 62,5 ... 67 ⁰С, проводят мальтозную паузу; после этого повышают температуру до   70 ... 72 ⁰С и проводят паузу осахаривания. Далее отварку доводят до кипения, кипятят 15 ... 30 мин и возвращают к основной части затора, в результате чего температура его снижается до 63 ... 65 ⁰С, проводят мальтозную паузу в течение     15 мин. Затем вновь отбирают 1/3 затора (вторая отварка) во второй заторный аппарат, повышают температуру отварки до 70 ⁰С, проводят осахаривание в течение 15 мин, а потом доводят до кипения, кипятят 10 ... 20 мин и смешивают с оставшимся затором. При этом температура всего затора достигает 75⁰С. В течение 20 ... 25 мин проводят полное осахаривание. По окончании осахаривания затор подают на фильтрование. Этот способ затирания является наиболее распространенным на пивоваренных заводах России.

Трехотварочный способ затирания. Смешивают дробленый солод с водой температурой 38 ... 40 ⁰С, что обеспечивает температуру затора 35 ... 37 ⁰С. Сразу же отбирают 1/3 затора (густую) во второй заторный аппарат, выдерживают белковую паузу в течение 10 ...15 мин при 50 ⁰С, затем нагревают до 65 ... 70 ⁰С, осахаривают 15 ... 25 мин и кипятят для светлых сортов пива 25 ... 30 мин или для темных сортов 40 ...45 мин. После кипячения отварку возвращают к основному затору, тем самым повышая его температуру до 50 ... 52 ⁰С, снова отбирают 1/3 (густую) затора - вторую отварку, нагревают ее до 65 ... 70 ⁰С дляосахаривания, а затем доводят до кипения и кипятят в течение 20 ... 30 мин, после чего возвращают к основному затору. В результате температура затора повышается до 62 ... 65 ⁰С, что позволяет провести мальтозную паузу.

Для третьей отварки берут  жидкую часть затора, доводят до кипения и кипятят       10 ... 20 мин, возвращают к остальному затору. При этом температура затора достигает 75 ... 78 ⁰С и его передают на фильтрование. Трехотварочный способ затирания применяют в основном для получения темных сортов пива и в случаях переработки плохо растворимого солода.

Следует отметить, что при  отварочных способах затирания по сравнению с настойным создаются благоприятные условия для действия ферментов (преимущественно амилаз), так как при кипячении отварок крахмал, находящийся в них, клейстеризуется и повышается его атакуемость (податливость) амилазами. Кроме того, повышается выход экстракта, а готовое сусло имеет более высокую степень сбраживания. Однако отварочные способы более длительны, энергоемки и сложны.

В целях экономии солод  можно частично (30 ... 50 %) заменять несоложеными материалами. Однако это приводит к ухудшению качества пивного сусла и готового пива, так как несоложеные материалы труднее измельчаются, крахмал и белки в них находятся в нативном (неизменном) состоянии, содержание ферментов в них невелико и расщепление составных веществ идет значительно труднее, чем в солоде. Поэтому в настоящее время при использовании в процессе затирания несоложеных материалов широко используются микробные ферментные препараты, а также мультиэнзимные композиции (МЭК), что позволяет более полно использовать несоложеное сырье, повысить выход экстракта и улучшить состав сусла, приблизив его по содержанию азотистых веществ и степени сбраживания к солодовому.

Выбор способа затирания  зависит в основном от вида производимого пива, качества солода и конструкции варочных агрегатов.

Для получения пивного  сусла в основном используют периодический способ, который осуществляется с помощью следующих аппаратов: заторного, фильтрационного и сусловарочного. Эти аппараты соединяют трубопроводами в варочные агрегаты, которые могут состоять из двух, четырех или шести аппаратов.

Наиболее распространены четырехаппаратные агрегаты, состоящие из двух заторных аппаратов, одного фильтрационного и одного сусловарочного.

Фильтрование затора. Фильтрование – процесс разделения суспензий  с помощью пористой перегородки, пропускающей жидкость и удерживающей взвешенные в ней твердые частицы. При фильтровании затора его разделяют на сусло (фильтрат) и дробину (твердую фазу) в фильтрационном аппарате или фильтр-прессе. Фильтрующим материалом в фильтрационном аппарате является дробина, в фильтр-прессе - хлопчатобумажная ткань. Фильтрование затора состоит из двух стадий: получение первого сусла, т. е. сусла, образующегося при фильтровании затора, и сусла, образующегося при промывании дробины с целью извлечения из нее экстрактивных веществ.

Фильтрование характеризуется  скоростью фильтрования, т. е. количеством  фильтрата, полученного с 1 м² фильтрующей поверхности в единицу времени. На скорость фильтрования влияют структура и толщина осадка, качество и степень дробления солода, давление при фильтровании и вязкость сусла. Для быстрого фильтрования и получения прозрачного сусла необходимо иметь хорошо растворимый солод не слишком тонкого помола, правильное расщепление белков и осахаривание крахмала при затирании.

Структура дробины неоднородна. В ней содержатся крупные и  мелкие частицы оболочек, а также  мелкие частицы скоагулированных белков. Эти белки создают плохо проницаемый слой, затрудняющий фильтрование. Для успешного фильтрования скоагулированные белки должны быть перемешаны с частицами оболочек. Нормальные условия фильтрования могут быть достигнуты при высоте слоя дробины 30 ...40 см. При меньшей высоте затор быстрее охлаждается и увеличивается продолжительность фильтрования, при большей высоте скорость фильтрования уменьшается, а издробины при промывании труднее извлекаются экстрактивные вещества. С повышением температуры уменьшается вязкость сусла и возрастает скорость фильтрования. Однако температура затора не должна превышать 75 ... 78 ⁰С, а температура воды для промывания дробины 78 ... 80 ⁰С, так как более высокая температура обусловливает инактивацию a-амилазы, в результате оставшийся нерасщепленным крахмал клейстеризуется и сусло получается мутным.

Процесс фильтрования в фильтрационном аппарате состоит из подготовки резервуара, отстаивания затора, фильтрования первого сусла, промывания дробины и ее удаления. Общая продолжительность цикла около 3,5 ... 6,0 ч.

При фильтровании затора в  фильтр-прессе фильтрующим материалом служат салфетки из хлопчатобумажной ткани, что позволяет перерабатывать солод более тонкого помола и получать хорошо осветленное сусло с повышенным выходом экстракта. Однако фильтр- прессы трудоемки в обслуживании.

Кипячение сусла с хмелем. Цель кипячения сусла с хмелем - выпаривание сусла до определенного содержания сухих веществ в зависимости от сорта пива; осаждение (коагуляция) белков; извлечение из хмеля горьких ароматических веществ, придающих суслу и пиву характерный горький вкус и хмелевой аромат; стерилизация сусла; инактивация ферментов.

Эта стадия производства состоит  из следующих операций: кипячения сусла с хмелем и отделения хмелевой дробины.

При кипячении пивного  сусла происходит коагуляция белков (укрупнение коллоидных частиц под  действием молекулярных сил сцепления). Из-за наличия электрического заряда коллоидные частицы белков взаимно отталкиваются, а при кипячении они лишаются электрического заряда, укрупняются и под действием силы тяжести начинают оседать. Различают скрытую и явную коагyляцию. При скрытой коагуляции внешне изменений не наблюдается, а на второй стадии - явной коагуляции - появляется муть и образуется осадок. Выведение в осадок растворимых белков при кипячении сусла обеспечивает стойкость сусла и пива к белковому помутнению. Неполная коагуляция белков приводит к торможению брожения из-за адсорбции белков на поверхности дрожжевых клеток, а это, в свою очередь, обусловливает плохое осветление пива при дображивании, фильтровании пива и снижение биологической стойкости пива. Коагуляция белков зависит от продолжительности и интенсивности кипячения. Максимальное количество белков выпадает в осадок в течение первого часа кипячения, но и спустя 2,5 ч кипячения коагуляция белков продолжается. Однако продолжительное кипячение может способствовать разрушению крупных хлопьев, что также нежелательно. На коагуляцию белков оказывает влияние содержание сухих веществ в сусле. В сусле низкой концентрации белки быстрее коагулируют, а в более концентрированном сусле значительно медленнее. Кроме этого процесс коагуляции протекает быстрее и полнее при интенсивном кипячении, и наоборот.

При кипячении сусла с  хмелем происходит растворение и  превращение составных веществ хмеля: горьких, ароматических и дубильных веществ. Из горьких веществ хмеля в сусло переходят a и b-горькие кислоты. Основным источником горечи и антисептичности пива являются вещества, образующиеся при кипячении за счет изомеризации a-горькой кислоты. Эти вещества образуются в первые 20 ... 30 мин кипячения сусла с хмелем и обеспечивают около 90 % горечи пива.

Из всего количества экстрагированных горьких веществ в пиве остается только      20 ... 25 %, остальное количество теряется с хмелевой дробиной, белковым отстоем и дрожжами.

Ароматические вещества хмеля (эфирное масло) при кипячении сусла со свежим хмелем практически все улетучиваются (до 90 %). Поэтому продолжительность кипячения сусла желательно сокращать после внесения последней порции хмеля.

Дубильные вещества хмеля  хорошо растворимы в воде, и наличие их в сусле обеспечивает лучшее осветление и благотворно влияет на вкус пива.

При кипячении из хмеля  и солода экстрагируются красящие вещества, происходит окисление дубильных веществ и образуются меланоидины, что способствует изменению цветности сусла.

Количество вносимого  хмеля зависит от сорта пива, качества хмелевого сырья и химического  состава воды. Расход хмеля увеличивается в летний период и сокращается в зимний. При использовании воды, содержащей карбонаты, повышается горечь пива. Поэтому при работе на такой воде вносят меньше хмеля.

Внесение хмеля в сусло  осуществляют в два или три  приема. В сусло с массовой долей  сухих веществ до 11 % хмель вносят в два приема: 90 % в начале кипячения и 10 % - за 30 ... 40 мин до окончания. В сусло с массовой долей сухих веществ выше 12 % хмель вносят в три приема: 80 % - в начале кипячения; 15 % - за 30 мин до окончания и 5 % - за 5 ... 10 мин до окончания.

Кипячение сусла с хмелем осуществляют в сусловарочных котлах в течение           1,5 ... 2,0 ч. Кипячение должно быть интенсивным для обеспечения быстрой коагуляции белков и лучшего использования горьких веществ хмеля. Об окончании операции судят по ряду показателей: массовой доле сухих веществ в сусле, свертыванию белков и прозрачности сусла.

Сусло упаривают до определенной массовой доли сухих веществ, зависящих от сорта пива. Правильно прокипяченное сусло, налитое в стакан, - прозрачное с блеском, с быстро оседающими крупными хлопьями свернувшихся белков.

Прокипяченное сусло направляют в хмелеотделитель, который представляет собой резервуар, куда вставляют сито, на котором задерживается хмелевая дробина. Для извлечения остатков сусла дробину промывают горячей водой, промывные воды присоединяют к суслу и отправляют на охлаждение.

Охлаждение и осветление сусла. Цель этой стадии - освобождение охмеленного сусла от взвесей, насыщение его кислородом и доведение температуры сусла до благоприятной для процесса брожения.

Охлаждение сусла осуществляют в два приема. Вначале сусло медленно охлаждают до 60⁰С, а затем быстро до 4 ... 6 ⁰С при низовом брожении или до 14 ... 16 ⁰С при верховом.

Охлаждение сусла ускоряет выпадение в осадок взвешенных частиц, содержащихся в сусле. В сусле  присутствуют грубые и тонкие взвеси. Грубые взвеси образуются при кипячении сусла с хмелем. Этот осадок называют горячим или грубым. Основная часть горячего осадка задерживается хмелевой дробиной, оставшаяся часть выделяется при охлаждении прозрачного горячего сусла до 60⁰С. В состав осадка входят (%): белковые вещества 50 ... 60, хмелевые смолы 16 ... 20, минеральные вещества 2 ... 3 и прочие органические вещества 20 ... 30.

На второй стадии охлаждения из сусла выделяются вещества, растворимые  в горячем сусле и нерастворимые  в холодном. Образующийся осадок называется «холодным» или тонким.

При охлаждении увеличивается  поглощение суслом кислорода воздуха, так как повышается растворимость  газов из-за понижения температуры сусла. При наличии кислорода протекают нежелательные окислительные процессы: сусло темнеет, снижается хмелевой аромат, появляется горечь. В то же время кислород способствует коагуляции белков и образованию хорошего осадка в сусле, что обусловливает лучшее осветление.

Первая стадия охлаждения и осветления протекает на холодильной тарелке или в отстойном аппарате.

Холодильная тарелка - это  плоский открытый сосуд высотой 30 см, имеющий небольшой уклон. На дне тарелки установлены вентили  для удаления осадка и слива сусла. Для предотвращения попадания в сусло частиц oсадка и других примесей вентиль для слива сусла снабжен выступающим над дном патрубком с ситом. Высота слоя сусла на тарелке 215 ... 250 см, длительность охлаждения - 2 ... 6 ч.

Отстойный аппарат представляет собой цилиндрический закрытый резервуар, снабженный змеевиком. Аппарат заполняют суслом на высоту до 0,9 м и путем подачи холодной воды в змеевик охлаждают его. Сусло сливают по трубе, соединенной с поплавком. По мере вытекания сусла поплавок опускается вместе со сливной трубой. Осадок удаляется через вторую трубу и направляется на фильтр- пресс для извлечения остатка сусла. Длительность охлаждения сусла в отстойном аппарате около 20 мин.

Более полного осветления сусла и уменьшения его потерь с осадком можно добиться путем сепарирования или с помощью гидроциклонных аппаратов.