Выбор и обоснование метода производства пива

α-Ацетолактат не имеет запаха и вкуса, но при гН₂ свыше 10 он переходит в результате декарбоксилирования в диацетил, который отрицательно влияет на вкус пива. Это явление при определенных условиях наблюдается в случае продолжительного хранения сбродившего пива в открытом бродильном аппарате, при перекачивании с сильной аэрацией и недостаточном или быстро прекращающемся дображивании.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.3.7 Процессы, проходящие при фильтровании и розливе пива.

Физико-механические процессы. Эффективность фильтрования зависит от размера пор фильтровального материала. Механически фильтр задерживает только крупные частицы суспензии, в частности, дрожжевые клетки.

Коллоиды, а также растворимые вещества(например, окрашенные компоненты пива) задерживаются  на поверхности фильтровального  материала за счет адсорбции. При  этом размер задерживающих частиц значительно  меньше, чем размер пор в материале. Таким образом, удаляются вещества, вызывающие опалесценцию пива, которые  механически задержать нельзя. При  этом трудно определить, какие вещества задерживаются механически, а какие  в результате адсорбции, так как  оба процесса действуют одновременно.

Физико-химические процессы. При этом снижение цвета первой части пива, прошедшего через фильтр, весьма значительно. После того, как профильтруется большое количество пива, при работе с материалами, имеющими низкие адсорбирующие свойства, не наблюдайся заметного снижения цветной способности пива. В том случае, когда фильтровальный материал обладает высокой сорбционной способностью, цветность пива после фильтрования снижается на 0,1-0,2 мл 0,1н раствора йода на 100 мл воды (2-3,4 ед. ЕВС) по сравнению с пивом, поступающим на фильтрование.

При фильтровании также адсорбируются поверхностно-активные вещества, горькие и редуцирующие компоненты пива.

Положительным является то, что при фильтровании пива, охлажденного до температуры 0-(-1)^оС, хорошо адсорбируются нестабильные коллоиды пива, что повышает его коллоидную стойкость. Однако при этом из пива удаляются такие важные компоненты, как горькие и поверхностно-активные вещества.

Биологические процессы. При фильтровании через целлюлозную фильтрмассу биологическая стойкость пива не повышается. Для увеличения микробиологической стабильности пива используют методы холодной стерилизации с применением мембранных фильтров. Использование средних и тонких марок фильтровальных материалов значительно повышает микробиологическую стойкость пива. С помощью очень тонких марок кильзегуров можно добиться холодной стерилизации пива, для чего используют мембранные фильтры.

На процесс  фильтрования оказывают влияние  вещества, находящиеся в пиве. К этим веществам относятся белки, гемицеллюлоза, α- и β-глюканы, полифенолы (дубильные вещества), пентозаны, меланоидины, декстрины. При фильтровании они могут находиться в виде грубых дисперсных частиц размером менее 0,1 мкм. К ним относятся белковые, красящие вещества, полифенолы, а также бактерии и дрожжи. В виде коллоидных частиц, размером менее 0,1 мкм в пиве присутствуют полифенольно-белковые комплексы α- и β-глюканы. Часть веществ — это молекулярные дисперсные частицы размером менее 0,001 мкм.

Фильтрование  ухудшается при высокой вязкости пива, которая 
обусловлена в первую очередь наличием β-глюкана, входящего в 
состав гумми-веществ. Большое количество его в пиве содержится 
при использовании плохо растворенного солода, содержащего 
гумми-вещества, состоящие преимущественно из β-глюкана. В хорошо растворенном солоде гумми-вещества представлены не 
большой частью β-глюкана и незначительным количеством пентозанов.^^

Содержание  β-глюкана в пиве повышается при переработке свежепроросшего солода или солода короткого ращения, увеличении продолжительности затирания при температуре выше 60 ^оС, сдвиге рН затора в щелочную сторону и т. д.

В процессе фильтрования пива снижается количество высокомолекулярных азотистых веществ  примерно на 4...10 мг/дм³, а среднемолекулярных соединений на 6...11 мг/дм³. При наличии продуктов неполного расщепления крахмала пиво также плохо фильтруется и осветляется.

В результате фильтрования пива удаляются дрожжевые  клетки, которые при высокой концентрации могут образовывать непроницаемый слой на поверхности фильтра. Хорошо фильтруется пиво, содержащее (0,2...1) • 10⁶ дрожжевых клеток в 1 см³. Количество дрожжевых клеток в пиве зависит от продолжительности дображивания, штамма дрожжей, способа брожения и применяемых аппаратов для дображивания.

Фильтрование  и розлив готового пива в транспортную тару — конечный производственный процесс и, таким образом, последняя операция, посредством которой можно исправить дефекты пива. Очень важно сохранить при розливе физико-химическое равновесие, установившееся при дображивании и выдержке, в том числе между температурой и давлением. Противодавление создают с учетом шпунтового избыточного давления в аппарате дображивания, при этом оно должно быть тем выше, чем выше степень насыщения и температура разливаемого пива и чем больше гидравлическое сопротивление трубопровода. Поэтому последний должен иметь минимум колен, изменении сечений и т. п.

Весьма  нежелательно для качества пива его  соприкосновение с кислородом воздуха, в результате чего окисляются горькие  вещества хмеля и полифенолы, что способствует ухудшению аромата и вкуса пива, снижает его коллоидную и биологическую стойкость, а также придает привкус пастеризации. Поэтому после размножения дрожжей и первой стадии брожения стремятся исключить попадание кислорода в пиво.

Редуктоны и меланоидины, являясь редуцирующими  веществами, связывают определенное количество кислорода, попадающего при розливе пива, предохраняя тем самым его от окисления.

При хранении пива в результате окисления редуцирующих веществ кислородом через 14...20 суток значение rН₂ вновь снижается до 10...11. Окисление ускоряется при движении и взбалтывании пива.

 

2.4 Основные этапы технологии  пива

 

Любая технологическая  схема должна обеспечивать при минимальных  затратах материальных ресурсов максимальный выход и высокое качество готового продукта. Обобщенная функциональная схема производства пива приведена  на рис. 2.4.1

Очистка солода предусматривает его полировку для удаления пыли и остатков ростков, а также металлических примесей.

Дробление солода проводят для интенсификации физических и биохимических процессов растворения зерен при затирании, а также для обеспечения фильтрования затора через слой дробины.

Приготовление сусла включает в себя следующие процессы: затирание сырья, фильтрование затора, кипячение сусла с хмелем и отделение хмелевой дробины.

Затирание осуществляют в целях перевода в растворимое состояние максимального количества экстрактивных веществ солода 
и несоложеных материалов.

Цель фильтрования затора — отделение жидкой фазы (сусла) от твердой (дробины) с последующим вымыванием водой экстракта, удержанного дробиной.

Кипячение сусла с хмелем предусматривает концентрирование 
сусла до заданной массовой доли сухих веществ в начальном сусле, перевод ценных составных веществ хмеля в раствор, инактивацию ферментов, коагуляцию белковых веществ и стерилизацию сусла.

Для подготовки сусла к осветлению и охлаждению его отделяют от хмелевой дробины, чтобы  исключить отрицательное влияние  ее на цвет и  вкус пива. 

 

Рис. 2.4.1 Обобщенная функциональная схема производства

Осветление и охлаждение сусла проводят для выделения из него 
взвесей, насыщения кислородом и снижения температуры до начальной температуры брожений. 

Главное брожение сусла осуществляют в целях расщепления дрожжами основного количества углеводов е образование  этилового спирта, диоксида углерода, побочных продуктов брожения и формирования оптимального состава молодого пива.

Дображивание молодого пива предусматривает естественное насыщение его диоксидом углерода в результате сбраживания оставшегося количества углеводов, а также образование специфических ароматических веществ, осаждение дрожжей, взвесей, белковых и полифенольных соединений.

Осветление пива проводят для того, чтобы удалить вещества, ухудшающие прозрачность и стойкость пива.

Розлив пива осуществляют для получения готового продукта в кеги.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.5 Описание технологической схемы  производства

 

Поставка  солода из-за небольшого его количества осуществляется в мешках; мешки нужно хранить в сухом помещении, так как солод гигроскопичен и со временем поглощает влагу. Применяется силосное хранение, поэтому предусмотрены три бункера, причем хранятся в них не очень большие партии. Также имеются соответствующие весы 1.

После взвешивания  нужной массы солод через шлюзовый затвор 2 поступает на дробление. На мини-пивзаводе для дробления применяется простая двухвальцовая дробилка.  При дроблении образуется пыль, которая отводится через вентиляционную систему.

Из бункера  для дробления 4 солод поступает  в заторно-сусловарочный котел 6. Отварочный способ состоит в том, что отдельные части затора — отварки — подвергают нагреванию при определенных температурах, кипятят и затем смешивают с остальной частью затора.

При отварочном способе создаются благоприятные  условия для действия ферментов, что связано с клейстеризацией  крахмала при кипячении отварок и для получения сусла с более высокой степенью сбраживания, кроме того, повышается выход экстракта. Однако отварочный способ длительный: в зависимости от способа приготовления осахаренного затора от 3,5 ч (одноотварочный) до 6..6,5 ч (трехотварочный).

Пиво  Жигулевское готовится по двухотварочному  способу, Рижское – одноотварочному, а Донское – трехотварочному.

Максимальный выход экстракта наблюдается при использовании трехотварочного способа.

При двухотварочном способе в заторном аппарате затирают 1/3 дробленого солода и весь несоложеный материал (ячмень) при температуре 40 ^оС. Температуру затора повышают до 52 °С (1 °С/мин) и выдерживают его в течение 15…30 мин. Далее из заторного аппарата 1/2—1/3 заторной массы медленно перекачивают в другой заторный аппарат при работе мешалок в обоих сосудах, где устанавливается   температура 63 ^оС, выдерживают при этой температуре 20...30 мин, после чего затор медленно подогревают до 70...72 ^оС, выдерживают 20...30 мин, быстро доводят до кипения и кипятят 15...30 мин. Эта часть затора называется первой отваркой.

Далее первую отварку медленно перекачивают в  основной затор, где устанавливают температуру 62...63 ^оС, и выдерживают в течение 10..15 мин. Затем 1/3 густой заторной массы перекачивают в заторный аппарат на вторую отварку, нагревают до 70...72 °С, выдерживают 20 мин, нагревают до кипения и кипятят 10...20 мин в зависимости от качества солода.