Технология и ассортимент пива

Геміцелюлоза - головна складова частина стінок клітин ендосперму. Вона складається з β-глюканів і пентозанів, які разом утворюють міцний каркас стінок клітин борошнистого тіла. Вони володіють різною структурою і впливають на технологію і якість пива[30].

У ячмінь вміст білку може коливатися в межах 8...11-16%. З цієї кількості білків у готове пиво потрапляє лише третина, і хоча зміст білкових речовин в пиві порівняно невеликий, вони можуть суттєво впливати на його якість. Так, білкові речовини певною мірою впливають на виникнення помутніння.

Білки знаходяться  в алейроновому шарі і в ендоспермі. Крім простих білків (протеїнів) в зерні ячменю містяться складні білки протеїди.

Жири ячменю становлять 2-3%. Знаходяться в основному  в зародку і алейроновому шарі. Частка жиру витрачається при пророщуванні зерна. Основними складовими жирів є жирні кислоти[9].

Вміст мінеральних речовин у ячмені змінюється в межах 2-3%. Велика їх частина пов'язана неорганічними. Основними мінеральними речовинами ячменю є:

• Фосфати – близько 35% (в перерахунку на P₂O₅) ;
• Силікати – близько 25% (в перерахунку на SiO₂);
• Калійні солі – близько 20% (в перерахунку на K₂O).

Дубильні  речовини відкладаються в оболонці ячменю, а також в алейроновому шарі. Виявляються вони головним чином у вигляді неприємного гіркого смаку. Їх кількість тим більше, чим товща оболонка ячмінного зерна, і тому у таких сортах ячменю намагаються видалити основну частину вже в солодовні. Те ж саме відноситься і до наявних гірким смол[7].

Вітаміни  необхідні для розвитку зародка  при пророщуванні зерна. Вітаміни також необхідні людському організму для підтримки багатьох процесів обміну речовин, і вони повинні надходити в достатній кількості. У ячмінь містяться в основному такі вітаміни:

• В1 (тіамін) - переважно в зовнішніх частинах зерна;
• В2 (рибофлавін);
• С (аскорбінова кислота) - у меншій кількості;
• Е (токоферол) - в жирі зародка.

Вітаміни - це з'єднання зі складною будовою. При зберіганні і переробці вони досить сильно руйнуються[16].

Хміль. Для пивоваріння найбільший інтерес і цінність представляють специфічні складові частини хмелю - гіркі речовини, хмельове масло і дубильні речовини.

До загального хімічного складу сухого хмелю входять  такі речовини (у %):

• вода 12,5;
• зола 7,5;
• клітковина 13,3;
• азотисті речовини 17,5;
• ефірні масла 0,4;
• ефірна витяжка 18,3;
• дубильні речовини 3,0;
• безазотисті екстрактивні речовини 27,5.

Гіркі речовини є найбільш цінними і характерними складовими частинами хмелю, які в подібній формі не зустрічаються в інших рослинах. У групу гірких речовин входять власне хмелеві смоли і гіркі хмелеві кислоти[28].

Загальна  кількість хмельової смоли коливається від 16 до 26% з таким розподілом на окремі компоненти: a-смоли 4-7%, b-смоли 8-13%, g-смоли 4-6%.

Гіркі речовини погано розчиняються у воді, при  кип`ятінні сусла вони утворюють  колоїдні розчини.a- і b-кислоти гальмують дію бактерій, але не впливають на розвиток дріжджів.

Гіркі речовини володіють високою поверхневою  активністю і, завдяки цьому, покращують стійкість піни[18].

Хмельове  ефірне масло має у своєму складі понад 200 різноманітних ефірних речовин, які є леткими сполуками і  легко вивільняються при кип'ятінні. Склад хмельового ефірного масла залежить від сорту хмелю. Не має антисептичної дії.

Дубильні  речовини хмелю краще розчиняються у воді, легше вступають в реакції, ніж поліфеноли солоду. Вони попереджують окислення і утворення комплексних сполук гірких речовин хмелю. Володіють антибіотичними властивостями. В технологічному процесі осаджують білки сусла, що краще сприяє освітленню[37].

До азотистих  речовин хмелю відносяться низькомолекулярні  білкові фракції пептони, поліпептиди, амінокислоти. Аспарагін, який міститься  у хмелі, є одним із джерел живлення пивних дріжджів.

У сухому хмелі знаходиться більше 40% вуглеводів: целюлоза, геміцелюлоза, пентозани, пектинові  речовини, цукри. Пектинові речовини позитивно впливають на піноутворення і піностійкість пива[32].

Вода. В чистій природній воді завжди присутні розчинені солі, які впливають на смак пива і на ферментативні процеси. Присутність солей металів у великих кількостях небажано, так як вони взаємодіють з дубильними речовинами і погіршують колір і смак напою.

Карбонати і бікарбонати, володіючи основними  властивостями, знижують кислотність  пивного затору, що негативно впливає  на наступні стадії виготовлення пива[12].

Розчинені у воді солі кальцію і магнію характеризують її жорсткість. Виражають в міліграм-еквівалентах Ga і Mg, що знаходяться в 1 л води. По жорсткості воду класифікують:

• дуже м'яка до              1,5;
• м'яка                             1,5-3;
• помірно жорстка         3-6;
• жорстка                        6-9;
• дуже жорстка більше  9.

Для приготування світлих сортів пива використовують в основному м'яку воду. Перед  використанням воду фільтрують і  при необхідності обробляють хлором[22].

 

2.1.3 Стандарти на сировину та допоміжні  матеріали

Пиво повинно  виготовлятися у відповідності  до вимог діючого стандарту по технологічним інструкціям та рецептурам, з дотриманням санітарних норм та правил, утверджених у встановленому  порядку.

Пиво місцевих та національних сортів повинно бути виготовлено у відповідності  до стандартів та технічних умов конкретної продукції.

Для приготування пива у відповідності до рецептур використовують:

• солод пивоваренний ячмінний, карамельний солод;
• воду питну за ГОСТом 2874-82;
• хміль за ГОСТом 21947-76;
• хмелеві екстракти, дозволені до використанні Міністерством охорони здоров'я України;
• хміль молотий брикетований або гранульований;
• несолоджені матеріали: ячмінь за ГОСТом 5060-86; крупа рисова за ГОСТом 6292-93; крупа кукурудзяна за ГОСТом 6002-69; борошно соєве дезодороване за ГОСТом 3898-56;
• цукор-пісок за ГОСТом 21-94;
• екстракт солодовий;
• ферментні препарати, дозволені до використання Міністерством охорони здоров'я України;
• кислота харчова молочна за ГОСТом 490-2006;
• кальцій хлористий та гіпс.

 

 

 

2.1.4 Транспортування, приймання, зберігання

Пиво, розлите  в пляшки, передається з цехів  розливу в експедицію, де воно зберігається до відпуску в торгову мережу. В  експедиції повинно бути сухо, прохолодно, затьмарено. Температура повинна бути не вище 10°С. Всі сорти пива зберігаються в експедиції не більше 1-2 днів. Транспортування пива проводиться автотранспортом. При транспортуванні влітку пиво має бути захищене від сонячних променів, а в зимовий час від охолодження.

Пиво приймають  партіями. Партією вважається кількість  пива одного найменування, в однорідній споживчій чи транспортній тарі, однієї дати розливу, оформлене одним документом про якість. При прийомці пива проводять перевірку на якість упаковки та правильність маркування споживчої та транспортної тари згідно до вимог нормативно-технічної документації.

Пиво зберігають під тиском двоокису водню в ізотермічних резервуарах при температурі 2-5°С. Термін та умови зберігання для окремого виду пива встановлює виробник в технологічній інструкції на пиво конкретного найменування [40].

 

2.2 Описання технології виробництва світлого пива

Технологічні  процеси виробництва пива:

• очищення і подрібнення зернопродуктів;
• приготування пивного сусла;
• зброджування пивного сусла дріжджами;
• доброджування і дозрівання пива;
• освітлення і розлив пива.

 

2.2.1Розробка  і описання технологічної схеми

Отримання солоду. Основною сировиною для отримання світлого пива являється світлий солод, який отримують пророщуванням високоякісного ячменю в спеціальних умовах за певної температури і вологості.

Основною  метою солодорощення є накопичення  в зерні максимальної кількості  активних ферментів. Схема отримання  ячмінного солоду приведена на рисунку 2.

Ячмінь, що надходить на завод, містить різні  домішки і в такому вигляді  непридатний для зберігання і  солодорощення. Тому після приймання  його очищають від найбільш грубих домішок просіюванням і провітрюванням і направляють в зерносховище, де зберігають до моменту переробки. Перед замочуванням ячмінь піддають більш ретельному очищенню повторно. При цьому із зернової маси видаляють  залишки домішок і биті зерна. Після вторинного очищення ячмінь розподіляють за розміром зерен на сорти, що необхідно  для рівномірного замочування і  пророщування[2].

Перед пророщуванням  ячмінь піддають замочуванню у воді. При цьому видаляються легкі  зернові і незернові домішки. Зерно при замочуванні дезінфікують і доводять до оптимальної для  солодорощення вологості. Активні  життєві процеси зародком проявляються при вологості 30%, при 38% ячмінь проростає  швидко і рівномірно, однак гарне  розчинення ендосперму і накопичення  ферментів спостерігається при  вологості 44-48%, а іноді і вище.

При замочуванні  обсяг зерна збільшується на 35-40%. Змінюються його фізичні властивості. Температура замоченого зерна, що подається  на пророщування, повинна бути 12-14°С[14].

В процесі  замочування в зерні відбувається глибока перебудова всього ферментативного  комплексу, активація ферментів, особливо амілолітичних і протеолітичних. Також змінюється стан білкових речовин, в зерні зменшується вміст  нерозчинних сполук, а розчинних - збільшується.

При пророщуванні в зерні протікають складні морфологічні та біохімічні перетворення. До морфологічним  перетворень відносять розвиток зародка і порушення клітинної структури ендосперму, до біохімічним - активація ферментів, перетворення складних речовин в прості, процес дихання.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Молодий солод для виробництва пива застосовувати  не можна, так як він має сирі запах  і смак, в ньому немає ароматичних  речовин, багато міститься розчинних  білкових речовин, що утворюють в  розчині стійку муть. Це не дає можливості отримувати прозоре сусло і пиво. Через високу вологості молодий  солод довго не зберігається. Щоб  отримати пиво, що задовольняє всім вимогам, солод сушать. Основною умовою при сушінні солоду – забезпечення поступового підйому температури і відповідно пониження вологості солоду[36].

У процесі  сушіння у солоді змінюються не тільки вологість і об'єм, але і колір, аромат, хімічний склад. Паростки мають гіркий смак і не повинні потрапляти з солодом в затор. Тому їх відділяють одразу після отримання молодого солоду.

До потрапляння  на виробництво солод повинен витримуватися на сховищі не менше 30 діб. За цей час у ньому завершуються фізико-хімічні перетворення компонентів зерна[37].

Приготування пивного сусла. В готовому солоді містяться пил, паростки та інші домішки, а іноді і металеві предмети. Перед подрібненням солод повинен бути очищеним.

Після очищення сировина подається на подрібнення. Солод подрібнюють з метою покращення розчинення і ферментативного розкладу компонентів в процесі затирання. Якість подрібнення впливає на технологічний процес приготування сусла та на вихід екстракту. При дуже тонкому подрібненні покращується екстрагування, процес розкладу білків та крохмалю відбувається швидше, але значно уповільнюється процес фільтрації. При крупному помелі затор фільтрується добре, але збільшуються втрати екстракту із-за поганого доступу ферментів до речовин, що знаходяться всередині здрібнених частин. У зв’язку з цим, подрібнення потрібно регулювати. В середньому вихід частин після подрібнення має такий вигляд (в %): шкарлупа – 20, груба і мілка крупка – 50-55, мука – 25-30[18].

Приготування затору(затирання) – це не тільки змішування подрібненого солоду з водою. Але і розклад складових частин солоду за допомогою ферментів. Процес приготування затору забезпечує:

• розклад складових частин солоду за допомогою ферментів и перехід їх в більш прості розчинні речовини;
• Розклад за допомогою ферментів складових частин несоложених матеріалів;
• Отримання максимального виходу екстракту із сухого солоду і несоложеної сировини;

На стадії затирання ферментативний гідроліз протікає значно швидше, ніж при  пророщуванні солоду. Основні ферментативні  процеси при затиранні і оцукрюванні: ферментативний гідроліз крохмалю та ферментативний гідроліз білків[5].

Ферментативний  гідроліз крохмалю – складний процес. Він проходить під дією амілолітичних  ферментів, які можуть діяти на клейстеризований і неклейстеризований крохмаль. Температура  клейстеризації крохмалю ячменя 60-80°С. Реакція перетворення крохмалю під дією амілаз приведена нижче:

 

(С₆Н₁₀О₅)_х = (С₆Н₁₀О₅)_у = (С₆Н₁₀О₅)_z = С₁₂Н₂₂О₁₁ = С₆Н₁₂О₆

          крохмаль     розчинний             ряд            мальтоза    глюкоза

                                крохмаль          декстринів