ГЛАВА 30.ТЕХНОЛОГІЯ ПИВА

магниевый скраб beletage

30.1. Загальні відомості про виробництво пива

Пиво - це ігристий освіжаючий слабоалкогольний напій з ха-рактерним ароматом і приємним гіркуватим смаком, насичений дво-оксидом вуглецю, одержаний із солоду і не пророщених зерновихкультур спиртовим зброджуванням охмеленого сусла пивними дріж-джами. Він вгамовує спрагу, підвищує тонус організму, сприяє пра-вильному обмінові речовин, у ньому містяться вуглеводи, білки, ві-таміни, органічні кислоти. Роблять його на великих заводах, що зна-ходяться в містах; продуктивність таких заводів 1-12 мільйонів де-калітрів (1 декалітр = 10 літрів) у рік. Поряд з ними існують невеликіпідприємства - пивоварні, що орієнтовані на невеликий асортимент імалу продуктивність.

Випускають пиво світлих і темних сортів з малим і високим вмі-стом спирту (від 2,5 до 8 %), з легким або яскраво вираженим хмельо-вим смаком і ароматом. Охмілення пиву надає смак хмелю. Букет пи-ва залежить від штаму дріжджів, температури і тривалості шумування.

Запах харчового продукту - це відчуття, що зв'язані з рецепто-рами носових пазух і носоглотки. Відомі дві складові запахів - ароматі букет. Аромат визначають леткі речовини сировини. Букет визнача-ють речовини, що утворюються в результаті технологічної переробкисировини.

30.2. Сировина для виробництва пива

Основною сировиною є ячмінний солод - світлий, темний і спе-ціальни сорти. З метою економії дорогого солоду або для доданняокремим сортам пива характерного смаку використовують несоложе-ну сировину - ячмінь, рисову січку, пшеницю й ін. При використанніцієї сировини у великих кількостях (понад 20 %) застосовують ферме-нтні препарати або їх суміші у вигляді мультіензимних композицій,тому що власних ферментів солоду для забезпечення належного сту-пеня гідролітичних процесів недостатньо. Підготовка сировини - со-лоду і несоложеного ячменю (кукурудзяного борошна) включає очи-щення і дроблення.

Для додання пиву специфічного смаку й аромату застосовуютьхміль, він додає напоєві аромат і гіркоту, пригнічує розвиток мікроор-ганізмів, збільшує піностійкість і стійкість пива при зберіганні. Вико-ристовують жіночі суцвіття - шишки хмелю, висушені особливимспособом. В останні роки використовують екстракти і концентрати ізшишок хмелю, які містять ароматичні і смакові речовини, що й обу-мовлює застосування хмелю в пивоварстві. У виробництві пива(рис. 30.1) велике значення має вода як сировинний компонент.

Пиво - це холод, солод і вода. Вміст води в пиві - 90 %. У пер-шу чергу необхідна мала жорсткість води.

Важливим є також показник бактеріального обсіменіння водиколі-титр і колі-індекс відповідно 300 і 3. Для готування темних сортівпива рекомендується вода з твердістю 3,5 - 7 мг-зкв/л, для світлих со-ртів не більш 1,8 мг-зкв/л. Звичайну питну воду не можна використо-вувати без зм'якшення. Низька жорсткість води забезпечує краще про-тікання процесу екстрагування, сприяє м'якості смаку напою.

30.3. Технологічні стадії виробництва пива

Підготовка сировини - солоду і несоложеного ячменю (кукуру-дзяного борошна) включає стадії очищення і дроблення.

Очищення солоду від залишків паростків, пилу, волокон, мета-левих включень проводять на полірувальних машинах і сепараторах.Дроблення солоду і несоложеного ячменю проводять для більш пов-ного екстрагування з них речовин при затиранні. їх не розмелюють, ароздавлюють для збереження оболонок і здрібнювання ендосперму.Оболонки, що складаються з целюлози, надалі використовують як фі-льтруючий шар. Дроблять солод на чотирьох - або шестивалковихдробарках із гладкими валками, швидкість яких однакова. Верхня па-ра валків забезпечує грубе попереднє дроблення. Помел надходить насита, де груба крупка і лушпайка затримуються, а тонка крупка і бо-рошно відокремлюються і надходять у бункер. Сход із сит попадає нанаступну пару валків, де повторно піддається дробленню. Для дроб-лення несоложеного ячменю застосовують двовалкові дробарки з ри-фленими валками.

Затиранням називають процес готування сусла для зброджуван-ня, що містить у собі змішування дроблених солоду і несоложеної си-ровини з водою, нагрівання і витримування суміші при визначенійтемпературі. Ціль цього процесу - екстрагування розчинних компоне-нтів солоду і переведення у розчинний стан нерозчинених речовин.

Дроблений солод, змішаний з водою, називається затором, арозчин, що одержують у процесі затирання, - суслом. Частина речо-вин, які утримуються в солоді (цукор, продукти розпаду білків, деякікислоти), легко розчиняються у воді, а крохмаль і деякі білкові речо-вини нерозчинні.

Умови затирання повинні забезпечити необхідні умови для дії фе-рменту солоду. Регулювання ведуть за значенням рН, температури, три-валості процесу, концентрації або щільності затору, іноді регулюютьтиск. Оптимальним значенням рН є 5,6, дуже рідко підкисляють до 5,2.

Існують дві групи способів затирання - настойні (рис. 30.2) і відва-рочні. Настойні використовують у випадку солоду високої якості.

Найважливіша характеристика цього процесу - графік затиран-ня: один кілограм сировини заливають 3-4 літрами води, вносять со-лод, ячмінь і ферментний препарат:

- витримка, що називається цитолітичною паузою; тривалість20 - 30 хв;

- білкова пауза; діють протеолітичні ферменти солоду, роз-щеплюючи білок, тривалість 30 хв;

- мальтозна пауза, оптимальна температура для діїР-амілази; з кінця, що не редукує, відщеплюється мальтоза, розщеп-люється крохмаль;

- пауза осахарювання; діє а-амілаза на ендосперм зерна. Крох-маль розщеплюється на декстрини. Відбувається повний гідроліз крох-малю солоду. Контроль процесу ведуть за окрасом йодної проби (синє -фіолетове - червоно-буре, тобто йод уже не змінює забарвлення);

- температура 80 °С, за короткий проміжок часу відбуваєтьсяклейстеризація крохмалю - швидке осахарювання, фермент інактиву-ється.

Швидкість підвищення температури від стадії до стадії - не бі-льше одного градуса в хвилину, щоб не інактивувати ферменти.

Відварочний спосіб полягає в тому, що частину затору доводятьдо кипіння. Кип'ятіння проводять з метою клейстеризації крохмалю.Кількість відварів від одного до трьох.

Готування пивного сусла відбувається у варильному відділенні(рис. 30.3). Солод через автоматичні ваги 1 надходить у солододробарку

2 і після дроблення шнеком 3 подасться в бункер 4. У предзаторнику 5солод змішується з теплою водою температури 40-50 °С. Отримана тіс-топодібна маса надходить у заторний чан 6, де перемішується мішалкою(затирається). По закінченні цього процесу частина заторної маси (близь-ко 40 %) відцентровим насосом 7 перекачується в заторний котел 8, об-ладнаний мішалкою і паровою сорочкою. Тут вона нагрівається до тем-ператури осахарювання (70 °С), а по закінченні осахарювання доводитьсядо кипіння. Після нетривалого (близько 15 хв) кипіння, що необхідно длярозварювання великих часток солоду, розриву оболонок крохмальнихзерен і клейстеризації крохмалю, заторну масу насосом 7 викачують узаторний чан 6. Кип'ячена частина затору називається першою відвар-кою. У результаті змішування першої відварки з некип'яченою частиноюзатору вся маса набуває температури 65 °С. При такій температурі заторзалишають на 15-30 хв для осахарювання. Після цього знову відбирають40 % маси, перекачують у заторний котел 8, нагрівають до кипіння і ки-п'ятять 15 хв (друга відварка).

Другу відварку знову повертають у заторний чан, де встанов-люють температуру 75 °С. Далі всю заторну масу насосом 7 переда-ють у фільтраційний чан 9, для відділення дробини від сусла. Він маєситчате дно, яке розташоване на 8-12 мм вище основного дна. На сит-чатому дні відкладається шар дробини, через який фільтрується сусло.Мутне сусло, що одержують на початку фільтрації (коли ще не утво-рився фільтраційний шар) насосом 10 повертають у фільтраційнийчан. Прозоре сусло, що пройшло через фільтраційний шар, направля-ють у сусловарочний котел 11, де воно кип'ятиться з хмелем. У проце-сі кип'ятіння видаляється частина води, сусло ароматизується, відбу-вається денатурація білків сусла і його стерилізація.

Гаряче охмілене сусло спускають у хмілевідокремлювач 12, дезатримуються пелюстки хмелю, і насосом 13 перекачують у збірникгарячого сусла. Вилужена солодова дробина з фільтраційного чана 9направляється в монтежю 14, а відтіля в прийомний бункер. Дробинавикористовується як корм для худоби. При кип'ятінні сусла білки дена-туруються - згортаються. Денатурація - це зміни природної (нативної)структури молекули білка, нуклеїнової кислоти і інших біополімерів безрозриву міцних ковалентних зв'язків. Денатурація приводить до змінифізичних, хімічних та біологічних властивостей біополімера, які можутьбути зворотними або ні. Для виділення коагульованих білків сусло про-холоджують і освітлюють. Реалізацію цих процесів здійснюють у сепа-раторах, пластинчастих і трубчастих теплообмінниках до температу-ри 5-6 °С.

Потім сусло зброджують пивними дріжджами НИЗОВОГО бродін-ня S. Carlsbergeuses, що до кінця процесу опускаються на дно. Як пра-вило, бродіння проводять при низьких температурах бродильної ємно-сті, що сприяє освітленню сусла. У нас прийняте двохстадійне бродін-ня. Головне бродіння проводять при температурі 6-8 °С протягом 7-10 діб у відкритих сепараторах. Потім ведуть доброджування при тем-пературі 0-2 °С протягом 21-90 діб в герметизованих апаратах. Такепиво на заході називають лагерним пивом. Згідно з функціональноюсхемою (рис. 30.1) технологічну схему виробництва пива можна пред-ставити як багатостадійний процес. Першою стадією такого процесу євиробництво пивного сусла (рис. 30.4).

Солод після відлежування подають через повітряно-ситовий се-паратор 1 шнеком 2 до збірника очищеного солоду 3, а ячмінь післяпроходження шнеку 2 і повітряно-ситового сепаратору 1 подають но-рією у збірник ячменю 15. Далі солод і ячмінь проходять через підго-товчі операції: відділення металомагнітних домішок пропусканням

313

через магнітну колонку 4; зважування на автоматичних вагах 5; здріб-нення для солоду - на установці для мокрого здрібнення 6, для ячме-ню - на млиновому верстаті 16. Воду для технологічного циклу пода-ють зі збірників 10 і 11.

Процес затирання проводять у заторно-варочному апараті 7, донього солод поступає самопливом; здрібнений ячмінь - за допомогоюшнеку 2 зі збірника 17; цукровий розчин з реактору 8 після фільтру-вання через ловушку 9. Отриманий затор фільтруют у фільтраційномуапараті 14, отримане прозоре сусло і промивні води насосом 13 пере-качують у сусловарочний апарат 18 з метою упарювання до заданоїпочаткової концентрації. До сусловарочного апарату 18 подают заданіпорції хмілю зі сховища через витратний збірник 12, а пивну дробинунасосом перекачують у витратний збірник для реалізації. Гаряче суслоз сусловарочного котла 18 самопливом направляється у хмілевідбір-ковий апарат для перекачування у гідроциклонний апарат 10 для осві-тлення - тобто на другу технологічну стадію (рис. 30.5).

Освітлене сусло насосом 2 перекачується у пластинчастий те-плообмінник 11 для прохолодження до температури 6 °С і далі - уапарат головного зброжування 16.

Для зброжування використовують чисті культури дріжджів,що готують на установці, яка складається зі стерилізаторів сусла 7, 8 іциліндру для розброжування дріжджів. Зброжена чиста культура дрі-жджів стиснутим повітрям передавлюється у ток сусла, що поступаєна зброжування. Надлишкові дріжджі з апарату головного бродіння 16за допомогою вакууму відбираються до вакуум-монжю 13, а потімстиснутим повітрям направляються до збірника 14, з якого насосом 2перекачуються на реалізацію. Насіннєві дріжджі повітрям передав-люються на вібросито 12 для очищення і далі - у монжю 13 для збері-гання. Очищені дріжджі поступають у виробництво за допомогою ва-куум-насосу 15, для заливання дріжджів воду прохолоджують у ємно-сті 6. Дезинфікуючі розчини після фільтрування на фільтрі 5 подаютьна дезінфекцію обладнання зі збірників 1, 3 і 4.

Молоде пиво з апаратів 16 насосом 2 перекачують у апаратидля доброжування і визрівання у лагерні танки 1 (рис. 30.6) - тобто натретю стадію виробництва.

Після закічення доброжування через змішувальний ліхтар 3пиво насосом 4 подається на прохолодження у пластичастий теплооб-мінник 2, а далі для фільтрування у діатомітовий фільтр 5. Сортовепиво додатково фільтрують через картонний фільтр 6, прохолоджуютьдо температури 1 °С у теплообміннику 7 і збирають у збірниках-мірни-ках 9, а далі - на розлив.

Рис. 30.7. Установка для безперервного виробництва сусла:1 - заторний апарат; 2 - теплообмінники; 3 - промивник дробини; 4,9 - сепаратори; 5 - змішувач;6 - теплообмінник; 7 - вакуум-апарат; 8 - збірник сусла; 10 - холодильник.

Окремі сорти пива одержують бродінням в одну стадію (рис.30.7) при температурі 14-25 °С. Ця технологія прийнята в Англії,Франції; пиво називають «ель» - це пиво верхового бродіння. По типуелю випускають оксамитне пиво, що бродить три дні, доброджуваннявідбувається в пляшках. Світлість - цю вимогу до елю не застосову-ють, тому що навіть при температурі 2,5 °С освітлення не відбуваєть-ся. При цьому ще велика вологість.

На стадії головного бродіння (низового) дріжджі зброджуютьсахари до спирту і двооксиду вуглецю. На стадії доброджування йдутьті ж процеси, але двооксид вуглецю, що утворився при низьких тем-пературах, розчиняється в рідині, а потім при наливі пива в склянкузабезпечує гру пухирців. Після доброжування і визрівання пиво освіт-люють за допомогою сепарування або фільтрування для видаленняречовин, що знаходяться у завислому стані: білкові і поліфенольні ре-човини, дріжджові клітини, хмельові смоли, солі важких металів і різ-новиди мікроорганізмів.

Освітлюють пиво діатомітом (кізельгуром - це рихла або слаб-косцементована кремніста осадочна гірська порода, основний вмістякої складають панцирі діатомитових водоростей), фільтрують, якщотреба, донасичують двооксидом вуглецю, витримують у збірниках 6-8 год і готове пиво розливають у банки, пляшки, бочки, автоцистерни.Розлив у дрібну скляну тару здійснюють на автоматизованих лініях:

автомат для виймання пляшок з ящику;

пляшкомийна машина;

автомат для розливу;

автоматів для укупорювання; бракеражу; етикетування та ав-томата для укладання пляшок у ящики.

Пиво розливають також у пластмасові - поліетилентерефталатніекологічно чисті пляшки, пивні банки із спеціальної листової жерсті,призначеної для харчових продуктів і напоїв, а також у кеги ємністю10-60 л.

Втрати пива при проходженні технологічних стадій процесускладають: фільтрування - 1,55 %, розлив у пляшки - 2 %, у ємності -0,5 %, при безтарних перевезеннях - 0,33 %.