Технологія виробництва пива

Вступ.

Технологічні  санітарно-гігієнічні умови виробництва  пива, стійкого до біологічного і колоїдного помутніння протягом тривалого часу, мають деякі специфічні особливості. Проте під час виробництва  стійкого пива потрібно передусім ретельно виконувати вимоги технології.

Багато  технологічних факторів мають значення для підвищення стійкості пива як до біологічного, так і до колоїдного помутніння це стосується вибору сировини (ячмінь, хміль), режимів затирання, бродіння і доброджування, фільтрування та фасування пива.

Технологічні  способи підвищення біологічної  стійкості повинні, крім усього іншого, враховувати фізіологічні властивості  мікроорганізмів, що мають здатність  розмножуватися в пиві.

Підвищення  біологічної стійкості може бути досягнуто комплексом технологічних заходів, в результаті яких створюються умови, несприятливі для розвитку всієї сукупності інфікуючих пиво мікроорганізмів.

Для підвищення стійкості пива до біологічного помутніння особливо велике значення має санітарно-гігієнічний  стан виробництва.

Особливостями технології виробництва пива, призначеного для пастеризації та тривалого зберігання, наприклад світлого пива з масовою  часткою сухих речовин сусла 12 або 13 %, є ряд спеціальних додаткових технологічних прийомів, таких як внесення в сусло та молоде пиво ферментних препаратів, більш глибоке виброджування сусла, обов’язкове фільтрування пива на кізельгуровому фільтрі з наступною пастеризацією та ряд інших.

Для підвищення стійкості пива, крім наведених вище технологічних заходів, використовуються також адсорбенти, якими обробляють готове до розливу пиво безпосередньо під час фільтрування на кізельгуровому фільтрі.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Вимоги до сировини  та матеріалів

Для виробництва  пива підвищеної стійкості потрібно використовувати низькобілковий ячмінь (9-11 % білка), з гарною енергією проростання, великі та вирівняні зерна.

Збільшення  вмісту білка в ячмені призводить до збільшення кількості розчинних  азотистих речовин у суслі  та пиві і, як правило, до погіршення колоїдної  стійкості пива.

Сорт  ячменю впливає на вуглеводний склад  сусла, зумовлюючи тим самим інтенсивність процесу бродіння. Наприклад, співвідношення в суслі гексоз та мальтози може сильно варіювати залежно від сорту ячменю. З точки зору процесу бродіння потрібні такі сорти ячменю, які містять достатню кількість ферментів, що дають високоферментативний солод та сусло з великим вмістом розброджувально-го (глюкоза, цукроза) і основного бродильного (мальтоза) цукрів.

Для одержання  солоду, призначеного для виробництва пастеризованого пива підвищеної стійкості, треба використовувати пивоварний ячмінь з терміном витримування після збирання не менше 45 діб і зі здатністю проростання не нижче 95 %.

Готовий солод повинен мати екстрактивність  не нижче 77,5 % на сухі речовини, вологість не більше 5 % та бути витриманим до використання на варінні не менше трьох місяців.

Хміль треба використовувати з показниками  не нижче базисних за кольором та масовою  часткою альфа-кислот. Хмільові смоли  та їх ізомеризовані продукти мають  бактеріостатичні властивості, що дуже важливо для біологічної стійкості пива. Поліфеноли хмелю виявляють себе як реакційноздатні речовини, що осаджують високомоле-кулярні поліпептиди в процесі кип'ятіння та охолодження сусла. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Солодовирощування

Солодовирощування - надзвичайно важливий процес у комплексі заходів, спрямованих на отримання стійкого пива. Саме на цій стадії створюються основні передумови отримання сусла потрібного складу, що зумовлює інтенсивне бродіння та розмноження дріжджів, а надалі - і якість готового пива. Як правило, недоліки в якості солоду не можуть бути суттєво виправлені в процесі затирання.

Технологія  отримання солоду з ячменю для  виробництва стійкого пива повинна відповідати вимогам виробництва високоякісного солоду, а саме: проведення попереднього очищення ячменю перед його складуванням; сортування ячменю перед замочуванням, тобто замочування однакового за розміром зерна; використання води з температурою близько 12 °С та наявність достатньої кількості стиснутого повітря для аерації і перемішування; підтримання правильного температурного режиму сушіння; витримування солоду перед подаванням до варильного цеху не менше ЗО діб у солодосховищах. Не дозволяється підсушування сирого солоду через недосконалість системи кондиціонування повітря по вологості та температурі, що призводить до погіршення розчинення і зниження ферментативної активності солоду.

Якщо  підприємство постачається водою, яка  не відповідає за сольовим складом вимогам до води для пивоваріння, вона має підлягати дообробці. Така дообробка рекомендоване взагалі під час приготування пива у разі, якщо склад вихідної води значно відрізняється від вимог до води для пивоваріння.

Під час  виробництва пива підвищеної стійкості  застосовують ферментні препарати — амілоризин П10х, протосубтилін Г10х та інші, дозволені Міністерством охорони здоров'я України та рекомендовані інструкціями до їх застосування. Як адсорбент використовується, наприклад, продукт АК-П на основі природного кремнезему. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3. Приготування сусла

На хімічний склад сусла та якість готового пива, крім властивостей солоду, великий  вплив має процес затирання, який сприяє отриманню в суслі потрібного складу вуглеводнів, азотистих та інших  речовин, що забезпечує інтенсивне бродіння та високий кінцевий ступінь зброджування. Основне призначення процесу затирання -здійснення гідролізу високомолекулярних, нерозчинних у воді речовин солоду та переведення їх у розчинні речовини меншої молекулярної маси. Процес відбувається головним чином під дією ферментів солоду. Якісний та кількісний склад речовин отриманого сусла визначається властивостями ферментів - залежністю їх активності від температури та кислотності середовища.

Застосування  несолодженої зернової сировини та визначених ферментних препаратів не тільки не погіршує біологічної та колоїдної стійкості пива, але може сприяти їх підвищенню за рахунок покращення складу сусла, що забезпечує його зброджуваність.

Для отримання  пива високої колоїдної стійкості  як зернову несолоджену сировину доцільно замість ячменю використовувати знежирену кукурудзу та рис. Зерна цих культур містять значно менше білка, ніж ячмінь, причому у них відсутня фракція ^глобуліну. У кукурудзі та рисі не виявлені, крім того, антоціаногени.

Затирання солоду відбувається двоварильним способом. Використовувана на затирання промивна вода повинна бути з масовою часткою сухих речовин не нижче 3 %.

Важливим  технологічним прийомом, що дає змогу  підвищити колоїдну стійкість пива, є спеціальний режим промивання дробини. Під час виробництва сусла, призначеного для виготовлення пива подовженого зберігання і пастеризації, доцільно запобігти попаданню до нього останніх промивних вод, які містять небажані поліфеноли.

У ході промивання дробини відбувається поступове збільшення в промивних водах поліфенолів щодо загального вмісту в них сухих речовин. Тому промивні води з концентрацією сухих речовин менше 3 % потрібно направляти в інші варіння для приготування звичайного пива.

Процеси промивання дробини та кип'ятіння сусла  з хмелем є важливими стадіями приготування стійкого пива,оскільки в цей час тривають окислення поліфенолів та їх з'єднання з поліпептидами, що почалися ще під час затирання та які приводять до утворення нерозчинних комплексів. Останні надалі випадають в осад і видаляються.

На покращення та посилення коагуляції колоїдів на цих стадіях позитивно впливають  аерація сусла, енергійне кип'ятіння сусла, що сприяє швидкому утворенню  осаду та покращенню наступного освітлення сусла.

Сусло кип'ятять з хмелем протягом двох годин. Кип'ятіння сусла має бути інтенсивним, щоб кількість випаровуваної води протягом однієї години становила приблизно 5-6 % і коагуляція білків та утворення зависей були яскраво визначені. По закінченні кип'ятіння сусло відділяють від хмелю та охолоджують за прийнятою на заводі технологією. Готове сусло повинно мати нормальну йодну пробу на оцукрювання.

Для підвищення біологічної стійкості пива важливо правильно охолоджувати сусло - не допускати перестоювання сусла у відстійних чанах, якщо температура його нижча 60 °С.

Значний інтерес викликає флотаційний спосіб видалення дрібних зависей, за якого поряд з освітленням сусла відбувається насичення його киснем. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Бродіння та Заброджування  (витримування)

Під час  проведення процесу бродіння потрібно враховувати такі особливості.

В охолоджене сусло за дві години до введення дріжджів з метою стабілізації сусла  вносять ферментний препарат, наприклад амілоризин П10х, з розрахунку 0,07 г/дал або інші, рекомендовані для цих цілей, у відповідному дозуванні.

Бродіння  сусла здійснюють у відкритих (або  закритих) місткостях за звичайно прийнятою на підприємстві технологією, але для отримання пива підвищеної стійкості тривалість бродіння для більш повного виброджування може бути збільшена до 10 діб.

Сусло з 12-відсотковою концентрацією сухих  речовин зброджується до 3,6-4,2 % за цукроміром, з 13-відсотковою концентрацією - до 3,9-4,2 %. На стадії бродіння велике значення має енергійне, швидке «розброджування», тобто максимальне скорочення тривалості лагфази. Це є умовою швидкого зниження рН сусла та запобігання розвитку бактерій. Оскільки для інтенсивного розмноження дріжджів і бродіння, крім відповідного хімічного складу, потрібне збагачення його киснем, потрібно аерувати охолоджене сусло стерильним повітрям. Остерігатися при цьому «нада-ерування» немає підстав, тому що сусло поглинає кисень до величини повного насичення, тобто до 8-10 мг/л.

На якість та стійкість пива величезний вплив  мають дріжджі. Дріжджі активно  споживають кисень. Знайдено, що 1 г дріжджів за 8-9 годин споживає 9,6 мг О₂. Тому кисень, що міститься в суслі перед внесенням дріжджів, у процесі їх розмноження швидко споживається і до кінця головного бродіння в молодому пиві лишається менше 0,1 мг О₂/л. Під час перекачування пива до нього потрапляє повітря, і вміст О₂ в заповненому лагерному танку становить 0,8-1,0 мг/л. Через 24 години ця кількість зменшується до 0,2-0,35 мл/л, через 48 годин - до 0,15-0,25 і через 21 добу становить 0,05-0,20 мг О₂/л.

Перед перекачуванням молодого пива на доброджування в танк треба внести ферментний препарат, наприклад протосубтилін Г10х, з розрахунку 0,12 г/дал пива (або інший, аналогічної дії, за відповідною рекомендацією), який спочатку розчиняють у невеликій кількості пива (2-3 л).

Доброджують пиво за температури 0-2 °С та за тиску  не нижче 0,05 МПа протягом 40-42 діб (тривалість доброджування встановлюється нормативною  документацією на даний сорт пива).

Доброджування за тривалого холодного витримування пива завжди покращує якість та стійкість пива. Це один з небагатьох технологічних факторів, який завжди дає значну кореляцію зі стійкістю пива (головним чином з колоїдною). За сильного охолодження пива краще осаджуються дріжджі з адсорбованими на них бактеріальними клітинами та колоїдними речовинами, що сприяє гарному природному освітленню пива та покращенню умов його наступного фільтрування. В результаті отримують біологічно чисте та стійке пиво.

Різниця між кінцевим та досягнутим ступенем зброджування повинна бути 3-5 %, але не більше 5 %.

Рекомендовано, щоб пиво з масовою часткою  сухих речовин в початковому суслі 12 % містило не менше 3,4 % спирту, а з масовою часткою сухих речовин в початковому суслі 13 % - не менше 3,5 %.