Использование остаточного и некондиционного пива

6.2.5.1. Остатки экстракта сусла, например, хмелевая взвесь из вирпула после ее центрифугирования или декантации, могут вноситься в ту же самую варку (см. раздел 2.7.7.1). Как правило, выбирается наиболее простой способ - внесение остатков в отфильтрованное сусло (в фильтр-чане после оттока первого сусла и на майш-фильтре при окончательном затирании сусла). В фильтр-чане при введении, например, 1,5% экстракта повторно используется лишь 75 % остатков, а при 0,5 % - все 100 %.

Взвеси (муть), образовавшиеся в результате холодной седиментации (без дрожжей), используют, как описано выше. Возникающая в результате флотации дрожжевая взвесь (дрожжи + муть) ни в коем случае не должна попасть в горячее сусло. В данном случае необходимо перекачать стекающее сусло в сборный резервуар, который должен быть настолько большим, чтобы он вмещал остатки осадка взвесей охлажденного сусла за неделю производства. В результате присутствия жирных кислот в осадке взвесей охлажденного сусла очень быстро происходит его сбраживание. Дрожжи с осевшей взвесью перерабатываются с избыточными дрожжами. В целях дальнейшей переработки перебродившее пиво смешивают с остаточным пивом.

6.2.5.2. Молодое пиво («дрожжи-пиво»). Как мы уже отмечали, маточные дрожжи сразу же должны перерабатываться (с добавлением травяного настоя трав, так как их нельзя вновь вводить в сусло). Хранение должно быть «холодным», то есть в прохладном помещении в охлаждаемом резервуаре при температуре ниже 4 °С. В зависимости от консистенции дрожжей на седиментацию уходит 2-4 сут. При этом, несмотря на «холодное» хранение, пиво портится в результате повышения значения pH и выделения продуктов метаболизма дрожжей (см. раздел 6.1.2.1). После седиментации пиво сливают, фильтруют активированным углем (50 г/гл), подвергают кратковременной температурной обработке (60 c., 85 °С) и вводят в него дрожжи, либо смешивают с другими партиями остаточного пива.

Молодое пиво из фильтр-пресса, декантатора или центрифуги не требует при быстрой переработке добавления активированного угля, хотя его применение и возможно. Некондиционное пиво после тангенциально-поточного фильтрования (см. раздел 4.4) может вводиться в качественное пиво перед фильтром в количестве не более 5 % (фактический выход составляет около 1 %). Молодое пиво следует подвергать органолептической и аналитической оценке, а также постоянно контролировать процентную долю дозируемого пива.

6.2.5.3. Отстоявшееся пиво. Как правило, такое пиво получают вместе с молодым пивом. В этом случае очень важен контроль его физико-химических показателей, особенности фильтруемости.

6.2.5.4. Фильтрационные остатки. Переработка головного и хвостового фильтрационных остатков с низким содержанием пива (среднее содержание CB начального сусла 2,5%) нецелесообразна. Из качественных (резкий вкус со специфическим запахом) и количественных (испарение спирта при кипячении сусла) соображений не рекомендуется также использовать их в варочном цехе, например, для затирания или промывания солода. Возникновения фильтрационных остатков можно избежать благодаря намывке фильтра отфильтрованным пивом, а также путем смешивания образовавшихся фильтрационных остатков с деаэрированной водой и промывки CO₂. При этом следует учитывать снижение выхода пива на 0,3 %.

Если вместе с более концентрированными фильтрационными остатками образуются лишь «нормальные» фильтрационные остатки (содержание кислорода <0,1 мг/л), то содержание CB начального сусла изменяется на 0,1-0,15 %. По мере возможности различные фильтрационные остатки должны смешиваться сразу или уже после промывки CO₂. Нецелесообразно добавлять различные фильтрационные остатки в остаточное пиво или на стадии брожения, поскольку в них очень велико содержание побочных продуктов.

Намывка слоя кизельгура отфильтрованным пивом и опорожнение фильтра путем прокачки CO₂ исключает образование головного фильтрационного остатка, однако при этом не исключается полное отсутствие хвостового фильтрационного остатка, так как необходимо вымывать пиво из кизельгура или фильтрационных слоев.

6.2.5.5. Фильтрационные остатки из трубопроводов, устройств розлива и т. д. собирают в различные резервуары в зависимости от цвета (светлый, темный) и типа пива (верхового или низового брожения). В данном случае речь идет о высококачественном пиве с немного отличающимся (в зависимости от обстоятельств) содержанием CB начального сусла и цветом. Содержание кислорода должно удовлетворять вышеуказанным нормам (в противном случае необходима промывка CO₂). Такое пиво смешивают с остальным остаточным пивом.

6.2.5.6. Пиво, подвергшееся действию кислорода, например, разбрызгиваемое пиво (отходы при изобарометрическом розливе) при розливе в кеги и бутылки не должно содержать много кислорода, но из-за большой поверхности соприкосновения с газовой средой его физико-химический состав изменяется, и такое пиво требует переработки. То же относится и к пиву, выгружаемому в результате сбоя из линии розлива в бутылки или кеги, а также к пиву «старых» партий, по каким-либо причинам оставленных на складе. Такое пиво закачивают в танк с периодическим внесением активированного угля (10 г/гл), где проводят продувку CO₂. Активированный уголь обесцвечивает адсорбцию частиц, вызывающих старение пива (см. раздел 7.6.5), и горьких веществ. Вместе с CO₂ удаляются крупные пузырьки воздуха, в результате чего устраняется еще одна причина порчи пива. Такие же операции следует проводить и с качественным, но, возможно, немного просроченным пивом, возвращенным от потребителя.

Такое пиво осветляют раз в неделю к концу рабочей смены на кизельгуро-вом фильтре. Возможны следующие действия:

· смешивание с отстоявшимся и молодым пивом на стадии развития завитков (до 20 %); иногда пиво направляют на дображивание при температуре от 5 до 0 °C с внесением 10-15 г активированного угля, и после трех недель «обработки» и соответствующего анализа пиво вводят в общий поток перед кизельгуровым фильтром (активированный уголь применяют для полной «нейтрализации» пива);

· пиво вместе с другими остатками дозируют в поток горячего сусла между вирпулом и пластинчатым охладителем (теплообменником), причем в течение 90 с необходимо поддерживать требуемый температурный режим; при понижении температуры до 85 °С автоматика отключает насос, подающий остаточное пиво, перекрывает примерно на 3 мин расход горячего сусла (стерильного), а затем дозирование продолжается; добавление 3 % такого пива не ухудшает качество продукции, а больше остаточное пиво вообще не должно образовываться;

· не допускается добавление такого пива в вирпул, так как в некоторых обстоятельствах невозможно гарантировать постоянство температуры, и в результате может произойти ухудшение вкуса (он становится негармоничным, горьким).

Переработка и применение остаточного пива - важнейшая задача с точки зрения экономики (потери экстракта, образование сточных вод) и качества. Результат вышеописанных мероприятий всегда следует проверять методами органолептиче-ского анализа и технохимконтроля, обращая внимание на пенообразующие свойства и коллоидную стабильность пива.

Готовое пиво

Состав пива

В пиве с массовой долей CB начального сусла 12 % содержится 4-4,5 % экстракта, 3,8-4,2 % спирта (4,7-5,2% об.), 0,42-0,55 % CO₂ и 90-92 % воды.

Экстрактивные вещества пива

Содержание экстрактивных веществ в пиве зависит от массовой доли CB начального сусла и от степени сбраживания. Обычная доля экстракта составляет 3,5-5 %, однако она может быть и несколько выше, в частности, в недостаточно сброженном ниве («диетическом», то есть слабоалкогольном и богатом экстрактивными веществами). В среднем экстрактивные вещества в пиве состоят из 80-85 % углеводов, 4,5-5,2 % белков, 3-5 % глицерина, 3-4 % минеральных веществ, 2-3 % горьких веществ хмеля, дубильных и красящих веществ, 0,7-1 % органических кислот, а также незначительного количества витаминов.

7.1.1.1. Углеводы как основной компонент экстракта состоят на 60-75 % из декстринов, 20-30 % моно-, ди- и трисахаридов, а также 6 - 8 % пентозанов. В светлом пиве низового брожения содержится 15 % высокомолекулярных декстринов (молекулярная масса более 35), около 40 % среднемолекулярных (молекулярная масса 10-35) и около 38 % олигосахаридов; эти углеводы способны сбраживать сахара, включающие наряду со следами глюкозы и сахарозы около 60 % мальтозы и 40% мальтотриозы. Количество сбраживаемых сахаров зависит от условий брожения. Из пентоз в пиве содержатся арабиноза, ксилоза и рибоза.

7.1.1.2. Содержащиеся в пиве соединения азота играют важную роль в формировании его вкуса, пены и физико-химической стабильности. В 1 л пива из ячменного солода содержится около 700-800 мг азотсодержащих веществ, из которых примерно 20-22 % приходится на высокомолекулярные, 16-18% - на средне-молекулярные, а остальная доля - на низкомолекулярные соединения. Высокомолекулярные фракции включают в себя 15-25 мг/л коагулируемого азота. Содержание α-аминного азота составляет 80-150 мг/л. Содержание азотсодержащего пролина колеблется от 60 до 100 мг/л. В пиве, изготовленном с применением несоложеного сырья, содержание азотсодержащих соединений пропорционально пониженной доле последнего. Содержание азота в пиве может быть снижено путем применения адсорбента.

К азотистым соединениям также относят биогенные амины, которые в высокой концентрации вместе со спиртом могут вызывать аллергию, головные боли и мигрень. В пиве такие амины присутствуют в количестве 8 - 30 мг/л, а в инфицированном пиве их содержание гораздо выше (до 150 мг/л). К таким аминам относятся пирролидин, триптамин, 2-фенилэти-ламин, путресцин, кадаверин, гистамин, тирамин и спермидин. Высокое содержание биогенных аминов обусловлено обычно тирамином, кадаверином и триптамином. В пшеничном пиве содержание аминов весьма незначительно. Особое внимание уделяется гистамину, содержание которого в 12 %-ном пиве составляет в среднем 0,15-0,20 мг/л.

Амины выделяются из солода, хотя основная их часть образуется в процессе приготовления сусла. В ходе биологического подкисления сусла увеличения содержания аминов не отмечается. Причиной повышения содержания аминов в пиве являются бактерии, приводящие к порче сусла, а также микроорганизмы, вызывающие порчу пива; например, некоторые виды Lactobacillus вдвое повышают содержание аминов в пиве.

При своевременном устранении проблемы с образованием нитрозаминов их содержание в пиве составляет менее 0,5 мкг/кг.

Содержание азотсодержащего пурина в нормальном пиве (содержание алкоголя около 3,5 %) составляет 45 мг/кг, а в слабоалкогольном пиве при низкой массовой доле CB начального сусла - лишь 26 мг/кг.

7.1.1.3. Содержание глицерина (побочного продукта брожения) в пиве составляет 1200-1600 мг/л.

7.1.1.4. Минеральные вещества составляют 3-4 % экстрактивных веществ пива (1,4-1,8 г/л). Из катионов доминирует калий (около 550 мг/л), содержание натрия составляет 4 0 - 5 0 м г / л , кальция (в зависимости от качества воды) -15-50 мг/л, а магния - чуть менее 100 мг/л. Анионный состав 1 л пива, существенно обусловленный качеством пивоваренной воды и количеством вносимых хмелепродуктов, складывается из 30-250 мг сульфатов, 100-200 мг хлоридов, 20-60 мг силикатов, 370-490 мг фосфатов (органических и неорганических), а также 5-25 мг нитратов. Кроме того, в пиве определяются следы железа (около 0,1 мг/л), меди (около 0,1 мг/л), марганца (0,15 мг/л), цинка (около 0,05 мг/л) и алюминия (около 0,2 мг/л). Предельно допустимые нормы содержания в пиве ртути - 3 мкг/кг, свинца - 0,2 мг/кг и кадмия - 0,03 мг/кг.

Необходимо осознавать, что процесс пивоварения - это своего рода «процесс очищения», при котором в ходе технологических операций следы упомянутых элементов остаются на фильтре, в пивной дробине, во взвеси и в дрожжах. Тем не менее во всем мире к качеству сырья для пивоварения предъявляются высокие требования. Осуществляется жесткий контроль на предмет присутствия в сырье следов средств для борьбы с сельскохозяйственными вредителями, полициклических ароматических углеводородов, микотоксинов и остатков моющих средств. Присутствие в пиве радионуклидов (йода 131, цезия 134 и 137) определить практически невозможно.

7.1.1.5. Дубильные вещества образуются из солода и хмеля (соответственно две и одна треть). Их содержание в пиве составляет около 150-200 мг/л, причем доля конденсируемых дубильных веществ состоит из антоцианогенов (50-70 мг/л) и катехинов (10-12 мг/л. Содержание танноидов составляет от 10 до 40 мг/л.

7.1.1.6. Содержание горьких веществ в пиве в зависимости от его типа варьирует от 12 до 50 мг/л, включая 0,5-1,5 мг/л неизомеризованных α-кислот, 1-3 мг/л гулупона, а остальное - это изо-α-кислоты.

7.1.1.7. Что касается солей органических кислот, содержание которых может составлять 300-400 мг/л, то чаще всего определяются пируваты (50-70 мг/л), цитраты (170-220 мг/л), малаты (30-110 мг/л), а также D- и L-лактаты (30-100 мг/л).

7.1.1.8. Содержание витаминов в пиве очень невелико и составляет (примерно): витамин В₁ (тиамин) - 30 мкг/л, биотин - 10мкг/л, рибофлавин - 300 мкг/л, пири-доксин - 600 мкг/л, пантотеновая кислота - 1500 мкг/л, ниацин - 7500 мкг/л.

Летучие соединения

К летучим соединениям наряду с водой, спиртом и его производными относят газы (CO₂), а также воздух (кислород и азот).

7.1.2.1. Основная масса летучих соединений приходится на долю этилового спирта. В выброженном пиве его содержание в массовых процентах (% масс.) составляет около трети массовой доли CB начального сусла. В слабоалкогольном пиве содержится меньше этилового спирта, а в диетическом пиве несколько больше. Степень сбраживания пива темных сортов меньше, чем у пива светлых сортов, и содержание спирта в темных сортах соответствует нижней границе следующих показателей:

безалкогольное пиво	менее 0,5 об.
низкокалорийное (слабоалкогольное) пиво	2,5-3% об.
светлое лагерное, Pilsener и Export	4,7-5,3%
диетическое около	4,8 % об.
крепкое пиво	5,9-7,5 % об.

7.1.2.2. Доля побочных продуктов брожения (при низовом брожении) складывается из высших спиртов (60-120 мг/л), летучих органических кислот (например, уксусной - около 120-200 мг/л и муравьиной -20 мг/л), сложных эфиров (20-50 мг/л) и альдегидов (в частности, ацетальдегида) - около 5-10 мг/л (см. раздел 3.2.6). Общее содержание диацетила (диацетила и 2-ацетолактата) не должно превышать 0,08 мг/л, а содержание ацетоина - не более 3,0 мг/л.

7.1.2.3. Для формирования вкуса, пенообразующей способности и усваиваемости пива большое значение имеет содержание CO₂, составляющее 0,35- 0,55 % масс. В бочковом пиве, содержание CO₂ невелико -0,40-0,48 %, тогда как у бутылочного пива оно может составлять 0,48-0,55 %. Для сравнения в «белом» пиве (Вайсбир, Weissbier) содержание CO₂ составляет 0,60-1,0 %.

7.1.2.4. Присутствие в пиве воздуха (кислорода) отрицательно сказывается на его биологической стойкости, физико-химической и вкусовой стабильности. Во избежание ухудшения качества пива общее содержание кислорода в пиве (включая растворенный кислород и кислород воздуха в пространстве горлышка бутылки) не должно превышать 0,35 мг/л, а для пива Export - еще ниже (см. раздел 5.3.6.5). При содержании кислорода около 1,0 мг/л начинается быстрая порча пива (см. раздел 7.6.5.3).

Классификация пива

Пиво подразделяют на типы, виды, классы и сорта.

По типу пиво подразделяют на пиво низового брожения и пиво верхового брожения. Классы пива (по классу налогообложения) зависят от состава пива: «одинарное» пиво (2-5,5% CB начального сусла), «разливное» пиво (7-8 %), «нормальное» пиво (11-14 %) и «крепкое» пиво (свыше 16 %). Производство «промежуточного» пива, концентрация начального сусла в котором выходила за указанные области, было запрещено. После 01.03.1993, когда в ФРГ с безалкогольного пива налогообложение было снято, а налогообложение пива, зависящее от процентного содержания начального сусла (например, 11-11,99 %), повысилось, понятия о классах, привязанные к старой системе налогообложения, уже не применяются. Тем не менее на этикетке указываются содержание спирта (в % об), а также информация о плотности начального сусла (П = 11). Иногда приводят также фактическую массовую долю CB начального сусла (например 11,8%). Чтобы обеспечить потребителей сортами пива привычной крепости, в новом законе ФРГ о пивоварении для определенных сортов пива предусмотрена минимальная массовая доля CB начального сусла, например, для лагерного пива - 10 %, светлого (Hell), Pilsener, темного - 11 %, Export - 12 %, Maerzen, Festbier- 13%, Bockbier- 16%. Относительно диетического пива было принято особое решение, что в нем содержание спирта не должно превышать показатели для нормального светлого или пива Pilsener (см. разделы 7.10.1-7.10.2).

Вид пива определяется преимущественно его цветом и особенностями вкуса. Так, необходимо различать светлые (Pilsener, Dortmunder, Muenchener) и темные виды пива (Muenchner, Kulmbacher), а также пиво, среднее по окраске между темным и светлым (Wiener). Эти виды пива получают при использовании пивоваренной воды с особым составом, определенного типа солода, того или иного вида и количества хмеля, способа затирания, а также брожения и дображивания. То же относится и к пиву верхового брожения (см. главу 8).

Свойства пива

Общие свойства

7.3.1.1. Удельная масса пива составляет 1,01-1,02 г/см³. По сравнению с соответствующим показателем экстракта она несколько меньше из-за наличия в пиве спирта.

7.3.1.2. Вязкость пива составляет 1,5-2,2 мПа-с и зависит прежде всего от степени расщепления α-глюкана (содержания декстринов), содержания высокомолекулярных белковых соединений, а также ß-глюкана.

7.3.13. Поверхностное натяжение пива (42-48 дин/см) зависит от содержания спирта и содержания горьких веществ хмеля (от массовой доли CB начального сусла оно не зависит).

7.3.1.4. Значение pH нормального пива низового брожения составляет от 4,25 до 4,6. Для формирования приятного вкуса и обеспечения требуемой стойкости пива желательно низкое значение pH (высокое значение pH нежелательно и является следствием определенного состава пивоваренной воды и качества солода). Более того, высокое значение pH свидетельствует о недостаточном брожении, а также об использовании некачественных дрожжей. К снижению значения pH пива приводит подкисление сусла, поступающего на кипячение в сусловарочный котел (такое же действие оказывает использование несоложеного сырья).