Применение несоложеных материалов при затирании
РТУ на пиво предусмотрено добавление в затор несоложеных материалов при изготовлении Жигулевского, Московского, Ленинградского и других сортов пива.
В заторах для Жигулевского пива разрешается применять в качестве несоложеных материалов до 15% обрушенного ячменя, ячменной муки и обезжиренной кукурузной муки. Многочисленные опыты УНИИППа и опыт некоторых пивоваренных заводов показали, что количество несоложеных материалов может быть увеличено до 40-50% при наличии хорошего солода и применении ферментных препаратов.
На сортовое пиво разрешается добавлять рис или рисовую сечку: на Московское пиво - 0,45 кг и на Ленинградское - 0,35 кг на 1 дкл готового пива. При изготовлении всех сортов пива допускается применение до 0,5% обезжиренной соевой муки.
Несоложеные материалы должны дополнительно подвергаться предварительной обработке ферментами солода и кипячению для разваривания и клейстеризации крахмала.
Несоложеное сырье следует хорошо измельчать, чтобы развариванию и клейстеризации подвергалась вся масса.
Для подготовки несоложеного сырья, особенно ячменной и кукурузной муки, одной клейстеризации недостаточно; необходима обработка материала ферментами.
Несоложеное сырье следует добавлять к солоду, учитывая качество самого солода, чтобы амилаза последнего осахарила несоложеное сырье и процесс фильтрации не затянулся.
Прежде всего несоложеные материалы должны быть хорошо раздроблены, но с сохранением целой мякинной оболочки. Чем мельче будет помол, тем лучше подвергается сырье развариванию и ферментативному воздействию, но при очень мелком помоле создается затруднение при фильтрации затора.
Обработка несоложеного сырья сводится к кипячению части затора, состоящей из несоложеного материала и солода. Клейстеризацией достигается разрушение оболочек крахмальных зерен, что делает крахмал доступным воздействию ферментов.
Такая обработка, однако, не улучшает белкового состава затора: кипячение способствует свертыванию белков, присоединение же отварок к общему затору происходит при более высокой температуре, чем это нужно для действия протеолитических ферментов, расщепляющих белки.
Поэтому при использовании больших количеств несоложеного сырья ограничиваться при обработке их только клейстеризацией недостаточно. Все эти обстоятельства заставляют обрабатывать несоложеные материалы отдельно, до затирания основного затора.
Режим работы с несоложеными материалами. Измельченное несоложеное сырье (среднего помола) вместе с 10-25% дробленого солода затирают с теплой водой (35-55°С) в заторном котле или в отдельном сосуде в соотношении одна часть солода на три части воды.
При медленном перемешивании затор выдерживается при этой температуре 15-20 мин; затем температуру смеси повышают до 52ºC и делают белковую выдержку в течение 30 мин. В дальнейшем массу медленно нагревают до температуры осахаривания (63-70°С).
При этой температуре делается выдержка на 15-20 мин, после чего затор нагревают до кипения. Кипячение длится 30- 40 мин. К моменту кипячения затертого несоложеного сырья начинают затирание основного солодового затора.
При двухотварочном способе основной затор затирают при 50°С. По окончании затирания в затор перекачивают из заторного котла прокипяченную массу несоложеного материала. Температуру общей смеси повышают до 52°С, после чего тотчас же отбирают 1/3 часть смеси в заторный котел на отварку. Температуру отварки в котле медленно повышают до 70-72°С. ведут осахаривание в течение 15 мин, затем доводят температуру до 100ºC и кипятят отварку в течение 20 мин.
После кипячения отварку медленно перекачивают в заторный чан, где температуру всего затора повышают до 65 ºC и делают выдержку на 10-15 мин. После этого от затора отбирают вторую отварку, температуру ее доводят до 70-72 ºC и проводят осахаривание в течение 20 мин. Затем отварку нагревают до температуры кипения, кипятят 20 мин и медленно перекачивают в заторный чан к основному затору. После второй отварки температуру затора устанавливают 72-75ºC. Вслед за выдержкой до исчезновения реакции на под весь затор перекачивают в фильтрационный чан на фильтрацию.
Несоложеные материалы можно применять только при солоде с хорошей осахаривающей способностью.
Наиболее рационален такой метод применения несоложеных материалов. За 2-3 ч до начала затирания основного затора в заторный котел набирают горячую воду с расчетом, чтобы температура затора была не выше 52°С, и в количестве, необходимом для затирания до 15% несоложеного сырья и до 30% солода от общего количества затираемых зерноприпасов. В набранную воду засыпают солод, а затем муку.
Массу хорошо размешивают. Если по местным условиям в заторный котел нельзя спустить из бункера дробленый солод, то затирание его может быть проведено в заторном чане, откуда его немедленно спускают в заторный котел.
После размешивания добавленной муки в зависимости от качества перерабатываемого солода и жесткости воды затор подкисляют молочной кислотой. pH затора при этом должен быть около 5,5.
Типовой температурный режим и продолжительность обработки несоложеного сырья таковы.
| Операции | Температура в °C | Продолжительность в мин |
| Выдержка затертой массы в котле | 50-51 | |
| Подогрев | ||
| Выдержка | 62-63 | |
| Подогрев | ||
| Выдержка | ||
| Нагрев до кипения | ||
| Кипячение | 15-25 |
После того как в заторный котел пущен пар для подогрева несоложеного сырья до кипения, начинается затирание основного затора при температуре 50-52°С.
Прокипяченную массу перекачивают в заторный чан и смешивают с солодовым затором. Температура смеси при этом должна быть в пределах 68-70°. Затем в заторный котел спускают примерно 1/3 затора (вторую отварку), медленно подогревают ее до 72-73ºC и выдерживают для осахаривания в течение 10-15 мин.
В дальнейшем массу в котле доводят до кипения и кипятят 5-10 мин.
Прокипяченную вторую отварку перекачивают в заторный чан и температуру всего затора повышают до 75°С, проверяют степень осахаривания, после чего перекачивают затор в фильтрационный чан для фильтрации.
Все дальнейшие процессы фильтрации и варки сусла проводят обычным порядком.
Применение ферментного препарата Aspergillus oryzae при затирании солода с несоложеным сырьем. Изложенные выше методы применения, несоложеных материалов основаны на обработке их ферментами солода. Однако более целесообразна обработка несоложеных материалов ферментами другого происхождения, например ферментами плесневых грибов.
Применение ферментов плесневых грибов давно известно в практике спиртовой промышленности. В пивоваренной промышленности оно получило распространение сравнительно недавно. Опыт ЦНИЛБП и Украинского научно-исследовательского института пищевой промышленности доказал, что препараты плесневых грибов могут с успехом использоваться для осахаривания большого количества (до 50%) несоложеного материала.
Согласно инструкции УНИИППа, метод сводится к следующему. При производстве пива с заменой 50% солода несоложеным ячменем и применением ферментного препарата изменяется только технологический режим затирания, в остальном весь технологический процесс приготовления пива остается неизменным.
Для успешного приготовления сусла с использованием повышенного количества несоложеного сырья необходимо соблюдать определенные условия. Основным из них является правильное дробление ячменя.
Рекомендуются следующие соотношения фракций помола в %.
| Шелуха (остаток на сите с просветом 2,2 мм) | 12-22 |
| Крупная крупка (остаток на сите с просветом 10 мм) | 20-40 |
| Мелкая крупка (остаток на сите с просветом 0,55 мм) | 25-50 |
| Mука (остаток на лотке) | 15-20 |
Для дробления ячменя и получения помола с указанным соотношением фракций применяется обычный мельничный двухвальцовый станок М-3 с нарезными вальцами и дифференциалом их скоростей 1:2,5-1,5. На 1 см2 поверхности вальцов должно быть нарезано 8-9 рифлей при уклоне рифлей к оси вала 12-15°. При диаметре вальцов 2.50 мм и дифференциале скоростей 1 : 2,5 быстро вращающийся валец делает 450 об/мин, а второй - 180.
Рабочие поверхности рифлей в поперечном сечении имеют узкую грань (острие) и широкую (спинку). На рис. 68 показаны четыре варианта взаимного расположения рифлей парноработающих валков; наиболее благоприятен четвертый вариант - «спинка к спинке», при котором ячмень измельчается с минимальным разрушением оболочки.
Способы затирания:
1. Затирание с раздельной подготовкой несоложеного сырья.
Первая стадия - подготовка несоложеного сырья - заключается в разваривании дробленого ячменя и клейстеризации в нем крахмала, облегчающей в дальнейшем осахаривание затора. Эту операцию удобнее проводить в заторном котле.
Все несоложеное сырье, 1/4 часть всего количества ферментного препарата и 10% солода от общего его количества, затирают в заторном котле с четырехкратным количеством воды температурой 42-45ºC при работающей мешалке. По окончании затирания в заторный чан задают молочную кислоту 0,2% (в пересчете на 100%-ную) от массы затертых зерноприпасов для получения в заторе pH 5,5-5,7. Ферментный препарат задают перед засыпкой ячменя. В зависимости от условий в варочном цехе можно начинать затирание и в заторном чане, после чего затор сразу спускать в заторный котел. В этом случае время спуска в заторный котел считают за выдержку при 40ºC. Мешалка должна работать до окончания всех операций первой стадии.
Затор выдерживают при 40-43ºC в течение 15 мин, затем медленно повышают температуру до 52°С, выдерживают в течение 20 мин, затем доводят до 70°С. После 15-минутной выдержки при 70ºC затор доводят до кипения и интенсивно кипятят 30 мин. На этом первая стадия заканчивается.
Вторая стадия. За 1-2 ч до окончания первой стадии в заторном чане при температуре 30°С затирают остальное количество солода и ферментного препарата и четырехкратное количество воды при непрерывно работающей мешалке.
Затор из несоложеного сырья после кипячения соединяют с солодовым, температура объединенного затора должна быть 62-63ºC, затем весь затор спускают в заторный котел и начинают вторую стадию.
Затирание ведут с одной отваркой и с кипячением густой части затора. Если заторный котел не вмещает всего затора, а заторный чан не обогревается, затирание следует проводить двухотварочным способом.
В этом случае после соединения обеих частей затора и 20-минутной выдержки при 62-63ºC на первую отварку нужно брать 1/3 затора; в объединенном заторе после первой отварки при температуре 71-72ºC провести полное осахаривание; на вторую отварку брать 1/4 часть затора. Температура затора после соединения со второй отваркой 75-76°С.
Все дальнейшие операции - фильтрацию, кипячение и охлаждение сусла - ведут обычным путем.
2. Способ совместного затирания всего перерабатываемого сырья. Все сырье (несоложеный ячмень, солод и ферментный препарат) затирается одновременно при температуре 40°С, сразу же в затор вводится и молочная кислота. Для работы по этому режиму необходимы заторный чан и заторный котел одинакового объема или заторный чан с обогревом, а также обязательное наличие декантационного устройства для отбора жидкой части.
Затирание ведется по следующему режиму.
| Операции | Температура в ºC | Продолжительность в мин |
| Выдержка | ||
| Подогрев | ||
| Выдержка | 20-30 | |
| Подогрев | ||
| Выдержка | 20-30 | |
| Подогрев | 70-72 | |
| Выдержка при выключенной мешалке до полного осахаривания жидкой части | 70-72 | не менее 40 |
| Спуск жидкой части с помощью декантационного устройства | - | |
| Подогрев густой части до кипения | ||
| Кипячение | ||
| Соединение прокипяченной отварки с затором с расчетом получения температуры 75-76ºC | - | |
| Выдержка до полного осахаривания всего затора | - | 15-20 |
| Передача затора на фильтрацию | - |
Затирание по этому способу длится на 1 ч меньше, чем при раздельной подготовке несоложеного сырья, за счет исключения одной отварки, одной перекачки и одного спуска затора. При переработке хорошего солода этот способ дает хорошие результаты, если употребляется 15-20% несоложеных материалов.
Дозировка ферментного препарата.Дозировка ферментного препарата определяется из расчета 1 % препарата от всего перерабатываемого сырья (солод + несоложеное сырье) при осахаривающей способности (ОС) препарата, равной 100. При большей активности дозу препарата соответственно уменьшают.
В ряде случаев на заводах применяют менее 50% несоложеного сырья. При этом соответственно снижается расход ферментного препарата и молочной кислоты на подкисление затора. В зависимости от качества перерабатываемого ячменя и солода дозировка ферментного препарата и молочной кислоты может колебаться в следующих пределах (табл. 54).
Таблица 54
| Дозировка в % от всего сырья | Несоложеное сырье в % | |
| Ферментный препарат с OC-100 | 0,4-0,6 | 0,6-0,8 |
| Молочная кислота (в пересчете на 100%-ную) | 0,1-0,12 | 0,12-0,15 |