Расход воды для затирания зернопродуктов
Количество воды, расходуемой для затирания зернопродуктов, предопределяет концентрацию экстрактивных веществ первого сусла. Концентрация же первого сусла устанавливается на основании следующих технологических соображений. При высокой концентрации первого сусла более эффективно используется емкость варочных котлов. Однако при концентрации экстрактивных веществ более 16% повышаются потери экстрактивных веществ с дробиной, так как в концентрированных растворах тормозятся ферментативные процессы (гидролиз крахмала, некрахмалистых полисахаридов, белков). Поэтому для сортов пива с концентрацией начального сусла 8-14% следует стремиться к получению первого сусла с концентрацией 15-16%. Сорта пива с более высокой концентрацией начального сусла требуют соответственно и более высокой концентрации первого сусла. Для высокоэкстрактивных сортов пива максимальная концентрация первого сусла должна быть такой, чтобы после его варки с хмелем была достигнута стандартная концентрация начального сусла.
При приготовлении высокоэкстрактивных сортов пива набор сусла прерывается при достаточно высокой концентрации промывных вод. Последние используются для затирания сырья при варке менее экстрактивных сортов.
Таким образом, для определения расхода воды на затирание должна быть задана концентрация первого сусла в зависимости от сорта пива. Расчет количества воды для затирания зернопродуктов производится по следующей формуле:
Где
В - количество воды, потребляемое для затирания 100 кг зернопродуктов, л;
Е - экстрактивность зернопродуктов, % к массе;
N- потери экстрактивных веществ в дробине, % к массе сырья;
С - концентрация первого сусла, % к массе;
1,05 - коэффициент, учитывающий испарение части воды при кипячении отварок.
Пример. Определить расход воды для затирания 100 кг зернопродуктов со средневзвешенной экстрактивностью 70% к массе воздушно-сухих веществ сырья при концентрации первого сусла 16% и потерях экстрактивных веществ в дробине 2% к массе сырья.
Расход воды при указанных данных будет
ГЛАВА 4 СПЕЦИАЛЬНЫЕ СОЛОДА И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ КОРРЕКТИРОВКИ ВКУСА И ЦВЕТНОСТИ ПИВА
Специальные солода по назначению делятся на две группы. К первой группе относятся солода технологического назначения, применение которых направлено на ускорение процессов затирания. В эту группу входят высокоферментативный солод, кислый солод и солод короткого ращения. Во вторую группу входят ячменные солода, предназначенные для корректировки вкуса, запаха и цвета пива, определяющие сортовые особенности пива. К ним относятся темные, карамельные, обжаренные солода, а также редко применяемые в отечественном пивоварении меланоидиновый, томленый, rН и ржаной солод. К этой же группе можно отнести светлый и темный пшеничные солода, которые используются для получения оригинального пива как низового, так и верхового брожения.
Кроме того, для корректировки вкуса и цветности пива используются различные препараты из солода (солодовые и ржаные экстракты, солодовая мука), жженый ячмень, красящее пиво и колер.
ВЫСОКОФЕРМЕНТАТИВНЫЙ СОЛОД
Этот солод характеризуется высокой активностью амилолитических ферментов: диастатическая сила его в 1,5-2 раза выше, чем у светлого солода. Кроме того, по сравнению с обычным солодом он обладает более высокой активностью протеолитических и цитолитических ферментов. Диастатический солод рекомендуют использовать без отлежки в течение 20-25 суток при переработке недорастворенных солодов или при большом расходе несоложеных зерновых культур, при этом доля его в засыпи не должна превышать 30%.
КИСЛЫЙ СОЛОД
Кислый или протеолитический солод предназначен для корректировки величины pH заторов при получении безалкогольного и «солодового» пива. Цветность солода составляет 3,5-3,6 ед. ЕВС, величина pH - 3,4-3,5. Активным компонентом этого солода является молочная кислота, содержание которой может достигать 3-4%. Расход солода зависит от качества светлого солода, особенно его буферных свойств, и жесткости воды и не превышает 10% от массы засыпи. Буферность - это способность растворов препятствовать изменению pH среды при увеличении концентрации ионов Н+ или ОН-. Буферными свойствами обладают органические кислоты, одно- и двухзамещенные соли ортофосфорной кислоты, и некоторые другие соединения. Внесение протеолитического солода способствует:
· повышению выхода экстракта за счет создания оптимальных физико-химических условий (величины pH) для проявления активности гидролитических ферментов;
· усилению буферных свойств затора за счет повышения концентрации фосфатов в сусле;
· снижению цветности сусла, улучшению органолептических свойств пива;
· большему накоплению в сусле аминного азота, редуцирующих веществ;
· созданию благоприятных условий для жизнедеятельности дрожжей;
· повышению конечной степени сбраживания сусла;
· повышению коллоидной стойкости пива;
· повышению пенообразования.
В России кислый солод не производится, поэтому в случае необходимости для подкисления заторов можно применять пищевую молочную кислоту, представляющую собой смесь молочной кислоты и ее ангидридов (ГОСТ 490-79),или использовать биологическое подкисление затора.
При использовании молочной кислоты ее можно вносить в конце процесса затирания или после кипячения сусла с хмелем. В первом случае добавление молочной кислоты снижает концентрацию ионов кальция в заторе, которые осаждаются в виде оксалатов. Во втором случае кислота добавляется для создания оптимальных условий для жизнедеятельности дрожжей (pH = 4,8-5,2) и для корректировки буферности сусла. При выборе режима внесения молочной кислоты следует учитывать влияние величины pH на весь комплекс процессов, происходящих при затирании солода. Так, с одной стороны, внесение кислоты во время дробления солода (при использовании мокрого помола) или в начале процесса приготовления затора снижает активность липоксигеназы - фермента, осуществляющего окисление ненасыщенных жирных кислот солода, в результате чего уменьшается количество продуктов отрицательно влияющих на вкусовую стабильность пива. С другой стороны, следует иметь в виду, что изомеризация хмелевых смол проходит интенсивнее в щелочной среде. Кроме того, в щелочной среде более активно идут процессы превращения DMS-P в DMS (см. раздел 2.3.7).
При биологическом подкислении молочная кислота получается непосредственно на предприятии путем культивирования молочнокислых бактерий Lactobacillus amy-lovorus и Lactobacillus amylolyticus в неохмеленном пивном сусле. Для этого используют специальную установку, изготавливаемую НПО «Элевар» (Москва), которая состоит из ферментера и накопительного танка. При этом в ферментере накапливается до 1,2% молочной кислоты, а после перекачивания культуральной жидкости в накопительный танк - до 2,2%. Сусло, содержащее молочную кислоту, далее используется либо для подкисления затора (до 1 %), либо в конце варки (до 2%), либо препарат вносят в готовое охмеленное сусло (до 2%).
СОЛОДА КОРОТКОГО РАЩЕНИЯ
Солода короткого ращения занимают промежуточное положение между несоложеным зерном и солодом. Их изредка используют при переработке перерастворенных солодов, а также для повышения пенообразования и пеностойкости. Различают два типа солодов короткого ращения:
· «наклюнувшийся» - это ячмень после 48-72 ч замачивания; такой солод можно рассматривать как несоложеный ячмень с точки зрения влияния на фильтруемость пива и содержание в нем высокобелковистых соединений;
· «короткий» - это солод, который после замачивания проращивают 2-4 суток; с технологической точки зрения он не вызывает затруднений при переработке.
ТЕМНЫЙ СОЛОД
Выпускаемые пивоваренной промышленностью сорта пива подразделяются на 3 категории: светлые, полутемные и темные. Эти сортовые различия обусловливаются главным образом типом используемого солода, видом и количеством добавляемого несоложеного сырья. Наиболее часто для производства полутемных и темных сортов пива используют темный солод, доля которого в засыпи может составлять в некоторых сортах пива до 85%. Этот солод отличается от светлого низкой активностью цитолитических, амилолитических и протеолитических ферментов (табл. 4.1). Вместе с тем в темном солоде повышается содержание меланоидинов, которые обладают наиболее нежным солодовым вкусом и ароматом обжаренного солода. Они представляют собой частично растворимые несбраживаемые вещества с различными восстанавливающими свойствами, благодаря чему в сусле создается определенный окислительно-восстановительный потенциал.
Таблица 4.1 Ферментативная активность и содержание фракций азота в светлом и темном солодах (при использовании технологии, принятой в России)
| Показатели | Солод | |||
| Светлый | Темный | |||
| До сушки | После сушки | До сушки | После сушки | |
| Массовая доля влаги, % | 43,6 | 3,6 | 45,0 | 1,8 |
| Диастатическая активность, °WK | ||||
| Протеолитическая активность, мг азота/г солода | ||||
| Азот, мг/100 г СВ солода*: | ||||
| растворимый | ||||
| коагулируемый | ||||
| труднорастворимый | ||||
| формольный |
* мг/100 г СВ солода в холодной водной вытяжке.
Меланоидины являются лиофильными коллоидами и защищают нестойкие коллоиды, находящиеся в пиве, предупреждая их выпадение и образование мути; они являются антиоксидантами и предохраняют нестабильные компоненты пива от окисления. Однако благоприятное влияние меланоидинов на стабильность вкуса в последнее время оспаривается. К тому же меланоидины при наличии кислорода могут способствовать окислению высших спиртов до альдегидов, которые придают пиву привкус старения. Несомненным положительным влиянием меланоидинов на качество пива является их способность образовывать в растворе прочные поверхностные пленки, что повышает пенообразование и пеностойкость пива.
В России получают только один вид темного солода (ГОСТ 29294-92), в то время как за рубежом известны два типа мюнхенского темного солода (табл. 4.2, 4.3) и венский солод (табл. 4.2, 4.4). Не зависимо от типа экстрактивность солодов составляет 78-80% (за исключением российского) и поэтому доля его в засыпи может достигать 100%. Варьируя количество и тип солода можно получить пиво с различными оттенками цвета: от золотистого до медного или до темно-коричневого.
Таблица 4.2 Характеристика темных сортов солода
| Фирма-производитель | Тип солода | Цветность, ед. ЕВС | Рекомендуемая доля в засыпи, % | Влияние на вкус и аромат пива |
| Россия, ГОСТ 29294-92 | Темный солод | 0,5-1,3 ц.ед.* (8-20 ед. ЕВС) | До 85 | Выраженный солодовый вкус и аромат |
| Weyermann-Malz | Мюнхенский | 13-15 | До 85 | Выраженный солодовый вкус и аромат |
| Lahden Polttimo | Мюнхенский | 20-40 | Для усиления аромата и полноты вкуса | |
| Weyermann-Malz | Мюнхенский | 20-25 | ||
| Malteries Franco-Beges | Мюнхенский | 15-30 | ||
| Weyermann-Malz | Венский | 5-8 | До 100 | Увеличение полноты вкуса, получение золотого цвета у пива |
| Lahden Polttimo | Венский | 7,5 | ||
| Malteries Franco-Beges | Венский | 10-20 |
* Ц. ед. - цвет сусла, см3 раствора йода концентрацией 0,1 моль/дм3 на 100 см3 воды.
Таблица 4.3 Физико-химические показатели темного солода мюнхенского типа (согласно сертификатам фирм-производителей)
| Показатели | Фирма | ||
| Россия, ГОСТ 29294-92 | Malteries Franco-Beges | Lahden Polttimo | |
| Массовая доля влага, %, не более | 5,0 | 4,5 | 2,5-3,0 |
| Белок, % | - | 11,5 | 10,5-11,5 |
| Цветность, ед. ЕВС | 0,5-1,3 ц.ед. | 15-30 | 14-18 |
| Число Кольбаха, % | - | 42-50 | - |
| Экстрактивность, %, не менее | |||
| Вязкость, сПз. не более | - | 1,65 | - |
Таблица 4.4 Физико-химические показатели венского солода (согласно сертификатам фирм-производителей)
| Показатели | Фирма | |
| Lahden Polttimo | Malteries Franco-Beges | |
| Массовая доля влаги, % | 3,7-4,2 | Менее 4,5 |
| Разность экстрактов тонкого и грубого помола, % от СВ | 1,3-2,3 | - |
| Время осахаривания, мин | Менее 15 | - |
| Белок, % | 10,0-11,5 | не более 11,5 |
| Растворимый азот, мг/100 г СВ | 600-800 | 700-800 |
| Аминный азот, мг/л | 140-180 | - |
| Цветность, ед. ЕВС | 3,5-4,5 | 10-20 |
| Число Кольбаха, % | 38-43 | 39-45 |
| Экстрактивность, %, более | 79,5 | |
| Вязкость, сПз, не более | 1,62 | 1,65 |
| Выравненность (сумма на ситах 2,8 и 2,5 мм), % | - | Более 90 |
| pH | 5,8-6,1 | - |
| Диастатическая активность, ед. WK /100 г СВ | Более 180 | - |
| Активность α-амилазы, ед. DU/г СВ | Более 30 | - |
КАРАМЕЛЬНЫЕ СОЛОДА
По интенсивности окраски карамельные солода делятся на очень светлые, светлые и темные (табл. 4.5), цвет и аромат которых связан как с меланоидинами, так и с карамелями. При этом имеет значение степень дегидратации сахаров, в результате чего образуются различные по окраске полимерные продукты - карамели, карамеланы, гуминовые кислоты и целый ряд других соединений.
Таблица 4.5 Технологическая характеристика карамельных солодов
| Тип | Фирма | Торговая марка | Цветность, ед. ЕВС | Экстрактивность, % от СВ, не менее | Рекомендуемый расход, % к засыпи |
| Карамельный 1-й класс | - | По ГОСТу 29294-92 | 20* | 3-5 | |
| Карамельный 2-й класс | - | По ГОСТу 29294-92 | 20' | 3-5 | |
| Очень светлый карамельный солод | Weyermann-Malz | Карапилз | 3-5 | 78-81 | 3-5% для светлого пива; до 40% для безалкогольного и слабоалкогольного пива |
| Светлый карамельный | Тоже | Карахел | 20-30 | 74-79 | 10-15% для светлого пива; до 40% - для слабоалкогольных и безалкогольных сортов |
| Lahden Polttimo | Светлый | - | |||
| Malteries Franco-Beges | Каравена | 30-60 | Более 78 | ||
| Темный карамельный | Weyermann-Malz | Карамюнх | 80-100 110-130 140-150 | 74-78 | 1-5 % для темного пива с низкой плотностью, 5-15 % для темных сортов пива |
| Lahden Poltümo | Карапилс | 80-120 | - | ||
| Пшеничный | Weyermann-Malz | - | 100-200 | 74-77 | 10-15% для получения темного пшеничного пива верхового брожения |
| Malteries Franco-Beges | Каравит | 50-60 | Более 80 |
* Градус Линтнера (методика определения приведена в приложении 12).
В пивоварении для сортов пива типа «Пилзнер» используют очень светлыйкарамельный солод, который придает напитку приятный вкус и аромат, незначительно изменяя при этом цветность пива, увеличивает его коллоидную стойкость и пеностойкость, а также повышает полноту вкуса. Светлыйкарамельный солод (табл. 4.6) применяют как для светлых сортов пива, так и для получения крепкого пива с красно-коричневыми оттенками цвета. Этот тип солода способствует увеличению карамельного привкуса и появлению солодового аромата. Темный карамельный солод используют для полутемных, в том числе с медным оттенком, и темных сортов пива. Он, как и первые два типа солода, усиливает полноту вкуса и солодовый аромат, улучшает однородность пены, при этом не окрашивает ее, способствует повышению стойкости пива.
Таблица 4.6 Физико-химические показатели карамельного светлого солода Карапильз (согласно сертификатам фирм-производителей)
| Показатели | Lahden Polttimo | Malteries Franco-Beges |
| Влажность, % | 4,0-4,5 | Менее 7,0 |
| Экстрактивность, % от СВ, не менее | 77,5 | 78,0 |
| Вязкость, сПз, не более | - | 1,65 |
| Разность экстрактов тонкого и грубого помола, % от СВ | 2,3-2,8 | - |
| Цветность, ед. ЕВС | 10-30 | 10-30 |
| Белок, % от СВ | 10,0-11,5 | Менее 11,5 |
| Растворимый азот, мг/100 г СВ | 600-750 | - |
| α-аминный азот, мг/л | 140-180 | - |
ОБЖАРЕННЫЕ СОЛОДА
Обжаренные солода производят из ячменного, пшеничного и ржаного солодов в соответствии со стандартом цветов 400-1600 ед. ЕВС (табл. 4.7). Массовая доля экстракта в таких солодах может составлять от 65 до 78%. При этом с возрастанием цветности усиливается прогорклый вкус. Наиболее приятный вкус имеет пшеничный обжаренный солод, так как зерно пшеницы является голозерным и не содержит мякинной оболочки, компоненты которой при обжарке дают неприятный прогорклый аромат. Для смягчения вкуса также обжаривают лишенный оболочек (обрушенный) ячменный солод. В России представителем этого типа солода является жженый солод (ГОСТ 29294-92).
Таблица 4.7 Характеристика обжаренных солодов согласно сертификатам фирм-производителей
| Название солода | Цветность, ед. ЕВС | Фирма-производитель |
| Жженый | 100* | Россия (ГОСТ 29294-92) |
| Килнкофе | 400-500 | Malteries Franco-Beges |
| Шоколадный | 800-1000 | |
| Килнблэк | 1000-1500 | |
| Карафа | Weyermann-Malz | |
| Карафа | 1000-1200 | |
| Карафа | 1300-1500 | |
| Обжаренный солод из пшеницы | ||
| 1300-1500 | ||
| Обжаренный солод из ржи | 800-1000 | |
| 1100-1300 | ||
| Жженый | Lahden Polttimo | |
| Шоколадный | Крис молтинг групп | |
| Черный |
* Цветность - величина Линтнера-Ли (см. приложение 12).
Обжаренные солода применяют для темных, крепких сортов пива главным образом для усиления цветности пива и приданию ему специфических оттенков во вкусе и аромате. Этот солод незаменим для приготовления пива «Портер» (Porter), «Стаут» (Stout), сортов пива типа «Altbier». В зависимости от цветности обжаренного солода и способа его получения расход обжаренного солода составляет 1-5%. Добавление обжаренных солодов повышает пеностойкость и физико-химическую стабильность пива.
ТОМЛЕНЫЙ СОЛОД
Томленый, или ароматный, или ферментированный солод характеризуется специфическим ароматом солода и меда. Он имеет цветность 35 ед. ЕВС. Производится только за рубежом. Этот тип солода используется для замены красящих солодов в производстве темных и специальных сортов пива, например, «Märzen» (Мерцен) - 20% в засыпи; темное - до 30% в засыпи, «Alt» (Старое) - 50% в засыпи. Указывается, что применение этого солода способствует снижению кислого привкуса в пиве и повышает его биологическую стойкость.
МЕЛАН0ИДИН0ВЫЙ СОЛОД
Меланоидиновый солод содержит наибольшее по сравнению с другими солодами количество меланоидинов. Он обладает характерным солодовым вкусом (без кислого и горького привкуса) и запахом, присущим только данному типу солода. Солод имеет цветность 20-50 ед. ЕВС и экстрактивность до 81% от СВ. Известны меланоидиновые солода с цветностью 60-80 ед. ЕВС (фирма Weyermann Malz). Доля меланоидинового солода в засыпи может колебаться от 5 до 20%. Он используется для получения темных сортов пива, в частности сортов пива, которое имеет красноватый оттенок.
Кроме того, он способствует улучшению вкуса и аромата, повышению пеностойкости и препятствует появлению привкуса «старения» пива во время хранения.
РЖАНОЙ СОЛОД
Ржаной солод - это основное сырье для производства концентратов квасного сусла, однако в последнее время он стал использоваться для приготовления пива, особенно на Северо-Западе, где наблюдается острый дефицит пивоваренных ячменей. Этот солод бывает двух типов: ферментированный и неферментированный. Технология получения неферментированного солода напоминает технологию получения пшеничного солода (раздел 4.11.1). При производстве ферментированного солода после проращивания зерна ржи в течение 4 суток осуществляют его ферментацию, для чего зерно выдерживают при высокой температуре (55-68 °С) без доступа воздуха. В результате почти в 5 раз увеличивается содержание в нем сбраживаемых сахаров и аминного азота. Оба типа солодов существенно отличаются как по органолептическим (табл. 4.8), так и по физико-химическим свойствам.
Таблица 4.8 Органолептические показатели ржаного солода
| Показатели | Тип ржаного солода | |
| ферментированный | неферментированный | |
| Вкус | Кисло-сладкий, без горького и пригорелого привкуса | Сладковатый |
| Запах | Свойственный данному виду солода, без запаха плесени и гнили | |
| Цвет | От коричневого до темно-бурого с красноватым оттенком | Светло-желтый с сероватым оттенком |
Ржаной солод, выпускаемый за рубежом, характеризуется следующими показателями:
| вязкость, мПа•с | 4,43 |
| массовая доля экстрактивных веществ, % | |
| разница массовых долей экстракта тонкого и грубого помолов, % | 0,7 |
| белок, % | 10,4 |
| число Кольбаха, % | 65,8 |
| число Хартонга, % | 56,0 |
| конечная степень сбраживания, % | 76,4 |
| α-аминный азот, мг/100 г СВ |
RH СОЛОД
rН солод предназначен для повышения редуцирующих веществ в пиве с целью увеличения физико-химической и вкусовой стабильности пастеризованного пива. Он имеет высокое содержание мальтозы и продуктов расщепления белков. Цвет солода составляет 1,0-1,2 ц. ед. Солод вносится в небольших количествах (до 5% от засыпи) и не влияет на цветность пива.
ПШЕНИЧНЫЙ СОЛОД
Пшеница используется для получения светлого, темного и карамельного пшеничного солода (табл. 4.5 и 4.9). Эти солода отличаются как цветностью, так и экстрактивностью.
Таблица.4.9 Основные показатели типов пшеничного солода
| Пшеничный солод | Цветность, ед. ЕВС | Максимальное содержание в засыпи, % | Экстрактивность, % от СВ |
| Светлый | 2-4 | Более 82 | |
| Темный | 15-17 | 77-82 | |
| Карамельный | 100-120 | 74-77 |
В зависимости от технологии получения пшеничного солода его физико-химические показатели могут существенно отличаться друг от друга (табл. 4.10). Следует обратить внимание на различия между солодами по значению числа Кольбаха, величина которого колеблется от 39 до 45,5%. Согласно представлению В. Кунце, увеличение числа Кольбаха приводит к снижению аромата пшеничного пива и поэтому его значение не должно превышать 42%.
Таблица 4.10 Показатели качества светлого пшеничного солода (по данным сертификатов фирм-производителей)
| Показатели | Фирма-производитель | ||
| Malteries Franco-Deges | Крисп Молтша | Weyermann-Malz | |
| Влажность, % | Менее 5 | 6,0 | 5,0 |
| Экстрактивность, % | Более 82 | 83,5 | 83,9 |
| Разность экстрактов тонкого и грубого помолов, % | - | - | 1,5 |
| Белок, % | 12,5 | - | 12,3 |
| Число Кольбаха, % | 40-45 | 45,5 | 39,0 |
| Цветность, ед. ЕВС (до кипа) | 2,5-3,5 | 4,0 | 3,8 |
| Вязкость, сПз, не более | 1,75 | - | 1,76 |
| Число Хартонга, % | - | - | 35,6 |
| Общий азот, % | - | 2,2 | 2,0 |
| Растворимый азот, г/100 г солода | - | 1,0 | 0,77 |
| Диастатическая активность, °WK | - | - | |
| pH | - | - | 6,09 |
| Время осахаривания, мин | - | - | 10-15 |