Биотехнология приготовления пива

Пиво – старинный слабоалкогольный ячменно-солодовый напи- ток, обладающий приятной горечью, ароматом хмеля, способностью вспениваться при наполнении бокала и долгое время удерживать на по- верхности слой компактной пены. Пиво относится к слабоалкогольным напиткам. Слабоалкогольными называют напитки, содержащие не более 7% этилового спирта. Благодаря приятному вкусу, тонизирую- щему, жаждоутоляющему действию, пиво пользуется большим спро- сом у населения. В зависимости от сорта пиво содержит от 4% до 10% легкоусвояемых питательных веществ, главным образом углеводов, небольшое количество аминокислот и другие продукты расщепления белка, а также минеральные вещества. Кроме того, в нем содержится от 1,5% до 7% спирта, до 0,4% углекислого газа, горькие и дубильные вещества хмеля, органические кислоты.

1-компрессор для подачи муки; 2-устройство для подъема мешков;

3-устройство для приема муки; 4-рукав разгрузочный; 5,8-ком-

прессоры для аэрации; 6-питатель; 7-бункер для муки; 9-просеиватель;

10-компрессор пневмосистемы управления; 11-автомукомер; 12-пово- ротный шнек для подачи муки в дежу месильной машины; 13-дозатор- температор воды; 14-бойлер; 15-тестосмесительная машина; 16-тесто-

делитель; 17-тестоокруглитель; 18-конвейерный шкаф предваритель-

ной расстойки; 19-формующая машина; 20-конвейеры с пекарскими листами; 21-рогликовая машина; 22-делительно-округлительная маши- на; 23-конвейер для хлеба; 24-ротационная электрическая печь;

25-камера окончательной расстойки.

Рисунок 33 - Аппаратурно-технологическая схема производства хлебобулочных изделий

В пиве содержится В2 – рибофлавин, Н – биотин, В6 – пиридок- син и значительно больше витамина РР. Калорийность 1 л пива нахо- дится в пределах 400-800 ккал. Около половины этой калорийности приходится на углеводы и белки, а половина на спирт. Производство пива основано на процессе спиртового брожения с помощью дрожжей, обмен веществ которых в значительной степени определяет и качество пива. В связи с этим исключительное значение имеет выбор нужной расы и ее поддержание.

Основные технологические стадии пивоварения

Технология производства пива, или собственно пивоварение, ха- рактеризуется большим числом разнообразных, последовательно про- текающих технологических процессов, которые можно объединить в такие стадии: получение солода из ячменя, приготовление пивного су- сла, брожение пивного сусла, дображивание и выдержка, (созревание) пива, фильтрация и розлив готового пива. Технология производства пива – длительный и сложный процесс, который продолжается 60-100 дней. Рассмотрим каждую стадию отдельно.

Получение солода. Производство солода включает очистку и сор- тировку ячменя, его замачивание и проращивание, сушку сырого (зеле- ного) солода и очистку его от ростков, которые содержат горькие ве-

щества и при попадании в затор придают пиву неприятный грубый

привкус. При проращивании зерна возрастает активность ферментов и происходит гидролиз запасных веществ эндосперма, что облегчает пе- ревод их в сусло. Следовательно, основная цель соложения – привести

в активное состояние ферменты зерна и подготовить вещества эн- досперма к получению пивного сусла заданного состава. В зависимо- сти от режима сушки солод приобретает светлый или темный цвет. В пивоварении солод играет роль источника не только активных фермен- тов, но и того комплекса органических и минеральных веществ, кото- рый позволяет с участием этих ферментов получить пивное сусло, при- годное для сбраживания.

Для приготовления солода ячмень замачивают в специальных ча- нах водой с температурой от 120С до 170С. По мере возрастания влаж- ности в зерне активизируются ферменты и катализируемые ими био- химические процессы. Замачивание прекращают по достижении зер- ном влажности от 42% до 45% - для светлого солода и от 45% до 47% для темного. Из ферментов наибольшую активность приобретают амилолитические и протеолитические. Замоченное зерно направляют для проращивания в солодовни различных конструкций (ящики или барабанные установки). Солодоращение протекает при температуре от

150С до 190С и хорошей аэрации в течение 5-8 суток. Эндосперм зерна

к концу соложения размягчается и легко растирается. За счет гидроли- за крахмала амилазами, а гемицеллюлоз – цитазой в зерне накаплива- ются растворимые сахара – мальтоза, гексозы и пентозы, придающие солоду сладковатый вкус. В результате активизации протеиназ, пепти- даз и амидаз азотистые соединения гидролизуются с образованием растворимых белков, пептонов, аминокислот, аммиака. Проращивание зерна связано с процессами синтетического характера. Так, в соложе- ном ячмене накапливаются витамины группы В, токоферолы, аскорби-

новая кислота. Особенно возрастает содержание рибофлавина (до

210 мг на 100 г сухого вещества). В результате химического взаимо- действия продуктов гидролиза в солоде синтезируются новые, свойст- венные проросшему зерну ароматические и вкусовые вещества. Из сы- рого (зеленого) солода нельзя получить пива. Для придания необходи- мых свойств и хорошей сохраняемости его сушат до остаточной влаж- ности от 2% до 3,5%. Различные температурные режимы и продолжи- тельность сушки позволяют получить солод с разными технологиче- скими свойствами, что в свою очередь обуславливает возможность приготовления пива широкого ассортимента. Для производства пива отечественных сортов вырабатывают солод следующих видов.

Светлый солод получают высушиванием проросшего ячменя в течении 16 ч при постепенном повышении температуры с 25-30 0С до

75-80 0С. В готовом виде он имеет светлую окраску, сладковатый вкус,

солодовый аромат, рыхлый мучнистый эндосперм и высокую осахари-

вающую способность. Используют его для большинства сортов пива.

Для получения темного солода проросшее зерно сушат 24-48 ч при более высокой температуре, достигающей 105 0С в конце процесса. Помимо коричнево-желтой окраски, темный солод отличается от свет- лого хрупкостью эндосперма и меньшей осахаривающей способно- стью. Используют его для темных сортов пива.

Диафарин – высокоферментативный солод – получают при наи-

более мягком температурном режиме, постепенно возрастающем до

50-60 0С, и активной вентиляции. Это позволяет сохранить у солода светлую окраску и максимальную ферментативную активность.

Карамельный солод по окраске делят на светлый, средний и тем-

ный. Для его приготовления сухой или зеленый солод с повышенным содержанием сахаров обжаривают при температуре от 1200С до 1700С. Жженый солод – наиболее интенсивно окрашенный продукт. Его готовят из сухого белого солода путем обжаривания при температуре

от 210 0С до 260 0С после предварительного увлажнения.

Приготовление сусла. Дробленый солод и несоложеные мате-

риалы смешивают с горячей водой в соотношении 1:4. Полученную смесь медленно перемешивают при подогревании до температуры от

500С -520С в течение от10 минут до 30 минут. При этом от 15% до 20%

растворимых веществ солода переходят в раствор без ферментативной обработки и происходит ферментативное расщепление водонераство- римых азотистых веществ и фитина. Затем смесь переводят в заторные чаны, где под действием ферментов солода происходит дальнейшее превращение нерастворимых веществ сырья в растворимые, образую-

щие экстракт будущего сусла. Чтобы обеспечить максимальный пере- ход веществ в раствор, затор медленно нагревают от 700С до 720С при постоянном перемешивании (настойный метод). При втором (декокци- онном) способе 1/3 затора перекачивают в кипятильный котел, где ки- пят от 15 минут до 30 минут, после чего объединяют и перемешивают

с остальной частью затора. Повторяя эту операцию 2-3 раза, доводят температуру всего затора до требуемого уровня. Весь процесс приго- товления затора продолжается от 3 ч до 3,5 ч. Затирание солода необ- ходимо для ферментативного гидролиза крахмала. Схема последова- тельных превращений при гидролизе крахмала под действием амилаз: крахмал — амилодекстрины — эритродекстрины — ахродекстрины- мальтодекстрины - мальтоза. Еще до полного осахаривания крахмала в заторе завершается протеолиз белка, продукты которого играют боль- шую роль в формировании органолептических свойств и устойчивости пива при хранении. Осахаренный затор направляют на фильтрование для отделения сладкого сусла от твердой фазы затора. При этом фильтрующий слой образует самую твердую фазу затора – пивную дробину (выщелоченные зерноприпасы, мякинные оболочки, свернув- шиеся белки), оседающая на стенках фильтрационных чанов, фильтр- процессов или центрифуг, применяемых для фильтрования пивного сусла. Отфильтрованное сусло и полученные после промывания дро- бины воды переводят в сусловарочный котел для кипячения с хмелем, упаривания до нужной концентрации и стерилизации. Источником своеобразной горечи, свойственной пиву, является в основном хмеле- вая кислота – гумулон, которая при кипячении переходит в изогуму- лон, хорошо растворимый в воде. Растворимость кислоты незначи- тельна, а мягкая смола гидролизуется с образованием – смолы и отще- плением изобутилового альдегида и уксусной кислоты, участвующих в формировании специфического аромата и вкуса сусла и пива.

Сбраживание сусла. Этот процесс происходит в открытых или закрытых деревянных или металлических емкостях специальными ра- сами дрожжей, преимущественно низового брожения, относящихся к семейству Sacharomycetaceae, роду Sacharomyces, и виду Carlsbergensis. Для специальных сортов белого и светлого пива, например белого пшеничного, применяют дрожжи верхового брожения. Через 15-20 ч после внесения дрожжей на поверхности сусла появляется полоса бе- лой пены (стадия забела), а затем вся поверхность бродящего сусла по- крывается мелкоячеистой пеной с постепенно увеличивающимися за- витками. Достигнув максимума, завитки опадают, пена уплотняется и становится коричневой. Из-за горького вкуса осевшую пенку (деку)

обязательно удаляют с поверхности сусла. Дрожжи оседают на дно. Осветленная жидкость называется зеленым (молодым) пивом. В нем, помимо этилового спирта и углекислого газа, в процессе брожения на- капливается ряд побочных продуктов, участвующих в создании вкуса и аромата пива. Процесс главного брожения завершается за 7-9 суток. К этому времени в пиве остаются несброженными около 1,5 % сахаров.

Выдержка (дображивание) пива. Эта операция способствует окончательному формированию потребительских свойств пива. Для дображивания молодое пиво перекачивают в герметично закрываю- щиеся металлические танки, внутренняя поверхность которых покрыта специальным лаком. Выдерживают пиво при температуре от 0 0С до

30С в течение 11-100 суток в зависимости от сорта. В результате доб-

раживания остаточного экстракта несколько возрастает крепость пива, происходит насыщение его углекислотой и осветление. Взаимодейст- вие разнообразных первичных и вторичных продуктов главного и по- бочных процессов приводит к образованию новых веществ, обуславли- вающих вкус и аромат зрелого пива, а также его сортовые особенно- сти.

Обработка и розлив пива. После лабораторного и органолепти- ческого анализов, подтверждающих готовность пива, его обрабатыва- ют и разливают. Для придания прозрачности пиво фильтруют через прессованные пластины из различных фильтрующих масс. Лучшими являются диатомитовые фильтры. В процессе осветления пиво теряет значительную часть СО2, поэтому допускается дополнительная его карбонизация перед розливом с последующей выдержкой в течение 4-

12 ч для ассимиляции углекислоты.

Технологическая схема ресторанного мини-пивзавода представ-

лена на рисунке 34 .