Оценка выхода экстракта в варочном цехе
При оценке выхода экстракта в варочном цехе используется сравнение с некоторым эталоном, которым служит лабораторный выход экстракта в пересчете на воздушно-сухое вещество (ВСВ). Лабораторный выход экстракта является базовым параметром, хотя на практике выход экстракта отличается от конгрессного. Так, например, в лаборатории затирание проводят по иным принципам (90 % помола - мука, используется четырех- или шестикратный налив и инфузионный способ затирания с определенным чередованием температур). Кроме того, используемая дистиллированная вода смещает значение pH лабораторного затора по сравнению с производственным и способна повлиять на действие ферментов, вместе с производственной водой в затор вносятся ионы, которые могут увеличить выход экстракта (при высокой некарбонатной жесткости) или его уменьшить (при высокой карбонатной жесткости). В случае неблагоприятного состава пивоваренной воды рекомендуется провести параллельное испытание в лаборатории с тем же составом воды.
Получение сусла на производстве проходит в два этапа: фильтрование первого сусла и выщелачивание остатков экстракта из дробины. В лаборатории, напротив, получают 8 %-ное сусло, а сусло, оставшееся в лабораторной дробине, не извлекают. При этом речь идет о расчете количества экстракта, перешедшего в растворимую форму, то есть практически о предельном выходе, которого, естественно, невозможно добиться на производстве, где расчет базируется на фактически полученном количестве сусла. На практике не возможно осуществить полное выщелачивание остатков экстракта из дробины, и таким образом будет оставаться некоторое количество сусла, извлечение которого представляется нерентабельным.
Таким образом, разница между лабораторным и производственным выходом экстракта обусловлена в первую очередь неполным выщелачиванием дробины в варочном цехе. Производственный выход экстракта плюс экстракт, вымываемый из дробины, примерно дают в сумме лабораторный выход.
Все вышесказанное еще не дает полную картину использования солода при затирании, так как и в лабораторной, и в производственной дробине содержится нерастворённый крахмал солода. Его количество зависит от качества солода, тонкости помола, интенсивности затирания и составляет от 0,2 до 1,5 %. Для лабораторного помола это значение близко к нижней границе.
Лишь в том случае, когда имеются не только показатели лабораторного и производственного выхода, но и существует возможность сравнить количества сусла и удерживаемого в дробине крахмала, можно судить о выходе экстракта в варочном цехе. Это делают в форме приведенного в табл. 2.18 баланса выходов экстракта:
Таблица 2.18. Баланс выходов экстракта
| Производственный экстракт | Лабораторный экстракт | ||
| Выход экстракта в варочном цехе | 75,9 % | Выход экстракта по конгрессному методу (в пересчете на ВСВ) | 76,7% |
| Вымываемый экстракт дробины | 0,5% | Вымываемый экстракт | - |
| Остаточный экстракт дробины | 0,7% | Растворенный экстракт в лабораторной дробине | 0,5% |
| Общий выход экстракта | 77,1 % | 77,2% |
Общие выходы экстракта на производстве и в лаборатории должны быть максимально близки друг к другу, иначе их сравнение лишено смысла. Указанное выше допустимое отклонение 0,5 % слишком велико. Если не удается приблизить эти значения друг к другу, особенно при многократном повторении опытов, то следует сначала проверить отдельные показатели.
Данный метод составления баланса выхода экстракта не гарантирует от ошибок, однако полученный результат может стать отправной точкой для анализа возможных ошибок на производстве.
Ориентиром также может служить разница между лабораторным выходом экстракта и выходом варочного цеха без учета потерь на дробину. Для варочных отделений с фильтр-чаном она должна составлять не более 1 %, а для отделений с фильтр-прессом - не более 0,5 %. Потери в производственной дробине из фильтр-чанов можно считать нормальными, если значение вымываемого экстракта находится ниже 0,5 %, а растворимого экстракта - менее 0,8 %. Более высокие значения потерь свидетельствуют о недостатках сырья, технологии или оборудования.
В случае очень высоких потерь дробины или, соответственно, высоких значений экстракта в сусле, отпрессованном из дробины, баланс выхода экстракта в варочном цехе зачастую плохо согласуется, так как возникают трудности при отборе средних проб. Удаление взвесей хмеля после стекания первого сусла или применение первой промывной воды приводит к появлению промывной воды на поверхности дробины, однако при надлежащем ведении долива можно добиться равномерного хорошего выщелачивания. При слишком позднем добавлении извлечение внесенного экстракта может оказаться уже невозможным. Количество хмелевых взвесей и содержание в них экстракта из рассчитанного выхода варочного цеха следует вычесть.
2.6.2.1. Остаточный экстракт может содержаться в дробине в слишком большом количестве по следующим причинам.
1. Качество солода и несоложеных материалов, то есть недостаточное или неравномерное растворение солода, низкое содержание ферментов вследствие использования непригодного ячменя, нарушения технологии проращивания или сушки. При использовании несоложеного зерна его клейстеризация может оказаться неполной.
2. Помол слишком груб и не соответствует качеству используемого солода или применяемому способу затирания. Неправильно отрегулированные, изношенные или перегруженные дробилки приводят к получению некачественного помола. При отделении мякинных оболочек в случае их плохого раздробления или слишком позднего добавления возникают проблемы. На дробилках для мокрого помола следствием переувлажнения может стать недостаточное размалывание оболочек.
3. Неудовлетворительное проведение процесса затирания (плохая работа месильного органа, образование комков). Затирание может быть слишком коротким или недостаточно интенсивным.
4. Избыточное перемешивание затора и попадание воздуха (см. раздел 2.3.1.8) может ослабить действие ферментов на частицы крахмала.
2.6.2.2. Повышенное содержание вымываемого экстракта в дробине может быть обусловлено следующими причинами.
1. Солод при недостаточном растворении дает дробину, которая выщелачивается с большим трудом.
2. Помол слишком тонок, и увеличившаяся за счет этого поверхность дробины не позволяет полностью провести выщелачивание.
3. Способ затирания не обеспечивает требуемой интенсивности, и получающееся сусло с большей вязкостью уплотняет слой дробины и затрудняет ее выщелачивание.
4. Фильтр-чан установлен не строго горизонтально, вследствие чего слой дробины имеет неодинаковую высоту и затрудняется полное ее выщелачивание.
5. Чан загружен излишне полно для своей емкости, а слой дробины слишком высок.
6. Съемное днище засорено отложениями, в результате чего промывная вода стекает неравномерно.
7. Слишком маленькие щели (выпускные отверстия) или их неправильная конфигурация затрудняют равномерное выщелачивание.
8. Разрыхлительный механизм работает неудовлетворительно (недостаточное количество ножей, их изношенность или слишком большие расстояния между ними, неверная ориентация ножей), что вызывает появление местных уплотнений фильтрационной лепешки и неблагоприятные условия для промывания дробины.
9. Промывное устройство либо не обеспечивает равномерную подачу воды, либо воды подается слишком мало.
10. Главный налив слишком велик, из-за чего не хватает воды для доливов, и выщелачивание осуществляется неудовлетворительно.
11. Неравномерное распределение затора из-за расслоения, вследствие чего отдельные зоны могут выщелачиваться неравномерно.
12. Чрезмерное уплотнение дробины из-за неправильного пропуска крапов (слишком быстрого или слишком медленного), из-за форсированного спуска первого сусла или неправильного проведения рыхления и промывания дробины; такой плотный слой дробины промывается с трудом.
13. Недостаточно полное извлечение первого сусла приводит к повышению содержания экстрактивных веществ в промывной воде перед ее поступлением в дробину, и выщелачивание становится менее полным.
14. Промывание дробины водой недостаточной высокой температуры или слишком быстрое фильтрование промывной воды.
15. Слишком редкое разрыхление или остановка разрыхлительного механизма в нижнем положении вызывают деформацию дробины и приводят к тому, что промывные воды стекают вдоль ножей через слой дробины.
16. Снижение температуры затора вызывает смещение поверхностного слоя дробины к центру фильтр-чана и тем самым усиленное проникновение промывной воды по краю чана. Имеется ряд факторов, вызывающих плохое или неравномерное промывание слоя дробины при использовании заторных фильтр-прессов.
17. Конструкция фильтр-пресса неудачна в отношении промывания слоя дробины.
18. Салфетки имеют неравномерную плотность или засорены частицами затора.
19. При подаче затора камеры заполняются неравномерно по объему или консистенции (расслоение, выделение воздуха).
20. При последующей подаче воды или при промывании в слое дробины образуются промоины (Auswaschungen).
21. При полном извлечении первого сусла дробина уплотняется, и камеры оказываются заполненными лишь частично.
22. Слишком быстрое фильтрование промывной воды затрудняет извлечение экстракта.
Причины, обусловливающие снижение выхода экстракта, могут быть самыми разнообразными. Более высокие потери возникают в ходе приготовления особых сортов пива, когда требуется использовать либо очень разведенное первое сусло, либо начальное сусло с высоким содержанием экстрактивных веществ. Уменьшение испарения при кипячении сусла с учетом требований энергосбережения также приводит к сокращению количества промывной воды и воды для долива. В этих случаях невозможно достичь обычной концентрации экстрактивных веществ в последней промывной воде в 0,5-1 %. Повторное использование последней промывной воды с повышенной их концентрацией должно осуществляться с соблюдением определенных мер предосторожности, чтобы не ухудшить качество пива. Если ее приходится применять для обеспечения нормального выхода экстракта в варочном цехе при неэффективной работе фильтрационного оборудования, то такое непродуманное ее использование не может считаться удовлетворительным.