Технология приготовления пива

Хмелевую дробину промывают  горячей водой, которую присоединяют к суслу. Воды следует использовать столько, на сколько объем сусла уменьшился за счет испарения во время перекачнвания и охлаждения. Последнюю промывную воду можно использовать на затирание.

3.2.6 Осветление  и охлаждение

После кипячения сусло  перекачивается в турбулентный чан (гидроциклон) - цилиндрический сосуд, в котором сусло закручивается, и хлопья белка собираются в центре. После отделения белка таким образом прозрачное сусло передается на охлаждение и аэрацию. Сусло охлаждается с температуры около 100° С, до 15 °С за несколько секунд. Затем в сусло впрыскивается кислород, необходимый для питания дрожжей при брожении.

3.3 Брожение

Процесс брожения представляет собой переваривание дрожжами сахаров  сусла с выделением дрожжами этилового  спирта и углекислого газа, как  основных продуктов процесса. В ходе брожения происходит образование сотен  сложных органических веществ, которые  обуславливают аромат, вкус, цвет готового пива.

В охлажденное сусло добавляют  специальные культурные дрожжи. На первом этапе брожения они размножаются, их количество увеличивается в несколько  раз, потом они (с уменьшением  количества питательных веществ  в среде и накоплением спирта) прекращают свою активность, объединяются в группы по несколько клеток и  оседают на дно ЦКТ (цилиндро-конический танк - емкость, в которой происходит процесс брожения).

Процесс активного брожения занимает около недели, после чего температура в ЦКТ снижается  с 15° С до 0° С. При охлаждении дрожжи еще активнее и плотнее осаждаются на дно ЦКТ.

Осевшие дрожжи удаляются  со дна ЦКТ насосом и собираются в дрожжевые сборники, откуда могут  повторно (несколько раз) добавляться  в свежее сусло для проведения нового процесса брожения. Цикл жизни  дрожжей за время одного брожения называется генерацией. Дрожжи, сделавшие  пиво из сусла, например, 3 раза, называются дрожжами третьей генерации.

3.3.1 Пивные дрожжи

В пивоваренном производстве используют только культурные дрожжи, которые относятся к семейству Saccharomycetaceae и роду Saccharomyces. Различают дрожжи низового брожения и дрожжи верхового брожения. Дрожжи верхового брожения относят к виду Saccharomyces cerevisiae, дрожжи низового брожения первоначально были отнесены к виду S. carlsbergensis, затем S. uvarum или к S. cerevisiae. Но в настоящее время пивовары-практики продолжают считать низовые дрожжи относящимися к виду S. carlsbergensis.

Первоначально были известны дрожжи верхового брожения, так как  брожение проходило только при обычной  температуре (в виноделии, хлебопечении). Желая получить напитки, насыщенные диоксидом углерода, стали проводить брожение при низких температурах под влиянием изменившихся внешних условий и были получены дрожжи низового брожения с определенными свойствами.

В пивоваренном производстве применяют разновидности дрожжей, отличающихся друг от друга одной  или несколькими особенностями. Их получают из одной клетки. Такие  культуры называют расами (штаммами).

Дрожжи верхового брожения в процессе интенсивного брожения всплывают  на поверхность сбраживаемой жидкости, накапливаются в виде слоя пены и остаются в таком виде до конца брожения. Затем они оседают, образуя весьма рыхлый слой на дне бродильного аппарата. По своей структуре эти дрожжи относятся к пылевидным дрожжам, не слипающимися между собой, в отличие от хлопьевидных низовых дрожжей, оболочки которых клейкие, что приводит к слипанию (агглютинации) и быстрому осаждению клеток.

Дрожжи низового брожения не переходят в поверхностный  слой пива - пену, а по окончании брожения быстро оседают и образуют плотный  слой на дне бродильного аппарата.

3.3.2 Условия развития  дрожжей

Флокуляция - это объединение дрожжей в рыхлые хлопьевидные агрегаты. В пивоварении под флокуляцией понимают обратимую агрегацию дрожжевых клеток, которая зависит как от свойств расы дрожжей, так и от состава, концентрации, температуры сусла.

После образования дрожжами хлопьев начинается физический процесс  седиментации - оседание под действием  сил тяжести.

Способность дрожжей к  хлопьеобразованию (флокуляции) имеет большое значение для технологии сбраживания пивного сусла, так как способствует ускорению осветления пива и облегчает съем дрожжей из бродильного аппарата после брожения с последующим повторным использованием их в качестве семенных дрожжей. Низкая температура при брожении, кислотность среды (рН 4-4,4) содействуют хлопьеобразованию.

Реакция среды сильно влияет на свойства дрожжей. Например, в кислой среде при рН менее 3 и в щелочной среде при рН более 8 хлопьевидные дрожжи становятся пылевидными. Хлопьевидные дрожжи по сравнению с пылевидными имеют более крупные клетки, меньше подвержены автолизу, дают больший прирост биомассы, обладают меньшей бродильной активностью, образуют меньше диацетила и высших спиртов в пиве, что положительно сказывается на его качестве.

Дрожжи низового брожения отличаются от дрожжей верхового  брожения тем, что они полностью  сбраживают рафинозу, имеют оптимальную температуру для роста 25—27 °С и минимальную 2—3°С, и при 60-65 °С - отмирают. Максимальное размножение низовых дрожжей происходит при рН 4,8-5,3. Кислород, растворенный в сусле, способствует размножению дрожжей, в то время как продукты брожения (этиловый спирт, диоксид углерода, высшие спирты, ацетальдегид, кислоты), а также повышенная концентрация сахара угнетают развитие дрожжей.

Пивные дрожжи должны отвечать следующим требованиям: быстро сбраживать сусло, придавать пиву чистый вкус и приятный аромат, активно образовывать хлопья, осветляя таким образом пиво и ходе брожения.

3.4 Дображивание

Основной целью этой стадии производства является получение напитка  с приятным вкусом, характерным специфическим  ароматом и достаточным насыщением диоксидом углерода. Это достигается  в результате протекания сложных  физико-химических и биохимических  процессов в молодом пиве при  низкой температуре и избыточном давлении.

Молодое пиво содержит примерно 1,5—3,5 млн дрожжевых клеток в 1 см3. Такого количества дрожжей достаточно для накопления необходимой концентрации спирта в готовом пиве и для нормального насыщения его диоксидом углерода. Избыток дрожжей в молодом пиве вызывает неприятный дрожжевой привкус.

В цехе дображивания пиво находится несколько недель. Здесь оно приобретает свои товарные свойства. Полнота вкуса, ценообразование и стойкость его во многом зависят от условий, в которых оно дображивает и созревает. Нарушение нормальных условий, в основном температуры и бактериальной чистоты, приводит к порче пива. Поэтому помещение цеха должно быть чистым, сухим, с хорошей приточно-вытяжной вентиляцией. Стены, пол, потолок должны быть теплоизолированы, температура воздуха 0—2 °С.

3.5 Осветление

На дображивание поступает молодое пиво, которое содержит некоторое количество дрожжевых клеток и другие взвеси. При охлаждении до 0-2 °С в аппарате для дображиванпя происходит выделение тех веществ, которые в ходе главного брожения (при температуре 5-8 °С) были прочно связаны с раствором. В конце дображиванпя отработавшие дрожжи под влиянием избыточного давления и накопившегося СО2, оседают, увлекая за собой на дно аппарата различные взвеси. Пиво постепенно осветляется. Лучше всего осветляется пиво, когда температура всей его массы выровняется. В стадии дображиванпя полного осветления не происходит, но оставшаяся муть легко удаляется при последующем фильтровании или сепарировании. После дображивания и созревания для придания товарного вида и желаемой прозрачности пиво осветляют с помощью сепарирования или фильтрования. При этом из пива удаляют находящиеся во взвешенном состоянии дрожжевые клетки, белковые и полифенольные вещества, хмелевые смолы, соли тяжелых металлов и различные микроорганизмы.

Химический состав пива после  осветления изменяется незначительно: несколько снижается цветность, потому что некоторые красящие вещества адсорбируются на фильтрующих материалах, теряется часть диоксида углерода, в результате удаления некоторых  веществ коллоидной дисперсности снижается  вязкость.

При низких температурах осветление протекает медленно, но при этом получают более стойкое пиво с  мягким вкусом (стойкость пива - срок сохранения пивом прозрачности и  вкуса, выраженный в сутках, считая с момента розлива).

Осветленное пиво охлаждают, дополнительно насыщают диоксидом  углерода и разливают в тару.

 

 

3.6 Созревание

При созревании в результате окислительно-восстановительных реакций, протекающих под действием кислорода, исчезают показатели, которые обусловливают  специфический букет молодого пива (привкус дрожжей, хмелевая горечь). Содержание диацетила для светлых сортов пива снижается на 40-50%, окислительно-восстановительный потенциал уменьшается до 10.

На вкус и аромат пива в значительной мере влияют диацетил, высшие спирты, сложные эфиры, альдегиды, сернистые соединения. На их образование и расщепление следует обращать внимание, так как в последние годы получают широкое распространение методы ускоренного сбраживания пива.

Диацетил, также как и пентадион, относятся к вицинальным дикетонам. Они образуются при главном брожении, но далее в присутствии дрожжей концентрация их уменьшается. Диацетил превращается в ацетоин, а затем в бутандиол. У диацетила низкий вкусовой порог, а у бутаидиола - высокий, поэтому присутствие последнего в пиве не ощущается. Различные штаммы дрожжей с разной интенсивностью приводят к редукции (уменьшению содержания) диацетила. а поглощение кислорода пивом - к увеличению его содержания. Диацетил служит критерием определения зрелости пива. В готовом пиве содержание диацетила не должно превышать 0,1 мг/дм3.

Научно обоснованных критериев, характеризующих созревание пива, пока нет. В основном при оценке его  готовности учитывают органолептические  показатели. Практикой установлено, что как мало выдержанное молодое  пиво, так и перезрелое имеют плохой вкус и низкую стойкость.

Пиво различных наименований, по истечении определенного времени (обычно за 15-90 сут), достигает наилучшего качества при достаточном насыщении его связанным диоксидом углерода, хорошем осветлении, необходимой степени сбраживания, мягком и приятном вкусе.

О ходе процессов дображивания и созревания пива судят по уменьшению количества экстракта, увеличению содержания диоксида углерода и спирта, степени осветления, а также по аромату, вкусу и пенистости проб, отобранных из аппарата для дображивания. Учитывают и степень сбраживания экстракта. При достижении почти конечной степени сбраживания получают более стойкое пиво. Если экстрактивные вещества сбродят полностью, то пиво получается стойким, но по вкусовым качествам оно хуже, чем пиво с меньшей степенью их сбраживания.

3.7 Фильтрация

Дpожжевое пиво не хpанится, уже чеpез час после того, как его налили в кpужку оно полностью меняет свой вкус. В геpметично закупоpенных металлических бочках (тех самых в котоpых пpивозят pазливное пиво) такое пиво хpанится не более недели.

Поэтому пиво фильтруют. Оно  становится пpозpачным и ясным, но существенно пpоигpывает во вкусе и в полезности. Такое пиво уже можно пpодавать в pозлив из бочек, так как оно может хpаниться в них до 1 месяца.

После проведения химического  анализа и подтверждении готовности пива оно фильтруется. Сначала пиво проходит через сепаратор, где из него удаляются остатки дрожжей, не осевших на дно ЦКТ.

Следующим этапом фильтрации является продавливание пива через  слой кизельгура (диатомитовой земли), вертикально расположенного на картонных листах. Пиво проходит через слой этого мелкого мукообразного песка, а все взвешенные частицы – оставшиеся дрожжевые клетки, крупные белки, частички пены и др. - остаются в слое кизельгура. Кизельгур – это пористая осадочная порода, состоящая из кремниевых скелетов морских водорослей – диатомей. Кизельгур обладает мощными адсорбирующими свойствами (он также используется для производства динамита).

После кизельгурового фильтра пиво проходит еще два этапа тонкой фильтрации. Из пива удаляются не видимые глазом вещества, которые могут впоследствии стать мутностью пива в бутылке – полифенолы. Для придания прозрачности, блеска, а также повышения стойкости при хранении пиво дополнительно фильтруют на фильтр-прессах с использованием специальных сортов картона.

Сущность процесса фильтрования заключается в механическом (отсеивающем) и адсорбционном действии. Часто  используют рамные фильтры со слоем  диатомита, намываемым на пластины.

Опорные пластины не обладают фильтрующей способностью и служат только как основа для фильтрующего слоя диатомита.

Вначале на пластины наносят  первый слой из крупнодисперсного диатомита, который на рамных фильтрах защищает поры картона от закупоривания частицами  тонкодисперсного диатомита и твердой  фазы пива.

Частицы мути из пива, такие  как микроорганизмы и нерастворимые  белки, в слой диатомита не проникают, а задерживаются на поверхности  и образуют сильно сжимаемый непроницаемый  осадой. В результате быстро растет фильтрационное сопротивление. Однако, если в поток пива вводить дополнительно диатомит, то образуется хорошо проницаемый слой из частиц диатомита и мути.

Стенки капилляров фильтрующего слоя при движении жидкости под влиянием давления имеют электрический заряд, характеризующейся электрокинетическим  потенциалом, или дзета-потенциалом. Диатомитовый фильтр оказывает адсорбционное действие. Отрицательно заряженные частицы диатомита адсорбируют положительно заряженные мицеллы.