Технология производства пива

бродильном производстве означает не процесс превращения крахмала в сахара,

а исчезновение окраски йодного  раствора.

     К гидролизу  крахмала при затирании  предъявляют   следующие  требования:

сусло не должно содержать  амило-  и эритродекстри-нов,  дающих  окраску с

йодом,  но   кроме   мальтозы   в   сусле   должны   содержаться   ахро-   и

мальтодекстрины, придающие пиву полноту вкуса и повышающие  его вязкость.

При правильно проведенном  затирании, из крахмала должно  образоваться  20...

30 % декстринов и 70.-.80  %  «сырой»  мальтозы,  к   которой  относятся  все

продукты  гидролиза  крахмала,  обладающие  редуцирующей   способностью,   в

пересчете на мальтозу.

  Цнголитическпс ферменты  гидролизуют гемицеллюлозы и  гумми-вещества,

глолящие в состав клеточных  стенок зернового сырья. При этом образуются

декстрины, глюкоза, ксилоза  и арабиноза. Продукгы гидролиза  некрахмальных

полисахарилов повышают выход  экстракта, снижают вязкость раствора,

благоприятно влияют на вкус пива, образование пены и ее устойчивость.

  Однако гидролиз некрахмальных  полисахаридов зависит от действия

протеолитических ферментов  на белок, с которым эти вещества связаны

  Как и крахмал, белки  начинают гидролизоваться в процессе  солодоращения.

Их гидролиз происходит в  основном под действием эндопептидаз солода.

Ферментативное расщепление  белков можно представить в следующем  виде: Белки

-> Альбумоэы —> Пептоны  -> Полипептиды -> Пептиды —>  Аминокислоты. Около 35

% белков (от общего содержания  в сырье) должно переходить  при затирании в

сусло. Рекомендуется следующее  соотношение  фракций  продуктов  гидролиза

белка (%):

А:В:С = 25:15:60. Пептоны и полипептиды (фракция В) обусловливают

образование пены пива, а  пептиды и аминокислоты (фракция  С) необходимы для

питания дрожжей. Высокомолекулярные продукты гидролиза белка (фракция  А)

влияют на стойкость пива. Поэтому недостаточный гидролиз белка приводит к

резкому снижению органолептических  свойств пива и его стойкости  при

хранении.

  При затирании протекают  также многочисленные неферментативные  процессы:

экстракция образующихся растворимых веществ, образование  меланоидинов,

частичная коагуляция белка  и др.

  Факторы, влияющие  на затирание. Основные факторы,  влияющие на выход

экстракта и его состав, — это соотношение фермент: субстрат,

продолжительность процесса, температура и рН затора.

  С увеличением концентрации  затора ферментативные реакции  замедляются.

Поэтому концентрация затора обычно не превышает 16 %. Обычно на затирание

100 кг зернопродуктов расходуют  350.-.500 л воды.

  В табл. 21.3 приведены  оптимальные значения температуры  и рН важнейших

ферментов, гидролизуюших  крахмал, некрахмальные полисахариды и белки при

затирании. Влияние температуры обусловлено температурным оптимумом и

термостабильностью ферментов. Так, при 63 "С образуется большое количество

мальтозы и мало декстринов. С повышением же температуры до 70 °С гидролиз

крахмала протекает быстрее, но вследствие инактивации [pic]-амилазы

накапливаются преимущественно  декстрины.

506

|              |Та б л и на 21.3                |

|Источник      |Фермент        |Оптимальные     |

|фермента      |               |значения        |

|              |               | Температур   С |

|              |               || рН            |

|Солод         |а-Амилаза      |70              |

|              |               |5,7             |

|              |р-Ам плаза     |63              |

|              |               |4,8             |

|              |Эндопептидаза  |45...50         |

|              |               |4,6...5.0       |

|              |Экюпептидаза   |40              |

|              |               |7,0...8.0       |

|              |Фосфотаза      |48              |

|              |               |5,0...5.5       |

|              |Цитолитическце |35...45         |

|              |               |4,6...5.0       |

|Лмилосубтилин |[pic]-Амилаза  +|60              |

|Г10х          |[pic]-амнлаза  |6,3...6.6       |

|Амилосубтилин |Псптидаэа      |60              |

|Г20х          |               |5,4...6.0       |

|              |Цитолитичсские |40...52         |

|              |               |5,4...6.0       |

|Амилоризин Пх |[pic]-Амила за |65              |

|              |               |6,0             |

|Амилорнзин    |Псптияаза      |45...55         |

|П10х          |               |4,5...4,6       |

|Протосубтилнн |Эндопсптидаза  |45...52         |

|Г10х          |               |6,0...9.5       |

|Цитороземин Пх|Цитолитпческие |50...65         |

|              |               |3,0...5.6       |

 

 

  Оптимум рН для действия  ферментов зависит от температуры  среды. Как

правило, с повышением температуры  повышается и рН-оптимум. Так, для

совместного действия амилаз при температуре затора 65 "С  рН-оптимум 5,6.

  С увеличением продолжительности  затирания в сусле накапливаются

низкомолекулярные продукты гидролиза крахмала и белков.

  Важнейшими температурными  паузами при затирании являются 50...52; 60.-

.65; 70 "С. во время которых максимальную активность соответственно

проявляют эндопептидаза, [pic]- и [pic]-амилаза.

  Способы и технологические  режимы затирания. Приготовление  затора начинают

со смешивания дробленых зернопродуктов с водой при температуре 37...40 "С,

которое осуществляется в заторном аппарате при включенной мешалке. Далее

затирание ведут настойным  или отварочным способом.

  Настойный способ заключается  в постепенном нагреве всего  затора от 40 до

70 "С со скоростью  1 "С/мин и выдерживании при  температуре 40; 52; 63 и 70

"С по 30 мин. Далее  затор нагревают до 72 "С и  выдерживают до полного

осахаривания по пробе  на йод. Затем осахаренный затор  подогревают до

76...77 'С и направляют на фильтрование. Полученное этим способом сусло

богато ферментами, содержит много мальтозы и аминокислот, мало декстринов и

поэтому сильно сбраживается. Однако выход экстракта при отварочном способе

выше. Это обусловлено  тем, что при отварочных способах затор подвергают не

только ферментативному, но и физическому воздействию (кипячению).

  Сущность отварочкого  способа состоит в том, что  отдельные части затора

(отварки) кипятят, а  затем смешивают с остальной  частью затора, постепенно

повышая его температуру  до 75 "С. При кипячении крахмальные  зерна из

крупных частиц дробленых  зернопродуктов переходят в раствор,

клейстеризуются и подвергаются действию ферментов. Различают следующие

варианты отварочных способов: с одной, двумя, тремя отварками  или

кипячением всей густой части. Наиболее распространенные — одно- и

двухотварочные способы. При отварочных способах затирание  ведут в двух

заторных аппаратах, один из которых используют для кипячения отварки.

  Несоложеное сырье  затирают в смеси с солодом  или подрабатывают отдельно,

а затем смешивают с  солодом и готовят общий затор.

  В табл. 21.4 в качестве  примера рассмотрен технологический  режим

одноотварочного способа  затирания, при котором все сырье  — солод, ячмень и

ферментный препарат —  затирают одновременно, начиная с  температуры 40 "С.

 

 

  Фильтрование затора. Осахаренный затор представляет  собой суспензию,

состоящую из двух фаз: жидкой (пивное сусло) и твердой (пивная дробина).

Цель фильтрования — отделение  пивного сусла от дробины. Фильтрование затора

подразделяется на две  стадии: собственно фильтрование первого (основного)

сусла и вышелачивание  — вымывание экстракта, задерживаемого дробиной. Сусло

и промывные воды должны быть прозрачными во избежание затруднения

последующих технологических  операций и ухудшения качества пива.

  Превращения   при   фильтровании   затора. Фильтрование  первого сусла

представляет собой в  основном физический процесс. А при  выщелачивании

дробины водой протекает  конвективная диффузия, а также различные  химические

процессы, главным образом  обменные реакции. С понижением концентрации сусла

его рН возрастает от 5,7 до 6,2, что приводит к увеличению растворения

кремниевой кислоты, полифенольных, дубильных, горьких и других веществ

оболочки зернопродуктов. Это повышает цветность пива, что  может служить

причиной ухудшения его  вкуса.

  Факторы, влияющие  на фильтрование затора. На скорость  фильтрования влияют

состав и высота фильтрующего слоя. При фильтровании на фильтраппарате

фильтрующим слоем является слой дробины, образующийся при отстаивании

затора. Солод хорошего растворения, имеющий рекомендуемый состав помола

(см. табл. 21.2), дает рыхлый, легкопроницаемый слой.

  На скорость фильтрования  существенно влияет температура,  которая должна

быть не выше 78 "С во избежание инактивации [pic]-амилазы. Последняя

завершает доосахаривание остатков крахмала. Кроме того, более высокая

температура способствует увеличению растворимости продуктов гидролиза

белка, полифенольных и  других веществ, что влияет на стойкость  пива.

  В щелочной воде  легко растворяются дубильные  и горькие вещества оболочек.

Но при длительном экстрагировании  даже вода нормального состава извлекает

из оболочек вещества, обусловливающие  неприятный вкус пива.

  Способы    и    технологические    режимы фильтрования. Наиболее

распространены периодические  способы фильтрования с использованием

фильтрационного аппарата или  фильтр-пресса. Непрерывные способы

фильтрования, центрифугирование, вакуум-фильтрование, автоматизация

процесса по той или  иной причине пока не нашли широкого распространения.

На первой фазе фильтрования затор перекачивают  в  фильтрационный,  аппарат,

где он отстаивается для формирования фильтрующего слоя высотой  30...40  см.

Затем начинают фильтрование. причем первое мутное сусло возвращают в фильтр-

аппарат. По

окончании фильтрования первого сусла дробину промывают водой температурой

70...80 °С. Промывание ведут  до содержания сухих веществ в промывной воде

0,5 %. Дальнейшее нымыванне  •экстракта экономически нецелесообразно,  так

как ведет к выщс-лачиванию  веществ, ухудшающих вкус пива, и перерасходу

топлива на выпаривание избытка  воды.

  В фильтр-прессе в качестве основного фильтрующего слоя используется

салфетка из специальной  ткани, поэтому допускается более  тонкий помол

зернопродуктов (см. табл. 21.2). После сбора первого сусла  дробину

промывают водой температурой 75...80 °С до плотности промывных вод

0,5...0,7 %.

  Кипячение сусла с  хмелем. Отфильтрованное сусло и  промывные воды собирают

в сусловарочном аппарате п кипятят с хмелем. Цель кипячения — стерилизация

сусла, стабилизация и ароматизация его состава горькими веществами хмеля.

  Превращения при кипячении  сусла с хмелем. Дробленые зернопродукты  всегда

содержат некоторое количество микроорганизмов. При кислой реакции  среды

сусла стерилизация достигается  уже через 15 мин кипячения.

  При кипячении хмеля  в сусло переходит значительная  часть его углеводов,

белковых, горьких, дубильных, ароматических и минеральных  веществ.

Ароматизация сусла происходит в результате растворения в нем  специфических

составных частей хмеля и  продуктов реакции меланоидинообразования.

  С повышением температуры  сусла происходит денатурация  белков, которая

внешне характеризуется  появлением мути. Кипячение сусла  с хмелем

сопровождается снижением  его вязкости и повышением цветности  в результате

реакции меланоидинообразования, карамелизации Сахаров, окисления

полифенольных веществ и  растворения красящих веществ хмеля.

  Факторы, влияющие  на процесс кипячения сусла  с хмелем. На процессы,

происходящие при кипячении сусла с хмелем, существенное влияние оказывают

его продолжительность, рН и  состав воды, концентрация сусла.

  При длительном кипячении  сусла с хмелем раствор насыщается  горькими

кислотами, что приводит к  изменению рН сусла. Это является причиной

выпадения их в осадок. Коагуляция белков наиболее полно проходит при  рН 5,2

в присутствии сульфатов  и хлоридов. Дубильные вещества хмеля  ускоряют

коагуляцию белков.

  При работе с мягкой  водой образующиеся кислоты способствуют  осаждению

горьких веществ, тем самым  снижая ощущение горечи. При использовании

карбонатных вод действие кислот в начале брожения нейтрализуется.

  При высокой концентрации  сусла в среде возрастает количество

коагулируемого белка, который  при осаждении выводит из раствора горькие

вещества. Поэтому при  упаривании концентрированного сусла  дозу вводимого

хмеля увеличивают.

  Способы и технологические  режимы кипячения сусла с хмелем. Сусло с хмелем

кипятят в сусловарочных  аппаратах. Поступающее в сусловарочный аппарат

сусло должно иметь температуру 63...75 "С, для того чтобы предохранить ею

от инфипирования и  максимально продлить активность ферментов. В конце

набора проверяют полноту  осахаривания пробой на йод. При отрицательной