2. Сырьё для пивоварения и его влияние на свойства пива.

Сырьем для получения пива является ячмень в виде солода, несоложеные материалы, ферментные препараты, хмель пивные дрожжи и вода.

Для производства пива на предприятии ЗАО «Читинские ключи» используется следующие пивоваренные сорта ячменя:

Гонар - выведен в Белорусском НИИ земледелия и кормов. Включен в Госреестр по Центрально - Черноземному региону. Разновидность нутанс. Зерно очень крупное, округлое, желтое. Масса 1000 зерен 45 - 56 г. Максимальная урожайность – 81 ц/га. Среднеспелый. Вегетационный период 76 - 85 дней.

Устойчивость к полеганию средняя и выше средней. Включен в список пивоваренных и наиболее ценных по качеству сортов. Недостаток сорта – сильная восприимчивость к пыльной головне; выше средней поражается мучнистой росой и бурой ржавчиной.

Визит – выведен в Белорусском НИИ земледелия и кормов. Включен в Госреестр по Центральному и Центрально - Черноземному региону. Разновидность нутанс. Зерно округлой формы, желтое, крупное. Масса 1000 зерен 39 - 53 г. Максимальная урожайность – 80,2 ц/га. Среднепоздний. Вегетационный период 70-96 дней.

Устойчивость к полеганию выше средней, включен в список пивоваренных сортов. Слабо поражается стеблевой ржавчиной и гельминтоспориозом; выше среднего мучнистой росой и септориозом; к пыльной головне не устойчив; склонен к повреждению шведской мухой.

Скарлет - сорт немецкой селекции. Включен в Госреестр по Центральному региону. Разновидность нутанс. Зерновка крупная, масса 1000 зерен 37 - 46 г. Максимальная урожайность 64,5 ц/га. Среднеспелый, вегетационный период 72 - 92 дня. Устойчив к полеганию. По засухоустойчивости несколько уступает стандартам. Слабовосприимчив к твердой головне, средневосприимчив к пыльной головне и корневым гнилям, восприимчив к гельминтоспорионым пятнистостям. Включен в список пивоваренных сортов.[6, 13].

Ячмень (Hordeum sativum) (ГОСТ 5060-86) по составу экстрактивных веществ и их сбраживаемости более других злаковых культур пригоден для получения пивоваренного солода. Пленчатость же зерна ячменя играет положительную роль при фильтровании пивного сусла, обусловливая пористость фильтрующего слоя дробленого солода. [19].

Наиболее важными требованиями к ячменю, используемому для солодоращения, являются хорошая прорастаемость зерна (90 – 95 %), достаточная крупность и выравненность, невысокая пленчатость (не более 10 % массы зерна), умеренное содержание белка (не ниже 8 и не более 12 %) и высокое содержание крахмала (до 65 %).

Пивоваренные ячмени выбирают по сорту и месту возделывания.

Оценивают:

1. Запах. Он должен быть чистым, свежим, соломенным. Затхлый, гнилостный, плесневелый указывают на то, что ячмень хранился при повышенной влажности и мог потерять свои качества. В этом случае следует ожидать пониженную всхожесть и возникновение трудностей при переработке;

2. Влажность. На ощупь ячмень должен быть сухим, обладать хорошей сыпучестью. Если зерна прилипают к рукам, влажность повышена;

3. Цвет и блеск. Ячмень должен быть светло-желтым, цвета соломы, блестеть, зерна должны иметь одинаковые размеры. Зеленоватые зерна свидетельствуют о ранней уборке. Ячмень, перестоявший под дождем, выглядит сырым и матовым.

Коричневые кончики зерна могут быть признаком сорта (например, Isaria), но обычно это вызывается уборкой при повышенной влажности, что приводит к повышенной водочувствительности зёрен;

4. Красное зерно. Красное зерно (эндосперм зерна) указывает на массовое поражение фузариумом. При приготовлении солода из такого зерна появляется опасность такого нежелательного явления, как гашинг (фонтанирование) пива. Такой ячмень непригоден;

5. Характеристики оболочек. Оболочки должны иметь тонкую морщинистость, которая свидетельствует о хорошем богатом экстрактом зерне.

Дефекты бывают:

- растрескивание оболочек;

- растрескивание зерна;

- прорастание зерна;

- премалтинг.

6. Степень загрязнения. Не должны присутствовать посторонние предметы, семена сорняков, камни, обрывки верёвок, солома, колосья. Кости, металлические предметы, половинки зерна, спорынья, и др.;

7. Повреждённые зёрна. Поврежденные зерна при переработке вызывают технологические и биологические затруднения и должны своевременно удаляться. Появляются при обмолоте из – за воздействия вредителей;

8. Форма и величина зёрен. Зёрна должны быть крупными, полными или округлыми. Такие зёрна ячменя содержат, по сравнению с длинными и плоскими, больше экстракта и меньше белка. Форма зерна зависит от его сорта;

9. Однородность. Желательно иметь ячмень с высоким содержанием полных зёрен;

10. Вид зародыша (проросшее зерно). При уборке в очень влажных условиях партия ячменя может содержать уже проросшие зёрна, такие партии не используются, так как ячмень прорастает неравномерно;

11. Поражение зерна вредителями. Самый распространенный вредитель – долгоносик. У поврежденного им зерна наблюдаются четкие отверстия прогрыза, и они всплывают при замачивании. Такой ячмень не годится [3].

От качества и состава ячменя в значительной степени зависят потребительские достоинства и устойчивость пива при хранении. Так, чем выше пленчатость зерна, тем ниже экстрактивность и вкусовые свойства пива за счет горьких веществ, содержащихся в оболочках. Экстрактивность - это сумма всех веществ ячменя, выраженная в процентах к массе сухих веществ, которые переходят в раствор при определенных условиях. Этот показатель зависит от состава ячменя, так как в раствор переходят почти вся масса крахмала, часть некрахмальных полисахаридов и от 1/3 - 1/2 белковых веществ, сахара и другие соединения. В пивоваренном ячмене содержание крахмала составляет от 60 до 70 % на сухое вещество. Особенно слабо экстрактивным бывает пиво из ячменя с пониженной крахмалистостью. Этому способствует также повышенное содержание белка, в накоплении которого наблюдается обратная корреляция с количеством крахмала. Высокое количество белка, с одной стороны, препятствует разрыхлению эндосперма и извлечению из него экстрактивных веществ, с другой - способствует помутнению пива. Низкобелковые ячмени (ниже 8 %) дают пиво со слабой пеной и неполным вкусом.

Несоложеные (непроращенные) материалы применяют для увеличения экстрактивности, создания определенного вкуса и снижения себестоимости пива. Используют рисовую сечку, ячменную муку, ячменную и кукурузную обезжиренную крупу (ГОСТ 6002-69) [20], сою, пшеницу, обрушенный ячмень, а также свекловичный сахар и глюкозу. Общие количество добавляемых несоложеных материалов может колебаться от 15 до 50 % массы ячменного солода (если по рецептуре не предусмотрено добавление ферментных препаратов, то количество несоложеных материалов не должно превышать 15 %). Рис применяют из-за высокого содержания крахмала (в среднем 68 %) и преобладания в составе белковых веществ нерастворимого в воде белка оризина (около 70 % суммы азотистых соединений, которые составляют 7 – 9 % массы зерна). Кукуруза отличается высоким содержанием экстрактивных веществ (82 – 90 %), нерастворимостью преобладающих белков (зеина и глютенина) и свертыванием при кипячении остальных белков, перешедших в сусло. Кукурузу применяют в виде муки крупного помола (крупки), ее перерабатывать легче, чем ячмень, и она дает более устой­чивую пену. Для улучшения пенообразования и повышения пеностойкости пива по рецепту включают сою, содержащую гликозид сапонин. Свеклович­ный сахар и глюкозу обычно добавляют в процессе варки сусла с хмелем для придания пиву нужного вкуса.

Ферментные препараты (грибной солод), полу­чаемые чаще всего из плесневых грибов Aspergillis оruzae, применяют при выработке пива из солода с добавлением несоложеного сырья. Это необходимо для получения высокоэкстрактивного сусла, пригодного для сбраживания, так как ферментов солода недостаточно для полного осахаривания крахмала зерна. Активность этих препаратов превосходит активность ферментов солода по осахаривающей способности в 3 - 4 раза, по разжижающей - в 8 - 10 раз, по декстринирующей - в 10 - 20, по протеолитической - в 15 - 20 раз. Кроме того, применяют ферменты гриба Trichothecium roseum для более активного разруше­ния клеточных стенок эндосперма.

Хмель — Humulus Lupulus (ГОСТ 21947-76) (двудомное многолет­нее растение из семейства коноплевых) используют для придания пиву характерного аромата, специфического горьковатого вкуса и биологической стойкости при хранении. С участием хмеля формируются и такие показатели качества как цвет, прозрачность и пенообразование.

Для приготовления пива применяют хмелевые шиш­ки - высушенные женские неоплодотворенные соцветия наиболее ценной частью хмеля является лупулин (хмелевая мука) - липкие зернышки светло-желтого цвета, на­капливающиеся на внутренней стороне чешуек.

В технологическом отношении для производства пива наиболее важны горькие кислоты и смоль (10 - 26 % мас­сы сухого хмеля), а также дубильные вещества (2 - 5 %) и эфирное масло (0,2 - 1 %).

Горькие вещества хмеля - это комплекс безазотистых соединений сложного химического состава: горькие - и С₂₆Н₂₈О₄ лупулин - -кислоты, мягкие - и - смолы, твердые - смолы. Горьким веществам хмеля свойственна высо­кая антибиотическая активность по отношению к микроорганизмам (молочнокислым бактериям и сарцинам) спонтанно развивающимся при изготовлении пива и ухудшающим его качество. Наибольшую антибиотическую ак­тивность имеют - кислота и - смолы. Твердые - - смолы антибиотической активностью не обладают. [21].

Дубильные вещества хмеля, относящиеся к группе катехинов, обусловливают терпкость вкуса сусла, его прозрачность и интенсивность окраски.

Эфирное масло хмеля, представленное смесью ароматических углеводородов и терпенов, играет определенную роль в образовании аромата пива, несмотря на то, что в процессе кипячения сусла большая часть эфирного масла улетучивается.

Для улучшения качества пива и полного использования экстрактивных веществ хмеля разработана технология производства молотого брикетированного хмеля, позволяющая уменьшить расход хмеля на 15 %. Применяют так же и хмелевые экстракты в соотношении 1:1.

Оценка осуществляется путём оценки (бонитировки) хмеля в шишках и определения содержания в хмеле и хмелепродуктах горьких веществ. В соответствии со стандартами методом Научной комиссии Европейского бюро по производству хмеля по положительным свойствам хмеля даётся до + 100 баллов и по снижающим качество свойствам даётся – 30 баллов.

Таким образом, оценивают:

1. Качество сбора (от +1 до +5 баллов). Хмель должен быть хорошо вычесан, без загрязнений, стеблей и листьев.

2. Высушенность (от +1 до +5 баллов). При сжатии шишка не должна склеиваться, рассыпаться, стерженек не ломаться.

3. Цвет и блеск (от +1 до +15 баллов). Цвет должен быть светловато – зелёным, жёлтым, а блеск шелковисто – блестящим. Серо – зелёный цвет свидетельствует о незрелости; жёлто – красный - о перезрелости; коричневый - о перегреве из – за высокой влажности.

4. Аромат (от +1 до +15 баллов). Аромат должен быть чистым, очень тонким и очень устойчивым. Каждый тип и сорт обладает собственным ароматом. Посторонними запахами являются чесночный, горелый, луковый, дымный и другие.

5. Болезни, вредители, семена (от 0 до - 15 баллов). Сюда относятся повреждения переноспорой, чернота (тля), лежалость (клещ паутинный), отмершие шишки, листьев и семян, также прорастание листьев в шишки. Общая оценка хмеля проводится от общего количества баллов следующим образом:

до 60 баллов – плохой хмель;

от 60 до 66 баллов – средний;

от 67 до 73 баллов – хороший;

от 74 до 79 баллов – очень хороший;

80 баллов и выше – отборный [3].

Вода (ГОСТ 2874-82)— ее солевой состав и свойства играют большую роль в формировании качества пива. Поэтому к ней предъявляют требования по жесткости, активной кислотности (рН), вкусу и запаху, механической и микробиологической чистоте. Особо учитывается состав и соотношение в воде минеральных веществ. Для светлых сортов пива применяют только мягкую воду (0,1 - 1,8 мг*экв/л), для темных — умеренно жесткую (1,8 - 3,5 мг*экв/л). По остальным показателям вода, используемая в пивоварении должна соответствовать требованиям к питьевой воде.

Вода, являясь одним из основных видов сырья для приготовления сусла, одновременно служит необходимым вспомогательным материалом (при замочке ячменя, промывке дрожжей, мойке бродильно - лагерных емкостей, бочек, дрожжевых ванн. бутылок и др.).

Вода как сырье для пивоваренного производства должна обладать качеством питьевой воды. Необходимо учитывать ее биологические и физические свойства и химический состав. Во­да должна быть прозрачной, бесцветной, без запаха и привкуса. [22].

По химическому составу воды судят о ее пригодности для изготовления того или иного сорта пива. В хорошей воде не должны присутствовать NaHCO₃, NH₃, CO₂, HNO₂. Допускается содержание NO₃ не более 25 мг/л, Mn - 0,2 мг/л, Fe - 0,5 мг/л. Присутствие солей железа в большом количестве нежелательно, так как они взаимодействуют с дубильными веществами, в ре­зультате чего пиво приобретает чернильный цвет и вяжущий вкус.

Оценивают воду для пивоварения не только по количеству солей (ионов), но и по влиянию этих солей на кислотность сусла (изменение рН), это в свою очередь влияет на выход экстракта, сбраживание, окраску сусла, пива и растворение хмелевых смол.

Вода должна исследоваться на наличие Eschehia coli. При их наличии можно судить о возможности передачи постоянно присутствующих возбудителей болезней, и, следовательно, последующих эпидемий. Если в 100 мл воды обнаруживается Eschehia coli (предельное значение), то требование считается невыполненным.

Организмы coli – формы не должны присутствовать в 100 мл воды (предельное значение), эта предельная величина считается обеспеченной, если при выборке как минимум 40 исследований, по крайней мере, в 95 их 100 проб организмы coli – формы не обнаруживаются.

Фекальные стрептококки не должны присутствовать в 100 мл воды (предельное значение).

Обеззараживание воды осуществляется следующим методами:

- с помощью стерильного фильтрования;

- с помощью ультрафиолетового облучения;

- с помощью добавления хлора, двуокиси хлора, ионов серебра [7].

На предприятии ЗАО «Читинские ключи» используют дрожжи низового брожения. Дрожжи (ТУ 10-04-06-156-88; ТУ 10-5031536-134-90) [23,24] являются одноклеточными микроорганизмами, которые могут получать свою энергию:

- в присутствии кислорода (аэробно) путем дыхания и;

- в отсутствии кислорода (анаэробно) путем брожения.

Сахара сусла при производстве пива сбраживаются дрожжами в спирт. Для этого в пивоварении применяют дрожжевые грибы вида Saccharomyces cereuisiae. Выбранные штаммы этих дрожжей систематически разводятся в виде чистой культуры и выращиваются как пивные дрожжи. Другие штаммы этих дрожжей используются как пекарные, спиртовые или винные.

Так как дрожжи не только осуществляют спиртовое брожение, но своим обменом веществ оказывают и большое влияние на вкус и характер пива, то знание компонентов дрожжей, их метаболизма и размножения имеет большое значение. Различные виды и расы культурных дрожжей имеют ряд отличительных признаков.

Дрожжи для сбраживания сусла в пивоварении применяют преимущественно низовые расы, обеспечивающие наиболее полное сбраживание сахаров и наилучшие органолептические свойства пива. Дрожжи должны отвечать следующим требованиям: иметь высокую бродильную активность, хорошо образовывать хлопья и осветлять пиво в про­цессе брожения, придавать пиву чистый вкус и приятный аромат.

Подготовка чистой культуры дрожжей к брожению сводится к накоплениюих биомассы в условиях микробиологической стерильности в количестве, необходимом для начала процесса брожения. Кроме чистой культуры широко используют семенные дрожжи, представляющие собой дрожжи, которые осели в конце главного брожения. На практике семенные дрожжи после пред­варительной подготовки используются до 10 генераций.[14].