- •Л. Нарцисс краткий курс пивоварения Предисловие к седьмому изданию
- •Предисловие к шестому изданию
- •Содержание
- •1. Технология солодоращения
- •1.1. Пивоваренный ячмень
- •1.1.1. Строение зерна ячменя
- •1.1.2. Химический состав зерна ячменя
- •1.1.3. Свойства ячменя и их оценка
- •1.2. Подготовка ячменя к солодоращению
- •1.2.1. Приемка ячменя
- •1.2.2. Транспортное оборудование
- •1.2.3. Очистка и сортирование ячменя
- •1.2.4. Хранение ячменя
- •1.2.5. Дополнительное подсушивание ячменя
- •1.2.6. Вредители ячменя
- •1.2.7. Изменение массы ячменя во время хранения
- •1.3. Замачивание ячменя
- •1.3.1. Поглощение воды зерном ячменя
- •1.3.2. Снабжение зерна кислородом
- •1.3.3. Очистка ячменя
- •1.3.4. Потребление воды
- •1.3.5. Аппараты для замачивания
- •1.3.6. Способы замачивания
- •1.4. Проращивание
- •1.4.1. Теория проращивания
- •1.4.2. Практические аспекты проращивания
- •1.5. Различные системы солодоращения
- •1.5.1. Токовая солодовня
- •1.5.2. Пневматическая солодовня
- •1.5.3. Оборудование для проращивания в пневматических солодовнях
- •1.5.4. Готовый свежепроросший солод
- •1.6. Сушка свежепроросшего солода
- •1.6.1. Общие положения
- •1.6.2. Сушилки
- •1.6.3. Процесс сушки
- •1.6.4. Контроль и автоматизация сушильных работ - обслуживание сушилок
- •1.6.5. Экономия тепла и энергии
- •1.6.6. Вспомогательные работы при сушке
- •1.6.7. Обработка солода после сушки
- •1.6.8. Складирование и хранение сухого солода
- •1.7. Потери при солодоращении
- •1.7.1. Потери при замачивании
- •1.7.2. Потери на дыхание и проращивание
- •1.7.3. Определение потерь при солодоращении
- •1.8. Свойства солода
- •1.8.1. Внешние признаки
- •1.8.2. Механический анализ
- •1.8.3. Технохимический анализ
- •1.9. Другие типы солода
- •1.9.1. Пшеничный солод
- •1.9.2. Солод из других зерновых культур
- •1.9.3. Специальные типы солода
- •2. Технология приготовления сусла
- •2.0. Общие вопросы
- •2.1. Пивоваренное сырье
- •2.1.1. Солод
- •2.1.2. Несоложеные материалы
- •2.1.3. Вода
- •2.1.4. Хмель
- •2.2. Дробление солода
- •2.2.1. Оценка помола
- •2.2.2. Солодовые дробилки
- •2.2.3.Свойства и состав помола
- •2.3. Затирание
- •2.3.1. Теория затирания
- •2.3.2. Практика затирания
- •2.3.3. Способы затирания
- •2.3.4. Некоторые проблемы при затирании
- •2.3.5. Контроль процесса затирания
- •2.4. Получение сусла. Фильтрование
- •2.4.1. Фильтрование с помощью фильтр-чана
- •2.4.2. Фильтр-чан
- •2.4.3. Процесс фильтрования в фильтр-чане
- •2.4.4. Фильтрование с помощью традиционного фильтр-пресса
- •2.4.5. Заторный фильтр-пресс (майш-фильтр)
- •2.4.6. Процесс фильтрования в фильтр-прессе (майш-фильтре)
- •2.4.7. Фильтр-пресс нового поколения
- •2.4.8. Фильтрование на новых заторных фильтр-прессах
- •2.4.9. Стрейнмастер
- •2.4.10. Непрерывные методы фильтрования
- •2.4.11. Сборник первого сусла
- •2.5.Кипячение и охмеление сусла
- •2.5.1. Сусловарочный котел
- •2.5.2. Испарение избыточной воды
- •2.5.3. Коагуляция белка
- •2.5.4. Охмеление сусла
- •2.5.5. Содержание ароматических веществ в сусле
- •2.5.6. Потребление энергии при кипячении сусла
- •2.5.7. Спуск сусла
- •2.5.8. Горячее охмеленное сусло
- •2.5.9. Дробина
- •2.5.10. Техника безопасности и управление процессом варки
- •2.6. Выход экстракта в варочном цехе
- •2.6.1. Расчет производительности варочного цеха
- •2.6.2. Оценка выхода экстракта в варочном цехе
- •2.7. Охлаждение сусла и удаление осадка взвесей горячего сусла
- •2.7.1. Охлаждение сусла
- •2.7.2. Поглощение кислорода суслом
- •2.7.3. Удаление осадка взвесей
- •2.7.4. Прочие процессы
- •2.7.5. Оборудование холодильного отделения
- •2.7.6. Использование холодильной тарелки, оросительного или закрытого холодильников
- •2.7.7. Закрытые системы охлаждения сусла
- •2.8. Выход холодного сусла
- •2.8.1. Измеряемые показатели
- •2.8.2. Расчет выхода экстракта с холодным суслом
- •3. Технология брожения
- •3.1. Пивные дрожжи
- •3.1.1. Морфология дрожжей
- •3.1.2. Химический состав дрожжей
- •3.1.3. Ферменты дрожжей
- •3.1.4. Размножение дрожжей
- •3.1.5. Генетика дрожжей
- •3.1.6. Генетическая модификация дрожжей
- •3.1.7. Автолиз дрожжей
- •3.2. Метаболизм дрожжей
- •3.2.1. Метаболизм углеводов
- •3.2.2. Метаболизм азотистых веществ
- •3.2.3. Метаболизм жиров
- •3.2.4. Метаболизм минеральных веществ
- •3.2.5. Ростовые вещества (витамины)
- •3.2.6. Продукты метаболизма и их влияние на качество пива
- •3.3. Дрожжи низового брожения
- •3.3.1. Выбор др ожж ей
- •3.3.2. Разведение чистой культуры пивных дрожжей
- •3.3.3. Дегенерация дрожжей
- •3.3.4 . Снятие дрожжей
- •3.3.5. Очистка дрожжей
- •3.3.6. Хранение дрожжей
- •3.3.7. Отгрузка дрожжей
- •3.3.8. Определение жизнеспособности дрожжей
- •3.4. Низовое брожение
- •3.4.1. Бродильные отделения
- •3.4.2. Бродильные чаны
- •3.4.3. Внесение дрожжей в сусло при главном брожении
- •3.4.4. Проведение брожения
- •3.4.5. Ход главного брожения
- •3.4.6. Степень сбраживания
- •3.4.7. Перекачка пива из бродильного отделения
- •3.4.8. Изменения в сусле в ходе брожения
- •3.4.9. Образование co2
- •3.5. Дображивание и созревание пива
- •3.5.1. Отделение дображивания (лагерное)
- •3.5.2. Емкости для дображивания (лагерные танки)
- •3.5.3. Дображивание
- •3.6. Современные способы брожения и дображивания
- •3.6.1. Традиционный принцип работы бродильных танков и крупных емкостей
- •3.6.2. Применение буферных танков и центрифуг
- •3.6.3. Методы ускоренного брожения и созревания пива
- •3.6.4. Непрерывные способы брожения
- •4. Фильтрование пива
- •4.1. Теоретические основы фильтрования
- •4.2. Способы фильтрования
- •4.2.1. Масс-фильтр
- •4.2.2. Кизельгур
- •4.2.3. Пластинчатый фильтр-пресс
- •4.2.4. Мембранное фильтрование
- •4.2.5. Центрифуги
- •4.3. Комбинированные способы осветления
- •4.4. Способы замены кизельгурового фильтрования
- •4.5. Вспомогательное оборудование и контрольно-измерительная аппаратура
- •4.5.1. Вспомогательное оборудование
- •4.5.2. Контрольно-измерительная аппаратура
- •4.6. Начало и окончание фильтрования
- •4.7. Дрожжевой осадок
- •4.8. Сжатый воздух
- •5. Розлив пива
- •5.1.Хранение фильтрованного пива
- •5.2. Розлив в бочки и кеги
- •5.2.1. Бочки и кеги
- •5.2.2. Мойка бочек
- •5.2.3. Розлив в бочки
- •5.2.4. Инновации в традиционном розливе пива в бочки
- •5.2.5. Розлив в кеги
- •5.2.6. Цех розлива в кеги
- •5.3. Розлив в бутылки и банки
- •5.3.1. Тара
- •5.3.2. Мойка бутылок
- •5.3.3. Розлив в бутылки
- •5.3.4. Мойка и дезинфекция установок розлива
- •5.3.5. Укупорка бутылок
- •5.3.6. Поглощение кислорода в процессе розлива
- •5.4. Стерильный розлив и пастеризация пива
- •5.4.1. Стерильный розлив
- •5.4.2. Пастеризация пива
- •5.5. Цех розлива в бутылки
- •6. Потери сусла и пива
- •6.1. Деление общих потерь
- •6.1.1. Потери сусла
- •6.1.2. Потери пива
- •6.2. Оценка потерь
- •6.2.1. Расчет потерь по жидкой фазе
- •6.2.2. Перерасчет потерь
- •6.2.3. Расчет выработанного сусла и пива на 100 кг солода
- •6.2.4. Расчет потерь по экстракту горячего охмеленного сусла и засыпи солода
- •6.2.5. Использование остаточного и некондиционного пива
- •7. Готовое пиво
- •7.1. Состав пива
- •7.1.1. Экстрактивные вещества пива
- •7.1.2. Летучие соединения
- •7.2. Классификация пива
- •7.3. Свойства пива
- •7.3.1. Общие свойства
- •7.3.2. Окислительно-восстановительный потенциал
- •7.3.3. Цветность пива
- •7.4. Вкус пива
- •7.4.1. Вкусовые отличия
- •7.4.2. Факторы, влияющие на вкус пива
- •7.4.3. Дефекты вкуса пива
- •7.5. Пена пива
- •7.5.1. Теория пенообразования
- •7.5.2. Технологические факторы
- •7.6. Физико-химическая стойкость и ее стабилизация
- •7.6.1. Состав коллоидных помутнений
- •7.6.2. Образование коллоидного помутнения
- •7.6.3. Технологические способы повышения коллоидной стойкости пива
- •7.6.4. Стабилизация пива
- •7.6.5. Стабильность вкуса пива
- •7.6.6. Химическое помутнение
- •7.6.7. Фонтанирование пива (гашинг-эффект)
- •7.7. Фильтруемость пива
- •7.7.1. Причины плохой фильтруемости пива
- •7.7.2. Профилактические меры
- •7.8. Биологическая стойкость пива
- •7.8.1. Причины контаминации
- •7.8.2. Обеспечение биологической стойкости пива
- •7.9. Физиологическое действие пива
- •7.9.1. Пищевая ценность пива
- •7.9.2. Диетические свойства пива
- •7.10. Специальные типы пива
- •7.10.1. Слабоалкогольное пиво
- •7.10.2. Диетическое пиво
- •7.10.3. Безалкогольное пиво
- •7.10.4. Способы ограничения содержания спирта
- •7.10.5. Физические методы удаления спирта
- •7.10.6. Сочетание различных способов приготовления безалкогольного пива
- •7.10.7. Легкое пиво
- •8. Верховое брожение
- •8.1. Общие вопросы
- •8.2. Верховые дрожжи
- •8.2.1. Морфологические признаки
- •8.2.2. Физиологические различия
- •8.2.3. Технологические особенности брожения
- •8.2.4. Обработка дрожжей
- •8.3. Ведение верхового брожения
- •8.3.1. Бродильный цех и бродильные емкости
- •8.3.2. Свойства сусла
- •8.3.3. Внесение дрожжей
- •8.3.4. Ход главного брожения
- •8.3.5. Изменения в сусле при верховом брожении
- •8.3.6. Дображивание
- •8.3.7. Фильтрование и розлив
- •8.4. Различные типы пива верхового брожения
- •8.4.1. Пиво типа Alt (регион Дюссельдорфа, Нижнего Рейна)
- •8.4.2. Пиво типа Кёльш
- •8.4.3. Пшеничное бездрожжевое пиво
- •8.4.4. Пшеничное дрожжевое пиво
- •8.4.5. Пиво типа Berliner Weißbier
- •8.4.6. Сладкое солодовое пиво
- •8.4.7. Верховое «диетическое» пиво по баварской технологии
- •8.4.8. Безалкогольное пиво верхового брожения
- •8.4.9. «Лёгкое» пиво верхового брожения
- •9. Высокоплотное пивоварение
- •9.1. Получение высокоплотного сусла
- •9.1.1. Фильтрование
- •9.1.2. Затирание
- •9.1.3. Кипячение сусла
- •9.1.4. Применение вирпула
- •9.1.5. Разбавление плотного сусла при его охлаждении
- •9.2. Брожение высокоплотного сусла
- •9.3. Разбавление пива
- •9.4. Свойства пива
- •10. Дополнения по данным новейших исследований
- •10.1. К главе 1: Технология производства солода
- •10.1.1. К разделу 1.3.1. Поглощение воды зерном ячменя
- •10.1.2. К разделу 1.4.1. Теория проращивания
- •10.1.3. К разделу 1.6. Сушка свежепроросшего солода
- •10.1.4. К разделу 1.6.3. Влияние способов подсушивания и сушки на стабильность вкуса (см. Также раздел 7.6.5.5)
- •10.1.5. К разделу 1.6.8. Складирование и хранение сухого солода
- •10.1.6. К разделу 1.8.2. Механический анализ
- •10.1.7. К разделу 1.8.3. Технохимический анализ
- •10.1.8. К разделу 1.9.1. Пшеничный солод
- •10.1.9. К разделу 1.9.2. Солод из других зерновых культур
- •10.1.10. К разделу 1.9.3. Специальные типы солода
- •10.2. К главе 2. Технология приготовления сусла
- •10.2.1. К разделу 2.1.3. Вода
- •10.2.2. К разделу 2.1.4. Хмель
- •10.2.3. К разделу 2.2.2. Солодовые дробилки
- •10.2.4. К разделу 2.3.1. Теория затирания
- •10.2.5. К разделу 2.3.3. Способы затирания
- •10.2.6. К разделам 2.4.2. Фильтр-чан и 2.4.3. Процесс фильтрования в фильтр-чане
- •10.2.7. К разделу 2.4.7.Фильтр-пресс нового поколения
- •10.3. К разделу 2.5. Кипячение и охмеление сусла
- •10.3.1. К разделам 2.5.6 и 2.7.7. Предварительное охлаждение сусла между котлом и вирпулом до 85-90 °c
- •10.3.2. К разделам 2.5.1, 2.5.5-2.5.6, 2.7.4, 2.7.7. Тонкоплёночный выпарной аппарат с дополнительным выпариванием после вирпула
- •10.3.3. К разделу 2.5.6. Потребление энергии при кипячении сусла
- •10.3.4. К разделу 2.7.4. Прочие процессы (изменения свойств сусла между окончанием кипячения сусла и окончанием охлаждения)
- •10.3.5. К разделу 2.7.7. Закрытые системы охлаждения сусла
- •10.3.6. К разделу 2.8.2. Расчёт выхода экстракта с холодным суслом
- •10.4. К главе 3: Технология брожения
- •10.4.1. К разделу 3.4.3. Внесение дрожжей в сусло при главном брожении
- •10.4.2. К разделу 3.3.2. Разведение чистой культуры пивных дрожжей
- •10.4.3. К разделу 3.3.6. Хранение дрожжей
- •10.4.4. К разделу 3.3.8. Определение жизнеспособности дрожжей
- •10.5. К главе 4: Фильтрование пива
- •10.5.1. К разделу 4.2.2. Кизельгур
- •10.5.2. К разделу 4.3. Комбинированные способы осветления
- •10.5.3. К разделу 4.4. Способы замены кизельгурового фильтрования
- •10.6. К главе 5: Розлив пива
- •10.6.1. К разделу 5.2. Розлив в бочки и кеги
- •10.6.2. К разделу 5.3. Розлив в бутылки и банки
- •10.6.3. К разделу 5.3.3. Розлив в бутылки
- •10.7. К главе 7: Готовое пиво
- •10.7.1. К разделу 7.5.2. Технологические факторы пенообразования
- •10.7.2. К разделу 7.6.4. Стабилизация пива
- •10.7.3. К разделу 7.6.7. Фонтанирование пива (гашинг-эффект)
- •10.7.4. К разделу 7.7. Фильтруемость пива
- •10.7.5. К разделу 7.8. Биологическая стойкость пива
- •10.7.6. К разделу 7.9. Физиологическое действие пива
2.4.4. Фильтрование с помощью традиционного фильтр-пресса
В отличие от фильтр-чана при использовании фильтр-пресса используется несколько иной принцип получения сусла. Если в фильтр-чане имеется только один единственный фильтрационный слой дробины толщиной 30-60 см по площади чана, то в фильтр-прессе весь затор разделяется на некоторое количество одинаковых вертикально расположенных фильтрационных слоев толщиной 6-7 см на площади, соответствующей размеру рамы. Эти рамы ограничены с обеих сторон салфетками фильтр-пресса, через которые может проникать сусло, тогда как дробина остается в рамах. Вместо естественного фильтра из оболочек в данном случае применяется искусственный тканевый фильтр в виде салфетки.
2.4.5. Заторный фильтр-пресс (майш-фильтр)
2.4.5.1. Элементы фильтр-пресса (рамы и плиты) навешены на несущий каркас, который должен иметь очень прочную конструкцию, чтобы наряду с большой массой элементов фильтра выдерживать также нагрузки, возникающие при их сдавливании. Станина несущего каркаса также должна обладать достаточной прочностью.
2.4.5.2. Рамы или камеры имеют квадратное, прямоугольное, реже круглое поперечное сечение. Их количество зависит
от массы засыпи и составляет от 10 до 60; в зависимости от конструкции их размеры могут быть 1000 x 1000, 1400 x 1400, 1200 x 1500 или 1400 x 1650 мм. При глубине камеры 65-70 мм вместимость камеры составляет 120-150 л. Таким образом, камера размером 1400 x 1400 мм вмещает от 110 до 125 кг засыпи, а размером 1400 x 1650 мм - от 125 до 140 кг, что соответствует удельной засыпи в 55-62 кг/м2. При использовании несоложёного сырья следует учитывать так называемый «солодовый эквивалент» - для кукурузной и рисовой крупки он равен 0,4, для кукурузного крахмала - 0. Таким образом, загрузка камеры при введении, например, 33 % кукурузной крупки может быть увеличена на 20 %, а кукурузный крахмал не учитывается.
Свободное пространство всех камер образует общую емкость фильтра, которая должна быть заполнена дробиной. Если объем дробины слишком велик, то возникают проблемы с фильтрованием, а если слишком мал, то камеры заполняются не полностью и выщелачивание дробины проходит неравномерно.
Заполнение камер осуществляется сверху через центрально расположенный канал для подачи затора, образованный из приливов в верхней части каждой камеры и соединенный с помощью щелевидных отверстий определенного размера с внутренней частью камер. Эти приливы для подачи затора в отдельные камеры герметизированы резиновыми кольцами и образуют общий сквозной канал, проходящий через весь фильтр. У традиционных фильтр-прессов новой конструкции предусмотрена также подача затора снизу. При этом поступающий затор вытесняет вверх воздух, что дает определенные технические и технологические преимущества. В фильтр-прессах нового поколения (см. раздел 2.4.7) всегда применяется такая подача.
2.4.53. Плиты или решетки являются элементами, через которые собирается отфильтрованное через салфетки сусло, отводимое затем через фильтрационные краны в сборный лоток или в центральный канал для сусла. Эти плиты сплошные и имеют ребра, создающие достаточно большое пространство для стекания сусла; их выполняют также в виде решеток с открытыми камерами или в форме гофрированных листовых плит. Последние конструкции характеризуются небольшой массой и обеспечивают лучшее стекание сусла и быстрое распределение промывной воды. В новой конструкции получению более равномерного слоя дробины способствуют поддерживающие решетки, которые должны защищать салфетки от преждевременного износа. Каждая плита для подачи воды имеет приливы в форме проушины, которые в свою очередь соединяются шлицами с внутренней частью плит. В подготовленном для работы фильтре приливы образуют сквозные каналы, через которые промывная вода может поступать в фильтр. На каждой плите внизу сбоку предусмотрен фильтрационный кран, который в новых конструкциях соединен с каналом закрытой системы фильтрования, выведенным к центральному крану. Чтобы фильтр был постоянно заполнен суслом или водой, сливную трубу устанавливают выше фильтра.
2.4.5.4. Фильтрующие салфетки, которые раньше изготавливали из хлопчатобумажной ткани, а в настоящее время производят из синтетической ткани или полимерных материалов, должны задерживать все твердые или образующие муть частицы. Ткань не должна быть слишком плотной, так как иначе увеличивается продолжительность фильтрования и затрудняется выщелачивание. У салфеток из неплотно сотканной ткани качество фильтрования недостаточно тонкое. Неровно сотканные салфетки дают неравномерное выщелачивание и снижают выход экстракта. Проницаемость салфеток выражается через расход воздуха (л/дм2/мин при давлении 20 мм водяного столба), и у хороших полипропиленовых салфеток он составляет около 500 л/дм2/мин. Одним комплектом хлопчатобумажных салфеток можно профильтровать около 150 варок, а комплект салфеток из полимерных материалов заменяют иногда лишь через 400-800 варок. Жесткая (гидрокарбонатная) вода и внесение хмелевого отстоя после окончания затирания снижают срок службы салфеток. Очистка хлопчатобумажных салфеток и некоторых синтетических тканей должна производиться после каждой варки в специальной моечной машине, которую следует размещать в непосредственной близости от фильтра и на одной с ним высоте. Очистка новых видов салфеток из полимерных материалов требуется лишь через 30-40 варок. При разгрузке фильтра их освобождают от дробины простым встряхиванием. После выгрузки дробины последней варки фильтрационные салфетки промывают струей холодной воды, затем закрывают фильтр на 3-4 ч и прокачивают 1,5-2 %-ный раствор едкого натра с добавкой фосфатов (150 г/гл) при температуре 70-80 °C. В заключение в освобожденный фильтр закачивают воздух и интенсивно промывают от остатков дробины с двух сторон под высоким давлением в специальных ёмкостях.
Салфетки из искусственного волокна дают первое сусло существенно более мутное - осветление достигается лишь при подаче промывных вод. Вместе с тем они позволили автоматизировать очень трудоемкие операции открывания и опорожнения заторных фильтров. На концах фильтра находятся две торцевые панели. Та из них, которая находится в месте подачи затора, неподвижна, а другая подвижна и перемещается так же, как рамы и плиты. Узлы фильтра герметизируются обычно с помощью гидравлического зажимного устройства. Небольшие фильтры открываются вручную, что требует много времени. Применение автоматических разжимных устройств позволило сократить потребности в рабочей силе и продолжительность этой операции.
2.4.5.5. Прочие вспомогательные устройства. Подводящая труба от заторного чана к фильтр-прессу для предотвращения расслоения затора не должна иметь очень большого уклона и слишком крутых изгибов. Обычно она подводится к фильтр-прессу сверху. При большой засыпи затор загружают одновременно в два или три фильтра. Условием равномерного заполнения фильтр-прессов является строго симметричная прокладка трубопроводов. При закрытом процессе фильтрования отфильтрованное сусло попадает в сборный канал, соединенный с куполообразной емкостью, расположенной на высоте не ниже верхнего края канала для затора, а на современных фильтрах - даже на 50-70 см выше, чтобы создать небольшое противодавление. Очень важным элементом является устройство для удаления воздуха из камер, включаемое вручную или автоматически. Смеситель для промывной воды с расходомером и термометром предназначен для измерения расхода промывных вод. Кроме того, в закрытых системах требуется устройство для измерения содержания экстракта в стекающем сусле. В простейшем случае - это проточный цилиндр с сахарометром, причем сусло подается на сахарометр снизу, а в современных фильтр-прессах проводится измерение плотности. При возврате пробной струи следует следить за тем, чтобы в систему не попадал воздух. Кроме того, необходимы манометры для контроля режимов давления внутри фильтра, а также приемная емкость для дробины с транспортером.