2.Технологія пива. Основна сировина. Вимоги до якості пива.

Пиво – слабоалкогольный напиток, насыщенный углекислым газом, со специфическим ароматом и запахом. Благодаря содержанию углекислого газа пиво хорошо утоляет жажду. Наличие белков, углеводов, витаминов и органических кислот обусловливает питательную ценность этого напитка.

Пиво – это единственный напиток, в состав которого входит хмель. Благодаря горьким веществам хмель вызывает аппетит и действует успокаивающе. Основное сырье для производства пива – ячмень в виде солода, хмель несоложенные материалы (кукурузная, ячменная, пшеничная, рисовая мука и др.), пивные дрожжи и вода.

Ячмень (Hordeum sativum) является самым подходящим для пивоварения злаком. Первые пивовары древних цивилизаций Египта, Месопотамии и Шумера открыли, что пшеница, из которой можно печь превосходный хлеб, вовсе не является оптимальным сырьем для изготовления пива: при использовании ее в качестве единственного злака возникает целый ряд проблем. Ячмень же, из которого получается не слишком хороший хлеб, идеален для пивоварения. Даже сегодня, когда пшеничное пиво переживает своего рода ренессанс, на долю пшеницы приходится не более 1 % от общего количества злаков, используемых при изготовлении пива во всем мире. А при изготовлении любого сорта «пшеничного пива» соложеный ячмень составляет от 30 до 50% используемых злаков.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЛАССИЧЕСКОГО ЭЛЯ

Первый этап изготовления эля — инфузионное (настойное) затирание. Цель затирания состоит в экстрагировании растворимых веществ солода и несоложеных добавок. Вещества, перешедшие в раствор называются экстрактом.

Засыпь и пивной налив (эта смесь называется затором) смешиваются в заторном котле. Заторный котел представляет собой круглый чан, сделанный из меди, чугуна или нержавеющей стали и обязательно снабженный крышкой, поднимаемой с помощью ворота. Над чаном помещается большая труба, еще в XIX в. названная заторной трубой Стила — в честь изобретателя этого устройства. Точно отмеренное количество солодовой крупки и горячий налив перемешиваются внутри заторной трубы с помощью архимедова винта, а затем смесь подается в заторный котел. На этом этапе исключительно важно соблюдение температурного режима. Если температура слишком высока, ферменты разрушатся; при чересчур низкой температуре их деятельность будет протекать вяло, и они не смогут преобразовать крахмал в сахар. Налив, хранившийся в специальных баках под крышей пивоварни, нагревается до 75 ⁰С. Температура начала затирания выше собственно температуры затирания, составляющей 65 ⁰С, однако засыпь быстро охлаждает налив до нужного уровня. Если происходит избыточное охлаждение, в заторный котел закачивается дополнительная порция горячего налива. Пивовар должен следить, чтобы весь затор был прогрет равномерно: при наличии в нем непрогретых участков солодовая крупка превратится в тестообразную массу, которая не только «не отдает» свои сахара, но еще и забивает все трубы и сливы.

Добавки. На этом этапе пивовар может добавить к солоду другие злаки. Их называют добавками и используют для лучшего осветления пива, уменьшения его мутности, обусловленной присутствием азотистых соединений, и обеспечения желаемого вкуса и запаха. Как правило, в качестве добавок к элям используют пшеницу или ячмень, прожаренные наподобие попкорна. Зерна сушат — прожаривают, и под воздействием высокой температуры их оболочки лопаются, обнажая эндосперм, а крахмал переходит в желеобразное состояние. Еще одна широко распространенная добавка — кукурузные хлопья — приготовляется путем пропаривания или перемалывания зерен, что тоже вызывает клейстеризацию крахмала.

Превращение крахмалов в сахар. Получившуюся густую кашицеобразную массу оставляют на пару часов в заторном котле - для осахаривания. Это означает, что под воздействием энзимов крахмалы будут превращаться в сахар. Два наиважнейших для пивоварения энзима — α-амилаза, способствующая преобразованию крахмалов в мальтозу и декстрины, и β-амилаза, продуктом деятельности которой является только мальтоза. Мальтоза — соединение, хорошо сбраживаемое дрожжами, а вот декстрины пивными дрожжами не сбраживаются — они нужны для придания пиву полнотелости. Если бы все сахара преобразовывались в спирт, пиво было бы сильноалкогольным и довольно безвкусным напитком.

Сахара растворяются в наливе — и получается сладкая жидкость, называемая суслом. Сбоку на заторном котле имеются краны, так что пивовар может налить себе на пробу немного сусла, чтобы убедиться, что осахаривание протекает должным образом. Чаще всего ему все бывает ясно уже по хлебному запаху и вкусу жидкости, но при необходимости можно прибегнуть к несложному химическому тесту, капнув в сусло несколько капель йода. Если йод не меняет цвет, значит, осахаривание произошло, если же он становится иссиня-черным, значит, в сусле еще есть крахмал. Очень важно остановить процесс затирания сразу же по окончании осахаривания, иначе выделяющиеся из солода танины придадут пиву неприятный привкус — примерно такой, какой бывает у спитого чая. Чтобы прекратить осахаривание, в чан закачивают некоторое количество горячей воды, убивая таким образом ферменты.

После этого щелистое основание открывается, и сладкое сусло отфильтровывается через толстый слой отработанной засыпи - так называемой пивной дробины. Перфорированные трубы над крышкой чана начинают вращаться и орошать зерна еще более горячей водой, чтобы избавиться от самых упрямых и живучих ферментов. Горячее сладкое сусло сливается в контейнер-приемник.

На опорожнение заторного котла уходит два часа. Затем сусло перекачивают из контейнера-приемника в сусловарочный котел. Многие нынешние сусловарочные котлы делаются из нержавеющей стали, но настоящий сусловарочный котел — медный представляет собой истинное произведение искусства — увенчанное куполом отполированное сооружение, нечто среднее между водолазным колоколом и луноходом. В те времена, когда в пивоварении еще не использовался хмель, сусло приходилось кипятить, чтобы убить все бактерии. Сегодня кипячение преследует две цели: обеспечить абсолютную стерильность сусла и добавить необходимые кислоты, масла и танины, содержащиеся в хмеле. Если заторный котел похож на огромный заварочный чайник, в котором солод настаивается в горячей воде, то сусловарочный котел можно уподобить кофеварке. В центре его расположена труба - каландр, увенчанная куполом, прозванным «китайской шляпой». Когда сусло закипает, оно поднимается вверх по этой трубе в основной корпус котла, где начинается его бурное кипение. Затем через амбразуру в куполе котла к суслу добавляется хмель. Однако его ни в коем случае не кладут весь сразу - пивовар добавляет хмель поэтапно, как правило, в два или в три приема. Благодаря своим почти магическим качествам хмель убивает в сусле все бактерии, разрушает ферменты, окончательно прекращая тем самым процесс осахаривания, а также извлекает из сусла находящиеся в нем в виде взвеси белки, заставляя их коагулироваться на дне сусловарочного котла. Если добавить весь хмель в один прием, многие ценнейшие нюансы его аромата и горечи будут потеряны во время кипячения. Поэтому пивовар кладет хмель в два-три этапа, а потом — буквально за несколько минут до конца кипячения — добавляет «последний штрих» в виде небольшой порции ароматного хмеля.

Некоторые пивовары во время кипячения в сусловарочном котле кладут в сусло сахар. Часто сахар считается одной из добавок, но в нем нет крахмалов, которые могли бы подвергнуться атаке энзимов, поэтому он добавляется именно в сусловарочный котел, а не в заторный. Он полностью сбраживается, и проблема с пивоваренным, или солодовым, сахаром заключается в том, что при его избытке готовое пиво получается высокоалкогольным, но довольно безвкусным. Добавленный сахар называют инвертным, поскольку он инвертируется (преобразуется) в свои компоненты — глюкозу и фруктозу. Инверты бывают разных цветов, в зависимости от задач конкретного пивовара, и называются просто «инверт № 1», «инверт № 2» и т. д. по шкале цветности. Некоторые сахара — как добавленные инверты, так и образованные из солода при затирании — во время кипячения карамелизируются и придают готовому пиву карамельный цвет.

В конце кипячения в сусловарочный котел добавляется измельченная морская водоросль под названием ирландский мох — чтобы повысить прозрачность сусла, заставив остаточные белки и другие примеси осесть на дне сосуда. Затем сусло сливают через щелистое основание котла в хмелеотделитель (отработанный хмель выступает при этом в качестве фильтра). Осветление пивного сусла происходит в специальном аппарате – вирпуле. Струя потока пивного сусла направляется тангенциально, поэтому внутри аппарата происходит вращение массы. Взвешенные частицы собираются в центре днища, образуя осадочный конус. После того как твердые частицы осядут, сусло становится светлым и снимается с осадка сначала сверху вирпула, а затем с нижних уровней по мере увеличения прозрачности. Процесс осветления сусла занимает 40 мин, затем его оставляют остывать. Оставшийся осадок англичане называют «трабом». Его смешивают с отработанным хмелем — и получают прекрасный компост для удобрения садов.

Охлаждение сусла. До начала брожения температура прокипяченного охмеленного сусла должна быть понижена до 18 °С. В некоторых пивоварнях сусло оставляют остывать в мелком открытом сосуде, называемом в Британии «холодильное судно» (cool ship), но в таком случае всегда существует опасность, что дрожжевые грибки, содержащиеся в воздухе, «нападут» на охлаждающееся сусло. Подавляющее большинство пивоваренных заводов используют специальные пластинчатые холодильники.

Сдача дрожжей. Охлажденное сусло закачивается в бродильные чаны, и в него заливаются, или, как говорят пивовары, «сдаются», жидкие дрожжи. Однако прежде чем вылить дрожжи в сусло, их проверяют под микроскопом в лаборатории завода. Клетки дрожжей невозможно разглядеть невооруженным глазом, но сквозь окуляр микроскопа видно, как они мечутся по предметному стеклу. Задача лаборанта — найти белые дрожжевые клетки. Голубые клетки — мертвые, они будут мешать брожению; черные палочки среди дрожжевых клеток свидетельствуют о том, что дрожжи инфицированы, в таком случае пивовару ничего не остается, кроме как вылить в канализацию весь чан зараженных дрожжей.

На разных пивоваренных заводах бродильные чаны (ферментеры) выглядят по-разному. На многих традиционных заводах по изготовлению элей используются открытые сосуды, хотя большинство современных пивоваров стараются закрывать ферментеры, чтобы не допустить утечки СО₂ в атмосферу. Бродильный чан может быть сделан из дерева, камня или какого-либо металла — в зависимости от того, когда он был изготовлен. Современные сосуды делаются из нержавеющей стали. Более старые обычно бывают выложены полипропиленом — чтобы избежать накопления бактерий и старых дрожжей в трещинах и других неровностях.

Роль кислорода. Пивные дрожжи дышат двумя способами: аэробно и анаэробно. Пастер назвал способность дрожжей дышать без кислорода «жизнью без воздуха». В начале брожения для работы дрожжей необходим кислород. Пивовары перемешивают сусло и насыщают его воздухом, чтобы обеспечить наличие достаточного количества растворенного кислорода (6 – 8 мг/дм³). Дрожжи начинают действовать очень быстро — пузырьки на поверхности сусла появляются почти сразу. Через несколько часов вся она покрывается коричневой пленкой, а в течение 24 часов эта пленка превращается в толстую плотную бугристую пену, которую иногда называют «цветной капустой». Поверхность дрожжевой пены испещрена черными и коричневыми полосками - это протеины сусла. Дрожжевую пену время от времени снимают, чтобы мертвые клетки и не мешали работе дрожжей в растворе. Ферменты дрожжей — мальтаза и инвертаза — превращают дисахариды. Мальтаза вырабатывает глюкозу, а инвертаза преобразует сахарозу в глюкозу и фруктозу. Преобразованные сахара усваиваются дрожжевыми клетками, выделяя при этом спирт и углекислый газ и начинают активно размножаться путем деления. Декстрины не поддаются сбраживанию, так же, как и лактоза — «молочный сахар», которую иногда добавляют при изготовлении стаутов, чтобы подсластить их. Эти соединения остаются в готовом пиве, придавая ему сладость и полнотелость.

Начавшийся процесс брожения вызывает повышение температуры сусла. Дрожжи сдаются при 15 ⁰С, однако в процессе ферментации температура повышается до 25 °С. Кроме того, во время брожения образуются химические соединения, называемые сложными эфирами — именно они «отвечают» за фруктовый аромат, витающий над бродильным чаном. В зависимости от крепости пива и количественного соотношения солода, добавок и сахара, аромат может быть яблочным, апельсиновым, банановым, ананасовым, леденцово-грушевым, лакричным или напоминать запах мелассы — черной патоки.в спирт и углекислый газ.

В конечном итоге спирт одерживает верх над дрожжами. Дней через семь дрожжевые клетки начинают собираться в конгломераты и подниматься на поверхность. Этот процесс называется флоккуляцией (хлопьеобразованием). Если флоккуляция начинается слишком рано, пивовар еще раз насыщает сусло воздухом. Когда практически все дрожжи поднимаются на поверхность, брожение подходит к концу. В течение всего процесса пивовар проверяет, как проходит преобразование сахара в спирт, измеряя сладость жидкости при помощи сахарометра. До сдачи дрожжей плотность сусла составляет примерно 1040 единиц. Плотность воды — 1000 единиц, а это означает, что в сусле присутствует 40 единиц способного к брожению сахара. Поскольку мальтоза не поддается полной ферментации, итоговая плотность будет составлять примерно 1006 единиц, хотя в крепких сортах пива может оставаться и большее количество сахара.

Зеленое пиво. Пивовары — известные традиционалисты, даже ретрограды, — обычно дают пиву семь дней, или «два шабата», на брожение. Когда ферментация подходит к концу, сусло становится пивом, однако оно еще не готово к употреблению. Такой напиток называют «зеленым пивом», он должен дображивать еще несколько дней в специальных чанах, или, как говорят пивовары, «танках дображивания». Там происходит очищение его от нежелательных спиртов и сложных эфиров — и получается годное для питья пиво. После пивоваренного завода судьба пива может быть двоякой. Во-первых, его могут отфильтровать (для удаления остатков дрожжей), пастеризовать и разлить в бутылки, банки или специальные бочонки — кеги. При разливе пива в соответствующие емкости закачивается углекислый газ — для придания готовому напитку игристости и пенистости. Этот процесс называется карбонизацией.

Настоящий эль. Уникальное британское пиво, известное во всем мире как «настоящий эль», идет по второму пути. Его сцеживают из танка дображивания прямо в бочки, иногда добавляя, правда, некоторое количество хмеля для придания аромата и образования сахара для дображивания. Пиво покидает пивоварню еще не вполне готовым — до полной готовности оно доходит в подвале паба, где дрожжи, имеющиеся в бочке, продолжают превращать оставшийся сахар в спирт. Когда пиво дозревает, оно не только становится несколько крепче, но и приобретает фруктовый оттенок и более законченный вкус. Тогда в бочки добавляется очиститель, изготовленный из желатина. Очиститель заставляет дрожжевые клетки и другие взвеси опуститься на дно, сверху же остается готовое прозрачное пиво. Через отверстие в крышке в бочку забивают пористые колышки — чтобы дать выход углекислому газу. Но по окончании дображивания бочку запечатывают, чтобы пиво не потеряло свою игристость.

ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЛАССИЧЕСКОГО ЛАГЕРА

При изготовлении лагера пивовар преследует ту же цель и осуществляет примерно те же операции, что и при варке эля: экстрагировать из солода сахар, прокипятить сусло с хмелем, ферментировать охмеленное сусло и произвести пиво. Ну а его методы представляют собой «вариации на тему», отличаясь от технологии варки эля не одним только использованием дрожжей низового брожения — ведь при производстве лагера мы имеем дело с процессом, протекающим при низких температурах почти на всех стадиях.

Поскольку солод для лагера часто менее модифицирован, чем элевый солод, при изготовлении лагера используется декокционный (отварочный) способ затирания. При этом засыпь смешивают в заторном чане с горячим наливом при температуре около 38 °С. Часть полученного затора закачивается в другой котел, нагревается до температуры 43—56 °С и возвращается в заторный чан. Затем в котел закачивается другая порция затора, нагревается до 65 °С и тоже возвращается в заторный чан. За счет возвращения порций нагретого затора в заторный чан температура находящейся в нем массы возрастает примерно до 50 °С.

Перерыв. Главная отличительная особенность декокционного способа затирания состоит в том, что основная часть затора получает так называемый «протеиновый перерыв», когда она «отдыхает» при температуре 45—55 °С в течение часа или даже больше. Во время этого перерыва избыток протеинов, имеющийся в солоде с высоким содержанием азотистых соединений, разрушается в процессе, называемом «протеолизом» (расщеплением белков). Под воздействием высоких температур в нагреваемых порциях затора (их называют «отварками») крахмал, содержащийся в слабо модифицированном солоде, клейстеризуется, становясь таким образом доступным для воздействия ферментов. После двух-трех отварок температура в заторном чане поднимается до 75 ⁰С, то есть достигает температуры затирания при изготовлении элей. Тогда горячий затор перекачивается в фильтрационный чан с двойным дном. В результате фильтрации сусло осветляется. В отличие от элевого производства, затирание солода для лагера нельзя проделать в единственном сосуде из-за необходимости неоднократной перекачки порций затора из заторного чана (не оснащенного двойным дном) в котел и обратно.

В процессе затирания используются разные цветные солоды. но, если пиво производится в Германии, Чехии или другой стране, придерживающейся «Заповеди чистоты», злаковые добавки не допускаются. Точно так же во время кипячения сусла с хмелем не допускается добавление сахара. В наши дни большинство изготовителей лагеров пользуются гранулированным хмелем, добавляя его при кипячении в два или три приема. Охмеленное сусло закачивается в центрифугу, где из него удаляются все комочки и другие взвеси.

Брожение. Затем охмеленное сусло охлаждается и поступает в бродильные чаны. Брожение лагера протекает в два этапа. Первый – первичное брожение - проходит либо в высоком коническом чане из нержавеющей стали, либо в горизонтальном сосуде. Диапазон температур — 5-9 ⁰С. При таких температурах дрожжи преобразуют сахара в спирт и СО₂ гораздо менее активно, чем дрожжевой штамм, применяющийся при изготовлении элей. Соответственно дрожжевая пена, образующаяся при этом не так обильна, а благодаря тому обстоятельству, что используются только одноштаммовые виды дрожжей, сложных эфиров тоже будет образовываться значительно меньше. Первичное брожение длится примерно две недели. Затем зеленое пиво закачивается в так называемые лагерные танки, гле дображивает при температуре 0⁰С или немного выше. В период холодного дображивания (несколько недель или месяцев) дрожжи продолжают преобразовывать сахара в спирт по мере осаждения на дно сосуда. Готовое пиво получается прозрачным, хорошо утоляет жажду, но в нем отсутствует фруктовая полнота эля, если только это не пиво бок (Bock), которое выдерживается в лагерных танках не меньше года. Низкие температуры и медленно текущие процессы позволяют пивовару избавиться от большинства вкусовых и ароматических характеристик, столь привлекательных для изготовителя элей, который оставляет готовое пиво менее крепким, с заметным привкусом солода и изысканным ароматом хмеля.

Фильтрация. После дображивания для придания товааряого вида и желаемой прозрач­ности пиво осветляют с помощью сепарирования или фильтрования. При этом из пива удаляют находящиеся и взвешенном состоянии дрож­жевые клетки, белковые и полифенольные вещества, хмелевые смолы, соли тяжелых металлов и различные микроорганизмы. Лучшие результаты получают при фильтровании пива на кизельгуровых фильтрах. Для придания прозрачности, блеска, а также повы­шения стойкости при хранении пиво дополнительно фильтруют на фильтр-прессах с использованием специальных сортов картона.

Пастеризация. По завершении фильтрации пиво пастеризуется. Луи Пастер оказал огромную услугу пивоваренной промышленности — но дорогой ценой. Он решил проблему инфицирования пивоварен и разгадал тайну дрожжей. Однако наряду с этим он ввел в употребление нагревание пива, которое может нарушить вкусовую и ароматическую гармонию этого напитка и придать ему привкус жженого ириса и картона. Как заметил однажды главный пивовар завода Brand в Нидерландах, «пастеризация — это для коровника, а не для пивоварни». Другой лидер голландского производства лагеров, Grolsch, тоже не пастеризует свое пиво. А то, что недостаточно хорошо для них, нельзя счесть безупречным и для всего остального мира.

Розлив пива. Пиво перед розливом подвергают карбонизации. После карбонизации пиво выдерживают 6-8 ч в сборниках, а затем направляют на розлив. Пиво разливают в бутылки из коричнжеюго или зеленого стекла, бу­тылки ПЭТФ, металлические банки, кеги, бочки и другие виды тары, разрешенные органами Минздрава Украины. Розлив пива производит­ся на автоматических разливных линиях, на которых после мойки бу­тылок последовательно осуществляют операции розлива пива, этикетирования, бракеража, укладки в ящики или контейнеры.

Пиво содержит диоксид углерода, пошому его разливают под неко­торым избыточным давлением и без перепадов давления — изобари­чески. Для этого в таре (бутылке, бочке, автоцистерне) сначала создают давление, равное тому, под которым находится разливаемая жидкость, а затем приступают к наполнению тары напитком. Температура пива при розливе не должна превышать 3 °С, в противном случае будет про­исходить вспенивание пива из-за выделения СО₂, в результате чего бутылки будут наполнены пивом только наполовину.