книги из ГПНТБ / Чукмасова, М. А. Технология и оборудование пивоваренного производства учеб. пособие

левой аромат, но без грубой остающейся горечи. Если же в сус­ ло добавлять хмель в начале кипячения, то дубильные вещества, солода как более слабые не взаимодействуют с белками и оста­ ются в растворе, придавая суслу грубоватый вкус.

Большое распространение нашел способ вторичного исполь­ зования последней порции хмеля, которая подвергается в сусло­ варочном котле кратковременному кипячению. В последней пор­ ции хмеля остается много горьких веществ, и ее можно исполь­ зовать вторично для охмеления сусла. В сусловарочный котел загружают последнюю порцию хмеля в сетчатой коробке; после кипячения сусла хмель из коробки задается в сусло следующего затора.

Применяемые способы охмеления сусла путем непосредствен­ ной задачи хмеля в сусловарочный котел являются очень несо­ вершенными и дают низкий коэффициент использования горьких веществ в пивоварении (примерно 20—30% от количества, вво­ димого с хмелевыми шишками в сусло при кипячении).

Горькие вещества хмеля легко окисляются и превращаются в твердые хмелевые смолы, не представляющие ценности для пи­ воварения. Растворяются горькие вещества в воде и сусле плохо, обладают способностью коллоидно связываться с белковыми и дубильными веществами и выпадать в осадок.

Наблюдаются также потери горьких веществ и ухудшение пи­ воваренных качеств хмеля при его хранении, особенно в небла­ гоприятных условиях.

В СССР приняты примерно следующие нормы расхода шиш-

Конец кипячения сусла с хмелем практически определяют по содержанию сухих веществ, в сусле — по свертыванию белков в крупные хлопья и по прозрачности горячего сусла. Хлопья обра­ зуются в результате денатурации белка и дальнейшего слипания частиц. В пивоварении это явление называют «образование бруха».

Использование хмелевых экстрактов и молотого хмеля. В на­ стоящее время имеется несколько способов рационального ис­

110

пользования хмеля при производстве пива, уменьшающих поте­ ри горьких веществ и сохраняющих его качество при хранении. В СССР разработаны способы применения хмелевых экстрактов и молотого (брикетированного) хмеля.

Способы применения хмелевых экстрактов и молотого (брике­ тированного) хмеля являются прогрессивными и имеют следую­ щие преимущества: возможность длительного хранения без из­ менения качества; сокращение транспортных расходов и площа­ дей для хранения экстрактов и брикетов; уменьшение потерь сус­ ла с хмелевой дробиной.

Хмелевые экстракты получают из хмеля посредством обра­ ботки его соответствующими растворителями и последующим упариванием полученного экстракта. При этом могут быть пол­ ностью извлечены из хмеля все ценные для производства пива горькие и дубильные вещества и хмелевое масло.

Для производства экстрактов следует использовать свежий хмель, правильно высушенный, сохранивший все свои ценные свойства.

В СССР по схеме, разработанной УкрНИИПП, получают хмелевой экстракт экстрагированием горьких веществ этиловым спиртом.

Способ основан на методическом выщелачивании хмелевых веществ с последующим отжатием хмеля на прессе. Преимуще­

без изменения ценные горькие вещества хмеля и хмелевое эфир­ ное масло.

Процесс получения хмелевого экстракта сводится к пятикрат­ ной обработке выщелоченных в различной степени партий хмеля, после чего экстракт становится более концентрированным.

Готовый экстракт, в котором содержится 30—35% плотного остатка, получается после пуска наиболее концентрированного экстракта на порцию свежего хмеля. А чистым спиртом первона­ чально обрабатывают наиболее выщелоченную порцию хмеля.

Производственной проверкой на ряде пивоваренных заводов установлено, что применение хмелевых экстрактов в соотноше­ нии 1:1с Шишковым хмелем дает экономию до 20%. Хмелевой экстракт добавляют в сусло в конце его кипячения.

Хорошее использование горьких веществ достигается при из­ мельчении хмеля. Во ВНИИПБГ1 разработана технологическая инструкция по применению молотого хмеля (брикетированного) при полной замене шишкового хмеля для охмеления сусла.

Молотый хмель задают в соответствии с утвержденными нор­ мами расхода шишкового хмеля и с учетом его экономии в раз­ мере 20%.

Молотый хмель вносят в сусло в два приема: 80%—через 1 ч после кипячения и 20% — за 30 мин до окончания кипячения.

Ш

Требования, предъявляемые к пивному суслу

Горячее охмеленное сусло должно быть прозрачным, иметь стандартное содержание сухих веществ (плотность) и степень охмеления, соответствующие изготовляемому сорту пива.

По окончании кипячения берут пробу охмеленного сусла для определения содержания сухих веществ и прозрачности, а также замеряют количество сусла.

Содержание сухих веществ в сусле определяют сахаромет­ ром, а температуру — термометром. Количество горячего сусла замеряют рейкой при спокойной поверхности жидкости в котле и выражают в декалитрах (дал). Эта величина является основ­ ной для расчета выхода экстракта солода в варочном цехе.

Затем сусло спускают в хмелецедильник, где вываренный хмель задерживается, а прозрачное сусло перекачивается на та­ релки или в отстойные чаны для охлаждения.

Количество холодного пивного сусла, передаваемого в бродильню, учитывается по емкости бродильных чанов. Потери сус­ ла при охлаждении определяются по разности между количест­ вом горячего и холодного сусла, переданного в бродильню (с пе­ ресчетом на одно и то же содержание сухих веществ).

При кипячении сусла гибнут все ферменты и это необходимо для сохранения полученного состава сусла.

Содержание сухих веществ в сусле (экстракт) колеблется от 11 до 20% (по сахарометру) и зависит от сорта изготовляемого пива (табл. 28).

* Указаны основные сорта по стандарту.

112

Сусло содержит сахара (в основном мальтозу), белковые ве­ щества, минеральные соли, хмелевые смолы, дубильные вещест­ ва и пр.

По данным Н. И. Булгакова, составные части экстракта пер­ вого сусла и промывной воды очень различны (табл. 29).

Т а б л и ц а 29

Расчет выхода экстракта в варочном отделении

Выход экстракта Е (в %) рассчитывают по следующей фор­ муле:

AdS ■0,96

Е =

Одновременно с выходом экстракта можно рассчитать коли­ чество сусла с 1 кг зерноприпасов по формуле

113

Пример. При изготовлении сусла для Рижского пива было затерто 3 т солода и получено 17 700 гл горячего сусла плотно­ стью 12%.

Выход экстракта (в %)

17700 • 12 • 1,0484 ■0,96

71,25.

3000

Количество горячего сусла (в л) с 1 кг солода

N = 17700 = 5,9. 3000

Способы приготовления сусла для пива разных сортов

Ниже приводятся способы приготовления сусла для пива раз­ ных сортов по опыту московских и ленинградских пивоваренных

ляют после сбора второго сусла в сусловарочный котел. Сусло с хмелем кипятят 2 ч. Хмель в сусло задают в три приема: 30% —

ному способу. Необходима длительная мальтозная выдержка за­ тора при 62,5° С. Сусло кипятят с хмелем в течение 2 ч.

Хмель задают в четыре приема: 30% — во время набора сус­ ла, 40% — в начале кипячения, 28% — за полчаса до конца кипя­ чения и 2% — за 5 мин до конца кипячения.

С у с л о д л я М о с к о в с к о г о п ив а готовят из хорошо раст­ воренного светлого солода с добавлением 20% рисовой муки или сечки. Затор готовят с двумя отварками, так же как для Рижско­ го пива. Рисовую муку добавляют в первую отварку после спус­ ка затертого солода в заторный котел. Первую отварку кипятят в течение 40 мин.

Хмель задают в четыре приема, как и для Рижского пива.

(6%) и жженого солодов. Жженый солод доставляют в количе­ стве, необходимом для обеспечения стандартного цвета сусла. Приготовляют сусло по трехотварочному режиму затирания. Жженый солод добавляют в третью отварку за 3 мин до конца кипячения. Темный карамельный и светлый солод затирают раз­ дельно. Сусло кипятят 2—2,5 ч. Хмель задают в три приема:

114

солода с добавлением карамельного, светлого и жженого солодов. Затирание ведут по трехотварочному режиму.

С у с л о д л я М а р т о в с к о г о п и в а готовят из 50% светло­ го, 40% темного и 10% карамельного и жженого солодов. Зати­ рание ведут по трехотварочному режиму, аналогичному для Ук­

Затирание ведут с двумя отварками.

В заторный чан набирают воду температурой 51—52° С и ссы­ пают весь карамельный солод в !/з темного. После размешива­ ния затертую часть затора спускают в котел и выдерживают при 50° С в течение 30 мин. Затем затор подогревают (скорость 1°С в минуту) до 70° С и дают при этой температуре тридцатиминут­ ную выдержку. Далее быстро подогревают до кипячения и кипя­ тят 30 мин.

В период выдержки первой части затора в котле при 70° С в чане затирают вторую часть. Набирают воду температурой 52° С и ссыпают оставшуюся часть темного солода, тщательно разме­ шивают и медленно перекачивают к затертой массе первую от­ варку из заторного котла. Температуру всего затора устанавли­ вают 70° С, затор выдерживают 30 мин и спускают */з объема в котел.

Вторую отварку нагревают до кипения и кипятят 10 мин.

Все количество жженого солода задают во вторую отварку за 5 мин до конца кипячения.

После перекачки второй отварки в чан температуру всего за­ тора поднимают до 75° С, выдерживают до полного осахарива­ ния и перекачивают для фильтрации. Сусло с хмелем кипятят 2—2,5 ч; хмель задают в три приема: 30% — во время набора, 40% — в начале кипячения сусла и 30% — за 1 ч до конца кипя­ чения.

Контроль производства пивного сусла

Цель производственного контроля в варочном цехе — провер­ ка работы оборудования (полировочных машин, дробилок), пра­ вильности ведения процессов затирания, осахаривания, фильтра­ ции и кипячения сусла с хмелем, а также качества готового ох­ меленного сусла и отходов — солодовой и хмелевой дробины. Ниже приводится краткое описание некоторых анализов, кото­ рые проводят рабочие в цехе.

Контроль подготовки солода. Он заключается в проверке ра­ боты полировочной машины и дробилок.

Наличие крупы в отходах при полировке солода указывает

115

на повреждение зерна солода машиной, а присутствие целых зе­ рен— на очень большую частоту вращения вентилятора или

повреждение сит. При полировке солода отходы составляют

0 ,1- 1,0 %.

При дроблении солода следует следить за правильным помо­ лом и соответствующим содержанием шелухи, крупы и муки. О работе дробилки судят не только по общему составу помола, но и по составу дробленого солода, взятого из различных мест дробилки. Это позволяет характеризовать правильность установ­ ки вальцов и при изношенности их указывает место износа. Сос­ тав помола определяют в лаборатории.

Контроль затирания. Он состоит из наблюдения за правиль­ ным набором воды для затирания, температурным режимом, длительностью белковой и мальтозной пауз и выдержкой затора для осахаривания.

Температуру в варочных котлах измеряют термометрами, за­ крепленными на длинной ручке.

Особое внимание уделяют определению осахаривания затора по йодной пробе. Для этого стек­ лянной палочкой берут каплю за­ торной массы, опускают ее на ка­ фельную пластинку, охлаждают и рядом помещают каплю раствора йода; наклоняя пластинку, слива­ ют капли и определяют окраску общей смешанной капли. Если желто-буроватый цвет йодного раствора не изменился, значит за­ тор осахарился полностью. Фио­ летовый или красноватый оттенок смешанной капли указывает на неполное осахаривание затора.

Определение содержания су­ хих веществ (плотность) в сусле и промывных водах. Это опреде­ ление необходимо для учета рас­ хода сырья и потерь в производстстве.

Содержание сухих веществ в сусле и промывных водах опреде­ ляется сахарометром, который по­ казывает точное содержание эк­ стракта в весовых процентах, т. е. количество граммов вещества в 100 г раствора.

Сахарометр (рис. 22) пред­ ставляет собой стеклянный пусто- 22. телый сосуд 1, верхняя часть ко­

116

торого оттянута в виде тонкой трубки. Внутри трубки помещена шкала с делениями 2. Нижняя часть сахарометра, выполненная в виде резервуара, наполнена дробью.

Сахарометр градируют при 20° С, нулевое деление отмеча­ ют по положению его в дистиллированной воде, а остальные де­ ления наносят по раствору чистой сахарозы. Для удобства из­ мерения сахарометры изготовляют с термометрами.

Определять содержание сухих веществ в жидкости можно при любой температуре, но тогда необходимо вводить поправку, приведенную в специальных таблицах. При температуре жидко­ сти выше 20° С поправку прибавляют к показанию сахарометра, а при температуре ниже 20° С — вычитают из показания. Содер­ жание сухих веществ в сусле или промывной воде в производ­ ственных условиях удобнее определять в металлическом цилинд­ ре 3 емкостью около 700 мл со строго горизонтальным краем.

Диаметр цилиндра должен быть в 2—3 раза больше диамет­ ра широкой нижней части сахарометра, чтобы сахарометр сво­ бодно плавал в жидкости, не задевая за стенки цилиндра. Горя­ чее сусло или промывную воду наливают в цилиндр и ставят его в холодную воду (температура измеряемой жидкости может быть в пределах 18—23°С). Жидкость в цилиндре перемешива­ ют, чтобы выравнять температуру.

Для определения содержания сухих веществ сахарометр должен быть сухим и чистым. Его берут за верхний конец узкой части выше шкалы и осторожно погружают в жидкость до деле­ ния, соответствующего предполагаемому содержанию сухих веществ. Избыток жидкости при этом вытечет из цилиндра. Пос­ ле того как сахарометр установится на каком-нибудь делении, производят отсчет.

Определение осветления сусла во время кипячения. Перед ки­ пячением сусла с хмелем проверяют полноту осахаривания, а после кипячения — осветление сусла.

Конец кипячения практически определяют по свертыванию белков в крупные хлопья и по прозрачности сусла. Для этого го­ рячее кипящее сусло набирают в пробный стаканчик и просмат­ ривают в проходящем свете. При хорошем осветлении горячее сусло прозрачно, с блеском и в нем должны плавать крупные хлопья свернувшихся белков, быстро оседающие на дно пробного стаканчика. Мелкие хлопья свидетельствуют о недостаточном ки­ пячении сусла при правильно проведенном процессе осахарива­ ния затора. При остывании сусла до 20—30° С в пробном стакан­ чике сусло даже при нормальном процессе может опалесци­ ровать.

Для нормальной слаженной работы варочного цеха и увязки со всеми смежными цехами на заводах в зависимости от обору­ дования составляют часовые операционные графики. Это меро­ приятие позволяет использовать оборудование варочного цеха с наибольшей эффективностью.

117

Охлаждение и осветление сусла

Брожение сусла протекает при низкой температуре, поэтому

лаждают до температуры 60° С на открытых тарелках или в от­

лодильниках или в теплообменниках.

Сусло должно охлаждаться быстро (не более чем за 2 ч). При более длительном охлаждении сусло темнеет и возникает опас­ ность попадания в него инфекции. Во время охлаждения продол­ жается отстаивание сусла, выделяющиеся частички мути соби­ раются в хлопья и оседают на дно тарелки или отстойного чана. Сусло должно быть прозрачным и с блестящей черной поверх­ ностью. Если муть полностью не осела, то поверхность сусла ка­ жется красновато-рыжей.

Перед перекачкой горячего сусла на тарелку или в отстой­ ный чан оборудование необходимо вымыть и проверить правиль­ ность закрытия спускных вентилей.

Тарелки рекомендуется устанавливать в герметизированное помещение с подачей в него стерильного воздуха, так как боль­ шая открытая поверхность сусла на тарелках может служить источником инфекции.

Охлаждение сусла в закрытых отстойных чанах обеспечивает большую стерильность сусла.

Оставшийся на тарелках или в отстойных чанах белковый отстой на пивоваренных заводах используют по-разному. В нем содержится большое количество сусла, которое отделяют на сепараторах, фильтр-прессах. Для отделения сусла на фильтр­ прессах собирают обычно отстой от нескольких заторов в спе­ циальный сборник, где поддерживают высокую температуру от­ стоя (около 80° С) и пропускают отстой в горячем состоянии че­ рез фильтр-пресс.

Сусло, полученное из белкового отстоя, более инфицировано, чем обычное, и его следует направлять в сусловарочный котел

ветления холодного и горячего сусла используют сепараторы. Кроме того, их применяют и для отделения сусла от белкового отстоя.

Очень хорошее осветление достигается при сепарировании хо­

118

лодного сусла, так как при этом удаляются не только крупные частицы свернувшихся белков (горячий труб), выделившиеся при кипячении сусла, но и муть (холодный труб), образовав­ шаяся при охлаждении сусла.

Преимущество сепарирования перед отстаиванием; сокраща­ ется время отстаивания, уменьшаются потери сусла с белковым отстоем и достигается большая биологическая чистота сусла.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Для чего производится предварительная обработка солода перед дроб­ лением?

2.С какой целью дробят солод?

3.Примерный состав помола в процентах и как называются его составные части?

6.Какие стадии процесса приготовления сусла проходят в варочном отде­ лении?

7.Какая операция подразумевается под затиранием?

8.Какие имеются способы затирания и характеристика двухотварочного способа?

9.Что такое отварка?

10.Какие ферментные препараты применяют при затирании и для какой цели?

11.На какой стадии процесса в варочном цехе теряется экстракт солода?

12.Каковы потери экстракта в варочном цехе?

Брожение — сложный биохимический процесс, во время кото­ рого с помощью микроорганизмов (дрожжей или бактерий) про­ исходит химическое превращение веществ питательной среды.

Существует несколько основных видов брожения: спиртовое, молочнокислое, уксусное и др. Для производства пива имеет зна­ чение только спиртовое брожение.

Сахара, содержащиеся в пивном сусле, сбраживаются дрож­ жами в спирт и углекислый газ, а дрожжи получают необходимое питание для своего роста и размножения. Количество питатель­ ных веществ, потребляемых дрожжевыми клетками, составляет небольшой процент.

Процесс спиртового брожения выражается следующим урав­ нением:

119