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

75° С — до влажности 4—5%. После этого температуру продол­ жают повышать до 105°С и в течение 2 ч поджаривают солод, влажность которого за это время снижается до 2%. На этом сушка темного солода заканчивается, он приобретает требуемые цвет и аромат.

В конце сушки нельзя сразу открывать тягу под верхнюю решетку, так как поток горячего воздуха с нижней решетки мо­

Для охлаждения солода до 60° С при выгрузке его из сушил­ ки открывают двери на нижней решетке и охлаждают помещение нижней решетки.

Схема температурного режима и изменения влажности тем­

Указанный выше режим сушки зависит от желаемой цветно­ сти готового солода, а также от степени растворения зеленого солода и может изменяться на последней стадии — поджарива­ нии. Если температуру солода несколько снизить, то можно по­ лучить недостаточно окрашенный солод. При оценке цветности темного солода следует учитывать, что при сушке цвет солода

80

никогда не получится таким, какой должно иметь готовое пиво. Поэтому при изготовлении сортового пива добавляют несколько специальных сортов солода.

У готового темного солода, правильно отсушенного, должно быть хрупкое, рассыпающееся, пористое мучнистое тело корич­ невато-желтого цвета, мякинная оболочка зерна — равномерной буро-желтой окраски, ростки темные. Если зерна окрашены не­ равномерно, это указывает на неравномерное ворошение солода при поджаривании и на чрезмерно высокую температуру самой решетки. В тех случаях, когда зерна солода в разрезе кажутся стекловидными и коричневыми, это свидетельствует о том, что после томления солода высушивание его проводилось слишком быстро при высокой температуре.

Если зерно солода в разрезе не стекловидное, но и не пори­ стое, а коричневатый оттенок захватывает только часть мучнис­ того тела, это свидетельствует о недостаточной растворимости солода при соложении, а также о том, что она не улучшилась во время томления на верхней решетке сушилки.

Карамельный и жженый солод. Карамельный солод — это сильно окрашенный ароматический продукт, получаемый из сухо­ го светлого солода (освобожденного от ростков) или из зеленого солода очень хорошего растворения путем осахаривания его в це­ лых зернах при 70—75° С и быстрого обжаривания при темпера­ туре 120—170° С. Жженый солод (жженка) — это очень сильно окрашенный продукт, получаемый из сухого светлого солода в ре­ зультате предварительного увлажнения водой и быстрого обжа­ ривания при 260° С.

Показатель цветности жженого солода должен быть не ниже 100 ед. Линтнера.

Между карамельным и жженым солодом имеется существен­ ное различие. В карамельном солоде содержится повышенное количество сахаров, значительная часть которых карамелизуется при обжаривании, соединяясь с аминокислотами, и образует большое количество красящих веществ. Часть сахаров, не всту­ пившая в реакцию, придает карамельному солоду сладковатый вкус.

При приготовлении карамели во время осахаривания целого зерна образующиеся сахара пропитывают мучнистое тело. При высокой температуре эндосперм высыхает и масса его становится стекловидной, коричневой с рубиновым оттенком. Цвет мякинной оболочки в некоторых местах коричневый, но светлее, чем цвет стекловидного эндосперма.

Карамельный солод готовят из сухого солода по следующей схеме. Сухой солод замачивают многократным опрыскиванием в течение 10 ч. Когда влажность солода достигнет 50—60%, его загружают в обжарочный барабан, при непрерывном вращении барабана медленно поднимают температуру солода до 70° С. При этой температуре солод осахаривают в течение 30—45 мин. в ат­

81

мосфере повышенной влажности, затем быстро повышают тем­ пературу до 120—170° С с таким расчетом, чтобы за этот период зерна солода могли высохнуть. При температуре 120—170° С со­ лод обжаривают, степень обжаривания контролируется по цвету эндосперма и оболочки зерен солода. Продолжительность и тем­ пература обжаривания (120—170° С) зависят от желаемой цвет­ ности карамельного солода и степени аромата.

По окончании обжаривания карамельный солод выгружают на железные сита, где его быстро охлаждают.

Карамельный солод вырабатывают трех сортов, различающих­ ся по цветности.

Светлый карамельный солод обжаривают при 110—120° С в течение 3 ч. Цветность его 0,8—2,0 ед. Линтнера.

Средний карамельный солод обжаривают 2,5 ч при темпера­ туре 130—150° С; он имеет цветность 10—15 ед Линтнера.

Темный карамельный солод обжаривают при 150—170° С в течение 3,5—4 ч. Цветность его 20—25 ед. Линтнера.

Влажность карамельного солода от 5 до 8% и содержание эк­ страктивных веществ от 60 до 70% •

Жженый солод отличается от карамельного по внешнему виду, цвету и структуре эндосперма. Сухой солод для жженки замачи­ вают, но не осахаривают, поэтому при обжаривании его при вы­ сокой температуре эндосперм превращается в рыхлую матовую и темную массу со специфическим запахом. Мякинная оболочка жженого солода становится темно-коричневой.

Жженый солод приготовляют следующим образом. Сухой со­ лод увлажняют опрыскиванием водой в течение 8—10 ч, затем за­ гружают в обжарочный барабан и быстро повышают температу­ ру до 260° С. Во время обжаривания солода при этой температуре барабан непрерывно вращают. Необходимо следить, чтобы солод не подгорел. Эндосперм зерен жженого солода темно-коричневый с запахом, напоминающим запах кофе.

Жженку готовят иногда из ячменя, но качество ее получается низким.

Обработка и хранение солода

Ростки удаляют на росткоотбойной машине тотчас же после сушки, когда они хрупкие и легко обламываются.

Очищенный от ростков солод взвешивают на автоматических или десятичных весах и передают в склад для хранения и отлежки.

Для пивоварения используют только солод, отлежавшийся не менее 3—4 недель, за это время в нем медленно проходят физи­ ко-химические процессы, в результате которых солод окончатель­ но становится пригодным для производства пива.

Неотлежавшийся солод очень хрупкий, вследствие этого мя­ кинная оболочка при дроблении сильно измельчается, а эндос­

82

I

перм дает много крупки и мало муки. Солод плохо осахаривается при затирании, а затор плохо фильтруется. Такой солод очень ги­ гроскопичен (быстро поглощает влагу) и становится нехрупким. За время отлежки влажность солода повышается до 5—6%. При длительном хранении возможно большее поглощение влаги.

На небольших заводах солод следует хранить в закромах сло­ ем 3—4 м. Наиболее целесообразно хранить солод в железобетон­ ных силосах, в которых все слои солода в различное время года будут находиться в одинаковых условиях.

Партии солода при хранении должны быть одинаковыми по натуре, цветности, экстрактивности, продолжительности осахари­ вания и другим показателям.

Требования, предъявляемые к качеству готового солода

По способу приготовления различают светлый солод, предназ­ наченный для светлых сортов пива, темный — для темных сортов пива.

В зависимости от качества каждый тип солода делится на два класса (сорта) — I и II.

Физико-химические показатели готового сухого солода по МРТУ 18/199—67 приведены в табл. 20. Эти показатели опреде­ ляют в лаборатории.

Качество готового солода оценивают по органолептическим показателям, а также по механическому и химическому анализам в заводской лаборатории.

По внешнему виду солод должен быть чистым, содержание зерновой примеси не должно превышать 3% для I класса и 5% для II класса, без ростков, плесневелых зерен, зерновых вредите­ лей. Цвет солода должен быть равномерным — от светло-желто­ го до желтого. Не допускаются зеленоватые и темные тона, обу­ словленные плесенью. Запах солодовый, ясно выраженный, чи­ стый, более сильный у темного солода. Не допускаются затхлый и плесневелый запах и любые другие посторонние запахи. Вкус со­ лода должен быть характерным, сладковатым, не допускается кисловатый или горький привкус.

В хорошо растворенном светлом солоде сумма мучнистых и полумучнистых зерен должна составлять не менее 95%.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Для чего сушат зеленый солод?

2.Почему загрузка решеток должна быть равномерной?

3.Какие изменения происходят в зеленом солоде при сушке?

4.Какой режим сушки светлого солода?

5.Какой режим сушки диафарина?

6.Какова влажность солода при перемещении его с верхней решетки для

приготовления светлого и темного солода?

7. Каковы отличительные особенности сушки темного солода?

83

П р и м е ч а н и е . Для всех типов и классов солода мутное сусло не допускается.

8. Чем характеризуются три стадии сушки темного солода?

9.Для чего отделяются ростки от сухого солода?

10.Как готовится карамельный солод?

11.Как готовится жженка?

12.Как и в результате чего изменяется объем ячменя при соложении?

Г л а в а V. ПРИ Г ОТ ОВ Л ЕН ИЕ ПИВНОГО СУСЛА

Технологический процесс производства пива очень сложный и длительный и состоит из нескольких стадий. Первой и основной из них является приготовление пивного сусла. Сусло может быть охмеленным и неохмеленным. Для приготовления пива применя­ ется только охмеленное сусло, т. е. сусло, кипяченное с хмелем.

Приготовление сусла состоит из нескольких технологических операций: очистка и подготовка солода к дроблению, затирание солода и несоложеных материалов с водой, осахаривание затора, фильтрация сусла (отделение его от дробины), промывка затора водой для выщелачивания оставшегося в дробине экстракта со­ лода, кипячение и охмеление сусла, отделение хмеля от сусла и охлаждение охмеленного сусла.

Все операции производятся на специальном оборудовании в варочном цехе. Схема приготовления сусла приведена на рис. 20.

Варочный процесс по комплексу самостоятельных операций происходит в трех отделениях: дробильном, где подготовляют и дробят сырье (солод и несоложеные материалы), варочном, в ко­ тором проводят остальные операции: затирание, фильтрацию, ки­ пячение сусла и т. д., и отделение охлаждения и осветления сусла.

Очистка и подготовка солода к дроблению

В готовом отлежав­ шемся солоде после длительного хранения

итранспортировки со­ держится пыль, ростки

идругие примеси, а иногда и случайно по­ павшие металлические предметы (болты, гай­ ки, гвозди). Перед дроблением солод дол­ жен быть очищен.

Очистку и полиров­ ку солода производят в Рис. 20. Технологическая схема варочного от­

85

допускается 0,1—1,0% в зависимости от условий работы маши­ ны, а также от степени засоренности солода, поступающего на полировку.

Для задержания мелких металлических примесей, которые, по­ падая на вальцы дробилки, могут повредить их или вызвать ис­ крение, загорание пыли и взрыв, служит магнитный аппарат, че­ рез который проходит после полировки солод. После очистки на магнитном аппарате зерновое сырье, поступающее на приготовле­ ние сусла, взвешивается на автоматических весах и подается в приемный бункер солододробилки. Весы установлены над дро­ билкой. Они должны быть хорошо закрыты и запломбированы, и точность их необходимо периодически проверять.

Дробление солода

Дробление солода является важной технологической операци­ ей, влияющей в дальнейшем на процесс приготовления сусла, в том числе на продолжительность осахаривания и фильтрации, а также на выход экстракта. Составные вещества солода, находя­ щегося в раздробленном состоянии, более тесно соприкасаются с водой, что облегчает и ускоряет их растворение.

Зерно ячменя во время соложения разрыхляется неравномер­ но, потому и структура эндосперма (мучнистого тела) зерна со­ лода неодинакова. В зародышевой части структура эндосперма рыхлая и он легко дробится, а кончики зерна, обычно не подверг­ шиеся ферментативной обработке, трудно измельчаются.

Дробленый солод состоит из частиц различной величины, кото­ рые по размеру и по внешнему виду делятся на шелуху, крупную крупку, мелкую крупку и муку. Эти фракции дробленого солода отличаются одна от другой по химическому составу и при зати­ рании ведут себя различно. Степень дробления солода имеет большое значение для затирания и дальнейшего протекания тех­ нологического процесса приготовления сусла, выщелачивания и фильтрации затора.

При размоле зерна оболочка должна быть по возможности сохранена, так как она служит фильтрующим слоем при отделе­ нии сусла от дробины. Оболочка состоит в основном из целлюло­ зы, в которой отложены разнообразные органические и неоргани­ ческие вещества, легко переходящие в раствор и ухудшающие вкусовые качества пива.

Мучнистая часть зерна, содержащая углеводы (в основном крахмал) и азотистые вещества (белки), которые переходят в экстракт, должна быть раздроблена как можно мельче, чтобы из нее можно было полнее извлечь экстрактивные вещества. В особенности должны быть хорошо раздроблены кончики зерна.

В зависимости от степени измельчения солода различают гру­ бый и тонкий помол (соотношение фракций дробленого солода

86

определяется в процентах). В табл. 21 указывается распределе­ ние отдельных фракций и их экстрактивность.

Экстракт из муки и мелкой крупки переходит в раствор лег­ че, чем из крупной.

Помол плохо растворенных солодов получается более круп­ ным, чем хорошо растворенных. Указанные в табл. 21 цифры из­ мельчения не являются максимальными; при более тонком из­

ные указания о степени помола дать затруднительно и следует ис­ ходить из принятого способа затирания и конструкции фильтра­ ционного чана. Например, при фильтрации сусла на фильтр-прес­ се допускается повышенное содержание муки в помоле — до

45%.

В последнее время для сохранения оболочки при дроблении солода практикуют кратковременное увлажнение поверхности зерен солода перед дроблением на специальных машинах. Это увеличивает эластичность оболочки, поэтому зерно при дробле­ нии измельчается на крупные фракции, увеличивается рыхлость и пористость слоя дробины, ускоряется процесс фильтрации.

Способ предварительного увлажнения солода состоит в том, что за 2—3 ч до дробления солод увлажняется, вследствие чего оболочка становится эластичной и сохраняется в крупнораздроб­ ленном состоянии, при этом мучнистая часть зерен солода не ус­ певает увлажниться, остается хрупкой и измельчается в муку. При увлажнении сокращаются потери солода на распыление при дроблении.

Во ВНИИПБПе разработан технологический режим предва­ рительного увлажнения солода путем орошения его водой темпе­ ратурой 20° С при циркуляции в течение 40—60 мин. и последую­ щего дробления на вальцовом станке ВМП-400.

87

Это мероприятие позволяет ускорить фильтрацию затора на

25%.

Работу дробилок следует проверять не только по общему со­ ставу помола, но и по составу отдельных фракций помола, взя­ тых из разных мест вальцов. Правильность размола солода кон­ тролирует заводская лаборатория. Практически качество помола проверяют по внешнему виду, растирая его между ладонями; не­ льзя допускать целых зерен. Качество помола можно проверить также по внешнему виду солодовой дробины, в которой не дол­ жно быть целых зерен.

Затирание солода

ЦЕЛЬ И СУЩНОСТЬ ЗАТИРАНИЯ

Приготовление пивного сусла начинается с затирания, т. е. смешивания помола солода с водой, и дальнейшей обработки этой смеси: осахаривания, фильтрации сусла, выщелачивания за­ тора и кипячения сусла с хмелем.

При смешивании дробленого солода с водой необходимо, что­ бы каждая частица зернового сырья была смочена водой. Только в этом случае дальнейшие операции приготовления сусла прой­ дут нормально. При затирании в раствор переходят растворимые вещества солода и набухают коллоидные вещества.

Все вещества солода, переходящие в раствор непосредственно или после ферментативного расщепления, называются экстрак­ том, а сам раствор — суслом.

Цель затирания заключается в том, чтобы получить из дроб­ леного солода и несоложеных материалов, прибавляемых в неко­ торые сорта пива, наибольшее количество экстракта. Кроме того, сусло по составу должно соответствовать сорту изготовляемого пива.

При затирании часть экстрактивных веществ (15—20%), ко­ торая уже подверглась ферментативной обработке при соложе­ нии, переходит в раствор, остальные вещества зернового сырья требуют в процессе затирания предварительной ферментативной обработки.

ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ ПРИ ЗАТИРАНИИ

Солод как основное сырье для пива является не только источ­ ником получения экстрактивных веществ, но и источником фер­ ментов (амилолитических, протеолитических, цитолитических и других), под действием которых нерастворимые вещества самого солода и несоложеных материалов (крахмал, белки и пр.) пере­ водятся в раствор. Однако не для всех ферментов при затирании создаются оптимальные условия действия.

88

При затирании солода самую большую роль по сравнению с другими ферментами играют амилазы и протеазы. Эти ферменты чувствительны к высокой температуре. Для каждого фермента существует определенная (оптимальная) температура, при кото­ рой проявляется их наибольшая активность. При затирании со­ здаются наиболее благоприятные условия для действия амилаз. При температуре около 80° С ферменты полностью инактивиру­ ются (разрушаются). Активность ферментов зависит от концен­ трации водородных ионов (pH), концентрации затора, концентра­ ции самих ферментов и ряда других факторов.

Превращение углеводов (крахмала) начинается с механиче­ ского нарушения структуры крахмальных зерен, облегчающего ферментативный гидролиз, который проходит значительно лучше при предварительной клейстеризации крахмала. Температура клейстеризации колеблется в зависимости от величины крахмаль­ ных зерен и характеризуется не одной определенной температу­ рой, а температурным интервалом (для ячменного крахмала

60—80° С ).

Оклейстеризованный крахмал в дальнейшем подвергается ферментативному воздействию. Температура клейстеризации в практике затирания значительно снижается (в среднем на 20° С ), если этот процесс происходит в присутствии амилазы. Амилаза может разжижать и неоклейстеризованный крахмал, но в этом случае процесс протекает значительно труднее.

Амилаза является смесью двух ферментов о- и (3-амилаз. Свойства а- и р-амилаз различны и позволяют изменять процесс ферментативного гидролиза крахмала в нужном направлении и регулировать состав сусла для пива.

Процесс расщепления крахмала ферментами солода — амила­ зами — проходит в несколько стадий: первая — разжижение крахмального клейстера, вторая — декстринизация крахмала, т. е. превращение его в продукты распада, и последняя стадия — осахаривание, когда в растворе весь крахмал и большая часть продуктов его распада превращается в сахара (мальтозу и глю­

козу) .

а-Амилаза разжижает крахмал и расщепляет его с образова­ нием большого количества декстринов. Она устойчива к воздей­ ствию высоких температур (при 70°С разрушается слабо), но чувствительна к кислой реакции среды. Под действием (3-амила- зы крахмал расщепляется преимущественно с образованием мальтозы.

P-Амилаза неустойчива к действию высоких температур (при 70° С полностью инактивируется за 15 мин.), но более устойчива в кислой среде. С повышением температуры разжижающее и осахаривающее действие фермента усиливается, но до определенно­ го предела.

Мальтоза легко и быстро сбраживается дрожжами; декстри­ ны, наоборот, не сбраживаются ни при главном брожении, ни при

89