Технология отрасли (Технология бродильных производств). Учебное пособие

Приготовление затора с использованием несоложеного ячменя

При приготовлении сусла для 10-11 % светлого пива несоложеное зерно применяется, как правило, в количестве не менее 20 % как без ферментных препаратов, так и с их использованием. При ведении процесса получения пивного сусла с использованием несоложеного ячменя и ферментных препаратов рекомендуется использовать такие способы затирания, как настойный или одноотварочный (раздельное и совместное затирание сырья).

При использовании настойного способа затирания солода и несоложеных материалов все сырье, ферментный препарат, молочную кислоту затирают одновременно по режиму, указанному в табл. 2. Затем следует подогрев затора до температуры 76 °С и передача его на фильтрование. Фильтрование и промывку заторной массы можно проводить с использованием центрифуги. Промывные воды смешивают с фильтратом до содержания СВ 9-10 %.

11

Таблица2

Режим настойного способа затирания с использованием несоложеного сырья

Кипячение сусла с хмелем

В сусло вносят хмель в количестве Н (г на дал сусла), рассчитанном с учетом установленной нормы расхода горьких веществ хмеля на 1 дал горячего сусла и массовой доли α-кислот в хмеле по формуле

a - массовая доля α-кислот в хмеле, % к массе СВ; W – массовая доля влаги в хмеле, %.

Сусло с хмелем кипятят до массовой доли СВ 11 %. Объем горячего сусла измеряют мерным цилиндром. В готовом сусле определяют содержание СВ – ареометрическим методом. Выход экстракта, Е – количество экстрактивных веществ, извлекаемых из сырья при приготовлении сусла (% к массе сырья или к массе СВ сырья), рассчитывают по формуле

Е = 0,96×V × S × d ,

G

12

где 0,96 – поправочный коэффициент, учитывающий изменение объема горячего сусла при охлажденииV; – объем горячего сусла, дм3; S – массовая доля экстрактивных веществ в сусле, %; d – относительная плотность сусла;G – масса сырья, израсходованного для получения сусла, кг.

Выход экстракта на абсолютно сухое вещество Есв рассчитывают по формуле

Е×100

Есв = 100-W ,

где W – влажность сырья, %.

Справка. В зависимости от качества сырья величина выхода экстракта колеблется в пределах 68-78 % к массе сухих веществ.

Контрольные вопросы

1.Что такое затирание?

2.Какая цель процесса затирания?

3.КакиеВы знаете способы затирания?

4.Каков состав варочных аппаратов, применяемых в пивова-

рении?

5.Как должен располагаться фильтрационный аппарат относительнозаторных и почему?

6.В чем преимущества и недостатки отварочного способа затирания?

7.В чем преимущества и недостатки настойного способа затирания?

8.Каковы требования к помолу зернопродуктов?

9.С какой целью при затирании вносятмолочную кислоту?

10.От чего зависит количество вносимой в затор молочной

кислоты?

11.Какие паузы необходимо выдерживать при затирании, каковоих назначениеи продолжительность?

12. Как рассчитывается количество хмеля, вносимого

всусло?

13.Чтотакоевыход экстракта, как он рассчитывается?

13

Лабораторная работа № 2.

АНАЛИЗ ПИВНОГО СУСЛА

Цель работы: освоение в лабораторных условиях методик определения показателей пивного сусла.

Оборудование и реактивы: сахаромер, цилиндр,пипетки, конические колбы, фильтровальнаябумага, воронки, 0,1 и 1 моль/дм3 растворы гидроксида натрия, красный фенолфталеин, 0,1 моль/дм3 раствор йода, 1 моль/дм3 раствор соляной кислоты, 0,1 и 0,01 моль/дм3растворы тиосульфата натрия, тимолфталеин, суспензия фосфорнокислой меди.

Теоретические сведения

Состав экстракта пивного сусла имеет первостепенное значение для получения из него хорошего пива с заданными для каждого сорта свойствами. От содержания в нем сахаров зависит предельно возможное накопление алкоголя при брожении. Несбраживаемые экстрактивные вещества необходимы для создания полного вкуса пива. Входящие в их состав средние фракции ферментативного гидролиза белков (низкомолекулярные белки, альбумозы, пептоны) придают пиву пенообразовательную способность, в то время как высокомолекулярные белки (коагулируемые) могут быть причиной низкой коллоидной стойкости готового продукта.

Характерные для каждого сорта пива хмелевой аромат и хмелевая горечь сообщают ароматические и горькие вещества, переходящие в сусло из хмеля. Основным компонентом хмелевой горечи является изомеризованная α-кислота – изогумулон. Не менее важны для качества пива также титруемая и активная кислотность сусла, цветность, содержаниедубильных веществ.

Для приготовления пива различных наименований качество начального сусла, поступающего на брожение, должно отвечать определенным требованиям. Длясветлых сортов с массовой долей сухих веществ в начальном сусле 11-13 %кислотность составляет 1,5- 2,8 ед. к., цвет– 0,8-2,0 ед. ц. Для темных и высокоплотных сортов кислотность – до 4,5 ед. к. Активная кислотность в охмеленном сусленаходится в пределах 5,3 –5,5.

14

Состав экстракта сусла (в % к массе сухих веществ) следующий: сырая мальтоза– 60-70, декстрины – 15-26, сахароза – 2-8, пентозаны – 3-4, азотистые вещества – 3-6, минеральные вещества – 1,5-2,0. В состав углеводов сусла входят также гуммивещества 0,2 %, инозит и др.

В сусле находятся хмелевые горькие кислоты, хмелевые смолы, полифенольные вещества, незначительное количество хмелевого эфирного масла. В 1 дм3 сусла содержится приблизительно 150-200 мг полифенольных и 100-180 мг горьких веществ.

Из азотсодержащих соединений в сусле содержатся альбумозы и пептоны, аминокислоты, амиды, а также аммиачный азот. Значительная часть азота сусла (45-50 %) представляет собой усвояемый дрожжами азот. Длякачества пива большое значение имеет белковый состав сусла. В экстера сусла содержится 1,4-1,8 % коагулируемого белка и 0,23-0,35 % – аминного азота.

Для получения стойкого светлого пива сусло концентрацией 11-13 % должно в100 см3 содержать 75-100 мг общего азота с распределением по Лундину (%):фракции А (высокомолекулярные азотистые вещества) и В(среднемолекулярные азотистые вещества – пептоныи пептиды) – по 12-15; фракция С (аминокислоты и полипептиды) 60-75.

Цветность сусла обуславливается цветностью сырья, используемого для его приготовления, а также реакциями меланоидинообразования, протекающими в процессе затирания сырья и варки сусла с хмелем. Цветность сусла не должна быть выше стандартной цветности пива.

Из органических кислот в сусле имеются: муравьиная, уксусная, пропионовая, янтарная, молочная, щавелевая и другие кислоты. В сусле в небольших количествах содержатся витамины В1 (тиамин), В2 (рибофлавин) и В6 (пиродоксин).

Порядок выполнения работы

Определение концентрации экстрактивных веществ

Стеклянный цилиндр, диаметр которого в 2-3 раза больше диаметра сахаромера, ставят на поддон, наливают доверху сусло

15

и плавно погружают в него чистый и сухой сахаромер, не выпуская его из рук до тех пор, пока он опустится до деления, соответствующего предполагаемой концентрации. Избыток сусла при погружение сахаромера стекает в поддон. Отсчет по шкале сахаромера производят через 2-3 мин, необходимые для выравнивания температуры,по верхнему мениску при положении глаза на уровне сусла в цилиндре. При отклонении температуры сусла от 20 °С в показание сахаромера вносят поправку по приложению 1. Концентрация горячего охмеленного сусла должна быть либо строго стандартной (установленной для каждого сорта пива), либо меньше стандартной на величину, обусловленную испарением воды в процессе его охлаждения.

Справка. Для определения пользуются сахаромером с ценой делений 0,05 %. Ввиду того, что сахаромеры градуированы на растворах чистой сахарозы, а экстрактивные вещества сусла представлены преимущественно мальтозой, декстринами и белками, для получения более точных результатов рекомендуется стандартный сахаромер проградуировать по пивному суслу, в котором относительная плотность измерена пикнометрически.

Определение титруемой кислотности

Отбирают пипеткой 50 см3 пивного сусла, переводят его в коническую колбу на 150-200 см3 и титруют 0,1 моль/дм3 раствором гидроксида натрия до тех пор, пока 4 капли пивного сусла, вынесенные стеклянной палочкой на белую фарфоровую пластинку, при смешивании с 2 каплями красного фенолфталеина не перестанут его обесцвечивать.

Объем, см3, щелочи, израсходованной на титрование пивного сусла, умножают на 0,2 и получают кислотность пивного сусла, см3, нормальной щелочи на 100 см3 сусла.

Справка. При правильном соблюдении режима затирания титруемая кислотность обусловливается органическими кислотами и кислыми солями некоторых слабых минеральных солей (главным образом, фосфатов), переходящих в сусло из зернового сырья. Поэтому кислотность сусла тем больше, чем

16

больше его концентрация. Кислотность сусла определяют теми же методами, что и кислотность лабораторного сусла.

Для обеспечения стандартной кислотности пива кислотность сусла не должна превышать следующих величин (в3 см 1 моль/дм3 раствора гидроксида натрия на 100 3смсусла): для светлого сорта пива 2,3-2,6, для темного сорта пива 4,2-4,5.

ляют несколько капель раствора крахмала и медленно при встряхивании вносят по каплям раствор тиосульфата натрия до исчезновения синего окрашивания.

Содержание мальтозы (в г на 100 см3сусла) определяют по формуле

X = (a - б)×0,0171×100n/в ,

где а – объем 1 моль3/дмраствора йода, см3; б – объем 0,1 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия, израсходованного на титрование, см3; n – коэффициент разведения сусла;в – объем сусла, взятого на реакцию окисления, см3.

Определение ведут в 2 параллельных пробах, расхождение междукоторыми недолжнобыть более0,1-0,2 см3 раствора йода.

Справка. Мальтоза составляет основную часть сбраживаемых углеводов пивного сусла. Содержание ее в сусле предопределяет максимально возможное накопление алкоголя при брожении. В процессе затирания стремятся накопить мальтозу в количестве, достаточном для достижения концентрации алкоголя, требуемой стандартом для того или иного сорта пива. В зависимости от сорта пива содержание мальтозы в сусле колеблется от 65 до 80 %

17

экстракта сусла. Меньше ее содержится в сусле темных сортов пива (65-70 %) и больше в сусле светлых сортов (75-80 %).

Определение отношения сахара к несахару

Отношение сахара к несахару (или мальтозы к немальтозе) рассчитывается по концентрации сусла и содержанию в нем мальтозы по формуле

CH = 1/(H /C) ,

где Н, С – содержание соответственно несахара и сахара в сусле, % масс. Несахар составляет разность между содержанием экстрактивных веществ и сахара.

Справка. Состав экстракта пивного сусла принято характеризовать по отношению сахара (основную часть которого составляет мальтоза) к несахару, т. е. к разности между содержанием экстрактивных веществ сусла и содержанием сахара. В зависимости от сорта пива, для которого готовится сусло, это отношение различно. Нормальным считается следующее отношение сахара к несахару (С/Н): в сусле для 12-13 % пива – 1:0,22 – 1:0,31;

для 11 % пива – 1:0,33 – 1:0,43; для 14-15 % пива – 1:0,43 – 1:0,54.

Определение аминного азота по Попу и Стивенсу

В мерную колбу на 50 см3 приливают 10 см3 прозрачного сусла и 3-4 капли раствора тимолфталеина, а также несколько капель раствора гидроксида натрия концентрацией 1 моль/3дмдо бледно-голубого окрашивания. Осторожно при перемешивании вливают 30 см3 суспензии фосфорно-кислой меди и доводят объем до метки. Полученную смесь перемешивают, фильтруют через бумажный фильтр, отбрасывая первые порции фильтрата. 10 см3 розрачного фильтрата подкисляют 0,5 см3 раствора уксусной кислоты массовой долей 80 %, добавляют к нему 1 г йодистого калия, размешивают и оттитровывают выделившийся йод тиосульфатом натрия концентрацией 0,01 моль/дм3.

18

В конце титрования добавляют 1-2 капли раствора крахмала, титрование заканчивают после обесцвечивания раствора 1 каплей тиосульфата натрия.

Массу аминного азота (в мг на 100 см3 сусла) определяют по формуле

Na = 0,28× n×100/2 ,

где n – объем раствора тиосульфата натрия, израсходанного на титрование йода, см3.

Справка. Масса аминного азота в пивном сусле находится в пределах 20-25 мг на 100 см3 сусла.

Определение цветности

Цветность определяют путем колориметрического титрования или с помощью фотоколориметра.Определение цветности колориметрическим титрованием. Берут 2 одинаковых стакана вместимостью около 150 см3. В один наливают 100 см3 лабораторного сусла, а в другой – 100 см3 дистиллированной воды. Воду титруют из микробюретки 0,1 н раствором йода до тех пор, пока цвет жидкости в обоих стаканах станет одинаковым, наблюдая за изменением окраски в проходящем свете сверху. Если сусло слишком темное, его разбавляют водой и при расчетах учитывают степень разбавления.

Определение цветности с помощью фотоколориметра.

Перед определением необходимо построить калибровочную кривую по растворам йода известной концентрации. Готовят ряд стандартных растворов йода, например 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 1,75; 2,0 см3 0,1 н раствора йода в 100 см3 дистиллированной воды, и определяют их оптическую плотность, пользуясь светофильтром на 440 нм и кюветой с шириной внутренней грани 1 см. По полученным данным строят калибровочную кривую. Затем определяют оптическую плотность лабораторного сусла и по кривой находят его цветность. Калибровочную кривую время от времени следует проверять.

19

Контрольные вопросы

1.Чем представлен экстракт пивного сусла?

2.Как влияет состав экстракта на качество пива?

3.Какие компоненты пивного сусла влияют на пенообразовательную способность пива?

4.Назовите основные компоненты хмелевой горечи пива.

5. Перечислите показатели пивного сусла для светлых

итемных сортов пива.

6.Какую роль играют азотистые вещества в пивном сусле, чем они представлены и каково их содержание?

7.Чтовлияет на цветность пивного сусла?

8. Как определяют концентрацию экстрактивных веществ

впивном сусле?

9.В чем заключается методика определения кислотности пивного сусла?

10.Как определяют содержание мальтозы в пивном сусле?

11.Как влияет количество мальтозы в пивном сусле на процесс брожения?

12.Что такое несахара пивного сусла, каково должно быть нормальное отношение сахара к несахару?

13.Как определяют количество аминного азота в сусле?

14.Опишитеметодики определения цветности пивногосусла.

Лабораторная работа № 3. АНАЛИЗ ПИВА

Цель работы: проведение анализа образцов пива на соответствие их стандарту.

Оборудование и материалы: устройство для определения давления в бутылке, перегонная колба, холодильник, конические колбы, сахаромер, пикнометр, бутылочное пиво.

Теоретические сведения

Согласно ГОСТ 31711-2012 пиво – это пенистый напиток, полученный из пивоваренного солода, хмеля и/или хмелепродуктов и воды с применением или без применения зернопро-

20