Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология отрасли. Технология пива
.pdf
41
немолекулярные продукты распада белка придают пиву полноту
вкуса. Низкомолекулярная фракция продуктов распада белка служит азотным питанием дрожжей и принимает участие в формировании вкуса и аромата пива. Содержание аминного азота должно
быть не менее 200–230 мг на 100 г экстракта сусла. Главную роль в
создании вкусовых и пенистых свойств пива играют продукты
распада белка с молекулярной массой 10 000 – 100 000 [30].
Важную роль в пивоварении играет содержание в сусле
β-глюкана. Оно составляет в среднем 200–400 мг/дм3. Этот биополимер склонен к гелеобразованию, что повышает вязкость
растворов и снижает скорость фильтрования заторов и пива. Гелеобразование высокомолекулярного β-глюкана и связанное с
этим повышение вязкости сусла интенсифицируется
при возникновении больших касательных напряжений в области
высоких температур сусла – при кипячении и осветлении [30].
Сусло как питательная среда для дрожжей должно содержать и такие компоненты, как длинноцепочечные жирные кислоты, которые играют важную роль в формировании клеточных
мембран. Общая концентрация жирных кислот в сусле составляет 0,3–1,0 мг/дм3. Недостаток ненасыщенных жирных кислот
может привести к медленному брожению. Однако следует избегать окисления жирных кислот, которое приводит к образованию нежелательных карбонилов старения.
Велика роль и минеральных соединений сусла. Особую
роль играет фосфор. Он находится в сусле в виде фосфатов и необходим для образования дрожжами АТФ, фосфолипидов мембран, поддержания буферности среды. Важную роль играет и
цинк. Он входит в состав ценных ферментов дрожжевой клетки.
Недостаток в среде цинка приводит к замедлению размножения
дрожжей, вялому брожению и неполному восстановлению диацетила. В сусле должно содержаться не менее 0,15–0,20 мг/дм3 Zn.
Содержание кальция в сусле обычно составляет
50–70 мг/дм3. Он положительно влияет на рН сусла, флокуляцию дрожжей, однако, может выпасть в пиве в виде микрокристаллов оксалата.
В сусле содержится изомеризованная α-кислота и ее гомологи.
Изогумулоны составляют основу горечи пива. Горечь сусла зависит от сорта пива и составляет 25-40 мг/дм3.
42
Активная кислотность сусла лежит в пределах рН 5,3–5,6.
Титруемая кислотность сусла обусловлена наличием в нем органических кислот и кислых солей, главным образом, фосфатов.
Для обеспечения стандартной кислотности пива кислотность сусла не должна превышать некоторой величины, которая примерно
на 0,4–0,6 кислотных единиц ниже кислотности готового пива.
Важным показателем, характеризующим наличие в сусле
высокомолекулярных продуктов и прогнозирующим фильтруемость пива, является вязкость. Вязкость сусла с экстрактивностью 10-11 % составляет 1,5-1,7 МПа∙с.
5.2. Порядок выполнения работы
5.2.1. Отбор проб
Отбор пробы сусла осуществляют специальным пробоотборником – цилиндрическим латунным или алюминиевым сосудом с сетчатой крышкой, препятствующей попаданию в пробоотборник лепестков хмеля. Сусло отбирают непосредственно из
сусловарочного аппарата перед перекачкой его на осветление и
охлаждение.
5.2.2. Определение экстрактивности
Содержание экстрактивных веществ в сусле устанавливают ареометрическим методом с помощью сахаромера при 20 °С.
Приборы и оборудование: сахаромер с ценой деления
0,05 %.
Посуда и материалы: цилиндр (стеклянный или металлический) диаметром в 2–3 раза больше диаметра сахаромера,
поддон, салфетка из фильтровальной бумаги.
Расход сырья: охмеленное сусло – 500 см3.
Техника определения
Чистый и сухой цилиндр ставят на поддон. Сусло, темпе-
ратурой близкой к 20 °С, наливают в цилиндр до верхнего края.
Чистый и сухой сахаромер плавно погружают в сусло, не выпуская из рук до тех пор, пока он не опустится до деления, соответствующего предполагаемой концентрации. Далее легким
толчком погружают сахаромер на 1–2 деления, и после установления равновесия снимают показания прибора. Отсчет по шкале
43
Температура,
°С
Показания сахаромера
5
10
15
20
25
Из показаний сахаромера вычитают
5
0,47
0,56
0,65
0,73
0,80
6
0,44
0,53
0,61
0,68
0,74
7
0,43
0,51
0,58
0,64
0,70
8
0,41
0,48
0,54
0,60
0,65
9
0,39
0,45
0,51
0,56
0,61
10
0,38
0,43
0,48
0,52
0,57
11
0,35
0,40
0,44
0,48
0,51
12
0,32
0,36
0,40
0,43
0,46
13
0,29
0,32
0,35
0,38
0,41
14
0,26
0,29
0,31
0,34
0,36
15
0,22
0,24
0,26
0,28
0,30
16
0,18
0,20
0,22
0,23
0,25
17
0,14
0,15
0,16
0,18
0,19
18
0,10
0,10
0,11
0,12
0,13
19
0,05
0,05
0,06
0,06
0,06
К показаниям сахаромера прибавляют
21
0,05
0,06
0,06
0,06
0,07
22
0,10
0,11
0,12
0,12
0,13
23
0,16
0,17
0,17
0,19
0,20
24
0,22
0,23
0,24
0,26
0,27
25
0,28
0,30
0,31
032
0,34
сахаромера производят через 2–3 мин, необходимые для выравнивания температуры сусла и сахаромера, по верхнему мениску
при положении глаза на уровне сусла в цилиндре.
Показания сахаромера правильны только при температуре
сусла 20 °С, во всех прочих случаях к показаниям сахаромера
необходимо вносить поправку на температуру, пользуясь табл. 5.1.
Таблица 5.1.
Поправки к сахаромеру
Концентрация горячего охмеленного сусла должна быть
либо строго стандартной (установленной для каждого сорта пива), либо меньше стандартной на величину, обусловленную испарением воды в процессе охлаждения.
44
5.2.3. Определение полноты осахаривания
Полноту осахаривания определяют по йодной пробе.
Сущность метода основывается на способности крахмала давать
интенсивное окрашивание с йодом. В результате ферментативного гидролиза крахмала в сусле накапливаются редуцирующие
сахара и декстрины. При этом аминодекстрины окрашиваются
йодом в фиолетово-синий цвет, эритродекстрины – в краснобурый цвет, а ахро- и мальтодекстрины йодом не окрашиваются.
Посуда и материалы: фарфоровая белая пластинка, стек-
лянная палочка, пробирка с делением до 30 см3 и притертой
пробкой – 2 шт., штатив для пробирок.
Реактивы: раствор йода (20 см3 1 моль/дм3 раствора йода
смешать с 80 см3 дистиллированной воды), этиловый спирт концентрацией 90–96 % – 25 см3, вода дистиллированная.
Расход сырья: охмеленное сусло – 10 см3.
Техника определения
Палочкой берут каплю сусла и помещают ее рядом с каплей раствора йода на фарфоровой пластинке. Наклоняя пластинку, смешивают обе капли и наблюдают за изменением окраски.
Для сравнения на той же фарфоровой пластинке смешивают
каплю дистиллированной воды с каплей раствора йода.
В случаях сомнительного осахаривания сусла проводят
испытание на присутствие продуктов неполного осахаривания,
для чего нужна пробирка с делениями. До деления 5 наливают
исследуемое сусло и добавляют 90–96 % этиловый спирт до деления 30, пробирку закупоривают притертой пробкой и энергично встряхивают.
После отстаивания, когда образовавшиеся в жидкости
хлопья плотно осядут на дно или на стенки пробирки, осветленную жидкость осторожно сливают с осадка, и последний растворяют в воде, которую добавляют до деления 10. Стараются
избегать образования пены. Капают из пипетки в середину поверхности жидкости 0,1 моль/дм3 раствор йода. Если капли сохраняют свой нормальный желтый цвет, а при взбалтывании не
придают жидкости каких-либо других цветов и оттенков, кроме
желтого, это свидетельствует об отсутствии в сусле неосахаренного крахмала и высших продуктов его распада. В контрольную
45
пробирку наливают 10 см3 воды, вносят 2–3 капли йода, встряхивают. В случае полного осахаривания цвет содержимого обеих пробирок идентичен.
Для уточнения, когда хотят убедиться, что в заторе имеются неосахаренные зерна крахмала, рекомендуется микроскопическая проба на осахаривание. На предметное стекло наносят
каплю исследуемого сусла (без грубых взвешенных частиц) и
каплю 0,05 моль/дм3 раствора йода, накрывают покровным
стеклом и микроскопируют при увеличении в 200–300 раз. При
неполном осахаривании ясно заметны окрашенные в синий цвет
бесформенные сгустки крахмального клейстера или крахмальные зерна.
5.2.4. Определение титруемой кислотности
Общая титруемая кислотность сусла обусловлена присутствием органических кислот и кислых минеральных солей.
Определяют ее титрованием сусла 0,1 моль/дм3 раствором гидроксида натрия с фенолфталеином. Кислотность выражают в
кислотных единицах (к. ед.); 1 к. ед. равна 1 см3 раствора гидроксида натрия концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3 сусла.
Приборы и оборудование: установка для титрования,
секундомер.
Посуда и материалы: колба коническая вместимостью
200 см3, пипетка на 10 см3 – 2 шт., цилиндр вместимостью 50 см3,
коническая колба вместимостью 50 см3; бумага фильтровальная.
Реактивы: раствор NaOH концентрацией 0,1 моль/дм3 –
5 см3; 1%-ный раствор фенолфталеина в этиловом спирте, вода
дистиллированная.
Расход сырья: охмеленное сусло – 10 см3.
Техника определения
При определении титруемой кислотности 10 см3 сусла пипеткой вносят в коническую колбу вместимостью 100 см3, добавляют 40–50 см3 дистиллированной воды и 3–4 капли фенолфталеина. Титруют раствором гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм3 до появления слабо-розовой окраски, сохраняющейся в течение 30 с.
46
Темное сусло с цветом выше 3 ед. предварительно разбавляют водой в соотношении 1:3.
Кислотность сусла X (к.ед.) рассчитывают по формуле
X = V ∙ K1∙ K2,...............................(5.1)
где V – объем гидроксида натрия концентрацией 0,1 моль/дм3,
израсходованный на титрование, см3;
К
– поправочный коэффициент концентрации раствора гидрок-
1
сида натрия;
К
– коэффициент разбавления темного сусла (К2 = 4).
2
Для обеспечения стандартной кислотности пива кислотность сусла не должна превышать, ориентировочно, следующих
величин (в кислотных единицах): для 11%-ного – 2,3; 12%-ного –
2,4; 13%-ного – 2,7; 14%-ного – 3,0 и для 20%-ного – 4,6.
5.2.5. Определение активной кислотности
Активная кислотность (рН) находится электрометрическим методом с помощью рН-метра.
Приборы и оборудование: рН-метр или иономер с интер-
валом измерения рН от –1 до +14 с ценой деления 0,05.
Посуда и материалы: химический стакан вместимостью
50 см3 – 2 шт., салфетки из фильтровальной бумаги.
Реактивы: вода дистиллированная.
Расход сырья: сусло охмеленное – 50 см3.
Техника определения
Исследуемое сусло вносят в стакан. Электроды рН-метра
(иономера) вынимают из воды, протирают салфеткой из фильтровальной бумаги. Стакан с суслом устанавливают на столик
рН-метра и погружают в него электроды иономера. Отсчет показаний проводят по методике, изложенной в паспорте, прилагаемом к прибору. Затем электроды вынимают из сусла, промывают их дистиллированной водой и протирают фильтровальной
бумагой с последующим погружением в стакан с чистой дистиллированной водой.
Охмеленное готовое сусло имеет обычно рН 5,5–5,6, а
подкисленное – 5,2.
47
Цветность сусла обусловливается 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, так как в дальнейших процессах
производства пива ее изменение незначительно.
Определение цвета охмеленного сусла проводят путем
уравнивания интенсивности его окраски с окраской раствора
йода определенной концентрации.
Цветность охмеленного сусла выражают в цветовых единицах (ц. ед.); 1 ц. ед. соответствует цвету 1 см3 раствора йода
концентрацией 0,1 моль/дм3 в 100 см3 воды. Определение проводят титрованием, или с помощь фотоэлектроколориметра.
5.2.6. Определение цветности
5.2.6.1. Определение цветности методом визуального
сравнения с раствором йода
Приборы и оборудование: установка для титрования.
Посуда и материалы: химический стакан вместимостью
150–200 см3 – 2 шт., стеклянная палочка, мерная колба вместимостью 100 см3.
Реактивы: раствор йода концентрацией 0,1 моль/дм3 –
10 см3, вода дистиллированная.
Расход сырья: сусло охмеленное – 100 см3.
Техника определения
В один химический стаканчик отмеривают пипеткой
100 см3 прозрачного раствора сусла, в другой – 100 см3 дистиллированной воды. Оба стаканчика ставят на лист белой бумаги.
В стаканчик с дистиллированной водой по каплям добавляют
из микробюретки при помешивании стеклянной палочкой
0,1 моль/дм3 раствор йода до выравнивания окраски в обоих
стаканчиках при просматривании сверху и сбоку через раствор.
Если сусло темное, его предварительно разбавляют дистиллированной водой в соотношении 1:3.
Цвет сусла Ц (ц. ед.) рассчитывают по формуле:
Ц = V ∙ К , ...................................(5.2)
48
где V – объем раствора йода, прибавленный к 100 см3 воды до
совпадения окраски с окраской сусла, см3;
К – коэффициент разбавления сусла (для светлого К = 1, для
темного К = 4).
5.2.6.2 Определение цветности колориметрическим методом
Метод основан на измерении оптической плотности слоя
сусла определенной толщины и вычислении показателя поглощения, характеризующего цвет сусла.
Приборы и оборудование: фотоэлектроколориметр лабора-
торный со светофильтром λ
= 440 ± 10 нм.
max
Посуда и материалы: мерная колба вместимостью
100 см3, коническая колба вместимостью 100–150 см3 – 16 шт.,
пипетка на 5 см3 с ценой деления 0,05 см3, кюветы для фотоэлектроколориметра с шириной внутренней грани 10 мм, стакан
для слива, салфетки из фильтровальной бумаги.
Реактивы: раствор йода концентрацией 0,1 моль/дм3 –
50 см3, вода дистиллированная.
Расход сырья: сусло охмеленное – 20 см3.
Техника определения
Перед определением строят калибровочную кривую. С
этой целью готовят ряд растворов йода известной концентрации,
например, 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25; 1,50; 1,75; 2,00; 2,25; 2,50;
3,00; 3,25; 3,50; 3,75; 4,00 цветовых единиц. Пользуясь кюветой
с шириной внутренней грани 10 мм, определяют их оптическую
плотность при длине волны света 440 нм. Контролем служит
дистиллированная вода. Затем определяют оптическую плотность тщательно отфильтрованного сусла и по кривой находят
его цветность. Темное сусло перед испытанием разбавляют дистиллированной водой в соотношении 1:3. При расчетах цветности учитывают разведение умножением на К = 4.
5.2.7. Определение содержания мальтозы
Мальтоза составляет основную часть сбраживаемых углеводов пивного сусла. Содержание ее в сусле предопределяет
максимально возможное накопление алкоголя при брожении. В
49
процессе затирания стремятся накопить мальтозу в количестве,
достаточном для достижения концентрации алкоголя, требуемой
стандартом для того или иного сорта пива.
Содержание мальтозы в сусле определяют методом
Вильштеттера – Шудля, в основу которого положена реакция
окисления альдегидной группы сахаров в соответствующую одноосновную кислоту. Процесс окисления сахаров протекает
лишь в слабощелочной среде и при комнатной температуре, при
этом щелочность среды не должна превышать рН 9. В сильнощелочной среде и при повышенной температуре альдозы окисляются в двухосновные кислоты, происходит также окисление
кетоз, и результаты анализа завышаются.
Количество окислившегося сахара определяют по разности между объемом раствора йода, взятого на окисление сахара,
и объемом его избытка. Избыток йода определяют титрованием
тиосульфатом натрия в кислой среде в присутствии крахмала.
Кислоту перед титрованием добавляют в строго определенном количестве, так как в сильно кислой среде образовавшиеся при окислении сахаров йодид и йодат натрия, вступая в реакцию с кислотой, выделяют свободный йод, при этом результаты
анализа занижаются. Крахмал добавляют в конце титрования,
чтобы уменьшить адсорбцию на нем йода.
Приборы и оборудование: установка для титрования.
Посуда и материалы: мерная колба объемом 250 см3, пи-
петки с делениями на 5 и с одной меткой на 10, 25 и 50 см3, коническая колба объемом 200 см3 с притертой пробкой, цилиндр
мерный на 10 см3; салфетки из фильтровальной бумаги.
Реактивы: раствор йода концентрацией 0,1 моль/дм3 –
25 см3; раствор гидроксида натрия концентрацией 1 моль/дм3 –
5 см3; раствор серной кислоты концентрацией 1 моль/дм3 –
10 см3; 0,1 моль/дм3 раствор тиосульфата натрия – 40 см3;
1%-ный раствор крахмала – 1 см3; вода дистиллированная.
Расход сырья: охмеленное сусло – 20 см3.
Техника определения
В мерную колбу на 250 см3 пипеткой отмеривают 10 см3
сусла, объем колбы доводят до метки дистиллированной водой.
Пипеткой вносят 50 см3 раствора в коническую колбу, туда же
пипеткой добавляют 25 см3 0,1 моль/дм3 раствора йода и 3 см3
50
1 моль/дм3 раствора щелочи. Колбу закрывают пробкой, содер-
жимое колбы перемешивают и ставят в темное место, чтобы избежать обратных фотохимических процессов. Через 15–20 мин к
смеси добавляют 4,5 см3 1 моль/дм3 раствора серной кислоты и
титруют 0,1 моль/дм3 раствором тиосульфата натрия до светложелтой окраски. Затем прибавляют несколько капель раствора
крахмала и медленно, при энергичном взбалтывании, по каплям
приливают раствор тиосульфата натрия до исчезновения синей
окраски.
Содержание мальтозы X (в г на 100 см3) вычисляют по
формуле
Х = (а – б) ∙ 0,0171∙100 ∙ п ∙ в, (5.3)
где а – объем 0,1 моль/дм3 раствора йода, взятый на реакцию
окисления, см3;
б – объем 0,1 моль/дм3 раствора тиосульфата натрия, пошедший
на титрование избытка йода, см3;
п – коэффициент разведения сусла;
в – объем раствора сусла, взятый на реакцию окисления, см3;
0,0171 – количество мальтозы (в г), эквивалентное 1 см3 раство-
ра йода концентрацией 0,1 моль/дм3.
Долю Д (%) мальтозы в экстракте сусла рассчитывают по
формуле
Д = x∙100 / (d ∙ e), (5.4)
где d – относительная плотность сусла;
е – концентрация сусла, г/100 г.
В зависимости от сорта пива содержание мальтозы в сусле
колеблется от 65 до 80 % экстракта сусла.
5.2.8. Определение отношения сахара к несахару
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. Нормальным
считается следующее отношение сахара к несахару (С/Н): в сусле для светлых сортов пива – от 1:0,22 до 1:0,31; для темных
сортов – от 1:0,43 до 1:0,54.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]