Pivovarennaya_inzheneria_ / Введение

ВВЕДЕНИЕ

Пиво неизменно пользуется огромной популярностью среди различных слоев насе ления прежде всего благодаря своему приятному вкусу, освежающему эффекту, тони зирующему воздействию, относительной дешевизне и доступности, что позволяет признать его одним из наиболее «демократичных» напитков в мире.

1. Краткая характеристика пива

Пиво представляет собой слабоалкогольный, пенистый, игристый напиток с харак терным хмелевым ароматом и терпким, горьковатым вкусом.

По цвету пиво различают на светлое, полутемное и темное с характерным для каж дого сорта оттенком. Светлое пиво имеет цвет от золотисто желтого до насыщенного янтарного; оно должно быть прозрачным и искриться в бокале. Темное пиво имеет коричневый цвет разных тонов и степеней насыщенности, при этом оно почти непроз рачно. Полутемное пиво по цвету занимает промежуточное место между светлым и тем ным. Основные требования ГОСТа Р 51174–982 к физико химическим показателям светлого, полутемного и темного пива приведены в табл. 1 и 2.

К основным органолептическим свойствам пива, определяющим его качество, от носят: цвет и прозрачность, пенистость и стойкость пены, вкус и аромат.

Всоответствии с требованиями ГОСТа пиво должно быть прозрачно, без осадка

ипосторонних включений. Высота пены у пива высокого качества должна быть не ниже 30 мм, а ее стойкость не менее 2 мин. Пиво должно обладать чистым вкусом

иароматом сброженного солодового напитка с хмелевой горечью и хмелевым арома том без каких нибудь посторонних привкусов и запахов.

Пиво получают в результате возбуждаемого ферментами дрожжей спиртового бро жения сусла, приготовленного из ячменного солода, хмеля и воды. При этом сахарис тые вещества сусла превращаются в этанол и диоксид углерода с образованием побоч ных продуктов, оказывающих влияние на вкус, аромат и прочие потребительские свой ства пива.

Иногда отступают от традиционной, классической рецептуры и частично (обыч но на 10...30%) заменяют ячменный солод несоложеными зернопродуктами (ячме нем, рисом, обезжиренной кукурузой и др.), добавляют сахаристые вещества, вно сят ферментные препараты и прочие добавки. В одних случаях заменители солода применяют для придания вкусовых оттенков пиву при производстве некоторых специальных сортов, но чаще их вынуждены использовать для снижения себестои мости производства или восполнения недостаточных качеств применяемого соло да. Потребительские свойства пива, приготовленного с добавлением несоложеного зернового сырья, как правило, оказываются ниже, чем у пива, сваренного исключи тельно из высококачественного солода, поэтому в ряде европейских стран приме нение в пивоварении заменителей солода и прочих добавок не допускается либо строго ограничено.

2 ГОСТ Р 51174–98 Пиво. Общие технические условия.

Примечания. 1. Показатели «энергетическая ценность» и «углеводы» — информационные. 2. Массовую долю двуокиси углерода определяют в пиве, расфасованном в бутылки и банки. 3. Стойкость непастеризованного пива с повышенным сроком хранения не менее 15 сут.

27

1.1.Что содержит пиво?

Вхимическом отношении пиво является сложной многокомпонентной коллоид ной системой, поскольку большинство его растворенных компонентов находятся не

вмолекулярной форме, а в виде коллоидных частиц диаметром до 0,1 мкм. Равнове сие такой коллоидной системы весьма неустойчиво и может быть легко нарушено.

Пиво является кислой средой — концентрация водородных ионов (рН) в пиве состав ляет 4,5 ± 0,3.

Древние шумеры — как полагают, одни из родоначальников пивоварения — гово рили: «Кто пьет много пива, тот пьет много воды». И были при этом абсолютно правы, поскольку пиво почти на 90% состоит из воды. Содержание других его ингредиентов,

взависимости от сорта, может различаться в довольно широких пределах. В наиболее распространенных сортах пива, например, содержится:

•остаточных экстрактивных веществ — 3–10%;

•этилового спирта — 2,8–6%;

•диоксида углерода — 0,3–0,4%.

Остаточный экстракт включает в себя углеводы, азотистые соединения (белки, ами нокислоты и пр.), глицерин, минеральные вещества, органические кислоты, красители, горькие и дубильные вещества, ферменты, витамины (преимущественно группы В) и др.

Пиво — относительно питательный продукт; его энергетическая ценность в 100 г со ставляет 30–85 ккал, из которых около половины приходится на долю углеводов и бел ков, а остальное — на долю этилового спирта. Из напитков питательная ценность ниже лишь у минеральной воды, чая и кофе без сахара. Поэтому пиво не относят к продуктам питания.

Пиво абсолютно не содержит жиры, а из углеводов — сахарозу, глюкозу и фруктозу, потребление которых, с точки зрения диетологии, следует ограничивать. Однако несмот ря на то что его экстрактивные вещества почти полностью (до 95%) усваиваются организ мом, лишь незначительная их часть расходуется на увеличение массы тела, а большая часть покрывает затраты энергии. Таким образом, вопреки расхожему мнению, от пива не пол неют — оно лишь возбуждает аппетит.

Но все хорошо в меру. Не следует злоупотреблять пивом людям с избыточным весом и тем, кто на отсутствие аппетита не жалуется. Кроме того, излишки жидкости организму, как правило, не нужны, а большинству людей вообще противопоказаны. Абсолютно без вредных веществ в природе вообще нет: все зависит от дозы. Даже чистая вода, потребля емая в избыточных количествах, небезопасна для человека. Если бы человек смог преодо леть защитные механизмы организма и за один прием выпить ведро кристально чистой воды, он скоропостижно скончался бы в муках. Причем не из за перегрузки сердца, как полагают некоторые, а в результате резкого нарушения кислотно щелочного баланса, вследствие недопустимого разбавления внутренних, физиологических растворов, обес печивающих нормальную жизнедеятельность организма.

1.2. Пиво как гигиенический напиток

Пиво — прохладительный напиток, но, в отличие от большинства из них, оно обла дает рядом позитивных физиологических свойств, позволяющих считать его также гигиеническим напитком.

В умеренных дозах пиво, безусловно, полезно. Оно оказывает благоприятное влия ние на организм человека, способствуя физиологии питания и активизируя обмен веществ. Пиво содействует выработке пищеварительных соков, улучшает эмульгиро вание и диспергирование пищи, активизирует деятельность почек и повышает диурез. Бактерицидные вещества, содержащиеся в пиве, обеспечивают человеку так называе мый «пассивный» иммунитет; минеральные вещества, содержание которых в пиве до стигает до 2 г/л, укрепляют кости; горькие вещества хмеля интенсифицируют секре цию желчи, а диоксид углерода благотворно влияет на работу желудочно кишечного тракта. Всего лишь стакан пива, выпитый натощак, способствует осушению желудка, освобождая его от избытка слизи, что благоприятно сказывается при некоторых видах гастрита.

Спивом человек восполняет потребность в некоторых витаминах, поскольку

водном литре пива, например, содержится 10–35% их суточной нормы. Потребление темных сортов пива уменьшает риск сердечно сосудистых заболеваний благодаря со держанию в них флавоноидов, нормализующих сворачиваемость крови и препятству ющих образованию тромбов. Некоторые исследователи отмечают способность пива выводить из организма соли алюминия и канцерогены.

Хотя пиво является искусственным продуктом, готовится оно исключительно из натурального сырья с помощью естественных биологических процессов, выра ботанных природой за миллионы лет эволюции и при развитии цивилизации за имствованных у нее человеком. Поэтому пиво, также как и большинство натураль ных продуктов, таких как, например, молоко, предпочтительнее употреблять све жим («живым»), а не в виде «пивных консервов», способных храниться по полгода и более. При этом повышенными потребительскими свойствами и исключительно благотворным эффектом обладает свежеприготовленное нефильтрованное пиво, со держащее максимальное количество белков, способствующих самоочищению по чек, печени и других внутренних органов человека.

По данным Института пивоварения Weihenstephan Мюнхенского технического уни верситета литр нефильтрованного пива по своему оздоровительному воздействию на организм человека почти в 10 раз превосходит действие такого же количества молока, а по калорийности восполняет 20% калорий, требующихся в день взрослому человеку. В Австрии, Германии, Дании, Швеции и некоторых других европейских странах не фильтрованным безалкогольным пивом бесплатно обеспечивают рабочих, занятых на тяжелой физической работе и во вредных условиях труда, в частности, рабочих горя чих цехов, у которых из за нарушения солевого обмена в организме наблюдается склон ность к почечным заболеваниям.

2. Краткий ретроспективный очерк развития пивоварения

Нередко можно слышать восклицания, что пиво — «божественный» напиток. Причем некоторые воспринимают это не в переносном смысле, а буквально, не допуская мысли, что уникальный секрет приготовления пива мог быть попросту открыт древним человеком, а не сообщен нашим предкам каким либо образом свыше.

Так, выдающийся американский государственный деятель и ученый Бенджамин Фран клин (1706–1790) совершенно искренне полагал, что «пиво — это еще одно доказатель ство того, что Господь нас любит и желает, чтобы мы всегда были счастливы».

Однако если быть до конца объективным, то следует обязательно упомянуть, что не все поголовно испытывают большую любовь к пиву, хотя таких явное меньшинство. Например, к немалому удивлению своих соотечественников, немецкий философ Им мануил Кант (1724–1804) никогда не пил пива, о котором говорил: «Это не напиток, а пища дурного качества», на что нам, преклоняясь перед гением великого мыслителя, остается лишь философски заметить — о вкусах не спорят!

Но где, когда и как на Земле появилось пиво?

2.1.Возникновение пивоварения

Вистории, к сожалению, не сохранилось точных сведений о времени и месте за рождения пивоварения, благодаря которому человечество получило возможность наслаждаться прекрасным пенным напитком. Полагают, что произошло это около VII ты сячелетия до н. э. — в эпоху неолита, у народов Ближнего Востока в Месопотамии — плодородном южном междуречье между Евфратом и Тигром, на территории, которую ныне занимает Ирак.

Эпоха неолита — нового каменного века, продолжавшаяся в период между пример но VIII и III тысячелетиями до н. э., характеризуется, в частности, переходом от при сваивающего хозяйства, в основе которого лежали собирательство, охота, рыболов ство, к производящему, базирующемуся на земледелии и скотоводстве.

Именно к этому периоду истории исследователи относят самые древние археоло гические свидетельства о соложении и приготовлении из ячменного солода слабоал когольных напитков — предшественников современного пива. Так, одна из древней ших археологических находок — дощечка с запечатлением процесса приготовления хлебного бродильного напитка, ориентировочно датируемая VI тысячелетием до н. э., была обнаружена в 1981 г. при раскопках Вавилона3.

На глиняных табличках, возраст которых относят к IV тысячелетию до н. э., обнару жен первый в истории рецепт, в котором подробно указано, сколько воды, размолотого зерна и кислого теста следует взять для замешивания теста, из которого выпекали хлеб, причем вынимали их из печи непропеченными, полусырыми внутри. Эти хлеба шумеры крошили в наполненные водой кувшины и выставляли их открытыми на не сколько дней под солнцем. Таким образом, они получали насыщенную газом перебро дившую кашицу, которую с удовольствием вкушали, что заметно улучшало их настро ение. Эту кашицу — продукт брожения из зернового несоложеного сырья — считают одним из предшественников пива. Позднее, в III тысячелетии до н. э., шумеры изготов ляли уже до двух десятков сортов пива.

Около 2000 г. до н. э. государство шумеров распалось, и Междуречье попало под влияние Вавилона, в котором продолжались и развивались традиции пиво варения (рис. 1).

3 Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. — М.: Мир, 1987. — С. 20.

Рис. 1. Потребление пива в Вавилоне

Внастоящее время в научном мире нет однозначного и убедительного ответа на воп росы: что явилось импульсом к развитию земледелия — изобретение хлеба или пива? Что предшествовало друг другу — начало земледелия или открытие пивоварения?

Эти вопросы были поставлены в 1953 г. одним из пионеров исследования древнего производящего хозяйства, американским археологом Р. Брейдвудом, который склонялся

кмысли, что получение вкусного, бодрящего напитка из ферментированного зерна могло послужить более сильным стимулом к отбору хлебных злаков и культурному земледе лию, нежели приготовление хлеба. Его гипотезу пытались обосновать американские ис следователи — археолог М. Фойхт и антрополог С. Кац, предложив новую модель био культурной революции кухни, опирающуюся на приобретение алкоголем важной соци ально экономической и религиозной значимости в древнем обществе, в котором, как из вестно, традиционно ценились опьяняющие и наркотические вещества.

По их мнению, как только алкоголь был включен в систему социальных и ритуальных обрядов, бесперебойное обеспечение зерном, необходимым для приготовления опьяняю щих напитков, стало приобретать особое значение. В этом предположении американские исследователи видят основную причину начала культивирования злаков.

Воснове другой гипотезы зарождения пивоварения лежит приоритет земледелия пе ред пивоварением. Сторонники этой версии считают, что развитие земледелия неизбеж но, закономерно и логично должно было раньше или позже подвести человечество к пи воварению на основе соложеного зерна. Давайте предположим, как это могло бы быть.

Племена, обитавшие в регионах, в которых произрастали дикие злаки, становились все более зависимыми от их легко собираемых зерен, употребляемых в пищу. Это, в частности, явилось причиной оседлости, вследствие которой происходило сокраще ние ресурсов пищи, что в свою очередь могло привести либо к вынужденной миграции

населения в новые плодоносные районы, либо к необходимости сохранения, одомаш нивания дикорастущих злаков и их культивирования.

У древнего человека, начавшего систематически заниматься земледелием, неизбежно должна была появиться потребность в сохранении урожая, который он был вынужден поначалу хранить в неприспособленных для этой цели местах — пещерах, шалашах и про чих укрытиях. На каких то этапах хранения семян злаковых культур в силу различных природных обстоятельств (например, изменения погоды — потепления, дождливости, наводнения и т. д.) нарушался режим хранения и складывались благоприятные условия (повышенная влажность, температура, доступ воздуха), при которых зерно начинало про растать, то есть происходило не что иное, как самопроизвольное соложение. Многие могут и сами время от времени наблюдать это явление, когда у них по весне даже в погребах начинают безудержно прорастать картофель, лук, морковь и прочие овощные культуры.

Несомненно, в условиях недостатка еды это проросшее зерно древние люди вынуж дены были употреблять в пищу как в сыром, так и в обработанном виде — измельчен ным и вымоченным либо разваренным — в виде жидкой кашицы. При этом наши пред ки, конечно же, не могли не обратить внимания на то, что жидкость, образующаяся после настаивания или отварки измельченного проросшего зерна, обладает сладкова тым вкусом и приятным ароматом. С позиций сегодняшнего дня мы понимаем, что это изменение вкуса и запаха явилось результатом действия ферментов, синтезирован ных в зерне при неконтролируемом прорастании, то есть осуществлялось самопроиз вольное осахаривание мучнистой части зерна.

Однако достаточно было по какой либо причине оставить эту сладковатую жид кость в сосуде всего на несколько дней, как она опять изменяла свой вкус — станови лась кисловатой, а при употреблении оказывала бодрящее, слегка опьяняющее воздей ствие на человека, что также не могло остаться незамеченным нашими предками. То есть в результате попадания в эту сладковатую жидкость из окружающего воздуха дрожжевых клеток начиналось самопроизвольное брожение.

После этого случайного открытия наиболее пытливые представители наших пред ков стали, очевидно, целенаправленно получать тонизирующий напиток из специаль но проращиваемого зерна, накапливая при этом в результате неустанных наблюдений в течение многих столетий знания, опыт и навыки, передавая их из поколения в поко ление.

Так, вероятно, и появились на земле первые бродильные напитки из соложеного зер на — прототипы современного пива. По крайней мере, автору эта гипотеза представля ется весьма логичной и вполне убедительной.

2.2. Распространение пивоварения

Высокий уровень культуры древних народов южного Междуречья — шумеров и вавилонян — оказывал благотворное влияние на ближайшие страны, которые перени мали у более развитых соседей знания и ремесла. Все это способствовало постепенному распространению пивоварения среди народов малой Азии, северной Африки, Закав казья и др.

Одними из первых пивоварение заимствовали египтяне. До наших дней сохранились барельефы с изображением основных стадий соложения и пивоварения в древнем Египте,

которые археологи относят ко времени правления пятой династии фараонов — около 2400 г. до н. э. (рис. 2). Одним из экспонатов Санкт Петербургского Эрмитажа являет ся макет древнеегипетской пивоварни.

Рис. 2. Производство пива в древнем Египте

Древние египтяне приписывали изобретение пивоварения богу Озирису. К I в. до н. э. в египетском городе Александрия был особенно распространен ячменный, слабо алкогольный, ароматизированный напиток, называемый цитос, являющийся прообразом современного пива.

Ораспространении пива в Закавказье свидетельствует древнегреческий писатель

иисторик Ксенофонт, описывая в «Анабасисе», как в IV в. до н. э. легионеры Александра Македонского обнаружили у народа, населявшего Араратскую долину, терпкий и при ятный на вкус опьяняющий напиток, хранящийся в наполненных до краев огромных глиняных кувшинах — карасах. На поверхности напитка плавал слой ячменя со встав ленными в него полыми трубками из тростника, через которые местные жители уто ляли жажду. Эти литературные свидетельства Ксенофонта подтверждены результа тами археологических раскопок, проведенных в первой половине прошлого столе тия российским археологом и востоковедом, будущим академиком и директором прославленного Эрмитажа Б.Б. Пиотровским (1908–1990) вблизи Еревана, где им был обнаружен древний глиняный кувшин удлиненной формы со следами пивоваре ния на стенках и остатками ячменных зерен на дне.

Полагают, что от египтян искусство пивоварения перешло к другим народам Средизем номорья. В древнем Израиле варили разновидность пива — сикеру, о чем неоднократно

встречается упоминание в библейском Ветхом Завете. Древние греки производили зитон, а древние римляне подобный слабоалкогольный напиток из солода называли

ячменным вином.

Пивоварение все шире распространялось среди древних государств южной Евро пы: Фригии, Фракии, Иберии, Иллирии, Галлии, Паннонии, а затем начало углуб ляться в центральную и северную части Европы, о чем упоминает в своем писании древнегреческий мореплаватель, астроном, математик и географ Пифей.

Особую популярность пиво получило в Чехии и Германии, постепенно превратив шись в традиционный национальный напиток. В конце I в. н. э. римский историк Тацит (ок. 58 — после 117), описывая в своем труде «Германия» быт древних германцев, заметил, как с развитием у них земледелия начало распространяться и пивоварение. Он писал, что «их напиток — ячменный или пшеничный отвар, превращенный посред ством брожения в некое подобие вина».

ВXIV в., когда пивоварение в Европе было уже достаточно развито, пивовары объединились в цехи и выбрали своим покровителем сказочного фламандского коро ля Гамбринуса, прототипом которого был герцог брабантский Ян Гримус I (1251–1294), являвшийся почетным председателем гильдии брюссельских пивоваров.

Всредние века пивоварение проникает за монастырские стены, где технология пива доводится монахами до совершенства (рис. 3). В современной Германии до сих пор

внекоторых монастырях действуют пивоварни, оснащенные самым современным тех нологическим оборудованием. Например, на весь мир известно пиво, выпускаемое на одном из самых совершенных по техническому оснащению пивоваренных производств — пивоварне бенедиктинского монастыря Андекс, основанного в 1458 г. в Баварии на высоком берегу озера Амерзее.

Пиво, получаемое по древнейшей технологии лишь из ячменного солода, существен но отличалось от современных сортов специфическим вкусом — по существу оно пред ставляло собой кислую бражку. Позднее технология мало помалу совершенствовалась. Так, для придания аромата и улучшения вкуса древние пивовары начали добавлять к со лоду различные растения: багульник, ежевику, люпин, полынь, шафран и др. Однако только с началом применения хмеля произошел качественный скачок в развитии пиво варения и, по сути, были заложены основы современной технологии пива.

Полагают, что впервые охмеленные ячменные напитки начали изготавливать вос точные племена еще до н. э. В средние века хмель был занесен в западную Европу из юго восточной части территории, занимающей ныне Россией — родины этого расте ния, и очень быстро получил признание у пивоваров благодаря своим свойствам.

Хмель не только придает пиву приятную горечь и характерный аромат, но и спо собствует удалению из пивного сусла некоторых белков, повышает пенообразование и стойкость пены. Обладая антибиотическими свойствами, он подавляет развитие мик роорганизмов и создает благоприятные условия для жизнедеятельности дрожжей.

Первое документальное упоминание о применении хмеля в пивоварении, датиро ванное 768 г., приводится в указе Пипина Короткого (ок. 714–768) — короля франкс кого государства, включавшего с конца V в. до 843 г. почти всю западную и большую часть центральной Европы.

Добавление к солоду несоложеного сырья при производстве пива начали практи ковать во Фландрии в XIII в.