Приготовление настоящего пива технология. Изготовление пива на мини-заводе. Сырье и его поставщики
Соложение — начало процесса преобразования питательных веществ ячменя в форму, благоприятную для роста дрожжевых клеток и брожения. Содержащиеся в ячменном зерне углеводы не растворимы в воде, и поэтому ячмень нуждается в дополнительной обработке. Соложение включает замачивание, проращивание ячменя, а затем сушку свежепроросшего («зеленого») солода и удаление ростков.
Приготовление солода осуществляется в специальных помещениях, называемых солодовнями. Большинство пивоваренных заводов не имеет собственных солодовен для изготовления солода, а пользуется услугами поставщиков. Солод хранится на заводе в специальных силосах.
2. Дробление
Первым делом солод направляется в солододробилку для измельчения. Это обеспечивает максимальное растворение в воде его экстракта и хорошую скорость фильтрования, степень осветления. В результате дробления получается смесь шелухи, крупной и мелкой крупки, муки. По способу дробления различают следующие виды: сухое дробление, сухое дробление с кондиционированием, замочное кондиционирование (оболочку увлажняют, размягчают, из внутренних частей получают муку).
3. Затирание
Затирание — это процесс перевода всех ценных веществ зерна в экстрактивный раствор и приготовление пивного сусла. В процессе затирания под воздействием температуры и при нескольких температурных паузах происходит растворение частиц солодового помола (переход их в раствор в результате деятельности активных ферментов) и преобразование крахмала в более простые виды сахаров. По окончании этой стадии сусло приобретает сладкий вкус. Оставшиеся нерастворимые составные части позднее будут отделены в фильтрационном чане в виде пивной дробины.
Искусство пивовара как раз и заключается в том, чтобы найти оптимальные температуры; температуры — это особый рецепт пива, который хранится в секрете. По сути, пиво изобретается именно на этом этапе.
4. Фильтрация
Готовый затор после затирания перекачивается в специальный фильтр-чан, где происходит фильтрация первоначального сусла. Это необходимо, так как в заторе кроме экстракта сусла содержатся оболочка и внутренняя часть солода, так называемая дробина. Она является побочным продуктом, который необходимо отделить от сусла. Если сусло получается недостаточно прозрачным, его прогоняют через фильтр еще раз. Чем прозрачнее сусло, тем лучше получится пиво.
5. Кипячение
На этой стадии масса поступает в сусловарочный котел, где происходит его кипячение с добавление хмеля в один или несколько приемов — «охмеление сусла». Как правило, хмель, который был добавлен на раннем этапе кипячения, придает пиву специфический вкус — горечь. Добавление хмеля в конце процесса кипячения придает напитку аромат и смягчает горечь. Кипячение может длиться от 60 до 120 минут. Хмель придает пиву специфический вкус и аромат, повышает его стойкость при хранении.
Количество и сорт добавляемого хмеля зависит от сорта пива, которое варится. Именно хмель принято считать «душой пива». На этой же производственной стадии сусло доводится до определенной плотности, которая на этикетке выражается в процентном отношении и называется «экстрактивная плотность начального сусла».
6. Осветление и охлаждение охмеленного сусла
Полученное горячее сусло перекачивают в специальный аппарат — гидроциклон, объемом одной варки, для осветления путем осаждения мелких взвешенных частиц хмеля и белка. Принцип действия аппарата таков: струя потока пивного сусла направлена тангенциально, поэтому внутри аппарата происходит вращение сусла. Под действием гидродинамических сил взвешенные частицы собираются в виде конуса в центре днища аппарата. После оседания твердых частиц сусло становится светлым и снимается с осадка, сначала с верхних уровней гидроциклона, а затем с нижних по мере увеличения прозрачности.
7. Брожение
В поток охлажденного пивного сусла через специальную установку для аэрации и дозирования дрожжей сначала впрыскивается стерильный сжатый воздух, а затем дозируются пивные дрожжи. Воздух необходим дрожжам для интенсивного размножения в течение первых 12‑24 часов сбраживания пивного сусла. Сусло направляется в один из цилиндро-конических танков (ЦКТ) — аппарат главного брожения.
Брожение длится от 6 до 8 суток — для разных сортов нашего пива — при температуре 9‑18°С. В это время все сахара, содержащиеся в сусле, сбраживаются, образуя алкоголь, углекислоту и некоторое количество других веществ: глицерин, уксусный альдегид, уксусную, янтарную, лимонную и молочную кислоты. В качестве побочных продуктов брожения из аминокислот образуются высшие спирты, влияющие на аромат и вкус пива.
Все образовавшиеся в сусле продукты спиртового брожения участвуют в формировании специфи ческого вкуса и аромата (букета) пива.
По окончании процесса брожения «молодое пиво» охлаждают до температуры 3°С. При этом осевшие дрожжи удаляются со дна ЦКТ. Это дрожжи первой генерации. Они могут быть использованы для повторного брожения. Сколько раз они будут использоваться, зависит как от качества дрожжей, так и от чистоты и аккуратности производства, поскольку они способны адсорбировать различные вещества, даже тяжелые металлы. Различные расы дрожжей определяют характер будущего пива, и, как правило, каждая пивоварня использует свою чистую расу.
8. Созревание
Затем пиво, прошедшее этап брожения направляют на следующую стадию — дображивания и созревания. Для окончательного созревания «молодое пиво» выдерживается при температуре 0‑2°С. В этот период оно насыщается углекислым газом, происходит медленное сбраживание оставшегося в нем экстракта, осветление и формирование букета и полноты вкуса. После химического анализа, подтверждающего готовность продукта, и дегустации, пиво направляется на фильтрацию (осветление).
9. Фильтрация
Поскольку соединения, вызывающие мутность пива, сложны по своему строению и имеют широкую гамму размеров частиц, лучшим методом их удаления счита ется фильтрация с использованием вспомогательного материала: кизельгура. Кизельгур — осадочная порода, создающая пористую поверхность, через которую проходит пиво, а частицы веществ, влияющие на мутность, остаются.
В последнюю очередь пиво проходит стадию тонкой очистки, во время которой удаляются самые мелкие частицы. При необходимости пиво дополнительно насыщают углекислым газом через карбонизатор и направляют в танк хранения — форфас, из которого пиво подается на розлив.
10. Розлив
Из форфасов пиво поступает на линии розлива. На нашем предприятии установлены линии для розлива в разные типы упаковки: стеклянные бутылки, алюминиевые банки, кеги (для поставки в бары и рестораны), ПЭТ-упаковку. Процесс розлива различается в зависимости от типа тары, но в общем он включает в себя: пастеризацию пива, подготовку тары (мойку и стерилизацию), розлив в тару, наклеивание этикеток, упаковку в коробки и паллеты.
Пастеризация необходима для обеспечения более длительного срока хранения пива, чтобы избежать изменения вкуса и качества пива в результате деятельности микроорганизмов. В этом процессе происходит нагрев пива до необходимой температуры на короткий промежуток времени.
Разливается пиво в бутылки, которые прошли тщательную обработку (выбраковку тары, имеющей трещины или другие дефекты), были промыты изнутри и снаружи, ополоснуты, проверены на чистоту в лаборатории. Во время розлива в тару, независимо от её типа, ее заполняют углекислым газом для эффекта противодавления. Этот эффект дает возможность пиву медленно стечь в бутылку под воздействием силы тяжести, предотвращая вспенивание, утечку углекислоты, попадание в пиво кислорода, а также способствует равномерному наполнению емкости. Затем бутылки закупоривают, на них наклеивают этикетки, оборачивают в термоупаковку, ставят на паллеты и отправляют на склад готовой продукции.
Производство сусла
Первым делом в приготовлении пива — это варка сусла. И станет называться пивом, только пройдя такие процессы как брожения и созревания.
Изготовление сусла состоит из следующих этапов:
Дробление солода
-подработка несоложёных материалов
-затирание
-фильтрация затора, отделение дробины
-кипячение сусла
-отделение белка
-охлаждение сусла
Что бы получить нужное качество пива, необходимо соблюдать нужные пропорции между разными сортами солода.
Дробление солода
Дробление солода нужно для того чтобы получить возможность быстро и эффективно добраться до содержащихся в нём веществ. Размер частиц при дроблении определяется применяемым методом фильтрации затора. Выход экстракта тем выше, чем тоньше размолот солод. При этом нужно сохранить в целости оболочки зерна, которым придётся служить в качестве фильтрующего слоя.
В домашних условиях дробить солод можно, например, в кофемолке, или сразу купить дробленый солод.
Подработка несоложеных материалов
Термин «несоложёные материалы» означает, что этот вид сырья не проходил процесса соложения. В нем поэтому нет необходимых ферментов, которые должны расщеплять крахмал. Чаще всего в качестве несоложёного сырья используется кукуруза. Она поставляется в виде мелкой крупы, из которой большая часть масла была удалена с помощью специальной технологии. Несоложёное сырьё подрабатывается путём затирания определённого его количества с водой в котле для несоложёных материалов. Когда затем этот затор подогревается до температуры кипения, содержащийся в нём крахмал высвобождается.
Сахар также можно считать “несоложеным материалом”. Он не требует предварительной переработки, а, как правило, добавляется прямо в сусловарочный котёл во время кипячения сусла.
Существует закон, гласящий, что “масса солода должна составлять более половины всей массы веществ, из которых извлекается экстракт” Это означает, что не более 49% дающих экстракт веществ могут представлять собой несоложеные материалы. Что же касается сахара (сахарозы), то верхняя граница его содержания определена в 1/3
Не во всех сортах пива присутствуют несоложёные материалы.
Затирание
Расщепление крахмала
Солод состоит, в основном, из углеводов и, прежде всего, из крахмала. До начала брожения солод должен быть переработан так, чтобы питание, необходимое для брожения стало доступным. Дело в том, что дрожжи не могут переработать крахмал, состоящий из длинных цепочек молекул сахаров. Поэтому необходимо предварительно преобразовать (расщепить) крахмал в более простые виды сахаров. Этим преобразованием управляют особые ферменты (амилазы). При соответствующей температуре они активируются и начинают расщепление крахмала.
Различают два типа амилаз, а именно:
альфа-амилаза (расщепляет крахмал в основном на несбраживаемые сахара)
бета-амилаза (расщепляет крахмал на сбраживасмые сахара)
Сбраживаемые сахара различных видов превращаются в процессе брожения в алкоголь, двуокись углерода и воду с одновременным выделением энергии (тепла).
Расщепление протеинов
В солоде имеется также значительное количество протеинов. Большинство из них имеют значение для полноты вкуса пива и стойкости пены. Однако некоторые протеины могут вызвать помутнение пива и выпадение осадка в бутылке во время хранения. Протеины представляют собой крупные молекулы, составленные из множества аминокислот. Существуют специальные ферменты, способные расщеплять протеины на отдельные аминокислоты. Значительная часть протеинов разлагается уже в процессе соложения.
Активность ферментов
В общих чертах можно сказать, что смысл затирания состоит в том, что различные ферменты расщепляют крахмал и протеины соответственно на простые сахара и аминокислоты. Всего лишь около 10-15% экстракта содержится в солоде в простой растворимой форме. Поэтому для получения остальной массы экстракта приходится прибегать к помощи ферментов.
Общим для всех ферментов является то, что их активность в большой степени зависит от температуры. В определённом температурном интервале их активность очень высока (оптимальная температура). Если температура выходит за верхнюю или нижнюю границу этого интервала, активность ферментов резко снижается. Зачастую она вовсе прекращается, и ферменты деактивируются.
Если нам нужно активировать определённый фермент, мы должны обеспечить оптимальную температуру, характерную именно для этого фермента.
Ферменты чувствительны также к степени кислотности среды (рН). Кислотность затора определяется несколькими различными факторами: качествами воды, солода, особенностями процесса затирания.
Что такое кислота?
Общим для всех кислот является наличие иона водорода. Они способны образовывать соли, а растворяясь в воде – давать ионы гидроксония (H 3 O+)
Что такое рН?
Если замерить концентрацию ионов гидроксония в водном растворе, можно получить данные о том:
Насколько сильна кислота
Какова концентрация кислоты
К примеру, концентрация может быть 0,000001 моль/дм3 (10 -6). Это то же самое, что 602 300 000 000 000 000 штук (6,023*10 17) ионов гидроксония в 1 дм 3 . Чтобы оперировать более удобными числами, датский химик С.П.Л. Серенсен ввел в 1907 году понятие рН. При этом действительны следующие значения:
Нейтральный раствор рН=7
Основной раствор рН>7
В нашем примере рН=6
Значение рН замеряют прибором, называемым рН-метром. Единицы измерения рН нет.
Ход процесса затирания
Цель затирания:
получение оптимального количества экстракта (выход)
достижение высочайшего возможного качества сусла
Перед началом затирания дробленый солод смешивается с водой. Солод должен равномерно распределяться в воде и не образовывать комков. На этом этапе (начало затирания) температура воды обычно поддерживается на уровне 45-50°С (до 63°С). Плотность затора определяется как количеством воды, подаваемой на затирание, так и количеством солода (под плотностью мы подразумеваем содержание сахара). Можно сказать, что затор должен быть в среднем примерно в 1,2-1,6 раза плотнее, чем готовое сусло. Затем затор проходит несколько этапов, каждому из которых соответствуют свои определённые температура и время. Эти этапы называются паузами.
Протеиновая (белковая)пауза
Первая из пауз называется протеиновой паузой; иногда ее называют также белковой (белок — устаревшее наименование протеина). Температура поддерживается па уровне 45-55°С. В течение этого времени активируются те ферменты (энзимы), которые расщепляют содержащиеся в солоде протеины. Из протеинов получаются аминокислоты. Расщепление значительной части протеинов уже произошло в процессе соложения (прорастания). Оставшиеся же протеины расщепляются во время этой паузы.
Пауза на осахаривание
После окончания протеиновой паузы наступает очередь паузы на осахаривание. При этом повышают температуру до 65-75°С и выдерживают паузу в течение приблизительно одного часа. Как явствует из названия, во время этой паузы образуются сахара. Ферменты, расщепляющие крахмал (альфа- и бета-амилазы) наиболее активны именно в этом интервале температур. Если выбрать для паузы нижнюю границу интервала (чуть выше 65°С). то активируется прежде всего бета-амилаза. Этот фермент способствует образованию сбраживаемых сахаров. Если же, напротив, держаться верхней границы интервала (чуть ниже 75°С), то активируется альфа-амилаза. Она вызывает образование несбраживаемых сахаров. Таким образом, изменяя время действия различных температур, можно влиять на состав сахаров в сусле. При производстве крепких сортов пива нужно, чтобы образовывалось много сбраживаемых сахаров. Для более слабых сортов, разумеется, доля несбраживаемых сахаров должна быть больше. Крахмал, содержащийся в несоложёных материалах, также расщепляется ферментами.
Окончание затирания (подготовка затора к перекачке на фильтрацию)
Последний этап называется окончанием затирания. Это означает, что действие ферментов должно быть прервано. Добиваются остановки активности ферментов с помощью повышения температуры до 76-78°С. После окончания затирания затор перекачивается в фильтрчан.
Несоложёные материалы в заторе.
При производстве некоторых сортов пива используются несоложёные материалы. Прежде чем добавить несоложёное сырьё в солодовенный затор, его необходимо подработать. Подработка производится параллельно с протеиновой паузой основного затора. Несоложёное сырьё из бункера подаётся в специальный котёл. Здесь также очень важно, чтобы, смесь была гомогенной (однородной). По тем же причинам, что при затирании солода, желательно высвободить крахмал, чтобы ферменты смогли расщепить его на более простые сахара. Крахмал высвобождается с помощью кипячения несоложеного сырья. Чтобы избежать образования комков крахмала при подогреве несоложёного сырья до температуры кипения, небольшую часть солодовенного затора перекачивают из заторного котла в котёл для несоложеных материалов. По истечении примерно 10 минут кипячения содержимое котла для несоложёных материалов перекачивается обратно в заторный котёл.
Стадии затирания
Этапы затирания очень чувствительны к температурным режимам. Существуют следующие значения температуры для пауз.
45-50 °С — Температура начала затирания
45-55 °С — Протеиновая пауза (протеины расщепляются на аминокислоты)
65-75 °С — Пауза на осахаривание (крахмал расщепляется на простые сахара)
76-78 °С — Температура окончания затирания (прекращается действие ферментов)
Примерный режим затирания.
Фильтрация затора
Затор содержит, кроме прочего, воду, в которой растворены сахара, протеины и аминокислоты. Кроме того, в нем содержатся оболочки и переработанные ядра зёрен. Оболочки и внутренняя часть зерен, вместе называемые дробиной, являются побочным продуктом, который необходимо отделить от сусла. Когда затирание окончено, затор перекачивается в фильтрчан, который заранее подготавливают, заполняя горячей водой (с температурой около 78°С) до такого уровня, чтобы его дно (сита) было все покрыто водой.
Фильтрация затора происходит поэтапно:
фильтрование первого сусла
промывка (промывается слой дробины)
Отделение дробины (фильтрование первого сусла)
На первом этапе сусло процеживается сквозь пористый фильтрующий слой, образованный оболочками зёрен. Первое сусло, выходящее из фильтрчана, обычно бывает мутным. Его закачивают обратно в фильтрчан. Эта операция называется осветлением. Приблизительно через 5-10 минут осветление завершено. Сусло направляется в сусловарочный (сусловой) котёл.
В начале фильтрования сусло не должно стекать слишком быстро. Иначе затор уплотнится и остановит фильтрацию. Скорость операции регулируется с помощью потока сусла, перекачиваемого насосом. Ряд различных факторов может затруднить фильтрование. Качество самого солода, дробления или затирания могут существенно снизить скорость фильтрации затора.
Промывка дробины
Когда уровень сусла опустится до поверхности заторной массы, начинают промывку дробины. В фильтрующем слое всё ещё остаётся довольно много экстракта. Естественно, желательно суметь извлечь и его. Поэтому слой дробины орошают водой. Температура используемой для этой операции воды поддерживается на уровне около 78°С (при переработке высококачественного солода), чтобы вновь не началась деятельность ферментов. Эта температура но многом зависит от качества солода.
Промывка продолжается до тех пор, пока содержание экстракта в получаемом сусле не станет настолько низким, что дальнейшая промывка окажется нецелесообразной.
Кипячение сусла
Сусло из фильтрчана поступает в сусловарочный котел. В сусловарочном котле сусло будет кипятиться около 1-1,5 часов, при этом в него добавят хмель.
Сусло кипятят для того, чтобы:
довести его до нужной концентрации (вода в процессе варки выпаривается)
простерилизовать его и инактивировать ферменты
заставить выпасть в осадок (коагулировать) нестабильные протеины (образование горячего труба, или бруха)
извлечь из хмеля важные для продукта горькие вещества
удалить нежелательные ароматические вещества
С одной стороны, нужно как следует промыть затор, чтобы получить наибольший выход продукта. Но с другой стороны, при этом в сусле оказывается слишком много воды. Чтобы повысить плотность сусла (концентрацию сахаров), необходимо уварить часть воды. Одновременно с этим сусло стерилизуется, а ферменты разрушаются. Откипячённое сусло называется начальным суслом. Во время кипячения в сусловарочный котёл добавляется хмель. Количество добавляемого хмеля зависит как от степени его горечи, так и от того, какой сорт пива варится.
Хмель
В хмеле содержатся горькие вещества, придающие пиву его специфический характер. Хмель способствует тому. что аромат и вкус напитка становятся более полными, а пена более обильной и стойкой. Кроме того, вещества, содержащиеся в хмеле, оказывают антисептическое действие. При кипячении входящие в состав хмеля вещества растворяются. Горькие вещества и эфирные масла переходят в сусло. Эфирные масла являются летучими и, испаряясь, забирают с собой из сусла субстанции, которые могли бы придать пиву резкий, неприятный вкус. Часть горьких веществ в процессе кипячения растворяется в сусле. Некоторые из протеинов, содержащихся в сусле, соединяются с дубильной кислотой хмеля. Часть этих соединений нерастворима в горячем сусле и поэтому выпадает в осадок (горячий брух). Лучше всего, если осадок состоит из крупных частиц, а сусло становится прозрачным. Другая часть протеинов и горьких веществ выпадает в осадок позднее, когда сусло охлаждается (холодный брух). Оба вида осадка называются также трубом (горячий и холодный труб).
Время кипячения
Цвет пива зависит, прежде всего, от используемого сырья. Обычно в процессе затирания масса затора несколько темнеет. Цвет хмеля и показатель рН сусла также оказывают влияние в процессе варки на цвет пива. Для того, чтобы извлечь из хмеля максимум нужных веществ и одновременно добиться выпадения осадка в котле, сусло должно кипеть бурно.
Гидроциклон/отстойный чан
Чтобы удалить образовавшийся в процессе кипячения сусла протеиновый осадок (труб), используют чан-отстойник в сочетании с сепаратором или гидроциклон (вирпул), где осадок собирается в донной части. Сейчас, в основном, используют хмель тонкого помола. Остатки хмеля удаляются имеете с грубом в отстойнике/гидроциклоне.
Гидроциклон
Гидроциклон представляет собой цилиндрический танк, в который сусло закачивается по касательной к внутренней стенке танка (тангенциально). Это заставляет сусло в танке закручиваться. В центре дна танка скапливается горячий труб. Уже через четверть часа можно ясно различить прозрачное сусло на периферии ёмкости, в то время как в центре дна труб образует коническую горку.
Охлаждение сусла
Прежде чем начнётся брожение, сусло необходимо охладить. Это обусловлено тем, что дрожжи ослабляются при температурах свыше 30°С. Одновременно растёт риск инфицирования сусла нежелательными микроорганизмами, так как их оптимальные температуры лежат в пределах 20-40°С. Позже, когда брожение начнётся, дрожжи сумеют в какой-то мере сдержать рост бактерий. Поэтому охлаждение сусла производится в закрытых системах. Сусло нежелательно оставлять в гидроциклоне. Поэтому, как только сусло осветлится, его перекачивают дальше.
Для получения ещё более прозрачного сусла на многих заводах его пропускают через сепаратор. Из сепаратора сусло поступает на охладитель. Здесь оно охлаждается до приблизительно 10-17°С. Точный уровень температуры зависит от сорта производимого пива и типа используемых дрожжей.
Для последующего брожения необходим кислород. Большая его часть исчезла из сусла в результате кипячения. Поэтому сразу после охлаждения сусло аэрируют (насыщают кислородом). Насыщение происходит в специальном инжекторе, установленном на станции аэрации сусла.
Охладитель сусла (представляющий из себя пластинчатый теплообменник) разделён на две охлаждающие секции:
первая секция (холодная вода охлаждает сусло с приблизительно 95°С до приблизительно 25°С).
вторая секция (спиртосодержащая смесь охлаждает сусло далее до температуры брожения).
Когда охлаждаемое сусло достигает нужной температуры, его перекачивают в бродильный танк или открытый бродильный чан, где и будет происходить процесс брожения.
Брожение
Сусло (которое сварено в 4-й части) закачивается в бродильный чан или бродильный танк, находящийся в бродильном подвале. Температура сусла при этом порядка 10-17°С. Одновременно в сусло добавляют дрожжи (около 0,3-0,6 л/гл). Избыток дрожжей вовсе не обеспечивает лучшего брожения. В этом случае лишь увеличится число слабых и мёртвых дрожжевых клеток в бродильном танке.
Дрожжи задаются с помощью насоса или инжектора прямо в поток сусла в суслопроводе. Дрожжи должны хорошо размешаться в массе сусла, чтобы брожение происходило равномерно во всей варке.
В процессе брожения образуются
алкоголь
углекислота
вкусовые вещества
Задача дрожжей
Дрожжи, точно так же, как и все остальные живые организмы. нуждаются в поступлении энергии (питании) для осуществления своего обмена веществ. Дрожжи преобразуют химическую энергию (сахар), имеющуюся в сусле, и потребляют её. В ходе этого процесса образуются алкоголь (этиловый спирт) и углекислота (двуокись углерода, углекислый газ). Этот процесс называется брожением. Образовавшийся алкоголь (спирт) является отходом жизнедеятельности дрожжей. Когда его концентрация приближается к 7,5-8,5%, способность дрожжей к брожению значительно ухудшается. При концентрации 12.5% дрожжи погибают. Содержание алкоголя (спирта) в самых крепких сортах пива приближается к этим значениям. Имеется в виду пиво, сваренное обычным способом. Сорта с повышенным содержанием алкоголя (спирта) производятся методами, отличными от обычного брожения.
Важными предпосылками для хорошего брожения являются
правильно выбранная температура
достаточное аэрирование (насыщение кислородом)
правильно выбранное количество дрожжей
дрожжи хорошего качества и нужных свойств
Ход процесса брожения
Важно, чтобы брожение началось как можно быстрее. В противном случае пивным дрожжам составят конкуренцию бактерии и дикие дрожжи, готовые бурно размножаться в богатом питательными веществами сусле. Когда брожение уже началось, вновь образующиеся алкоголь и двуокись углерода воспрепятствуют жизнедеятельности большинства микроорганизмов. По истечении 12 часов можно заметить первые признаки начавшегося брожения. Так как сусло при этом бывает насыщено углекислым газом, на его поверхности видны мелкие пузырьки и образуется похожая на сливки пена. Температура начинает повышаться. В процессе брожения, кроме прочего, выделяется тепло. Чтобы температура не слишком повышалась, бродящее сусло охлаждают. Таким образом поддерживают постоянную температуру сусла, что очень важно для вкуса будущего пива данного сорта. В ходе всего процесса брожения образуется углекислота. Часть её растворяется в пиве. Но через некоторое время пиво углекислотой насыщается. Продолжающую выделяться двуокись углерода отводят из танка по специальному трубопроводу. Протеиновые соединения, выпадающие в осадок во время брожения, называются холодным трубом. Большая часть протеинов образует хлопья и опускается на дно танка. Эту часть удаляют одновременно с отбором отработанных дрожжей.
Верховое и низовое брожение
Брожение может происходить двумя различными способами. Различают верховое и низовое брожение. В основных чертах оба эти способа схожи. Однако они различаются в том, что касается типа дрожжей, температурного режима и способа отбора дрожжей по окончании брожения. На завершающей стадии верхового брожения дрожжи собираются на поверхности пива, в то время как при низовом они опускаются на дно. Верховое брожение применяется при изготовлении эля, стаута и многих сортов пшеничного пива. Низовое брожение лучше годится для производства лагерного и среднеевропейских типов пива. Как правило, температура выше при верховом брожении.
Окончание брожения
Когда почти все сбраживаемые сахара, содержащиеся в сусле, переработаны, брожение останавливается. Во время брожения ежедневно контролируют содержание сахаров (содержание экстракта) и температуру. Полученные значения заносят на график брожения. На нем видно, как содержание экстракта понижается до уровня, на котором затем стабилизируется. Несколько упрощая, можно сказать, что на отрезке процесса, соответствующем наклонной части диаграммы, в сусле присутствуют как сбраживаемые, так и несбраживаемыс сахара, а когда кривая выравнивается, это означает, что остались только несбраживаемыс сахара. Соотношение между этими типами сахаров мы установили ещё в процессе затирания. Количество процентов выброженного начального экстракта в сусле указывает степень сбраживания. Насколько хорошо прошло брожение, можно рассчитать но степени конечного сбраживания. Степень конечного сбраживания можно считать идеальной, когда переработанными оказываются все сбраживаемые сахара. Обычно по окончании основного брожения переработаны бывают не все сбраживаемые сахара — в среднем менее 0,5% их остаётся в пиве. Остаток сахаров обычно называют остаточным экстрактом. Полученное пиво называется зеленым (молодым). Вкус у него довольно-таки грубый и резкий, поэтому оно должно пройти процесс дозревания.
Низкокалорийное пиво (лайт)
При производстве низкокалорийного пива выбраживают и те сахара, которые не сбраживаются при обычном брожении. Этого добиваются, добавляя в бродильный танк специальный фермент, способный преобразовать обычно несбраживасмые сахара в сбраживаемые. Кривая на графике брожения такого пива выравнивается только в самом низу диаграммы. Она показывает, что к моменту окончания брожения весь сахар, присутствовавший в сусле, переработан.
“Ледяное пиво”
“Ледяное пиво” сильно охлаждают, как можно ближе подходя к точке замерзания. Как правило, это делают в момент перекачки пива из лагеря на фильтрацию. При таком охлаждении изменяются некоторые вкусовые характеристики пива.
Выдержка в лагерном подвале
После завершения основного брожения зелёное пиво необходимо выдержать, чтобы оно приобрело соответствующий вкус и аромат. При этом пиво насыщается углекислотой. При использовании комби-танков для брожения пива выдержка (дображивание) происходит в нем же. Выдержку можно разделить на два этана: созревание (дображивание) и стабилизация.
Во время выдержки происходит следующее:
пиво осветляется (дрожжи и некоторые другие вещества осаждаются)
улучшаются вкус и аромат пива
Съем дрожжей
Существуют различные методы съема дрожжей из пива. После окончания брожения дрожжи опускаются на дно (при низовом брожении) и собираются в донной части. Дрожжи верхового брожения из открытых бродильных чанов собирают сверху, так как они по окончании брожения собираются на поверхности пива. После отбора дрожжей зелёное пиво выдерживается (дображивает).
Поглощение кислорода
Как уже говорилось, важно, чтобы в начальной стадии брожения сусло было насыщено воздухом (кислородом). Во время выдержки, напротив, наличие кислорода совершенно нежелательно. Он окисляет вещества, содержащиеся в пиве, и ухудшает вкус пива. Поэтому очень важно, чтобы при созревании не происходило его контакта с воздухом.
Углекислота в пиве
В зеленом пиве содержится 3,5-4,5 г/л (0.35-0,45 массовых процента) углекислоты. В готовом пиве — 4,5-5,0 г/л (0,45-0,50 массовых процента). Для создания наилучших условий выдержки пива нужно поддерживать, с одной стороны, низкую температуру, с другой, — избыточное давление в танке (50 кПа).
Двуокись углерода растворяется в пиве при
низкой температуре
высоком давлении
Созревание пива
В процессе основного брожения образовался ряд веществ, негативно влияющих на его вкус. Такие вещества образуются, прежде всего, в течение первой стадии брожения. Некоторые из этих веществ летучие и исчезают, когда начинает выделяться углекислый газ. Но решающими для дозревания напитка являются химические реакции, происходящие с участием оставшихся в пиве дрожжевых клеток.
Горечь в пиве также становится более чистой в процессе выдержки. После брожения и созревания (дображивания) температуру понижают до приблизительно 0°С. Затем пиво оставляют ещё на несколько суток для стабилизации.
Фильтрация
После выдержки в лагере пиво приобретает желаемые свойства. Однако оно всё ещё содержит дрожжи и осадок, образованный, кроме прочих веществ, протеинами. Всё это делает пиво мутным.
Высококачественное пиво должно иметь следующие свойства:
быть прозрачным
быть стерильным
быть стабильным
Чтобы биологическое качество продукта не ухудшалось, дрожжи следует удалить. Протеин также необходимо убрать, чтобы пиво было стабильным и в бутылке потом не появлялся осадок. Чтобы удалить эти вещества, пиво нужно профильтровать. Для этого его пропускают через фильтр. Чаще всего этой операции предшествует сепаратор, отделяющий грубые примеси. Фильтрованное пиво направляют в форфасы.
Пиво проходит следующие стадии:
сепарирование (сепаратор)
охлаждение
фильтрация
Сепарирование
В целях удаления из пива крупных частиц его пропускают через сепаратор. Аппарат работает по принципу центрифуги. Пиво поступает во вращающуюся камеру, где центробежная сила отбрасывает тяжёлые частицы на периферию.
Принципы фильтрации
Несмотря на проведённое сепарирование в пиве всё еще присутствуют посторонние частицы. Многие из них настолько малы, что их даже невозможно разглядеть в обычный оптический микроскоп. Исходя из этого можно было бы предположить, что эти включения не влияют на прозрачность пива. Однако из-за того, что частицы не растворены, пиво выглядит мутным, если держать его против света. Для удаления этих частиц приходится использовать очень тонкие фильтры. Принцип фильтрации заключается в том, что пиво пропускается сквозь фильтр, состоящий из ряда фильтровальных полотен.
Фильтрующий материал действует как абсорбент и через некоторое время насыщается уловленными веществами. Поэтому его нужно регулярно обновлять. Эту операцию производят, дозируя новую порцию чистого фильтрующего материала и подаваемое на фильтр пиво. Материал отлагается на полотна фильтра и вновь активирует его работу.
Фильтрующие материалы (среды)
Обычно в качестве фильтрующего материала используется кизельгур (диатомит). Это, вероятно, древнейшее из вспомогательных фильтрующих средств. Кизельгур состоит из скелетов (панцирей) микроскопических диатомовых водорослей, отложившихся на дне озёр и морей. Отложения происходили в начале периода миоцена 21 миллион лет назад. При изготовлении фильтрующего материала эти скелеты сначала размалываются в порошок. Затем органические вещества разрушаются путём нагревания.
Вода
Вода, применяемая для заполнения системы фильтров и трубопроводов перед началом фильтрования и после окончания, не должна содержать слишком много кислорода- Поэтому нельзя использовать обычную водопроводную воду без ее предварительной обработки. Такую обработку проводят с помощью двуокиси углерода (углекислого газа) или азота в специальной деаэрационной установке. В нормальных условиях в воде содержится 10-12 ррm кислорода», а после деаэрации на станции деаэрации концентрация кислорода не должна превышать 0,1 ррm. ppm (particals per million) – количество молекул кислорода на один миллион молекул воды.
Пастеризация
Пастеризация — это метод, к которому прибегают с целью обезвреживания микроорганизмов, могущих ухудшить вкус пива или вызвать его помутнение. В общих чертах метод сводится к тому, что пиво быстро нагревается до 72-73°С и остаётся при такой температуре в течение примерно 30 секунд, а затем вновь охлаждается. Никакого влияния на вкус пива столь резкая и незначительная температурная обработка не оказывает, а лишь ослабляется жизнеспособность микроорганизмов, которые могут в нем находится. Именно в этом отличие современного пива от того, что было раньше, в котором через несколько дней происходило изменение вкуса из-за деятельности посторонних микроорганизмов.
Производство пива отличается высоким уровнем сложности. Процесс требует большого мастерства от пивоваров, т.к. они должны учитывать много факторов, возникающих в ходе переработки сырья.
Процесс приготовления пива — схемы и технологии
Каждый этап изготовления пенного напитка имеет свои технологические особенности. Весь процесс условно можно разделить на 6 стадий.
Сначала осуществляется заготовка сусла. Для этого берут мелко раздробленный, но сохраняющий целостность солод из ячменя, содержащий крупинки разного размера. Такой тип помола так и называют — солодовым. Пивные сорта определяются соотношением частиц. Солод смешивают с водой, в результате чего получается масса, называемая затором.
Зерновой крахмал в воде начинает превращаться в сахар. Чтобы процесс пошел быстрее, массу нагревают до 75ºС. Затем сусло пропускают через специальное сито-фильтр, в результате чего на дне этого приспособления оказываются твердые части. Через них проходит жидкость, которая и является суслом.
Затем наступает этап варки сусла. Полученную в процессе фильтрации жидкость доводят до кипения, затем в зависимости от того, какой сорт должен получиться, добавляют хмель (точное количество определяет пивовар). Процедура варки может длиться 2-3 часа.
На этом этапе специалисты добиваются плотности пенного напитка, которая впоследствии отражается цифрой на бутылочной этикетке. После окончания варки сусло очищают от хмеля через фильтр. Чтобы на дно осели неотфильтрованные части, иногда используют центрифугу.
Третья стадия — брожение. Очищенное от примесей сусло сливается в специальные емкости. Когда температура бродильных чанов достигнет необходимой, в них добавляют дрожжи. Для пенного низового брожения температура должна составлять 5-10ºС, для верхнего — 18-22ºС. Через сутки начнется обильное пеновыделение, свидетельствующее о том, что сахар начал преобразовываться в углекислый газ и спирт.
Брожение сопровождается повышением температуры, поэтому важно вовремя охлаждать емкости с суслом. Кроме того, необходимо контролировать содержание газа, излишки откачивают. Заканчивается этап брожения, когда сахар и дрожжи полностью превращаются в спирт.
После брожения наступает период созревания, который занимает от 1 недели до 4-5 месяцев. Все это время молодое пиво находится в чанах из нержавеющих металлов. Технология пивоварения предусматривает сохранение температуры и давления в емкостях на одном уровне, поскольку колебания этих показателей могут испортить продукт. Часто наблюдение осуществляется с помощью специальных автоматических приборов.
Предпоследний этап — фильтрование. После того как пиво прошло этап созревания, его снова подвергают фильтрации, в результате которой жидкость очищается от мелких и более крупных частиц, что делает продукт прозрачным (происходит процесс осветления).
Розлив — это заключительная стадия производства пенного напитка, когда оно переливается в разную тару. Бутылки, бочонки или кеги хорошо моют. Пиво может быстро испортиться, поэтому из тары удаляют воздух, чтобы внутренняя часть сосудов оставалась стерильной. Если не соблюдать этого требования, то годность пива будет составлять 2-3 дня. Если производится бутилирование, то стеклянные емкости дополнительно пастеризуют, т.е. нагревают до 60-65ºС, что позволяет увеличить срок хранения пенного напитка.
Существует много мелких нюансов, которые включает в себя схема производства пива. Так, например, существует несколько способов для варки сусла, на несколько стадий может подразделяться процесс очищения пива и др.
Оборудование
Оборудование зависит от того, в каких объемах планируется изготовление пива. На маленьких пивоварнях, разливающих от 500 до 15 тыс. л в год, чаще производят продукт низового брожения, поэтому набор емкостей и агрегатов несколько иной, чем на заводах-гигантах, производящих свыше 15 тыс. л.
Однако оборудование, обязательное для основных этапов производства пива, включает такие агрегаты:
- дробилку для солода;
- аппарат для проведения фильтрации;
- засосы, используемые для сусла, кипятка и затора;
- аппарат для варки сусла;
- теплообменник;
- аппарат для нагревания воды;
- насосы, используемые для молодого пива и уже готового;
- электропарогенератор;
- емкости для брожения;
- гидроциклонный агрегат;
- холодильники с льдогенератором;
- емкости для раздачи;
- автоматический пульт, осуществляющий контроль и управление.
Список может дополняться или, наоборот, уменьшаться, в зависимости от того, какой сорт пива производится.
Ингредиенты
Пиво, производимое по классическим рецептам, имеет в своем составе следующие 4 компонента:
Вкус пива во многом определяется тем, насколько качественные продукты были взяты для его изготовления.
Экстракты
Солодовый алкоголь можно приготовить в домашних условиях самостоятельно. Схема производства пива в этом случае будет основываться на использовании пивного экстракта, который представляет собой концентрат пенного напитка. Он является натуральным ингредиентом, представляющим собой , которые было сварено в заводских условиях с использованием солода и хмеля. Концентрат пива — сусло с большой густотой, т.к. из него удалили много жидкости, выпарив ее. На вид пивной концентрат напоминает тягучий сироп.
Для пивоварения в домашних условиях в экстракт добавляют пивные дрожжи, после чего начинается процесс брожения. Пивные концентраты бывают разных видов. Какой из них следует брать, зависит от сорта пенного напитка, который планирует получить пивовар.
Введение
Пиво представляет собой игристый, освежающий напиток с характерным хмелевым ароматом и приятным горьковатым вкусом, насыщенный углекислым газом (диоксидом углерода), образовавшимся в процессе брожения. Оно не только утоляет жажду, но и повышает общий тонус организма человека, способствует лучшему обмену веществ.
Пивоварение является одним из древнейших производств. Предполагается, что еще за 7 тыс. лет до н.э. в Вавилоне варили пиво из ячменного солода и пшеницы. Затем способ приготовления пива распространился в Древнем Египте, Персии, среди народов, населявших Кавказ и юг Европы, а позже – по всей Европе.
Во всех славянских языках присутствует слово «пиво». Раньше этим словом называли не только пиво, но и напиток вообще. Слова «пиво» и «пить» созвучны в славянских языках. Именно славяне были посредниками, передававшими практику использования хмеля другим европейским народам.
Во время археологических раскопок на месте Древнего Новгорода были найдены берестяные грамоты, в которых упоминались перевары. Перевары – это хмельные напитки из меда и пива, отличающиеся большой крепостью. Насколько высоко ценились перевары можно судить по тому факту, что мед и перевары являлись данью на Руси. Следует также отметить, что пиво, солод и хмель входили в состав оброков крестьян за пользование землей.
На Руси пиво и меды разной крепости (легкие – от 2% до 4% алкоголя, средние – от 4,5% до 7%, крепкие – до 17% и даже 35% и более) были ритуальными напитками, употреблявшимися на пирах. Варили пиво в монастырях. В годы царствования великих князей пиво часто упоминается в царских указах. Великий князь Иван III в годы своего царствования (1462–1505) запретил кому бы то ни было варить пиво и употреблять хмель, присвоив это право казне. Позже указ был отменен.
Со временем на Руси появляется все больше пивоварен. В 1715 году по указанию Петра I в Петербург были выписаны солодовщики и пивовары, что способствовало развитию пивоварения. К этому же году относится основание нынешнего пив завода во Львове. Пиво на Руси становится привычным и популярным и даже попадает на страницы литературных произведений.
На рубеже XVIII–XIX вв. пользовалось известностью пиво московских пивоварен, общее число которых было 236. Судя по всему, они были более мелкими по сравнению с крупными петербургскими. Особенно же славилось тогда калужское пиво, получаемое верховым брожением.
Интересна история петербургского пивоварения. В 1795 г. с высочайшего одобрения Екатерины II Абрахамом Фридрихом Кроном в Петербурге был основан старейшина российского пивоварения – пивзавод, который носил имя Александра Невского. В год на заводе производилось до 170 тыс. декалитров (1 декалитр или 1 дал равен 10 л, а 1 гектолитр или 1 гл т 100 л) пива, которое поставлялось к императорскому столу. В конце XVIII в. Петром Ка-залетом было основано производство пива близ Калинкина моста. Калинкинскии пивзавод специализировался на выпуске лучших, элитных сортов пива. В 1848 г. Крон и Казалет объединили свои заводы, в дальнейшем пивоварение велось на Калинкинском пивзаводе, который уже в 1848 г. выпускал 330 тыс. дал. (С 1923 г. этот завод носит имя Степана Разина.) В 1863 г. на Петровском острове был учрежден пивзавод «Бавария» российско-баварского пивоваренного общества, ставший поставщиком двора Его Императорского Величества. В 1872 г. основан завод «Вена» российско-австрийского акционерного общества.
Во второй половине XIX в. общее число пивоварен стало уменьшаться, а в оставшихся крупных производство пива увеличилось. Если в 80-х гг. XIX в. общее число пивоварен достигало почти полутора тысяч, то на рубеже веков их было около тысячи.
Важнейшим толчком для развития промышленного пивоварения стало изобретение паровой и холодильной машин. К концу XIX в. примерно треть заводов была оснащена паровыми машинами, а затем некоторые из них стали пользоваться и электричеством. В 1876 г. Трехгорный пивоваренный завод в Москве выпустил первое пиво. В 1887 г. производительность завода составила около 700 000 дал. Выпускаемое предприятием пиво на Всероссийских промышленных выставках в 1882 и 1896 гг. за качество было удостоено награды «Золотой opел». Завод использовал достижения науки и техники: в 1899 г. предприятие перешло на электрическое освещение, в 1907 г. установило высокопроизводительную паровую машину, в 1911 г. немецкий изобретатель Натан смонтировал свою установку по сбраживанию сусла. В 1908 г. 65 крупнейших заводов произвели, половину всего объема пива. В отрасли тогда работало около 20 тыс. рабочих.
Накануне первой мировой войны по общему объему производства пива среди регионов России лидировала Петербургская губерния, на втором месте была Московская, затем – Лифляндская (обогнавшая другие губернии по числу заводов) и Варшавская губернии. В границах современной Российской Федерации пивоварение было развито в Петербургской, Московской, Самарской, Казанской и Смоленской губерниях. Первое место по отдельным заводам занимало Московское Трехгорное товарищество, затем следовали петербургские заводы Калинкинскии и Бавария. Вскоре первая мировая война с ее «сухим» законом и последующие события приостановили на время развитие отечественной пивоваренной промышленности.
В 30–70-е годы XX века пивоваренная промышленность в России была полностью технически реконструирована, построено много новых крупных заводов, технологические процессы были механизированы и автоматизированы.
В настоящее время на многих предприятиях устанавливается современное высокопроизводительное оборудование. Особое внимание уделяется совершенствованию осветления и розлива пива.
При приготовлении пива протекают многие физико-химические, биохимические и другие процессы, обусловливающие качественные и вкусовые показатели готового продукта. Управление этими процессами и получение напитка высокого качества требуют от рабочих знания технологии и оборудования, передовых приемов работы, высокой ответственности за порученное дело.
Сырье для производства пива
Ячмень
Основным сырьем для приготовления пива служит ячменный солод, который получают из пивоваренных сортов ячменя. Посевы ячменя широко распространены в нашей стране и занимают большие площади.
Ячмень относится к семейству злаковых, роду Гордеум (Hordeumsativum), в котором есть два вида: двухрядный и многорядный (шестирядный). Двухрядные ячмени бывают в основном яровыми, а шестирядные – озимыми и яровыми.
Двухрядные ячмени имеют на колосовом стержне по обе стороны от него по одному нормально развитому зерну и несколько неразвившихся. При таком расположении зерна двухрядного ячменя хорошо развиваются, вырастают крупными и одинакового размера. Боковые зерна шестирядного ячменя имеют неправильную изогнутую форму и более мелкие.
Шестирядные ячмени используются на корм скоту, их называют фуражными, а двухрядные – для производства солода, поэтому их называют пивоваренными. У пивоваренных сортов ячменя оболочка зерна более тонкая, содержание экстрактивных веществ (в основном крахмала) больше, а белка – меньше, чем у кормовых ячменей.
Ячменное зерно состоит из зародыша, эндосперма (мучнистого тела) и оболочек.
Зародыш находится у нижнего конца зерна. Состоит из зародышевого листа – почечки и зародышевого корешка. Зародыш является основной частью зерна, ответственной за его проращивание.
От эндосперма зародыш отделен щитком, через клетки которого при прорастании подводятся питательные вещества.
Эндосперм – мучнистая часть зерна. Основная масса эндосперма – крупные клетки, заполненные крахмальными зернами и белком. Тонкие стенки клеток состоят из гемицеллюлозы. Наружная часть эндосперма представляет собой алейроновый слой, который состоит из трех слоев толстостенных клеток, содержащих белок и жир. По мере приближения к зародышу толщина слоя уменьшается, а вблизи зародыша алейроновый слой исчезает. Клетки эндосперма, расположенные рядом с зародышем, не содержат крахмала, так как он был израсходован зародышем при созревании и хранении зерна. В этом слое во время прорастания зерна образуется большая часть ферментов. Клетки алейронового слоя живые (также как у зародыша), а остальные клетки эндосперма являются резервными для развития зародыша.
Оболочки. Зерно окружено оболочками, которые располагаются в следующем порядке: наружная – цветочные пленки, под ними находится плодовая, затем семенная оболочка. Если цветочные пленки срослись с зерновкой (эндосперм), такой ячмень называется пленчатым, если не срослись, то голозерным. У голозерных ячменей оболочка отделяется при обмолоте. В пивоварении используют пленчатые ячмени.
Другие виды зернового сырья
В пивоварении в качестве несоложеных материалов, т.е. без проращивания, применяют также кукурузу, рис и, реже, пшеницу.
Кукуруза . Применяется как добавка к солоду в виде кукурузной муки или кукурузной сечки. Кукуруза содержит много жира, снижающего стойкость пены. Жир содержится в основном в зародыше, поэтому снизить его количество в муке можно только предварительно отделив зародыш. Содержание жира для кукурузной муки или сечки не должно превышать 2%. Жир кукурузы легко прогоркает, поэтому сечку или муку должны хранить не более 3 мес в темном и прохладном месте. Экстрактивность кукурузы выше, чем у ячменя, и составляет 82–90%. Мука кукурузы содержит в среднем 12–13% воды, 63% крахмала и 9% белков.
Средний процентный химический состав зерна кукурузы (в пересчете на сухое вещество СВ): углеводов – 78,5; белковых веществ – 12,15; целлюлозы – 2,5; жира – 5,1; золы – 1,75. Крахмал кукурузы содержит 21–23% амилозы и 77–79% амилопектина. Крахмальные зерна мелкие и трудно гидролизуются ферментами.
Рис. Его добавляют к солоду в виде муки или сечки, являющейся отходом рисоочистительного производства. До обработки рис представляет собой зерно, покрытое цветочными оболочками. Количество пленки в зерне составляет 17–23%. Содержание крахмала в сечке около 80% (амилозы 21–31%, амилопектина 69~79%), белка 6–8%, экстрактивность 95–97% к массе сухих веществ.
Приготовление пива – один из самых сложных технологических процессов в пищевой промышленности. Для получения напитка высокого качества пивоварам нужно учитывать множество нюансов и тщательно подбирать ингредиенты. Дальше мы рассмотрим важные этапы классической технологии пивоварения, которую использует большинство современных заводов.
Сначала выясним, из чего делают пиво. В традиционной рецептуре допускается наличие только четырех ингредиентов:
Солод – продукт, получаемый путем проращивания злаков. Для изготовления пива используется ячмень, прошедший соложение, – процесс, способствующий прорастанию зерна. После замачивания ячмень разбухает, внутри зерен начинаются химические реакции, расщепляющие крахмал на нужный для брожения солодовый сахар.
Высушенный солод для пива
Вода. В пивоварении воду различают по составу и концентрации солей. Для некоторых сортов пива лучше подходит «жесткая вода» (с высоким содержанием солей), например, для мюнхенского. Есть сорта, сделанные исключительно на воде с низким содержанием солей, это пльзеньское пиво. Современные технологии позволяют регулировать концентрацию солей в воде с очень высокой долей точности, что упрощает производство.
Хмель. Придает пиву характерный горький вкус, душистый аромат и отвечает за пенообразование. Заменить хмель в производства пива без потери качества невозможно. Это уникальное растение, в состав которого входит более 200 веществ, отвечающих за вкус. Интересно, что для пива годятся только шишки женских растений хмеля.
Шишки хмеля
Дрожжи. На современных заводах используют специальные пивные дрожжи семейства Saccharomycetes, которые не встречаются в природе, а выведены искусственно специально для пивоварения. В зависимости от технологии брожения в производстве пива участвуют два вида дрожжей:
- верхового брожения (Saccharomycetaceae cerevisiae) – подходят для таких видов пива как портер, эль и стаут;
- низового брожения (Saccharomycetaceae carlsbergensis) – применяются при изготовлении лагерного и среднеевропейского пива.
Разница между этими видами пивных дрожжей в том, что на окончательной стадии дрожжи верхового брожения собираются на поверхности (всплывают), а низового – на дне сусла. Это заметно влияет на вкус.
Этапы производства пива
1. Приготовление сусла. Вначале ячменный солод дробят, но зерна не должны превратиться в однородную массу. В составе сусла обязательны большие и мелкие крупинки. Это называется солодовым помолом. В разных сортах пива соотношение крупных и мелких частиц отличается.
Затем солодовый помол смешивают с водой. Этот процесс называется «затиранием», а полученная смесь – затором. При добавлении воды ферменты ячменя начинают расщеплять крахмал на солодовый сахар. Для ускорения ферментации пивовары нагревают затор до температуры 76°C.
Далее готовое сусло фильтруют. Проваренный затор переливают из котла в специальное сито, закрытое снизу. В таком состоянии затертый солод находится некоторое время, пока на дне не осядут твердые частицы, называемые дробиной. Когда сито открывают, сквозь него и слой дробины начинает просачиваться чистое жидкое сусло, которое собирается в специальном котле для последующего варения.
2. Варка сусла. Полученное на предыдущем этапе сусло нагревают, доводят до кипения и добавляют хмель. Количество шишек зависит от сорта пива и предпочтений мастера. В каждой рецептуре используется разное количество хмеля.
Варка сусла занимает 2-3 часа. В ходе этого процесса погибают все микроорганизмы и разрушаются ферменты, поэтому дальнейшие химические реакции невозможны. Пивовары добиваются наперед установленной плотности начального сусла, которое на этикетке готового продукта обозначается как плотность пива.
Далее сваренное сусло фильтруют от остатков хмеля и дают отстояться. На дне выпадают мельчайшие частички, которые не удалось отфильтровать на предыдущем этапе. Также на некоторых заводах ускоряют удаление нежелательных остатков центрифугой.
Емкости для варения сусла
3. Брожение. Чистое сусло поступает через трубы на дно бродильных чанов, называемых цилиндроконическими танками. После того как жидкость остынет до нужной температуры, в чан добавляют дрожжи. Для пива верхового брожения перед добавлением дрожжей сусло охлаждают до 18-22°C, для пива низового брожения – до 5-10°C.
Спустя сутки после закладки дрожжей на поверхности бродильного чана появляется толстый слой пены. Это значит, что дрожжи успешно начали превращать сахар в углекислый газ и спирт. В ходе брожения выделяется много тепла, поэтому сусло нуждается в постоянном охлаждении, температура должна быть стабильной.
На этапе брожения пивовары следят за концентрацией углекислоты в чанах. При достижении максимально допустимого уровня газ отводят по специальным трубам. Брожение останавливается после того как весь сахар дрожжи переработают на спирт.
4. Созревание. На предыдущих этапах получилось молодое нефильтрованное пиво, требующее дальнейшего созревания (не касается пшеничных сортов). Для созревания используются большие емкости из нержавеющей стали, а сам процесс длится от нескольких недель до четырех месяцев.
Во время созревания нужно поддерживать стабильную температуру и давление в емкостях, колебания недопустимы. На современных предприятиях технологический процесс контролирует специальное оборудование, способное автоматически изменить температуру и давление.
Оборудование для созревания пива
5. Фильтрация. После созревания пиво проходит еще одну фильтрацию двумя разными фильтрами, предназначенными для очистки от крупных и мелких частиц. После этого пенный напиток становится абсолютно прозрачным и готовым к розливу.
6. Розлив. На заключительном этапе производства пиво переливают в тару разных видов. Перед розливом бутылки, кеги или бочонки все емкости моют, затем удаляют попавший внутрь воздух. Пиво является скоропортящимся алкогольным напитком, требующим стерильных условий. Без стерильности срок годности готового продукта лишь пару дней. При розливе в стеклянную тару бутылки предварительно пастеризуют – медленно нагревают до температуры 65°C, что существенно продлевает срок хранения пива.
Чтобы систематизировать всю информацию, предлагаю посмотреть следующую схему, иллюстрирующую очередность этапов.
Схема производства пива