Процесс приготовления пива на заводе. Промышленная технология производства пива

Технология пива - сложный и длительный процесс, состоящий из нескольких циклов. Классическая технология производства пива включает следующие основные этапы: получение солода из ячменя, приготовление сусла, сбраживание сусла, выдержку (дображивание) пива, обработку и розлив пива. Обобщенная схема производства пива представлена на рисунке 1. Описание основных процессов производства пива с применением оборудования представлены на рисунке 2.

Рисунок.1. Обобщенная схема производства пива

Рисунок 2. Основные процессы производства пива. 1-сырье, 2-солододробилка, 3- заторный чан, 4 - фильтр-чан, 5- варочный котел, 6- гидроциклон(вирпул), 7- бродильные танки ЦКТ, 8- чаны дображивания и созревания, 9-фильтр, 10- тара.

1. Подготовка и очистка

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.

Очистка солода предусматривает его полировку для удаления пыли и остатков ростков, а также металлических примесей.

2. Дробление

Первым делом солод направляется в солододробилку 2(рис.2) для измельчения, чтобы облегчить доступ к веществам солода. 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. Получается так называемый солодовый помол. По способу дробления различают следующие виды: сухое дробление, сухое дробление с кондиционированием, замочное кондиционирование (оболочку увлажняют, размягчают, из внутренних частей получают муку). Дробление солода проводят для интенсификации физических и биохимических процессов растворения зерна при затирании, а также обеспечения фильтрования затора через слой дробины.

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, т.е. 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. Процесс затирания происходит в заторном чане 3(рис.2). Полученную смесь называют затором.

4. Фильтрация

Готовый затор после затирания перекачивается в специальный фильтр-чан 4(рис.2), где происходит фильтрация первоначального сусла. Это необходимо, так как в заторе кроме экстракта сусла содержатся оболочка и внутренняя часть солода, так называемая дробина. Дробина 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. Цель фильтрования затора - отделение жидкой фазы (сусла) от твердой (дробины) с последующим вымыванием водой экстракта, удержанного дробиной.

5. Кипячение

На этой стадии масса поступает в сусловарочный котел 5(рис.2), где происходит его кипячение с добавление хмеля в один или несколько приемов -- "охмеление сусла". Кипячения сусла с хмелем предусматривает концентрирование сусла до заданной массовой доли сухих веществ в начальном сусле, перевод ценных составных веществ хмеля в раствор, инактивацию ферментов, коагуляцию белковых веществ и стерилизацию 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, улучшает пенообразование и стойкость пива при хранении.

Количество и сорт добавляемого хмеля зависит от сорта пива, которое варится. На этой же производственной стадии сусло доводится до определенной плотности, которая выражается в процентном отношении и называется "экстрактивная плотность начального сусла". Для подготовки сусла к осветлению и охлаждению его отделяют от хмелевой дробины, чтобы исключить отрицательное влияние ее на цвет и вкус пива.

6. Осветление и охлаждение охмеленного сусла

Полученное горячее сусло перекачивают в специальный аппарат -- гидроциклон (вирпул) 6(рис.2) 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. Далее сусло охлаждается в пластинчатом охладителе до заданной температуры в процессе перекачивания его в бродильный танк.

Осветление и охлаждение сусла проводят для выделения из него взвесей, насыщения кислородом и снижения температуры до начальной температуры брожения.

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 7(рис.2). Холодное сусло поступает в них снизу, в поток его впрыскиваются дрожжи. Процесс брожения представляет собой превращение дрожжами сахаров, содержащихся в сусле, в этиловый спирт и углекислый газ. 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. 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. Брожение длится от 6 до 8 суток -- для разных сортов 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. Часть углекислоты растворяется в пиве. Но через некоторое время пиво опять насыщается углекислотой. Продолжающую выделяться двуокись углерода отводят из танка по специальному трубопроводу. Протеиновыесоединения, 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. Когда почти все сбраживаемые сахара, содержащиеся в сусле, переработаны, брожение останавливается. Все образовавшиеся в сусле продукты спиртового брожения участвуют в формировании специфического 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.

Главное брожения сусла осуществляют с целью расщепления дрожжами основного количества углерода, побочных продуктов брожения и формирования оптимального состава молодого пива.

8. Созревание

Затем пиво, прошедшее этап брожения направляют на следующую стадию -- дображивания и созревания 8(рис.2). 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.

Дображивание молодого пива предусматривает естественное насыщение его диоксидом углерода в результате сбраживания оставшегося количества углеродов, образование специфических ароматических веществ, осаждение дрожжей, взвесей, белковых и полифенольных соединений. После химического анализа, подтверждающего готовность продукта, и дегустации, пиво направляется на фильтрацию (осветление).

9. Фильтрация

Соединения, вызывающие мутность пива, сложны по своему строению и имеют широкую гамму размеров частиц, поэтому лучшим методом их удаления считается фильтрация с использованием вспомогательного материала: кизельгура. Кизельгур -- осадочная порода, создающая пористую поверхность, через которую проходит пиво, а частицы веществ, влияющие на мутность, остаются. Сначала пиво проходит через сепаратор, где отделяются крупные частицы, затем -- через кизельгуровый фильтр. В последнюю очередь пиво проходит стадию тонкой очистки, во время которой удаляются самые мелкие частицы 9(рис.2). При необходимости пиво дополнительно насыщают углекислым газом через карбонизатор. После этих операций пиво совершенно прозрачное и его направляют в танки хранения -- форфасы (сборники осветлённого пива) в которых оно и хранится при низкой температуре непосредственно до розлива.

10. Розлив

Процесс розлива различается в зависимости от типа тары, и 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 тару, которая прошла тщательную обработку (выбраковку тары, имеющей трещины или другие дефекты), была промыта изнутри и снаружи, ополоснута, проверена 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 тару под воздействием силы тяжести, предотвращая вспенивание, утечку углекислоты, попадание в пиво кислорода, а также способствует равномерному наполнению емкости. Затем тару закупоривают, ставят на паллеты и отправляют на склад готовой продукции. Розлив пива осуществляют для получения готового продукта в виде бутылочного, баночного или бочкового пива. Главное условие розлива - не ухудшить качество пива. Прежде всего, это касается сохранения уровня СО 2 в напитке и соблюдения микробиологической дисциплины.

Многие любители пива зачастую не знают, как производится этот напиток. Журнал The Beer Connoisseur подготовил , в которой кратко описываются основные этапы производства пива ..

Пивоваренный солод. Фото: Financial Tribune

Солод

Пивоварение начинается с ячменя, пшеницы, овса или ржи, пророщенных в солодовом цеху. Затем зерно сушится в сушилке и иногда обжаривается, причём этот процесс, как правило, осуществляется в отдельном от пивоварни помещении. В здании пивоварни солод пропускают через дробилку, чтобы раскрыть оболочку зёрен. Это помогает извлечь больше крахмала в процессе затирания. На крупных пивоварнях также применяется замачивание перед дроблением.

Сочетание различных видов зерна в процессе пивоварения часто называют балансом зерна .

Затирание

Первым этапом в процессе пивоварения является затирание , при котором дроблёный солод (крупку) помещают в заторный котёл . Затирание - это процесс смешивания крупки с водой и нагревания полученной смеси до температуры от 40 до 80 ºC. При затирании натуральные ферменты, содержащиеся в солоде, расщепляют крахмалы, превращая их в сахара, которые впоследствии становятся спиртом. Этот процесс занимает в среднем от одного до двух часов. Температуру затирания можно постепенно увеличивать, а можно оставить затор при определённой температуре по усмотрению пивовара. При разных температурах активируются различные ферменты, что влияет на извлечение белков и сбраживаемых сахаров. Белки играют менее важную роль, однако важны для образования пены в готовом пиве. Для нагревания в большинстве пивоварен используется пар.

Настойный и отварочный способ затирания

Вода смешивается с крупкой одним из двух способов: настойным или отварочным . При затирании настойным способом зерно нагревается в одной ёмкости (заторном чане); при затирании отварочным способом часть затора извлекается из заторного котла и варится в отдельной ёмкости, а затем возвращается обратно к изначальной смеси. Некоторые пивовары повторяют этот процесс два раза (двухотварочное затирание) и даже три раза (трёхотварочное затирание).

Получившаяся в процессе затирания жидкость, состоящая из сахаров и воды, называется суслом .

(Примечание: при варке пива из солодового экстракта используется концентрированный солодовый сироп или порошок, состоящий из дроблёного зерна, который смешивается с горячей водой для приготовления сусла. Этот метод чаще всего используют для варки пива в домашних условиях, что позволяет пропустить шаги, необходимые для отделения пивной дробины от сусла).

Сцеживание

Сцеживание или фильтрация сусла - это процесс максимально эффективного отделения сусла от пивной дробины. Как правило, он осуществляется в отдельном чане для сцеживания, хотя в настоящее время процесс фильтрации затора доступен как крупным, так и мелким пивоварням.

В дне чана для сцеживания имеются круглые или продольные отверстия, а также отверстия для слива. Твёрдые частички из затора остаются на дне и образуют фильтр для сусла.

Процесс сцеживания состоит из трёх этапов: мэш-аута, рециркуляции и промывания. Мэш-аут заключается в нагреве затора до 76 ºC, что останавливает ферментативные реакции и сохраняет в сусле сбраживаемые сахара, а также делает сусло менее вязким, облегчая дальнейшую работу.

Затем осуществляется рециркуляция сусла и формируется фильтрующий слой, при помощи которого от сусла естественным образом отделяются частицы зерна, что делает сусло более прозрачным.

Как только сусло очистится, оставшуюся дробину, состоящую из шелухи и частиц, образовавшихся в процессе затирания, необходимо промыть. Промывание дробины осуществляется тёплой водой, чтобы получить из дробины как можно больше сахаров для сусла.

После промывания дробину, как правило, в корм для скота и свиней либо используют при производстве хлеба.

Кипячение

Получив сусло, его стерилизуют при помощи кипячения в котле. При этом активность ферментов приостанавливается, а жидкость испаряется. При варке, которая, как правило, длится от 60 до 120 минут, добавляется хмель.

Охмеление

Вкус, аромат и горечь, которую хмель придаст пиву, зависят от того, на каком этапе он будет добавлен. Хмель можно добавлять в самом начале варки для придания большей горечи: чем больше времени он будет вариться, тем более горьким будет напиток. В середине варки хмель добавляют для более яркого вкуса, а в конце - для вкуса и аромата.

Хмель также можно добавлять после варки при вихревом перемешивании (вкус/аромат), ферментации (сухое охмеление для аромата) или созревании (сухое охмеление для аромата).

Вихревое перемешивание

По окончании варки осуществляется вихревое перемешивание, позволяющее сделать сусло ещё более прозрачным в результате удаления белков и частичек хмеля, которые оседают на дне. Эти частички называют осадком . Для вихревого перемешивания можно использовать варочный котёл, однако на многих пивоварнях для этого имеется специальная ёмкость.

Хмелеотделитель - это ёмкость для вихревого перемешивания, в которой имеется отдельная камера с хмелем для фильтрации осадка. Это позволяет придать суслу более яркий хмелевой аромат. Хмелеотделитель часто используется, когда при варке добавляются целые шишки хмеля. Стандартный вихревой чан лучше применять для отделения осадка, образующегося при использовании гранулированного хмеля.

Ферментация

Сусло перекачивается в ферментационный чан, и в него вносятся (добавляются) дрожжи. Этот этап называется основным брожением - происходит превращение сахаров в спирт и углекислооту. В результате получается эль или лагер, в от используемых дрожжей. (При производстве гибридных сортов пива также используется один из этих двух видов дрожжей).

После добавления дрожжей при правильной температуре пиво обычно держат при температуре от 15 до 20 ºC (эль) или 10 ºC (лагер). В процессе превращения сахара в спирт при помощи дрожжей выделяется тепло, и этот процесс должен находиться под строгим контролем. Более высокая температура при использовании дрожжей для эля приводит к более активному образованию ароматных органических соединений - эфиров.

Созревание

В процессе выдержки эль и лагер созревают и приобретают окончательный вкус, а количество побочных продуктов ферментации уменьшается. На этом этапе также может осуществляться сухое охмеление для достижения более выраженного аромата. Большую сложность вкусу можно придать при помощи других методов, в том числе выдержки в бочках.

Холодное хранение пива в течение 30 дней, известное как лагерирование , определяет основные отличия лагера по сравнению с элем: большую прозрачность и другой вкус.

Для производства лагеров также используется метод вторичного брожения , который называют немецким словом «кройзенинг». После того как ферментированное «молодое» пиво перекачивают в ёмкости для холодного хранения, в него добавляют активно ферментируемое пиво с добавленными в него дрожжами. Эта дополнительная порция дрожжей активирует процесс образования диоксида углерода и способствует устранению нежелательных последствий главного брожения - диацетила (или вкуса сливочного масла) и других соединений.

Процесс выдержки может длиться от одной до шести недель, а иногда и дольше. В зависимости от стиля пивовар может отфильтровать оставшиеся дрожжи или другие частички, содержащиеся в пиве, а затем поместить его в резервуар дозревания. Для придания пиву большей прозрачности и увеличения срока годности может осуществляться пастеризация.

Розлив и карбонизация

После завершения процесса брожения пиво необходимо разлить в кеги или бутылки и газировать, либо естественным образом, либо принудительно. При принудительной карбонизации CO 2 подаётся в ёмкость под высоким давлением, чтобы насытить напиток углекислым газом. Принудительная карбонизация применяется чаще, так как позволяет ускорить процесс и делает пиво ещё более прозрачным.

На этапе брожения для карбонизации также можно применять «кройзенинг». Кроме того, для этого также применяется выдержка в бутылках или добавление небольшого количества сахара и дрожжей при розливе в бутылки.

Эксперименты

Эксперименты - это душа пивоварения, и менять можно любые аспекты процесса - ингредиенты, температуры затирания и брожения, а также их длительность.

Показатели

Ключевые показатели, определяемые при помощи приборов для измерения плотности жидкостей, помогают пивоварам контролировать процесс ферментации.

• Плотность - отношение воды к другим веществам, содержащимся в воде, в том числе к сахару
• Начальная плотность (OG) - плотность сусла до внесения дрожжей
• Конечная плотность (FG) - плотность после завершения процесса ферментации
• ABV - начальная плотность и конечная плотность - главные переменные для расчёта объёмного содержания спирта (ABV)

Классическая технология производства пива включает следующие основные этапы: получение солода из ячменя, приготовление сусла, сбраживание сусла, выдержку (доб-раживание) пива, обработку и розлив пива. Это длительный сложный процесс, который длится 60—100 дней и во многом зависит от квалификации пивовара. Несмотря на то, что исходным сырьем являются одни и те же компоненты, качество пива, вырабатываемое разными предприятими, различно.

Получение солода. В пивоварении солод играет роль источника не только активных ферментов, но и того комплекса органических (прежде всего водорастворимых Сахаров) и минеральных веществ, который позволяет с участием этих ферментов получить пивное сусло, пригодное для сбраживания. Чем больше в солоде накопится простых Сахаров, необходимых для брожения, тем активнее будет идти сам процесс сбраживания и тем больше накопится спирта.

Ячмень, используемый для приготовления солода, замачивают в специальных чанах с водой с температурой 12— 17°С. В зерне, по мере возрастания влажности, активизируются клеточные ферменты и ускоряются катализируемые ими биохимические процессы. Это приводит к резкому повышению интенсивности дыхательных процессов и ускорению гидролиза полисахаридов до простых Сахаров, необходимых для этих биохимических процессов. Замачивание приостанавливают при достижении влажности зерна 42— 45% при производстве светлого солода и 45—47% — темного.

Потери сахаров на процессы дыхания в период замачивания достигают 1,5%, при этом наибольшую активность приобретают амилолитические и протеолитические процессы.

Для проращивания замоченное зерно направляют в солодовни различных конструкций (ящики или барабанные установки). Процесс солодоращения проводят при температуре 15—19°С и хорошей аэрации зерна в течение 5—8 суток. При этом эндосперм зерна к концу соложения размягчается и легко растирается за счет гидролиза крахмала амилазами, а гемицеллюлоз — цитазой (комплексом ферментов). В проращиваемом зерне накапливаются растворимые сахара — мальтоза, глюкоза, фруктоза и другие сахара, придающие солоду сладковатый вкус. При гидролизе фитина ферментом фитазой образуются инозит и кальций-магниевая соль фосфорной кислоты. Присутствие инозита в сусле стимулирует жизнедеятельность дрожжей, а фосфорная кислота определяет кислотность солода и сусла.

За счет активизации протеолитических процессов (протеиназ, пептидаз и амидаз) сложные комплексы азотистых соединений гидролизуются с образованием растворимых белков, пептонов, аминокислот, аммиака.

В процессе проращивания зерна, наряду с гидролизом, протекают и процессы синтеза физиологически активных соединений. Так, в соложеном ячмене накапливаются витамины группы В, токоферолы, аскорбиновая кислота. Особенно возрастает содержание рибофлавина (до 210 мг на 100 г сухого вещества). В дальнейшем при химическом взаимодействии продуктов гидролиза с активными соединениями образуются новые, свойственные проросшему и высушенному зерну, ароматические и вкусовые вещества. Поэтому из сырого (зеленого) солода нельзя получить пиво.

Для придания необходимых свойств и хорошей сохраняемости солод сушат при различных температурных режимах до остаточной влажности 2—3,5%. Различные температурные режимы и продолжительность сушки позволяют получить солод с разными показателями качества и соответствующими технологическими свойствами. Именно от качества исходного солода, в свою очередь, будет зависеть тип производимого пива (светлое, полутемное, темное).

Для выработки отечественных сортов пива получают солод следующих видов: светлый, темный, карамельный и жженый.

Светлый солод получают высушиванием проросшего ячменя в течение 16 ч при постепенном повышении температуры с 25—30 до 75—80°С. В зависимости от качества светлый солод делят на три класса: высокого качества, первый и второй. В готовом виде он имеет светлую окраску, сладковатый вкус, солодовый аромат, рыхлый мучнистый эндосперм и высокую осахаривающую способность. Используют его для большинства сортов пива.

Для получения темного солода проросшее зерно сушат 24—48 ч при более высокой температуре, достигающей 105°С в конце процесса. Темный солод на классы не подразделяют. Помимо коричнево-желтой окраски темный солод отличается от светлого хрупкостью эндосперма и меньшей осахаривающей способностью. Используют его для темных сортов пива.

Карамельный солод в зависимости от качества делят на два класса: первый и второй. По окраске он может быть от светло желтого до буроватого с глянцевым отливом. Для его производства используют сухой или зеленый солод с повышенным содержанием Сахаров, который обжаривают при температуре 120—170°С. Поскольку при такой высокой температуре происходит карамелизация Сахаров, а также процессы Майара, то вид зерна на срезе представляет собой спекшуюся коричневую массу. Для этого вида солода не допускается обугливание зерна.

Жженый солод — это темнокоричневые зерна, без черного цвета. Его готовят из зеленого солода путем предварительного увлажнения и последующего обжаривания при температуре 210—260°С. В результате формируются вкус и запах, напоминающий кофейный, без привкуса горелого и горечи. Вид зерна на разрезе представляет собой темнокоричневую, но не черную массу.

В процессе сушки и обжарки солода происходят интенсивные химические процессы с образованием специфических ароматических и красящих веществ. Накопившиеся в результате гидролиза пентозы преобразуются в фурфурол и другие альдегиды и ароматические вещества, обусловливающие запах солода (ржаной корочки). Окрашенные компоненты солода — это продукты разрушения Сахаров в результате карамелизации и меланоидинообразования, протекающие наиболее интенсивно при температурах выше 80°С. Меланоидины, обладающие поверхностно-активными свойствами, являются хорошими пенообразователями, и поэтому темные сорта пива дают более обильную пену.

Солод после сушки освобождают от ростков, поскольку они придают ему гигроскопичность и горький вкус за счет присутствия алкалоида горденина. Необходимость проведения этой операции связана еще и с тем, что в ростках накапливаются аминокислоты, которые, попадая в сусло, являются источником образования сивушных масел при сбраживании. Солод приобретает окончательную готовность к использованию только после 3—5-недельной отлежки (дозревания) на складах.

Готовый солод полируют, освобождая от остатков ростков и загрязнений, пропускают через магнитные аппараты, а затем подают на солодовые дробилки. От степени дробления солода зависит в дальнейшем скорость осахаривания крахмала, уровень экстрактивности сусла, продолжительность фильтрования.

Приготовление сусла. Дробленый солод, и при необходимости несоложеные материалы, смешивают с горячей водой в соотношении 1:4. Полученную смесь медленно перемешивают при подогревании до температуры 50—52°С в течение 10—30 мин. 15—20% растворимых веществ солода при этом переходят непосредственно в раствор без ферментативной обработки. Одновременно происходит ферментативный гидролиз водонерастворимых азотистых веществ и фитина. Затем смесь переводят в заторные чаны, где под действием ферментов солода происходят дальнейший гидролиз и превращение водонерастворимых веществ сырья в водорастворимые, формирующие экстракт будущего сусла. Для обеспечения максимального перехода веществ в раствор затор медленно нагревают при постоянном перемешивании до 70—72°С (настойный метод).

При другом (декокционном) способе 1/3 затора перекачивают в кипятильный котел, где кипятят 15—30 мин, после чего объединяют и перемешивают с остальной частью затора. Повторяя эту операцию 2—3 раза, доводят температуру всего затора до требуемого значения. При этом длительность всего процесса приготовления затора составляет 3—3,5 ч. Это затирание солода необходимо для дальнейшего ферментативного гидролиза крахмала. Последовательность превращений крахмала при гидролизе под действием а- и |3-амилаз такова:

♦ крахмал—амилодекстрины—эритродекстрины—ахро-декстрины;

♦ мальтодекстрины—мальтоза—глюкоза.

Наряду с полным осахариванием крахмала до глюкозы в заторе завершается протеолиз белков, продукты которого играют большую роль в формировании органолептичес-ких свойств и устойчивости пива при хранении.

Осахаренный затор затем направляют на фильтрование для отделения жидкой части сусла от твердой фазы затора. При этом фильтрующий слой образует сама твердая фаза затора — пивная дробина (негидролизуемые компоненты, клеточные оболочки, коагулированные при нагревании белки), оседающая на сетках фильтрационных чанов, фильтр-прессов, применяемых для фильтрования пивного сусла. Отделять пивную дробину молено и с помощью саморазгружающихся центрифуг.

Отфильтрованное сусло и полученные после промывания дробины воды переводят в сусловарочный котел для кипячения с хмелем, упаривания до нужной концентрации и стерилизации. При высокой температуре полностью инак-тивируются ферменты и коагулирует часть растворимых белков, а горькие и ароматические вещества хмеля растворяются в сусле. При этом крупные хлопья коагулированного белка, оседая, захватывают частицы мути и тем самым осветляют сусло.

Хмелевая а-кислота (гумулон), которая при кипячении переходит в изогумулон (хорошо растворимый в воде), является в основном источником своеобразной горечи, свойственной пиву. Растворимость (3-кислоты незначительна, а мягкая сх-смола гидролизуется с образованием (3-смолы и отщеплением изобутилового альдегида и уксусной кислоты, участвующих в формировании специфического аромата и вкуса как сусла, так и пива. Норма расхода хмеля, в зависимости от сорта пива и его рецептуры, составляет от 22 до 45 г/да л.

Охмеленное сусло, доведенное до нужной плотности, пропускают через хмелецедильник, охлаждают до 4—6°С, а затем освобождают от коагулированных белков с помощью сепараторов. Во время этих операций сусло окончательно осветляется и насыщается кислородом, что необходимо для развития дрожжей.

Сбраживание сусла происходит в открытых или закрытых, деревянных или металлических емкостях специальными расами дрожжей низового и верхового брожения. Для особых сортов портера в конце брожения вводят сла-бобродящие дрожжи рода бреттаномицетов, придающие пиву особый специфический аромат. На поверхности сусла через 15—20 ч после внесения дрожжей появляется полоса белой пены (стадия забела), а затем вся поверхность бродящего сусла покрывается мелкоячеистой пеной с постепенно увеличивающимися завитками. Достигнув максимума, завитки опадают, пена уплотняется и становится коричневой. Осевшую пену (деку) из-за горького вкуса обязательно удаляют с поверхности сусла. В конце брожения низовые дрожжи оседают на дно. Осветлившаяся жидкость называется зеленым, или молодым, пивом. В нем, наряду с накопившимися в результате брожения этилового спирта и углекислого газа, накапливается и целый ряд побочных продуктов, участвующих в создании вкуса и аромата пива. Процесс главного брожения завершается за 7—9 сут. К этому моменту в пиве остаются несброженными еще около 1,5% Сахаров.

Выдержка (дображивание) пива способствует окончательному формированию потребительских достоинств пива. Для дображивания молодое пиво перекачивают в герметично закрывающиеся металлические танки, внутренняя поверхность которых покрыта специальным пищевым лаком. В зависимости от сорта пиво выдерживают при температуре 0—3°С в течение 11—100 сут. В результате дображивания остаточного сахара несколько возрастает крепость пива, происходит дополнительное насыщение его углекислотой и осветление. Взаимодействие разнообразных первичных и вторичных продуктов главного и побочных процессов брожения приводит к формированию новых веществ, обусловливающих характерные вкус и аромат зрелого пива, а также его сортовые особенности.

Обработка и розлив пива. После лабораторного и орга-нолептического контроля, подтверждающих качество выработанного пива, его обрабатывают и разливают. Для придания прозрачности пиво фильтруют через прессованные пластины из различных фильтрующих масс, и лучшими из них являются диатомитовые (кизельгуровые) фильтры. В процессе осветления пиво теряет значительную часть двуокиси углерода, поэтому допускается дополнительное введение углекислоты перед розливом с последующей выдержкой в течение 4—12 ч для ее ассимиляции.

Пиво — освежающий, насыщенный диоксидом углерода, пенистый напиток, получаемый в результате сбраживания пивного сусла специальными расами пивных дрожжей.

Пивное сусло приготавливают из дробленых зерно-продуктов: преимущественно ячменного или пшеничного солода, ячменя, пшеницы, кукурузы и другого зерна, воды, сахара и хмелепродуктов.

Пиво бывает:

светлое — пиво с цветом О,4—2,5 ц/ед (не более 14 ед ЕВС);

полутемное — с цветом 2,5—4,0ц/ед (15—40ед ЕВС); ч темное — с цветом 4,0—8,0 ц/ед (40—160 ед ЕВС);

ц/ед — см 3 р-ра йода концентрацией 0,1 моль/дм 3 на 100 см 3 воды.

** ЕВС — Европейская пивоваренная конвенция.

безалкогольное — с массовой долей спирта не более 0,4 %;

крепкое — с массовой долей спирта 1,0—6,0 %;

оригинальное — светлое пиво с увеличенным сроком дображивания и повышенной нормой внесения хмеля;

пастеризованное — с повышенной биологической стойкостью, получаемой путем тепловой обработки;

специальное — приготовленное с применением вкусовых или ароматических добавок.

Основным сырьем для производства пива являются ячменный солод, хмель и вода. От их качества и подготовки зависят вкусовые, питательные и другие потребительские свойства пива.

Производство пива включает ряд последовательных взаимосвязанных технологических стадий, характеризуемых строго регламентированными параметрами. Правильность проведения всех процессов во многом определяет качество пива.

Солод получают путем проращивания злаков в искусственных условиях при определенной температуре и влажности.

По способу приготовления различают следующие типы солода: светлый, темный, карамельный и жженый. По своим качественным показателям он должен удовлетворять требованиям стандарта — ГОСТ 29249-92.

Для производства солода используют ячмень, отвечающий требованиям ГОСТ 5060-86 — «Ячмень для пивоварения». Данный вид сырья, поступающий на завод, должен сопровождаться удостоверением качества.

Характеристика сырья

Основные технологические операции

Ассортимент и физико-химические показатели сортов пива

Принципиальная технологическая схема производства

Аппаратурно-технологическая схема производства пива

Часть 2 Биохимические превращения на различных стадиях производства пива

Превращения при затирании и фильтровании затора

Факторы влияющие на:

а) процесс кипячения сусла с хмелем

б) процессы при охлаждении и окислении

Превращения при сбраживании пивного сусла и дображивании пива

Часть 1 Технология производства пива

ХАРАКТЕРИСТИКА СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПИВА

Солод и несоложеное сырье. Основным сырьем для производ­ства пива является ячменный пивоваренный солод (светлый темный и специальные сорта), характеристика которого приведет на в табл. 21.2. Основные сортовые особенности пива (цвет вкус, запах, аромат) во многом зависят от качества солода и соотношения его видов в рецептуре. Стандартом на пиво допус­кается использование несоложеного ячменя, рисовой сечки пшеницы, обезжиренной кукурузной муки. Главные требования предъявляемые к качеству заменителей солода, - это чистота и соответствие требованиям на продовольственное сырье. Приме­нение несоложеного сырья экономически выгодно и технологи­чески обосновано. Поэтому при приготовлении 10...11 % светло­го пива следует обязательно применять не менее 20 % несоложе­ного сырья без использования ферментных препаратов. При использовании свыше 20 % несоложеного ячменя применение ферментных препаратов обязательно.

При производстве пива «Жигулевское» допускается использо­вание сахара-сырца в количестве до 6 % массы затираемых зернопродуктов.

Вода. Качество воды, ее ионный состав оказывают большое влияние на формирование органолептических показателей пива. Технологическая вода должна отвечать всем требованиям, предъ­являемым к питьевой воде. Она должна быть прозрачной, бес­цветной, приятной на вкус, без запаха, с общей жесткостью 2…4 мг·экв/л и рН 6,8...7,3.

Вода считается оптимальной для производства пива, если от­ношение концентрации ионов кальция к общей щелочности воды (показатель щелочности) не менее 1, а соотношение ионов кальция и магния 1:1...3:1.

Жесткость воды и ее солевой состав регулируют, применяя различные способы водоподготовки: реагентный, ионообмен­ный, электродиализный и мембранный, основанный на принци­пе обратного осмоса.

Для удаления неприятного запаха воду дезодорируют путем пропускания через колонку, заполненную активированным углем.

Хмель и хмелепродукты. Хмель - традиционное и наиболее дорогостоящее сырье пивоваренного производства. Он придает пиву специфический горький вкус и аромат, способствует удале­нию из сусла некоторых белков, служит антисептиком, подавляя жизнедеятельность контаминирующей микрофлоры, и повышает пеностойкость пива. Различают два основных вида хмеля: горь­кий и ароматический. В пивоварении используют преимущест­венно женские соцветия ароматического хмеля - хмелевые шишки, содержащие лупулин. В состав последнего входят арома­тические и горькие вещества.

Горькие хмелевые вещества включают α- и β-кислоты, мягкие α -, β- и твердые смолы. Содержание α-кислот в зависимости от сорта хмеля может достигать 16 %. Наиболее ценные для пиво­варения производные α -кислот - изосоединения обеспечивают около 90 % горечи пива.

Ароматические вещества представлены в основном эфирным маслом, содержание которого колеблется от 0,3 до 2 %. Важная составная часть хмеля - дубильные вещества, количество кото­рых достигает 3 %.

"По назначению хмель разделяют на две группы: тонкие сорта с содержанием горьких веществ около 15 % и α- кислот от 3 до 5 %, используемые для производства пива по классической тех­нологии, и грубые сорта с содержанием горьких веществ более 20 %, предназначенные для изготовления порошков, гранул и экстрактов. В пивоварении используют высушенные хмелевые шишки, молотый, гранулированный или брикетированный хмель, а также различные хмелевые экстракты.

Хмель и хмелепродукты следует хранить в сухом, темном и охлажденном помещении с температурой от 0 до 2 °С и относи­тельной влажностью воздуха не выше 70 %.

Ферментные препараты. Используют при применении более 20 % несоложеного сырья в количестве от 0,001 до 0,075 % к массе перерабатываемого сырья.

Применяют амилолитические (Амилосубтилин Г10х, Амило-ризин Пх и др.), протеолитические (Протосубтилин Г10х), цитолитические (Цитороземин П10х, Целлоконингин П10х и др.) ферментные препараты, а также их смеси в виде мультиэнзимных композиций.

Амилолитические препараты применяют при затирании при повышенном количестве несоложеного сырья и низком качестве исходного сусла. Они существенно повышают выход экстракта и улучшают качество сусла.

Протосубтилин Г10х используют при повышенных количест­вах несоложеного сырья и для улучшения качества сусла из некачественных солодов, а также для ликвидации коллоидных помутнений в пиве. Цитолитические препараты повышают выход экстракта за счет гидролиза некрахмальных полисахаридов, в основном гемицеллюлозы. Одновременно повышаются качество сусла и стойкость пива.

Наиболее перспективным средством является применение мультиэнзимных композиций (МЭК), которые позволяют сохра­нить высокое качество «Жигулевского» пива при использовании до 60 % несоложеного сырья.

На днях мне удалось прокрасться на территорию завода «Томское пиво» и посмотреть процесс приготовления пива, а так же я выведал секретный рецепт Томского пива.
Сначала рецепт ….

Вот собственно и секретный рецепт ….

В огромных чанах сначала варят соло и хмель. Одна варка длиться в течении 7 часов, процесс идет безостановочно круглые сутки в автоматическом режиме. Все помещения завода как в больнице - чистые, светлые и без людей:)
Весь процесс происходит в автоматическом режиме, за которым наблюдают операторы.
Чаны очень горячие, поэтому прикасаться к ним нежелательно.

А вот собственно солод - основа пива.

Хмель дозировано поступает у чаны из хмелевых бочков.
Хмель и солод в зависимости от сорта пива меняется.
Вода кстати берется из городского водопровода, но при этом завод проводит собственную подготовку воды (фильтрация, обезжелезивание и т.п.).

После того как сусло готово (это еще не пиво) из него удаляют хмель, остужают и отправляют в танки (огромные цистерны), в которых сусло сбраживают специальными дрожжами и доводят уже до состояния готового продукта.

Вот например видно нижнюю конусовидную часть танка.

А сам танк высотой 21 метр.

Уличные танки.


Затем пиво снова остужают, осветляют и отправляют на линию розлива.

Теперь когда пиво готово, его остается только разлить в тару.
Вот из таких маленьких заготовок делают ПЭТ-бутылки (полторашки).

Затем пиво пастеризализуют (нагревают до 70 градусов и сразу же охлаждают).

Потом пиво разливают в бутылки. Розлив проходит под избыточным давлением, что бы предотвратить спенивание пива.

Можно отправлять в магазин:)

А вот так разливают в пиво в кеги.
Сначала кеги открывают и моют моющим раствором под высоким давлением.

Затем автоматически заполняют пивом и отправляют на склад.

Вот собственно и все производство, как оказалось завод «Томское пиво» при своих огромных объемах производства занимает очень небольшую территорию. Сам завод изначально строился на месте Томского Государственного Университета, но после указа императора о строительстве Университета был перенесен ближе к реке Томи, где и располагается по сей день.

Завод построил Карл Крюгер, но управлял заводом его племянник Роббер Крюгер со своей женой, до момента национализации. Кстати завод поддерживает переписку с дочерью Роберта Крюгера, которая живет в Германии.