Технология производства пива

- процессы, ведущие к низкому  содержанию спирта в ходе брожения.

При производстве низкоалкогольного пива способами, основанными на производственных процессах первой группы, большая часть которых запатентована, в начале спирт из пива удаляли только отгонкой в вакууме. В последнее время широко распространился способ удаления спирта из пива путем так называемого обратного осмоса. Путем обратного осмоса из пива удаляется только спирт и сохраняются другие летучие вещества пива, в результате, по литературным данным, вкусовые свойства приготовленного таким образом напитка очень напоминают исходное пиво.

Производство и потребление пива с пониженным содержанием спирта имеет тенденцию к росту, и в будущем по-видимому, ожидается существенное увеличение выпуска этого напитка.

Диетическое и диабетическое пиво. В последние годы определенная категория потребителей проявляет интерес к таким сортам пива, как диетическое и диабетическое. Эти сорта пива находят все большее распространение.

При производстве этого пива предъявляются повышенные требования к качеству используемого сырья и главным образом к точному соблюдению технологии. В основе производства - получения сусла с наибольшим содержанием сбраживаемых веществ, чтобы количество остающихся после брожения отягощающих сахаридов было как можно меньше, однако не ниже установленного предела для готового пива этого сорта (в Чехословакии этот предел установлен 0,75 % мас. %)[5].

Концентраты пива и сусла. В последнее время большое внимание уделяется производству пивных концентратов. Их можно вырабатывать в период пониженного сбыта пива и хранить очень долго; в период повышенного спроса на пиво их разбавляют водой, карбонизируют и выпускают как обычное пиво. Пивные концентраты пригодны также для экспорта.

При производстве концентратов готовое пиво освобождают от воды вымораживанием или специально отработанной вакуумной дистилляцией. Оба способа связаны с определенными потерями экстракта и спирта.

При производстве пива из концентратов вкусовые различия полученного пива незначительны. Некоторые дегустаторы принимают пиво из концентратов за оригинальное. Содержание воды в исходном пиве по этой технологии может быть снижено за один производственный цикл на 50%, а при двух - на 70%. Экономические предпосылки благоприятные.

В некоторых зарубежных странах (Австрия, Англия, Дания, США, Германия и др.) при приготовлении пива используют различные концентраты, экстракты, сиропы, полученные из ячменного солода (диастатический мальцэкстракт) или из несоложенных материалов (маниоки, кукурузы, пшеницы и др. – недиастатический экстракт), которые выпускаются в жидком виде или в виде сухого порошка.

Концентраты могут быть использованы в качестве добавки вместо несоложенного сырья в процессе приготовления сусла обычным способом.

1.5 Использование водорослей в пивоварении

Морские и пресноводные водоросли являются перспективным сырьем для производства пива специального. Они обладают рядом специфических черт - богатым минеральным составом, в т.ч. высоким содержанием эссенциального микроэлемента йода, ценными полисахаридами и биологически активными веществами. Использование водорослей позволяет регулировать кровяное давление, способствовать размножению клеток, предупреждать и исцелять разного рода воспалительные процессы, кардиологические и сахарные заболевания[6].

Немецкая компания Neuzeller Kloster Brewery выпускает "Пиво против старения" ("Anti-Aging-Bier"). "Это похоже на пиво больше, чем на что-либо ещё", - заявил представитель фирмы.

Пивовары считают, что пиво содержит некоторые ингредиенты, которые улучшают состояние здоровья. Но немецкому правительству может не нравится, что новый напиток называют "пивом", так как закон, принятый в 1516 году гласит: пиво, сваренное в Германии, может содержать только ячмень, хмель, дрожжи и воду". Оставаться молодым и красивым, попивая пиво - именно это обещает баварский предприниматель Гельмут Фрихер (Helmut Fricher). [13]

Пиво против старения было представлено миру на немецкой сельскохозяйственной ярмарке. Этот напиток, по словам пивовара, приведёт в гармонию душу и тело.

Напиток варится, как обычное пиво, но потом в него добавляют ключевые компоненты. Это экстракт из водоросли спирулины, известной фанатам здорового образа жизни, как дополнительный источник полезных минералов, а также белок флавоноид, который предположительно защищает от рака. [13]

2 Технологический процесс производства  пива

2.1 Характеристика сырья для  производства пива

Сырьем для получения пива является ячмень в виде солода, несоложеные материалы, ферментные препараты, хмель пивные дрожжи и вода.

Ячмень (Hordeum sativum) по составу экстрактивных веществ и их сбраживаемости более других злаковых культур пригоден для получения пивоваренного солода. Пленчатость же зерна ячменя играет положительную роль при фильтровании пивного сусла, обусловливая пористость фильтрующего слоя дробленого солода.

Наиболее важными требованиями к ячменю, используемому для солодоращения, являются хорошая прорастаемость зерна (90-95%), достаточная крупность и выравненность, невысокая пленчатость (не более 10% массы зерна), умеренное содержание белка (не ниже 8 и не более 12%) и высокое содержание крахмала (до 65%).

От качества и состава ячменя в значительной степени зависят потребительские достоинства и устойчивость пива в хранении. Так, чем выше пленчатость зерна, тем ниже экстрактивность и вкусовые свойства пива за счет горьких веществ, содержащихся в оболочках. Экстрактивность - это сумма всех веществ ячменя, выраженная в процентах к массе сухих веществ, которые переходят в раствор при определенных условиях. Этот показатель зависит от состава ячменя, так как в раствор переходят почти вся масса крахмала, часть некрахмальных полисахаридов и от 1/3-1/2 белковых веществ, сахара и другие соединения. В пивоваренном ячмене содержание крахмала составляет от 60 до 70% на сухое вещество. Особенно слабо экстрактивным бывает пиво из ячменя с пониженной крахмалистостью. Этому способствует также повышенное содержание белка, в накоплении которого наблюдается обратная корреляция с количеством крахмала. Высокое количество белка, с одной стороны, препятствует разрыхлению эндосперма и извлечению из него экстрактивных веществ, с другой - способствует помутнению пива. Низкобелковые ячмени (ниже 8%) дают пиво со слабой пеной и неполным вкусом[5].

Несоложеные (непроращенные) материалы применяют для увеличения экстрактивности, создания определенного вкуса и снижения себестоимости пива. Используют рисовую сечку, ячменную муку, ячменную и кукурузную обезжиренную крупу, сою, пшеницу, обрушенный ячмень, а также свекловичный сахар и глюкозу. Общие количество добавляемых несоложеных материалов может колебаться от 15 до 50% массы ячменного солода (если по рецептуре не предусмотрено добавление ферментных препаратов, то количество несоложеных материалов не должно превышать 15%). Рис применяют из-за высокого содержания крахмала (в среднем 68%) и преобладания в составе белковых веществ нерастворимого в воде белка оризина (около 70% суммы азотистых соединений, которые составляют 7-9% массы зерна). Кукуруза отличается высоким содержанием экстрактивных веществ (82-90%), нерастворимостью преобладающих белков (зеина и глютенина) и свертыванием при кипячении остальных белков, перешедших в сусло. Кукурузу применяют в виде муки крупного помола (крупки), ее 'перерабатывать легче, чем ячмень, и она дает более устойчивую пену. Для улучшения пенообразования и повышения пеностойкости пива по рецепту включают сою, содержащую гликозид сапонин. Свекловичный сахар и глюкозу обычно добавляют в процессе варки сусла с хмелем для придания пиву нужного вкуса[5].

Ферментные препараты (грибной солод), получаемые чаще всего из плесневых грибов Aspergillis оruzae, применяют при выработке пива из солода с добавлением несоложеного сырья. Это необходимо для получения высокоэкстрактивного сусла, пригодного для сбраживания, так как ферментов солода недостаточно для полного осахаривания крахмала зерна. Активность этих препаратов превосходит активность ферментов солода по осахаривающей способности в 3-4 раза, по разжижающей - в 8-10 раз, по декстринирующей - в 10-20, по протеолитической - в 15-20 раз. Кроме того, применяют ферменты гриба Trichothecium roseum для более активного разрушения клеточных стенок эндосперма.

Хмель - Humulus Lupulus (двудомное многолетнее растение из семейства коноплевых) используют для придания пиву характерного аромата, специфического горьковатого вкуса и биологической стойкости при хранении. С участием хмеля формируются и такие показатели качества как цвет, прозрачность и пенообразование.

Для приготовления пива применяют хмелевые шишки - высушенные женские неоплодотворенные соцветия наиболее ценной частью хмеля является лупулин (хмелевая мука) - липкие зернышки светло-желтого цвета, накапливающиеся на внутренней стороне чешуек.

В технологическом отношении для производства пива наиболее важны горькие кислоты и смоль (10-26% массы сухого хмеля), а также дубильные вещества (2-5%) и эфирное масло (0,2-1%).

Горькие вещества хмеля - это комплекс безазотистых соединений сложного химического состава: горькие и С26Н28О4 лупулин кислоты, мягкие смолы, твердые смолы. Горьким веществам хмеля свойственна высокая антибиотическая активность по отношению к микроорганизмам (молочнокислым бактериям и сарцинам) спонтанно развивающимся при изготовлении пива и ухудшающим его качество. Наибольшую антибиотическую активность имеют кислота и смолы. Твердые смолы антибиотической активностью не обладают[5].

Дубильные вещества хмеля, относящиеся к группе катехинов, обусловливают терпкость вкуса сусла, его прозрачность и интенсивность окраски.

Эфирное масло хмеля, представленное смесью ароматических углеводородов и терпенов, играет определенную роль в образовании аромата пива, несмотря на то, что в процессе кипячения сусла большая часть эфирного масла улетучивается.

Для улучшения качества пива и полного использования экстрактивных веществ хмеля разработана технология производства молотого брикетированного хмеля, позволяющая уменьшить расход хмеля на 15%. Применяют так же и хмелевые экстракты в соотношении 1:1.

Вода - ее солевой состав и свойства играют большую роль в формировании качества пива. Поэтому к ней предъявляют требования по жесткости, активной кислотности(рН), вкусу и запаху, механической и микробиологической чистоте. Особо учитывается состав и соотношение в воде минеральных веществ. Для светлых сортов пива при меняют только мягкую воду (0,1-1,8 мг*экв/л), для темных - умеренно жесткую (1,8-3,5мг*экв/л). По остальным показателям вода, используемая в пивоварении должна соответствовать требованиям к питьевой воде.

Вода, являясь одним из основных видов сырья для приготовления сусла, одновременно служит необходимым вспомогательным материалом (при замочке ячменя, промывке дрожжей, мойке бродильно - лагерных емкостей, бочек, дрожжевых ванн. бутылок и др.).

Вода как сырье для пивоваренного производства должна обладать качеством питьевой воды. Необходимо учитывать ее биологические и физические свойства и химический состав. Вода должна быть прозрачной, бесцветной, без запаха и привкуса.

В природной воде всегда содержатся различные растворимые соли, одни из них влияют на вкусовые свойства пива, другие - на ферментативные процессы.

По химическому составу воды судят о ее пригодности для изготовления того или иного сорта пива. В хорошей воде не должны присутствовать NaHCO3, NH3, CO2, HNO2. Допускается содержание NO3 не более 25 мг/л, Mn-0,2 мг/л, Fe-0,5 мг/л. Присутствие солей железа в большом количестве нежелательно, так как они взаимодействуют с дубильными веществами, в результате чего пиво приобретает чернильный цвет и вяжущий вкус.

Оценивают воду для пивоварения не только по количеству солей (ионов), но и по влиянию этих солей на кислотность сусла (изменение рН), это в свою очередь влияет на выход экстракта, сбраживание, окраску сусла, пива и растворение хмелевых смол.

Дрожжи для сбраживания сусла в пивоварении применяют преимущественно низовые расы, обеспечивающие наиболее полное сбраживание сахаров и наилучшие органолептические свойства пива[5].

Биологическая характеристика водорослей

Морские водоросли - это уникальное сырье, способное в короткие сроки формировать большую биомассу, синтезировать химические соединения, выполняющие определенные физиологические функции, и разнообразные биологически активные вещества (БАВ), образование которых обусловлено эволюцией и борьбой за существование в условиях естественно сложившихся экологических системах[6].

Размеры водорослей колеблются от долей микрометра (кокколитофориды и некоторые диатомовые) до 40 м (макроцистис). Среди многоклеточных водорослей наряду с крупными есть микроскопические (например, спороносная стадия ламинариевых)[6].

Клетки водорослей - вполне типичные для эукариот. Очень похожи на клетки наземных растений (мхов, плаунов, папоротникообразных, покрытосеменных и цветковых). Основные отличия - на биохимическом уровне (различные фотосинтезирующие и маскирующие пигменты, запасающие вещества, основы клеточной стенки и т.д.) и в цитокинезе (процессе деления клетки)[6].

Водоросли - главные производители органических веществ в водной среде. Около 80% всех органических веществ, ежегодно создающихся на земле, приходится на долю водорослей и других водных растений. Водоросли прямо или косвенно служат источником пищи для всех водных животных. Известны горные породы (диатомиты, горючие сланцы, часть известняков), возникшие в результате жизнедеятельности водорослей в прошлые геологические эпохи. Водоросли участвуют в образовании лечебных грязей[6].