Промышленная технология производства пива

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.

Фото: +Russ

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.

Пивоварня Fort Point. Фото: Matthew Ankeny

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)

В настоящее время существует огромное количество сортов пива, а производителям и отдельным маркам и вовсе нет числа. Несмотря на это, существует общая технология производства пива, которой придерживаются большинство пивоваренных компаний. Отличия кроются в деталях и конкретных компонентах исходного сырья.

Однако прежде чем говорить непосредственно о производстве, следует понять из чего делают пиво. Иными словами, нужно сказать несколько слов про ингредиенты, правильному сочетанию которых мы обязаны появлению любимого пенного напитка.

Сырье или из чего производят пиво

Классический процесс приготовления пива предполагает наличие всего лишь четырех ингредиентов. Итак, в традиционный состав сырья входят:

• вода;
• солод;
• хмель;
• дрожжи.

Давайте несколько подробнее разберем каждый из этих компонентов.

Вода

Многие специалисты говорят о том, что именно этот ингредиент в конечном счете оказывает решающее воздействие на итоговый вкус пива . Даже если все остальные ингредиенты будут высочайшего качества, и вы максимально правильно организуете вся стадии производства, но при этом у вас не будет подходящей воды, то вы не получите хорошего результата.

При этом нельзя сказать, что существует какая-то особенная вода, из которой варят все пиво. Это подтверждает максимально широкая география производителей пива. Вода в Европе, Северной Америке и Австралии сильно отличается и имеет уникальный состав. Более того, огромные отличия существуют даже в рамках одного континента. Например, вода в Германии и Чехии разная.

Для процесса производства пива основное значение имеют такие свойства воды:

«жесткость»;
состав и концентрация солей.

Конечно, современные технологии позволяют менять эти свойства. Однако гораздо проще и что еще более важно экономически выгоднее производить пиво в том регионе, где уже есть подходящая вода.

Солод

Он представляет из себя продукт, который получают посредством проращивания злаковых семян. Чаще всего для производства пива используют ячменный солод. Гораздо реже проращивают зерна пшеницы. Остальные злаковые пивовары и вовсе используют крайне редко. Единственным заслуживающим внимания примером могут быть японцы, которые изготавливают свое традиционное пиво – саке из риса.

Процесс получения солода невероятно важен. Крупные производители пива даже имеют в своем штате специалистов по соложению. Как вы понимаете, эти сотрудники отвечают за процесс превращения зерен в солод.

Хмель

В природе хмель – это цветковое растение семейства коноплевых. В пивоварении в ход идут только его шишки. По сути своей, они являются сложными женскими соцветиями.

Шишки хмеля придают пиву горчинку и особый насыщенный аромат. Кроме того, этот компонент определяет интенсивность пенообразования. Многие производители хмельного напитка много экспериментировали с вопросом исключения хмеля из состава исходного пивного сырья. Однако все эти попытки ждал провал. Без шишек хмеля пиво теряло свою индивидуальность и особый вкус, за который мы все его и любим.

Дрожжи

При производстве пива используются особые дрожжи семейства Saccharomycetaceae. Их также принято называть пивными. Уникальность этих дрожжей состоит в том, что они не встречаются в природе. Эти уникальные микроорганизмы были специально выведены для изготовления пенного напитка.

В настоящее время наибольшее количество пива в мире производится с использованием процедуры низового брожения. В этом случае производители используют пивные дрожжи вида Saccharomycetaceae Carlsbergensis. В результате получают всем известный лагер.

В том случае если применяется процедура верхового брожения, то в ход идут пивные дрожжи вида Saccharomycetaceae Cerevisiae. По такой технологии получают эль, портер и стаут.

Если говорить о внешних отличиях, то такие дрожжи по-разному проявляют себя в момент окончания брожения. Верховые всплывают на поверхность сусла, а низовые оседают на дно бродильной емкости.

Такой строгий набор исходных компонентов отвечает за химический состав пива .

Как производят пиво?

Процесс производства пива включает в себя строго определенные последовательные этапы. Их строгое соблюдение становится залогом приготовления качественного и вкусного напитка. Обратите внимание, именно так производят хмельной напиток во всем мире.

1. Подготовка солода.

Она включает в себя не только проращивание зерен злаков. Также на этой стадии солод просушивают и тщательно очищают от пробившихся ростков.

2. Затирание сусла.

Приготовленный солод измельчают. После этого его смешивают с водой. В результате этих действий получают исходный затор, имеющий сладковатый привкус.

3. Фильтрация затора.

Затор пропускают через специальный фильтр или целую фильтрационную систему. В результате этой процедуры он разделяется на жидкое сусло и дробину. Под дробиной понимаются твердые фрагменты злакового солода, которые не растворились в заторе.

4. Добавление хмеля.

На этой стадии в сусло добавляют шишки хмеля. Некоторые производители в этот же самый момент закладывают в будущее пиво некоторые другие натуральные и искусственные компоненты. Так они могут придать будущему напитку те или иные оттенки вкуса и аромата.

5. Кипячение.

На этой стадии сусло варят в течение нескольких часов. Длительность этого процесса напрямую зависит от традиций пивоварни и сорта пива, который хотят в итоге получить. Под воздействием высокой температуры шишки хмеля растворяются.

6. Осветление.

После варки жидкость перекачивается в особое устройство, именуемое гидроциклоном или вирпулом. В нем под воздействием центробежной силы пиво окончательно очищается от твердых остатков исходных компонентов. Это не слишком длительная процедура. Обычно для получения положительного результата требуется 25-35 минут.

7. Охлаждение.

После окончания процедуры осветления сусло попадает в специальную емкость для брожения. Иногда ее также называют бродильным резервуаром. Здесь будущее пиво остывает и обогащается кислородом, который необходим для жизнедеятельности дрожжей.

8. Брожение.

Именно на этой стадии в сусло закладывают пивные дрожжи. Процесс сбраживания занимает несколько недель. Когда отведенное на него время заканчивается, производитель получает мутноватый слабоалкогольный напиток. Пить его, конечно, можно, но вот удовольствие вы вряд ли при этом получите.

9. Дображивание или выдержка.

Выдержка пива происходит в закупоренных резервуарах под давлением углекислого газа. Именно в этот момент напиток набирает положенную ему крепость. Длительность этой стадии определяется исключительно производственными нормами и традициями компании-производителя.

10. Фильтрация.

Знатоки пива понимают, что эта стадия не является обязательной. Ведь существует огромное количество нефильтрованных сортов, имеющих собственных поклонников. Тем не менее в большинстве случаев она все же проводится. Задачей этого процесса является очистка напитка от остатков дрожжей.

11. Пастеризация.

Задачей пастеризации является увеличение срока годности, произведенного напитка. Происходит она просто. Пиво нагревается до температуры 65-80 градусов по Цельсию. Некоторые ценители считают, что пастеризация самым негативным образом сказывается на вкусе напитка.

На этом производственный процесс завершен. Пиво готово к розливу, продаже и употреблению.

Пиво сегодня — это самый популярный алкогольный напиток. Технология варки домашнего пива проста, и если вы сами варите пиво дома или хотя бы раз пробовали настоящие домашнее пиво, то знаете, что то, что продаться в магазинах — это жалкая и никчёмная пародия. Тысячи лет люди варят пиво. Еще в Древнем Египте была освоена профессия пивовара. Разуметься рецептуры тех дней не имеют практически ни чего общего с современными, однако основные принципы сохранились. Еще 100 лет назад, практически каждая женщина знала, как приготовить пиво в домашних условиях.

Во времена эпидемий именно домашнее пиво спасало от отравления и смерти.

Согласно технологии домашнего пивоварения, на этапе кипячения вносят хмель. Количество хмеля, его сорта и время внесения определяться рецептурой.

После завершения кипячения, сусло остужают, это можно сделать, поставив кастрюлю в ванну с холодной водой.

После остывания, сусло переливают в бродильный бак (пластиковое ведро), вносят дрожжи, и убирают на несколько дней на брожение.

После основного брожения, технология приготовления домашнего пива подразумевает розлив по бутылкам и дображивание. Время брожения, дображивания, а так же способ карбонизации определяются рецептом.

На этом и заканчивается технология варки домашнего пива. Если у вас появились вопросы, присылайте, буду рад помочь.

Удачных вам варок и вкусного пива!

Прочтений: 2 530

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.

Характеристика продукции, сырья и полуфабрикатов. Пиво - слабоалкогольный, игристый напиток, продукт законченного спиртового брожения, изготовленный из пивоваренного ячменного солода с применением хмеля.

Вследствие насыщенности диоксидом углерода и содержания небольшого количества этанола пиво не только утоляет жажду, но и повышает общий тонус организма. Являясь хорошим эмульгатором пищи, оно способствует более правильному обмену веществ и повышению усвояемости пищи. В пиве содержится значительное количество питательных и биологически активных веществ: белков, углеводов, микроэлементов и витаминов.

Качество пива оценивают по органолептическим и физико-химическим показателям. По органолептическим показателям пиво должно соответствовать требованиям стандарта по прозрачности цвета, аромату, вкусу, пенообразованию и др.

Пиво вырабатывают трех типов: светлое, полутемное и темное. В зависимости от экстрактивности объемная доля спирта в светлом пиве не менее 2,8…9,4 %, в полутемном и темном - 3,9…9,4 %. Во всех типах пива массовая доля диоксида углерода должна быть не менее 0,33 %, высота пены - не менее 30 мм, пеностойкость - не менее 2 мин. Энергетическая ценность 30…85 ккал в 100 г пива в зависимости от экстрактивности начального сусла.

По способу обработки пиво подразделяют непастеризованное и пастеризованное.

Основным сырьем для производства пива является ячменный пивоваренный солод: светлый, темный, карамельный и жженый. Два последних вида солода получают из светлого солода путем термической обработки в обжарочном барабане и применяют для темных сортов пива.

Качество солода должно соответствовать требованиям стандарта по органолептическим (внешний вид, цвет, запах, вкус) и физико-химическим (размеры зерен, массовая доля сорных примесей, влаги, экстракта в сухом веществе солода, продолжительность осахаривания и др.). По этим показателям светлый солод разделяют на три сорта (высший, I и II классы), жженый солод на I и II классы. От соотношения видов солода в рецептуре и его качества во многом зависят сортовые особенности пива.

Для выработки пива возможно использование несоложеного ячменя, рисовой сечки, пшеницы, обезжиренной кукурузной муки. Применение несоложеного сырья экономически выгодно и технологически оправдано.

Вода считается оптимальной для пива, если отношение концентрации ионов кальция к общей щелочности воды не менее единицы, а соотношение ионов кальция и магния 1: 1…1: 3. Жесткость воды и ее солевой состав регулируют различными способами (реагентным, ионообменным, электродиалезным и обратноосмотическим).

Хмель придает пиву специфический горьковатый вкус и аромат, способствует удалению из сусла некоторых белков, служит антисептиком и повышает пеностойкость пива. Важная составная часть хмеля - дубильные вещества, количество которых достигает 3 %. В пивоварении используют высушенные хмелевые шишки, молотый, гранулированный или брикетированный хмель, а также различные хмелевые экстракты.

Ферментные препараты используют при применении более 20 % несоложенного сырья в количестве от 0,001 до 0,075 % к массе перерабатываемого сырья. Аминолитические препараты повышают выход экстракта и улучшают качество сусла, протеолитические используют для ликвидации коллоидных помутнений в пиве, цитолитические повышают стойкость пива.

Особенности производства и потребления готовой продукции. Основу технологических процессов производства пива составляют биохимические превращения веществ в живом организме, происходящие под влиянием ферментов, и физико-химические процессы взаимодействия этих веществ под влиянием условий внешней среды. Основные процессы пивоваренного производства связаны с получением и брожением пивного сусла, дображиванием, выдержкой и осветлением пива.

Цель процесса приготовления пивного сусла - получение водного раствора ценных сухих веществ зернового сырья и хмеля в соотношении, определяемом сортом пива и жизнедеятельностью дрожжей, при минимальных потерях и затратах.

Для более тесного соприкосновения экстрагируемых веществ с водой, облегчения и ускорения их растворения зерновое сырье измельчают. Дробление стремятся вести так, чтобы мучнистая часть зерна превратилась в мелкую крупку и муку, а оболочку сохранить и использовать в качестве фильтрующего слоя. Весьма целесообразно дробить увлажненный солод, что позволяет устранить потери на распыл, характерные для дробления сухого солода, увеличить выход экстракта на 2,5…3,0 % и сократить продолжительность фильтрования затора на 20…25 %.

В солоде и несоложеных зерновых материалах содержание водорастворимых веществ составляет 10…15 %. Большая часть ценных сухих веществ, представленных в основном крахмалом и белком, находится в нерастворимом состоянии. Для перевода в растворимое состояние их в процессе затирания подвергают ферментативному гидролизу. Процесс смешивания дробленых зернопродуктов с водой называется затиранием , а полученная смесь - затором .

Основной целью затирания является перевод сухих веществ солода и несоложеных материалов в растворимое состояние под действием ферментов солода и применяемых ферментных препаратов. Солод для сусла и пива является не только источником получения экстрактивных веществ, но и источником ферментов, под действием которых нерастворимые вещества самого солода и несоложеных материалов переходят в раствор. В солоде высокого качества активность ферментов высокая, позволяющая провести необходимые биохимические изменения в заторе при использовании до 15 % несоложенного сырья. При большом расходе несоложеных материалов добавляют ферментные препараты.

На действие ферментов и экстрагирование растворимых веществ зернового сырья влияет гидромодуль затирания. С увеличением концентрации затора скорость ферментативных реакций замедляется, что заметно при увеличении концентрации свыше 16 %. Поэтому обычно при затирании используют соотношение дробленых зернопродуктов к воде 1: 4, чтобы концентрация первого сусла не превышала 16 %.

При производстве темных сортов пива применяют жженый или карамельный солод, который измельчают до тонкого помола, затирают при температуре 80…90 С в течение 30 мин, а затем подают в общий затор.

Затор готовят двумя способами: настойным (инфузионным) и отварочным (декокционным). При настойном способе сухой дробленый солод смешивают с водой требуемой температуры, в дальнейшем затор медленно со скоростью 1 /мин подогревают с выдержкой белковой и мальтозной пауз, пауз осахаривания и общего осахаривания. Длительность пауз определяют качеством солода и сортом приготовляемого пива и колеблется в пределах 20…30 мин. Настойный способ применяется при использовании только хорошо растворенного солода с высокой ферментативной активностью, позволяет сократить продолжительность затирания и снизить энергозатраты.

Отварочные способы характеризуются тем, что часть затора (называемая отваркой) подвергается кипячению с целью клейстеризации крахмала, что облегчает воздействие на него ферментов и увеличивает выход экстракта. По количеству отварок различают одно-, двух- и трехотварочный способы. Наиболее распространенными в промышленности являются одно- и двухотварочный способы. При использовании несоложеного сырья применяют способы совместного затирания с солодом или предварительной раздельной подготовки его с последующим соединением с солодовым затором.

Брожение пивного сусла - сложный биохимический процесс, во время которого под действием ферментов пивных дрожжей сбраживается основное количество углеводов сусла. Потребительские свойства пива существенно зависят от вида применяемых дрожжей, определяющих вкус и аромат готового продукта.

Для отдельных сортов темного пива применяют специальные расы дрожжей верхового брожения.

Существуют низовое и верховое брожение. Они отличаются применяемыми расами дрожжей и температурным режимом. Низовое брожение протекает обычно при 6…10 С, верховое - при 14…25 С. Оба типа брожения протекают в две стадии: первую принято называть главным брожением, вторую дображиванием.

Главное брожение характеризуется более или менее интенсивным сбраживанием большей части сахаров сусла. В условиях ведения главного брожения на начальной стадии одновременно происходит как брожение, так и интенсивное размножение дрожжей. Биомасса дрожжей увеличивается в 3…4 раза. Но при нормальном брожении размножение дрожжей заканчивается задолго до конца брожения.

Основным биохимическим процессом при главном брожении является превращение сбраживаемых сахаров в этанол и диоксид углерода. Процессом, сопутствующим спиртовому брожению, является образование из аминокислот высших спиртов, которые оказывают влияние на аромат и вкус пива. Высшие спирты являются своеобразными побочными продуктами брожения.

Качество пива существенно зависит от окислительно-восстановительного потенциала сбраживаемого сусла. При высоком значении этого потенциала происходят окислительные процессы, в результате чего сусло и молодое пиво становятся темнее, ухудшается вкус готового пива, может появиться муть. Большую роль в изменении окислительно-восстановительного потенциала играют дрожжи. Они тормозят окислительные процессы, быстро поглощая растворенный в сусле кислород, затрачивая его на обменные реакции. Кроме того, выделяющийся диоксид углерода вытесняет кислород из сусла, что также замедляет окисление.

Из других физико-химических процессов важное значение для брожения имеют коагуляция белковых веществ и пенообразование. Образование спирта, эфиров и понижение рН сбраживаемого сусла способствует коагуляции белковых веществ. Белковые вещества частично денатурируют, частично теряют свой заряд и флокулируют. Происходит выделение некоторых фракций белков в виде крупных агрегатов с одновременной агглютинацией и осаждение дрожжей. Выделяются в основном белковые вещества, изоэлектрическая точка которых близка к рН молодого пива. При этом осаждается и часть тонких взвесей (белково-дубильные соединения), которые поступили в бродильный аппарат с суслом.

Пенообразование обусловлено выделением пузырьков диоксида углерода. Образующийся в ходе брожения диоксид углерода сначала растворяется в сбраживаемом сусле, а по мере насыщения сусла выделяется в виде газовых пузырьков. На поверхности газовых пузырьков появляется адсорбционный слой поверхностно-активных веществ (белки, пектин, хмелевые смолы). При слипании отдельных пузырьков появляется пена, постепенно покрывающая поверхность сусла. В процессе брожения сусла внешний вид пены изменяются: в определенный период она напоминает завитки. Основу для образования завитков создают коагулируемые белки и выделяемые хмелевые смолы, а их формирования - диоксид углерода.

Дображивание и выдержка пива имеют решающее значение для вкуса, пенистости и стойкости пива. В этот период протекают те же процессы, что и при главном брожении, но более медленно. Уменьшение скорости биохимических процессов обусловлено в основном более низкой температурой и меньшим количеством дрожжевых клеток в единице объема сбраживаемого продукта, так как основная масса дрожжей удаляется из него после окончания главного брожения.

Важным процессом при дображивании и выдержке является карбонизация пива, т.е. насыщение пива СО 2 - важнейшей составной частью пива, которая придает пиву приятный и освежающий вкус, способствует пенообразованию, предохраняет пиво от соприкосновения с кислородом воздуха, служит консервантом, подавляя развитие посторонних и вредных микроорганизмов.

Насыщение пива газом осуществляется при длительной выдержке пива в спокойном состоянии. Связывание и накопление углекислоты в пиве возможно благодаря тому, что дображивание происходит в закрытых емкостях под избыточным давлением. Этот процесс называется шпунтованием . В шпунтованном пиве большая часть углекислоты находится в пересыщенном состоянии. Молодое пиво после главного брожения содержит около 0,2 % растворенной углекислоты, а готовое пиво - не менее 0,35…0,40 %. В среднем при нормальных условиях дображивания пересыщение пива углекислотой достигает 30…40 %.

Существенное отличие пива от газированной воды заключается в сохранении пересыщения пива диоксидом углерода после снятия давления. Медленное выделение углекислоты при употреблении пива объясняется адсорбционными свойствами коллоидно-растворимых веществ, содержащихся в его экстракте.

Весьма важным процессом при дображивании и выдержке является осветление пива путем его продолжительного отстаивания. Цель осветления - удаление из пива твердых частиц для придания ему высокой прозрачности, биологической и белково-коллоидной стойкости без ухудшения вкуса, аромата и снижения пеностойкости.

Для удаления как можно большего количества частиц, способных к образованию мути, осветление необходимо вести при низких температурах (около 0 C). С понижением температуры пива происходит выделение тех веществ, которые при температурных условиях главного брожения являлись еще растворимыми. Наступает помутнение, которое обусловливается главным образом белково-дубильными соединениями. Скорость и степень осветления зависят от характера и величины взвешенных частиц. Чем тяжелее и крупнее взвешенные частички, тем быстрее наступает осветление. Дрожжевые клетки оседают быстрее, чем белковые вещества. Тончайшие взвешенные частицы оседают очень медленно. Для их осаждения при 2…4 С требуется продолжительное время. Однако оседающие дрожжи сорбируют белковую муть и другие взвеси, увлекая их на дно резервуара.

Особое значение при дображивании и выдержке имеют процессы созревания пива, заключающиеся в формировании аромата, вкуса и других потребительских свойств готового продукта. В период созревания протекают биохимические, химические и физико-химические процессы. Вследствие окислительных процессов исчезают вещества, которые обусловливают неприятный букет молодого пива. При выдержке вкус пива улучшается, выраженный дрожжевой привкус и привкус хмелевой горечи исчезают. Уменьшение горького вкуса при выдержке пива объясняется коагуляцией и старением хмелевых смол. Это одна из причин перехода грубого, горького вкуса в благородный. Дрожжевой привкус исчезает в результате оседания дрожжей.

Созревшее, выдержанное пиво является сложной полидисперсной системой с содержанием твердой фазы 0,15…0,01 % на сухое вещество. Частицы твердой фазы пива можно разделить на три группы: дрожжи и микроорганизмы размером 1…10 мкм; белки, полифенолы и углеводы размером 0,1…10 мкм; соли различных металлов, посторонние частицы (адсорбенты, частицы покрытия резервуаров). Основную массу твердой фазы составляют дрожжи (около 90 %).

По структуре и форме вещества твердой фазы различают хлопьевидные (белок), желеобразные (крахмал и гуми-вещества) и кристаллические (соли различных металлов). Белковые и полифенольные комплексы нестабильны, что может привести к образованию мути в готовом пиве. Эти реакции частично обратимы, выпадение мути происходит при охлаждении пива.

Осветление пива методом отстаивания не достигается в достаточной степени, поэтому готовое пиво дополнительно осветляют сепарированием, фильтрованием или тем и другим вместе.

Сепарирование пива основано на интенсификации процесса осаждения примесей при помощи центробежной силы. Сепаратор для осветления пива отличается от сепаратора для осветления сусла конструкцией барабана: для осветления сусла применяют камерный барабан, а для пива - тарельчатый.

Преимущества сепарирования: снижение производственных потерь пива, более легкий переход от пива одного сорта к пиву другого сорта. Однако сепараторы обладают невысокой эффективностью осветления: плохо выделяются частицы высокой степени дисперсности. Поэтому сепарированное пиво не имеет блеска. При сепарировании хорошо выделяются дрожжи, поэтому его применяют для предварительного осветления пива при высоком содержании плохо флокулирующих дрожжевых клеток (более 1,5 млн в 1 см 3).

Фильтрование - наиболее эффективный способ очистки пива от примесей. Фильтрацию пива производят через намывной слой фильтрующего материала либо через фильтр-картон. В намывных фильтрах в качестве фильтрующего материала чаще всего используют диатомитовые порошки. Они механически задерживают частицы мути (смолы, белковые вещества, дрожжевые клетки и др.). Их готовят из сырого диатомита, который представляет собой остатки кремнистых панцирей одноклеточных микроскопических водорослей - диатомий.

Диатомитовые фильтры обеспечивают хорошее фильтрование и высокую производительность при содержании дрожжевых клеток 0,15…0,3 млн в 1 см 3 нефильтрованного пива. При большем содержании дрожжей производительность фильтра снижается, поэтому рекомендуется использовать сепараторы для предварительного осветления пива.

Для осветляющего и стерильного фильтрования применяют картон. Размер пор картона для осветляющего фильтрования 10…15 мкм, для стерильного - 3…5 мкм. Картон изготавливают из древесной и хлопковой целлюлозы с добавлением асбеста. Во избежание попадания волокон асбеста в фильтр одна сторона картона имеет пористое полимерное покрытие.

В настоящее время самым удобным фильтрующим материалом считается инфузорная земля - кизельгур. Этот материал образует фильтровальный слой со значительной структурной расчлененностью поверхности, что позволяет ей задерживать частицы меньше, чем средний размер промежутков. В зависимости от фракционного состава инфузорной земли кизельгуровые фильтры могут задерживать частицы, размер которых превышает 2…5 мкм. С помощью этих фильтров выполняют стерильное фильтрование пива.

Однако если пиво инфицировано, то в нем присутствуют бактерии, размеры которых существенно меньше размеров пор фильтрующего материала. Для обеспложивания пива проводится пастеризация и стерилизация путем тепловых, химических, радиационных и др. процессов. В результате таких воздействий микроорганизмы гибнут или разрушаются, благодаря чему повышается стойкость продукта. Стойкость непастеризованного пива - не менее 8 сут, пастеризованного и обеспложенного - не менее 30 сут. Перспективным направлением эффективного обеспложивания пива является применение ультрафильтрационных установок.

Готовое пиво фасуют в новые и оборотные бутылки вместимостью 0,5 и 0,33 дм 3 , изготовленные из прозрачного стекла оранжевого или зеленого цвета. Такие цвета снижают отрицательное виляние на пиво дневного света и способствуют сохранению его качества. Пиво фасуют также в новые полимерные бутылки вместимостью 0,5…2 дм 3 , бочки, кеги, автоцистерны. Бутылки должны быть стандартными, с гладкой поверхностью, со стенками равномерной толщины, термостойкими. Они должны выдерживать внутреннее давление не менее 0,08 МПа. Во избежание потерь СО 2 используют изобарический принцип фасования.

Стадии технологического процесса. Приготовление пива можно разделить на следующие стадии:

• - подготовка и дробление солода и несоложеных материалов;
• - получение пивного сусла;
• - сбраживание сусла и дображивание пива;
• - фильтрование и осветление пива;
• - упаковывание в потребительскую и транспортную тару.

Характеристика комплексов оборудования. Начальные стадии технологического процесса выполняются с помощью комплексов оборудования для измельчения солода и приготовления пивного сусла: дробилки, заторные и варочные агрегаты, фильтрационные, сусловарочные аппараты и хмелеотборные аппараты.

Следующим идет комплекс оборудования линии для охлаждения и осветления пивного сусла, состоящий из холодильных компрессионных установок, теплообменных аппаратов и пластинчатых теплообменников, отстойных аппаратов и сепараторов.

Ведущий комплекс оборудования линии предназначен для брожения (дображивания) пива и состоит из бродильных аппаратов и танков, установок для непрерывного брожения и дображивания.

Завершающим является комплекс оборудования для получения готового пива, включающий фильтр-прессы, сепараторы, диатомитовые и кизельгуровые фильтры для осветления пива, а также упаковочное оборудование.

Машинно-аппаратурная схема линии производства пива представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Машинно-аппаратурная схема линии производства пива

Устройство и принцип действия линии. Пивоваренный солод выгружают из автотранспорта в приемный бункер 1 , из которого он транспортируется норией 2 через весы 3 в распределительные шнековые конвейеры 4 , обеспечивающие загрузку сырья в силосы 5 . В них солод выдерживается 4…5 недель и, благодаря гигроскопичности, приобретает равновесную влажность 5…6 %.

Отлежавшийся солод по возможности надобности выгружают из силоса 5 через магнитный уловитель и весы 6 на ленточный конвейер 7 . С последнего солод с помощью нории 8 и шнекового конвейера 10 загружают в бункеры суточного запаса 11 .

Аналогичным образом ячмень, используемый в качестве несоложенного сырья, загружают и хранят в силосах, а затем загружают конвейером 9 в бункер 11 .

Из бункера 11 солод через магнитный уловитель 12 и весы 13 падают в полировочную машину 14 для очистки от пыли и остатков ростков. После этого солод измельчают в вальцовой дробилке 15 и накапливают в бункере 17 . Зерно ячменя через магнитный уловитель и весы подают в вальцовый станок 16 , а после измельчения загружают в бункер 17 .

Перерабатывать солод различного качества позволяет двухотварный способ затирания, при котором можно легко корректировать технологический режим. Для приготовления пивного сусла этим способом в заторный аппарат 20 предварительно набирают около половины всего количества воды, необходимого для затирания, включают мешалку и через предзаторник загружают из бункеров 17 дробленые зернопродукты и смешивают с теплой водой (40…45 С). После окончательного перемешивания (затирания) затор нагревают до 45…52 С и выдерживают белковую паузу 15…30 мин.

Затем густую часть (около 40 %) заторной смеси (затора) перекачивают насосом 19 в другой заторный (отварной) аппарат 18 . В нем затор медленно подогревают до 61…63 С и выдерживают мальтозную паузу 20…30 мин.

После этого затор в аппарате 18 осахаривают 15…30 мин при 70…72 С, а затем доводят до кипения и кипятят в течение 20…30 мин. Вначале крахмал расщепляется до декстринов, а затем при 75…77 С происходит общее осахаривание крахмала. Кипячение необходимо для разваривания крупных частиц солода заторной массы.

Первую отварку из аппарата 18 медленно возвращают в заторный аппарат 20 и смешивают с основным затором, чтобы повысить его температуру до 61…63 С, и выдерживают мальтозную паузу 15…20 мин. После этого около 30 % основного затора (его густую часть) снова перекачивают в отварной аппарат 18 , нагревают до 70…72 С, выдерживают 15…20 мин, нагревают и кипятят 7…10 мин.

Готовую вторую отварку медленно перекачивают из аппарата 18 в аппарат 20 к основному затору. При этом температура затора поднимается до 70…72 С и в течение 20…30 мин проводится осахаривание крахмала. Продолжительность выдержки может быть увеличена (но не более 1 ч) до полного осахаривания затора, если качество солода понижено. После полного осахаривания затор подогревают до 75…77 С и перекачивают насосом 19 в фильтрационный аппарат 24 .

При всех стадиях затирания для интенсификации тепло-, массообменных и ферментативных процессов во время подогрева заторной массы в аппаратах 18 и 20 работают мешалки с большой частотой вращения; во время выдержек затора при различных температурных паузах мешалки вращаются медленнее.

Затор при фильтровании разделяют на две фракции: жидкую (пивное сусло) и твердую фазу (дробину). В фильтрационном аппарате 24 сусло отделяется через твердую фазу затора.

Фильтрационный аппарат представляет собой цилиндрический сосуд с плоским дном. На расстоянии 8…12 мм от основного дна расположено второе ситчатое дно, которое служит основанием для дробины. Для полного извлечения экстрактивных веществ из дробины внутри чана находятся разрыхлительный механизм и сегнерово колесо. Фильтрационный аппарат снабжен регулятором давления, который позволяет регулировать скорость фильтрования и указывает величину разности уровней жидкости в фильтрационном чане и резервуаре регулятора. Во избежание охлаждения затора при фильтровании боковые стенки фильтрационного чана покрыты теплоизоляцией.

Во время перекачки затора, дробину равномерно распределяют по всей поверхности сит фильтрационного аппарата, чтобы использовать слой дробины в качестве фильтрационного материала.

Процесс фильтрования затора подразделяют на две стадии: фильтрование первого сусла, т.е. сусла, получаемого при фильтровании затора, и промывание дробины водой с целью извлечения экстрактивных веществ. Первые порции фильтрата получаются мутными, его насосом 23 перекачивают обратно в фильтрационный чан. В дальнейшем на фильтрующем материале образуется слой взвешенных частиц, через которые фильтруется затор, и получается прозрачное сусло. Его направляют в сусловарочный аппарат 27 .

При фильтровании сусла и промывке дробины поддерживают температуру 75…78 С, для того чтобы сохранить -амилазу, которая расщепляет остатки неосахаренного крахмала, вымываемого из дробины.

Скорость фильтрования сусла в фильтрационном чане зависит от качества затора, живого сечения сит и высоты слоя дробины, который не должен превышать 30…35 см. Чем лучше растворен солод и лучше сохранена оболочка при дроблении, тем рыхлее лежит слой дробины и быстрее проходит фильтрование. Следует следить, чтобы затор не охлаждался ниже 75 С. Фильтрование первого сусла продолжается 1…1,5 ч.

После фильтрования первого сусла в дробине остается еще 30 % сусла; для его извлечения дробину промывают водой, которую нагнетают насосом 23 из сборника 21 . При этом применяют разрыхлитель и ороситель. Ножи разрыхлителя разрезают дробину, а вода, поступающая из оросителя, равномерно растекается по дробине и вымывает оставшийся в ней экстракт. Воду подают при работе разрыхлителя до появления ее над поверхностью дробины. При фильтровании необходимо следить за тем, чтобы вода покрывала дробину, и температура ее была не ниже 75 С и не выше 80 С.

После спуска последней промывной воды дробину с минимальным содержанием экстракта выгружают насосом 22 из фильтрационного чана в специальный бункер, а сита и чан тщательно моют и готовят для фильтрования следующего затора.

Для интенсификации процесса разделения затора на жидкую и твердую фазы перспективно использование центробежных способов с применением центрифуг и сепараторов.

Отфильтрованное сусло и промывные воды собирают в сусловарочный аппарат 27 , где и кипятят с хмелем. С момента, когда поступающее из фильтрационного чана сусло покроет дно сусловарочного котла, и до конца поступления промывных вод температуру жидкости поддерживают на уровне 75…78 С. После спуска всех промывных вод проверяют полноту осахаривания и начинают кипятить сусло.

Экстракт хмеля дозируют насосом 26 из сборника 25 . Хмель дозируют в сусло в два или три приема, причем последнюю порцию - незадолго до конца кипячения. Доза хмеля зависит от сорта пива, качества и способа внесения хмеля. Количество хмеля тем больше, чем выше концентрация сусла. Чем больше должна быть стойкость пива, тем короче продолжительность кипячения с хмелем. Светлые сорта пива охмеляются сильнее, чем темные, и хмелевая горечь их больше.

Наиболее эффективно применять хмель в виде экстракта. При этом повышается стойкость пива и упрощается технологический процесс охмеления сусла.

Для улучшения вкусовых свойств пива рекомендуется сначала кипятить сусло без хмеля, тогда на белки будут действовать дубильные вещества солода. При добавлении хмеля к суслу, частично освобожденному от белков, оно приобретает сильный хмелевой аромат, но без грубой горечи. Если же в сусло добавить хмель в начале кипячения, дубильные вещества солода, как более слабые, не взаимодействуют с белками и остаются в растворе, придавая суслу грубоватый вкус.

Для проведения дальнейших стадий технологического процесса приготовления пива требуется биологическая чистота сусла, от которой зависит стойкость конечного продукта - пива. Для этой цели достаточна длительность кипячения 20…25 мин, однако на практике сусло кипятят около 1,5…2 ч. Только длительное кипячение сусла позволит закрепить нужное соотношение отдельных фракций белковых веществ, свертывание некоторых неустойчивых белковых веществ в виде крупных хлопьев, которые в дальнейшем выпадут в осадок и приведут к осветлению сусла.

После кипячения сусло должно хорошо осветляться, т.е. свернувшиеся крупными хлопьями белки должны быстро осаждаться на дне пробного стаканчика, а сусло должно быть прозрачным.

Осветление и охлаждение сусла проводят с целью удалить взвешенные частицы из сусла, понизить температуру до благоприятной для процессов брожения и насытить его кислородом воздуха. Прошедшее через слой хмелевой дробины горячее сусло прозрачно. Но при охлаждении из него продолжают выделяться грубые взвеси, которые образуются во время кипячения сусла с хмелем. Основное количество этих взвесей выделяют из сусла в сепараторе - хмелеотборнике 28 . Горячее пиво поступает в сборник 29 , а затем перекачивается насосом 30 в гидроциклонный аппарат 31 . В нем сусло охлаждают сравнительно медленно до 60…70 С.

При охлаждении сусла выделяются вещества, растворимые в горячем и нерастворимые в холодном сусле. Осадок, образующийся на второй стадии, называется «холодным» или тонким осадком. Осаждение взвешенных частиц - осветление сусла - положительно влияет на протекание последующего процесса брожения и улучшает качество пива.

В горячем сусле кислород растворяется незначительно; с понижением температуры сусла растворимость кислорода (как и других газов) увеличивается. Окислительные процессы за счет поступающего кислорода энергичнее протекают при более высокой температуре: сусло темнеет, резко понижаются хмелевые аромат и горечь. Эти процессы ухудшают качество сусла. Однако кислород содействует коагуляции белков и образованию хорошего осадка в сусле, благодаря чему оно лучше осветляется. Чтобы сократить нежелательные окислительные процессы до минимума, общая продолжительность осветления и охлаждения сусла не должна превышать 100мин.

После этого сусло перекачивают насосом 32 в пластинчатый теплообменник 33 для быстрого охлаждения до начальной температуры брожения: до 6…7 С при низовом брожении или 14…16 С при верховом брожении. Быстрое охлаждение сусла производят для того, чтобы снизить опасность инфицирования.

Разведение чистой культуры дрожжей необходимо для увеличения массы дрожжей из пробирки, получаемой из музейной коллекции, до массы разводки дрожжей, дозируемой в бродильный аппарат. Первые стадии размножения дрожжей осуществляют в микробиологической лаборатории, а затем в производственных условиях на оборудовании линии.

В стерилизатор 34 набирают горячее охмеленное сусло, кипятят и охлаждают до 8…12 С. Охлажденное сусло направляют в бродильный аппарат 35 , куда переносят лабораторную разводку чистой культуры дрожжей. Сбраживание сусла продолжают в течение 3 сут. При этом дрожжи размножаются и их биомасса увеличивается. После брожения из аппарата отбирают часть разводки дрожжей (10 дм 3) в сосуд для посевных дрожжей, где она хранится до следующего пересева. Основную часть разводки дрожжей из аппарата перекачивают во второй бродильный аппарат 36 , в котором дрожжи размножаются в течение 3 сут. Сброженная биомасса поступает в бродильный аппарат 37 вместимостью 1000 дм 3 , куда доливают 300 дал заводского охмеленного сусла, а через 12 ч - еще 400 дал. Через 36 ч забродившее сусло в качестве дрожжевой разводки сжатым воздухом передавливается в ток сусла, поступающего на брожение.

На следующих циклах бродильные аппараты, освобожденные от дрожжей, заполняют стерильным суслом из стерилизатора и засевают дрожжами, хранящимися в сосудах (10 дм 3). Процесс размножения дрожжей в аппарате повторяют многократно до обнаружения в дрожжах посторонней микрофлоры.

Избыточные семенные дрожжи из аппарата главного брожения 42 с помощью вакуум-насоса 39 через промежуточный вакуум-сборник 40 направляются в вибрационное сито 38 . Дрожжи обрабатывают на вибросите для отделения крупных хлопьев белковых веществ и хмелевых смол, а затем тщательно промывают холодной водой температурой 1…2 С. Очищенные жидкие дрожжи поступают в сборник 41 для повторной подачи в аппарат 42 или для отгрузки на реализацию.

Брожение пивного сусла производят в бродильных аппаратах (танках). Бродильные аппараты 42 , 44 и 45 представляют собой закрытые резервуары из нержавеющей стали цилиндрической формы.

В аппарат главного брожения 42 дозируют бродильную смесь, полученную при перемешивании дрожжевой разводки и холодного охмеленного сусла путем продувания стерильного воздуха или диоксида углерода. Брожение в аппарате 42 протекает в несколько стадий. Они отличаются друг от друга и характеризуются изменением внешнего вида поверхности бродящего сусла, изменением температуры, понижением экстрактивности сусла и степенью осветления пива.

Продолжительность главного брожения зависит от экстрактивности сусла и температуры брожения. При холодном способе продолжительность брожения сусла с экстрактивностью 11…13 % составляет 7…8 сут, 14…20 % - 9…12 сут. Главное брожение считается законченным, если произошло осветление молодого пива, а за сутки сброжено 0,1…0,2 % экстракта сусла.

Молодое пиво из аппарата 42 насосом 43 перекачивают в аппараты для дображивания и созревания пива (лагерные танки) 44 и 45 . Дображивание пива проводят при температуре 1…2 С в закрытых аппаратах без контакта с воздухом, под давлением диоксида углерода 0,04…0,06 МПа. Для проведения выдержки пиво под определенным постоянным давлением применяют специальные регуляторы давления, называемые шпунтаппаратами.

Сначала процесс дображивания протекает при открытом шпунтовом отверстии, и только по истечении некоторого времени (через 1…2 сут) танки герметически закрывают. Сразу после перекачки молодое пиво шпунтовать нельзя, так как в танках над пивом имеется 2…4 % воздушного пространства. При повышенном давлении воздух может раствориться в пиве и будет препятствовать процессу созревания. За несколько дней до шпунтования весь воздух над поверхностью пива успеет вытесниться диоксидом углерода.

Общая продолжительность дображивания и созревания пива в аппаратах 44 и 45 составляет 11…90 сут в зависимости от вида приготовляемого пива и принятой технологии. Ход дображивания и выдержки контролируют по убыли экстракта, увеличению содержания диоксида углерода и алкоголя, степени осветления и, наконец, по аромату, вкусу и пенистости. Показателем окончания дображивания является конечная степень сбраживания. Для получения более стойкого пива достигают почти конечной степени сбраживания, разница составляет только 1…2 %.

Наряду с периодическим способом брожения и дображивания пива в нашей стране и за рубежом применяют непрерывные и ускоренные методы. Для получения пива эффективно используют цилиндроконические бродильные аппараты большой вместимости (ЦКБА). Этот аппарат 47 представляет собой выполненный из нержавеющей стали вертикальный цилиндрический сосуд с коническим днищем, оборудованный поясами охлаждения, благодаря которым можно устанавливать индивидуальный температурный режим по высоте. Внутренняя поверхность полированная.

В аппарате 47 совмещены процессы главного брожения, дображивания и созревания пива. Аппарат заполняют суслом и дрожжевой разводкой, причем сусло насыщают воздухом при помощи специального аэратора. Процесс брожения начинают при температуре 9…10 С. В течение первых двух суток температуру повышают до 14 С. Главное брожение заканчивают, когда содержание сухих веществ в сусле снизится до 2,2…2,6 %.

Дображивание и созревание молодого пива начинают с охлаждения нижней конической части аппарата 47 до температуры 0…2 С, при этом происходит осаждение дрожжей. В цилиндрической части аппарата в верхней зоне поддерживают температуру 13…14 С, в нижней - 10…13 С, избыточное давление 0,04…0,05 МПа. После завершения дображивания в рубашку цилиндрической части аппарата подают хладагент и доводят температуру всей массы пива до 0…2 С, что обеспечивает оптимальные условия для его осветления.

Продолжительность процесса в цилиндроконическом аппарате 47 существенно сокращена по сравнению с резервуарными аппаратами 42 , 44 и 45 . Она, прежде всего, зависит от концентрации сухих веществ в сусле. Общая продолжительность брожения и дображивания пива для сусла с экстрактивностью 11 % до 12…14 сут, для 12 % - до 18…20, для 13 % - до 22…25 сут.

Созревшее пиво осветляют на кизельгуровом фильтре 48 , иногда дополнительно подвергают тонкому обеспложивающему фильтрованию в фильтре 49 и собирают в сборник 50 готового пива.

Комплекс оборудования для фасования пива в потребительскую и торговую тару работает следующим образом. Автопогрузчик 51 подает пакеты с пустыми бутылками в пакеторасформировывающую машину 52 и машину для выемки бутылок 53 . Далее с помощью системы конвейеров пустые бутылки через световой экран загружаются в бутылкомоечную машину 54 . Качество мойки контролируют в инспекционной машине 55 . Бутылки заполняются пивом в фасовочной машине 56 и укупориваются в машине 57 . Контроль заполнения и укупорки бутылок осуществляют во второй инспекционной машине 58 , а затем наносят этикетку и оформляют бутылки в этикетировочной машине 59 . После этого бутылки укладывают в ящики в машине 60 , формируют пакеты в машине 61 и направляют эти пакеты автопогрузчиком 62 в экспедицию. При реализации свежего пива без продолжительного хранения нефильтрованное созревшее пиво загружают в мерный сосуд 63 для дозированной подачи в автоцистерны 64 или другие специальные емкости.