Технологія виробництва пива

Якість розмелювання несоложеного сировини, як і солоду, впливає на швидкість фізико-хімічних процесів при затирання. Дроблення сировини здійснюють на млинові Двовальцова верстаті. Рекомендується наступний склад помелу несоложеного зернової сировини (у% до його маси): лушпиння 12-22, великої крупки 20-40, дрібної крупки 25-50, борошна 12-20.
2.3 Затирання
Процес приготування затору називають затиранням. Затирання здійснюють з метою переведення в розчинний стан максимальної кількості екстрактивних речовин солоду і несоложеним матеріалів.
Суміш подрібнених зернопродуктів з водою, призначених для затирання, називають затором, масу зернопродуктів, що завантажуються в заторний чан, - засинаючи, кількість води, що витрачається на приготування затору, - наливом.
Головні біохімічні процеси, що протікають при затирання - осахаривание і протеоліз. Простим вилуговуванням з загальної кількості сухих речовин подрібненого солоду витягується тільки 15-18% екстра-спективних речовин. На перебіг технологічних процесів при затирання впливають температура і pH середовища, тривалість проведення біохімічних реакцій, концентрація затору.
Оптимальним для дії ферментів значенням pH є 5,5-5,6. Ферменти мають різні оптимальні значення температур, при яких прискорюється їх дію, тому в процесі затирання витримується пауза при температурах: 45-52 ° С для розщеплення білкових речовин, 62-63 ° С для освіти мальтози, 70-72 ° С для оцукрювання крохмалю і 76-78 ° С для доосахаріванія крохмалю. Оптимальним співвідношенням засипу та наливу є 1:4.
При затирання застосовують несоложеним сировину з метою надання певним сортам характерний смак або для економії дорогого ячмінного солоду і зниження собівартості пива.
Рисову муку або січку використовують при приготуванні сортів пива Московського, Ленінградського, Російського, Клинского; ячмінне борошно - для приготування пива Ячмінний колос і найбільш масового сорту пива Жигулівського. В якості замінників солоду використовують пивоварний ячмінь другого класу, і ячмінь зі зниженою здатністю проростання, а також кукурудзяне борошно (до 30%), крохмаль, тростинний цукор-сирець (у технології пива Жигулівського до 6%).
Застосування несоложеного сировини економічно вигідно і технологічно обгрунтоване. Тому при приготуванні світлого пива доцільно застосовувати не менше 20% несоложеного сировини без використання ферментних препаратів. При використанні понад 20% несоложеного ячменю застосування ферментних препаратів обов'язково.
Світле пиво виготовляють одноотварочним способом, при цьому способі, в порівнянні з настойним, створюються більш сприятливі умови для отримання сусла з високим ступенем зброджування, підвищується вихід екстракту.
У заторном апараті затирають 1 / 3 подрібненого солоду і весь несоложеним матеріал при температурі 40 ° С. Температуру підвищують до 52 ° С (1 ° С за хвилину) і витримують протягом 15-30 хв.
Далі з заторними апарату 1 / 2 - 1 / 3 заторно маси перекачують в іншій заторний апарат при роботі мішалок в обох судинах, де встановлюється температура 63 ° С, витримують при цій температурі протягом 20-30 хв, після чого затор повільно підігрівають до 70 -72 ° С, витримують 20 хв, нагрівають до кипіння і кип'ятять 15-20 хв.
Цю частину затору називають отваркой, потім отварку перекачують до загального затор. Температуру підвищують до 70 ° С і витримують 30 хв, перевіряють осахаривание, і якщо воно неповне, затор підігрівають до 72 ° С і витримують до повного оцукрювання, після чого знову підігрівають до 76-77 ° С і перекачують у фільтраційний апарат.
В даний час для економії солоду використовують несоложеним сировину. Але підвищений вміст несоложеним матеріалів (40-50%) призводить до погіршення складу білків сусла, підвищенню в'язкості, утруднення фільтрування і зниженню виходу екстракту. Також знижується колоїдна стійкість пива.
Для запобігання цьому сучасні підприємства застосовують ферментні препарати. У вітчизняному пивоварінні використовуються бактеріальні ферментні препарати, що мають високу β-глюканазной активністю і препарати з культур грибів, що володіють широким спектром цитолитических ферментів. У будь-якому випадку препарати застосовують з трьома цілями - розщеплення крохмалю і білка, зменшення в'язкості.

2.4 Фільтрування затору
Мета фільтрування затору - відділення рідкої фази (сусла) від твердої (дробини) з подальшим вимиванням водою екстракту, утриманого дробиною.
Процес фільтрування затору поділяють на дві стадії: фільтрування перший сусла, тобто сусла, одержуваного при фільтруванні затору, і промивання дробини гарячою водою для вилучення екстрактивних речовин. У результаті утворюються промивні води.
Фільтрування ведуть у фільтрувальній апараті; в днищі апарату встановлено знімне фільтраційне сито, на якому з дробини утворюється шар, що фільтрує. Для того, щоб дробина розташовувалася рівномірно по всій поверхні сит, її розрівнюють за допомогою розпушувально механізму протягом усього часу перекачування затору.
Перше каламутне сусло перекачують назад у фільтраційний апарат до тих пір, поки з кранів не потече прозоре сусло, яке направляють в сусловарочному апарат. Температура затору при фільтруванні 75-78 ° C. У дробини залишається значна кількість екстрактивних речовин, для вилучення їх дробину промивають водою температурою 78-80 ° C. Промивання починають тоді, коли подсітовое простір ще заповнено перший суслом. Для більш повного вилучення екстрактивних речовин дробину розмішують розпушувально механізмом. Промивання дробини можна вести до масової частки сухих речовин у промивної воді 0,5%; але для запобігання погіршення якості пива промивання закінчують при масовій частці сухих речовин 1,0-1,5%.
2.5 Кип'ятіння сусла з хмелем
Кип'ятіння проводять з метою концентрування його до заданої щільності, переведення цінних складових речовин хмелю в розчин, інактивації ферментів, коагуляції білкових речовин і стерилізації сусла. Для підготовки сусла до освітлення та охолодження його відокремлюють від хмелевою дробини, щоб виключити негативний вплив її на колір і смак пива. Освітлення і охолодження проводять для виділення з сусла суспензій, насичення його киснем і зниження температури до початкової температури бродіння.
Перше сусло і промивні води з фільтраційного апарату надходять в сусловарочному апарат, де підтримується температура 63-75 ° C. При температурі не вище 75 ° C зберігається частина α-амілаз у активному стані, тому може осахаривают крохмаль, який перейшов в сусло після промивання дробини водою. Після закінчення набору перевіряють повноту оцукрювання по йодної пробі. При неповному осахаривании додають витяжку з наступного затору, сусло витримують до повного оцукрювання.
Хміль задають у сусловарочному апарат як на початку кип'ятіння, так і протягом всього процесу. Тривалість кип'ятіння сусла з хмелем 1,5-2 години. При надмірному тиску (0,02 МПа) - 1 година.
Про закінчення кип'ятіння сусла з хмелем судять за такими показниками: масовою часткою сухих речовин, прозорості та хлопьеобразования (коагуляції білків).
2.6 Відділення хмелевою дробини
По завершенні кип'ятіння сусло направляють в хмелеотделітель, що представляє собою резервуар із вставним ситом, на якому затримується дробина. Дробину для вилучення залишків сусла промивають гарячою водою (на 1 кг 6 - 7 л ). Промивні води приєднують до сусла. З хмелеотделітеля сусло подають на охолодження.

2.7 Охолодження, освітлення та аерація охмеленого сусла
Гаряче охмелене сусло охолоджують до початкової температури бродіння. Сусло при низькій температурі бродіння є сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів. Найбільша небезпека інфікування сусла з'являється при його повільному охолодженні від 40 до 20 ° C, тому що ці температури найбільш сприятливі для розмноження шкідливих для пива мікроорганізмів. У охолоджуваному суслі залишаються скоагульованого білки, які знаходяться в стані тонких суспензій (суспензій). При зниженні температури вони осідають.
Сусло охолоджують у дві стадії. На першій стадії сусло охолоджують незначно, але при цьому проводять освітлення. Застосовують гідроциклони апарат (вирпул). Принцип освітлення сусла в вірпулі полягає в обертанні сусла. Під дією гідродинамічних сил зважені частинки збираються в центрі днища, де утворюється осадовий конус. Перевагою гідроциклоном апарату є стерильність процесу, тому що в нього надходить гаряче сусло і виходить з нього з температурою близько 90 ° C. Також скорочується процес посвітління з 2 години (у відстійному апараті) до 20-40 хвилин.
Другу стадію необхідно вести швидше, щоб попередити розвиток сторонньої мікрофлори. Охолодження від 85-90 до 5-9 ° C проводять з використанням пластинчатих теплообмінників.
Після охолодження до 6-16 ° C сусло аеруються повітрям безпосередньо в трубопроводі або апараті попереднього бродіння.
2.8 Головне бродіння
Для приготування пива якість приготованого початкового сусла повинно відповідати певним правилам. Масова частка сухих речовин для світлих сортів пива повинна бути 11-13%, кислотність 1,5-2,8 к.од., колір 0,8-2 цв.ед., pH 5,3-5,5, відносна в'язкість 11%-ного сусла при 20 ° C: 1,6-1,65; 13%-ного - 1,8 - 1,9 мПа * с.
2.8.1 Розведення чистої культури дріжджів
Залежно від виду застосовуваних культур дріжджів бродіння ведуть низове або верхове. Найбільш поширене низове бродіння, оскільки дріжджі низового бродіння по своїй структурі відносяться до сиплеся, що сприяє кращому освітленню пива. Також пластівчасті дріжджі в порівнянні з пилоподібними дають більший приріст біомаси, володіють меншою бродильної активністю, утворять менше диацетила і вищих спиртів в пиві, що позитивно позначається на його якості.
Процес розведення чистої культури дріжджів складається зі стадій: лабораторної (розведення культур у мікробіологічній лабораторії) і цехової (розведення у відділенні чистої культури).
Лабораторна стадія складається з декількох послідовних пересівань. Спочатку чисту культуру з пробірки пересівають на стерильне охмелене сусло з масовою часткою сухих речовин 11-13% через кожні 34-36 годин, з кожним разом збільшуючи обсяг сусла: 20 смі → 100 смі → 500 смі → 2,5 дмі. На першій стадії температура 20-23 ° C, потім 8-10 ° C. Лабораторна стадія закінчується зброджуванням 6-10 дмі сусла в мідній колбі Карлсберга протягом 5-7 діб при 7-8 ° C.
Цехова стадія - це розведення дріжджів на стерильному охмелене суслі в спеціальних апаратах (встановлення). Установка складається з стерилізатора, бродильних циліндрів, число яких залежить від кількості використовуваних дріжджів, резервуару для попереднього бродіння і посудини для посівних дріжджів.
Розведення чистої культури відбувається наступним чином. У стерилізатор з сусловарочному апарату набирають гаряче охмелене сусло, кип'ятять його протягом 1 години і охолоджують до 8 ° C.
Потім за допомогою стиснутого стерильного повітря охолоджене сусло подають в бродильний циліндр, куди через спеціальний кран з мідного колби Карлсберга вводять чисту культуру. Бродіння ведуть протягом 3 діб. За збільшення маси дріжджів частина їх перекачують у резервуар, де здійснюють попереднє бродіння при 8 ° C протягом 3 діб.
2.8.2 Бродіння пива
Процес бродіння здійснюється в циліндроконічних бродильних апаратах, які забезпечені двома-трьома охолоджувальну сорочку на циліндричній частині та однієї на нижній конічної частини. Сусло температурою 7-9 ° C подають в апарат і заповнюють його на 85%. У ток сусла задають дріжджі в кількості 0,7 дав на 1 гол. Перші 50% сусла аеруються стерильним повітрям з розрахунку 0,5 - 0,7 мі на 1 мі на годину. У перші дві доби температура сусла за рахунок теплоти, що виділяється спиртового бродіння мимовільно підвищується до 13-14 ° С. При цій температурі сусло бродить 6-7 діб до досягнення видимої кінцевого ступеня зброджування. Інтенсивно протікає процес бродіння забезпечує зниження концентрації диацетила, що сприяє більш швидкому дозріванню пива. Після досягнення змісту екстрактивних речовин 3,2-3,5% апарат шпунт, і далі процес ведуть при надмірному тиску 0,05-0,06 МПа для кращого насичення пива діоксидом вуглецю і прискорення осідання дріжджів. Потім пиво охолоджують в нижній частині апарату до 1-2 ° С для утворення більш щільного осаду дріжджів.
2.9 Дображивание і дозрівання
На восьму добу пиво охолоджують до 3-4 ° С, на дев'яту до 1 ... 2 ° С і витримують при цій температурі 5-6 доби для завершення процесів доброджування. Потім з конічної частини повільно спускають дріжджі.
На цій стадії пиво набуває свої товарні властивості, освітлюється, зникають дріжджові тону в смаку, формується букет пива.
Виділяється в процесі дображивания діоксид вуглецю розчиняється і зв'язується в пиві, що призводить до насичення пива оксидом вуглецю.
При дозріванні пива відбуваються різні окислювально-відновні реакції, в результаті яких зникають характерні для молодого пива присмак дріжджів і хмельова гіркота.
При доброжуванні пиво освітлюється. Це обумовлено випаданням в осад дріжджів, які адсорбують на собі білкову каламуть і інші суспензії. При охолодженні до 1-2 ° С у суслі відбувається виділення, коагуляція і осадження хмельова смол, білкових і дубильних речовин, які при більш високій температурі були міцно пов'язані з розчином.
2.10 Фільтрування пива та відпочинок
При доброжуванні і дозріванні пиво освітлюється недостатньо. У ньому в підвішеному стані залишаються дріжджові клітини, білкові та поліфенольні речовини, хмелеві смоли, солі важких металів, різні мікроорганізми, які утворюють каламуть. Тому після доброджування пиво піддається освітленню фільтруванням.
Сутність процесу фільтрування ув'язнення в механічному (відсіваємо) і адсорбційному дії. Кращі результати отримують при фільтруванні пива на кізельгурових фільтрах. Кизельгур являє собою пористу гірську породу, шари фільтра заповнюються кизельгур різного ступеня подрібнення. Перший намивається шар фільтрувального порошку повинен мати великі частки, останній шар - тонкодисперсний.
Для додання прозорості, блиску, а також підвищення стійкості при зберіганні пиво додатково фільтрують на рамних фільтр-пресах з використанням спеціальних сортів картону.
При фільтруванні пиво втрачає деяку частину діоксиду вуглецю, тому перед розливом його піддають карбонізації шляхом продувки через пиво діоксиду вуглецю.
Після карбонізації пиво витримують 68 год у збірках, а потім направляють на розлив.

3. Розлив пива і закупорювання
Пиво розливають у кеги, скляну пляшку і ПЕТ-пляшку.
Тара перед подачею на лінію розливу миється миючими засобами залежно від виду тари, кеги обробляються парою.
Мийка пляшок здійснюється в пляшкомийних машинах гарячою водою температурою 80-85 ° С з дабавленіем їдкого натру, на виході з пляшкомийних машини пляшки ополіскуються свіжою водою. Розлив ведеться при надмірному тиску 0,05-0,3 МПа, температура напою не повинна перевищувати 3 ° С, тому що при зниженні температури підвищується розчинність діоксиду вуглецю. Скляна пляшка закупорюється кронен-пробкою з ущільнюючим прокладкою. Далі пляшка направляється в тунельний пастеризатор, де поступово нагрівається до температури 68 ° С, а потім повільно охолоджується.
ПЕТ-пляшки виготовляються з преформ, для видування пляшки обсягом 1,5 л потрібно преформа масою 42г; 2,5 л - 52Г.
На першому етапі видування пляшки преформа рівномірно прогрівається до 88 ° С, а потім видувається бажаної форми під тиском (40 бар).
Пиво подається на розлив, проходячи через миттєву пастеризацію для видалення дріжджів і мікроорганізмів, що потрапили в пиво. Пиво швидко нагрівається до 72-73 ° С і залишається при такій температурі протягом приблизно 30 секунд, після чого знову охолоджується. Така суттєва теплова обробка не впливає на смак пива, але ефективно знешкоджує продукт. Закупорювання ПЕТ-пляшок здійснюється поліетиленовими ковпачками з перфорацією, надійність закупорювання забезпечується за допомогою спеціальних захисних кілець. Ковпачки перед укупоркой проходять обробку УФ-променями.
Після закупорювання пляшки проходять бракераж на бракеражному автоматі і етикетування.
Оформлена продукція надходить на склад готової продукції.

4. Метрологічне забезпечення
У лабораторії для виконання випробувань відповідно до схеми технохімічного і мікробіологічного контролю повинно бути обладнання, наведене в таблиці 4.1, лабораторний посуд, наведена в таблиці 4.2 та хімічні реактиви згідно з таблицею 4.3.
Усі якісні показники сировини, напівпродуктів, пива та допоміжних матеріалів обов'язково реєструють у лабораторних журналах. Записи проводять своєчасно, чітко і акуратно. Одним із дуже важливих моментів у роботі співробітників лабораторії пивоварних заводів є проведення розрахунків і обчислень. Для цього користуються спеціальними таблицями і номограмами, які складають у лабораторії на підставі даних аналізу. Розрахунки слід робити відразу після виконання аналізу. За розрахунками проводять обробку результатів аналізу, підсумки оформляють записом у лабораторних журналах і доводять до відома технологів.