Четвертая стадия - стадия опадания завитков - характеризуется постепенным опаданием пены, хлопьеобразованием дрожжей, исчезновением завитков, в результате чего поверхность сусла покрывается тонким слоем коричневой пены, называемой покрышкой или декой. Опадание завитков продолжается двое суток. Экстрактивность сбраживаемого сусла понижается на 0,5-0,2 % в сутки. Оседание дрожжей приводит к прекращению брожения и осветлению пива. Процесс главного брожения считается законченным. Полученный к концу этой стадии продукт называют молодым пивом.

Для поддержания температуры на оптимальном уровне внутри бродильных аппаратов имеются стационарные или переносные змеевики, через которые пропускают холодную воду (0,5-1 ^оС) или рассол.

Технологические режимы главного брожения Главное брожение осуществляют в закрытых и открытых цилиндрических бродильных аппаратах (танках с коническим днищем) из нержавеющей стали, алюминия или железобетона.

Наиболее распространены закрытые танки цилиндрической формы. В таких бродильных танках вся дека при перекачивании пива в лагерные танки остается на верхней сферической части и стенках. Все современные пивоваренные заводы оборудуют такими бродильными танками.

Для удобства эксплуатации бродильные танки монтируют на специальных подставках на высоте 50-60 см от уровня пола. Бродильные танки немного наклоняют в сторону спускных отверстий, для того чтобы пиво полностью стекало с дрожжей, а также для лучшего спуска дрожжей и смывных вод.

Заполнение и опорожнение таких аппаратов производят снизу. Вместимость одного бродильного аппарата и одного аппарата для дображивания подбирают с учетом объема сусла или молодого пива, получаемого от одного или двух заторов. Число аппаратов определяют в зависимости от числа варок в сутки и продолжительности процессов главного брожения, дображивания и созревания.

Ведение главного брожения включает такие основные технологические операции, как наполнение бродильных аппаратов суслом, введение в сусло дрожжей, сбраживание сусла, перекачивание молодого пива на дображивание и отъем дрожжей. Процесс осуществляют периодическим или полунепрерывным способом.

Охлажденное до необходимой температуры брожения (5-7 ^оС) начальное сусло поступает в бродильный аппарат предварительного брожения. Это необходимо для получения сусла однородного состава и улучшения процесса брожения за счет частичного выпадения в осадок белков и других веществ. По истечении 20-24 ч забродившее сусло перекачивают в бродильные танки, не трогая образовавшийся на дне чана осадок.

В сусло на пути его следования вводят дрожжи в виде технически чистой культуры или семенных дрожжей из расчета 0,4-0,7 дм³ на 100 дм³ сусла. Задаваемые дрожжи должны быть свежими, хорошо промытыми, с приятным запахом, светлыми и обладать нормальной бродильной способностью.

Дрожжи поступают в суслопровод под давлением или засасываются потоком сусла (тип инжектора).

На многих заводах дрожжи с холодным суслом перемешивают в монжю путем продувания стерильным воздухом, или диоксидом углерода, или механическим перемешиванием. Различают два режима брожения: холодное (дрожжи вносят при 5-6 °С, максимальная температура 8-9 °С и конечная 4,5-5,5 °С) и теплое (дрожжи вносят при 9 °С, максимальная температура 12-13 °С и конечная 6-7 °С).

Температура при брожении не должна подниматься выше установленной. Необходимо своевременно установить момент начала охлаждения. Охлаждение сусла раньше установленного срока вызывает ослабление деятельности дрожжей.

Запоздалое охлаждение также нежелательно, так как при этом будет сброжено больше экстракта, поэтому для дображивания и нормального насыщения пива диоксида углерода останется недостаточно.

Во время главного брожения выделяется большое количество СО₂. На многих пивоваренных заводах, где брожение ведут в закрытых танках, СО₂, образующийся при брожении, собирают и используют для промышленных целей.

К концу брожения дрожжи оседают на дно. Из-за горького вкуса осевшую пену обязательно удаляют с поверхности сусла. Осветлившаяся жидкость называется молодым пивом, оно не является товарным продуктом. В нем, помимо этилового спирта и углекислого газа, накапливается ряд побочных продуктов, участвующих в создании вкуса и аромата. Процесс главного брожения завершается за 7-10 сут (для пива «Жигулевское» - 7 сут).

Для получения пива хорошего качества молодое пиво должно быть выброжено так, чтобы для процесса дображивания в нем осталось около 1-1,5 % сбраживаемых углеводов.

Показатели качества сусла На практике окончание главного брожения определяют по видимому содержанию сухих веществ в молодом пиве.

Основным показателем, характеризующим окончание главного брожения, является степень сбраживания. Степенью сбраживания V, %, называется количество сброженного экстракта сусла, выраженное в процентах, к содержанию сухих веществ исходного сусла.

V = [(Е - е) * 100] / Е, (4)

где Е - содержание сухих веществ в исходном сусле по сахариметру, %; содержание сухих веществ в молодом пиве по сахариметру, %.

Различают кажущееся (видимое) и действительное содержание экстракта. Видимый экстракт определяют в продукте при наличии в нем спирта и углекислоты, а действительный - после удаления последних по относительной плотности пикнометрическим методом.

Величина видимого экстракта сбраживаемого сусла и пива всегда меньше величины действительного экстракта, так как сахарометр погружается в спиртосодержащей жидкости глубже и соответственно показывает величину меньше действительной. Приближенно V_д = 0,81 V_вид.

Для качества готового пива большое значение имеет достижение конечной степени сбраживания (высшей видимой степени сбраживания), которая наступает при полном сбраживании всех сбраживаемых сахаров.

Степень сбраживания готового пива должна приближаться к конечной степени сбраживания, так как при содержании сахаров в нем легко развиваются дрожжи и бактерии. Кроме того, высокое содержание несброженного сахара обусловливает слабость пива, что для большинства сортов пива нежелательно.

Три степени сбраживания (конечная, молодого и готового к выпуску пива) должны находиться в определенном соотношении между собой. Видимая степень сбраживания молодого пива должна быть на 10-15 % меньше степени сбраживания готового пива, а степень сбраживания готового пива при розливе - меньше конечной степени сбраживания на 3-5 %.

Перекачиваемое в отделение дображивания молодое пиво должно содержать определенное количество сбраживаемого экстракта (около 1 %), чтобы во время дображивания достигалось нормальное насыщение пива диоксидом углерода.

Для биологической стойкости получаемого пива большое значение имеет разница между конечной степенью сбраживания и степенью сбраживания пива. Если между ними будет большая разница, то микроорганизмы (дрожжи и бактерии) находят в разлитом пиве сбраживаемые вещества и размножаются в нем, вызывая помутнение. При приближении степени сбраживания к высшему пределу получается более стойкое пиво.

О протекании главного брожения можно судить по накоплению основного продукта брожения - спирта и выделению диоксида углерода, но в производстве с этой целью определяют убыль экстрактивных веществ в сбраживаемом сусле.

Данные о сбраживании экстракта и накоплении спирта в ходе главного брожения приведены в таблице 8.

Таблица 8

Изменение основных показателей сусла во время главного брожения

Дни	Видимый экстракт по	Содержание, %	Степень сбраживания, %
брожения	сахариметру, %	действительного экстракта	алкоголя	видимая	действи-тельная
До брожения	11,2	-	-	-	-
1	11,0	11,07	0,11	2,2	0,7
2	10,1	10,45	0,47	10,2	7,1
3	8,8	9,41	0,99	21,8	16,4
4	7,1	7,85	1,67	34,9	30,2
5	5,6	6,65	2,27	50,2	40,9
6	4,9	6,08	2,56	58,4	45,9
7	4,6	5,83	2,68	59,1	48,2
8	4,5	5,75	2,72	60,0	48,9

Главное брожение считается законченным, если произошло осветление молодого пива, а за сутки сброжено 0,15-0,2 % экстракта сусла.

Более точно окончание главного брожения устанавливают по достижении необходимого видимого экстракта, определяемого в молодом пиве по сахариметру. Длительность 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.

Дображивание пива Оно способствует окончательному формированию потребительских достоинств пива. Для этой операции молодое пиво перекачивают в герметично закрывающиеся металлические танки лагерного цеха, внутренняя поверхность которых покрыта специальным лаком.

При созревании пива происходят различные окислительно-восстановительные реакции, в результате которых исчезают характерные для молодого пива привкус дрожжей и хмелевая горечь (происходит коагуляция хмелевых смол). Вкус пива становится мягче, нежнее. В результате дображивания остаточного экстракта несколько возрастает крепость пива и происходит его осветление.

При дображивании и выдержке пива в основном 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.

По мере дображивания окислительно-восстановительный потенциал пива понижается: через 2-3 нед дображивания гН₂ пива с 22 снижается до 10-11. В этот период происходят внутримолекулярное окисление многих неустойчивых веществ и образование тонкой окислительной мути, трудно удаляемой методом фильтрования. Поэтому стремятся удалить эту муть естественным путем, т.е. осветлением. Осветление является второй фазой дображивания и выдержки пива и заключается в том, что оседающие дрожжи сорбируют белковую муть и другие взвеси, увлекая их на дно лагерного танка.

Цель дображивания - карбонизация пива, т.е. насыщение пива СО₂ - 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.

Молодое пиво после главного брожения содержит около 0,2 % растворенной углекислоты, а готовое пиво - не менее 0,35-0,40 %.

При дображивании пиво осветляется. Это обусловлено выпадением в осадок дрожжей, которые адсорбируют на себе белковую муть и другие взвеси. Также происходят коагуляция и осаждение хмелевых смол, белковых и дубильных веществ.

Взаимодействие различных первичных и вторичных продуктов главного и побочных процессов приводит к образованию новых веществ, обусловливающих вкус и аромат зрелого пива.

Молодое пиво поступает по пивопроводу в аппарат для дображивания самотеком или подается центробежным насосом, если бродильное отделение находится на одном уровне с отделением дображивания пива.

Наполнение аппаратов производится только снизу. Благодаря этому образуется меньше пены и теряется мало диоксида углерода. До половины объема аппараты заполняют быстро, а затем вследствие образования пены наполнение производят с перерывом и после почти полного заполнения слегка шпунтуют.

Аппараты заполняют постепенно, в несколько приемов в течение 1-2 сут. При этом молодое пиво распределяют равномерно сразу в несколько аппаратов для дображивания. Молодое пиво следующих очередных варок распределяют по тем же аппаратам. Такой метод заполнения позволяет выравнивать качество пива, получать более однородный по вкусу, цвету и химическому составу продукт. Однако в течение 2 сут аппарат должен быть заполнен: в незаполненном аппарате повышается опасность инфицирования пива и создаются неблагоприятные условия для насыщения пива диоксидом углерода вследствие его улетучивания.

Аппараты для дображивания наполняют на 0,98-0,96 их вместимости, оставляя 0,02-0,04 вместимости незаполненной (газовое пространство).

При заполнении аппаратов пивом шпунтовое отверстие слегка закрывают и оставляют в таком виде до шпунтования.

Под шпунтованием понимают поддержание определенного избыточного давления, под которым должно находиться дображиваемое пиво. Прибор, поддерживающий заданное давление в аппарате для дображивания и удаляющий из него избыток диоксида углерода в помещение, называют шпунтаппаратом.

Шпунтование заполненных аппаратов производят спустя несколько дней (1-3) после заполнения, когда весь воздух, находящийся над поверхностью пива, будет вытеснен диоксидом углерода, образующимся в ходе дображивания, и таким образом создадутся полностью анаэробные условия. При немедленном шпунтовании над пивом еще остается большое количество воздуха, который при повышенном давлении будет растворяться в пиве, а содержащийся в нем кислород оказывать неблагоприятно» влияние на процессы созревания пива.

К шпунтовому штуцеру аппарата присоединяют шпунтаппарат, который отрегулирован на определенное избыточное давление (от 0,03 до 0,06 МПа) в зависимости от температуры дображивания и прочности аппарата. При низкой температуре шпунтаппарат устанавливают на более низкое давление, а при повышенной температуре и наиболее коротком сроке дображивания пива - на более высокое. Показания шпунтаппарата зависят от выделения диоксида углерода, характеризующего интенсивность сбраживания остаточного экстракта.

В ходе дображивания наблюдают за давлением в аппаратах, осветлением пива и температурой в отделении дображивания. При нормальных условиях дображивания оптимальное шпунтовое давление достигается через 6-10 сут. Если дображивание протекает медленно, вяло, то в дображиваемое пиво из бродильного аппарата вводят 5 % пива, находящегося в начальной стадии высоких завитков и содержащего большое количество сбраживаемых сахаров и энергично бродящих дрожжей.

Дображивание пива проводят при температуре от 0 до 2 °С в течение 11-100 сут в зависимости от сорта. Продолжительность дображивания составляет 21 сут для пива «Жигулевское» и 90 сут для пива «Портер».

За 1-2 сут до окончания установленного срока созревания отбирают пробы из аппаратов, предназначенных к розливу, и определяют химические показатели пива, характеризующие его качество (содержание алкоголя, диацетила, кислотность, цветность и др.) а также видимую и действительную степени сбраживания. Если пиво по химическим показателям удовлетворяет требованиям стандарта, то производственная лаборатория выдает паспорт и дает разрешение на его розлив. При наличии каких-либо отклонений пиво оставляют в отделении дображивания для дальнейшего созревания или соответствующей обработки.

Контрольные вопросы.

1. Какие биологические, биохимические и физико-химические процессы происходят при главном брожении?

2. В чем заключается подготовка чистой культуры дрожжей к брожению?

3. Что такое семенные дрожжи?

4. Как целесообразно проводить стадию главного брожения?

5. Каковы особенности стадии дображивания пива?

6. За счет чего молодое пиво превращается во вкусный и ароматный напиток?

4. Осветление и розлив пива

Осветление пива Для придания товарного вида пива и желаемой прозрачности после дображивания и созревания его осветляют с помощью сепарирования или фильтрования. Фильтрацию предусматривают для повышения сроков реализации, так как при долгом хранении находящиеся в нефильтрованном пиве дрожжи (а именно они служат накопителями биологически активных веществ - биотина и др.) продолжают накапливать биомассу. В силу этого пиво становится непрозрачным, на дне появляется сероватый осадок, изменяется аромат пива. В конечном счете пиво теряет свой эстетический вид.

Чтобы предотвратить это, пиво подвергают очистке от дрожжей с помощью фильтрации. При этом напиток частично теряет углекислоту и часть сухих веществ. Но после фильтрования в пиве остаются витамины и ферменты, улучшающие самочувствие и пищеварение. Фильтрованное пиво называют «живым» из-за свойства положительно влиять на обмен веществ. «Живое» пиво хранят при температуре 10-12 ^оС. Срок его реализации до 30 сут.

Предварительная фильтрация пива осуществляется на кизельгуровых фильтрах с горизонтальными элементами. При этом из пива удаляют находящиеся во взвешенном состоянии дрожжевые клетки, белковые и полифенольные вещества, хмелевые смолы, соли тяжелых металлов и различные микроорганизмы.

В качестве фильтрующего слоя в этих фильтрах применяется кизельгур, представляющий собой тонкий порошок известнякового происхождения. В зависимости от применяемой марки кизельгура можно обеспечить требуемую степень фильтрации.

Окончательное стерильное фильтрование (холодная фильтрация) осуществляется на пластинчатых фильтрах, где расходным материалом является фильтр-картон. Это необходимо для придания прозрачности, блеска, а также повышения стойкости при хранении.

В процессе осветления пиво теряет значительную часть диоксида углерода, поэтому допускается дополнительная его карбонизация перед розливом путем продувки через пиво диоксида углерода. Последующяя выдержка составляет 4-8 (до 12 ч) для ассимиляции углекислоты.

Затем пиво направляют на розлив.

Розлив пива Характерная для пивных заводов высокая производительность предъявляет особые требования к оборудованию линий розлива. Все части линии должны четко взаимодействовать, обеспечивая безостановочную работу. Оптимальным решением является объединение в одном автомате блоков, выполняющих различные функции. Моноблоки SRT серии «Ополаскиватель - розлив - укупорка», например, разработанные и произведенные в Италии компанией ФРУКТОНАД ГРУПП, соответствуют всем требованиям, предъявляемым к линиям розлива пива. Основные преимущества моноблоков этой серии - это компактность, синхронизация, гибкость и экономическая эффективность.

Пиво - живой продукт. Поэтому оно требует высокой культуры производства и технологической дисциплины. Что же касается оборудования для розлива пива, то качество его исполнения должно обеспечивать микробиологическую чистоту и возможность быстрой и качественной промывки и дезинфекции. Все модели моноблоков SRT с одинарным или двойным вакуумированием изготовлены из нержавеющей стали 304 и 316, стальных сплавов и допущенных органами Госсанэпиднадзора к контакту с пищевыми продуктами пластических материалов, которые делают мойку, стерилизацию и эксплуатацию легкой и быстрой и гарантируют более длительный срок службы.

Кроме того, благодаря удалению воздуха из бутылок потенциальное загрязнение существенно уменьшено. Производители пива оценили преимущества использования моноблоков. Оборудование оснащается уникальной системой повышения стойкости пива в PET бутылках за счет удаления воздуха из них при помощи регулируемого вакуума. Данная система позволяет увеличить до полутора раз стойкость пива в PET бутылках.

Пиво, бутылочный квас, а также минеральные воды содержат диоксид углерода, поэтому их разливают под некоторым избыточным давлением и без перепадов давления - изобарически. Для этого в таре (бутылке, бочке, автоцистерне) сначала создают давление, равное тому, под которым находится разливаемая жидкость, а затем приступают к наполнению тары напитком. Температура пива при розливе не должна превышать 3 °С.

Пиво разливают по уровню в автоматах Р-3, Р-6 и РУ-12 и др. соответственно производительностью 3300, 6600 и 13000 бутылок/ч. Бутылки, в которые поступает пиво или безалкогольные газированные напитки под избыточным давлением 0,05-0,3 МПа, укупоривают стальными колпачками с упругой пробкой или синтетической прокладкой. Для этой цели используют укупорочные автоматы, например У6-А производительностью 6000 бутылок/ч.

Потери пива при фильтровании составляют 1,55 %, при розливе в бутылки - 2, в бочки - 0,5, при бестарной перевозке - 0,33 %.

Пиво разливают в деревянные и металлические бочки, автотермоцистерны и бутылки. Применяют также новые полимерные бутылки вместимостью 1,5 и 2 дм³. Недостаток полимерной тары - ее низкая терморезистентность.

Наиболее распространены бочки вместимостью 50 и 100 дм³ и металлические бочки типа кег - вместимостью 20 и 30 дм³. Также пиво разливают в алюминиевые банки по 0,33 дм³ и 0,5 дм³.

Напитки, фасуемые в пластмассовую тару, могут быть пастеризованы либо в потоке перед розливом, либо в автоклаве и установках с противодавлением. Вследствие высокой термолабильности тары необходимо точно соблюдать температурный режим, чтобы не допустить ее деформации и разрывов. При микроволновой пастеризации нагревается только продукт, а температура материала тары повышается лишь за счет теплопередачи. Тем самым уменьшается температура тары и снижается вероятность ее деформации.

Рядом фирм разработаны полимерные материалы, предназначенные для производства упаковок, обрабатываемых в микроволновых установках. В Великобритании, например, опубликован обзор положения дел на рынке высокобарьерной полимерной тары для пищевых продуктов, приготовляемых в микроволновых печах. Наиболее распространен полипропилен в сочетании с сополимерами этилена (винилового спирта или поливинилиденхлорида).

Фирма CONTINENTAL CAN (США) выпустила систему TEDEPLAST на основе полипропилена и материалов, обладающих барьерными свойствами. Система предназначена для стерилизованных пищевых продуктов, обрабатываемых в микроволновых установках. Материал отличается высокой теплостойкостью и прочностью, из него можно изготовить тару с любой укупоркой.

Розлив пива предусматривает проведение следующих операций: подготовка стеклянной тары и ящиков, мойка тары; розлив пива в тару; укупорка бутылок; бракераж; наклейка этикеток; укладка бутылок.

Разливают готовое пиво на механизированных и полностью автоматизированных линиях в бутылки из оранжевого и темно-зеленого стекла вместимостью 0,33 и 05 дм³ или в дубовые, буковые и алюминиевые бочки по 50, 100 и 150 дм³. В настоящее время на основе проведенного конкурса для пивобезалкогольной продукции рекомендованы бутылки типа «Евро», выдерживающие внутреннее давление до 8 кгс/см², что позволяет выпускать напитки с большим содержанием углекислоты. Наполненные пивом бутылки герметизируют кронен - пробками. Для придания стойкости при хранении пиво пастеризуют в бутылках при температуре б5-70 °С в течение 20-30 мин или в потоке, используя пластинчатые теплообменники.

Перед выпуском в торговую сеть бутылки с пивом обрабатывают, с одной стороны, для того, чтобы улучшить их внешний вид, поскольку сама бутылка мало привлекательна с эстетической точки зрения, и с другой - для того, чтобы было указано содержимое бутылки и его завод-изготовитель. Бутылки должны быть снаружи чистые и блестящие, без серого налета от споласкивающих вод, имеющих высокую карбонатную жесткость и при окончательном орошении водой должны быть вымыты от остатков пива на их поверхности.

Важной частью производства является оформление бутылок. Широко применяются высокоточные этикет-автоматы для нанесения всех видов этикеток производительностью до 50000 бутылок/ч.

Этикетки содержат информацию о товарном знаке, наименовании предприятия-изготовителя и его подчиненности, вместимости бутылки, дате розлива и обозначении стандарта. Пастеризованное пиво имеет на этикетке дополнительную надпись «Пастеризованное». Горлышко бутылок с оригинальными сортами пива обертывают фольгой.

Для транспортирования и кратковременного хранения в розничной сети бутылки с пивом укладывают в дощатые и металлические ящики, в металлические корзины, а также ящики из гофрированного картона или полимерных материалов. Пиво должно быть защищено от действия света и мороза. В торговые точки, оборудованные стационарными резервуарами, или на базы розлива пиво перевозят в автоцистернах.

В маркировке ящиков, бочек и цистерн указывают наименование завода-изготовителя, название пива и другие сведения, предусмотренные стандартами.

Пастеризация пива Пиво пастеризуют для увеличения биологической стойкости, более полного освобождения его от дрожжей и других микроорганизмов. Однако пастеризацией не обеспечивается стерильность пива, для достижения которой необходима более высокая температура.

Пиво, разлитое в бутылки и банки, должно содержать массовую долю диоксида углерода не менее 0,4 %. Присутствие кислорода воздуха в горлышке бутылки повышает склонность пива к образованию физико-химических помутнений.

При пастеризации возрастает внутреннее давление в бутылке, что приводит к ее разрыву. Поэтому бутылки после розлива должны иметь свободное пространство в горлышке в пределах 3-4 %.

Режим пастеризации зависит от сорта и типа пива, применяемой тары и должен устанавливаться в зависимости от условий его производства и последующего хранения.

В том случае, если требуется получить пиво особенно высокой биологической стойкости, его пастеризуют в бутылках и банках, уничтожая при этом клетки дрожжей или бактерии, которые проявляют свое действие при определенных условиях. Пиво при этом подогревают до 63-65 °С и выдерживают 20-25 мин.

Пастеризация может отрицательно влиять на коллоидную стабильность пива. Также после пастеризации при сравнительно высоких температурах (75-76 °С) во многих случаях выявляется пастеризационный (хлебный) привкус.

Для пастеризации пива применяют туннельные и пластинчатые пастеризаторы.

Благодаря сохраняемости продукта и неизменяемости его качества, достигнутым в результате пастеризации, можно поддерживать количество производимой продукции на постоянном уровне, и тем самым выравнивать и удовлетворять сезонно обусловленные колебания спроса.

Контрольные вопросы.

1. Каково назначение осветления пива после дображивания?

2. Для чего необходима карбонизация пива?

3. Какая тара и оборудование применяется для розлива пива?

4. Какой режим необходим для пастеризации пива?

5. Хранение пива

Процессы, происходящие в пиве при хранении Пиво - это сложная система, в которой большая часть экстрактивных веществ присутствует в виде коллоидных растворов. Только небольшая часть экстрактивных веществ пива образует настоящие (молекулярные) растворы.

Хотя качество пива в значительной степени зависит от химического состава, многие его свойства связаны с физико-химическим составом. При дображивании и выдержке все основные показатели пива выравниваются. Коллоидная система тоже находится в равновесии. Однако это равновесие неустойчиво и легко нарушается. При старении коллоидов, денатурации белков и возникновении адсорбционных соединений коллоидное равновесие медленно, но постоянно смещается. При этом коллоидные частицы постепенно увеличиваются, пока не образуется видимая опалесценция, а затем помутнение и в конце осадок.

Кроме того, равновесие нарушается при высокой температуре, окислении, присутствии следов тяжелых металлов. От этого страдает вкус и пенистость пива.

Характерно и с точки зрения некоторых основных свойств пива важно, чтобы пиво всегда поставляли неполностью сброженным. Степень сбраживания выпускаемого пива более или менее приближается к конечной степени сбраживания, однако полное сбраживание могло бы отрицательно повлиять на вкусовые свойства пива. И наоборот, пиво, выпускаемое глубоко сброженным, содержит меньше сбраживаемых веществ и в определенных пределах имеет более высокую биологическую стойкость.

В стандартах для каждого сорта пива указывают гарантированный срок, в течение которого оно должно сохранять свои потребительские достоинства, т.е. стойкость пива в сутках. Хранить пиво следует при температуре не выше 12 °С и не ниже 2 °С в неосвещенных помещениях. В этих условиях стойкость непастеризованного пива колеблется от 3 сут (Бархатное) до 17 (Портер).

Гарантированный срок хранения пастеризованного пива, приготовленного с применением стабилизаторов - 3 месяца, без применения стабилизаторов - 1 месяц со дня розлива.

Под стойкостью понимают число суток, в течение которых в пиве не наблюдаются появления помутнения и осадка. Для определения стойкости бутылки с пивом помещают в термостат при температуре 20 °С и ежедневно наблюдают за изменением прозрачности.

Стойкость непастеризованного пива называют биологической. Помутнение непастеризованного пива чаще всего вызывается развитием микроорганизмов, пастеризованное - старением коллоидной системы, укрупнением коллоидных частиц.

Стойкость пастеризованного пива называют физико-химической или коллоидно-белковой стойкостью. Она характеризует сопротивляемость пива внешним воздействиям: повышенной температуре хранения, охлаждению, сотрясению при транспортировке. Коллоидная стойкость пива зависит от содержания в нем высокомолекулярных белков. Наличием этих веществ определяются характерные свойства и многие дефекты пива. В образовании помутнений пастеризованного пива участвуют и другие коллоидные вещества - некрахмалистые полисахариды.

Содержание высокомолекулярных белков в пиве в основном зависит от качества исходного ячменя и степени разрыхления его при соложении. При большом содержании высокомолекулярных белков стойкость пива снижается, оно легко мутнеет, особенно при повышенной температуре хранения и при значительном количестве воздуха в пиве.

Дефекты пива и его стойкость в процессе хранения.

Дефекты вкуса, связанные с нарушением технологии Неприятный горький и терпкий вкус чаще всего имеет пиво, полученное на основе жесткой карбонатной воды, сильно щелочной воды, а также при умягчении перекальцинированной воды. В этом случае пиво имеет также более интенсивный цвет.

Часто причиной неприятной горечи пива бывает недостаточное осаждение и удаление горьких взвесей на тарелочных холодильниках или в отстойно-холодильных чанах и в процессе главного брожения, или неправильный съем бродильных дек. Горьким бывает пиво из плохо растворенного солода.

Другой причиной горького вкуса пива является окисление. Оно может иметь место в ходе технологического процесса или при розливе готового пива в транспортную тару. В пиве в бутылках причиной этого бывает высокое содержание кислорода воздуха в горлышке бутылки, который, отрицательно влияет на вкус и коллоидную стабильность пива, главным образом при пастеризации.

Довольно редко причиной горького вкуса бывает неправильная дозировка хмеля или переработка лежалого хмеля.

Терпкий или пригорелый привкус темного пива происходит от некачественного цветного солода или из карамели неподходящего качества и т. д.

Считают, что кислый привкус встречается у пива при ведении главного брожения и дображивания при повышенной температуре и у пива молодого, невыдержанного. Кроме того, несколько раз использованные дрожжи, дегерировавшие и частично подвергшиеся автолизу, сохраняемые при высоких температурах под водой, могут стать причиной дрожжевого привкуса. Дрожжевой привкус может иметь пиво с большой добавкой завитков.

Незрелый вкус имеет пиво, которое дображивалось короткое время или медленно. Причиной незрелого вкуса пива является, с одной стороны, присутствие меркаптанов и некоторых альдегидов и, с другой - присутствие летучих сернистых соединений, например, сероводорода и двуокиси серы, которые образуются при главном брожении. При холодном и достаточно продолжительном дображивании эти летучие вещества удаляются с углекислым газом, выходящим через шпунтаппарат. У молодого пива этот процесс протекает лишь частично и пива сохраняет «незрелый» вкус.

Подвальный привкус - это различные отклонения от нормального чистого вкуса, которые встречаются у пива некоторых заводов в связи с каким-либо производственным недостатком. Чаще всего причинами бывают различные отклонения в чистоте производственного оборудования или среды. Достаточно редко причиной бывает постоянная ошибка в технологических операциях.

Различные привкусы могут возникнуть также при переработке некачественного сырья (солода или хмеля).

Пустой вкус имеет пиво с низким содержанием спирта, т.е. недостаточно сброженное, пиво из сусла с высоким содержанием декстринов и низкой конечной степенью сбраживания. Пустой вкус иногда встречается также у пива из перешпунтованного или у пива из перерастворенного солода, он может появиться также в результате чрезмерного расщепления белков при затирании, излишнего окисления, например, в отстойно-холодильном чане, и при слишком резкой фильтрации.

Пастеризационный (хлебный) привкус имеет почти все пастеризованное пиво. Его интенсивность различна и возрастает с температурой и временем, в течение которого действует температура пастеризации. Поэтому стремятся достичь требуемого действия пастеризации при возможно низкой температуре, дающей эффект пастеризации и за короткое время. При пастеризации появляется также окисление пива кислородом воздуха из горлышка бутылки. При этом образуется кислый привкус, который появляется также и в непастеризованном пиве спустя определенное время хранения его. Причиной кислого привкуса считается фенилаланин; при его окислении образуется фенилуксусная кислота, которая этерифицируется.

Солнечный привкус очень неприятный. Он образуется в пиве в бутылках (и пиве в стакане) при относительно быстром действии прямых солнечных лучей или при продолжительном воздействии рассеянного дневного света или света из светового источника.

Этот дефект является результатом фотохимического воздействия ультрафиолета на сульфгидрильные группы экстрактивных веществ с образованием этилмеркантана.

Дефекты вкуса, образующиеся при соприкосновении пива с посторонними материалами Вкус смолы появляется при смолении смолой, плохо очищенной, содержащей много летучих веществ. Часто причиной бывает недостаточное удаление смоляных паров из осмоленной бочки или розлив пива в свежеосмоленные бочки, которые не были промыты водой.

Вкус древесины образуется при прямом соприкосновении пива с незащищенной специальным покрытием древесиной, главным образом с новой, не бывшей в соприкосновении с пивом.

Вкус керосина имеет пиво из бродильных чанов, покрытых свежим парафином, если был использован парафин с низкой точкой плавления, содержащий летучие фракции керосина.

Вкус лака может встречаться у пива из бродильных чанов, покрытых пивным лаком плохого качества. Некачественными бывают пивные лаки из некоторых заменителей натурального шеллака.

Металлический и чернильный привкус образуется при реакции дубильных веществ пива с незащищенной поверхностью железного оборудования. Такое пиво имеет при этом пену коричневатого цвета.

Фенольный (карболовый, больничный) привкус образуется по различным причинам. В первую очередь он проявляется у пива из производственной воды с высоким содержанием нитратов. Его может вызвать также свободный хлор, если ячмень замачивается в воде с добавкой хлорной извести, или фильтромасса стерилизуется хлорной известью и при этом остатки хлора не удаляются химическим путем (сульфитом).

При редукции сульфатов или сульфитов из сульфитированного хмеля могут образовываться меркаптаны или сероводород. В случаях, если брожение недостаточно бурное, чтобы образовавшийся углекислый газ мог удалить эти вещества из пива, также проявляется фенольный (карболовый) привкус.

Наконец, причиной фенольного привкуса может являться частичный автолиз дрожжей при дображивании. Причина заключается в плохом физиологическом состоянии семенных дрожжей, если их задают несколько раз без промывки или долго хранят под водой с недостаточно низкой температурой.

Дефекты биологического происхождения Посторонние микроорганизмы, инфицирующие пиво в производственном процессе, вызывают вкусовые недостатки пива за счет образования продуктов метаболизма. Инфицированное пиво одновременно мутнеет.

Если в пиве, разлитом в транспортную тару, возобновится брожение культурными дрожжами, возникает дрожжевой привкус.

Если в сусле при охлаждении размножатся так называемые термобактерии, образуется характерный привкус, напоминающий вкус сельдерея. Этот привкус в сусле очень сильный и он остается в пиве. Также он встречается в пиве, изготовленном на небольших пивоваренных заводах, где сусло оставляют на тарелках на ночь и сбраживают с опозданием.

Если пиво имеет дрожжевой привкус после фильтрации, то этот недостаток возник при дображивании в результате автолиза мертвых дрожжевых клеток.

Пиво, инфицированное дикими дрожжами, подвергается разным вкусовым изменениям. Дикие дрожжи, главным образом Saccharomyces pastorianus, придают пиву терпко-горький вкус, которой возрастает до такой степени, что пиво может стать непригодным.

Молочнокислые бактерии (Lactobacillus pastorianus) способствуют образованию молочной кислоты и других органических кислот. Если превзойдена предельная граница по их содержанию, то пиво становится непригодным.

Привкус плесени вызывается различными вида плесени, распространенными в лагерных помещениях. Пиво очень восприимчиво к посторонним запахам и легко воспринимает запах плесени или подвальный привкус.

Часто привкус плесени пива происходит от разных видов Penicillium, а затхлый подвальный привкус от грибов Mucor. Подвальной плесенью являются вызывающие «заплесневение» деревянных бродильных чанов и лагерных бочек Dematium pullulans и Oospora lactis.

Сарциновый вкус - это комбинация кислого вкуса со вкусом диацетила, который является продуктом метаболизма пивной сарцины (Pediococcus cerevisiae). Вкус очень неприятный, он делает пиво непригодным. Слабый привкус диацетила можно устранить при добавке завитков к пиву. При редуцирующем действии дрожжей из диацетила образуется ацетоин, вкус которого проявляется в меньшей степени. Однако большое количество ацетоина также придает пиву неприятный вкус.

Стойкость пива Важный показатель качества пива - его стойкость. Под стойкостью понимают число суток, в течение которых в пиве не наблюдаются появления помутнения и осадка. Для определения стойкости бутылки с пивом помещают в шкаф-термостат при температуре 20 °С и ежедневно наблюдают за изменением прозрачности. Пиво должно храниться при температуре не ниже 2 °С и не выше 12 °С.

Различают два основных типа помутнения пива: биологическое и коллоидное.

Биологическое помутнение. Горячее готовое сусло стерильно. На последующих этапах производства в пиво попадают дрожжи и бактерии, которые вследствие их сильного размножения и образования продуктов обмена могут вызвать помутнение пива и сделать его непригодным во вкусовом отношении.

Дрожжевое помутнение пива обусловлено размножением культурных и диких дрожжей.

При повышенной температуре и в присутствии воздуха начинается жизнедеятельность культурных дрожжей, содержащихся в отфильтрованном пиве, что приводит к образованию мути. Дикие дрожжи наиболее часто попадают на производство в период цветения и созревания плодов. Эти дрожжи являются причиной помутнения, образования пленки на поверхности и изменения вкуса и аромата пива.

Устраняют дрожжевое помутнение микрофильтрованием и ультрафильтрованием.

Бактериальное помутнение пива могут вызвать присутствующие в нем пивные сарцины, уксуснокислые, молочнокислые бактерии и термобактерии.

Пивные сарцины быстро образуют муть, а при наличии кислорода продуцируют диацетил, придающий пиву неприятный сладкий привкус.

Молочнокислые бактерии создают помутнение с отличительным шелковистым блеском. Далее количество мути уменьшается и образуется белый осадок. В процессе хранения повышается кислотность пива, вкус его становится неприятным.

Уксуснокислые бактерии редко встречаются при низовом брожении. Присутствие их приводит к повышению кислотности и неприятному привкусу пива.

Термобактерии, присутствующие в пивном сусле, вызывают ухудшение процесса брожения и помутнение пива.

Низкая биологическая стойкость возникает из-за недостаточной чистоты на производстве; перегрузки фильтра при фильтрации пива; слишком большой разницы между конечной степенью сбраживания и степенью сбраживания готового пива; аэрации пива, прежде всего во время розлива; высокой температуры хранения; длительного движения пива.

Для удаления микроорганизмов пиво пастеризуют или подвергают стерилизующей фильтрации.

Коллоидное помутнение. Различают несколько видов коллоидного помутнения: «холодное», металлобелковое, оксалатное, окислительное, клейстерное, смоляное.

«Холодное» помутнение появляется при охлаждении и может быть обратимым и необратимым. Обратимое помутнение, или помутнение от охлаждения, образуется при снижении температуры пива до 0 °С. Если температура повышается до 20 °С, то помутнение в большинстве случаев исчезает. Необратимое, или постоянное, помутнение, часто называемое окислительным, образуется медленно и остается при обычной температуре; оно характерно для пастеризованного пива.

Обратимая и необратимая муть представляет собой непрочное соединение высокомолекулярных продуктов распада белка с полифенольными веществами, к которым присоединяется небольшое количество углеводов и минеральных веществ, прежде всего солей тяжелых металлов.

Металлобелковое помутнение наблюдается при образовании нерастворимого комплекса белковых веществ и металла. Наиболее активно вызывают помутнения олово, медь, железо.

Оксалатное помутнение встречается при наличии щавелевокислого кальция (оксалата кальция) - основного компонента пивного камня, осаждаемого на стенках бродильного аппарата.

Клейстерное помутнение образуется при недостаточном гидролизе крахмала ферментами при затирании.

Смоляное помутнение появляется при плохом осаждении хмелевых веществ при производстве пива.

Образование коллоидной мути можно предотвратить или очень сильно замедлить, если принимать следующие меры: предотвращать образование многих комплексных продуктов разрушения белка в процессе производства пива; удалять из пива части комплексных продуктов разрушения белка; исключать ферментативное расщепление комплексных продуктов расщепления белка; частично удалять полифенолы во время производства пива и удалять полифенолы из готового пива; проводить ферментативное разрушение полифенолов; дображивать пиво при низкой температуре; предотвращать поступление кислорода и удалять его; исключать поступление в пиво тяжелых металлов и их солей.

Кроме того, для улучшения коллоидной стойкости необходимо добавлять в пиво стабилизирующие средства.

С этой целью пиво обрабатывают ферментными препаратами, химическими веществами или адсорбентами.

Одним из наиболее эффективных способов повышения коллоидной стойкости пива является обработка стабилизаторами, содержащими в качестве активного компонента протеолитические ферменты. В основном стабилизаторы применяют после предварительной обработки пива осадителем или адсорбентом, которые эффективно снижают концентрацию высокомолекулярной фракции белка в пиве и тем самым создают более благоприятные условия для расщепления полипептидов ферментными препаратами с протеолитической активностью.

В отечественной пивоваренной промышленности применяют следующие ферментные препараты: Протосубтилин Г10х, Протосубтилин Г20х, Проторизин П25х, а также Пектофоетидин П10х и Целлолигнорин П10х и др. Ферментные препараты добавляют после фильтрования в отделении дображивания, иногда дозируют под давлением в танки перед окончанием дображивания или в напорные сборники перед розливом. Ферментные препараты предварительно растворяют в небольшом количестве пива.

Дозировку ферментного препарата определяют с учетом его активности, содержания азотистых веществ, образующих помутнения, и срока хранения пива. Обычно она колеблется от 1 до 7 г/гл пива.

Для предотвращения окислительных процессов, ведущих к образованию помутнений, также применяют антиокислительные препараты, например, двуокись серы, сульфиты, аскорбиновую кислоту и ее натриевую соль, а также редуктоны, полученные из сахаров в щелочной среде.

Дозировка аскорбиновой кислоты при розливе пива в бутылки вместимостью 0,5 дм³ со средним содержанием 5 см³ воздуха в горлышке каждой бутылки 3-5 г/гл.

Добавляют антиокислитель в любой стадии производства после главного брожения.

Наиболее эффективно вводить антиокислители раньше, чем пиво будет находиться в контакте с кислородом воздуха, при этом целесообразно дозирование в два приема: вначале в отделении дображивания и после фильтрования перед розливом.

Под действием адсорбентов и осадителей снижается концентрация белковых и полифенольных веществ.

В качестве осадителей и адсорбентов в производстве пива применяют танин, бентониты, активный уголь, силикагельные препараты.

Танин осаждает высокомолекулярные белки и оказывает значительное стабилизирующее действие.

Бентониты - это силикаты группы монтмориллонитов, их основная составляющая - силикат алюминия. Недостатком применения бентонитов является то, что для обеспечения существенного стабилизирующего эффекта необходимы сравнительно большие дозировки этого средства (100-300 г/гл). В течение неполных 24 ч действия бентонит адсорбирует весь азот, который способен адсорбироваться. Бентонит оставляют на 5-6 сут, чтобы образованные комплексы и адсорбенты образовали плотный осадок и не осложняли фильтрование пива.

Активный уголь адсорбирует азотистые вещества, но с меньшей эффективностью. Он адсорбирует полифенолы, горькие и красящие вещества, и его стабилизирующее действие объясняется прежде всего адсорбцией полифенолов. При дозировке активного угля более 10 г/гл отмечается изменение качества пива, так как активный уголь адсорбирует также вещества, обусловливающие вкус пива.

Для повышения стойкости пива используют адсорбенты белковых веществ на базе силикагелей. Работать с силикагельными препаратами легче, чем с бентонитами, так как они не набухают, но при внесении в пиво они распыляются.

Контрольные вопросы

1. Какие процессы происходят в пиве при хранении?

2. Охарактеризуйте дефекты вкуса пива, связанные с нарушением технологии?

3. Какие бывают дефекты вкуса, образующиеся при соприкосновении пива с посторонними материалами?

4. Какие микроорганизмы вызывают дефекты пива биологического происхождения?

5. Какие стабилизирующие средства применяют в технологии пива?

Литература

1. Кунце В. Технология солода и пива / В. Кунце, Г. Мит. СПб.: Профессия, 2001.

2. http://www.propivo.ru/sens/01/40.html.

3. Мальцев П.М. Технология бродильных производств / П.М. Мальцев. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Пищевая пром-сть, 1980, 560 с.

4. Ковальская Л.П. Технология пищевых производств / Л.П. Ковальская, И.С. Шуб, Г.М. Мелькина и др./ под ред. Л.П. Ковальской. М.: Колос, 1997. 752 с.

5. Николаева М.А. Товарная экспертиза / М.А. Николаева. М.: Издательский дом «Деловая литература», 1998. 288 с.

6. Покровская Н.В. Биологическая и коллоидная стойкость пива / Н.В. Покровская, Я.Д. Казанер. М.: Пищевая промышленность, 1978.

7. Позняковский В.М. Гигиенические основы питания и экспертизы продовольственных товаров / В.М. Позняковский. Новосибирск: Издательство Новосибирского университета, 1996.

8. Сапожник И.И. Изменение качества пива во время хранения / И.И. Сапожник // Товароведение. 1986. Вып. № 19.

9. Фараджева Е.Д. Общая технология бродильных производств / Е.Д. Фараджева, В.А. Федоров. М.: «Колос», 2002. 408 с.

Размещено на Allbest.ru