Изучение технологии производства пива и процессов, происходящих при его приготовлении

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ХАРЬКОВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

 

Кафедра Технология жиров и продуктов брожения

 

Курсовая работа

по дисциплине ТЕ

На тему: «Изучение технологии производства пива и процессов, происходящих при его приготовлении»

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студентка группы О-40В

Проценко Юлия

Проверил:

доц. Шидакова Е.Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Харьков 2012

Содержание

Введение .....................................................................................

Раздел 1. Общие сведения о производстве пива

1.1. Характеристика пива, история развития производства

1.2.  Классификация пива ...................................................

  Раздел 2. Технологические схемы и их описание.

2.1. Горизонтальная декомпозиция и  функциональная  схема технологического процесса производства пива .

2.2 Аппаратурно-технологическая схема и описание всех стадий технологического процесса производства пива

   Раздел 3. Изменения свойств пищевого вещества при технологической обработке.

3.1. Параметрическая модель одной из основных стадий технологии продукта

3.2. Изменения, которые произошли с веществом при технологической обработки

Выводы .....................................................................

Список литературы.

 

 

 

 

 

 

Введение

Пиво - это игристый освежающий слабоалкогольный напиток с характерным ароматом и приятным горьковатым вкусом, насыщенный диоксидом углерода, полученный из солода и непророщенных зерновых спиртовым брожением охмеленного сусла пивными дрожжами. Он утоляет жажду, повышает тонус организма, способствует правильному обмену веществ, в нем содержатся углеводы, белки, витамины, органические кислоты. Делают его на крупных заводах, находящихся в городах; производительность таких заводов 1-12 миллионов декалитров (1 декалитр = 10 литров) в год. Наряду с ними существуют небольшие предприятия - пивоварни, ориентированные на небольшой ассортимент и малую производительность.

Выпускают пиво светлых и темных сортов с малым и высоким содержанием спирта (от 2,5 до 8%), с легким или ярко выраженным хмелевым вкусом и ароматом. Охмеление пива придает вкус хмеля. Букет пива зависит от штамма дрожжей, температуры и продолжительности брожения.

Крупные отечественные производители пива выпускают большое количество фирменных сортов пива. Применение современных технологий, высокопроизводительного оборудования, различных способов обработки пива, увеличивающих его стойкость, позволило возродить российскую пивоваренную промышленность. Многие пивоваренные заводы производят пиво, не уступающее лучшим зарубежным сортам. К числу крупных пиво-варенных предприятий с производительностью 6 – 10 млн дал пива в год можно отнести Московский, Останкинский пивобезалкогольные комбинаты, Санкт-Петербургские пивоваренные заводы «Балтика», «Весна», «Красная Бавария», завод Степана Разина, Курский, Екатеринбургский пивобезалкогольные комбинаты, ОАО «Росар» (г. Омск), ОАО «ВИНАП» (г. Новосибирск), ОАО«Пикра» (г. Красноярск) и ряд других [4].

 

Реферат

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 1. Общие сведения о производстве пива

         1.1   Характеристика пива, история развития производства

 

Основным сырьем для производства пива является ячменный пивоваренный солод (светлый, темный и специальные сорта). Основные сортовые особенности пива (цвет, вкус, запах, аромат) во многом зависят от качества солода и соотношения его видов в рецептуре [ 9].

 Иногда, часть солода заменяют несоложеным сырьем: рисом (сечкой), кукурузой (мукой или сечкой), пшеницей или, чаще, ячменной мукой. Цель этого - экономия дорогостоящего солода или придание пиву определенного вкуса. На формирование органолептических показателей пива оказывают большое влияние качество воды. Технологическая вода должна отвечать всем требованиям, предъявляемым к питьевой воде. Она должна быть прозрачной, бесцветной, приятной на вкус, без запаха, с определённой жесткостью и рН 6,8…7,3. Жесткость воды и ее солевой состав регулируют, применяя различные способы водоподготовки: реагентный, ионообменный, электродиализный и мембранный, основанный на принципе обратного осмоса. Для удаления неприятного запаха воду дезодорируют путем пропускания через колонку, заполненную активированным углем. Наиболее дорогостоящим сырьём пивоваренного производства является хмель. Он придает пиву специфический горький вкус и аромат, способствует удалению из сусла некоторых белков, служит антисептиком, подавляя жизнедеятельность контаминирующей микрофлоры, и повышает пеностойкость пива. В пивоварении используют женские соцветия хмеля - хмелевые шишки, содержащие ароматические и горькие вещества. Горькие вещества представляют мягкие и твёрдые смолы. Ароматические вещества представлены в основном эфирным маслом, содержание которого колеблется от 0,3 до 2 %. Важная составная часть хмеля - дубильные вещества, количество которых достигает 3 %. В пивоварении используют высушенные хмелевые шишки, молотый брикетированный хмель, а также различные хмелевые экстракты. Хмель и хмелепродукты хранят в сухом, темном и охлажденном помещении с температурой от 0 до 2°С и относительной влажностью воздуха не выше 70 %.В пивоварении основным источником ферментов является проросшее зерно. Помимо этого используют амилолитические и протеолитические ферментные препараты, а также их смеси в виде мультиферментных композиций. Амилолитические препараты существенно повышают выход экстракта за счет гидролиза некрахмальных полисахаридов и улучшают качество сусла. Протеолитические препараты используют для улучшения качества сусла, а также для ликвидации коллоидных помутнений в пиве. Наиболее эффективным средством является применение мультиферментных композиций [1].

С древних времен почитается пиво как в России, так и в других странах мира. В истории цивилизации практически не было земледельческих народов, не знакомых с пивом. Получение исходного продукта для пивоварения — хлебных зерен, будь то наиболее распространенный ныне ячмень или другие злаки: просо, сорго, овес, рожь, пшеница, кукуруза, — тесно связано с развитием земледелия. Известно, что уже древние египтяне обладали искусством приготовления ячменного солода, приписывая изготовление хмельных напитков богу Осирису (или Озирис). Он был популярным божеством, изображался в виде мумии с бичом и жезлом в руках. Царствуя в Египте, именно Озирис научил народ земледелию, оседлой жизни, врачебному искусству и строительству. В одном из писем на папирусе около 3 тысяч лет тому назад отец упрекал сына, что тот слишком часто посещал заведение, где пьют «гаг» — один из сортов пива. В результате раскопок в Тель-эль-Амарне, древнейшей столице Египта, британские археологи обнаружили остатки пивоварни, принадлежавшей храму, построенному знаменитой Нефертити (конец XV - начало XIV в. до н.э.), а на одном из настенных панно изображение самой царицы, разливающей пиво через ситечко. Такое ситечко имеется в Британском музее. Дневная норма питания строителя пирамид состояла из трех буханок хлеба, нескольких пучков чеснока и лука и трех жбанов пива. Более того, оно было одной из важнейших жертв, приносившихся в ритуальных целях в гробницах. Надгробные надписи и папирусы, разобранные египтологами, также свидетельствуют: «Хлебные бродильные напитки, очень похожие на пиво, были распространены в отдаленные времена. Древние египтяне несколько тысяч лет тому назад умели приготовлять ячменный солод, из которого варится пиво». Древнее пиво, скорее всего, не понравилось бы нашим современникам, ведь это был не столько напиток, сколько еда. В те давние времена пиво изготавливалось без применения хмеля и представляло собой слегка процеженную забродившую хлебную массу. Но, несмотря на это, популярность еды напитка была высока: в одном из древних манускриптов при описании личных качеств важного мудреца помимо его знаний и мудрости приводятся также сведения о том, сколько пива он мог съесть. Твердо верившие в загробную жизнь египтяне оснащали умерших всем необходимым. Без пива древние египтяне не представляли себя ни на том, ни на этом свете. На стенах гробниц они высекали сначала в рельефе процесс изготовления пива. В конце III тысячелетия до нашей эры в гробницах вместо барельефов появились деревянные модели с раскрашенными фигурками пивоваров, которые размещали в ящиках, имитирующих определенные помещения дома.   Так, в одной из гробниц обнаружили миниатюрную пивоварню. Модель, изготовленная в районе Ассиута в Среднем Египте в XX веке до нашей эры, стала экспонатом Каирского музея. 10 мая 1913 года ее приобрел хозяин и основатель Жигулевского пивного завода Альфред фон Вакано. После революции экспроприированные ценности заводского музея попали в Музей Самарского научно-краеведческого общества. В 1931 году композицию, изображающую процесс растирания хлебных лепешек для заквашивания, передали в ленинградский Эрмитаж. Ныне копия этой пивоварни украшает и экспозицию первого в России музея Пива Комбината им. Степана Разина. При раскопках в Шеих-Абд-ель-Кварне нашли мумию, хранившуюся около 3000 лет. На ее шее находился венок из проросших ячменных зерен, переплетшихся корнями ростков между собою. Во времена Страбона пиво было популярно в Александрии. Согласно одной приписке на папирусе, во время торжественных празднований в честь богов пиво смешивали с вином и медом. Пиво было известно и в Карфагене. Традиции пивоварения в Северной Африке практически не прерывались. В другой древнейшей цивилизации Востока — Шумере (в Месопотамии, точнее южной части Междуречья Тигра и Евфрата) также издавна культивировался ячмень. Как свидетельствуют клиновидные письмена на глиняных табличках III тыс. до н.э. в царской пивоварне г. Лагаш только за два месяца было переработано 300 тонн ячменя. Немецкий археолог Е. Хубер нашел клинопись этого же времени с рецептами не менее 15 разновидностей пива, которые ему удалось изготовить. Пивовары в Шумере освобождались от воинской службы, а покровительницей пивоварения была богиня Нинкаси, что в переводе означает: «Ты, которая так щедро напоила меня». В древнем Вавилоне цивилизация которого пришла на смену шумерской, во II тыс. до н.э. пиво также было широко распространено. На каменном столбе с надписями, найденном на месте г. Сузы и ныне хранящемся в Лувре, предусматривались суровые наказания недобросовестным пивоварам, разбавлявшим пиво водой. Уличенные в преступлении могли выбрать один из способов казни: быть утопленными в бочке с пивом или пить пиво, пока не упадут мертвыми.  Среди самых старых поклонников пива у арийских народов известны фригийцы, заселившие во II тысячелетии до н. э. Малую Азию, и фракийцы, проживавшие в основном на Балканах и в низовьях Дуная. Пиво было традиционным напитком и у кельтов, живущих тогда на значительной территории Галлии. Посидоний в I в. до н.э. упоминает о приготовлении ими пива из пшеницы и меда.Название «пиво» - общее для всех славянских языков (что свидетельствует о его древности) и происходит от слова «пить». Легкое пиво называли «полпивом». Более поздним словом является «брага», обозначавшее домашнее пиво каждый раз разного качества, с добавлением различных ароматизаторов, среди которых долгое время не было хмеля. Различали брагу простую, брагу малиновую, брагу овсяную, пшеничную, сусляную, густую, сладкую, медовую - все они считались разными напитками. Не исключено, что именно на территории Восточной Европы, впервые стали употреблять хмель при пивоварении, первоначально — дикий.      Вопреки распространенному мнению хмель не усиливает опьяняющие качества пива, а придает ему приятный легкий вкус и аромат, а также способствует сохранности пива, так как процесс пастеризации появился только в 60-х годах XIX века. Пиво варили первоначально из проса, широко распространенного у восточных славян и других народов. Итальянский путешественник XV века И. Барбаро, писал о Московском государстве: «Там нет винограда, но одни изготовляют вино из меда, другие варят брагу из проса. И в то и в другое кладут цветы хмеля, которые создают брожение; получается напиток… опьяняющий как вино». У тюркских народов такой напиток назывался «буза». Пиво, так же как и мед разной крепости, было непременным напитком на княжеских пирах, и в дни деревенских праздников во времена, когда «фряжские» напитки (западноевропейские виноградные вина) были редкими и дорогими, а «хлебного вина», то есть водки, еще не знали [2].

Справный хозяин должен был держать пиво про запас и для угощения гостей. В «Домострое», отразившем реалии русского быта XV-XVI веков, был дан совет: «А коли один живет человек и не очень богат да запаслив, держит для гостя пивцо в запасе, в марте сварив переварки ячневой да подсытив ее; и простое пивцо тоже есть. Медку же сготовить к празднику и впрок сохранять во льду, засечь в нем медок и мартовское пивко». При отце Петра I царе Алексее Михайловиче пиво варилось в кремлевском Сытном дворе, заведовавшем различными напитками. Он получил свое название от «сыты» — воды, насыщенной медом. Двор занимал более 30 погребов и ледников, где кроме квасов, медов и морсов, сохранялось различное пиво — «малиновое», «мартовское», «поддельное» или «приправленное» (то есть с медом), «приказное», то есть сваренное по особому приказу. Так как Россия в начале XVII века была отрезана от берегов Балтики, импортное пиво поступало через Архангельск на английских, ганзейских, голландских кораблях, но в небольших количествах [2].

 

 

1.2 Классификация пива

 

Согласно ГОСТ Р 51174-98 [11],  вырабатывается пиво трех типов: светлое, полутемное и темное. Ассортимент пива очень разнообразен.Согласно техническим условиям на солод пивоваренный ячменный (ОСТ 1065 – 87) предусматривается выпуск четырех типов солода: светлого, темного, карамельного и жженого. По органолептическим показателям выпускаемый солод должен соответствовать требованиям, приведенным в таблице (табл.1.1) [15].

 Органолептические показатели солода (табл.1.1)

Показатели	Солод
	Светлый и темный	карамельный	жженый
Внешный вид	Однородная зерно-вая масса, не содержащая плесневелых зерен и зерновых вредителей	Однородная зерновая масса, не содержащая плесневелых зерен и зерновых вредителей.
Цвет	От светло-желтого до желтого. Не доускаются зеле-новатые и темные тона, обуслов-ленные плесенью	От светло-желтого до буроватого с глянцевым отли-вом	Темно-коричне-вый. Не допус-кается черный

 

Продолжения таблицы 1.1

Показатели солод Светлый и темный карамельный жженый   Запах Солодовый, боле концентрированный у темного солода. Не допускаются кислый запах, запах плесени и др. Сладковатый. Не допускаются горь-кий и пригорелый. Кофейный. Не допускается приг-орелый и горький.   Вкус Солодовый, слад-коватый. Не допу-скаются посто-ронние привкусы Спекшаяся корич-невая масса. Не допускается обуг-лившаяся масса Темно-коричневая масса. Не допус-кается черная масса

Таблица 1.2 - Органолептические показатели солода [15].

 

  Характеристика некоторых, наиболее часто встречающихся марок пива отечественного производства(табл 1.2):

 

Наименование	Общие сведения	Плотность,%	Содержания алкоголя, % об.
Балтика 3	Класическое объединение балтика  в Сант-Петербурге.Имеет хлемевой вкус и аромат.	12	3,8

 

 

 

Продолжения таблицы 1.2

Наименование	Общие сведения	Плотность,%	Содержания алкоголя, % об.
Степан Разин светлое	Обладает гармоничным хмелевым вкусом и ароматом.	11,6	3,6
Московское             Жигулевское.             Ячменный колос	Светлый сорт пива с ярко выраженным хмелевым ароматом и вкусом. Добавление 20 % рисовой муки к солоду повышает экстрактивность   Обладает легким приятным солодовым ароматом и хмелевым вкусом. Приготовляется из светлого ячменного солода с добавлением 30 % ячменной муки   Приготовляется из ячменного солода, хмеля и сахара. Глубокое сбраживание. Время дображивания 21 сутки.	13             11               11	3,5             2,8               3,2

 

Таблиця 1.1 -  Характеристика наиболее часто встречающихся марок пива отечественного производства [4].

Зарубежная  классификация пива (табл 1.3)

 

Признаки	Органолептические показатели
По цвету	светлое темное
По экстрактивности начального сусла	слабое –5%, среднее – до 12 %  крепкое – более 14%.
В зависимости от способа брожения и используемых дрожжей различают	низового брожения («lagers»-«лагерное» пиво)   верхового брожения «ales» - эли   спонтанного (самопроизвольного) брожения ламбик

 

Таблиця 1.2 - Зарубежная  классификация пива [3].

Экстрактивность указывается в процентах или в градусах Баллинга (единицу измерения предложил в XIX веке чешский химик Карел Наполеон Баллинг; она обозначает весовой процент экстракта, выраженный в граммах экстрактивных веществ, содержащихся в 100 г раствора). Для производства светлого пива используют светлый или средней цветности солод. Темные сорта пива производят с добавлением темного, карамельного или жженого солода.По способу обработки пиво подразделяют на пастеризованное и непастеризованное. Кроме общеизвестных сортов, выпускаемых по ГОСТ Р 51 производятся местные и национальные сорта, требования к которым устанавливаются техническими условиями. Эти сорта в зависимости от рецептуры и продолжительности дображивания подразделяют на три вида: светлое и темное пиво, светлое специальное и темное специальное, светлое оригинальное. В настоящее время пивоваренными заводами России разрабатываются и внедряются новые сорта пива, отличающиеся экстрактивностью начального сусла, набором зернового сырья,нормами технологических режимов, внесением нетрадиционных добавок (полынь, тысячелистник, корни левзеи, родиолы розовой,кедровый орех и др.)

Эль - сорт пива верхнего брожения, напиток имеет золотисто-коричневый цвет. Такой сорт пива производится только в Бельгии и Британии.

 Портер - это крепкое  темное пиво со средней плотностью. Изначально портер представлял  смесь трех видов пива: очень  крепкого пива, старого эля и  слабого, не дозревшего свежего  пива. Сегодня портер - темный лагер слегка сладковатый низкого брожения.

 Стаут - пиво верхнего брожения очень темного цвета, которое сварено с хмелем. Стаут имеет высокую вязкость и сильный аромат прожаренного солода. Стаут бывает сладких и горьких сортов.

 Мартовское пиво - темный  сорт, который изготавливают из  сильно обжаренного солода. Такое  пиво дольше созревает и отличается  вязкостью, высоким содержанием  спирта[4].

 

 

 

Раздел 2. Технологические схемы производства пива.

2.1 Горизонтальная декомпозиция технологического процесса пива

 

Горизонтальная декомпозиция отражает разделение всего технологического процесса приготовления пива на его отдельные стадии (рис. 2.1)

 

 

 

Рис.2.1 Горизонтальная декомпозиция технологического процесса приготовления пива

I - подготовка сирья

         II – приготовления сусла

         III – главное брожение и дображивание 
        IV  - фильтрование, осветление,карбонизация и хранение.

         V – розлив пива.

На первой стадии происходит первоочередная подготовка сырья: очистка,полирования  и дробления.

   Для второй стадии приготовления сусла включает в себя следующие процессы: затирание сырья, фильтрование затора, кипячение сусла с хмелем и отделение хмелевой дробины.

На третьей стадии главное брожения и дображивание.

На четвертой стадии фильтрование, осветление,карбонизация и хранение.

На пятой стадии – розлив пива [14].

 Функциональная схема (рис.2.2) отражает все виды технологических операций во время технологического процесса приготовления пива и связей между ними.

Рис.2.2 Функциональная схема технологического процесса приготовления пива [13].

 

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

Дробление солода проводят для интенсификации физических и биохимических процессов растворения зерна при затирании, а также обеспечения фильтрования затора через слой дробины.

Приготовление сусла включает в себя следующие процессы: затирание сырья, фильтрование затора, кипячение сусла с хмелем и отделение хмелевой дробины.

Затирание осуществляется в целях перевода в растворимое состояние максимального количества экстрактивных веществ солода и несоложенных материалов.Цель затирания затора – отделение жидкой фазы (сусла) от твердой (дробины) с последующим вымыванием водой экстракта, удержанного дробиной.

Кипячение сусла с хмелем предусматривает концентрирование сусла до заданной массовой доли сухих веществ в начальном сусле, перевод ценных составных веществ хмеля в раствор, инактивацию ферментов, коагуляцию белковых веществ и стерилизацию сусла.

Для подготовки сусла к осветлению и охлаждению его отделяют от хмелевой дробины, чтобы исключить отрицательное влияние ее на цвет и вкус пива.

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

Главное брожение сусла осуществляют с целью расщепления дрожжами основного количества углеводов с образованием этилового спирта, диоксида углерода, побочных продуктов брожения и формирования оптимального состава молодого пива.

Дображивание молодого пива предусматривает естественное насыщение его диоксидом углерода в результате сбраживания оставшегося количества углеводов, образование специфических ароматических веществ, осаждение дрожжей, взвесей, белковых и полифенольных соединений.

Осветление пива проводят для того, чтобы удалить вещества, ухудшающие прозрачность и стойкость пива.

Розлив пива осуществляют для получения готового продукта в виде бутылочного, баночного или бочкового пива [14].

 

Аппаратурно-технологическая схема (рис. 2.3.) отражает оборудования в виде контура, который схож с изображением объекта, учитывая пропорциональности размеров, движение продуктов показан суцильною линиею, вход и выход трубопровода показан в тех городах, где они есть в реальном виде [6].

 

Рис. 2.3 Аппаратурно-технологическая схема производства пива [6].

1 – вальцевая дробилка, 2 – весы, 3 – бункер, 4 – магнитоуловитель, 5 – заторный аппарат,7 – фильтрацоинный аппарат, 8 - сусловарочный аппарат, 9 – хмелеотделитель, 10 – сборник горячего сусла, 11 – тарельчатый  сепаратор,12 - пластинчатый теплообменник, 13 – бродильный чан, 14 – чан  с дрожжами, 15 –танк для дображивания ,16 - сепаратор-осветлитель, 17 – фильтр, 18 – теплообменник, 19 – карбонизатор,  20 – танк  отфильтрованного пива.

      

Очищенный солод измельчается в вальцовой дробилке I в целях получения максимального количества мелкой однородной крупки и сохранения шелухи. Дробленый солод взвешивают весами 2 и ссыпают в бункер 3. Отлежавшийся дробленый солод проходит магнитную очистку в магнитоуловителе 4 и подается в заторный аппарат 5. Дробленый солод и несоложеные материалы смешивают сводой в соотношении 1:4.  Полученную смесь медленно перемешивают при подогревании до температуры 50 – 52 tС в течении 20 – 30 минут. При этом 15 – 20 % растворимых веществ солода переходят в раствор без ферментативной обработки и происходит ферментативное расщепление водонерастворимых азотистые веществ и фитина. Затем смесь переводят в зоторные чаны, где поддействием ферментов солода происходит дальнейшее превращение нерастворимых веществ сырья в растворимые,образующие экстракт будущего сусла. Чтобы обеспечить максимальный переход веществ в раствор, затор медленно нагревают до температуры 70 – 72tС при постоянном перемешивании (настойный метод). Весь процесс приготовления затора продолжается 3 – 3,5  часа. Затирание солода необходимо для ферментативного гидролиза крахмала. Схема последовательных превращений при  гидролизе крахмала под действием v и w  амилаз такова: Крахмал- амилодекстрины - эритродекстрины - охродекстрины - мальтодекстрины - мальтоза. Осахаренный затор направляют на фильтрование для отделения сладкого сусла от твердой фазы затора. Отфильтрованное сусло и полученное после промывания фильтров воды переводят в сусловарочный котел для кипячения с хмелем,  упаривая до нужной концентрации и стерилизации. При этом полностью инактивируются ферменты и коагулирует часть растворимых белков, а горькие и ароматические вещества хмеля растворяются в сусле.  Доведенное до нужной плотности охмеленное сусло окончательно осветляется и насыщается кислородом, что необходимо для развития дрожжей. где смешивается с теплой водой (около 0 °С) и перемешивается. По окончании перемешивания (затирания) часть заторной массы (около 40 %) перекачивают в другой заторный аппарат 6, где нагревают до температуры осахаривания (около 70 °С), а по окончании осахаривания—до кипения. При кипячении крупные частицы солода развариваются, после чего первую отварку возвращают в аппарат 5. При смешивании кипящей части затора с затором, оставшимся в аппарате 5, температура всей массы достигает 70 °С. Затор оставляют в покое для осахаривания [7].

           По окончании осахаривания часть затора снова перекачивают в аппарат 6 (вторая отварка) и нагревают до кипения для разваривания крупки. Вторую отварку возвращают в аппарат 5, где после смешивания обеих частей затора температура его повышается до 75...80 °С. Затем весь затор перекачивают в фильтрационный аппарат 7. Прозрачное сусло стекает в сусловарочный аппарат 8.

        В аппарате 8 сусло кипятится с хмелем.При кипячении сусла выпаривается некоторое количество воды, происходят частичная денатурация белков сусла и его стерилизация [7].

  Горячее охмеленное сусло спускают в хмелеотделитель 9, где вываренные хмелевые лепестки задерживаются, а сусло перекачивается в сборник горячего сусла 10.Горячее сусло из сборника 10 подается в центробежный тарельчатый сепаратор 11, в котором оно очищается от взвешенных частиц коагулированных белков. Из сепаратора 11 сусло нагнетается в пластинчатый теплообменник 12, где охлаждается до 5...6 °С. Охлажденное сусло сливают в бродильный чан 13 вместе с дрожжами из чана 14. Брожение длится 6...8 сут. По окончании главного брожения молодое пиво отделяют от дрожжей и перекачивают в танк 15 для дображивания в течение 11...90 сут. По окончании дображивания пиво под давлением диоксида углерода нагнетается в сепаратор-осветлитель 16 и фильтр 17, где оно освобождается от взвешенных в нем дрожжей, других микроорганизмов и мелкодисперсных частиц. Осветленное пиво охлаждается рассолом в теплообменнике 18, насыщается (при необходимости) диоксидом углерода в карбонизаторе 19 и сливается в танк 20. Отфильтрованное пиво из танка 20 под давлением подается в отделение упаковывания в потребительскую и торговую тару.

Разливают пиво механизированным или автоматизированным способом в бутылки из темного стекла по 0,33  и 0,5л, в дубовые, буковые или алюминивые бочки по 50, 100, 150 литров или кеги (специальные бочки для пива) объемом 20, 25 л и более.[7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Раздел 3. Изменения свойств пищевого вещества при технологической обработки.

3.1.  Параметрическая  модель одной из основных стадий  технологии продукта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.2. Изменения, которые  произошли с веществом при технологической обработки

 

Дробленый солод и несоложеные материалы смешивают сводой в соотношении 1:4.  Полученную смесь медленно перемешивают при подогревании до температуры 50 – 52 tС в течении 20 – 30 минут. При этом 15 – 20 % растворимых веществ солода переходят в раствор без ферментативной обработки и происходит ферментативное расщепление водонерастворимых азотистые веществ и фитина. Затем смесь переводят в заторные чаны, где поддействием ферментов солода происходит дальнейшее превращение нерастворимых веществ сырья в растворимые,  образующие экстракт будущего сусла. Чтобы обеспечить максимальный переход веществ в раствор, затор медленно нагревают до температуры 70 – 72tС при постоянном перемешивании (настойный метод). Весь процесс приготовления затора продолжается 3 – 3,5  часа. Затирание солода необходимо для ферментативного гидролиза крахмала. Схема последовательных превращений при  гидролизекрахмала под действием v и w  амилаз такова: Крахмал- амилодекстрины -  эритродекстрины - охродекстрины - мальтодекстрины - мальтоза. Осахаренный затор направляют на фильтрование для отделения сладкого сусла от твердой фазы затора. Отфильтрованное сусло и полученное после промывания фильтров воды переводят в сусловарочный котел для кипячения с хмелем,  упаривая до нужной концентрации и стерилизации.  При этом полностью инактивируются ферменты и коагулирует часть растворимых белков, а горькие и ароматические вещества хмеля растворяются в сусле.  Доведенное до нужной плотности охмеленное сусло окончательно осветляется и насыщается кислородом, что необходимо для развития дрожжей.

Сбраживание сусла проходит в открытых или закрытых емкостях специальными расами дрожжей верхового или низового брожения. В нашей стране чаще используют дрожжи низового брожения. Для специальных сортов белого и светлого пива, например, белого пшеничного,  применяют дрожжи верхового брожения. Через 15 – 20  минут после внесения дрожжей на поверхности сусла появляется полоса белой пены (стадия забела), а затем вся поверхность бродящего сусла покрывается мелкоячеистой пеной с постоянно увеличивающимися завитками. Достигнув максимума, пена становится коричневой. Дрожжи оседают на дно, а пену удаляют.  Осветлившаяся жидкость называется зеленым  (молодым) пивом. Процесс главного брожения завершается за 7 – 9 суток.  К этому времени в пиве остаются несброженными около  1,5% сахаров.

Молодое пиво помещают в герметичные металлические танки, покрытые изнутри специальным лаком. Выдерживают пиво при температуре 0± 3tС в течение 11 – 100 суток. В результате этого процесса намного возрастает крепость пива,  происходит насыщение его углекислотой  и осветление. Взаимодействие различных продуктов главного и побочного процессов приводит образованию вкуса и аромата зрелого пива, а также сортовых особенностей [9,11].

В заторе перед фильтрованием, имеющем температуру 75—78° С, все ферменты инактивированы, кроме амилазы, которая используется в процессе фильтрования затора в фильтрационном аппарате для до осахаривания остатков крахмала. При фильтровании и промывании дробины температуру фильтрующего слоя сохраняют не выше 78° С. Повышение температуры приведет к потере активности амилазы, в результате чего крахмал трудноразрыхляемых кончиков зерна останется негидролизованным, что снизит выход экстракта и затруднит фильтрование. Возможно также появление клейстерной мути в сусле.

Кроме того, повышенная температура в фильтрующем слое будет способствовать увеличению растворимости некоторых продуктов расщепления белков и снижению белковой стойкости пи­ва, а также переходу в раствор полифенольных веществ, крем­ниевой и фосфорной кислот, оксида калия.

Подготовка затора к фильтрованию является первой фазой фильтрования, она включает перекачку его из заторного котла в фильтрационный аппарат и отстаивание. Так как нерастворенные частицы затора, в том числе и шелуха, имеют большую плотность, чем сусло, то они осаждаются на фильтрационном сите, формируя фильтрующий слой. Вначале довольно быстро оседают крупные частицы, включающие оболочку зерна с остатками эндосперма, крупку и плотные частицы коагулята. Затем на слое тяжелых крупных частиц накапливается слой более мелких частиц. Сверху осаждается тонкая7 суспензия, состоящая из скоагулированных белков, и др.