Проращивание  солода осуществляют в токовых, ящичных  и барабанных солодовнях. Для того, чтобы зерно хорошо продувалось  воздухом и из него удалялся углекислый газ, а также для предупреждения повышения температуры зерновой массы, его ежедневно перелопачивают или ворошат. Зерно ржи нужно ворошить 3-4 раза в сутки. Для предотвращения потери влаги зерно перед ворошением опрыскивают водой. Ящичная и барабанная солодовни обладают преимуществами перед токовой: они занимают меньше производственной площади; процесс солодоращения не зависит от температуры и влажности внешней среды; процесс ворошения механизирован.

      При выработке ферментированного  солода зеленый солод с влажностью 45 % подвергают томлению (ферментации). Для этого его выдерживают при повышенной температуре, оптимальной для действия амилолитических и протеолитических ферментов. Солод укладывают в токовой или ящичной солодовне слоем в 70-90 см по высоте и выдерживают 4 суток. Температура его повышается до 50-60 градусов; через 2 суток солод ворошат. При повышенной температуре в солоде протекают сложные химические и биохимические процессы, приводящие к образованию меланоидинов. Солод темнеет, приобретает красноватый оттенок, специфический вкус и аромат. В верхнем слое солода развиваются микроорганизмы, а во внутренних - термофильные бактерии, которые также участвуют в процессе ферментации. Эффективнее протекает ферментация в барабанных солодовнях.

      Высушивают  солод на сушилках разных систем. Целью сушки является снижение его влажности с 45-48 до 8-10 %. Кроме того, в солоде при сушке протекают специфические химические реакции, формирующие его вкус и аромат. Режим сушки устанавливают в зависимости от вида солода. Неферментированный (светлый) солод сушат при низкой (около 60 градусов) температуре и быстром удалении влаги, препятствующем инактивации ферментов. Ферментированный солод сушат при медленном удалении влаги, длительно выдерживая его при температуре 60-65 градусов для глубокого разложения органических веществ, а затем при температуре 70-75 градусов для накопления ароматических и вкусовых веществ. Благодаря разному режиму сушки активность ферментов составляет в неферментированном солоде 60-70 %, в ферментированном - 30 % от их активности в зеленом солоде.

      После высушивания солод направляют на росткоотбивочную машину для отделения ростков, содержащих горькие вещества и повышающих гигроскопичность солода; полируют; охлаждают; просеивают; при необходимости размалывают и упаковывают.

      Производство  пива

      Пиво  – это слабоалкогольный напиток, насыщенный углекислым газом, с приятной хмелевой горечью и ароматом.  

      В пиве содержится, %: воды – 86-96; спирта – 1,5-7; углекислоты – 0,2-0,4; экстрактивных веществ – 3-10.  

      Сырьем для получения пива служит ячмень, хмель, умягченная вода, пивные дрожжи, несоложенные материалы (рис, кукуруза).  

      Процесс приготовления пива включает: получение  солода из ячменя, приготовление сусла, сбраживание сусла, выдержку (дображивание) пива, осветление, розлив, пастеризацию, обработку бутылок и хранение пива.

      Приготовление пивного сусла cостоит из полировки и дробления солода, затирания солода и несоложенных материалов (можно использовать до 40 % вместо солода), варки и осахаривания сусла, фильтрации сусла, кипячения его с хмелем, отделения хмелевой дробины.   

      Солод полируютна полировочной машине, с отбором пыли, ростков и загрязнений. Затем солод увлажняют в замочечном аппарате до W=30% и измельчают на вальцовых дробилках при минимальном разрушении оболочек. Образуется 12-20% лузги, 20-35% крупной и 25-50% мелкой крупки, 15-20% муки.

      Для затирания в аппарат набирают воду температурой 45 °С в количестве 3-4 л на 1 кг сырья, при перемешивании вносят солод, несоложенные материалы и ферментный препарат. Добавлением молочной кислоты доводят pH смеси до слабокислой (pH=5,2-5,6). Смесь выдерживают 15 минут при температуре 40 °С, затем нагревают со скоростью 1 в 1 мин до 52 ° С и выдерживают 20-30 мин для гидролиза белка (белковая пауза). С той же скоростью подогревают до 63 ° С, выдерживают 20-30 мин, затем до 72 °С и выдерживают 40 мин до полного осахаривания. При этом в жидкую фазу переходят экстрактивные вещества солода и несоложенных материалов, протекает гидролиз крахмала, белка, клетчатки.

      Отстоявщуюся  жидкость по стяжной трубе спускают в другой аппарат, а гущу нагревают за 30 мин до кипения, столько же кипятят, за 30 мин перекачивают в другой аппарат, смешивают с жидкой фазой и при температуре 76 °С осахаривают весь затор.

      Осахаренный затор фильтруют через свою дробину. Сначала отбирают первое сусло, затем промывают дробину водой для выделения оставшегося экстракта.

      Фильтрованное сусло кипятят в сусловарочном котле 1,5-2 ч. В зависимости от сорта пива хмель вводят сразу или в 2-3 приема. Из сусловарочного котла охмеленное сусло самотеком поступает в хмелеотборочный аппарат для отделения на сите дробины хмеля. Отфильтрованное сусло вместе с промывными водами откачивается на осветление и охлаждение.  

      Осветление  сусла проводится для удаления свернувшихся при кипячении белков, придающих пиву грубую горечь. Осветление проводят путем отстаивания или сепарирования. Осветленное сусло охлаждают в оросительном и пластинчатых теплообменниках до температуры 5-6 °С, обсеменяют посевными дрожжами.  
   Сбраживание сусла    осуществляется в две стадии в двух отдельных помещениях, при разных условиях и режимах.

      Осветленное сусло сбраживают пивными дрожжами низового брожения при температуре 6-9 °С (имеют оптимум брожения 6-8 °С; усваивают моносахара сусла на 60%, хорошо оседают).

      Размножают  чистую культуру дрожжей сначала в заводской лаборатории, затем в специальных аппаратах. Процесс включает стерилизацию сусла, охлаждение до 12 °С, смешивание сусла с чистой культурой, сбраживание и размножение. Часть дрожжей (маточные) оставляют на хранение, остальные передают в резервуар предварительного брожения. Размножают дрожжи 3 суток при температуре 9 °С, затем потоком воздуха передают в танк главного брожения.

      После главного брожения получают 2 % дрожжей  по объему зеленого пива. Половину их реализуют через экспедицию, остальные используют как семенные для сбраживания. Семенные дрожжи процеживают через вибросито, промывают водой температурой 3 °С до полного осветления. Перед повторным использованием их хранят 2-3 дня в ванночках под слоем ежедневно сменяемой воды. Дрожжи используют 10-15 раз.

      Главное брожение начинают с заполнения танка охлажденным суслом и посевными дрожжами в соотношении 0,5:100. Длительность главного брожения сусла концентрацией 11-13% составляет 7-9 суток, для более высокой концентрации 9-10 суток. Конец брожения характеризуется остаточным содержанием РВ=1%. Молодое пиво сепарируют, охлаждают, передают в лагерный танк. Оставшиеся на дне танка дрожжи передают в дрожжевое отделение.  

      Дображивание  и выдержка пива служат для насыщения его углекислым газом, осветления и созревания, в процессе которого формируются вкус и аромат пива. Спиртовое брожение является основным процессом при главном брожении и дображивании.

      Продолжительность дображивания и выдержки зависит  от сорта пива:

      Жигулевское – 21 сут;

      Рижское и Московское – 42;

      Мартовское  и Московское – 30;

      Ленинградское - 90.

      Осветление  пива.     При выгрузке пива на осветление поддерживают такое же давление, как в танке, для предотвращения уменьшения растворимости углекислого газа. Пиво охлаждают до 0-1 °С и направляют на сепарирование или фильтрование. В качестве фильтрующего материала используют диатомит.

 

    Если осветленное  пиво недостаточно насыщенно  углекислым газом, то его дополнительно  насыщают в карбонизаторах, выдерживают  2-6 ч для стабилизации растворенного углекислого газа и подают на разлив.

      Ассортимент и показатели качества пива

 

     По способу обработки пиво делят на пастеризованное и непастеризованное.    

        По цвету – на темное и светлое. Цвет пива обусловлен видом солода. Из светлого солода получают пиво светлых сортов: Жигулевское, Московское, Рижское; из темного – Портер, Бархатное, Мартовское.

      В зависимости от особенностей технологии и рецептуры каждый сорт пива отличается по составу, вкусу и аромату. Для светлых сортов пива характерны хмелевые вкус и аромат; для темных – солодовые. 

      Пиво  разливают в бутылки из темно-зеленого и темно-коричневого стекла вместимостью по 0,33 и 0,5 л или в бочки по 150 л. Укупорка должна быть герметичной.  

      Качество  пива оценивают по прозрачности, высоте и стойкости пены, вкусу, аромату и внешнему виду. Не допускается в реализацию пиво мутное, с осадком (кроме Бархатного и Поршера), образующее низкую быстроспадающую пену, имеющее нехарактерный вкус и аромат.  

      Хранят  пиво в затемненных помещениях при температуре 0-12 °С. Стойкость непастеризованного пива 3-17 суток, пастеризованного 1-3 месяца.  

      Лекция 23.

      Получение этилового спирта

      Спирт получают из крахмального сырья (зерна, картофеля) и свеклосахарной мелассы. Небольшое количество технического спирта получают из гидролизатов древесины.

      Из  зернового сырья перерабатывают пшеницу, рожь, ячмень, овес, кукурузу.  
     Спирт получают периодическим и непрерывным способами.

      Подготовка  сырья

      Картофель из буртового поля подается гидротранспортером, при этом он частично отмывается и освобождается от примесей. В мойке картофель полностью отмывается, норией поднимается на весы, измельчается на дробилке и поступает на разваривание.

      Зерно освобождается от примесей, взвешивается, измельчается, подается на разваривание.

      Измельченное сырье смешивают с водой, подогревают до температуры 90 градусов, подваривают и перепускают в разварник. Смесь разваривают при повышенном давлении и температуре 135 – 150 градусов в течение 90 – 120 минут, затем выдувают в осахариватель, охлаждают до 60 – 80 градусов, обрабатывают солодовым молоком (7 - 8%) 15 – 20 минут, в теплообменнике охлаждают до 20 – 25 градусов.

      Мелассу разбавляют водой до СВ = 22%, вводят соляную или серную кислоты для стерилизации (можно хлорную известь или суфанол). На 1 тонну мелассы вводят кислоты 7 кг, сульфанола 90 – 150 г, извести 300 г.  
Вместе с антисептиками в мелассу вносят дополнительные питательные вещества – ортофосфорную кислоту и карбамид. Подготовленную мелассу выдерживают 8 ч, направляют на рассиропку, затем на размножение посевных дрожжей.  
     Зеленый солод  вырабатывают из проса, ячменя, овса со способностью к прорастанию около 96 %. По технологической инструкции нужно иметь солод из трех видов зерна : ячменя, овса и проса в соотношении 50 : 25 : 25.  
После накопления ферментов зеленый солод  промывают, измельчают, разводят водой до 6 – 8 % СВ.

      Посевные  дрожжи приготовляют из чистой культуры на стерильном сусле 18 ч, затем в аппарате чистой культуры на пастеризованном сусле 18 ч, затем переводят в дрожжанку на пастеризованное сусло, из которой в качестве посевного материала  вносят в бродильный аппарат. Исходная концентрация дрожжевого сусла 10 – 12 % СВ, в дрожжанке 16 – 18 %.

      Сбраживание сырья

      Посевные  дрожжи смешивают с осахаренной  массой в количестве 6 – 8 % по объему.     Процесс брожения состоит из трех периодов: взбраживания (20 – 24 ч), главного брожения (24 – 30 ч), дображивания(18 – 24 ч).  
     При взбраживании размножаются дрожжи, увеличивается их биомасса, дрожжи адаптируются к среде, сбраживают до 20 % углеводов, температура 28 – 29 градусов.

      В период главного брожения  сбраживается 60 – 65 % углеводов сусла, накапливается основное количество спирта. Температура поддерживается  30 градусов, сбраживаемая маса находится в движении, выделяется и улавливается спирт.  
     При дображивании сбраживается 15 – 20 % углеводов, содержание спирта достигает 8 – 9 %, температура 28 градусов. Сбраживаемая масса становится неподвижной. Бражку направляют на перегонку.

      Раствор мелассы сбраживают  непрерывным способом в батарее ферментаторов в течение 24 ч. Дрожжи отделяют от бражки сепарированием, прессуют и фасуют. Обездрожженная бражка поступает на перегонку и ректификацию.