НЕСОЛОЖЕНОЕ СЫРЬЕ - ПИВОВАРЕНИИ
создание документов онлайн
Документы и бланки онлайн

Обследовать

Администрация
Механический Электроника
биологии
география
дом в саду
история
литература
маркетинг
математике
медицина еда Питание косметика рецепты
музыка
образование
психология
разное
художественная культура
экономика




















































НЕСОЛОЖЕНОЕ СЫРЬЕ - ПИВОВАРЕНИИ

еда Питание


Отправить его в другом документе Tab для Yahoo книги - конечно, эссе, очерк Hits: 2734


дтхзйе дплхнеофщ

Как остаться Сыроедом
ТОСКА ПО ВАРЕНОЙ ЕДЕ, ОТСТУПАТЬ
ОТКУДА БРАТЬ БЕЛОК
ОТ ВАС МОЖНО С УМА СОЙТИ
НУЖНА ЛИ НАТУРИСТУ СОЛЬ
Как сбросить вес - специальная диета для похудения!
НЕСОЛОЖЕНОЕ СЫРЬЕ - ПИВОВАРЕНИИ
 

НЕСОЛОЖЕНОЕ СЫРЬЕ - пивоварении

Несоложеное сырье–это крахмалосодержащие или сахаросодержащие материалы, которые практически не имеют ферментативной активности. К такому виду сырья относятся зерновые культуры, такие как ячмень, рис, кукуруза, пшеница, сорго, овес, рожь, тритикале, просо, и не зерновые материалы твердой (сахар-песок, крахмал) и жидкой (сахарные сиропы, глюкозо-мальтозные сиропы, сиропы из зерновых культур, экстракты солода) консистенции.

В зависимости от состава сырья оно может использоваться, либо на этапе затирания зернопродуктов, либо непосредственно вноситься в сусловарочный котел.

Применение несоложеного сырья в пивоварении способствует

-снижению себестоимости (при использовании зернового сырья)

-увеличению экстрактивности сусла (при использовании риса, кукурузы, пшеницы сиропов и крахмала)

-увеличению производительности варочного цеха (при использовании сиропов и крахмала)

-созданию новых сортов пива

- повышению коллоидной и вкусовой стойкости пива.

При оценке пригодности зернового материала в качестве несоложеного сырья в пивоварении следует проводить сравнительный анализ культур по содержанию в них крахмала, некрахмалистых полисахаридов, белка и его фракций, некоторых аминокислот (пролина, метионина, цистеина), полифенолов, витаминов (В1, В3, В7, Е) и минеральных компонентов (К, Р, Mg, Zn, Fe, Ca, Si). Роль этих компонентов сырья в общих чертах указана в табл.1.



Таблица 1.

Влияние компонентов зернового сырья на процесс пивоварения и качество готового пива

Компонент зерна

Влияние

Крахмал

Экстрактивность сусла

Некрахмалистые полисахариды

На экстрактивность сусла, коллоидную стойкость

Клетчатка

Снижает выход экстракта

Белки и их фракционный состав

Влияние на коллоидную стойкость, пенообразование

Аминокислоты

На рост и размножение дрожжей. На коллоидную стойкость (пролин, метионин, цистеин). Фенилаланин – предшественник в синтезе 2-фенилэтанола, индикатора пива верхового брожения.

Полифенолы, в частности антоцианогены

На коллоидную стойкость

Жиры и их фракционный состав

На рост и размножения клеток, пенообразование, вкусовую стабильность

Зола в т.ч.

-Р, K, Zn, Mn, Mg, Fe

На рост и размножение дрожжей. В солодовом сусле недостаточное содержание Zn  и Fe.

Ca

На процессы затирания, флокуляцию дрожжей, коллоидную стойкость

Si

На коллоидную стойкость и вкус

Витамины (биотин, пантотеновая кислота)

Факторы роста. В солодовом сусле недостаточное для размножения дрожжей содержание пантотеновой кислоты (витамина В3)

Тиамин (В1)

Активатор брожения

Токоферол (Е)

Антиоксидант ( важен при хранении круп из злаков)

1. Рис

Рис (Oryza sativa) относится к семейству злаковых. Плод – пленчатая зерновка, на изломе белая, стекловидная, полустекловидная или мучнистая. В зависимости от длины зерна рис классифицируют:длинный – длина более 7 мм; средний – длина 6…7 мм; короткий – длина менее 6 мм. ; в зависимости от ширины: толстый, круглый, тонкий и средний.

По морфологическим признакам зерно риса аналогично ячменю и состоит из оболочек, зародыша и эндосперма. Эндосперм окружен алейроновым слоем из ряда клеток, к которому примыкают семенная и плодовая оболочки. Плодовая оболочка в рисе не срастается с цветочными пленками. Грубые цветочные пленки составляют 14…35%  от массы зерна.

При очистке и шлифовке рис освобождается от оболочек и частично от белков, жиров и других балластных веществ. Требования к показателям качества риса: влажность – не более 15.5%, доброкачественное зерно – не менее 98.2…99.7%, нешелушенные зерна – не более 0.2…0.3%. Примеси: сорная – не более 0.2…0.8%, минеральная – не более 0.05…0.1%, органическая – не более 0.05%, металломагнитная – не более 0 мкг/кг .

Состав риса, главным образом содержание в нем белков и жиров, колеблется в зависимости от сорта и происхождения риса, а также от способа обработки (табл. 2. и ). Абсолютная масса зерна риса составляет 15…43 г.

Таблица 2

Химический состав риса, в расчете на 100 г продукта, содержащего 86% СВ, в среднем значении (По Скурихину,1987).

Компоненты

Рис

Зерно

Крупа

Вода, г

14.0

14.0

Белки, г

7,5

7.0

Жиры, г

2,6

1,0

Моно- и дисахариды, г

0,9

0,7

Крахмал, г

55.2

70,7

Клетчатка, г

9.0

0.4

Зола, г

3,9

0.7

К, мг

314

100

Са, мг

40

8

Mg, мг

116

50

P ,мг

328

150

Fe мг

2,1

1,0

Si, мг

1240

100

Zn мг

1,8

1,42

Mn, мг

3,63

1,25

В1,мг

0,34

0,08

В3, мг

0,6

0,4

В7, мкг

12,0

3,5

Токоферол (Е), мг

1,0

0,45

Таблица

Состав рисовых хлопьев

Компоненты

Массовая доля,%

Вода

8

Крахмал

81.5

Белки

7.5

Жиры

0.4

Зола

0.5

Клетчатка

2.1

1.1. Углеводы риса

Крахмал риса

Рисовая крупа является одним из наиболее распространённых заменителей солода благодаря высокому содержанию крахмала. Крахмальные гранулы риса имеют округлую/составную форму. Гранулы крахмала делятся на большие (9-30 мкм) и маленькие (2-8 мкм), причем последние преобладают. Содержание крахмала в рисе, освобождённом от мякинных оболочек достигает 73-78% от СВ, в рисовой сечке этот показатель достигает 85…90% от СВ. Содержание амилозы в рисовом крахмале составляет около 17%, амилопектина 83%.

Температура клейстеризации рисового крахмала, в зависимости от сорта, колеблется от 70 до 850С, поэтому α-амилаза солода воздействует на него очень медленно. В связи с этим при значительной доле несоложёного риса в засыпи уменьшается экстрактивность и увеличивается продолжительность осахаривания.

 Некрахмалистые полисахариды риса.

В рисе, освобождённом от пленок, содержание клетчатки (целлюлозы) невелико 0,3…0,4% (в пленках содержится до 40,2%). Количество других некрахмалистых полисахаридов также мало. В результате при использовании риса в качестве несоложёного материала в имеет место увеличение стойкости и прозрачности пива благодаря снижению в заторе доли некрахмалистых полисахаридов и продуктов 757h79jh их гидролиза.

1.2. Белковые вещества риса

В зависимости от сорта массовая доля белка в зерне риса, после удаления мякинной (цветковой) оболочки, колеблется от 8,8 до 13,6% от СВ. В рисовой сечке уровень белка падает до 5…8% от СВ. В состав рисового белка входят альбумины, глобулины, проламины и глютелины, которые у риса называют оризенинами (табл.4).

Распределение белков по фракциям в разных частях зерна неодинаково: в периферийных частях сосредоточено повышенное количество глобулинов и альбуминов. В остальной части зерна риса преобладают главным образом оризенины, которые  не влияют на качество готового продукта, так как практически полностью  переходят в дробину и белковый отстой после кипячения сусла с хмелем. Низкое содержание других фракций белка, также гарантируют физико-химическую стабильность пива, но при замене солода большим количеством риса может наблюдаться снижение пеностойкости.

  Таблица 4

Состав белковых фракций риса и ячменя

Белковые фракции

Массовая доля компонентов, % от содержания белка

(в среднем)

Рис

Ячмень

Альбумины

5,8

2,8

Глобулины

9,2

18,1

Проламины

14,0

37,2

Глютелины (оризенины)

70,0

41,9

1. Аминокислотный состав риса

Аминокислотный состав зерна риса неодинаков, что отражает его сортовые особенности и условия выращивания. В табл. 5 приведены сведения о количестве некоторых аминокислот (в белке риса и в целом в продукте), представляющих интерес в пивоварении, из которых видно, что белки риса отличается высоким содержанием дикарбоновых кислот (глютаминовой и аспарагиновой), несущих отрицательный заряд. Такой же заряд имеют полифенолы (дубильные вещества). Следовательно, белки риса не склонны соединяться с полифенолами и образовывать белково-дубильные комплексы. Кроме того, количество пролина в рисе, роль которого велика в образовании коллоидной мути, почти в три раза меньше, чем в ячмене, кукурузе и пшенице (табл.6.). Также в зерне риса представлено значительно меньше, по сравнению с другими культурами, серосодержащих кислот (метионина и цистина), которые участвуют в образовании белково-дубильных комплексов и комплексов белок-белок.

Таблица 5

Аминокислотный состав риса

Аминокислота

Количество, % от содержания в белке

Количество, мг/100 г риса с влажностью 14% ( в среднем)

Аспарагиновая кислота

14.60…15.92

640

Глютаминовая кислота

12.41…26.66

1280

Пролин

2.33…5.25

360

Валин

83…6.50

400

Метионин

0.70…2.08

150

Фенилаланин

4.00…7.79

410

Цистеин (цистин)

1.42…2.44

(140)

Таблица 6.

Содержание аминокислот в зерновых культурах (мг/100г продукта, содержащего 86% СВ)

Зерновая культура

Аминокислота

Пролин

Метионин

Цистин *

Ячмень

1180

180

215

Рис

360

150

140

Кукуруза

1091

120

170

Пшеница мягкая озимая

1068

180

230

Сорго

860

140

150

Просо

640

220

220

Овес

488

156

260

Рожь

910

150

242

Тритикале

1320

180

203

* цистин образуется из аминокислоты цистеина в результате окисления или за счет ковалентного связывания двух остатков цистеина.

1.4. Технологические аспекты применения риса в качестве несоложеного зернопродукта

В пивоварении перерабатывается дешевая рисовая сечка: битое зерно, образовавшееся в процессе обмолота и полировки риса.  Не смотря на то, что рисовая сечка является отходом при полировки риса, тем не менее необходимо контролировать ее качество. Сечка должна иметь чистые блестящие зерна без коричневых пятен, т.е. остатков плодовой и семенной оболочек. В ней не должно содержаться песка. Кроме того, используют рисовую крупку, которую получают путем размалывания риса непосредственно на предприятии.

Преимущества использования риса в качестве несоложеного сырья состоят

-в  высокой экстрактивности (97% на сухое вещество),

-в малом содержании растворимых белков, что обеспечивает физико-химическую стабильность пива,

-в благоприятном, с точки зрения химической стабильности пива, аминокислотном составе белка,

-в невысоком количестве жира, что повышает вкусовую стабильность пива,

-в отсутствии β-глобулина и антоцианогенов, что положительно отражается на физико-химической и вкусовой стабильности пива.

В результате при использовании риса:

увеличивается выход экстракта в варочном отделении,

изменяется цветность пива и его вкус,

повышается  коллоидная стойкость пива.

Рис обычно применяют для приготовления пива высокого качества, с высокой массовой долей сухих веществ в  сусла (>13%).

Вместе с тем следует учитывать и отрицательные стороны при замене части солода рисом:

-при повышенном содержании риса в заторе  дрожжи теряют способность к флокуляции;

-добавка риса несколько снижает полноту вкуса конечного продукта;

-небольшое количество белка в рисе и его плохое растворение при затирании может привести к снижению содержания α-аминного азота в сусле, что отразится на интенсивности главного брожения. В связи с этим не рекомендуется превышать долю риса в засыпи более 20%.

1.5. Режим затирания при использовании риса и ячменного солода высокого качества


Рис.1.. Режим затирания зернопродуктов.

Рисовый затор. Затирание риса начинают при температуре 70оС. Затор выдерживают в течение 15 мин., затем температуру повышают до 88оС, и вновь выдерживают 15 мин., при этом происходит разжижение крахмала риса.

Параллельно с температуры 37оС начинают затирание  5% солода. Пауза выдерживают в течение 15 мин, затем соединяют подработанный рис с солодовым затором, выдерживают при температуре 750 С в течение 15 мин,. после чего температуру увеличивают до 100оС и кипятят 25 мин.

Затирание основного солодового затора начинают при температуре 50оС. За это время проходит цитолиз и протеолиз. При этой температуре затор выдерживается в течение 55 мин. Затем соединяют рисовую отварку с сосновным затором, в результате чего температура повышается  до 63оС. И выдерживают мальтозную паузу в течение 40 мин, после чего температуру поднимают до 72оС. При этой температуре активируется α-амилаза, образуя декстрины, мальтозу, а также небольшое количество мальтотриозы и глюкозы. Пауза выдерживается 20 мин. до осахаривания. Затем температура увеличивается до 78оС и выдерживается 10 мин. для лучшего осветления сусла. Далее затор подают на фильтрование.

1.6. Режим затирания ячменного солода и риса (при использовании недорастворенного солода и риса с высокой температурой клейстеризации)

Рис. 2. Режим затирания зернопродуктов.


Рисовый затор. Затирание начинают при температуре 70оС (рис. 2.), выдерживают ее в течение 15 мин., затем повышают до 88оС, выдерживают 15 мин. В этот период происходит разжижение крахмала риса. Параллельно с температуры 37оС начинают затирание  5% солода, пауза выдерживается в течение 15 мин. Затем смешивают рисовый и солодовый заторы и температуру повышают до 75оС Пауза выдерживается 15 мин, после чего температуру увеличивают до 100оС и кипятят 30 мин.

Затирание основного солодового затора начинают при температуре 37оС. Эта температурная пауза выдерживается в течение 15 мин, затем температура повышается со скоростью 1оС/мин до 50оС, выдерживается 30 мин и соединяют рисовую отварку с основным затором, при этом температура поднимается до 63оС. Температурная пауза выдерживается 15 мин.

Отварка. Затем часть затора (1/3) отбирают и ведут затирание по следующему режиму: температура 72оС – 10 мин., температура 100оС – 15 мин. Оставшаяся часть затора выдерживается при температуре 63оС в течение 55 мин, после чего соединяют отварку с затором и  температура поднимается до 72оС. При этой  температуре затор выдерживают 20 мин до осахаривания. Затем температура увеличивается до 78оС и выдерживается 10 мин. И начинают фильтрованиею

1.7.Режим приготовления  затора с рисом с применением термостабильной α-амилазой.

Рисовый затор готовится при гидромодуле 6 (отношение рисовая крупка:вода= 1:5).

Затирание начинают при температуре 52оС, затем температуру смеси поднимают до 85оС со скоростью 1оС/мин, выдерживают затор при этой температуре 30 мин., после чего нагревают до кипения и кипятят 20 минут. С целью ускорения гидролиза α-амилозы в затор добавляют термостабильную α-амилазу ( оптимальная температура действия 900С, величина рН=6,0) из расчета 0,5 г/кг риса. Подработанный рис вносят в солодовый затор с температурой 52оС, одновременно добавляют CaCl2 из расчета 150…200 мг/л. При достижении температуры 72оС вносят молочную кислоту для осаждения избыточного количества ионов Ca2+ из расчета 1,3 л/т засыпи. После осахаривания затор направляют на фильтрование.

1.8. Двухотварочный способ получения сусла с заменой 10…20% солода на рис.

А.Температура клейстеризации рисового крахмала менее 780С

Рис и солод (10…20%) затирают при гидромодуле 5 (отношение зернопродукты:вода=1:4) при температуре 500С. При этой температуре выдерживают 10…15 мин, затем температуру повышают до 72…750С выдерживают 10 мин. Далее медленно (приблизительно 0,50С/мин) нагревают до 80…850С, а затем до температуры кипения и кипятят 30…40 мин (1 отварка).

В момент закипания рисового затора начинают отдельно затирать солод при температуре 500С.

Готовый рисовый затор при постоянном перемешивании смешивают с солодовым затором, температура которого составляет 50…520С. В результате температура повышается до 630С. После 15 минутной мальтозной паузы проводят вторую отварку.

2-я отварка. Отбирают 1/3 затора и кипятят в течение 15 мин, затем соединяют вторую отварку с основным затором. Температура повышается до 70…720С. При этой температуре  объединенный затор выдерживают до полного осахаривания. Далее затор нагревают до 780С и фильтруют.

Б. Температура клейстеризации рисового крахмала выше 800С.

Если тепература клейстеризации риса выше 800С, то зернопродукты затирают при гидромодуле 6. При этом рисовый затор сначала нагревают до 85…900С. После выдержки в течение 20…30 мин (проходит клейстеризация рисового крахмала) затор охлаждают до 70…750С и добавляют 20% солодового затора, который предварительно затирали при 37 или 500С (в зависимости от качества солода). Вместо солода для разжижения можно использовать термостабильную α-амилазу. Далее затор выдерживают в течение 20…30 мин и медленно нагревают до кипения и кипятят 30…40 мин.

В момент закипания рисового затора начинают затирать оставшуюся часть солода при 500С.

Готовый рисовый затор при постоянном перемешивании смешивают с солодовым затором, температура которого составляет 50…520С в результате температура повышается до 630С,После 15 минутной мальтозной паузы проводят вторую отварку.

2-я отварка. Отбирают 1/3 затора и кипятят в тчение 15 мин, затем соединяют вторую отварку с основным затором. Температура повышается до 70…720С. При этой температуре  объединенный затор выдерживают до полного осахаривания. Затем нагревают до 780С и передают на фильтрацию.

В. Рисово-солодовый затор . Начало затирания при 600С.

1-я отварка. Рисовую крупу размалывают и затирают вместе с 5% солодовой части затора при температуре 60…660С и гидромодуле 6. После выдержки затора в течение 15 мин, температуру  медленно (10С/мин) повышают до 800С. Затор выдерживают  при этой температуре в течение 15 мин, затем его нагревают  со скоростью 10С/мин до температуры кипения и кипятят в течение 15 мин. Для предотвращения пригорания рисового затора все операции проходят при постоянно работающей мешалке.

Затем рисовую отварку соединяют с основным затором, который выдерживали до этого в течение 30 мин при температуре 520С, при этом температура медленно повышается до 62…630С. Длительность мальтозной паузы составляет 30 мин.

2-я отварка. Отбирают 1/3 затора и кипятят в течение 15 мин, затем соединяют вторую отварку с основным затором. Температура повышается до 70…720С. При этой температуре  объединенный затор выдерживают до полного осахаривания. Затем нагревают до 780С и передают на фильтрацию.

2. КУКУРУЗА

Кукуруза, маис (Zea mays), однолетнее растение семейства злаков. Плод – зерновка, в среднем содержит от 500 до 1000 зерен в початке.

В зависимости от свойств зерна различают семь подвидов кукурузы: зубовидная, полузубовидная, кремнистая, крахмалистая, лопающаяся, сахарная, восковидная. В связи с тем, что ценность несоложеного сырья определяют по содержанию в нем углеводов, для пивоварения подходят подвиды: кукуруза зубовидная, кремнистая и крахмалистая, последняя возделывается на ограниченных площадях. В табл. 7. приведены средние данные по составу зерна кукурузы и кукурузной крупки.

Таблица 7.

Химический состав зерна кукурузы и кукурузной крупы в расчете на 100г продукта, содержащего 86% сухих веществ (По Скурихину, 1987)

Компоненты

Кукуруза

зерно

Крупа

Вода, г

14.0

14.0

Белки, г

10,3

8,3

Жиры, г

4,85

1,2

Моно- и дисахариды, г

1,73

1,27

Крахмал, г

56,9

70,4

Клетчатка, г

2,1

0,8

Гемицеллюлоза,г

4,2

-

Зола, г

1,2

0,7

К, мг

340

147

Са, мг

34

20

Mg, мг

104

36

P ,мг

301

109

Fe мг

3,71

2,69

Si, мг

60

-

Zn мг

1,73

0,5

Mn, мг

1,09

0,4

В1,мг

0,38

0,13

В3, мг

0,60

0,35

В7, мкг

21,0

6,6

Токоферол (Е), мг

5,5

2,7

(–) сведений нет

2.1. Углеводы кукурузы

Крахмал кукурузы.

Содержание крахмала в кукурузе в среднем составляет 66% от СВ злака. Он распределяется мледующим образом: в эндосперме (80…86%), зародыше (9…11%), оболочке (6…9%).

Гранулы крахмала кукурузы имеют округлую/многоугольную форму, размер крахмальных гранул в основном составляет 10-15 мкм. Маленький размер гранул определяет сравнительно высокий температурный интервал клейстеризации (70…80оС). Вместе с тем имеются подвиды  кукурузы, крахмал которой клейстеризуется при более низких температурах 60…700С.

Эндосперм кукурузы, в отличие от ячменя, неоднороден – он состоит из мучнистого и роговидного, различающихся по своим свойствам. В пивоварении, с точки зрения влаготепловой обработки, более предпочтителен мучнистый эндосперм.

Крахмал кукурузы состоит из двух углеводных фракций: амилозы (21-23%) и амилопектина (78-81%). Таким образом, кукуруза относится к тем зернопродуктам, в которых соотношение амилоза/амилопектин близко к оптимальному значению 20/80. Необходимо отметить, что содержание амилозы и амилопектина в крахмале кукурузы может изменяться в зависимости от сорта злака. Так в крахмале восковидной кукурузы полностью отсутствует амилоза, в тоже время есть подвиды, в которых содержит до 82% амилозы.

Некрахмалистые полисахариды кукурузы.

Некрахмалистые полисахариды кукурузы представлены целлюлозой (клетчаткой), гемицеллюлозой, пентозанами и β-глюканами. Содержание клетчатки колеблется от 0,7 до 2,2%, пентозанов - от 4,2 до 6,2%. Водорастворимые β-глюканы содержатся в количестве 0,06-1,13% от СВ эндосперма .

Из сравнительного анализа видно, что содержание некрахмалистых полисахаридов в кукурузе в целом меньше, чем в ячмене. Следовательно, использование кукурузы в технологическом процессе затирания способствует снижению вязкости сусла, уменьшению количества несбраживаемых сахаров и снижению вероятности возникновения помутнения в пиве, причиной которого является наличие промежуточных продуктов гидролиза некрахмалистых полисахаридов.

2.2.Белковые вещества кукурузы.

Содержание белка в кукурузе в зависимости от сорта колеблется в пределах 8…12% от СВ, большая их часть(75%) содержится в эндосперме и зародыше (12% ). Очень мало белка в перикарпе (плодовой оболочке).

Белки кукурузы в основном содержат спирто- и щелочерастворимые фракции (табл.8), которые имеют изоэлектрическую точку при величине рН 5,7 и переходят в нерастворимое состояние при кипячении сусла с хмелем.

Таблица 8.

Сравнение фракционного состава белков кукурузы ячменя и риса

                                    Название фракций

Зернопрдукты

Ячмень

Кукуруза

Рис

Альбумины

2,8

следы

5,8

Глобулины

18,1

5-6

9,2

Проламины

37,2

50-55

14,0

Глютелины

41,9

30-45

70,0

Особенностью белка кукурузы является низкое содержание  в нем альбуминов и глобулинов. Так количество глобулинов в кукурузе почти в три раза ниже, чем в ячмене (табл.9). Следовательно пиво, полученное с применением кукурузы содержит меньше β-глобулинов, что положительно отражается на его физико-химической стойкости. С другой стороны, глобулины способствуют образованию качественной мелкоячеистой пены, поэтому избыток кукурузы в заторе может привести к снижению пеностойкости.

Таким образом, белки кукурузы мало растворимы, большая их часть осаждается при кипячении сусла с хмелем, что положительно сказывается на коллоидной стойкости пива. Кроме того, белки кукурузы плохо набухают и не образуют клейковины. Эти особенности белковых фракций кукурузы делают её более предпочтительным несоложеным материалом, по сравнению с ячменем.

Следует отметить, что белковый состав сусла зависит от такого используется ли при приготовлении пива обезжиренную или необезжиренную крупу. Так, сусло, полученное из необезжиренной кукурузной крупы, характеризуется меньшим содержанием белка, чем сусло из обезжиренной кукурузной муки (табл.9). Более высокое содержание азотистых веществ во втором случае связано с удалением зародыша от эндосперма. В обезжиренном зерне увеличивается доля водо- и солерастворимых белков, которые при водно-тепловой обработке переходят в растворённое состояние, и при кипячении сусла с хмелей частично переходят в брух.

Таблица 9.

Соотношение между фракциями белка (по Лундину) в сусле при использовании обезжиренных и необезжиренных зернопродуктов кукурузы

Показатели

Необезжиренная крупа

Обезжиренная кукурузная мука

Растворимый азот, мг/100 г СВ:

506

592

Фракция А

68

53

Фракция В

84

104

Фракция С

354

435

Соотношение фракций А:В:С

1:1,24: 5,20

1: 2,0 : 8,2

2. Амнокислотный состав кукурузы

Содержание пролина и серосодержащих аминокислот в кукурузе не значительно ниже, чем в ячмене (табл.6 и 10). Следовательно, с этой точки зрения нет оразличий в переработке ячменя и кукурузы. Сумма серосодержащих кислот в кукурузе меньше, чем в ячмене, что благоприятно сказывается на коллоидной стойкости пива при использовании кукурузы в качестве несоложеного материала. Содержание фенилаланина и валина во всех злаках примерно одинаково (Табл.5. 10), поэтому не будет различий в синтезе фенилэтанола и карбонильных соединений при сбраживании сусла, полученного с этими несоложеными материалами.

Таблица 10.

Содержание аминокислот в зерне кукурузы

Аминокислота

Содержание, (мг/100 г продукта, содержащего 86%СВ)

Аспарагиновая кислота

580

Глютаминовая кислота

1780

Пролин

1091

Валин

416

Метионин

120

Фенилаланин

460

Цистин

170

2. Липиды зерна кукурузы и их влияние на качество готового пива.

Липиды имеют большое значение в пивоварении в виду своего влияния на метаболизм (обмен веществ) дрожжей, пеностойкость и вкусовую стабильность пива. Из всех, применяемых в пивоварении злаков, только сорго и просо содержат примерно столько же жиров, как и кукуруза (3,93…4,85). Больше всего липидов в овсе (6,21%). Соотношение жировых веществ в составных частях кукурузы распределяется следующим образом: зародыш – 28,9…38,9%; эндосперм –0,7…1,9%; перикарп (плодовая оболочка)–0,7…1,9%. Следовательно, после удаления зародыша кукруруза практически не отличается по содержанию липидов от других злаков (табл.11). Тем не менее, для пивоварения  с целью повышения экстрактивности сусла и получения пива с высокой пеностойкостью и вкусовой стабильностью применяют  сорта кукурузы, которые содержат минимальное количество жира. При этом оценивают содержание жирных кислот с числом углеродных атомов более 12 (олеиновая, линоленовая, линолевая и пальмитиновая), т.к. именно они наиболее активно снижают пенообразование. Из других фракций липидов, отрицательно влияющих на пенообразование, следует обратить внимание на содержание в зернопродукте диглицеридов, , фосфолипидов и триглицеридов.

2.1.Изменение липидного состава сусла при затирании

Липидный состав сусла зависит как от содержания жиров в зернопродуктах и соотношения между их фракциями, так и от режима затирания. Вожен также жировой состав хмелепродуктов, физиологического состояния дрожжей и режимов брожения.

В процессе затирания в сусле увеличивается количество глицерина и свободных жирных кислот, за счет ферментативного гидролиза жиров ферментами липазами. Образовавшиеся ненасыщенные жирные кислоты далее претерпевают ферментативное (под действием липоксигеназы, находящейся в солоде) и окислительное (при участии кислорода) расщепление. Полученные при этом промежуточные продукты отрицательно сказываются на вкусовой стабильности пива при его хранении.

Активность липазы и липоксигеназы солода во многом определяется температурой сушки: чем выше температура сушки, тем ниже активность ферментов. Именно поэтому темные и красящие солода имеют более низкую по сравнению со светлым солодом активность липаз. Как липазы, так и липоксигеназы чувствительны к высоким температурам затирания. Их активность начинает падать при достижении температуры 60оС. Снижению активности липоксигеназы способствует также подкисление затора до рН 5,1…5,2. Следовательно при затирании зернопродуктов, содержащих много ненасыщенных жирных кислот, в частности кукурузы, процесс следует начинать при температуре выше 500С, т.е. с белковой паузы.

Исследования жирнокислотного состава зернового сырья, солодового и пивного сусла показали, что обезжиренная кукурузная крупа и солод имеют некоторые различия по жирнокислотному составу. Миристиновая (С14: 0) и пальмитиновая (С16:0) кислоты обнаружены только в солоде, в то время как линоленовая (С18:3) кислота присутствует в кукурузной крупе в значительно больших концентрациях, чем в солоде. Содержание стеариновой (С18:0) и олеиновой (С18:1) кислот в солоде соответственно в 3 и 1,5 раза больше, чем в кукурузной крупе. По сумме ненасыщенных жирных кислот солод и кукурузная крупа практически не отличаются.

Таблица 11

Липиды злаков, применяемых в пивоварении (г/100г продукта с массовой долей сухих веществ 86%)

Зерновая культура

Липиды

Сумма

Триглицериды

Фосфолипиды

Насыщенные жирные кисолрты

С14:0…С20:0)

Мононенасыщенные жирные кислоты ( С14:1…С20:1)

Полиненасыщенные жирные кислоты ( С 18:2…С18:3)

Ячмень

2,41

1,04

0,48

0,4

0,3

1,04

Кукуруза

4,85

2,86

0,77

0,55

1,12

2,34

Рис

2,61

1,44

0,17

0,41

0,97

0,93

Пшеница мягкая озимая

2,11

1,14

0,46

0,29

0,28

0,99

Рожь

2,18

1,31

0,52

0,24

0,23

0,99

Тритикале

2,8

1,25

0,53

0,27

0,27

0,98

Овес

6,21

3,26

0,32

1,04

2,12

2,50

Сорго

4,12

3,36

-

0,51

1,08

2,00

Просо

3,93

2,08

0,29

0,42

0,74

2,26

Именно поэтому практически нет различий по содержанию ненасыщенных жирных кислот в солодовом сусле (60,5% от общего содержания липидов) и в сусле, полученном с использованием кукурузной крупы  (58,6%). Наибольшее количество жирных кислот приходится на долю олеиновой (32…59%) , стеариновой (17…25%), пальмитиновой (16…32%).

При охмелении сусла содержание липидов увеличивается в 2-3 раза за счет перехода в сусло жировых веществ из хмеля. Однако затем часть их осаждается вместе с белково-дубильными комплексами при кипячении сусла с хмелем.

Всесторонние исследования влияния необезжиренной кукурузной крупы (30…40% в засыпи) на качество пива показали, что отрицательное действие жира на  структуру пены сильно преувеличено. Несмотря на это, подчёркивается необходимость обезжиривания кукурузной крупы. Были сделаны попытки увеличения доли кукурузы в засыпи. Обнаружено, что при сбраживании сусла, содержащего 60% кукурузы в засыпи, уменьшается содержание этилацетата с 54мг/л до 32мг/л, а также изоамилового спирта, но происходит увеличение образования диацетила в ходе брожения.

2.4. Технологические аспекты использования кукурузы в

качестве несоложеного материала

В пивоварении кукурузу используют после предварительного удаления зародыша в виде кукурузной крупы (табл. 7 и 12) или кукурузных хлопьев. С точки зрения сохранности свойств продукта предпочтительно использовать кукурузную крупку, которая благодаря высокому содержанию токоферолов может храниться значительно дольше, чем крупы из других злаков, например в рисе (табл.2 и 7).

Таблица 12

Биохимическая характеристика кукурузной крупы (по Якушевой В.А.)

Компоненты зерна

Содержание, % от СВ

Крахмал

74,3

Экстрактивность

84,4

Сырой протеин (N*6,25)

9,6

Жир

2,9

Пентозаны

6,2

β-глюкан

0,1

Пектиновые вещества

1,4

Клетчатка

0,7

Зола

0,8

Влажность

12,6

Как правило, доля кукурузных зернопродуктов составляет 25…40% от засыпи, однако в Российских сортах пива только 10…20% солода заменяют кукурузой. Установлено, что соотношение ячменного солода и кукурузных зернопродуктов сказывается на углеводном составе сусла, изменяя величину отношения (глюкоза+сахароза): мальтоза: мальтотриоза, в сторону увеличения доли глюкозы в сусле (табл. 13).

Таблица 13

Влияние состава затора на углеводный состав сусла

Состав затора (солод/кукуруза)

Кукуруза

Отношение глюкоза:мальтоза:мальтотриоза

100

-

1: 4,1:0,9

85/15

Крупа из цельно смолотого зерна

1: 1,4: 0,2

85/15

Кукурузная крупка

1:3,7: 0,9

70/30

Кукурузная крупка

1: 3,2: 1,8

При разработке технологии затирания с кукурузой следует обратить внимание:

1. На более высокую, по сравнению с ячменем, температуру набухания и клейстеризации крахмала (более 700С, обычно 80…1200С). Это предполагает  предварительное разжижение  кукурузного крахмала (одноотварочный способ затирания). Чем медленнее нагревается кукурузный затор, тем легче происходит набухание крахмальных зерен и клейстреризация достигается при более низкой температуре (70…800С). Поглощение воды крахмальными зернами кукурузы в зависимости  от температуры составляет:

50оС – не набухает,

600С – поглощается 300% воды,

700С – поглощается 1000% воды,

800С – поглощается 2500% воды.  

2. На низкое содержание белка 7…9%, и переход большей части белков кукурузы в процессе затирания  в дробину. В связи с этим сусло, полученное с применением кукурузы, содержит меньше, чем солодовое сусло, растворимого азота, а следовательно, и аминного азота, который необходим для жизнедеятельности дрожжей в процессе главного брожения пива. Так использование 30% кукурузной крупки в заторе приводит к снижению количества α-аминного азота на 30%. Следовательно, при использовании плохо растворенного солода при приготовлении заторов с кукурузой следует применять протеолитические ферменты ( например, нейтразу или церемикс).

При использовании кукурузы используют следующие способы затирания:

настойный (инфузионный) с предварительной совместной подготовкой несоложеной части (до 30 …50 % кукурузы и 15% солода),

настойный с предварительной подготовкой несоложеной части с применением термостабильной α-амилазы.

Добавление кукурузы в засыпь положительно сказывается на показателях качества пива:

снижается цветность пива;

повышается коллоидная стойкость пива в виду снижения содержания в нем полифенолов и β-глобулинов;

смягчается вкус пива.

2.4.1.Технология затирания с использованием обезжиренной крупки и термостабильной α-амилазы (одноотварочный способ)

Подработка кукурузыной крупки. Крупку затирают с гидромодулем 5 (соотношение кукурузы и воды 1:4), при температуре 520С. Далее вносят ферментный препарат термамил из расчета 0,5кг на 1 т кукурузной крупы и осуществляют нагрев затора до 850С. При этой температуре затор выдерживают в течение 20 мин (клейстеризация и разжижение затора), далее со скоростью 10С/мин затор нагревают до температуры кипения, кипятят в течение 30 мин (разжижение затора).

В начале кипячения кукурузного затора солод затирают при 50…520С (белковая пауза). Затем смешивают горячий затор с солодовым затором, при этом температура общего затора повышается до 630С. Мальтазная пауза длится 30 мин, после чего температуру повышают до 670С и выдерживают затор при этой температуре еще 30 мин. Далее затор нагревают до 720Си осахаривают в течение – 20 мин, затем выдерживают при 760С – 15 мин и перекачивают затор на фильтрование.

2.4.2.Технология затирания с заменой 15% солода необезжиренной  кукурузой.

Кукурузную крупку и 10% солода (солод является источником α-амилазы) затирают при 720С в течение 20…30 мин (для клейстеризации и разжижения). Далее поднимают температуру затора со скоростью 10С в мин до 1000С и кипятят в течение 20 мин. Остальное количество солода затирают, начиная с 520С ( белковая пауза) в течение 1 часа. По истечение этого времени соединяют солодовый затор с отваркой, повышая температуру общего затора до 630С ( мальтозная пауза). Затем повышают температуру до 720С со скоростью 10С/мин.и проводят осахаривание. Далее  температуру повышают до 760С и перекачивают на фильтрацию.

2.4.Приготовление заторов с кукурузными хлопьями на минипредприятиях

При использовании кукурузных хлопьев стадия клейстеризации крахмала из режима затирания исключается, т.к. технология получения кукурузных хлопьев предполагает клейстеризацию во время их приготовления.

 Ячмень

Ячмень–это наиболее популярная культура, которая используется в пивоварении в качестве несоложеного материала. Между тем этот злак по многим показателям уступает двум другим культурам – рису и кукурузе (табл. 14). В частности, ячмень содержит меньше крахмала и больше гемицеллюлозы. Кроме того, он содержит актоцианогены, которые не имеют другие несоложенные злаки

Таблица 14

Сравнительная характеристика несоложеных злаков по содержанию в них крахмалистых и некрахмалистых полисахаридов. (г/100 г продукта, содержащего 86%СВ)

Компоненты

Несоложеные материалы

 

Ячмень

Рис (зерно)

Рисовая крупа

Кукуруза (зерно)

Гемицеллюлоза

6,7

4,1




-

4,2

Клетчатка

4,3

9,0

0,4

2,1

Крахмал

48,1

55,2

70,7

56,9

(-) – сведений нет

1.Крахмал ячменя

Ячмень содержит меньше крахмала, чем рис и кукуруза, а также продукты их переработки (рисовая и кукурузная крупа), но при этом температура клейстеризации ячменного крахмала находится на более низком уровне (61…650С) по сравнению с этими культурами (70…800С). В результате при небольшом расходе ячменя и использовании солода высокого качества можно проводить затирание без отварок с добавлением цитолитических ферментов.

2.Некрахмалистые полисахариды.

Ячмень содержит почти в 2 раза больше некрахмалистых полисахаридов, чем рис и кукуруза, поэтому при использовании этого злака происходит увеличение количества глюкозанов и пентозанов в сусле, которые не сбраживаются дрожжами. Их присутствие в пиве отрицательно сказывается на его коллоидной стойкости. Так в холодной мути пива, наряду с белками и таннинами, обнаружены моно- и олигосахариды, в т.ч. ксилоза, арабиноза, а также продукты гидролиза β-глюкана. Присутствие в сусле некрахмалистых полисахаридов или продуктов их неполного гидролиза (β-глюканов и гумми веществ) отрицательно сказывается на скорости его фильтрации.

Для более полного гидролиза некрахмалистых полисахаридов используют ферментные препараты с гемицеллюлазной активностью. Однако при чрезмерном гидролизе этих полисахаридов изменяется соотношение между сбраживаемыми сахарами в сусле в сторону увеличения глюкозы, что изменяет ход брожения и влияет на органолептические свойства пива.

 Азотсодержащие компоненты ячменя

Применение ячменя приводит к снижению продуктов гидролиза белка и в частности аминокислот. Для повышения содержания α-аминного азота в сусле используют протеолитические ферменты, которые так же способствуют увеличению выхода экстракта (на 2…7%). Вместе с тем, образующиеся при затирании полипептиды и пептиды измененяют величину соотношения между фракциями А:В:С по Лундину. Поэтому, при использовании ячменя, необходимо сочетать применение ферментных препаратов с изменением режимов затирания зернопродуктов.

Следует обратить внимание и на тот факт, что ячмень содержит в 2…3 раза больше глобулина по сравнению с кукурузой и рисом (табл. 9). Глобулиновая фракция белков ячменя характеризуется высоким содержанием β-глобулина, который способствуют образованию комплексов белок-белок, что отрицательно отражается на коллоидной стабильности пива. Снижению стойкости пива также способствует высокое содержание пролина в ячмене (табл. 6).

4. Липиды

Ячмень по содержанию жиров занимает промежуточное положение между рисом и кукурузой (табл. 11), а по содержанию ненасыщенных жирных кислот он уступает рису.  В процессе получения сусла и пива наблюдается уменьшение этих соединений. Количество высокомолекулярных жирных кислот С14…C18 падает с 4,35 до 0,99 мг/л, но при этом возрастает содержание жирных кислот с небольшой молекулярной массой C6…С12. –с 0,18 до 9,65 мг/л, которые не влияют на пенообразование.

5. Дубильные вещества.

Из всех несоложеных культур только ячмень содержит антоцианогены (АЦГ) – полифенолы, которые при нагревании с соляной кислотой переходят в антоцианидины. АЦГ находятся главным образом в алейроновом слое. Предполагается, что их носителем является гордеиновая фракция ячменных белков, следовательно, чем больше гордеинов в ячмене, тем больше содержится в нем АЦГ.

6.Особенности технологии пива при использовании ячменя

Одним из основных отличий между солодом и ячменем является целостность клеточных стенок, которые окружают крахмальные гранулы. Следовательно, основная задача при переработке заторов, содержащих ячмень заключается в эффективном цитолизе. С этой целью используют цитолитические ферменты а также затирание с одной или двумя отварками (разделы 1 и 2).

Известны технологии с предварительным развариванием несоложеного материала под давлением. При этом обнаружено, что с увеличением температуры термической обработки несоложеного ячменя от 100 до 143 оС наблюдается сравнительно равномерное повышение выхода экстракта: с использованием 20% несоложеного ячменя – на 0,7%; 30% - 0,8%; 40% - на 1,1% и 50% - на 1,2%. Продемонстрировано, что с увеличением температуры термической обработки несоложеного ячменя происходит сокращение продолжительности фильтрации затора. При обработке несоложеного сырья при температуре 143оС продолжительность фильтрации заторов сокращается на 12,5…9,6% в зависимости от доли несоложеного ячменя в заторе по сравнению с обработкой его при температуре 100 оС. Однако при этом существенно меняется углеводный состав сусла: в нем увеличивается содержание глюкозы (на 22,8…45,1 %),в то время как уровень мальтозы возрастает только на 6,0-7,6 %.

Установлено также, что термическая обработка несоложеного ячменя при повышенных температурах способствует увеличению растворимости пентозанов и гидролитическому расщеплению высокомолекулярных пентозанов до конечных продуктов – пентоз - ксилозы и арабинозы, причем на долю ксилозы приходится более 70 % их общего содержания, что также влияет на качественные показатели пива. Положительным фактором при термической обработке является снижение вязкости заторов и сусла.

При термической обработке происходит изменение азотного состава сусла, возрастает количество растворимого азота в зависимости от доли ячменя в заторе на 5,5 % до 13,4 %. Увеличение растворимого азота в сусле происходит равномерно за счет всех фракций, однако чем больше несоложеного ячменя в заторе, тем в большей степени увеличение общего растворимого азота происходит за счет высокомолекулярных азотистых веществ фракции А (по Лундину). Содержание аминного азота в сусле с повышением температуры обработки несоложенного ячменя со 100 до 138 оС остается неизменным. При дальнейшем повышении (до 143 оС)  уровень аминокислот падает, что связано, с усилением реакции меланоидинообразования.

4. Пшеница

Одним из перспективных видов нетрадиционного сырья для приготовления пива является пшеница.

Пшеница (Triticum) – травянистое однолетнее растение семейства злаковых. Наибольшее значение имеют пшеницы твердая (T.durum) и мягкая (T.aestivum) пшеница. Оба вида относятся к голозерным, т.е. зерно покрыто плодовой и семенной оболочками, сросшимися между собой и состоящими из нескольких слоев клеток, и не имеет цветковых (мякинных) оболочек. Известны также пленчатые пшеницы, но они относятся к диким видам.

В настоящее время, в основном возделывают высокоурожайную озимую и яровую пшеницу (T.aestivum). Этот вид имеет рыхлые мучнистые зерна, достаточно низкое содержание белка (табл 15). Все сорта пшеницы характеризуются низким содержанием жиров, причем фракционный их состав близок к показателям, установленным для ячменя (табл.11).

Таблица 15

Химический состав мягкой пшеницы в расчете на 86% СВ (по  Скурихину, 1987)

Массовая доля

компонентов

Пшеница мягкая

озимая

Яровая

Крахмал

54

53

Целлюлоза

2,4

2,5

Гемицеллюлоза

7,3

7,7

Белок

11,2

13,5

Жир

2.11

2,31

Моно-,ди- и трисахариды

1,4

1,04

Зола

1,7

1,70

K, мг/100 г

323

350

Na, мг/100 г

8

8

P, мг/100 г

340

400

Fe, мкг/100 г

5140

5690

Cu, мкг/100 г

410

530

Mn, мкг/100 г

3740

3780

Zn, мкг/100г

2610

2970

Е (токоферол), мг/100 г

6.0

6,1

Тиамин (В1), мг/100г

0,41

0,46

Биотин (В7), мкг/100г

8,8

12,0

Пантотеновая кислота (В3), мг/100 г

1,1

1,2

В зерне пшеницы на долю эндосперма приходится 78…84,3% сухих веществ, на долю зородыша–1,4…4,2%. Массовая доля СВ в оболочках составляет 5,6….11,2, в алейроновом слое –5,2…8,8.

4.1. Крахмал пшеницы

Массовая доля крахмала в пшенице составляет 60…63% от СВ. Соотношение амилозы и амилопектина  мало отличается от ячменя. Доля амилозы в пшеничном крахмале составляет 17…24%, амилопектина 76…83%. Зерна крахмала пшеницы имеют, так же как и гранулы ячменя, округло-овальную форму, однако, эти злаки различаются по размеру крахмальных гранул, их свойствам (табл.16), а также по химическому составу. Для пшеницы характерно значительное варьирование размера крахмальных гранул, с преобладанием более мелких. Широкий интервал температуры клейстеризации крахмала пшеницы объясняются как сортовым различием культур в пределах одного вида, так и влиянием климатических условий культивирования.

Таблица 16

Характеристика крахмальных гранул пшеницы и ячменя

Показатели

Зерно

Ячмень

Пшеница

Форма крахмальных гранул

Округлая, линзообразная

Округлая, линзообразная

Размер гранул, мкм

1…5; 10…25

1…5; 6…15;5…20

Температура  клейстеризации, оС

60…62

52…64

4.2.Некрахмалистые полисахариды

В виду того, что у зерен пшеницы отсутствует цветковая оболочка, этот злак содержит примерно в 2,0 раза меньше целлюлозы по сравнению с ячменем, поэтому выход экстракта у пшеницы выше, чем у ячменя. При соложении значительная часть некрахмалистых  полисахаридов подвергается расщеплению. Низкомолекулярные продукты гидролиза усваиваются дрожжами; более высокомолекулярные вещества способствуют повышению пеностойкости.

4. Белки пшеницы

Массовая доля белка (сырого протеина) и соотношение в нем заменимых и незаменимых аминокислот колеблется в широких пределах. Так, содержание белка в яровой пшенице может колебаться от 9,8 до 25,8, в озимой–от 9,2 до 25,2%. Белок пшеницы в основном представлен проломином и глютелином (табл. 17), именно эти фракции белка при замачивании образовывают с водой студнеобразный гидратированный комплекс, называемый клейковиной. В состав клейковины может входить до 70% белка пшеницы.

Таблица 17

Фракционный состав белков пшеницы и ячменя (% от СВ)

                                    Название фракций

Зерновая культура

Ячмень

Пшеница

 

Альбумины

2,8

0,3…0,4

 

Глобулины

18,1

0,6…0,7

 

Проламины

37,2

99

 

Глютелины

41,9

 

Количество пролина и серосодержащих аминокислот, представляющих интерес с точки зрения коллоидной стойкости пива, в пшенице приближается к содержанию этих аминокислот в ячмене (табл. 14).

4.4.Технологическая оценка пшеницы

1.При технологической оценке пшеницы, прежде всего обращают внимание на склонность белка этого злака давать вязкие растворы (клейковину). Именно по этой причине несоложеная пшеница редко используется в пивоварении, т.к. образующаяся при затирании клейковина трудно расщепляется ферментами и препятствует фильтрованию затора. В Бельгии несоложеную пшеницу используют в небольших количествах для производства самосбраживающих сортов пива Ламбик и Петерман.

2. Для использования в пивоварении более всего подходит мягкая озимая пшеница, которая содержит меньше сырого протеина и больше крахмала, по сравнению с твердой пшеницей.

 Благодаря низкому содержанию некрахмалистых полисахаридов в пшенице по сравнению с ячменем, происходит  увеличение выхода экстракта и смягчение вкуса пива.

4. Пиво, в состав рецептуры которого входит пшеница (пшеничный солод) более, склонно к фонтанированию (эффект Гашинга), чем ячменное пиво. Это связано с тем, что пшеница, являясь голозерным зерном, больше подвержена инфицированию полевыми грибами рода Fusarium, по сравнению с яровым ячменем, у которого есть мякинная оболочка, защищающая зерно от инфекции.

5. Для снижения мутности сусла и пива используют осадители.

5.Нетрадиционные зерновые культуры в пивоварении

Помимо ячменя, риса, кукурузы и пшеницы для получения пива в качестве сортообразующего компонента используют овес, просо, сорго, рожь и тритикале. Все эти культуры, за исключением овса, содержат крахмала больше, чем ячмень и представляют собой несоложеные материалы, способствующие увеличению выхода экстракта (18).

Таблица 18

Химический состав нетрадиционных зернопродуктов (в расчете на 100 г продукта, содержащего 86% СВ)

Компоненты, г

Пшеница

Рожь

Тритикале

Овес

Просо

Сорго

Вода

14

14

14

14

14

14

Крахмал

60,0

54

53,5

36,5

54,7

58,0

Клетчатка

2,3

2,6

2,6

10,7

7,9

3,5

Гемицеллюлозы

1,8

6,9

-

10,0

5,2

4,0

Белки

13,2

9,9

12,8

10,0

11,2

10,6

Жиры

2,9

2,2

2,1

6,2

3,9

4,1

Зола

2,1

1,7

1,7

3,2

2,9

2,2

Общее кол-во аминокислот

-

9,6

12,4

9,2

11,0

10,3

ПФ (АЦГ)

-

-

-

-

-

-

5.1. Овёс.

Овёс (Avenae), род однолетних трав семейства злаковых. Для пивоварения представляет интерес группа голозёрного овса (Nudae), при обмолоте которого зерно освобождается от цветковых пленок и представляет собой высокоэкстрактивное сырьё. В остальных случаях овёс представляет собой высокопленчатую культуру и поэтому содержит много гемицеллюлозы и клетчатки (табл.18), что приводит к снижению выхода экстракта и повышению грубой горечи пива.

Распределение химических веществ по отдельным составляющим зерна подчиняется тем же закономерностям, что и в случае с другими злаками (ячмень, пшеница, рожь). После удаления пленки уровень целлюлозы существенно снижается, а относительное содержание крахмала и жировых веществ возрастает и составляет 55 и 11% соответственно.

Размер крахмальных зерен обычно колеблется в пределах от 2 до 10 мкм. Температурный интервал клейстеризации крахмала овса несколько ниже (55..600С), чем у ячменя (61…620С), и поэтому при его использовании не требуется применять декокционный метод (с отварками) затирания.

Уровень белка в овсе может колебаться в довольно широких пределах от 9,0 до 19,5%. С увеличением общего содержания белка возрастает содержание альбуминов и проламинов. В среднем, количество пролина в зерне овса значительно ниже, чем в ячмене, кукурузе и пшенице. Однако это не имеет принципиального значения, т.к. культура содержит много некрахмалистых полисахаридов и липидов, причем большая их часть представлена ненасыщенными жирными кислотами, что неблагоприятно отражается на вкусовой и коллоидной стойкости пива. Тем не менее, овес применяют в качестве несоложеного материала при производстве оригинальных сортов пива.

При замене 10% солода обрушенным овсом  пиво характеризуется лучшим  вкусом и ароматом по сравнению с пивом, в котором использовали в качестве несоложеного материала ячмень (10%).

В качестве сортообразующего компонента в рецептуре пива также используют полученный из овса витаминный солод, при этом пиво характеризуется повышенной мутностью.

Высокопленчатый овес может применяться для улучшения качества фильтрации.

5.2. Просо

Просо (Paniceae) относится к роду однолетних или многолетних травинистых растений семейства злаковых. Размеры зерна колеблются от 2,0 до 3,1 мм по длине, 1,5…2,5 мм по ширине и 1,2…2,1 мм по толщине. Абсолютная масса 1000 зерен изменяется в пределах 5,5…7,2 г. Одной из отличительных особенностей проса является сильно развитый зародыш, доля которого составляет около 8%.

Как и всякое мелкосеменное растение, просо характеризуется высокой пленчатостью и, соответственно, содержит много некрахмалистых полисахаридов (табл.18), но при этом количество крахмала в зерне выше, чем в ячмене. Крахмал проса имеет высокую температуру клейстеризации (70…80оС), поэтому при его переработке следует применять метод затирангия с отварками.

Несмотря на то, что уровень белка в просо несколько выше, чем в ячмене, это не приводит к нежелательным последствиям, так как содержание альбуминов и глобулинов в нем не превышает 20% от общего белка, в то время как проламины, которые переходят в дробину составляют в среднем 60% от общего белка (19).

Таблица 19

Фракционный состав белка проса

Фракция белка

Содержание, % от общего содержания белка

Водорастворимые (суммарное содержание);

4,7-15,5

В том числе альбумины

2,3-9,2

Глобулины

4,1-7,5

Проламины

45,8-77,2

Глютелины

10,7-34,4

Одной из особенностей проса является  высокое содержание жировых веществ (табл. 18).

Имеются сведения об использовании просяного солода в пивоварении, в частности, он используется для приготовления пива в северо-восточной Африке

5.Сорго

Сорго (Sorghum)–род однолетних и многолетних растений семейства злаковых. Большинство видов сорго достигает высоты 4…5 м и более. Внешне этот злак похож на кукурузу. Сорго отличается высокой засухоустойчивостью и произрастает в засушливых и полузасушливых районах. Как хлебное растение его выращивают в Африке (основной продукт питания), в Азии (Индия и Китай) и в США (на корм скоту). Выращивается на небольших площадях на территории СНГ.

Зерновка заключена в цветковые пленки, которые у некоторых сортов легко отделяются (голозерные). Принимая во внимание незначительную пленчатость сорго в пивоварении допустимы как пленчатые, так и голозёрные сорта.

Масса 1000 зёрен колеблется в пределах 10-70 г; в пивоварении применяются сорта сорго, в которых этот показатель превышает 30 г.

Крахмальные зерна сорго имеют округлую, многоугольную форму, размер гранул в основном составляет 10…12 мкм. Содержание крахмала в сорго достаточно велико (до 74%), температура его клейстеризации лежит в пределах 70…80оС, поэтому при использовании этого злака применяется метод затирания с отварками, также практикуется использование ферментных препаратов.

Содержание белка в зерне сорго составляет более 12% от СВ( табл. 20).

Таблица 20

Средний химический состав зерна сорго (в % от СВ)

Зерно и его части

Соотношение частей зерна

Белок

Крахмал

Жир

Зола

Целое зерно

100,0

12,3

73,8

3,6

1,65

Эндосперм

82,3

12,3

82,5

0,6

0,37

Зародыш

9,8

18,9

13,4

28,1

10,36

Оболочки (пленки)

7,9

6,7

34,6

4,9

2,02

Пиво с применением сорго получают в некоторых странах Африки, при этом используют культуру как в несоложеном виде, так и после соложения. При повышенном содержании сорго в заторе рекомендуется использовать пленчатые сорта (для обеспечения качественной фильтрации).

5.4.Рожь

В отличие от ячменя рожь (Secale) является голозёрной культурой. По своему биохимическому составу она близка к ячменю (табл.18 и 21). Тем не менее, в качестве несоложёного материала рожь применяется мало. Основная доля ржаных зернопродуктов приходится на ржаной солод, который придаёт напитку характерный хлебный привкус.

Таблица 21

Биохимический состав зерен ржи (% от СВ)

Компонент зерна

Белок

Жир

Крахмал

Клетчатка

Содержание,%

9,0-12,0

1,7

До 71

2

5.5.Тритикале

Тритикале представляет собой гибрид пшеницы и ржи. Этот злак используют для получения солода.

В зерне тритикале в зависимости от сорта содержится (% на СВ): крахмала – 62,13…66,70 %, белка – 9,75-14,80 %, гумми-веществ – 1,72-3,48 %, гемицеллюлоз – 5,45…7,28%, жира 2,1…2,5%, зольных элементов – 1,7…2,20 %. В табл.22 даны сведения по фракционному составу азотистых веществ тритикале.

Таблица 22

Фракционный состав азотистых веществ

Общий

раствор.

азот,

мг/100г

СВ

Фракции азотистых веществ по Лундину

Мг/100г СВ

Аминный

азот,

мг/100г

СВ

А

% к

об. раст.

В

% к

об. раст.

С

% к

об. раст.

749,0

360,0

48,0

209,0

28,0

180,0

24,0

54,0

Для производства пивоваренного солода подходят сорта тритикале Михась, Мально, Згода, Дар Белоруссии, которые характеризуются высоким содержанием экстракта (83,7; 85,10; 83,30 и 83,80 % на СВ), невысоким содержанием белка (11,10; 10,70; 12,90 и 9,75 % на СВ), высокими показателями энергии (97,00; 96,20; 95,30 и 95,80 %) и способности прорастания (97,60; 98,20; 97,70; и 98,80 %). Эти сорта содержат мало гумми-веществ.

Солодоращение. Отсутствие у зерна тритикале мякинной оболочки существенно ускоряет процесс замачивания.

Необходимая степень замачивания (42…44%) зерен всех сортов тритикале достигается уже через 24…28 часов, что сокращает процесс замачивания тритикале по сравнению с ячменем в 2-2,5 раза.

При увеличении влажности замоченного тритикале до 46 %, при солодоращении, наблюдается увеличение активности всех групп гидролитических ферментов (амилолитических, протеолитических, цитолитических), но наиболее интенсивное накопление ферментов происходит при степени замачивания 44…46%. В то же время, при степени замачивания тритикале 46%, при солодоращении, наблюдается появление мажущейся консистенции эндосперма зерна, что свидетельствует о перезамачивании зерна тритикале. Поэтому наиболее оптимальной степенью замачивания тритикале является 44%, а продолжительность солодоращения 5-6 суток. При этих условиях повышается биосинтез основных групп гидролитических фепментов.

Применение тритикале для получения пивного сусла. В связи с тем, что оптимальные условия для проявления активности ферментов солода из тритикале отличаются от показателей, установленных для ячменного солода необходимо изменить режим затирания зернопродуктов и, при этом, учитывать особенности нового продукта.

Оптимальными условиями для проявления ферментативной активности α-амилазы является температура 58…62оС и рН среды 5,3…5,6; для β-амилазы – температура 47…51 оС и рН среды 4,9…5,3; для цитолитических ферментов – температура 47 оС и рН среды 4,8…5,2.

Гидролитические ферменты тритикалевого солода более стабильны к воздействию температуры и рН среды по сравнению с гидролитическими ферментами ячменного солода.

6. Незерновые материалы

Незерновые материалы включают в себя сахаросодержащее сырье (патоку, сахарный сироп и сахар-песок), солодовые экстракты, содержащие декстрины и олигосахариды и крахмалсодержащее сырье (картофельный крахмал)

6.1.Патока

Патока (паточный сироп) является продуктом неполного гидролиза крахмала. В пищевой промышленности используют крахмальную, мальтозо-глюкозную и рафинадную патоку.

Крахмальную патоку получают путем кислотного гидролиза картофельного или кукурузного крахмала-сырца с последующей очисткой полученного сиропа и увариванием его под вакуумом до определенной плотности. Она состоит главным образом из декстринов (табл. 23) и редуцирующих веществ ( глюкозы, мальтозы и др.). Чем больше декстринов в патоке, тем выше ее антикристаллизационные свойства и тем ниже сладость, но при этом ниже конечная степень сбраживания.

Таблица 23

Характеристика патоки

Показатели

Вид патоки

Крахмальная

Мальтозная

Рафинадная

Глюкозная высокоосахаренная

Содержание редуцирующих веществ, % на СВ

30…44

30…80

53

44…60

Содержание сухих веществ , % не менее

78

78

73

78

Глюкозно-мальтозные сиропы получают путем двухступенчатого ферментативного гидролиза кукурузного или пшеничного крахмала.

На первом этапе крахмал гидролизуют до декстринов, затем под действием β-амилазы солода, либо амил бактериального происхождения, идет расщепление декстринов до моно-, ди- и трисахаридов. Увеличение мальтозы в сиропе достигается применением фермента пуллуланазы (тип мальтозного сиропа 2 в табл. 24). Различают три вида сиропов, содержащих мальтозу (табл.24), два из которых (1 и 2 тип) можно использовать при производстве пива.

Таблица 24

Состав мальтозо-глюкозных сиропов различных типов

Тип сиропа

Сахара, % от СВ

Глюкоза

Мальтоза

Мальтотриоза

1 тип –с высоким содержанием мальтозы

Более 3

46…58

10…24

2 тип – c очень высоким содержанием мальтозы

1…2

70…80

10…20

3 тип –высоко конверсионный сироп

35…46

31…46

7…15

Рафинадная патока – отходы сахаро-рафинадного производства. Это густая жидкость темного цвета, горьковатого вкуса. Она содержит не менее 53% сахарозы. (табл. 23).

6.1.1.Мальтозо-глюкозные сиропы (мальтозо-глюкозная патока)

Использование мальтозо-глюкозных (далее по тексту мальтозные) сиропов в пивоварении связано с тем, что они содержат сахара, хорошо сбраживаемые дрожжами (глюкозу, мальтозу, мальтотриозу). При этом, сиропы не кристаллизуются, имеют низкую цветность и не изменяют свой состав при нагревании. Эти сиропы применяют для частичной замены солода, сахара и насоложеных зерновых материалов.

В настоящее время на Российском рынке нашли широкое применения мальтозные сиропы “Cargill” (ГПК “Ефремовский) и “Cerestar”(Финляндия). Важно, что состав углеводов может быть модифицирован с целью получения любого сорта пива.

Основной составной частью мальтозных сиропов (табл. 24 и 25) являются углеводы. Их состав близок к составу сусла (табл. 25), а именно, они имеют низкое содержание моносахаридов (глюкозы); высокое содержание дисахаридов (мальтозы) и трисахаридов (мальтотриозы).

Таблица 25

Углеводный состав  сусла и мальтозного сиропа (1тип)

Продукт

Содержание сахаров, % от СВ

Сбражи-ваемые (сумма)

Глюкоза

Мальтоза

Мальто-триоза

Декст-рины

Пивное сусло

66

8-11

44-49

14-16

34-24

Мальтозный сироп

71

3-6

49-52

19-20

29-34

6.1.2.Перспективы применения глюкозно-мальтозных сиропов в пивоваренной промышленности

Применение глюкозно-мальтозных сиропов позволяет снизить себестоимость продукта, увеличить производственную мощность при минимальных капитальных вложениях. Патока может заменить до 30% дорогостоящего солода, что значительно снижает общую стоимость сырья и является важным экономическим фактором. Кроме того, применение патоки позволяет легче осуществлять сезонные изменения в производстве и изменение рецептур.

Состав углеводов глюкозно-мальтозных сиропов близок к составу сусла.

Глюкозно-мальтозные сиропы имеют низкое содержание минеральных и органических веществ. Это позволяет производить корректировку углеводного состава сусла.

Применение глюкозно-мальтозных сиропов позволяет получить сусло и, следовательно, пиво более низкой цветности.

Применение мальтозных сиропов, имеющих более высокую экстрактивность по сравнению с солодом, позволяет достичь высокую степень сбраживания и, следовательно, получить глубоко выброженные сорта пива.

Глюкозно-мальтозные сиропы характеризуются пониженным содержанием азота, что позволяет получить пиво, обладающее более высокой физико-химической стабильностью.

При использовании мальтозных сиропов улучшается микробиологическая стабильность пива во время хранения.

Хранение, распределение и измерение объема сиропа может быть легко автоматизировано и упрощено в сравнение с использованием зерна.

Использование мальтозного сиропа приводит к увеличению содержания ионов Na2+, наличие которых  в пиве дает ощущение полноты вкуса, а в повышеных концентрациях соленоватый привкус.

6.1. Негативные стороны использования глюкозно-мальтозных сиропов в пивоварении

Использование патоки в количестве более 30% от массы затираемых продуктов может снизить концентрацию α-аминного азота в сусле и  привести к снижению роста и размножения дрожжевых клеток. Это влечет за собой увеличение синтеза диацетила, высших спиртов, эфиров каприлового аромата. Следовательно, применение патоки может изменить органолептические свойства пива.

6.1.4. Влияние мальтозного сиропа на органолептические показатели готового пива

С введением новых технологий, направленных на применение мальтозных сиропов и сокращением времени процессов брожения и созревания, изменяется вкусовой профиль пива. Это, прежде всего, относится к следующим побочным продуктам брожения: диацетилу, высшим спиртам, эфирам, кислотам, альдегиду, сульфосоединениям. Эти соединения, согласно аналитики ЕВС, относятся к следующим классам терминологии вкуса и аромата (приложение 1.1):

01 «Ароматические. Душистые, фруктовые и цветочные» (высшие спирты, эфиры, альдегиды).

06 « Мыльный. Жирный, Диацетил, Маслянистый, Прогорклый» ( диацетил, каприловая кислота).

07 « Сернистый» ( сульфидный и вареные овощи).

Синтез важных для сенсорики вкусоароматических веществ связан также с технологическими параметрами процесса.

6.1.5. Технология применения

Доля патоки в составе засыпи определяется содержанием аминного азота в сусле и может колебаться от  до 20% к массе экстрактсодержащего сырья. Ее вводят за 30 мин до окончания кипячения сусла с хмелем. При приготовлении крепкого пива патока может вноситься дробно: при затирании и при первичном брожении.

6.2.Сахароза и сахарозные сиропы

В некоторых сортах пива с целью повышения экстрактивности сусла и снижения его цветности используют сахарозу (сахар-песок по ГОСТ 21-94) или сахарозные сиропы (сахарный сироп–или жидкий сахар 1 категории по ТУ 9111-001-00335315-94).

С точки зрения использования сахарного сиропа в пивоварении необходимо обратить внимание на его цветность, которая должна быть ниже 1,6 усл.ед. и величину рН, которая колеблется в пределах 6,8…7,2. Массовая доля сухих веществ в сахарных сиропах должна составлять 65…68%. При более низкой концентрации сироп подвержен воздействию микроорганизмов, при концентрациях выше 68% он быстро кристаллизуется.

Внесение сахара или сахарных сиропов значительно изменяет соотношение между сбраживаемыми углеводами в сусле. Прежде всего следует отметить, что содержание сахарозы в солодовом сусле не превышает 0,3%. Во вторых, сахароза расщепляется на глюкозу и фруктозу на уровне клеточной стенки, поэтому фактически внесение сахарозы увеличивает долю моносахаров в питании дрожжей и изменяет соотношение (глюкозы + фруктоза): мальтоза: мальтотриоза. Так внесение 10% сахарозы в затор увеличивает долю моносахаридов, в результате соотношение между сбраживаемыми сахарами составляет 1: 4: 0,8, в то время как в сусле той же плотности, но полученном из солода, это соотношение равно 1:5:1,

Увеличение концентрации глюкозы и фруктозы влечет за собой снижение интенсивности брожения и изменения в синтезе побочных продуктов брожения.

Внесение сахарозы, так же как и мальтозного сиропа, уменьшает концентрацию α-аминного азота, что отрицательно сказывается на жизнедеятельности дрожжей и изменяет органолептические свойства пива, в частности, у пива может появиться сладкий вкус, так как сахароза и продукты ее гидролиза имеют значительно более высокий коэффициент сладости (табл.26). Глицерин, который является продуктом жизнедеятельности дрожжей, также влияет на ощущение сладости пива.

Таблица 26

Сладость моно- ди- и трисахаридов (сладость сахарозы принята за 100%)

Сахариды

Коэффициент сладости

Сахароза

100

Глюкоза

74

Фруктоза

173

Инвертный сахар (фруктоза+глюкоза)

130

Мальтоза

32

Галактоза

32

Лактоза

16

Раффиноза

23

Глицерин

48

Для предотвращения карамелизации сахар-песок или жидкий сахар вносят за 10 мин до окончания кипения сусла с хмелем.

6.Солодовые экстракты

Экстракты солода получают путем сгущения сусла с помощью выпаривания воды при пониженном давлении в роторно-пленочных аппаратах.

Предлагаются диастатические экстракты солода, которые богаты амилолитическими ферментами, диастатическая активность их превышает 300 ед. (солод до 260 ед WK). Эти экстракты добавляют при затирании с целью ускорения процесса осахаривания крахмала и повышения сбраживаемости сусла.

Недиастатические солодовые сиропы используют для увеличения выхода сусла из единицы сырья, либо для повышения массовой доли сухих веществ в начальном сусле в плотном пивоварении. При этом, в отличие от мальтозно-глюкозных  и сахарных сиропов, не нарушается баланс минеральных веществ в сусле, содержание аминного азота и значение величины рН.

На Российском рынке представлены солодовые экстракты различных фирм производителей. Лахтен Полттимо (Финляндия), «Laihian Mallas” Финляндия, Фирма «Эдме» (Великобретиния) (табл.27) Эти фирмы выпускают также сиропы, имеющие различный вкус, запах, цветность. Они предназначены для расширения ассортимента выпускаемой продукции и корректировки цветности пива.

6.4. Кукурузный и картофельный крахмал

В качестве высокоэкстрактивного сырья в пивоварении можно использовать картофельный (ГОСТ 7699-78) и кукурузный (ГОСТ 7697-82) крахмал, который на 97…99% (табл.28) состоит из полисахаридов амилозы и амилопектина (табл. 29). Содержание амилозы и амилопектина может изменяться в зависимости от сорта. Зерна крахмала  картофеля по своему размеру намного превышают размер зерен крахмала злаков, применяемых в пивоварении. Он составляет 100….150 мкм (для сравнения крахмальные зерна риса – (самые маленькие) имеют размер 2…8 мкм). Температура клейстеризации картофельного крахмала лежит в интервале 55...65оС, кукурузного от 70 до 800С. Следовательно, при использовании картофельного крахмала можно использовать настойный способ затирания, в то время как при замене части солода кукурузным крахмалом необходимо проводить отварки.

Таблица 28

Химический состав картофельного и кукурузного крахмала (% от СВ)

Компоненты

Крахмал

картофельный

Кукурузный

Углеводы

99,5

97,9

Белки

0,13

1,3

Жиры

следы

0,7

Зола

0,4

0,2

Содержание минеральных веществ в крахмале составляет 0,2…0,7%, в основном они представлены фосфорной кислотой, которая в картофельном крахмале, в отличие от крахмала кукурузы, пшеницы и риса, связана сложной эфирной связью с углеводной частью. Это не имеет принципиального значения для пивоварения.

Таблица 29

Соотношение амилозы и амилопектина в крахмале некоторых культур

Крахмал

Амилоза/амилопектин

Картофельный

12…22/78…81

Кукурузный

21…23/77…79

Рисовый

17/83

Пшеничный

24/76

7. Технология затирания для получения сортов пива с использованием различных несоложеных материалов

7.1.Славянское пиво

Светлое пиво с массовой долей сухих веществ 12%, обладающее ярко выраженным вкусом и ароматом хмеля. Сырьем для приготовления Славянского пива служат светлый ячменный солод (83,2%), рисовая мука (14%), обезжиренная соевая мука (1%) и свекловичный сахар (1,8%).

Сусло для Славянского пива готовят следующим образом. В одном из заторных котлов при температуре 54˚С затирают все количество рисовой и соевой муки и около 40% солода. При этой температуре заторную массу выдерживают 20мин, затем ее подогревают до 62˚С и еще раз выдерживают 20мин. Снова продолжают подогрев до 70˚С и выдерживают 20мин. Далее затор подогревают до кипения и кипятят в течение 1ч. К моменту окончания кипячения затора в другом заторном котле подготавливают затор из остального количества солода при 54˚С и подкисляют его молочной кислотой до величины рН 5,5…5,6. В подкисленный солодовый затор перекачивают прокипяченную массу, вследствие чего температура всего затора достигает 62˚С. При этой температуре затор выдерживают 1 ч, затем его подогревают до 70˚С и по достижении указанной температуры выдерживают до полного осахаривания крахмала. Осахаренную заторную массу перед фильтрацией подогревают до 75˚С.

Набор сусла в сусловарочный котел производят до концентрации 11,2 %. С хмелем варят сусло 1,5…2ч. За 1ч до окончания варки в сусло добавляют сахар.

7.2.Кировоградское пиво

Светлое пиво с массовой долей сухих веществ 13%, обладающее хмелевым вкусом и ароматом в сочетании с винным привкусом. Кировоградское пиво готовят из светлого солода (85%) с добавлением обезжиренной кукурузной муки (10%) и сахара (5%).

Приготовление Кировоградского пива производят следующим образом. В заторном котле при температуре 43˚С затирают кукурузную муку и 15% солода. После 20-минутной выдержки при 43˚С заторную массу подогревают до 52˚С, выдерживают 20мин, затем подогревают до 600С и снова выдерживают 25мин, после чего заторную массу за 10мин подогревают до 70˚С и выдерживают 20…26 мин до полного осахаривания крахмала. Далее осахаренную массу подогревают до кипения и кипятят в течение 25…30 мин.

В начале кипячения заторной массы  в котле в заторном чане производят затирание остальной части солода при температуре 52˚С. Затем в солодовый затор медленно перекачивают из заторного котла прокипяченную массу, в результате чего температура смеси достигает 63˚С. После 15-минутной выдержки при 63˚С всю массу затора подогревают до 70˚С и выдерживают до полного осахаривания крахмала. Далее густую часть заторной массы спускают в котел, в котле подогревают ее до кипения и кипятят в течение 30мин. По окончании кипячения содержимое котла перекачивают в заторный чан, в котором температура всей заторной массы достигает 75˚С,затем затор передают на фильтрацию.

7.Московское пиво

Светлое пиво с массовой долей сухих веществ 13%, обладающее сильно выраженным вкусом и ароматом хмеля. Сусло для Московского пива готовят из светлого солода (80 %) и рисовой муки или сечки (20 %).

Затирание зернопродуктов ведут по одно- или двухотварочному способам. По двухотварочному способу в одном из заторных котлов смешивают с подогретой до температуры 54˚С водой все количество рисовой сечки и такое же количество солода. При размешивании содержимое котла принимает температуру 52˚С, при которой ее выдерживают 20 мин. Затем солодово-рисовый затор подогревают до 70˚С , еще раз выдерживают 20мин и после выдержки подогревают до кипения и кипятят в течение 40мин (первая отварка).

В начале подогрева солодово-рисового затора в другом заторном котле затирают остальное количество солода при температуре 52˚С. Солодовый затор выдерживают до окончания кипячения солодово-рисового затора. Далее прокипяченную заторную массу перекачивают к солодовому затору, при этом температура смеси достигает 62˚С. При этой температуре затор выдерживают 40…60мин. По окончании выдержки отбирают 40% объема затора в освободившийся котел для второй отварки. Отобранную массу подогревают до 70˚С и после 15-минутной выдержки продолжают подогрев до кипения. Кипячение второй отварки ведут в течение 10 мин, а затем ее перекачивают к оставшейся во втором котле части затора. В результате соединения обеих частей затора температура всего затора устанавливается в 72 ˚С, при которой его выдерживают до достижения отрицательной йодной пробы на крахмал.

Осахаренную массу подогревают до 75˚С и перекачивают на фильтрацию. Набор сусла в сусловарочный котел производят до концентрации экстрактивных веществ 12,3…12,4 %. Сусло кипятят с хмелем в течение 1,5 ч.

7.4.Невское пиво

Светлое пиво с массовой долей сухих веществ 15%, обладающее приятным, отчетливо выраженным хмелевым вкусом и ароматом. Вкусовые особенности этого пива обусловливаются в основном светлым солодом, повышенной нормой хмеля, мягкой водой, используемой для его приготовления. Сусло для Невского пива готовят из 90 % светлого солода и 10 % рисовой муки или сечки.

Затирание зернопродуктов проводят в такой последовательности. В заторном котле затирают все количество рисовой сечки и 20% солода от массы засыпи при температуре 52˚С. Затор медленно подогревают до кипения и кипятят в течение 40…60 мин. К концу кипячения в заторный чан набирают воду в количестве, потребном для затирания остального солода, и в него же перекачивают прокипяченную часть затора таким образом, чтобы содержимое чана достигло температуры 56˚С , и добавляют оставшийся солод. В результате температура затора достигает 52˚С. Из чана в освободившийся заторный котел спускают около 1/3 затора, подогревают его до 70˚С и выдерживают до полного осахаривания крахмала. Осахаренную массу нагревают до кипения и кипятят в течение 20…30 мин. Прокипяченную часть затора (первую отварку) перекачивают в заторный чан. Температура в чане достигается 65˚С. При этой температуре затор выдерживают для осахаривания 25…30 мин.

Из осахаренной массы отбирают 1/3 объема (вторую отварку) в заторный котел, в котором ее подогревают до 70…72˚С и выдерживают 10…15мин. По окончании выдержки массу нагревают до кипения, кипятят в течение 10…20 мин и возвращают в заторный чан. При этом вся масса затора принимает температуру 75…76˚С. После достижения полного осахаривания затор передают на фильтрацию.

Набор сусла в сусловарочный котел производят в четыре приема.

7.5.Переяславское пиво

Светлое пиво с массовой долей сухих веществ 16%, обладающее оригинальным вкусом и ароматом, обусловливаемыми солодом, хмелем и медом. Данный сорт пива предложен пивоварами Киевского пивоваренного завода № 2 в ознаменование 300-летия воссоединения Украины с Россией. Сусло для Переяславского пива готовится из светлого ячменного солода (66%), рисовой сечки (17,5%), натурального меда (16,5%) по двухотварочному способу.

В воду, подогретую в заторном котле до 51…52˚С, засыпают все количество рисовой сечки и равное ему количество солода. После размешивания и 15…20 минутной выдержки массу подогревают до 63˚С и выдерживают в течение 30мин. Затем массу подогревают до 70˚С и при этой температуре выдерживают 30мин, после чего подогревают до кипения и кипятят в течение 40мин (первая отварка).

В период подогрева рисово-солодового затора до 70˚С в другом котле затирают остальное количество солода при температуре 51…52 ˚С и в солодовый затор перекачивают прокипяченный рисово-солодовый, вследствие чего температура смеси достигает 62˚С. при этой температуре массу выдерживают 30…40мин, после чего отбирают 40% объема затора в освободившийся котел для второй варки. Отобранную массу подогревают до 70˚С и после непродолжительной выдержки (10…15 мин) подогревают до кипения. Затор кипятят в течении 10мин (вторая отварка). Прокипяченную часть затора перекачивают в котел с остальной заторной массой. В результате соединения обеих частей затора устанавливается температура 72˚С, при которой производят выдержку до полного осахаривания крахмала. Осахаренную массу подогревают до 75˚С и перекачивают на фильтрацию.

Набор сусла в сусловарочный котел производят до концентрации 13,5%. Одновременно с началом фильтрации сусла приступают к растворению меда. В заторный котел набирают воду, подогревают до 90…100 ˚С и добавляют мед в соотношении меда к воде 1,0 : 1,4 по массе. Смесь доводят до кипения и кипятят в течение 30 мин. В процессе кипячения с поверхности медового сусла 2…3 раза снимают пену и воск, по окончании кипячения его перекачивают в сусловарочный котел (за 15мин до окончания варки с хмелем).

7.6.Москворецкое пиво

Светлое сусло с массовой долей сухих веществ17%, обладающее хмелевым вкусом и ароматом с ощутимым винным привкусом. Москворецкое пиво готовят из светлого солода (80%), рисовой муки (15%) и обезжиренной кукурузной муки (5%). Кроме указанных зернопродуктов, используют свекловичный сахар (до 5% от массы засыпи).

Приготовление сусла производят следующим образом. В одном из котлов затирают при температуре 54˚С все количество рисовой и кукурузной муки и 15% от массы засыпи солода. Заторную массу выдерживают при 54˚С в течение 20мин, после чего подогревают ее до 70˚С и еще раз выдерживают 20мин. Затем затор подогревают до кипения и кипятят в течение 40мин.

К моменту окончания кипячения в другом заторном котле подогревают при температуре 54˚С затор из остальной массы солода и подкисляют его молочной кислотой до величины рН 5,5…5,6. В подкисленный солодовый затор перекачивают прокипяченную массу из первого котла. После смешивания содержимого обоих котлов заторная масса приобретает температуру 62…63˚С. При этой температуре затор выдерживают в течение 1ч и по окончании выдержки отбирают 1/3 его объема в первый котел для отварки.

Отобранную массу подогревают до кипения, кипятят в течение 10мин и соединяют ее с остальной массой затора, вследствие чего температура затора достигает 72˚С. При этой температуре затор выдерживают до полного осахаривания крахмала, затем его подогревают до 72…75 ˚С и перекачивают на фильтрацию.

Набор сусла в сусловарочный котел производят  до концентрации 14,8…15 % и после кипячения в течение 1ч в сусло добавляют сахар. Общая продолжительность кипячения составляет 1,5 ч.

7.7.Праздничное пиво

Светлое пиво с массовой долей сухих веществ 17%, вкус и аромат которого в основном обусловливаются хмелем и относительно высоким содержанием алкоголя. Сусло для Праздничного пива готовят из светлого солода (80%) и рисовой сечки (20%).

Затирание зернопродуктов проводят с двумя отварками. В первой отварке перерабатывают рис и 15…20% солода. Сусло набирают до концентрации экстрактивных веществ 16,1…16,2% по массе, варку сусла с хмелем проводят в течении 2ч .

7.8.Ленинградское пиво

Светлое 20 %-ное пиво, обладающее сильно выраженным хмелевым вкусом и ароматом с винным привкусом. в качестве сырья для Ленинградского пива используют солод I класса (90 %) и рисовую сечку.

При приготовлении сусла для Ленинградского пива применяют двухотварочный способ затирания. В заторный котел набирают подогретую до 520С воду и всыпают около 45% дробленного солода и рисовую сечку. После размешивания заторную массу подогревают до 63…650С и выдерживают при этой температуре 20 мин, затем затор подогревают до кипения и кипятят в течение 40 мин.

В начальный период кипения затора в котле в заторном чане затирают остальное количество солода при температуре 52˚С и в него медленно перекачивают прокипяченную массу из котла (первую отварку) до достижения температуры 63˚С, затем перекачку прерывают на 20мин. Спустя 20мин перекачку первой отварки возобновляют, и температура затора в чане достигает 70˚С, при этой температуре затор выдерживают 20 мин, а после выдержки 1/3 объема массы спускают в котел, подогревают ее до кипения и кипятят 10мин. Вторую отварку после кипячения перекачивают в заторный чан, в котором температура всего затора устанавливается в 75˚С. После выдержки до полного осахаривания затора по йодной пробе его перекачивают на фильтрацию.

Сусло в сусловарочный котел набирают до достижения экстрактивности 17,6 %. Сусло с хмелем варят в течение 2 ч.

8. Расчет расхода сырья и воды

8.1.Расход сырья на 1 дал (10л) пива

Требуемое количество сырья для приготовления 1 дал пива зависит от концентрации сусла, экстрактивности используемого сырья и уровня производственных потерь и может быть рассчитано по следующей формуле:

,

где G– расход сырья на 1 дал пива, кг;

С – концентрация экстрактивных веществ в начальном сусле, % по

массе;

d – относительная плотность сусла;

0,96 – коэффициент, учитывающий уменьшение объема горячего сусла при охлаждении;

Е – экстрактивность сырья, % по массе;

ПЭ – потери экстрактивных веществ в варочном цехе, % по массе;

Поб – объемные потери продукта, % от объема горячего сусла.

Численные значения входящих в формулу величин принимаются следующими:

концентрация начального сусла С для каждого сорта пива обусловлена стандартом или техническими условиями;

относительная плотность сусла d находится из таблиц по его концентрации;

экстрактивность сырья Е принимается по данным лабораторного анализа. При использовании для варки нескольких видов сырья с различной экстрактивностью определяется средневзвешенная экстрактивность:

,

где Е1, Е2, Е3 – экстрактивность видов сырья составляющих засыпь;

р1, р2, р3 – проценты этих видов сырья в составе засыпи, установленные рецептурой.

Потери экстрактивных веществ в варочном цехе. (ПЭ) зависят от качества используемого сырья и от работы варочного цеха; они принимаются по практическим данным. Объемные потери Поб для технологических расчетов могут быть приняты также по практическим данным завода. В зависимости от концентрации начального сусла эти потери могут быть приняты следующими:

Пример. Определить расход сырья для приготовления 1 дал Московского пива при использовании солода с экстрактивностью 76% по массе сухого вещества с влажностью 5,5% и рисовой сечки с экстрактивностью 80% и влажностью 15%. Потери экстрактивных веществ в варочном цехе – 2 %.

Экстрактивность используемых видов сырья при фактической влажности составит:

 % ;

 %.

Согласно рецептуре в состав засыпи для Московского пива входит 80 % солода и 20 % рисовой сечки. Средневзвешенная экстрактивность сырья составит:

Е = 71,82 0,8 + 76,5 0,2 = 72,76 %.

Требуемое количество сырья для приготовления 1 дал пива:

 = 2,23 кг.

8.2.Расход воды для затирания зернопродуктов

Количество воды, расходуемой для затирания зернопродуктов, предопределяет концентрацию экстрактивных веществ первого сусла. Концентрация же первого сусла устанавливается на основании следующих технологических соображений. При высокой концентрации первого сусла более эффективно используется емкость варочных котлов. Однако при концентрации экстрактивных веществ 16% и более повышаются потери экстрактивных веществ в дробине, так как в концентрированных растворах тормозятся ферментативные процессы (гидролиз крахмала, некрахмалистых полисахаридов, белков). Поэтому для сортов пива с концентрацией начального сусла 8…14 % следует стремиться к получению первого сусла с концентрацией 15…16 %. Сорта пива с более высокой концентрацией начального сусла требуют соответственно и более высокой концентрации первого сусла. Для высокоэкстрактивных сортов пива максимальная концентрация первого сусла должна быть такой, чтобы после его варки с хмелем была достигнута стандартная концентрация начального сусла.

При приготовлении высокоэкстрактивных сортов пива, набор сусла прерывается при достаточно высокой концентрации промывных вод, последние используются для затирания сырья при варке менее экстрактивных сортов.

Таким образом, для определения расхода воды на затирание должна быть задана в зависимости от сорта пива концентрация первого сусла. Расчет количества воды для затирания зернопродуктов производится по следующей формуле:

,

где В – количество воды, потребляемое для затирания 100 кг зернопродуктов, л;

Е – экстрактивность зернопродуктов, % к массе;

N – потери экстрактивных веществ в дробине, % к массе сырья;

С – концентрация первого сусла, % к массе;

1,05 – коэффициент, учитывающий испарение части воды при

кипячении отварок.

Пример. Определить расход воды для затирания 100 кг зернопродуктов со средневзвешенной экстрактивностью 70% к массе воздушно-сухих веществ сырья, при концентрации первого сусла 16% и потерях экстрактивных веществ в дробине 2% к массе сырья.

Расход воды при указанных данных будет

= 419 кг или л.

Список использованной литературы

Бауминс П. Эффективная обработка и хранение сырья –М.:Агропромиздат, 1991

Беличенко А.М. Голикова Н.В., Дроздкова Л.А., Лукин Н.Д., Ладур Т.А. Модифицированное сырье в пивоварении России Brauwelt. Мир пива, 1999,1У, 27….30.

Главачек Ф., Лхотский А. Привоварение М.: Прищевая пром-сть, 1977, с.624.

Голикова Н.В. Новое в технологии производства солода из нетрадиционного сырья. Обзорная информпация . Сер 22 – М.: АгроНИИТЭИПП, 1991, вып.8, с.3…21.

Зазирная М.В. Технология сортового пива. Киев.: Технiка,1974, -136 с.

Зинченко М.В. Разработка и исследование способа.водно-тепловой обработки кукурузы, риса и ячменя в технологии пива. Автореф. Дисс. Канд.техн.наук. М.: 1973, с.19.

Исаева О.В. Использование зерна кукурузы в производстве пива. Серия 22. М АгроНИИТЭИПП,1981,вып.1, 21с..

Казаков У.А. Критович В.Л. Биохимия зерна и продуктов его переработки./М.: Агропромиздат,-1989

Калунянц К.А. Яровенко. Технология пива и безалкогольных напитков./ М.:Колос.-1992.

Калунянц Н.А. и др. Технрология солода, пива и безалкогольных напитков. М.:Колос, 1991,-362 с.

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

Кретович В.Л. Биохимия растений. Учеб.-2-уизд. М.:Высшая школа, 1986.-50

Косминский Г.И. Научно-практические основы совершенствоварения технологии солода, пива, напитков брожения с использованием нетрадиционного сырья и новых культур микроорганизмов. Автореферат дис. нА соискание уч.ст. доктора технических наук. Москва 2001, 69 с.

Кунце В.,Мит Г. Технология солода и пива.Пер с нем. СПб, Профессия, 2001, 912 с.

Мелентьев А.У. и др. Интенсификация протеолиза кукурузы и риса в производстве пива. Известия ВУЗов Пищевая технологшия. 1999, № 3-4, с.17.

Меледина,Т.В. Белодедова А.С., Калашникова А.М. Пшеница- сырье пивоваренной промышленности. Пиво и напитки,1998,3,30…31

Платонова В.У Способы обработки несоложеного материала М.1995

Т.М. Тананайко Получение пивного сусла с повышенным количеством несоложеной кукурузы Пиво и напитки 2001, 2, с. 28-30]

Химический состав пищевых продуктов. Кн.1и2: Справочные таблицы / Под ред. Скурихина И.М. и Волгарева М.Н.- 2-е изд.М.: Агропромиздат, 1987.-360

Хныкин А.М. Новые технологии специальных солодов. Сер.22.М.:АгроНИИТЭИПП,1990, вып.5, 15 с.

Enari T-M MaKinen V. Panimotekniikka. Oy Panimolaboratorio, Espoo, 1993,222 с.