Горькие хмелевые вещества включают кислоты, мягкие и твердые смолы. Содержание кислот в зависимости от сорта хмеля может достигать 16 %. Наиболее ценные для пивоварения производные кислот - изосоединения обеспечивают около 90 % горечи пива.
Ароматические вещества представлены в основном эфирными маслами, содержание которых колеблется от 0,3 до 2 %. Важная составная часть хмеля - дубильные вещества, количество которых достигает 3 %.
По назначению хмель разделяют на две группы: тонкие сорта с содержанием горьких веществ около 15 % и кислот от 3 до 5 %, используемые для производства пива по классической технологии, и грубые сорта с содержанием горьких веществ более 20 %, предназначенные для изготовления порошков, гранул и экстрактов.
В пивоварении используют высушенные хмелевые шишки, молотый, гранулированный или брикетированный хмель, а также различные хмелевые экстракты.
Ферментные препараты используют при применении более 20 % несоложеного сырья в количестве от 0,001 до 0,075 % к массе перерабатываемого сырья.
Применяют амилолитические (Амилосубтилин Г10х, Амилоризин Пх и др.), протеолитические (Протосубтилин Г10х), цитолитические (Цитороземин П10х, Целлоконингин П10х и др.) ферментные препараты, а также их смеси в виде мультиэнзимных композиций.
Амилолитические препараты применяют при затирании при повышенном количестве несоложеного сырья и низком качестве исходного сусла. Они существенно повышают выход экстракта и улучшают качество сусла.
Протосубтилин Г10х используют при повышенных количествах несоложеного сырья и для улучшения качества сусла из некачественных солодов, а также для ликвидации коллоидных помутнений в пиве. Цитолитические препараты повышают выход экстракта за счет гидролиза некрахмальных полисахари-дов, в основном гемицеллюлозы. Одновременно повышаются качество сусла и стойкость пива.
Наиболее перспективным средством является применение мультиэнзимных композиций (МЭК), которые, позволяют сохранить высокое качество «Жигулевского» пива при использовании до 60 % несоложеного сырья.
2.1 Очистка солода
Основным сырьем для производства светлого пива является светлый ячменный пивоваренный солод. По качеству светлый солод делят на три класса: высокого качества, первый и второй.
По органолептическим показателям солод должен соответствовать следующим требованиям:
- внешний вид – однородная зерновая масса, не содержащая плесневелых зерен и зерновых вредителей;
- цвет – от светло-желтого до желтого, не допускаются зеленоватые и темные тона;
- запах – солодовый, без кислого, плесневого запахов.
По физико-химическим показателям светлый солод первого класса должен соответствовать:
- проход через сито (2,2Ч20)мм – не более 5%;
- массовая доля сорной примеси – не более 0,3%;
- мучнистых зерен – не менее 80%;
- стекловидных зерен – не более 5%;
- содержание темных зерен не допускается;
- массовая доля экстракта в сухом веществе солода тонкого помола – не менее 78%;
- массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода – не более 11,5%.
Стандартом на пиво допускается использование несоложеного сырья: ячменя, рисовой сечки, пшеницы, обезжиренной кукурузной муки. Главные требования, предъявляемые к качеству заменителей солода - это чистота и соответствие требованиям на продовольственное сырье.
Очистка солода предусматривает его полировку для удаления пыли и ростков, а также металлических примесей.
Ячменный сухой солод после хранения содержит некоторое количество пыли, остатков ростков, случайно попавшие металлические частицы и другие примеси, наличие которых может ухудшить качество пива.
Для очистки солода используют полировочную машину, которая состоит из наклонных плоских сит, щеточного барабана, и вентилятора.
На ситах отделяются крупные и мелкие примеси, пыль отсасывается вентилятором. Далее солод поступает на быстровращающийся щеточный барабан и отбрасывается щетками на рифленую поверхность. Под действием ударов и трения солод очищается от загрязнений - полируется.
Полированный солод поступает на магнитный сепаратор, где отделяются металлические примеси, которые могут вызвать быстрый износ и даже поломку солододробилок. Далее солод взвешивают на автоматических весах и направляют в дробилку.
2.2 Дробление солода и несоложеного сырья
Процесс дробления ведут тщательно, так как от состава помола во многом зависит выход экстрактивных веществ. Решающее значение имеет содержание в дробленом солоде шелухи (оболочки), крупной и мелкой крупки, муки, мучной пудры.
Растворимые составные части помола легко переходят в воду, а нерастворимые разлагаются под действием ферментов. Чем тоньше помол, тем полнее извлекаются экстрактивные вещества. Однако при очень тонком помоле происходит значительное измельчение оболочки зерен, в результате чего в фильтрационном аппарате создается плотный слой, что затрудняет фильтрацию и извлечение экстрактивных веществ из дробины.
Кроме того, при значительном измельчении оболочки из нее извлекаются дубильные и горькие вещества, что ухудшает вкус пива. Рекомендуется следующий состав дробленого солода (в % к его массе): шелухи 15-18, крупной крупки 18-22, мелкой крупки 30-35, муки 25-35.
Для улучшения процесса дробления и предупреждения излишнего измельчения шелухи солод увлажняют. На участок шнека с солодом впрыскивается теплая вода в определенном количестве и под высоким давлением, что обеспечивает равномерное увлажнение шелухи, оболочка при дроблении остается почти целой и служит фильтрующим слоем.
Режим предварительного увлажнения зависит от качества солода. При переработке солода хорошего растворения его необходимо увлажнять в течение 25-30 мин при температуре 20-35°С, а солод плохого растворения увлажняют в течение 10-15 мин при температуре 50-55°С.
Солод дробят на шестивальцовой дробилке, обеспечивающей лучшее измельчение. Последовательное дробление солода на трех парах вальцов дает удовлетворительный выход экстракта даже при обработке плохо растворенного и стекловидного солода. Необходимое соотношение фракций помола достигается регулированием расстояния между вальцами. Примерный зазор между вальцами первой пары 1,2-1,4 мм, второй пары – 0,6-0,8 мм, третьей пары 0,3-0,5 мм.
Качество размола несоложеного сырья, как и солода, оказывает влияние на скорость физико-химических процессов при затирании. Дробление сырья осуществляют на мельничном двухвальцовом станке. Рекомендуется следующий состав помола несоложеного зернового сырья (в % к его массе): шелухи 12-22, крупной крупки 20-40, мелкой крупки 25-50, муки 12-20.
2.3 Затирание
Процесс приготовления затора называют затиранием. Затирание осуществляют в целях перевода в растворимое состояние максимального количества экстрактивных веществ солода и несоложеных материалов.
Смесь дробленых зернопродуктов с водой, предназначенных для затирания, называют затором, массу зернопродуктов, загружаемых в заторный чан, ― засыпью, количество воды, расходуемое на приготовление затора, ― наливом.
Главные биохимические процессы, протекающие при затирании ― осахаривание и протеолиз. Простым выщелачиванием из общего количества сухих веществ дробленого солода извлекается только 15-18 % экстра-ктивных веществ. На протекание технологических процессов при затирании влияют температура и pH среды, продолжительность проведения биохимических реакций, концентрация затора.
Оптимальным для действия ферментов значением pH является 5,5-5,6. Ферменты имеют разные оптимальные значения температур, при которых ускоряется их действие, поэтому в процессе затирания выдерживается пауза при температурах: 45-52°С для расщепления белковых веществ, 62-63°С для образования мальтозы, 70-72°С для осахаривания крахмала и 76-78°С для доосахаривания крахмала. Оптимальным соотношением засыпи и налива является 1:4.
При затирании применяют несоложеное сырье в целях придания определенным сортам характерный вкус или для экономии дорогостоящего ячменного солода и снижения себестоимости пива.
Рисовую муку или сечку используют при приготовлении сортов пива Московского, Ленинградского, Российского, Клинского; ячменную муку – для приготовления пива Ячменный колос и наиболее массового сорта пива Жигулевского. В качестве заменителей солода используют пивоваренный ячмень второго класса, и ячмень с пониженной способностью прорастания, а также кукурузную муку (до 30%), крахмал, тростниковый сахар-сырец (в технологии пива Жигулевского до 6%).
Применение несоложеного сырья экономически выгодно и технологически обосновано. Поэтому при приготовлении светлого пива целесообразно применять не менее 20 % несоложеного сырья без использования ферментных препаратов. При использовании свыше 20 % несоложеного ячменя применение ферментных препаратов обязательно.
Светлое пиво изготавливают одноотварочным способом, при этом способе, по сравнению с настойным, создаются более благоприятные условия для получения сусла с высокой степенью сбраживания, повышается выход экстракта.
В заторном аппарате затирают 1/3 дробленого солода и весь несоложеный материал при температуре 40°С. Температуру повышают до 52°С (1°С в минуту) и выдерживают в течение 15-30 мин.
Далее из заторного аппарата 1/2 – 1/3 заторной массы перекачивают в другой заторный аппарат при работе мешалок в обоих сосудах, где устанавливается температура 63°С, выдерживают при этой температуре в течение 20-30 мин, после чего затор медленно подогревают до 70-72°С, выдерживают 20 мин, нагревают до кипения и кипятят 15-20 мин.
Эту часть затора называют отваркой, затем отварку перекачивают в общий затор. Температуру повышают до 70°С и выдерживают 30 мин, проверяют осахаривание, и если оно неполное, затор подогревают до 72°С и выдерживают до полного осахаривания, после чего вновь подогревают до 76-77°С и перекачивают в фильтрационный аппарат.