Анализ технологического процесса производства пива (стр. 8 из 9)

Стойкость пива — это способность его противостоять помутнен. Под стойкостью понимают время в сутках, в течение которого пи остается прозрачным при 20°С.

В готовом пиве нельзя оставлять много сбраживаемого экстракта, Чем меньше разница между степенью сбраживания готового пива и конечной степенью сбраживания, тем выше его биологическая стойкость. Если между этими величинами имеется большая разница, то микроорганизмы готового пива будут размножаться на сбраживаемых веществах готового пива и образовывать муть, снижая тем самым его биологическую стойкость.

В разлитом непастеризованном пиве остается некоторое количество бактерий, диких и культурных дрожжей, которые в дальнейшем начинают размножаться, что снижает его биологическую стойкость и вызывает помутнение. Примерный состав мути пива: белковые вещества 14-77%, полифенольные вещества 1—55%, углеводы 2—80%, минеральные вещества 1—14%.

К коллоидным помутнениямотносятся белковые, клейстерные и оксалатные. Причиной белковых помутнений являются высокомолекулярные денатурированные белковые вещества, которые остались в осветленном пиве. Они не обладают стойкостью и при изменении температуры или кислотности среды легко выпадают (коагулируют) в осадок. Возможно также металлобелковое помутнение, когда растворяющийся в пиве металл образует с белками нерастворимые комплексы, выпадающие в осадок.

Причиной клейстерных помутнений является неполный гидролиз крахмала при затирании солода и несоложеных материалов или промывание дробины в фильтрационном аппарате водой темпера выше 80°С, когда негидролизованный крахмал дробины растворяется и поступает в сусловарочный аппарат. В ходе брожения, когда в пиве повышается концентрация спирта, промежуточные продукты гидролиза крахмала образуют осадок. Если клейстерная муть обнаружена во время дображивания, то для ее устранения в аппарат дображивания добавляют солодовую вытяжку или амилазу (фермент).

Оксалатное помутнение связано с образованием нерастворимого оксалата кальция (кальциевая соль щавелевой кислоты). При осветлении пива оксалат кальция легко удаляется.

По ГОСТ стойкость для непастеризованного пива должна быть не менее 8 сут, непастеризованного обеспложенного и пастеризованного — не менее 30 сут. Стойкость пива с экстрактивностью начального сусла 23% должна быть не менее 30 сут для непастеризованного и не менее 60 сут для обеспложенного и пастеризованного.

Для повышения стойкости пива его обрабатывают стабилизаторами, пастеризуют и подвергают обеспложивающему фильтрованию.

4.2 Повышение биологической стойкости пива

Биологическое помутнение пива обусловлено наличием микроорганизмов. В пиве могут находиться бактерии Lactobacillus, Pediococcus, Obesumbacterium, Zymomonasimaerobia, уксуснокислые бактерии Acetomonas и Acetobacter, бактерии группы кишечной палочки Klebsiella и Escherichia, дикие дрожжи, а также дрожжи, которыми проводилось сбраживание. Предотвратить биологическое помутнение пива можно обеспложивающим (стерилизующим) фильтрованием или термообработкой — пастеризацией, и также электрофизической обработкой.

Обеспложивающее фильтрованиепроводят после предварительного фильтрования на диатомитовом фильтре, используя пластинчатые фильтры, на которых устанавливают пластины из полимерных материалов с размером пор 0,2—1 мкм. Чем меньше диаметр пор фильтрующей мембраны, тем выше стерилизующий эффект и ниже производительность фильтра. Для удаления Lactobacillus и Pediococcusдостаточно мембран с порами 0,45 мкм.

Пастеризация пива — это наиболее распространенный способ увеличения его стойкости. Пиво пастеризуют как в бутылках, так и в непрерывном потоке. Под влиянием высокой температуры большая часть микроорганизмов погибает, а термоустойчивые бактерии настолько ослабевают, что становятся почти неспособными к размножению. Эффект уничтожения микроорганизмов при пастеризации оценивают в пастеризационных единицах (ПЕ).

За одну пастеризационную единицу принята скорость уничтоже
ния микроорганизмов при выдержке пива в течение 1 мин при
температуре 60°С.

Вычисляют ПЕ по формуле

, (1)

где

— продолжительность пастеризации, мин;

t — температура пастеризации, °С.

Для достижения стерильности пива с концентрацией начального сусла 12—13% достаточно 12—25 ПЕ, но в производственных условиях тепловая обработка часто достигает 30 ПЕ и более, т.е. пиво обрабатывается избыточно.

При нагревании повышается скорость многих химических превращений, в результате изменяются вкус, аромат и цвет пива. Из-

за превращения полипептидов и полифенолов возникает опасное коллоидного помутнения пастеризованного пива. Поэтому на пастеризацию направляют только специально приготовленное для целей пиво.

В пастеризованном пиве возможно появление хлебного привкуса что обусловлено повышенным содержанием несброженных углеводов. Этому способствует растворенный в пиве кислород. Если термообработка кратковременная, то хлебный привкус не появляется.

Пиво в бутылках пастеризуют в погружных или душевых (оросительных) пастеризаторах, главным образом, туннельного типа, температуру пива доводят до 63°С. По температурному режиму пастеризатор разделен на зоны. Для пастеризатора с семью зонами общаяпродолжительность цикла составляет 60 мин. В таблице ниже приведен режим пастеризации пива в бутылках.

Таблица 15 - Режим пастеризации пива в бутылках

Зона пастеризации	Температура воды в пастеризаторе, °С	Продолжительность выдержки пива, мин
1	46 – 48	8
2	67 – 68	12
3	65	20
4	48 – 46	6
5	33 – 24	6
6	24 – 16	6
7	16 – 12	2

Для устранения отрицательного влияния тепловой обработки вкус применяют пастеризацию в непрерывном потоке при темпе туре 68-74°С. Для этого используют двухсекционные пластинчатые пастеризаторы, в одной секции которых пиво обрабатывают нагреванием (толщина слоя 3 мм) в течение 30—40 с, в другой — охлаждают до 0°С. При пастеризации в непрерывном потоке вкус и запах пива практически не изменяются.

После пастеризации и охлаждения пиво подают на розлив в бутылки. При этом важно соблюдать полную стерильность пропей и оборудования, бутылок, укупорочных материалов, пивопроводов.

Розлив, при котором принимаются все меры по предотвращению попадания в пастеризованное пиво микроорганизмов, называют асептическим (свободный от микроорганизмов). При пастеризации пива в пластинчатом пастеризаторе и асептическом розливе достигнем и биологическая стойкость пива в течение 6—12 мес.

Предложены, но не получили широкого распространения электрофизические способы обработки пива: воздействием электромагнитных полей высоких (ВЧ) и сверхвысоких (СВЧ) частот, инфракрасным, ультрафиолетовым излучением, ультразвуком.

4.3 Повышение коллоидной стойкости пива

Коллоидное помутнение бывает двух видов: помутнение, появляющееся при охлаждении пива до 0°С и исчезающее при нагревании до 20°С (холодная муть), и постоянное помутнение, появляющееся при хранении в условиях комнатной температуры. Фильтрованием эти виды помутнения не удаляются. Основной частью мути являются полипептиды и полифенольные вещества. Поэтому достичь повышения коллоидной стойкости пива можно снижением концентрации этих веществ. Однако полное удаление их нежелательно, так как может привести к ухудшению пеностойкости и вкуса пива. Коллоидную стойкость пива увеличивают адсорбционными, химическими способами, а также обработкой ферментными препаратами.

Химическиеспособы применяют редко. Среди них известно добавление к суслу перед кипячением или в молодое пиво при перекачивании па дображивание танина (галлотаниновой кислоты), который образует с полипептидами легко отфильтровываемые комплексы. Также возможно применение перекиси водорода, под влиянием которой полимеризуются полифенолы, которые после соединения с белками образуют нерастворимые соединения, удаляемые фильтрованием. Перекись водорода добавляют в воду для затирания или в сусло. Формальдегид, добавляемый в процессе затирания или солодоращения, снижает количество интоцианогенов - наиболее мутеобразующей части полифенолов.

Для приготовления пива длительного хранения применяют антиоксиданты: аскорбаты, соли сернистой кислоты, устраняющие вредное влияние кислорода. Аскорбиновую кислоту вносят в готовое пиво и количестве 0,1—0,5 г/дал.

Ферментные препаратыприменяют для повышения коллоидной стойкости пива. Наиболее простым способом повышения коллоидной стойкости пива является расщепление белков протеолитическими ферментами, которые добавляют в пиво во время дображивания или но время осветления в сборнике перед розливом, что снижает возможность белково-полифенольного (холодного) помутнения.

Известны различные ферментные стабилизаторы Амилоризин, Амилосубтилин, Проторизин, Протосубтилин, Чилко (папаин), Профикс и др. для обработки пива. Все они содержат активные протеиназы, действующие в слабокислой среде. Добавляют их после главного брожения и молодое пиво или после дображивания перед фильтрованием.

Для удаления кислорода, содержащегося в пиве, используют ферментную систему глюкозооксидаза - каталаза; действие которой заключается в следующем. Первый фермент - глюкозооксидаза способствует окислению содержащейся в пиве глюкозы до глюконовой кислоты. Второй фермент (каталаза) расщепляет до воды и кислорода перекись водорода, образовавшуюся в ходе реакции. Освободившийся во второй реакции кислород вовлекается в первую реакцию. Таким образом, обе реакции протекают до полного расходования кислорода или глюкозы.