Слабоалкогольные напитки. Пиво.

Пиво — это слабоалкогольный жаждоутоляющий напиток с хмелевым вкусом и ароматом, обладающий способностью вспениваться при наполнении бокала и долгое время удерживать на поверхности слой компактной пены.

Пиво стоит в самом начале списка популярных напитков. Этот солодовый напиток не только вкусный, но и полезный. Многолетние исследования показали, что умеренное потребление пива не наносит здоровью вреда и повышает жизненный тонус.

Польза пива для человека объясняется его химическим составом и воздействием этих составляющих на организм.

Пиво на 86-91% состоит из воды, а также содержит до 9,4% об. этилового спирта, до 0,4% углекислого газа. Кроме воды, этилового спирта и диоксида углевода в пиве содержится значительное количество несброженного экстракта (3-10%), который состоит из питательных и биологически активных веществ: белков, углеводов, микроэлементов и витаминов. Кроме того, в пиве есть горькие и дубильные вещества хмеля, органические кислоты.

Вследствие насыщенности углекислым газом и содержания небольшого количества этилового спирта пиво не только утоляет жажду, но и повышает общий тонус организма человека. Пиво — это единственный напиток, в состав которого входит хмель. Благодаря горьким веществам хмель вызывает аппетит и действует успокаивающе.

Являясь хорошим эмульгатором пищи, пиво способствует более правильному обмену веществ и повышению усвояемости пищи. К тому же экстракт пива весьма легко и полно усваивается организмом.

Пиво богато жизненно необходимыми витаминами, которые укрепляют нервную систему. По данным немецких Ученых, один литр пива покрывает 35% дневной потребности в вита мине В6, 20% — в витамине В2и 65% — в ниацине. Кроме того, в пиве есть витамины А, Д, Е. Особенно полезен для организма человека ниацин, который необходим для расщепления Сахаров и жирных кислот. В общей сложности в 1 л пива содержится до 210 мг витаминов.

В этом слабоалкогольном напитке содержится более 30 минеральных веществ и микроэлементов, которые переходят в пиво из солода. В 1 л пива содержится почти половинадневной дозы магния, 40% дневной дозы фосфора и 20% дневной дозы калия. Магний укрепляет сердечную мышцу.

Сырьем для получения пива является ячмень в виде солода, несоложеные материалы, ферментные препараты, хмель, пивные дрожжи и вода.

Ячмень

Ячмень (Hordeum sativum) по составу экстрактивных веществ и их сбраживаемости более других злаковых культур пригоден для получения пивоваренного солода. С технологической точки зрения лучшими являются ячмени, легкопрорастающие и теряющие при этом наименьшее количество питательных веществ. Цвет зерна должен быть светло-желтым, желтым или серовато-желтым.

У зерна должен быть свежий запах, оно должно быть крупным и иметь примерно одинаковую величину, оболочка зерна не должна быть толстой и грубой. Такое зерно будет равномерно замачиваться и прорастать. Крупное зерно обычно содержит больше крахмала и имеет большую экстрактивность.

У ячменей, пригодных к солодоращению, должно быть определенное соотношение между экстрактивностью и содержанием белка. От качества и состава ячменя в значительной степени зависят потребительские достоинства и устойчивость пива в хранении.

Экстрактивность — это сумма всех веществ ячменя, выраженная в процентах к массе сухих веществ, которые переходят в раствор при определенных условиях.

Этот показатель зависит от состава ячменя, так как в раствор переходит почти вся масса крахмала, часть некрахмальных полисахаридов, сахара, почти половина белковых веществ и другие соединения.

В пивоваренном ячмене содержание крахмала составляет 60-70% на сухое вещество. Особенно слабоэкстрактивным бывает пиво из ячменя с пониженной крахмалистостью. Высокое количество белка способствует помутнению пива. Низкобелковые ячмени (ниже 8%) дают пиво со слабой пеной и неполным вкусом

Несоложеные (непророщенные) материалы применяют для увеличения экстрактивности, создания определенного вкуса и снижения себестоимости пива. Используют рисовую сечку, ячменную муку, кукурузную обезжиренную крупу, сою, пшеницу, обрушенный ячмень, а также свекловичный сахар и глюкозу.

Общее количество добавляемых несоложеных материалов может составлять 15-50% массы ячменного солода (если по рецептуре не предусмотрено добавление ферментных препаратов, то количество несоложеных материалов не должно превышать 15%).

Рис применяют из-за высокого содержания крахмала (в среднем 68%) и преобладания в составе белковых веществ нерастворимого в воде белка оризина (около 70% суммы азотистых соединений, которые составляют 7-9% массы зерна).

Кукуруза отличается высоким содержанием экстрактивных веществ (82-90%), нерастворимостью преобладающих белков и свертыванием при кипячении остальных белков, перешедших в сусло. Кукурузу применяют в виде муки крупного помола (крупки), ее перерабатывать легче, чем ячмень, и она дает более устойчивую пену. Для улучшения пенообразования и повышения пеностойкости пива по рецепту включают сою, содержащую гликозид сапонин.

Свекловичный сахар и глюкозу обычно добавляют в процессе варки сусла с хмелем для придания пиву нужного вкуса.

Ферментные препараты.

Ферментные препараты (грибной солод), получаемые чаще всего из плесневых грибов Aspergilljs oryzae, применяют при выработке пива из солода с добавлением несоложеного сырья.

Это необходимо для получения высокоэкстрактивного сусла, пригодного для сбраживания, так как ферментов солода недостаточно для полного осахаривания крахмала зерна.

Хмель

Хмель является одним из основных видов специфического сырья для производства пива. От качества хмеля так же, как и от качества солода зависит качество пива.

Разнообразные по своей природе и химическому строению вещества, входящие в состав отдельных частей хмеля, придают пиву характерные специфический вкус и аромат, участвуют в осветлении и создании пены и, обладая антибиотическими свойствами, повышают стойкость пива при его хранении.

Хмель (Humulus Lupulus) — двудомное многолетнее растение из семейства коноплевых с вьющимися стеблями, женские соцветия этих растений называются шишками. Выращивают только женские хмелевые растения, соцветия которых (шишки) должны оставаться неоплодотворенными. Для этого мужские хмелевые растения тщательно удаляют с плантации. Шишка хмеля состоит из 40-80 густо собранных цветков, расположенных на стерженьке. Соцветия хмеля собраны в грозди. Количество шишек в них может доходить до 40-80 и более.

В технологическом отношении для производства пива наиболее важны горькие кислоты и смолы (10-26% массы сухого хмеля), а также дубильные вещества (2-5%) и эфирное масло (0,2-1%).

Горькие вещества хмеля — это комплекс безазотистых соединении сложного химического состава. Они классифицируются следующим образом: мягкие смолы и твердые смолы.

Дубильные вещества хмеля, относящиеся к группе катехинов, обусловливают терпкость вкуса сусла, его прозрачность и интенсивность окраски.

Эфирное масло хмеля, представленное смесью ароматических углеводородов и терпенов, играет определенную роль в образовании аромата пива, несмотря на то, что в процессе кипячения сусла большая часть эфирного масла улетучивается.

Выращивание хмеля и послеуборочный уход за ним требует больших затрат, поэтому хмель — самое дорогое сырье при приготовлении пива

Вода

Готовое пиво на 90% состоит из воды, поэтому качество воды, в особенности ее солевой состав, играет большую роль в формировании качества пива. Поэтому к воде, используемой в пивоварении, предъявляют требования по жесткости, активной кислотности (рН), вкусу и запаху, механической и микробиологической чистоте.

Особо учитывается состав и соотношение в воде минеральных веществ. Для светлых сортов пива применяют только мягкую воду (0,1-1,8 мг-зкв/дм3), Для темных — умеренно жесткую (1,8-3,5 мг-экв/дм3). По остальным показателям вода, используемая в пивоварении, должна соответствовать требованиям, предъявляемым к питьевой воде.

В природной воде всегда содержатся различные растворимые соли, Одни из них влияют на вкусовые свойства пива, другие — на ферментативные процессы.

Присутствие солей железа в большом количестве нежелательно, так как они взаимодействуют с дубильными веществами, в результате чего пиво приобретает чернильный цвет и вяжущий вкус.

Оценивают воду для пивоварения не только по количеству солей (ионов), но и по влиянию этих солей на кислотность сусла (изменение рН); это, в свою очередь, влияет на выход экстракта, сбраживание, окраску сусла и растворение хмелевых смол.

Дрожжи — одноклеточные микроорганизмы, которые по морфологическим признакам относятся к классу грибов, подкласс Ascomycetes, семейству Saccharomycetaceae, рода Saccharomyces.

Благодаря содержащимся в них ферментам дрожжи способны сбраживать разные сахара с образованием спирта и углекислого газа. Дрожжи используются в качестве возбудителей брожения при приготовлении пива, хлеба, вина, кваса, виски и др.

Для пивоварения используются пивные дрожжи. Различают два основных способа приготовления пива — верховой (подъемный) и низовой (осадочный).

При верховом брожении используются дрожжи верхового брожения Saccharomyces cerevisiae. При брожении они поднимаются к поверхности бродящего сусла и образуют на ней густую пену, поэтому они и называются верховыми дрожжами. А пиво, в производстве которого они были использованы, называется пивом верхового брожения. Верховое брожение протекает при высоких температурах — 10-25 °С, при температуре ниже 10 °С оно обычно прекращается.

В зарубежных странах пиво, получаемое способом верхового брожения, относят к элю (Ale).

При низовом брожений используются дрожжи низового брожения Saccharomyces carlsbergensis. После окончания процесса брожения эти дрожжи агглютинируют и оседают на дно бродильного чана, образуя плотный осадок. Поэтому технически они обозначаются как дрожжи низовые, а пиво, приготовленное с помощью этих дрожжей, — пивом низового брожения. Низовое брожение протекает более медленно, при температурах 6-9 0С, изначально применялось при производстве пива, предназначенного для длительного хранения.

За рубежом пиво, получаемое методом низового брожения, относят к лагерю (Lager).

Технология производства пива — это длительный процесс, который состоит из ряда последовательно выполняемых операций, из которых можно выделить следующие стадии: производство солода из ячменя, приготовление пивного сусла, охлаждение пивного сусла, брожение пивного сусла, дображивание и выдержка (созревание) пива, фильтрация и розлив готового пива.

Получение солода

Основным сырьем для производства пива является ячменный пивоваренный солод (светлый, карамельный, темный и жженый).

Основные сортовые особенности пива (цвет, вкус, запах, аромат) во многом зависят от качества солода и соотношения его видов в рецептуре.

Кроме того, при приготовлении пивного сусла допускается использование несоложеного ячменя, рисовой сечки, пшеницы, обезжиренной кукурузной муки. Главные требования, предъявляемые к качеству заменителей солода, — это чистота и соответствие требованиям качества продовольственного сырья.

Производство солода включает в себя очистку и сортировку ячменя, его замачивание и проращивание, сушку сырого (зеленого) солода и очистку его от ростков, которые содержат горькие вещества и при попадании в затор придают пиву неприятный грубый привкус.

При проращивании зерна возрастает активность ферментов и происходит гидролиз запасных веществ эндосперма, что облегчает перевод их в сусло. Следовательно, основная цель соложения — привести в активное состояние ферменты зерна и подготовить вещества эндосперма к получению пивного сусла заданного состава. В зависимости от режима сушки солод приобретает светлый или темный цвет.

Из сырого (зеленого) солода нельзя получить пиво. Для придания необходимых свойств и хорошей сохраняемости его сушат до остаточной влажности 2-3,5%. Различные температурные режимы и продолжительность сушки позволяют получить солод с разными технологическими свойствами, что, в свою очередь, обусловливает возможность приготовления пива широкого ассортимента.

Для производства отечественных сортов пива вырабатывают солод следующих видов: светлый, карамельный, темный и жженый.

Светлый солод получают высушиванием проросшего ячменя в течение 16 ч при постепенном повышении температуры с 25-30 до 75-80 °С. В готовом виде он имеет светлую окраску, сладковатый вкус, солодовый аромат, рыхлый мучнистый эндосперм и в связи с высокой активностью ферментов хорошую осахаривающую способность. Используют его для большинства сортов пива.

Для получения темного солода проросшее зерно сушат 24-48 ч при более высокой температуре, достигающей 105 °С в конце процесса. Помимо коричнево-желтой окраски темный солод отличается от светлого хрупкостью эндосперма и меньшей осахаривающей способностью. Используют его для темных сортов пива.

Карамельный солод по окраске делят на светлый, средний и темный. Для его приготовления сухой или зеленый солод с повышенным содержанием Сахаров обжаривают при температуре 120-170 °С.

Жженый солод — наиболее интенсивно окрашенный продукт. Его готовят из сухого белого солода путем обжаривания при температуре 210-260 °С после предварительного увлажнения.

В процессе сушки и обжарки солода происходит интенсивное образование ароматических и красящих веществ. От пентозанов отщепляются пентозы, преобразующиеся в фурфурол и другие альдегиды и ароматические вещества, обусловливающие запах солода.

Красящие вещества солода — это продукт карамелизации Сахаров, протекающего наиболее интенсивно при температурах выше 80 0С.

И карамельный и жженый солод отличаются высокой окрашенностью, сильной ароматичностью за счет продуктов карамелизации Сахаров и образования меланоидиновых соединений. Меланоидины, будучи коллоидами, являются хорошими пенообразователями, поэтому темные сорта пива дают более обильную пену.

После сушки солод освобождают от ростков, придающих ему гигроскопичность и горький вкус за счет алкалоида горденина. Необходимость этой операции связана еще и с тем, что в ростках накапливаются аминокислоты — источник образования сивушных масел при сбраживании сусла. Сушка происходит в специальных аппаратах — солодосушилках в течение 36 ч. Окончательную готовность к использованию солод приобретает после 3-5-недельной отлежки (дозревания) на складах.

Готовый солод полируют, освобождая от остатков ростков и загрязнений, пропускают через магнитные аппараты, а затем подают на солодовые дробилки. От качества дробления зависят скорость осахаривания крахмала, уровень экстрактивности сусла, продолжительность фильтрования.

Под экстрактивностью понимается общее количество солода, перешедшее в растворимое состояние при участии ферментов самого солода.

Приготовление пивного сусла

Процесс приготовления сусла состоит из: дробления солода, затирания дробленого солода с водой, фильтрации затора, кипячении сусла с хмелем. После дробления зерно поступает на затирание (смешивание с водой). Для затирания солода используется заторно-сусловарочный котел.

Затирание включает смешивание дробленого солода и несоложеного зернового сырья с водой, нагревание и выдержку полученной смеси при определенном температурном режиме. Смесь дробленых зернопродуктов с водой называется затором, массу зернопродуктов, загружаемых в заторный аппарат, — засыпью, количество воды, расходуемой на приготовление затора, — наливом.

Цель затирания состоит в экстрагировании растворимых веществ солода и несоложеного зерна и превращении большой части нерастворимых веществ в растворимые. Вещества, перешедшие в раствор, называют экстрактом.

В пивоварении применяют два способа затирания: настойный и отварочный.

Осахаренный затор, представляющий собой суспензию, можно разделить на две фазы: жидкую (пивное сусло) и твердую (пивная дробина).

Пивное сусло — это водный раствор экстрактивных веществ, получаемых при затирании.

Фильтрация — процесс разделения этих двух фаз. Фильтрация затора происходит в специальном фильтрационном чане. Пивное сусло собирается в сусловарочном котле, где оно кипятится с хмелем. При этом происходит экстрагирование горьких и ароматических веществ из хмеля (охмеление сусла), осаждение (коагуляция) высокомолекулярных белков, стерилизация сусла, испарение части воды.

После кипячения сусло содержит большое количество различных взвесей, таких как остатки хмеля, флокулируемый белок, которые перед сбраживанием следует удалить.

Осветление, охлаждение сусла

Осветление пивного сусла происходит в специальном аппарате — вирпуле. При этом оседают грубые взвеси и мелкие частицы хмелевой дробины. Струя потока пивного сусла направлена тангенциально, поэтому внутри аппарата происходит вращение сусла. Под действием гидродинамических сил взвешенные частицы собираются в центре днища, где образуется осадочный конус.

После того как твердые частицы осядут, сусло становится светлым и снимается с осадка сначала сверху вирпула и затем с нижних уровней по мере увеличения прозрачности. Процесс обработки сусла занимает 40 мин, затем оно в течение часа охлаждается до температуры 6-7 0С.

Брожение

Охлажденное сусло насыщается стерильным воздухом до содержания кислорода 6-8 мг/л (это необходимо для нормальной жизнедеятельности дрожжей), после чего дрожжи подаются в поток сусла.

Дрожжи получают на заводской станции выращивания чистой культуры дрожжей.

Брожение проходит в бродильных чанах при температуре 6-9 °С (для пива низового брожения) и при температуре 10-25 °С (для пива верхового брожения).

Процесс брожения продолжается 7-10 сут. (в зависимости от сорта пива). При брожении образующийся углекислый газ свободно переходит в воздух или улавливается и используется. После окончания брожения получается молодое пиво, это еще I не конечный продукт. Молодое пиво освобождают от дрожжей и охлаждают до 0-2 °С, затем пиво поступает на дображивание.

Дображивание пива проводят при температуре 0-2 °С в закрытых аппаратах под избыточным давлением 0,03-0,06 МПа.

При такой низкой температуре пиво насыщается образующимся углекислым газом и дозревает.

При дображивании пиво приобретает свои товарные свойства — полноту вкуса, пенообразование, стойкость. Период дображивания называют еще периодом созревания пива.

При дображивании контролируют давление в аппарате, органолептические показатели и степень осветления пива. Продолжительность дображивания зависит от сорта пива и колеблется от 21 до 90 сут.

В настоящее время процесс брожения и дображивания на многих
пивоваренных заводах совмещен и проводится в одних и тех же аппаратах. Это позволяет сократить процесс брожения с 7-9 до 4 дней, а
процесс дображивания с 21 до 10-12 дней (в зависимости от концентрации начального сусла).

Фильтрация и розлив

После дображивания для придания товарного вида и желаемой прозрачности пиво осветляют с помощью сепарирования или фильтрования. При этом из пива удаляют находящиеся во взвешенном состоянии дрожжевые клетки, белковые и полифенольные вещества, хмелевые смолы, соли тяжелых металлов и различные микроорганизмы.

Лучшие результаты получают при фильтровании пива на кизельгуровых фильтрах. Для придания прозрачности, блеска, а также повышения стойкости при хранении пиво дополнительно фильтруют на фильтр-прессах с использованием специальных сортов картона.

При фильтровании пиво теряет некоторую часть диоксида углерода, поэтому перед розливом его подвергают карбонизации путем продувки через пиво диоксида углерода.

Карбонизация — это дополнительное насыщение пива углекислым газом, которое гарантирует стабильное содержание углекислого газа в выпускаемом пиве.

После карбонизации пиво выдерживают 6-8 ч в сборниках, а затем направляют на розлив.

Пиво разливают в бутылки из коричневого или зеленого стекла, бутылки ПЭТФ, металлические банки, кеги, бочки и другие виды тары, разрешенные органами Минздрава России.

Розлив пива производится на автоматических разливных линиях, на которых после мойки бутылок последовательно осуществляют операции розлива пива, этикетирования, бракеража, укладки в ящики или контейнеры. f Пиво содержит диоксид углерода, поэтому его разливают под некоторым избыточным давлением и без перепадов давления — изобарически. Для этого в таре (бутылке, бочке, автоцистерне) сначала создают давление, равное тому, под которым находится разливаемая жидкость, а затем приступают к наполнению тары напитком. Температура пива при розливе не должна превышать 3 °С, в противном случае будет происходить вспенивание пива из-за выделения С02, в результате чего бутылки будут наполнены пивом только наполовину.

Большое значение для сохранения доброкачественности пива имеет укупорка. В плохо укупоренных бутылках пиво теряет углекислый газ, а вместе с ним — освежающий вкус и стойкость при хранении.

Классификация

В России пиво вырабатывают трех типов: светлое, полутемное, темное.

В зависимости от экстрактивности начального сусла пиво подразделяют на группы:

светлое - 8,9,10,11, 12, 13, 14, 15, 16, 17,18, 19, 20, 21, 22, 23%;
полутемное,
темное - И, 12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23%.

По способу обработки пиво подразделяют на непастеризованное, пастеризованное и обеспложенное.

Непастеризованное пиво имеет стойкость от 8 сут. у светлого до 30 сут. у полутемного и темного. Обеспложивание и пастеризация увеличивают стойкость пива до 30 и 60 сут. Пастеризуют пиво в потребительской таре (бутылки, банки) при температуре 63 °С в течение 20-30 мин или в непрерывном потоке при 68-74 °С 30-40 с.

При обеспложивающей фильтрации (иначе ее называют холодной стерилизацией) пиво освобождается от микроорганизмов при прохождении через стерилизующие пластины. Размеры пор в фильтрующей мембране соизмеримы с размерами микроорганизмов (имеют диаметр несколько мкм) и задерживают большинство микроорганизмов. Чем меньше диаметр, тем выше стерилизующий эффект такого фильтра.

В настоящее время в России имеется более 150 наименований пива.

Сорта пива с экстрактивностью менее 11% не получили широкого распространения на отечественном рынке пива, потому что многим потребителям они кажутся пустоватыми на вкус, но в жаркое время они хорошо утоляют жажду и также находят своего потребителя.

Наиболее распространенными и пользующимися спросом среди населения России являются светлые сорта пива с экстрактивностью начального сусла 11%, 12%. Эти сорта пива занимают до 70% от общего объема выпускаемой продукции среди ведущих пивоваренных заводов.

В настоящее время у нас в стране выпускается безалкогольного пива, в котором содержание спирта не более 0,5% об. За рубежом такое безалкогольное пиво выпускается давно. Особенностью производства этого пива является удаление спирта из уже готового пива вакуумной дистилляцией, с помощью обратного осмоса или диализа.

В европейских странах принята другая классификация пива, согласно которой пиво делится:

по цвету на светлое и темное;
в зависимости от экстрактивности начального сусла пиво бывает слабое с содержанием экстрактивных веществ в начальном сусле 5%, среднее — до 12% и крепкое — свыше 14%;
по способу брожения. В зависимости от способа брожения все пиво делится на два типа — пиво верхового брожения и пиво низового брожения.

В редких случаях встречается пиво самопроизвольно сброженное.

К сортам пива верхового брожения обычно относят:

пшеничное пиво. «White beer», или «Светлое пиво», — это общее название для разных сортов пшеничного пива. Потому что обычно оно светлее по цвету, чем пиво, получаемое из ячменного солода, и имеет кисловатый вкус, так как при брожении в некоторые сорта добавляются молочнокислые бактерии;
пиво сорта Stout. Почти черное пиво из хорошо обжаренного солода. Распространено в Англии и Ирландии. Английское пиво Stout часто более сладкое на вкус, чем такое же ирландское пиво. Имеются сорта пива Stout, которые обладают шоколадным вкусом. Обычно это довольно крепкое пиво, содержит более 8 или даже более 10% спирта;
пиво сорта Porter. Эти сорта пива несколько светлее, чем Stout, но тоже темные по цвету и тоже довольно крепкие по содержанию спирта, более 6%;
разновидности эля (Ale). Существует много сортов эля, часто они имеют фруктовый вкус, потому что традиционный английский эль в старые времена ароматизировали в основном розмарином. С приходом на британские острова пива, изготовленного с добавлением хмеля, произошли изменения и в названии. Термином «эль» обозначают традиционно английские сорта пива, а слово «пиво» обозначает любой напиток на основе ячменя. Так принято в Англии.

К сортам пива низового брожения относят сорта пива типа Lager — светлое. Эти сорта пива являются преобладающими почти во всех странах, кроме Великобритании. Обычно они более легкие, так как содержат меньше спирта и меньше остаточного экстракта.

Абсолютно особым сортом является брюссельское пиво ламбик. Изготовляют его из солода с добавкой 40% пшеницы, концентрация начального сусла 13%, пиво сильно охмеленное, с содержанием спирта 3-4%. Варят ламбик только зимой и предварительно не сбраживают. Произвольное брожение вызывают дикие дрожжи, молочнокислые бактерии и дрожжи типа Brettanomyces. Перед выпуском вкус пива исправляют путем смешивания старых партий с молодыми.

ДЕФЕКТЫ ПИВА