Главная | Обратная связь

Приготовление пивного сусла. Работа варщиком

Затирание. Затирание требуется для продуцирования и экстрагирования из солода сбраживаемых Сахаров. Следовательно, чтобы улучшить растворение экстрагируемых материалов, солод требуется измельчить, причем оболочка солода должна остаться неповрежденной, так как она служит природным фильтром в ходе фильтрования затора. Измельчают солод в шариковой мельнице, где различные фракции обрабатываются по отдельности в зависимости от размеров частиц. Иногда зерна подвергают обработке паром, повышая тем самым содержание влаги в оболочке (влажный помол). При такой обработке оболочка хуже дробится, позволяя лучше измельчить другие фракции зерна. Солодовую муку смешивают с водой и для лучшего расщепления ферментами высокомолекулярных соединений (полисахаридов и белков) нагревают. Самый простой способ — это затирание солода водой постоянной температуры: солод замачивают в течение определенного времени при температуре около 65 °С. Такое затирание происходит в одной емкости, используемой также и для фильтрования (удаления нерастворимых фракций), — его часто применяют в Великобритании при производстве сусла для эля, но такой способ затирания можно использовать только при работе с хорошо модифицированным солодом. Для менее модифицированного солода температура при затирании должна меняться. Ее повышают до оптимальной для тех или иных требуемых для пивовара ферментативных реакций и некоторое время поддерживают постоянной. Для действия протеазы оптимальная температура обычно равна 50 °С (белковая пауза), для максимальной активности амилазы — 62 °С (мальтозная пауза), а оптимальная температура для действия амилазы — 72 °С (осахаривающая пауза). Амилаза — это эндофермент, расщепляющий молекулу крахмала на достаточно крупные фрагменты, тогда как амилаза гидролизует крахмал до мальтозы. Поскольку амилаза действует при более низкой температуре, чем амилаза, при традиционном затирании невозможно достичь полного преобразования крахмала в мальтозу: некоторые более крупные полисахариды (декстрины) остаются в сусле. Чтобы добиться достаточной степени осахаривания, необходимо тщательно выдерживать температурные паузы. Затирание солода с изменением температуры производят, нагревая сусло в котле с месильным органом или при помощи частичного кипячения сусла. В последнем случае часть сусла откачивают в другой котел, нагревают до температуры кипения, а затем возвращают в основной затор. При смешивании этих двух частей сусла температура затора увеличивается. Такое частичное кипячение сусла особо полезно при использовании добавок, так как позволяет обрабатывать несоложеное сырье (температура клейстеризации крахмала которого обычно выше, чем у солода) по отдельности.

Фильтрование. После затирания жидкость (сусло) отделяют от дробины обычно при помощи фильтр-чана или фильтр-пресса. Фильтр-чан представляет собой емкость с плоским перфорированным дном. В начале процесса фильтрования оболочка быстро оседает на дно сосуда и через несколько минут образует дополнительный естественный фильтр. В это время сусло рециркулирует и после образования такого фильтра фильтруется через оболочки зерен.

 

Фильтрованием в фильтр-чане получают сусло отличного качества, то есть чистое сусло с низким содержанием липидов, но такое фильтрование занимает довольно много времени, а последующее удаление дробины представляет определенные трудности. Одной из разновидностей фильтр-чана является майшфильтр — емкость с трубками треугольного сечения вместо перфорированного дна. При одной и той же площади дна область фильтрования здесь больше. Дренаж осуществляется быстрее, сусло получается хорошего качества, но дробина получается слишком влажной. Рамный фильтр состоит из нескольких пустых рам и пластин, разделенных фильтрующей тканью. Сусло закачивают в эти рамы, и, как и в фильтр-чане, на них образуется фильтр из оболочек. Такой способ фильтрования быстрее и легче автоматизируется, чем с использованием фильтр-чана, но в отфильтрованном сусле содержится больше липидов, и оно не такое прозрачное. После основного фильтрования фильтр промывают, чтобы извлечь из дробины как можно больше сбраживаемых Сахаров. Такая промывка фильтра увеличивает выход экстракта при фильтровании, но приводит к разбавлению сусла, что следует компенсировать испарением в ходе его кипячения.

Кипячение сусла. Сусло кипятят, чтобы инактивировать ферменты (амилазы, протеазы, ?-глюканазы) и стерилизовать питательную среду для последующего брожения, однако у кипячения сусла имеются и другие побочные, но не менее важные эффекты. В ходе кипячения в течение 1,5 или 2 ч белки коагулируют под Бездействием температуры, что играет важную роль в физической стабилизации пива: недостаточная коагуляция белков приводит к возможному помутнению готового пива в ходе хранения. Кислоты хмеля образуют изомеры, и под действием реакций Майяра происходит образование новых вкусо-ароматических соединений. Те же реакции Майяра делают цвет сусла более темным (цвет является важным качественным показателем для светлых типов пива), и образование нежелательного цвета может служить поводом для сокращения времени кипячения. В ходе кипячения испаряются некоторые нежелательные летучие соединения — в частности, диметилсульфид (ДМС), образующийся из солода. Кроме того, сусло при испарении концентрируется со скоростью около 8%/ч. Кипячение обычно ведут в открытом танке при атмосферном давлении с подводом тепла через рубашку или встроенный теплообменник.

Отделение сусла от хмелевой дробины. После окончания кипячения охмеленное сусло поступает в хмелеотделитель. Хмелевая дробина задерживается на сите, сусло проходит сквозь него и центробежным насосом перекачивается в сборник для охлаждения и осветления. Затем хмелевую дробину промывают горячей водой для дополнительного выщелачивания экстрактивных веществ хмеля. Промывные воды присоединяются к суслу в сусловарочном аппарате.

Охлаждение и осветление сусла. Цель охлаждения и осветле-ния сусла- понижение температуры до 6...16 "С '(вг зависимости от способа брожения), насыщение его кислородом воздуха и осаждение взвешенных частиц. Превращения при охлаждении и осветлении сусла. В охлаждаемом сусле остаются скоагулированные белки, которые находятся в состоянии тонких взвесей (суспензий). При понижении температуры они осаждаются. В течение всего процесса охлаждения сусло поглощает кислород воздуха, который при температуре выше 40 "С расходуется на окисление органических веществ сусла, что приводит к потемнению сусла, снижению хмелевого аромата и хмелевой горечи. Охлаждение сусла сопровождается испарением некоторого количества воды, что приводит к уменьшению его объема и повышению концентрации. Факторы, влияющие на процессы при охлаждении и окислении. Крупные взвеси осаждаются на протяжении всего процесса охлаждения сусла. Тонкий осадок образуется при снижении температуры до 5...7 °С. Растворение кислорода в сусле начинается при температуре 40 °С и ускоряется при перемешивании, увеличении площади и продолжительности контакта, снижении концентрации сусла. Одновременно протекают окислительные процессы и сусло насыщается кислородом. Сусло температурой 20...40 "С является благоприятной средой для инфицирующей микрофлоры. Поэтому его охлаждают в две стадии. Первую стадию от 90 до 60 "С проводят в течение 2 ч для обеспечения максимального осаждения крупных взвесей, а вторую-от 60 до 6...16 "С проводят быстро с использованием пластинчатых теплообменников.

Способы и технологические приемы охлаждения и осветления сусла. Для охлаждения сусла до 60 "С используют холодильные тарелки (тонкий слой сусла толщиной 150...250 мм), отстойный и гидроциклонный аппараты (высокий слой сусла). Сусло охлаждается до 60 "С в тонком слое в течение 2...6 ч, в высоком слое-до 2 ч. По достижении 60 "С сусло перекачивают на вторую ступень охлаждения в пластинчатые теплообменники. Белковый отстой содержит значительное количество сусла, поэтому его фильтруют или сепарируют, стерилизуют и добавляют в сусло, которое идет на брожение. Для осветления сусла используют также центробежные сепараторы, которые позволяют быстро получить прозрачное сусло и сократить потери экстракта с отстоем.

После охлаждения до 6...16 "С сусло аэрируют воздухом непосредственно в трубопроводе или аппарате предварительного брожения. Начальная концентрация охлажденного пивного сусла, его кислотность и цветность должны соответствовать виду пива.

В задачу варщика входит:

-контроль процесса затирания;

-определение количества воды для главного налива;

-проведение перекачки заторной массы на фильтрование;

-освобождение фильтрационных чанов от дробины;

-установление норм и времени введения хмеля для различных сортов пива;

-установление продолжительности кипячения сусла с хмелем;

-перекачивание горячего сусла из сусловарочного котла на охлаждение и осветление;

-удаление хмелевой дробины из хмелеотделителя;

-контроль процессов охлаждения и осветления сусла;

-обслуживание оборудования; прием и сдача смены;

-уборка рабочего места.

2.2.1.4 Брожение пивного сусла. Дображивание молодого пива. Работа аппаратчиком процесса брожения

Брожение. После кипячения сусла из него извлекают продукты горячего разложения (с помощью вирпула, центрифуги или отстойного резервуара), затем сусло охлаждают, насыщают кислородом и засевают дрожжами. На большинстве пивоваренных заводов используются чистые дрожжевые культуры, но иногда используют дрожжи, собранные после предыдущего брожения. Чтобы избежать контаминации и деградации используемого штамма, пивовары обычно применяют дрожжи лишь несколько раз. В таком случае через определенные промежутки времени новую дрожжевую культуру сначала выращивают, потом размножают в лаборатории, а затем ею заменяют засевные дрожжи. Температура и продолжительность брожения зависят от типа изготавливаемого пива. При варке пива низового брожения (лагерного) брожение ведут около 7 дней (например, для сусла «нормальной плотности», что составляет 12° по шкале Плато, то есть 12 г сахара на 100 г раствора). У элей, температура брожения которых выше, продолжительность брожения обычно меньше. В ходе брожения сахар (в основном мальтоза и меньшее количество глюкозы, сахарозы, фруктозы и мальтотриозы) преобразуется в спирт. На этом этапе образуются также важные вкусо-ароматические соединения — сложные эфиры (этилацетат, изоа-милацетат и т. д.) и высшие спирты (пропанол, бутанол, изоамиловый спирт и т. п.), которые существенно влияют на органолептические свойства готового пива. При приготовлении лагерного пива после основного брожения следует процесс дображивания, длящийся несколько недель. Большинство элей не требует такого длительного дображивания и фильтруется вскоре после ферментации, но некоторые особые сорта пива (преимущественно местные) подвергаются дображиванию (или в бутылках, или в деревянных бочках). В таких случаях требуется соответствующим образом корректировать процессы дображивания и фильтрования. Раньше брожение осуществлялось в открытых емкостях, но в настоящее время на большинстве пивоваренных заводов используют закрытые цилиндроконические танки (ЦКТ), коническая форма дна которых облегчает сбор дрожжей, оседающих в ходе низового брожения хлопьями на дно. Обзор различных моделей бродильных чанов и ЦКТ, включая нетрадиционные конструкции.

Дображивание. После основного брожения хлопьевидные (флокулированные) дрожжи собирают, а пиво охлаждают для последующего дображивания. В ходе дображивания сбраживаются оставшиеся сахара, и пиво насыщается выделяющейся двуокисью углерода (СО2). При этом определяется вкус пива, прежде всего из-за сокращения количества диацетила, придающего продукту маслянистый привкус. Диацетил представляет собой побочный продукт синтеза изолейцина и валина и образуется в ходе декарбоксилирования а?-ацетолактата. Дрожжи восстанавливают диацетил до ароматически нейтральных соединений — ацетоина и бутандиола. При дображивании происходит дальнейшая флокуляция дрожжей, вследствие чего пиво становится еще прозрачнее. Классическое дображивание может занимать несколько недель и далее месяцев. Оно проводится в закрытых невысоких емкостях или, что более распространено в настоящее время, в цилиндроконических танках — таких же, какие применяются для основного брожения. После дображивания пиво для удаления оставшихся дрожжей можно отфильтровать, после чего оно готово к розливу в бутылки и употреблению.

В работу аппаратчиков процесса брожения входит:

-контроль процесса брожения пивного сусла;

-обслуживание оборудования бродильного цеха;

-сбор и промывание дрожжей; подготовка дрожжей для введения их в бродильные танки;

-подготовка лагерных танков для приема зеленого пива;

-проведение процесса дображивания пива;

-отбор проб пива из лагерных танков;

-определение показателей степени сбраживания светлых и темных сортов пива;

-определение показателей качества готового пива;

-прием и сдача смены, уборка рабочего места.