Курсовая работа: Технология пивоварения
В Европе используют исключительно так называемые двухрядные яровые ячмени, крупнозернистые с тонкой оболочкой и низким содержанием белков.
Эти ячмени лучше всего подходят для производства светлого солода и при выработке имеют определенные преимущества.[14]
Они экстрактивнее, не вызывают трудностей при переработке и фильтрации, а пиво, получаемое из них, более стойко к помутнению в холодном виде, что особенно важно при постоянно возрастающем производстве пива в бутылках.[14]
Следует отметить, что селекционные работы и районирование сортов в значительной степени способствовали выравниванию и стандартизации сырьевой базы и теперь имеются такие сорта ячменя, которые по качеству существенно не отличаются один от другого. Значительные различия, главным образом во всхожести или в содержании белков, могут, однако, возникнуть в разные урожайные годы. Они могут существенно повлиять на качество солода.
Ячмень, предназначенный для солодоращения, должен быть здоровым, хранившимся в течение определенного времени, тоесть отлежавшимся, чтобы его свойства выравнялись. При соложении он должен быть хорошо проращен и высушен. Любой недостаток сырья или солодильного процесса отрицательно сказывается на качестве солода.[14]
Исследованию качества солода уделяется большое внимание, с одной стороны, для того, чтобы проверить правильность проведенного процесса солодоращения, а с другой - чтобы установить качественные признаки солода перед обработкой и определить пригодность его для выработки пива требуемого типа.[14]
Качество солода можно определять органолептическими, механическими, химическими, физическими и физиологическими методами.
Органолептический метод анализа солода - это субъективный способ оценки, зависящий от способностей исследователя, однако он очень важен и им не следует пренебрегать. Он дополняет общую оценку и часто указывает на недостатки, которые могут быть пропущены при химическом анализе.[14]
Солод на ощупь должен быть сухим и беспыльным. Запах солода должен быть чистым, солодовым, у темного солода более четко выраженным, почти ароматным. Не должно быть затхлого запаха, запаха плесени или дыма. Вкус солода должен быть приятно сладковатым, без привкуса. Запах и вкус солода лучше всего проявляются при затирании и в лабораторном сусле. Цвет оболочки должен быть равномерным, светло-желтым. Тёмная окраска кончиков свидетельствует о том, что был использован влажный ячмень. Серая окраска бывает вызвана железистой замочной водой, однако это не ухудшает качества. Не должно быть белых следов от кальция, содержащегося в замочной воде. У солода, высушенного прямыми продуктами сгорания, на оболочке могут быть черные пятна, которые возникают под действием серы из продуктов сгорания. Это явление называется пятнистостью и не влияет на качество солода.[14]
Хорошо растворенное, рыхлое солодовое зерно сохраняет форму и размер зерна переработанного ячменя. Стекловидные, перемоченные, плохо растворенные или плохо высушенные зерна бывают сморщенными и мелкими. Они увеличивают разницу между экстрактами в тонком и грубом помоле. Зерна неодинаковой величины встречаются при обработке плохо отсортированного ячменя. Большая разница в размере зерен может вызвать трудности при дроблении. Размер зерна не должен влиять на экстрактивность солода. Учёные определили, что небольшое и полное зерно может дать солод такой же экстрактивности как крупное зерно.[14]
Сорта солода. Содержание крахмала, белка, наличие разнообразных ферментов и других веществ, находящихся в зерне, зависят от сорта, в наибольшей степени- от условий выращивания ячменя (климат, почва, культура возделывания).[7]
Наиболее часто в России районируют и высевают следующие сорта: Винер, Московский 2, Московский 3, Московский 121, Носовский б, Носовский 9, Нутанс местный, Нутанс 115, Нутанс 187, Романтик, Черниговский 5, Черниговский 7, Юлия, Ганна, Лоосдорфский, Ильинецкий 5 и 43, Уманский, Черниговский, Носовский 2 и 6, Гейне-Хага, Казанский 6/4, Винер и другие.[7]
Отбирая ячмень для приготовления пива, необходимо следить, чтобы зерна соответствовали ниже перечисленным показателям:
Цвет - желто-соломенный, ровный, блестящий, без плесени (зеленых или черных пятен);
Запах - свежий, напоминающий запах соломы. Зерна, имеющие затхлый запах или запах плесени, для производства пива непригодны;
Вкус - сладкий. Для выявления кислотности или вкуса плесени следует разгрызть несколько зерен;
засоренность - посторонние примеси (песок, посторонние зерна) не должны превышать 2% ;
сломанные зерна - не более 0,2%;
проросшие и пораженные долгоносиком зерна - не более 1% [6].
Светлый солод. Основное сырье для производства пива - светлый солод, используемый для получения практически всех типов пива: от светлого типа Пилзнер (Pilsner) до темного, почти черного пива типа Стаут (Stout).
Качество светлого солода оценивают по органолептическим, физическим, механическим, физиологическим и химическим (технохимическим) показателям.[10]
Органолептические характеристики, используемые в России,- внешний вид, цвет, запах и вкус; из физико-механических показателей определяется: проход через сито с отверстиями 2,2х20 мм, массовая доля сорной примеси, количество мучнистых и стекловидных зерен.[10]
С помощью физико-химических методов непосредственно в солоде изучают содержание массовой доли влаги, белка, экстракта в сухом веществе тонкого помола, разницу в массовых долях экстрактов тонкого и грубого помолов. При затирании оценивают продолжительность осахаривания, а в конгрессном сусле определяют цвет, кислотность, прозрачность сусла и содержание в нем растворимого белка. На основании полученных данных по содержанию азота в сусле и солоде рассчитывают число Кольбаха. В соответствии с полученными данными светлый солод относят либо к солоду высокого качества, либо к солоду 1 и 2 классов.[10]
Карамельный солод. По интенсивности окраски карамельные солода делятся на очень светлые, светлые и темные, цвет и аромат которых связан как с меланоидинами, так карамелями. При этом имеет значение степень дегидратации сахаров, в результате чего образуются различные по окраске полимерные продукты - карамели, карамеланы, гуминовые кислоты и целый ряд других соединений. В пивоварении для сортов пива типа "Пилзнер" используют очень светлый карамельный солод, который придает напитку приятный вкус и аромат, незначительно изменяя при этом цветность пива, увеличивает его коллоидную стойкость и пеностойкость, а также повышает полноту вкуса.[7]
Светлый карамельный солод применяют как для светлых сортов пива, так и для получения крепкого пива с красно-коричневыми оттенками цвета. Этот тип солода способствует увеличению карамельного привкуса и появлению солодового аромата. Темный карамельный солод используют для полутемных, в том числе с медным оттенком, и темных сортов пива.[7]
Он, как и первые два типа солода, усиливает полноту вкуса и солодовый аромат, улучшает однородность пены, при этом не окрашивает ее, способствует повышению стойкости пива.[7]
Обжаренный солод. Обжаренные солода производят из ячменного, пшеничного и ржаного солодов в соответствии со стандартом цветов 400-1600 ед. ЕВС. Массовая доля экстракта в таких солодах может составлять от 65 до 78%. При этом с возрастанием цветности усиливается прогорклый вкус. Наиболее приятный вкус имеет пшеничный обжаренный солод, так как зерно пшеницы является голозерным и не содержит мякинной оболочки, компоненты которой при обжарке дают неприятный прогорклый аромат. Для смягчения вкуса также обжаривают лишенный оболочек ячменный солод. В России представителем этого типа солода является жженый солод.[7]
Томленый солод. Томленый, или ароматный, или ферментированный солод характеризуется специфическим ароматом солода и меда. Он имеет цветность 35 ед. ЕВС. Производится только за рубежом. Этот тип солода используется для замены красящих солодов в производстве темных и специальных сортов пива, например, "Ma''rzen" (Мерцен) - 20% в засыпи; темное - до 30% в засыпи, "Alt" (Старое) - 50% в засыпи. Указывается, что применение этого солода способствует снижению кислого привкуса в пиве и повышает его биологическую стойкость.[7]
Ржаной солод. Ржаной солод - это основное сырье для производства концентратов квасного сусла однако в последнее время он стал использоваться для приготовления пива, особенно на Северо-3ападе, где наблюдается острый дефицит пивоваренных ячменей. Этот солод бывает двух типов: ферментированный и неферментированный. Технология получения неферментированного солода напоминает технологию получения пшеничного солода. При производстве ферментированного солода после проращивания зерна ржи в течение 4 суток осуществляют его ферментацию, для чего зерно выдерживают при высокой температуре (55-68 °С) без доступа воздуха. В результате почти в 5 раз увеличивается содержание в нем сбраживаемых сахаров и аминного азота.[7]
Оба типа солодов существенно отличаются как по органолептическим, так и по физико-химическим свойствам.[7]
Пшеничный солод. Пшеница используется для получения светлого, темного и карамельного пшеничного солода. Эти солода отличаются как цветностью, так и экстрактивностью. В зависимости от технологии получения пшеничного солода его физико-химические показатели могут существенно отличаться друг от друга. Следует обратить внимание на различия между солодами по значению числа Кольбаха, величина которого колеблется от 39 до 45,5%.[7]
Согласно представлению В. Кунце, увеличение числа Кольбаха приводит к снижению аромата пшеничного пива и поэтому его значение не должно превышать 42%.[7]
Добавление обжаренных солодов повышает пеностойкость и физико-химическую стабильность пива.[7]
3.3 Хмель
Хмель - вьющееся многолетнее растение, двудомное, относящееся к семейству коноплевых. Это многолетнее растение, которое культивируется в Америке (США), России, Европе (Германия, Чехия, Украина, Англия, Польша, Словения, Румыния, Франция, Болгария), Азии (Китай), Австралии, Новой Зеландиии и Африке (ЮАР).[11]
Является незаменимым сырье, использующееся в пивоварении. Именно хмель придает напитку характерный привкус горечи и влияет на аромат пива.
В качестве сырья для приготовления пивного сусла хмель стал применяться не сразу. Так, древние германцы для придания пиву характерного вкуса использовали дубовую кору, листья ясеня и даже бычью желчь. Первые христианские миссионеры, обосновавшиеся в германских лесах и болотах, начали экспериментировать с более ароматными составляющими - можжевельником, черникой, смородиной. Но только в 786 году некий монах впервые использовал в качестве добавки хмель, придавший пиву характерный горьковатый привкус. Отлично знали (и использовали) свойства всевозможных трав кельты. Они варили пиво не с расслабляющим хмелем, а добавляли в него стимулирующую тирольскую коноплю. Кельты считали, что такое пиво расширяло сознание, стимулировало и возбуждало, даря человеку "небесные видения".[11]
В монастырских пивоварнях пиво также приправлялось тирольской коноплей и другими травами. Во время поста оно использовалось в большом количестве как заменитель пищи.[11]
Вообще же для монахов пивоварение было вопросом крайне насущным, ведь благодаря пиву можно было выдерживать долгие посты - ибо "жидкость не нарушает поста".[11]
Возможно, именно тогда и родилось выражение "пиво- это жидкий хлеб". На Руси пивом собственно "пиво", то есть "отвар из сброженного зернового сусла", именовали словом "олуй" - его принесли нам варяги. Олуй был трех сортов: легкий, средний и крепкий, способный просто свалить с ног. На Руси его варили уже во времена Нестора-летописца - в своих трудах он неоднократно его упоминает. Но кроме олуя, в писцовых новгородских книгах неоднократно упоминаются бочки с пивом, вареным "на хмелю". В связи с этим некоторые ученые придерживаются мнения, что пиво с хмелем впервые было сварено именно на Руси.[11]
Позже Борис Годунов ввел на солод и хмель специальную "брашную" пошлину, а Михаил Федорович Романов даже запретил покупать чужеземное сырье. Аргументация необходимости развития отечественного пивоварения, впрочем, объяснялась им абсолютно в духе тех времен: чужеземный хмель покупать запрещалось, так как иноземцы, наговаривают на хмель, с целью навести на Русь "мировое поветрие".[11]
Первые упоминания о возделывании хмеля в Богемии относятся к 859 году нашей эры (продавать пиво в другие страны чехи начали уже в 903 году). Чешский хмель был настолько уникальным, что Король Венцеслас объявил, что смертной казни подвергнут любого, кто украдет росток, чтобы его возделывали в другой стране.[11]
Учитывая все вышесказанное, утверждать с полной уверенностью - так сказать, однозначно, кто именно и когда первым стал использовать в технологии пивоварения хмель, весьма затруднительно. Но это, впрочем, не так уж важно. Главное то, что в результате у пива появился тот "пивной" вкус, который мы хорошо знаем сегодня.[11]
Что касается, технологии использования хмеля в европейском промышленном пивоварении, она ведет свой отсчет с XIII века, а к началу XIV века уже довольно широко применялась в Германии и Фландрии.
Для пивоварения используют женские неоплодотворенные шишки сорта хмеля обыкновенного (Homulus Lupulus L). Самая ценная часть хмеля - лупулон, который представляет собой клейкие зернышки (желестки), находящиеся на внутренней стороне прилистников. Лупулон содержит ароматические и специфические горькие вещества, благодаря которым хмель нашел применение в пивоварении. Во время хранения хмеля лупулон осмоляется, изменяется его окраска и состав. Лупулон свежего хмеля блестящий, от светло-желтого до золотистого цвета; лупулон старого хмеля - красно-коричневого цвета, без блеска и запаха.[13]
Использование хмеля в пивоварении связано главным образом с тем, что он придает пиву специфический горький вкус (за счет того, что альфа-кислоты во время кипячения сусла с хмелем изомеризуются в растворимые изо-альфа-кислоты) и аромат, который сообщают пиву эфирные масла хмеля.[13]
Хмель участвует в коагуляции белков при кипячении сусла и обладает бактериостатическими свойствами, повышая биологическую стойкость пива. Кроме того, он способствует улучшению пенистых свойств. Полифенолы хмеля предохраняют пиво от «старения вкуса», связанного с окислительными процессами, но при этом отрицательно влияют на коллоидную стабильность пива. Хмелевая горечь и хмелевой аромат: Согласно классификации горьких веществ хмеля, они подразделяются на мягкие смолы (альфа-горькие кислоты - гумулоны, и бета-горькие кислоты - лупулоны), неспецифические мягкие смолы (резупоны) и твердые смолы. Среди них следует выделить альфа-горькие кислоты, и в частности такие аналоги, как гумулон - основной носитель горечи, и когумулон, который негативно влияет на восприятие горечи пива. Уровень когумулона в альфа-кислотах определяется сортовыми особенностями хмеля (таблица 1) и не должен превышать по представлениям В. Кунце (2001) 25% от содержания альфа-кислот в хмеле. Горечь пива может быть связана также с полифенолами хмеля, которые экстрагируются при кипячении сусла с хмелем, но в отличие от изо-альфа-кислот придают пиву вяжущий вкус. Отрицательным фактором также является влияние полифенолов на повышение цветности сусла при кипячении и способность их связываться с солями железа, в результате чего пена приобретает коричневый цвет. Вместе с тем дубильные вещества, содержащиеся в хмеле, имеют положительные свойства. К ним следует отнести высокую реакционную способность полифенолов хмеля, в результате чего кипячении сусла образуются крупные частицы хорошо оседающего бруха.[13]
В хмеле содержатся такие важные для пивоварения компоненты, как горькие хмелевые смолы, эфирные масла и дубильные вещества.[13]
Качество хмеля. У хорошего хмеля - однородные закрытые шишки среднего размера зеленого или желто-зеленого цвета. Лепестки шишек должны быть нежными, с приятным ароматом, богатыми хмелевой мукой (лупулином). Если у шишек явно ощущается запах чеснока, то это хмель плохого качества. Если разломить шишку качественного хмеля и провести по тыльной стороне руки, то на ней останется след, образованный лупулином. Сжатый в руке хмель не должен рассыпаться (он склеивается), а также производить ощущения влажности шишек. В собранном хмеле недопустимо присутствие заплесневелых шишек, листьев и стеблей растения, а также разных посторонних предметов, как растительного, так и животного происхождения.[11]
Таблица № 3[15] Химический состав высушенных хмелевых шишек
| Вода | 10-14% |
| Клетчатка | 12-16% |
| Азотистые вещества | 15-24% |
| Безазотистые экстрактивные вещества | 25-30% |
| Зола | 6-9% |
| Хмелевые смолы | 10-20% |
| Альфа - кислоты | 2-16% |
| Бета - фракция | 6-9% |
| Гамма – твёрдые смолы | 2-3% |
| Полифенольные вещества | 2-5% |
| Эфирные масла | 0,2-3,8% |
Мировое производство хмеля. Если урожай 2000 года был отмечен небольшим избытком в балансе мирового снабжения хмелем, то после уборки мирового урожая в 2001 году был получен расчетный избыток в размере 1 063 тонны альфа-кислот, составляющие 14% мировой потребности в горьком веществе. Кроме этого, имел место целый ряд других факторов, отрицательно повлиявших на события:
