2.2.Вплив сировини й технології виробництва на формування якості й споживчих властивостей пива

Основними чинниками, що формують якість пива, є: сировина і використовувані технології виробництва. Традиційно в Україні в якості сировини для виробництва пива використовують: солод пивоварний ячмінний світлий, темний, карамельний і палений; воду питну; хміль; хміль мелений гранульований і екстракти хмелю; цукор пісок, цукор-сирець або цукор рідкий і інші цукровмісні продукти; дріжджі пивні низового і верхового бродіння; несоложені зернопродукти (ячмінь, крупа рисова, крупа кукурудзяна). Допускається використання аналогічного імпортного сировини, якість якого відповідає вимогам нормативних документів України. [15]

Виробництво пива складається з кількох стадій: приготування солоду з ячменю, одержання сусла, зброджування пивного сусла, видержка пива, його фільтрування і розлив. Приготування солоду з ячменю. Солод − це пророслі зерна злакових культур. При солодоростінні в ячмені накопичуються ферменти й утворюються речовини, які зумовлюють забарвлення, смак і аромат солоду, необхідні для створення пива з характерними властивостями.

Процес солодоростіння ячменю поділяється на такі технологічні операції: очистка і сортування зерна, промивка, замочування і пророщування, сушіння солоду [13].

Приготування солоду відіграє важливу роль у формуванні джерела органічних, мінеральних речовин і активних ферментів. Для цього ячмінь замочують у чанах з водою з температурою 12-17°С до досягнення зерном вологості 42-45 % для світлого солоду і 45-47 % − для темного. Внаслідок цього активізуються амілолітичні і протеолітичні ферменти зерна, збільшується частка розчинних азотистих сполук, втрачається близько 15 кг/т цукрів.

Очищування зерна відбувається на зернових сепараторах, де відділяють легке зерно, пил і сторонні домішки. Потім на сортувальних машинах його поділяють за крупністю на сорти. Це дуже важлива технологічна операція, тому що тільки однакові за величиною зерна ячменю одночасно досягають необхідної вологості під час замочування і рівномірно розвиваються під час пророщування.

Під час замочування зерна його вологість змінюється з 15 до 43−45 %, при цьому збільшується дихання зерна. Тому потрібно підводити до нього кисень продуванням повітрям або зміною води. Тривалість замочування залежить від температури води (холодна, тепла, гаряча) і коливається в межах 48−72 години.

Пневматичні солодовні характеризуються як високоефективні та прогресивні, оскільки дають змогу одержувати солод високої якості і низької собівартості. Пневматичні солодовні бувають різні: ящикового типу зі шнековим перемішувачем, циліндро-ротаційні із сітчатим днищем німецької фірми «Seeger», «пересувна грядка», барабанного типу, великої потужності для виробництва солоду суміщеним способом (замочування, пророщування, сушіння) відбуваються в одному технологічному ланцюжку.

Замочене зерно направляють для пророщування у солодовні протягом 5-8 діб при температурі 15−19°С і добрій аерації. При цьому амілолітичні і протеолітичні ферменти інтенсивно гідролізують крохмаль, геміцелюлозу, азотисті сполуки. В результаті гідролізу вуглеводів накопичуються розчинні цукри − мальтоза, гексози і пентози, які надають солоду солодкуватого смаку. Із азотистих сполук утворюються розчинні білки, пептони, амінокислоти, аміак. Пророщування закінчується, коли ендосперм зерна розм'якшується і легко розтирається, а корінці досягнуть довжини в 1,5-2 рази більшої, ніж довжина зерна. При пророщуванні в солоді накопичуються вітаміни групи В, особливо рибофлавін (до 210 мг на 100 г сухої речовини), токофероли, аскорбінова кислота [13].

Сирий (зелений) солод сушать до вологості 2-3,5%. Залежно від умов сушки випускають світлий, темний, діафарин, карамельний і палений солод. Світлий солод отримують висушуванням при поступовому підвищенні температури до 75-80°С. Він використовується для більшості сортів пива. Темний солод одержують висушуванням зеленого солоду при більш високій температурі з кінцевою витримкою при 105°С. Діафарин характеризується високою ферментативною активністю завдяки м'якому режиму висушування з поступовим підвищенням до 50-60°С і при активній вентиляції. Карамельний солод одержують обсмажуванням світлого солоду при температурі 120−170°С, а палений −при 210-260°С. При температурі вище 75°С в солоді каталізуються хімічні процеси, внаслідок яких накопичуються барвники, смакові і ароматичні речовини. Структурно-логічна схема виробництва пива наведена на рис.2.1.

Рис. 2.1. Структурно-логічна схема виробництва пива

Сушіння супроводжується фізико-хімічними змінами і значним зменшенням ферментативної активності. Залежно від умов сушіння можна одержувати світлий і темний солод. Хімічні зміни зводяться в основному до ферментативного розщеплення вуглеводів і білків, продукти розпаду яких реагують при високих температурах, утворюючи забарвлюючі й ароматичні речовини.

Висушений солод звільняється від ростків на ростковідбивних машинах. Відбиті ростки (4-5% від маси солоду) ідуть на корм тваринам. Свіжовисушений солод перед виробництвом пива повинен вилежатися протягом 4−6 тижнів. Невилежаний солод важко переробляється, затор з такого солоду погано фільтрується, сусло виходить мутним. Під час вилежування іде дозрівання солоду, внаслідок чого збільшуються його об'єм, вологість, маса.

Готовий сухий солод має солодкуватий смак і характерний аромат. Зі 100 кг сортированого ячменю одержують 77−80 кг готового сухого солоду.

Одержання пивного сусла. Приготування сусла складається із підготовки і подрібнення ячмінного солоду, приготування затору, кип'ятіння сусла з хмелем. Подрібнений солод і несоложені матеріали змішують з гарячою або теплою водою у співвідношенні 1:4 і направляють у заторний чан. При цьому важливо перевести сухі речовини солоду, несоложених матеріалів у розчинний стан і одержати максимальний вихід екстрактивних речовин. Затирання проводять настойним (з повільним нагріванням до 70−72°С) або відварним (декокційним) способами, коли 1/3 затору кип'ятять 15-30 хв і потім перемішують з іншою частиною затору. Під час затирання амілази гідролізують крохмаль до аміло−, еритро-, ахро−, мальтодекстринів і до мальтози. Продукти протеолізу білків суттєво впливають на формування кольору, смаку, пінистості і стійкості пива.

Охмелене сусло відділяють від вивареного хмелю в хмельові − дільнику, потім поступово охолоджують у відстійних апаратах і пластинчатих теплообмінниках до температури початкового бродіння 5−6°С.

Оцукрений затір фільтрують для відділення солодкого сусла від пивної дробини. Фільтроване сусло разом з промивними водами кип'ятять з хмелем у сусловарочному котлі і випаровують до необхідної густини. Під час кип'ятіння інактивуються ферменти, згортаються нерозчинні білки, екстрагуються ароматичні і гіркі речовини хмелю. Разом з іншими речовинами хмелю вони беруть участь у формуванні смаку і аромату готового пива. Гаряче сусло охолоджують і пропускають через сепаратори для відділення згорнутих білків. Одночасно воно освітлюється і насичується киснем, що необхідно для розвитку дріжджів [16].

Зброджування сусла відбувається під впливом дріжджів, які сприяють складним перетворенням речовин пивного сусла, перетворюючи його на стійкий і смачний напій − пиво.

У пивоварінні використовують спеціальні раси культурних дріжджів, які зброджують сусло з утворенням спирту і вуглекисного газу.Бродіння проводиться у дві стадії. Перша стадія називається головним бродінням, характеризується інтенсивністю процесу і зброджуванням більшої частини цукрів (мальтози, глюкози, фруктози та інших). Головне бродіння ведеться у відкритих і закритих ємностях за температури 5−10°С і залежно від концентрації сусла триває 6−12 діб. По закінченню головного бродіння одержують молоде («зелене») пиво.

Видержка (остаточне бродіння) пива ведеться в герметично закритих танках при температурі від 0 до 3°С протягом 11-100 днів залежно від сорту. Поступово осаджуються білки і пивні дріжджі, утворюються нові сполуки, які характеризують смак і запах зрілого пива.

Молоде пиво охолоджують для кращого осадження дріжджів і передають для доброджування. Доброджування ведеться в закритих ємностях за температури 1−2°С протягом 18− 90 діб. При доброджуванні накопичується вуглекисний газ, пиво освітлюється, в ньому формується тонкий приємний смак і аромат, піна набуває стійкості.

На сучасних передових пивоварних підприємствах бродіння і доброджування пивного сусла проводять у закритих циліндро-конічних бродильних апаратах (ЦКБА). На відміну від класичної схеми, для якої характерні аеробні умови, тут приготування пива йде в анаеробних умовах.

Готове пиво фільтрують на рамних або діатомітових фільтрах. Для пива, яке розливають у бочки, використовують сепарування. Якщо в пиві недостатня кількість вуглекисного газу, його додатково перед розливом насичують останнім (карбонізують).Для підвищення стійкості пива при зберіганні його пастеризують. Найбільш поширена пастеризація в скляних пляшках.

Розливають пиво в скляні пляшки на автоматичних лініях, які комплектуються з пляшкомийних машин, розливних, бракеражних, етикетирувальних і автоматів для виймання пустих пляшок і укладання пляшок, заповнених пивом, в ящики. Продуктивність лінії −до 50 тис. пляшок за годину.

Розлив пива може відбуватися і в пластмасові пляшки, які мають деякі переваги порівняно із скляними. Вони дешевші, легші, на їх поверхні не залишається продукт, зручні в упаковці. В них можна розливати гаряче і холодне пиво, додавати до нього консерванти і пастеризувати вже розлите в них пиво. [8]

Німецька фірма «Кронос» затвердила стандарти на пластмасові пляшки для пива з погляду їх міцності і мікробіологічної стабільності, розробила автоматизовані машини для їх виготовлення і миття, асептичного наповнення пивом, коркування, пастеризації, наклеювання етикеток і упакування в термопружну плівку. Механізація всіх процесів виконується за допомогою роботів. Розлив пива здійснюється також у банки. їх виготовляють із спеціальної листової сталі, призначеної для харчових продуктів і напоїв. Найбільш поширеними є банки місткістю 340 і 500 мл. На дно кожної банки наноситься дата, назва заводу та сорт пива [9].

Готове пиво розливають також у бочки з нержавіючої сталі −кеги (по 50 літрів). Цей вид розфасовки пива вперше в Україні впроваджено в AT«Оболонь», де функціонує лінія продуктивністю 60 кег за годину. Система розливу в кеги впроваджується і на інших передових заводах. Вона дає можливість забезпечити стійкість пива до трьох і більше місяців. Новий вид розфасовки є важливим кроком на шляху до поліпшення якості пива і культури його споживання.