Рациональные способы дозировки хмеля в пивоваренном производстве Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ТЕХНОЛОГИЯ

УдК 663.423

рациональные способы дозировки хмеля в пивоваренном производстве

М. Б. Хоконова,

д-р с.-х. наук, профессор; Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В. М. Кокова

С. Е. Терентьев,

канд. с.-х. наук, доцент Смоленская государственная сельскохозяйственная академия

Хмель — специфическое сырье для производства пива. Поэтому от качества хмеля и препаратов, получаемых из него, зависит, как качество пива, так и эффективность пивоваренного производства в целом. Использование хмеля в пивоварении придает пиву, особенно светлым сортам, специфический горький вкус за счет а-кислот и аромат, который создают эфирные масла хмеля. Также хмель — натуральный консервант, он повышает пенообразующую способность пива, способствует осветлению сусла и готового продукта за счет осаждения белков [1, 2]. Оптимальный способ дозировки хмеля при кипячении сусла с хмелем имеет большое значение для качества пива. Хмелевой вкус скрывает многие небольшие недостатки, которые часто встречаются в пиве [3].

Таким образом, в связи с постоянно повышающимися требованиями к качеству выпускаемого пива проблема равномерного и стабильного его охмеления путем применения оптимальных способов переработки хмеля с минимальными потерями горьких веществ на производственных стадиях не теряет своей актуальности и требует совершенствования способов повышения эффективности использования горьких веществ хмеля.

В качестве объектов исследования были шишковый хмель из Германии с содержанием а-кислоты 5,7%, брикетированный хмель отечественного производства с содержанием а-кислоты 3,14%, лабораторное сусло на различных стадиях приготовления пива и готовое пиво [1]. Хмель оценивали в соответствии с ГОСТ 21947-76 «Хмель прессованный. Технические условия».

Общий процент использования хмелевых смол при производстве пива очень низкий. Потери горьких веществ на отдельных участках производства пива так велики, что в готовом пиве остается всего 20-25% от общего количества поступивших горьких веществ хмеля [4].

У различных авторов величина по-стадийных потерь горьких веществ хмеля при производстве пива сильно варьирует: в хмелевой дробине — 8-20%; на стадии охлаждения охмеленного сусла в зависимости от времени охлаждения — 3,4-20,6%; в условиях главного брожения — 30-50%; в условиях до-браживания — 1-3% [5, 6].

Оптимальный способ дозировки хмеля при классическом кипячении сусла с хмелем имеет большое значение для его охмеления. Внесение хмеля в сусловарочный аппарат производится обычно в 2-4 приема.

Сусло охмеляли следующими способами:

1) 50% хмеля — к первому суслу, 50% — за 30 мин до конца кипячения сусла;

2) 25% хмеля — к первому суслу, 50% — в начале кипячения сусла, 25% — за 30 мин до конца кипячения сусла;

3) 50% хмеля — к первому суслу, 25% — в начале кипячения, 25% — за 30 мин до конца кипячения. Продолжительность кипячения сусла с хмелем во всех случаях составляла 120 мин, рН используемой для затирания воды 7,06.

Задачу брикетированного хмеля осуществляли введением его в сусловароч-ный аппарат в два приема: • 80% брикетированного хмеля — за 60 мин до конца кипячения;

22 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2017

• 20% — за 30 мин до конца кипячения.

Шишковый хмель вносили в три приема по 3-му способу (50% хмеля — к первому суслу, 25% — в начале кипячения, 25% — за 30 мин до конца кипячения).

Норму расхода хмеля рассчитывали с учетом содержания а-кислоты.

Целью кипячения была стабилизация состава сусла и ароматизация его хмелем за счет экстрагирования из него ароматических и горьких веществ. Кроме того, кипячением достигается упаривание сусла до установленной для каждого сорта пива концентрации, инактивация ферментов и коагуляция белков [5].

Отфильтрованное первое сусло из фильтрационного аппарата подается в сусловарочный аппарат.

Хмель вводили в сусло целыми шишками или в виде брикетированного хмеля. Нормы расхода хмеля определяются типом и сортом изготовляемого пива, а также периодом приготовления сусла. Кипячение сусла с хмелем продолжается в среднем 2 ч.

Сусловарочный аппарат по устройству мало чем отличается от заторного, но имеет большую поверхность теплопередачи, что объясняется необходимостью интенсивного выпаривания воды из сусла (до 10-12% от общего объема в час).

По окончании кипячения сусло спускают в хмелеотделитель.

Хмелеотборный аппарат предназначен для отделения лепестков хмеля от горячего охмеленного сусла. После кипячения в сусловарочном аппарате сусло поступает во вставную ситовую обечайку. Хмелевая дробина задерживается внутри обечайки, а охмеленное сусло выводится из аппарата по патрубку.

Во время фильтрования работает мешалка, препятствуя оседанию лепестков хмеля и закупорке отверстий сита. После спуска сусла хмелевая дробина выгружается из аппарата через патрубок.

Результаты по охмелению сусла в зависимости от способа внесения хмеля (содержание горьких веществ в сусле и хмелевой дробине) представлены в табл. 1.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что при классическом способе охмеления сусла (шишковым хмелем) при производстве пива, лучшая охмеленность сусла достигается при дозировке его по 3-му способу. В этом случае содержание изогумулона наибольшее (29,56 мг/л), а потери горь-

Технология

Таблица 1

Способ внесения хмеля Содержание изогумулона в сусле, мг/дм3 Остаточное количество изогумулона в дробине, мг/дм3 Потери горьких веществ в хмелевой дробине, %

1 28,67 1,99 12,60

2 28,21 1,93 12,22

3 29,56 1,74 11,02

4 28,99 2,46 15,57

Таблица 2

Номер опыта Время охлаждения сусла, ч Содержание изогумулона в сусле, мг/дм3 Потери горьких веществ, % Общие потери при охлаждении, %

0 20,98 —

1 20,57 1,95

2 20,30 3,26

1 3 19,90 4,98 10,79

4 19,55 5,23

5 19,27 8,40

6 18,81 10,79

0 26,08 —

1 25,84 0,92

2 25,76 1,23

2 3 24,87 4,68 10,57

4 24,70 5,36

5 24,00 8,19

6 23,43 10,57

0 22,99 —

1 22,70 1,26

2 22,13 3,77

3 3 22,07 4,04 11,18

4 21,73 5,58

5 21,04 8,76

6 20,53 11,18

ких веществ хмеля в хмелевой дробине наименьшие (11,02%).

Высокие потери горьких веществ хмеля происходят также при охлаждении охмеленного сусла. По данным Нарцисса [6], эти потери в первую очередь зависят от времени охлаждения охмеленного сусла, т. е. от времени отделения мути.

С целью определения потерь горьких веществ хмеля при охлаждении охмеленного сусла из отстойного аппарата через каждый час отбирались пробы охлажденного сусла, в которых находили содержание изогумулона и определяли потери горьких веществ. Максимальным временем охлаждения сусла в опытах принято 6 ч. В табл. 2 приведено содержание горьких веществ в охмеленном сусле в зависимости от времени его охлаждения.

Полученные данные подтверждают сведения о том, что с увеличением времени охлаждения охмеленного сусла потери горьких веществ растут и составляют при производстве пива в среднем 1,1-10,4% в зависимости от времени

охлаждения. Следовательно, в практике работы необходимо стремиться к снижению продолжительности охлаждения сусла. Этому требованию в настоящее время лучше всего отвечает использование турбулентного-гидроциклонного аппарата, в котором время, необходимое для этой операции, составляет около 45 мин, а потери горьких веществ незначительны — около 1,0%.

Технология охмеления сусла путем внесения в него шишкового хмеля дает возможность использовать горькие вещества хмеля лишь в количестве 2040% от содержащихся в исходном хмеле [7]. Поэтому проблему рационального использования хмеля в последнее время во многих странах, в том числе и в отечественном пивоварении, решают путем производства препаратов хмеля различной степени дробления, выработки хмелевых экстрактов и т. д.

В связи с этим был проведен анализ эффективности использования для охмеления сусла пива «Терек» брикетированного хмеля в сравнении с охмелением шишковым хмелем (табл. 3).

2 • 2017 ПИВО и НАПИТКИ 23

технология'

Замена шишкового хмеля брикетированным, %

Норма расхода хмеля, г/дал горячего сусла

Содержание изогумулона в сусле, мг/дм3

Таблица 3

Экономия хмеля, %

Контроль 1 0 10 15,5 14,8 26,38 27,35 —

2 10 14,8 26,99 4,6

3 10 14,8 26,50

Среднее 10 14,8 26,97

1 15 14,7 29,37

2 15 14,7 29,68 5,2

3 15 14,7 30,21

Среднее 15 14,7 29,09

Номер опыта

При использовании для охмеления сусла брикетированного хмеля с заменой им шишковового до 15% экономия хмеля составляет 5,2% и с увеличением количества вводимого брикетированного хмеля от 10 до 15% наблюдается явная тенденция к увеличению общей экономии хмеля (от 4,6 до 5,2%).

Таким образом, в производственных условиях исследованы и установлены потери горьких веществ хмеля по стадиям производства пива: в хмелевой

дробине 11,0-15,6%; при охлаждении охмеленного сусла в зависимости от времени охлаждения 1,37-10,84%.

С целью разработки наиболее рационального способа переработки хмеля, повышающего эффективность использования горьких веществ, исследованы способы охмеления сусла, наряду с шишковым хмелем, молотым брикетированным хмелем. Установлено, что использование молотого брикетированного хмеля с заменой им до 15% шиш-

кового хмеля позволяет достигнуть экономии хмеля в пределах до 5,0-5,5%.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ермолаева, Г. А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия. — СПб.: Профессия, 2004. — 176 с.

2. Косминский, Г. И. Технология солода, пива и безалкогольных напитков/Г. И. Косминский // Лабораторный практикум по технохими-ческому контролю производства. — Минск: Дизайн ПРО, 2001. — 352 с.

3. Кунце, В. Технология солода и пива. — СПб.: Профессия, 2009. — 1064 с.

4. Меледина, Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. — СПб.: Профессия, 2003. — 304 с.

5. Мукаилов, М. Д. Технология и оборудование бродильных производств / М. Д. Мукаилов, М. Б. Хоконова. — Нальчик: Принт Центр, 2015. — 203 с.

6. Нарцисс, Л. Пивоварение/Л. Нарцисс // Т. 1. Технология солодоращения/Л. Нарцисс. — СПб.: Профессия, 2007. — 584 с.

7. Третьяк, Л.Н. Технология пива с заданными свойствами/Л. Н. Третьяк // Монография. — СПб.: Профессия, 2012. — 463 с. &

Рациональные способы дозировки хмеля в пивоваренном производстве

Ключевые слова

горькие вещества; изогумулон; сусло; хмель; шишка. Реферат

Хмель — специфическое сырье для производства пива. Поэтому от качества хмеля зависят как качество пива, так и эффективность пивоваренного производства в целом. В связи с постоянно повышающимися требованиями к качеству пива проблема равномерного и стабильного его охмеления путем применения оптимальных способов переработки хмеля с минимальными потерями горьких веществ на производственных стадиях не теряет своей актуальности и требует совершенствования способов повышения эффективности использования горьких веществ хмеля. Продолжительность кипячения сусла с хмелем во всех случаях составляла 120 мин, рН воды для затирания воды 7,06. Внесение брикетированного хмеля осуществляли введением его в сусловарочный аппарат в два приема, шишковый хмель — в три приема. С целью определения потерь горьких веществ хмеля при охлаждении охмеленного сусла из отстойного аппарата через каждый час отбирали пробы охлажденного сусла, в которых определяли содержание изогумулона и вычисляли потери горьких веществ. Максимальным временем охлаждения сусла в опытах принято 6 ч. Установлено, что использование молотого брикетированного хмеля с заменой им шишкового хмеля позволяет достигнуть экономии хмеля 5,0-5,5%.

Авторы

Хоконова Мадина Борисовна, д-р с.-х. наук, профессор Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В. М. Кокова,

360030, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, пр-т Ленина, д. 1в, dinakbgsha77@mail.ru

Терентьев Сергей Евгеньевич, канд. с.-х. наук, доцент Смоленская государственная сельскохозяйственная академия, 214000, г. Смоленск, ул. Б. Советская, д. 10/2, serg_pivo@mail.ru

Rational Ways of Dosing Hop in Brewing Industry

Key words

bitter substances; isohumulon; wort; hop; cone. Abstract

Hops are a specific raw material for beer production. Therefore, the quality of the hops depends both on the quality of the beer and on the efficiency of the brewing industry as a whole. In connection with the constantly increasing requirements to the quality of beer, the problem of uniform and stable hopping through the application of optimal methods for processing hops with minimal losses of bitter substances at production stages does not lose its relevance and requires improvement of ways to increase the efficiency of using bitter substances of hops. The duration of boiling of the wort with hop was in all cases 120 minutes, the pH of the water for mashing water was 7.06. The introduction of briquetted hops was carried out by introducing it into the brewing machine in two stages, cone hops in three stages. In order to determine the losses of bitter substances of hops, chilled wort samples were sampled every hour from the cooled hop wort, in which the content of isohumulone was determined and the losses of bitter substances were calculated. The maximum time for cooling the wort in experiments was 6 hours. It was found that using ground briquetted hop with the replacement of cone hops allowed to achieve hop savings of 5.0-5.5%.

Authors

Hokonova Madina Borisovna, Doctor of Agriculture Science, Professor

Cabardino-Balcarian Agriculture University by V. M. Kokov

1v, pr. Lenina, Nalchik, CBR, 360030, Russia, dinakbgsha77@mail.ru

Terentjev Sergey Evgenjevich,

Candidate of Agriculture Science, Associate Professor

Smolensk State Agriculture Academy,

10/2 B. Sovetskaya St., Smolensk, 214000, Russia, serg_pivo@mail.ru

24 ПИВО и НАПИТКИ 2 • 2017