Технология пивоваренного солода и хмеля Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

ТЕХНОЛОГИЯ

УДК 663.43:663.444

Технология

пивоваренного солода и хмеля

М. Б. Хоконова,

д-р с.-х. наук, доцент Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет

им. В. М. Кокова, г. Нальчик

С. Е. Терентьев,

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

В последние годы возросла заинтересованность пивобезал-когольных предприятий в применении усовершенствованных способов производства солода и хмеля для пивоварения. Особое внимание уделяется разработке ускоренных методов солодоращения, рационального использования сырьевых ресурсов, организации малоотходных и безотходных технологий [1].

Исследования по разработке производства солода и хмеля проводили на ООО «МЭЛТ» (г. Нарткала Урван-ского р-на Кабардино-Балкарской Республики и ОАО «Халвичный завод «Нальчикский» (г. Нальчик).

Пивоваренные предприятия республики закупают дорогостоящий импортный (Германия) и поставляемый из других регионов солод.

Важный этап получения солода — проращивание зерна ячменя высокого качества при влажности 38-40%. Однако для активной работы ферментов амилолитического, протеолити-ческого и цитолитического действия влажность зерна должна достигать 44-48%, при этом для пробуждения к жизни зародыша необходимо большое количество кислорода для аэробного дыхания зерна [2].

Сушку готового солода проводили на вертикальной сушилке в течение 36 ч.

Технологический процесс изготовления пива из солода происходит с добавлением воды, хмеля и дрожжей и включает процесс затирания, в ходе которого производится осахаренная жидкость — пивное сусло, а также сбраживание сусла с применением дрожжей. Процесс варки сусла вклю-

чает этапы измельчения солода (и прочих сырьевых материалов), затирания и получения экстрактивного раствора, разделения экстракта и твердых остатков затора — фильтрацию, варку фильтрованного сусла с хмелем, охлаждение сваренного сусла. Процесс сбраживания также можно разделить на этапы главного брожения в емкостях и дображивания в закрытых емкостях, в лагерном отделении [3].

Для приготовления сусла используют в основном ячменный солод (светлый, темный). При изготовлении пшеничного пива применяют также некоторое количество пшеничного солода. Кроме того, используют добавки различных специальных видов солода, которые придают пиву специфические свойства. При изготовлении сусла с целью компенсации потерь солода, а также для экономии крахмала и снижения затрат можно применять различные крахмалосодер-жащие материалы: рис, кукурузу, несоложеный ячмень, а также пшеницу. Кроме того, в сусло могут добавлять различные сахара [4].

На этой стадии процесса пивоварения вещества, входящие в состав солода, растворяются в воде. Этот процесс называется «затиранием», а полученный раствор — суслом. Сумма растворенных в сусле веществ называется экстрактом. Чем дольше продолжается процесс затирания и чем чаще устраиваются ферментационные паузы, тем меньше его результаты зависят от состава солода. При двухотвароч-ном способе затирания солода можно использовать более грубо размолотый материал по сравнению с технологией мгновенного или инфузионного за-

36 ПИВО и НАПИТКИ 3^ 2014

Технология

Продукт

---автоокисления

гулупона

*

Продукт окисления гулупона

Дезоксигугупоны

Гумулоны

Лупулоны

Абсоизогумулоны

Изогумулоны

*г

Фотоизо-гумулоны

Смола В

Гулупоны

Гумулиновая кислота

Лупутрионы

Гумулиновая кислота

Реакции окисления и разложения при кипячении хмеля

Реакции окисления и разложения при созревании и хранении хмеля

Предполагаемые реакции окисления и разложения

Cхема трансформации хмелевых смол в пивоварении

тирания. При работе с порошковым шротом за 50-60 мин обычно удается получить затор вполне приемлемого состава. Судить о соответствии состава шрота технологии затирания лучше всего по содержанию крахмала в дробине, продолжительности фильтрации и выходу экстракта.

Основная технологическая задача затирания в том, чтобы довести температуру затора до 78 °С. При промежуточных температурах осуществляется деятельность ферментов, с участием которых происходит растворение и расщепление веществ, содержащихся в сырье. Растворению и расщеплению способствует ряд факторов. Например, биологические и ферментационные факторы действуют при определенных температурах, благоприятных для деятельности ферментов, а также при заданных значениях рН и концентрации затора.

К физическим факторам относят тонкость дробления, однократное или многократное кипячение затора. Последний фактор приводит к механическому разрыву крахмалосодержа-щих клеток эндосперма, высвобождает крахмал и делает его доступным для действия ферментов. Эта процедура придает пиву более резкий вкус и более темный цвет. Обычно пивовары обращают внимание на отрицательную роль белковых веществ ячменя на физико-химические показатели солода. Однако оптимальное со-

держание белка в зерне, а затем в солоде обеспечивает питание дрожжей и положительно влияет на процессы пенообразования, формирование вкуса пива и его стабильность.

Применение прогрессивных технологических приемов или их сочетаний определяет состав сусла и пива, а также позволяет оказывать целенаправленное влияние на вкусовые качества конечного продукта.

Затруднительно построить однозначную классификацию способов затирания. Наиболее рационально выделить способы, при которых отдельные части затора кипятятся — варочные способы, и способы, при которых все технологические задачи решаются исключительно средствами ферментации — инфузионные способы.

Добавка хмеля к суслу во многих отношениях совершенно необходима. Хмель вводится в кипящее сусло для того, чтобы придать ему горький вкус и специфический аромат. Кроме того, хмель способствует осаждению белка, придает пиву более выраженный цвет и стимулирует пенообразо-вание. Наряду с диоксидом углерода и спиртом хмель представляет собой естественный консервант пива. Хмель не дает однородного раствора — в сусле растворяются почти все полифенолы, белок хмеля и его минеральные составляющие. В то же время горькие кислоты, содержащиеся в свежем хмеле, растворяются

медленно, и часть их так и остается нерастворенной. Мягкие и твердые кислоты растворяются легче, чем а-и р-кислоты.

На рисунке приведена схема трансформации хмелевых смол в пивоварении.

Хмелевые смолы — основная и с технологической точки зрения самая важная составляющая часть ценных компонентов хмеля. Они наиболее полно растворяются в этиловом эфире. Из хмелевых смол образуются горькие вещества, присутствующие в пиве, которые возникают в результате прямого окисления хмелевых смол в конечной фазе вегетационного периода выращивания хмеля, но главным образом — при его сушке и хранении; незначительная часть хмелевых смол без изменений проходит через весь пивоваренный процесс. Фракции горьких веществ образуются косвенным путем в процессе приготовления пивного сусла на стадии его кипячения, некоторые из фракций горьких веществ тождественны продуктам прямого окисления хмелевых смол.

Некоторые фракции хмелевых масел при кипячении улетучиваются. Однако остающиеся в сусле хмелевые масла и их производные оказывают существенное влияние на вкус пива. Чем светлее пиво, тем лучше было качество исходных материалов и тем тщательнее соблюдался технологический режим, в частности требо-

3^ 2014 ПИВО и НАПИТКИ 37

технология'

вания к пивоваренной воде, условия соложения, удаление чешуек и др. Чем светлее пиво, тем большее содержание горьких веществ оно «способно выдержать». При изготовлении крепких сортов потребность в хмеле также возрастает. В темном пиве преобладают свойства, проистекающие от солода, в связи с чем в него вводится меньше хмеля [5].

При оценке и определении количественных характеристик дозирования хмеля необходимо принимать во внимание коэффициент его использования. Если продолжительность кипячения с хмелем невелика, при брожении происходит существенное снижение горечи, если при этом предполагается долго хранить пиво, то содержание горьких веществ должно быть более высоким, чем достигаемое при кипячении сусла с хмелем в течение 90 мин. Высокий коэффициент использования хмеля в подавляющем большинстве случаев представляется желательным. Если по стандарту данного сорта пива требуется высокое содержание хмеля, то в технологию его изготовления вносят соответствующие модификации.

Способ задания хмеля в натуральной форме имеет ряд недостатков,

основные из которых — большая продолжительность экстрагирования и распределения горьких веществ, а также значительные (до 12%) потери горьких веществ в хмелевой дробине.

Нормальные и концентрированные порошковые препараты хмеля значительно упрощают процесс охмеления. Так, в частности, отпадает надобность в трудоемкой процедуре взвешивания натурального хмеля: на упаковках препаратов изготовитель указывает их точную массу. Пересчет этой массы на содержание а-кислот и указание массы этих кислот на упаковках позволяет дополнительно уточнять дозировки. Экономия при применении готовых порошковых препаратов составляет 12-17%. Обогащенный порошок содержит меньше полифенолов, при его применении уменьшается количество хмелевой дробины, что в ряде случаев допускает применение сепараторов.

При использовании хмелевых экстрактов экономия достигает 20-22 %. Применение экстрактов открывает ряд новых технологических возможностей как при использовании только экстрактов, так и при применении экстрактов в сочетании с порошковыми препара-

тами. Так, использование экстрактов в сочетании с порошковыми препаратами уменьшает количество хмелевой дробины и, следовательно, потери горьких веществ [6]. Пиво, изготовленное с применением хмелевых экстрактов, содержит меньше хмелевых дубильных веществ, чем полученное с использованием натурального хмеля или хмелевого порошка [7].

ЛИТЕРАТУРА

1. Ермолаева, Г. А. Справочник работника пивоваренного предприятия/Г. А. Ермолаева. — СПб.: Профессия, 2004.

2. Кунце, В. Технология солода и пива/В. Кун-це. — СПб.: Профессия, 2003.

3. Меледина, Т. В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении/Т. В. Меледи-на. — СПб.: Профессия, 2003.

4. Нарцисс, Л. Пивоварение. Т. 1. Технология солодоращения/Л. Нарцисс. — СПб.: Профессия, 2007.

5. О'Рурк, Т. Хмель и хмелепродукты/T. О'Рурк // Спутник пивовара. — 2000. — № 8.

6. Фараджева, Е. Д. Прогрессивные методы интенсификации технологических процессов солода: учеб. пособие/Е. Д. Фараджева. — Воронеж: ВГТА, 2001.

7. Brewing test in a brewery Hop Research Institute, Со, Ltd. — Czech Republic, Zatec, 2000. &

Технология пивоваренного солода и хмеля

Ключевые слова

пивоваренный солод; способ затирания; технология; хмель; экстракт. Реферат

Статья посвящена разработке усовершенствованных способов производства солода и хмеля для пивоварения. Приведены оптимальный режим затирания пивоваренного солода и схема трансформации хмелевых смол.

Задача, поставленная в данной работе, соответствует актуальному направлению разработок в области пивоваренной промышленности — разработке ускоренных методов солодоращения, рационального использования сырьевых ресурсов, организации малоотходных и безотходных технологий. Приводятся основные температурные оптимумы процесса затирания. Были проведены исследования в этом направлении. Авторы статьи на основании исследований охарактеризовали различные формы и способы задачи хмеля в производство. Установлено, что пиво, изготовленное с применением хмелевых экстрактов, содержит меньше хмелевых дубильных веществ, чем полученное с применением натурального хмеля или хмелевого порошка.

Авторы

Хоконова Мадина Борисовна, д-р с.-х. наук, доцент Кабардино-Балкарский государственный аграрный университет им. В.М. Кокова, 360030, Кабардино-Балкарская Республика, г. Нальчик, пр. Ленина, д. 1в, [email protected]

Терентьев Сергей Евгеньевич, канд. с.-х. наук, доцент Смоленская государственная сельскохозяйственная академия, 214000, г. Смоленск, ул. Большая Советская, д. 10/2, [email protected]

Technology of Brewing Malt and Hops

Key words

brewing malt; the method of mashing; the technology; the hops; the extract. Abstract

Article is devoted to the development of improved methods for the production of malt and hops for brewing. An optimal mode of mashing of malt and hop resins transformation scheme.

Problem posed in this paper matches the actual direction of development in the brewing industry — the development of rapid methods of malting, the rational use of natural resources, and the organization of low-and non-waste technologies. The basic temperature optimal of the mashing process. Studies have been conducted in this direction. Authors on the basis of the research described various forms and methods of the hopping into production. Found that beer brewed using hops extracts o contains less hop dubil stances than that obtained with the use of natural numbers eral hops or hop powder.

Authors

Khokonova Madina Borisovna, Doctor of Agricultural Science, Associate Professor Kabardino-Balkar State Agricultural University named after V.M. Kokov 1v Lenina pr., Nalchik, Kabardino-Balkar Republic, 360030, Russia, [email protected]

Terentiev Sergey Evgenievich, Candidate of Agricultural Science, Associate Professor Smolensk State Agricultural Academy,

10/2 Bolshaya Sovetskaya st., Smolensk, 214000, Russia, [email protected]

38 ПИВО и НАПИТКИ 3 • 2014