Раздел 3.Производство пива.

Глава 5. Приготовление пивного сусла.                                                                   

     Кипячение сусла с хмелем.

  Цель кипячения сусла с хмелем. Отфильтрованное сусло и промывную воду из фильтрационного аппарата направляют  в сусловарочный котел для кипячения с хмелем. При этом происходит экстрагирование и превращение горьких и ароматических веществ хмеля ( охмеление сусла), осаждение (коагуляция) высокомолекулярных белков, инактивация ферментов, стерилизация сусла, образование редуцирующих веществ, испарение части воды.

  Сусловарочный котел конструктивно мало отличается от заторного котла. Однако в сусловарочном котле приходится выпаривать значительное количество воды( 8-12% от количества сусла, находящегося в котле) поэтому поверхность теплопередачи в нем более развита. Конструкция сусловарочного котла обеспечивает интенсивную циркуляцию кипящего сусла и  малые теплопотери.

    Сусловарочный котел представляет собой стальной цилиндрический сосуд, с паровой рубашкой, крышкой и вытяжной трубой. На крышке и вытяжной трубе имеются  раздвижные дверцы 7 ,  кольцевая труба 2 для ополаскивания водой,  кольцевые желоба 5, 3 и труба 4 для сбора и отвода стекающего конденсата, дроссельный клапан 6. в нижней части установлена лопастная мешалка 12, приводимая в движение от электродвигателя 9 через червячный редуктор 10, а также- вентиль 8 для спуска сусла из котла, и кольцевая труба 11 для отвода конденсата из паровой рубашки. Пар в паровую рубашку подается  через кольцевой паропровод 1 с четырьмя вводами. Снаружи котел закрыт теплоизоляционным слоем 13.

  Интенсивная циркуляция сусла обеспечивается работой мешалки и неравномерностью нагрева у стенок и в середине котла. Так как сусло возле стенок нагревается сильнее за счет большей поверхности теплопередачи, чем в середине, то возле стенок образуются пузырьки пара, вытесняемые более  плотной и холодной жидкостью из середины котла. Таким образом обеспечивается непрерывное перемешивание сусла.

  В сусловарочном котле вторичный пар не используется и отводится через вытяжную трубу.  Для использования тепла вторичного пара на некоторых заводах устанавливают в вытяжную трубу конденсатор смешения. Подающаяся холодная вода распыляется форсункой в потоке вторичного пара, нагревается и оседает в кольцевом сборнике. Подогретую воду используют для технологических нужд.

  Процессы, происходящие при кипячении сусла с хмелем.

Экстрагирование и превращение горьких веществ хмеля. В создании горького вкуса пива участвуют горькие и ароматические вещества хмеля, полифенольные вещества солода, несоложеных материалов, некоторые аминокислоты, пептиды экстрагируемые при затирании и кипячении сусла с хмелем. До 95% общей горечи сусла образуется α-кислотами хмеля, которые при кипячении превращаются в изо- α-кислоты( изомеризуются, т.е. превращаются в изомеры α-кислоты), обладающие большей растворимостью, чем α-кислоты. Наряду с этим часть  α-кислот окисляется. Слишком длительное кипячение сусла с хмелем приводит к разложению α-кислот и появлению веществ, портящих вкус пива.

 β- кислоты хмеля имеют меньшую растворимость в воде по сравнению с α-кислотами. В процессе кипячения сусла они не изомеризуются, а лишь частично окисляются, образуя продукты окисления, обладающие значительной растворимостью и резкой, но приятной горечью.

   Экстрагируемые полифенольные вещества хмеля влияют на вкус и качество пива не самостоятельно, а в комплексе с горькими веществами хмеля, белками и аминокислотами.

   На степень экстрагирования и изомеризации α-кислот хмеля влияют различные факторы: рН среды, продолжительность кипячения, состав α-кислот, количество вносимого в сусло хмеля, плотность сусла.  Например, растворимость и изомеризация  α-кислот увеличивается при повышении рН сусла, достигая максимума при рН 8,0 . Максимальное количество изо- α-кислот в сусле образуется через 90 мин от начала кипячения, поэтому при двух часовом режиме кипячения хмель в сусло вносят через 30 мин от начала кипячения. Изомеризация гумулона хмеля и его гомологов протекает с различным выходом изосоединений, который зависит от состава α-кислот. поскольку растворимость горьких веществ ограничена, то их содержание в сусле и пиве непропорционально массе добавляемого хмеля.. Значительная часть горьких веществ хмеля не попадает в пиво, а теряется с отходами производства. Только 20-25% горьких веществ хмеля остается в пиве и влияет на его вкус и аромат.

  При кипячении сусла с хмелем происходит частичный переход мягких смол в твердые смолы.

  Эфирные хмелевые масла,  в значительной степени определяющие вкус и аромат пива, представляют собой смесь из более 200 компонентов с разной температурой кипения. При кипячении сусла с хмелем значительная часть их испаряется, при этом в большей степени удаляются низкокипящие соединения, которые ухудшают аромат пива.

  В вытяжной трубе сусловарочного котла часть испаряющихся с водой эфирных масел конденсируется и окисляется . Если они вместе с конденсатом стекают в сусло, то вкус пива ухудшается , поэтому улавливаемый в вытяжной трубе конденсат выводят из сусловарочного котла.

   Старый или плохо хранившийся хмель содержит продукты окисления эфирных масел, поэтому его кипятят дольше для более полного удаления легкокипящих фракций.

  Коагуляция белков. При кипячении сусла происходит тепловая коагуляция белков, которая протекает в две стадии. В первой стадии происходит частичная дегидратация ( потеря связанной воды) молекул белка, называемая денатурацией. Затем наступает вторая стадия процесса – собственно коагуляция, когда дегидратированные молекулы соединяются между собой и образуют хлопья. На коагуляцию белков влияют рН и концентрация сусла, интенсивность и продолжительность кипячения, присутствие полифенольных веществ и электролитов. денатурация белков протекает при любом значении рН, а коагуляция более полно – в изоэлектрическом состоянии( когда заряд молекул нейтральный). Разные фракции белков сусла имеют свою изоэлектрическую точку в широком диапозоне рН. На практике максимальная коагуляция белков происходит при рН 5,2.  В присутствии полифенольных веществ, некоторых электролитов и при интенсивном кипячении, а также при снижении концентрации экстракта в сусле скорость коагуляции белков увеличивается.

   Недостаточная коагуляция белков часто приводит к образованию в сусле холодной мути, которая замедляет процесс брожения из- за адсорбции взвешенных частиц на дрожжах. Присутствие частиц холодной мути приводит к плохому осветлению пива при дображивании, затрудняет фильтрацию готового пива, при хранении в пиве образуется коллоидное помутнение.

   Стерилизация сусла и другие процессы. При кипячении сусла все его ферменты инактивируются и погибают микроорганизмы, т.е. происходит стерилизация сусла. Кроме тог увеличивается восстановительная способность сусла за счет образования редуцирующих веществ и внесения их с хмелем. Снижается вязкость сусла и вследствие реакций меланоидинообразования, карамелизации сахаров, окисления полифенольных веществ и растворения красящих веществ хмеля повышается их цветность.

   Карамелизация и охмеление сусла. Количество и способы внесения хмеля в сусло. Дозировку шишкового хмеля в сусле определяют по единым нормам, приведенным в таблице. В зимний период норма расхода хмеля может быть уменьшена на 10%, а в летний – увеличена на 10% для получения более стойкого пива.

  При приготовлении сусла на воде с высоким содержанием карбонатов горечь пива будет выше. в этом случае, чтобы не получить пиво с резкой горечью, снижают количество вносимого хмеля  и сокращают продолжительность кипячения сусла.

  Для приготовления пива стабильного качества разработаны нормы расхода хмеля с учетом содержания в нем горечи, характеризуемой наличием α-кислот и β-фракций и выражаемой в граммах на 1г сухих веществ хмеля.

   Содержание горечи в хмеле (Гх) определяют по формуле: Гх=( α +1)/100.,

где( α +1)- содержание горечи в хмеле, % к массе сухих веществ, (α - содежание α-кислот, 1- содержание горечи β-фракций).

    Нормы величины горечи хмеля вводимого в сусло для получения охмеления, следующие.

  Расход хмеля на 1 дал пива (Нх.п., г сухих веществ) с учетом содержания в нем горечи вычисляют по формуле:   Нх.п.= Гс(100=П)/100Гх., где Гс норма потери горечи хмеля, вводимого в сусло для данного сорта пива, г сух в-в на 1 дал пива; П – общие нормируемые потери жидкой фазы для данного сорта пива, % об; Гх – содержание горечи в 1 г сухих веществ хмеля, г.

   В зависимости от сорта пива, качество хмеля и перерабатываемого солода хмель вносят в сусло в несколько приемов. При внесении хмеля в два приема 50% его добавляют после набора в сусловарочный котел первого сусла и 50%- за полчаса до конца кипячения сусла.

 При внесении хмеля в три приема 50% его вносят после набора первого сусла, 30%- за 1 час и 20% за 20мин до конца кипячения сусла. Для некоторых сортов пива применяют четырехразовое введение хмеля. В сусло пива Жигулевского хмель добавляют обычно в два приема.

   Для повышения эффективности использования горьких веществ и экономии хмеля кроме сухого шишкового хмеля применяют шишковый хмель мокрого помола, молотый брикетированный хмель, водно изомеризованный экстракт из молотого хмеля и хмелевые экстракты.

   Кипячение сусла с шишковым хмелем. От начала поступления первого сусла и почти до окончания подачи промывной воды (второе сусло) температуру общего сусла поддерживают не ниже 63С (во избежание инфекции) и не выше 75С ( для сохранения  части α- амилазы в активном состоянии, необходимой  для осахаривания остатков крахмала дробины). Затем проверяют полноту осахаривания сусла по йодной пробе. При неполном осахаривании добавляют вытяжку от следующего затора, сусло выдерживают некоторое время и еще раз проверяют полноту осахаривания.

   Сусло начинают кипятить, как только закончится поступление промывной воды из фильтрационного чана (второе сусло). Продолжительность кипячения составляет 1,5- 2,5 часа. При кратковременном кипячении сусла происходит снижение полноты осахаривания хмеля и уменьшение стойкости пива к холодному помутнению, а при более длительном кипячении скоагулированные белки могут частично разрушаться и переходить в раствор.

   Интенсивность кипячения сусла определяют по количеству испарившейся воды в течении 1 ч, которое должно соответствовать 5-6% в час к массе сусла. Сусло кипятят менее интенсивно в начале варки, чтобы не вызвать сильного вспенивания, и в конце варки- для хорошего хлопьеобразования. При наличии герметично закрытых сусловарочных котлов кипячение сусла можно проводить при повышенном давлении и температуре 105С, что способствует улучшению коагуляции белков, повышению экстракции горьких веществ из хмеля и дает возможность использовать вторичный пар для других технологических нужд.

   Конец кипячения сусла определяют по содержанию в нем сухих веществ, наличию крупных хлопьев скоагулированных белков и по прозрачности сусла. При определении конечного содержания сухих веществ учитывают последующее повышение их концентрации при охлаждении сусла.

   Охмеление сусла предварительно увлажненным и измельченным шишковым хмелем. Измельчение шишкового хмеля производят в специальной дробилке непосредственно перед его использованием. Для этого в приемный бункер дробилки загружают хмель, добавляют водопроводную или промывную воду и замачивают 5 мин. при температуре 50-60С. Затем хмель размалывают и подают одним приемом в сусловарочный котел за1ч до конца кипячения. При этом рН сусла не должен быть ниже 5,3. За счет лучшего выщелачивания горьких веществ хмеля экономия при таком использовании составляет 15%.

   Охмеление сусла молотым брикетированным хмелем. При наличии гидроциклонных аппаратов  для отделения хмелевой дробины шишковый хмель можно полностью заменить молотым хмелем, в других случаях – до 30%.  Молотый хмель вносят в сусло с рН не менее 5,2 в два приема: 80% через 1 ч после начала кипячения и 20 % за 30мин до окончания кипячения. При таком способе расход хмеля сокращается на 20%( в пересчете на шишковый хмель).

   Охмеление сусла водно- изомеризованными экстрактами из молотого хмеля. Водно- изомеризованные экстракты готовят непосредственно перед использованием. Для их получения в сосуд с паровой рубашкой и мешалкой набирают промывную воду из фильтрационного чана, содержащую 3-6% сухих веществ. Промывную воду берут из расчета 100л на 2,5 кг хмеля. Воду нагревают до кипячения, добавляют на каждые 100л 60-80г Na2CO3 до рН 6,9-7,3 и кипятят 10 мин. В кипящий раствор при перемешивании вносят хмелевые брикеты или предварительно увлажненный и измельченный хмель, смесь кипятят 30 мин. Повышение щелочности среды способствует растворению и изомеризации горьких веществ хмеля.

   Отстоявшийся экстракт хмеля подают в сусловарочный котел за 30 мин до конца кипячения сусла. оставшуюся в экстракторе хмелевую дробину промывают кипящей водой, которую затем используют в фильтрационном чане для промывания пивной дробины. В результате более полного экстрагирования и изомеризации горьких кислот расход хмеля снижается на 25-30%.

    Охмеление сусла хмелевым экстрактом. На отечественных пивоваренных заводах хмелевым экстрактом 1, 2 сорта или экстрактом- купажом заменяют до 50% шишкового хмеля. Экстракт хмеля вводят медленно в кипящее сусло при работающей мешалке за 60 мин, а шишковый хмель - за 30 мин до конца кипячения сусла. Применение экстрактов за счет более полного извлечения горьких веществ органическими растворителями позволяет сэкономить до 20 % хмеля.

   Отделение сусла от хмелевой дробины. Сразу после кипячения сусло отделяют от хмеля в хмелеотборном чане, который устанавливают под сусло варочным котлом.

Хмелеотборный чан  представляет собой цилинрический сосуд с коническим дном и крышкой. Хмелеотбоный чан имеет ситчатое дно, мешалку, оросительную систему и органы управления и контроля. Разделение смеси происходит следующим образом . Сусло с хмелем поступает из сусловарочного аппарата в хмелеотборный чан при работающей мешеалке. Хмелевая дробина остается на сите, а сусло проходит сквозь сито и перекачивается на охлаждение.

 в хмелевой дробине остается 6-7 л сусла на 1 кг хмеля , поэтому её промывают горячей водой, а промывную воду присоединяют к суслу. Затем  аппарат заполняют водой, смешивают с хмелевой дробиной и смесь удаляется в отходы. В хмелеотборном чане вместе с хмелевой дробиной задерживается значительная часть скоагулированных белков.

                             ****************************************

 Выход.       Выход в оглавление.  Следующая страница.  Предыдущая страница

Наша реклама:

Школа Интернет-бизнеса  (обучение бесплатно).

Работа в сети Интернет (бизнес-предложения).

Бизнес на дому. Более 850 идей домашнего бизнеса. Домашний бизнес.

Конкурс на бизнес идею. Ежемесячно. Приз-50у.е.

Форум и чат «Домашнего бизнеса».

Приколы и комментарии к бизнес-идеям.

Хотите начать свой бизнес в сети Интернет? Практические советы по оформлению и раскрутке вашего сайта.

Всё это и многое другое о заработках в интенете вы найдёте на страницах сайта «Домашний бизнес»

                          Интернет-редакция «Капут Ильичам» & ТОО «Агропром без урожая».

Все права защищены. Использование материалов сайта разрешается только со ссылкой на наш сайт: www.beermaster1.narod.ru

По всем вопросам обращаться по адресу: www.beermaster1@yandex.ru