Результат интеллектуальной деятельности: Способ производства светлого пива

Способ производства светлого пива

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к способу производства пива.

Известен способ производства пива с использованием несоложеного экструдированного сырья, который включает затирание светлого солода с несоложеным сырьем, предварительно обработанным путем экструзии, фильтрование полученного сусла, кипячение его с хмелепродуктами, сбраживание, дображивание, созревание, осветление и розлив (РФ №2212436 от 20.09.2003. МПК: С12С 5/00, С12С 7/00, С12С 7/047).

В этом способе использование муки в качестве несоложеного сырья ухудшает условия для последующего фильтрования. При обработке экструдированного продукта кроме экструдера необходимо иметь оборудование для досушки сырья и его размалывания, а затраты энергии на эти технологические операции значительно увеличивают стоимость вырабатываемого пива.

Известен способ производства пива, который предусматривает затирание светлого солода с несоложеным ячменем, предварительно обработанным в барогидротермическом режиме, фильтрование полученного сусла, кипячение его с хмелепродуктами, сбраживание, дображивание, осветление и розлив. Барогидротермическую обработку несоложеного ячменя ведут при температуре не более 200°С под давлением пара не ниже 0,5 МПа в течение не более 60 секунд до содержания массовой доли влаги ячменя 12,3-15% с сохранением целостности формы зерна (РФ №2270852, опубликованный 27.02.2006. МПК: С12С 12/00, С12С 1/00).

Данный способ очень сложен, трудоемок и требует специального дорогостоящего оборудования. Кроме этого требование контролировать целый ряд параметров на входе процесса (температуру, давление пара, время обработки) и на выходе (влажность продукта) усложняет проведение технологического процесса, так как необходимо обеспечить заданную первоначальную влажность обрабатываемого ячменя.

Наиболее близким техническим решением является способ, который предусматривает затирание светлого солода с несоложеным зерном, предварительно обработанным путем экструзии, фильтрование полученного сусла, кипячение его с хмелепродуктами, сбраживание, дображивание, созревание, осветление и розлив. Экструзионную обработку несоложеного ячменя проводят при температуре 120…130°С и с содержанием в нем влаги 12…18% (РФ №2412986, опубликованный 27.02.2011. МПК: С12С 12/00).

Однако в способе-прототипе несоложеный ячмень разрезают на частицы, регулируя влажность вакуумом пониженного давления, что усложняет способ для достижения технического решения. Кроме того, при таком способе происходит недостаточный гидролиз нативного крахмала, дображивание имеет длительный процесс.

Технический результат - упрощение способа, повышение эффективности гидролиза крахмала, сокращение сроков дображивания.

Техническое решение заключается в том, что перед затиранием несоложеное сырье подвергают экструзионной обработке в пресс-экструдере при давлении до 60 атмосфер и температуре до 150-200°С, с использованием экструдатов кукурузы и чумизы по 5-10% каждого компонента от общего количества сырья, кипячение сусла с гранулированным хмелем.

Способ осуществляется следующим образом.

Зерно кукурузы и чумизы раздельно подают на обработку в пресс-экструдер. В винтовых рабочих органах экструдера зерно подвергается кратковременному, но очень интенсивному механическому и баротермическому воздействию. Зерно обрабатывают в пресс-экструдере при давлении до 60 атмосфер и температуре до 150-200°С. Такие параметры обоснованы для более высокого гидролиза крахмала.

В отличие от прототипа получают вспученный, пористый продукт в виде жгута диаметром 5-20 мм, с объемной массой 100-120 г/дм³ и влажностью 7-8% за счет использования объектом зерна кукурузы и чумизы. Добавление чумизы обосновано достаточно высоким содержанием крахмала (до 62-65%).

Сусло готовят одноотварочным способом. Солод дробится до содержания муки 29%.

В соотношении 1:4-4,5, сырье (солод + экструдаты кукурузы и чумизы) смешивают с водой, нагретой до 45°С, проводят затирание. С 63 до 73°С - выдерживают паузу до полного осахаривания. После чего поднимают температуру до 78°С. Далее затор подается на фильтрование.

Содержание экстрактивных веществ в основном сусле достигает 11,0%. Далее согласно технологической схеме производства проводят кипячение сусла с гранулированным хмелем, отделение сусла от хмелевой дробины, охлаждение сусла, сбраживание пивного сусла, дображивание, созревание пива, осветление и розлив пива.

В результате исследований был взят хмель - Perle (α-кислот - 8,5%, W - 10,1%, гранулированный, темно-зеленого цвета), для сбраживания сахаров сусла использовали низовые дрожжи 4/70 расы.

Примеры конкретного применения способа.

Пример 1. Затирание проводили одноотварочным способом. Для приготовления затора брали солод и по 5% экструдированного сырья (кукурузы и чумизы) (т.е. 90% солода + 5% экструдата кукурузы и 5% экструдата чумизы, или 900 г солода + 50 г экструдата кукурузы + 50 г экструдата чумизы), смесь заливали водой, нагретой до 45°С, в соотношении 1:4-4,5. Далее согласно технологической схеме производства проводили фильтрование полученного сусла, кипячение его с гранулированным хмелем, сбраживание, дображивание, созревание, осветление и розлив.

Пример 2. Как и первый, только в опыте брали по 10% экструдированного сырья - кукурузы и чумизы, соответственно (т.е. 80% солода + 10% экструдата кукурузы и 10% экструдата чумизы).

Результаты опытов сведены в таблицы 1-3.

Физико-химические показатели используемого сырья в результате экструзионной обработки изменяются. За счет повышенной температуры, создаваемой на экструдере, происходит декстринизация крахмала, тем самым снижается содержание массовой доли крахмала, что способствует повышению водорастворимых углеводов. Содержание протеина уменьшается в экструдированном сырье, что соответствует для сырья, используемого в производстве пива. Массовая концентрация аминного азота в экструдатах увеличивается, что позволяет достичь более интенсивного сбраживания пивного сусла. Экстрактивность экструдированного сырья также повышается за счет перехода большей части сухих веществ в растворимое состояние (табл. 1).

В качестве контроля использовали сусло, приготовленное только из солода, воды, хмеля и дрожжей. За счет эффективного гидролиза крахмала, осахаривание в сусле, приготовленном с использованием по 5% (по примеру 1) и по 10% (по примеру 2) концентрации экструдатов, проходило быстрее, в течение 16 мин, в сравнении с контрольным суслом - продолжительность осахаривания достигала 20 мин.

Согласно данным таблицы 2, массовая доля сухих веществ в контрольном сусле была - 11,0%, в первом опытном сусле - 11,2%, во втором опытном сусле - 11,5%. Цветность сусла отмечена - 0,68 и 0,72 мл 0,1 н. I₂/100 мл в контрольном и первом опытном сусле, соответственно. Во втором опытном сусле цветность составила - 0,88 мл 0,1 н. I₂/100 мл, что больше на 0,2 мл в сравнении с контрольным суслом. Кислотность первого опытного образца охмеленного сусла - (1,72 мл 0,1 н. NaOH/100 мл) отличается на 0,2 мл 0,1 н. NaOH/100 мл, в сравнении с контрольным суслом (1,52 мл 0,1 н. NaOH/100 мл). Кислотность второго опытного сусла равна 1,82 мл 0,1 н. NaOH/100 мл, что больше на 0,3 мл, в сравнении с показателем кислотности контрольного сусла. Среднее содержание Сахаров (глюкоза +мальтоза) отмечали в первом опытном образце сусла до 5,42 г/100 г, минимальное в контрольном сусле - 5,26 г/100 г, во втором опытном сусле - 5,68 г/100 г. Большее содержание полифенолов (дубильных веществ) было в первом опытном сусле до 18,0 мг/100 г и во втором опытном сусле до 18,5 мг/100 г, в сравнении с контрольным суслом - 15,5 мг/100 г. Конечная степень сбраживания составляла в контрольном образце охмеленного сусла - 76,2%, в первом опытном сусле - 78,4%, во втором опытном сусле - 79,4%.

Согласно полученным данным, можно констатировать, что наибольшее содержание сахаров накапливается при использовании экструдатов кукурузы и чумизы, как несоложеного сырья в количестве по 5% по массе и по 10%, соответственно, то есть в опытных образцах сусла. Таким образом, возрастает показатель конечной степени сбраживания.

Дображивание сусла контрольного и опытного образцов проводили в течение 21 дня при температуре 0-2°С. При этом на 14 день в опытных суслах отмечали наибольшее содержание объемной доли спирта, экстракта действительного, визуально пиво было отмечено прозрачным, без посторонних взвесей, дображивание считали законченным. Далее пиво подавали на фильтрацию.

Как показывают данные таблицы 3, действительный экстракт, определяемый с помощью пикнометра, отмечен в контрольном образце пива - 4,3%, в первом опытном образце пива - 4,5%, во втором опытном образце пива - 4,8%. Объемная доля спирта колеблется в пределах от 3,6 до 4,5%, в контрольном и опытных образцах, соответственно. Максимальная действительная степень сбраживания была отмечена в первом и во втором опытных образцах пива 55,5-56,5%, минимальная отмечена в контрольном образце 53,5%.

Цветность контрольного образца сусла снизилась с 0,68 мл 0,1 н. I₂/100 мл на стадии брожения до 0,58 мл 0,1 н. I₂/100 мл на стадии дображивания. В первом опытном образце сусла цветность уменьшилась на стадии брожения от 0,72 мл 0,1 н. I₂/100 мл до 0,62 мл 0,1 н. I₂/100 мл на стадии дображивания. Во втором опытном образце пива цветность также понизилась до 0,78 мл 0,1 н. I₂/100 мл. Предел колебаний редуцирующих веществ сусла, определяемых на поляриметре, составил 0,85-0,93% в контрольном и опытных образцах пива.

Содержание полифенолов пива уменьшилось при дображивании до 13,2, 15,0 и 15,2 мг/100 г, в контрольном и опытных образцах сусла соответственно. Насыщенность углекислотой была отмечена 0,46 и 0,47%. Высота пены в контрольном образце пива была равна 3,5 см, в опытных образцах пива - 4,0 см. Время, отмеченное при стоянии пены в пиве, равно было 3,5 мин в контрольном образце и 4,0 мин в опытных образцах (табл. 3).

Таким образом, можно констатировать, что за счет повышенной эффективности гидролиза крахмала применяемого экструдированного сырья, осахаривание в суслах (по примеру 1 и 2) проходит за минимальное время, повышается конечная степень сбраживания, накапливается максимальная объемная доля спирта, срок дображивания сокращается, в сравнении с контрольным образцом пива.

Органолептическая оценка образцов пива проводилась путем дегустации.

Контрольный и опытные образцы пива отмечены прозрачными, с блеском, без взвесей (по 3 балла). Первый опытный образец пива и контрольный отмечены янтарного цвета, соответствует светлому типу пива, второй образец пива имеет янтарно-коричневый цвет, что также соответствует светлому типу пива, находятся на минимально установленном уровне для данного типа пива (по 3 балла), со свежим, выраженным ароматом, соответствующим данному типу пива (по 4 балла). Вкус исследуемых образцов пива гармоничный, соответствующий данному типу пива (по 5 баллов) с чисто хмелевой, мягкой горечью (по 5 баллов). Пена и насыщенность диоксидом углерода в контрольном образце пива обильная, компактная, устойчивая высотой 3,5 см, стойкостью 3,5 мин при обильном и медленном выделении пузырьков газа. Пена и насыщенность диоксидом углерода в опытных образцах пива также обильная, компактная, устойчивая высотой 4,0 см, стойкостью 4,0 мин при обильном и медленном выделении пузырьков газа (по 5 баллов).

Общая бальная оценка составила 25 баллов, что соответствует пиву отличного качества.

Таким образом, пиво, сваренное с несоложеным сырьем, прошедшим экструзионную обработку, взятым в количестве по 5% по массе, как основная добавка к традиционному сырью, по органолептическим показателям отличалось по высоте пены и ее стойкости, которая была большей, чем в контрольном образце. Остальные показатели соответствуют светлому типу пива. 5%-ная концентрация экструдированной чумизы не повлияла не на цвет, не на вкус пива. Пиво, сваренное с несоложеным сырьем, прошедшим экструзионную обработку, в количестве по 10% по массе отличалось только по цвету, было темнее, чем контрольный и первый опытный образец пива, это объясняется 10%-ной вводимой концентрацией экструдированной чумизы. При этом соответствует светлому типу пива, находится на минимально установленном уровне для данного типа пива.

В заключение следует отметить, что способ производства светлого пива упрощается за счет повышенной эффективности гидролиза крахмала применяемого экструдированного сырья, взятого в количестве 5-10%, от общего количества сырья, срок дображивания сокращается до 14 дней.