Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПИВНОГО СУСЛА

Изобретение относится к пивоваренной отрасли пищевой промышленности, а именно к производству пива с применением большого количества ячменя в качестве несоложеного сырья с одновременным внесением в затор ферментных препаратов.

Известен классический настойный способ приготовления пивного сусла, включающий в себя такие основные стадии, как дробление солода, смешивание с водой в соотношении 1:4 с последующим затиранием в заторном котле с постоянно работающей мешалкой [1]. При этом соблюдается следующий температурно-временной режим:

50°C - 30 мин → 60°C - 30 мин → 72-73°C - 15-30 мин → 78°C.

Далее сусло подвергается фильтрованию и кипячению с хмелем.

Недостатками данного способа являются длительность процесса затирания и необходимость использования только солода хорошего качества без добавления ячменя и ферментных препаратов.

Известен настойный способ получения пивного сусла при переработке большого количества несоложеного сырья (до 50%) с применением ферментных препаратов [2]. Для этого в заторный котел набирают воду температурой 47-48°C, вносят дробленые зернопродукты в соотношении с водой 1:3 и ферментные препараты, растворенные в небольшом количестве воды. При постоянно работающей мешалке в заторном котле поддерживают следующий температурно-временной режим:

45°C - 30 мин → 50°C - 45 мин → 63°C - 60 мин → 70°C - 30 мин → 72-73°C - 15 мин → 78°C → фильтрование.

При использовании данного способа, применяя в качестве ферментных препаратов Целловиридин Г20х и МЭК1, варьируя процентное соотношение зернопродуктов, полученное сусло имеет следующие качественные показатели:

Недостатками данного способа являются длительность процесса затирания (около трех часов) и возможность применения несоложеного ячменя без снижения значений качественных показателей сусла в количестве 25-30% от общей засыпи зерна.

В основу изобретения поставлена задача создания технологии получения пивного сусла, имеющего высокий выход экстракта при использовании до 75% ячменя в составе зернового сырья и сокращении продолжительности процесса.

Поставленная задача достигается тем, что зернопродукты в соотношении 25-50% солода и 50-75% ячменя обрабатываются в роторно-пульсационном аппарате 10-15 минут с водой и ферментными препаратами при температуре 60°C и частоте вращения ротора 1500-2000 об/мин. Межцилиндровый зазор составляет 0,1·10^-3 м. При этом осуществляется одновременное дробление и интенсивное извлечение экстрактивных веществ из зернопродуктов.

При выборе частоты вращения определяющим фактором являлась величина потребляемой энергии. При частоте вращения менее 1500 об/мин не наблюдалось ярко выраженных ультразвуковых воздействий. Также было отмечено резкое снижение интенсивности процесса, хотя затраты энергии находились на сравнительно низком уровне. Увеличение частоты вращения ротора свыше 2000 об/мин приводило к резкому возрастанию количества потребляемой энергии без существенного улучшения технологических показателей процесса затирания.

При определении величины межцилиндрового зазора в качестве основного параметра использовали степень измельчения частиц твердой фазы. Переизмельчение твердых частиц ведет к увеличению времени фильтрования сусла, что увеличивает продолжительность всего технологического процесса. Увеличение зазора между ротором и статором уменьшает степень воздействия рабочих органов аппарата на обрабатываемый продукт и в итоге снижает выход экстрактивных веществ из-за более крупного размера частиц твердой фазы.

Продолжительность обработки сырья в роторно-пульсационном аппарате, так же как и температурный режим процесса, определялась технологическими требованиями. Данные показатели характеризуют скорость и время проведения необходимых биохимических процессов, что влияет на качество и органолептические показатели конечного продукта. Время осахаривания лабораторного сусла в среднем составляет 15 минут. Дозировки ферментных препаратов определялись активностью ферментов, количеством загружаемого несоложеного ячменя, а также качеством всех используемых зернопродуктов. Коэффициент загрузки сырья определялся технологическими показателями и связан с производительностью аппарата.

Способ осуществляли следующим образом. В роторно-пульсационный аппарат с заранее установленными параметрами набирали подогретую воду, загружали солод и ячмень в определенном соотношении, вносили ферментные препараты Целловиридин Г10х и МЭК1 и проводили обработку в течение установленного времени. После этого полученное сусло подвергали фильтрованию.

Результаты экспериментов показывают, что применение роторно-пульсационного аппарата совместно с внесением в затор ферментных препаратов в дальнейшем позволяет получить достаточно высокие качественные показатели сусла: экстрактивность 7,3-8,2%, содержание мальтозы 6,0-7,7 г/100 см³, аминного азота 22,2-29,9 мг/100 см³.

Примеры осуществления способа

Пример 1. В роторно-пульсационный аппарат набирали воду, подогретую до 60°C, загружали зернопродукты (25% солода от общей засыпи и 75% ячменя). Вносили ферментные препараты (Целловиридин Г10х - 300г/т, МЭК1 - 250 г/т). Соотношение твердой и жидкой фаз 1:3. Установленные параметры: величина межцилиндрового зазора 0,1·10^-3 м, частота вращения ротора 2000 об/мин, время обработки 15 минут. Массовая доля сухих веществ после фильтрования в готовом сусле составила 7,3%, содержание мальтозы 6,0 г/100 см³, аминного азота 22,2 мг/100 см³.

Пример 2. В роторно-пульсационный аппарат набирали воду, подогретую до 60°C, загружали зернопродукты (25% солода от общей засыпи и 75% ячменя). Вносили ферментные препараты (Целловиридин Г10х - 500 г/т, МЭК1 - 550 г/т). Соотношение твердой и жидкой фаз 1:3. Установленные параметры: величина межцилиндрового зазора 0,1·10^-3 м, частота вращения ротора 1500 об/мин, время обработки 15 минут. Массовая доля сухих веществ после фильтрования в готовом сусле составила 7,8%, содержание мальтозы 6,9 г/100 см³, аминного азота 28,0 мг/100 см³.

Пример 3. В роторно-пульсационный аппарат набирали воду, подогретую до 60°C, загружали зернопродукты (50% солода от общей засыпи и 50% ячменя). Вносили ферментные препараты (Целловиридин Г10х - 300 г/т, МЭК1 - 250 г/т). Соотношение твердой и жидкой фаз 1:3. Установленные параметры: величина межцилиндрового зазора 0,1·10^-3 м, частота вращения ротора 1500 об/мин, время обработки 10 минут. Массовая доля сухих веществ после фильтрования в готовом сусле составила 8,2%, содержание мальтозы 7,7 г/100 см³, аминного азота 29,9 мг/100 см³.

В результате применения данного способа получения пивного сусла значительно сокращается продолжительность процесса затирания, повышаются качественные показатели сусла, исключается стадия дробления зернопродуктов и представляется возможность использования большого количества несоложеного ячменя, что позволяет снизить себестоимость готового продукта.

Источники информации

1 Кунце, В. «Технология солода и пива» / В. Кунце. - СПб.: Профессия, 2003. - 912 с. (аналог).

2 Борисенко, Т.Н. Технология отрасли: технология пива: учеб. пособие / Т.Н. Борисенко; Кемеровский технологический институт пищевой промышленности. - Кемерово: КемТИПП, 2007. - 136 с.: ил.; 20 см. - Библиогр.: с.135. - 250 экз. - ISBN 978-5-89289-150-0 (прототип).