- •Химия и технология пивного сусла
- •Федеральное агентство по образованию
- •Химия и технология пивного сусла
- •1. Солод в пивоварении
- •1.1. Светлый солод
- •Требования к солоду хорошего качества
- •Значение показателей качества солода в технологическом процессе получения пива
- •1.2. Специальные типы солода
- •Характеристика темного солода
- •Характеристика карамельного солода
- •Характеристика обжаренного (жженого) солода
- •Показатели качества светлого пшеничного солода
- •2. Вода в производстве пива
- •Показатели воды, применяемой в пивоварении
- •Типичный ионный состав воды для получения различных типов пива
- •Органолептические и физико-химические показатели качества воды
- •2.1. Величина рН
- •Оптимальные значения величины рН для ферментов солода
- •2.2. Щелочность воды
- •2.3. Жесткость воды
- •Соотношение между различными единицами измерения жесткости воды
- •2.4. Окисляемость и содержание сухого остатка
- •2.5. Биологические показатели
- •2.6. Роль минеральных компонентов в пивоварении
- •Влияние неорганических ионов на процесс пивоварения, органолептические свойства пива и его коллоидную стойкость
- •2.7. Потребление воды на пивоваренных заводах
- •Потребление воды на пивоваренных заводах
- •3. Хмель
- •3.1. Химический состав хмеля
- •Химический состав высушенных хмелевых шишек
- •Характеристики популярных сортов хмеля, производимого в мире
- •Сравнительная характеристика сортов хмеля по содержанию хмелевых масел
- •3.2. Хмелевые препараты
- •Краткая характеристика хмелевых продуктов
- •3.3. Режимы охмеления сусла
- •Нормы содержания горьких веществ в различных типах пива согласно рекомендациям евс при использовании горьких веществ 28 %*
- •Влияние режима внесения гранулированного хмеля сорта Zatec-Saaz на органолептические свойства пива
- •3.4. Хранение хмелепродуктов
- •4. Несоложеное сырье
- •4.1. Ячмень
- •Сравнительная характеристика несоложеных злаков в отношении содержащихся в них крахмалистых и некрахмалистых полисахаридов, (г/100 г продукта, содержащего 86 % св)
- •Содержание белка, аминокислот, жиров и дубильных веществ в несоложеных материалах (г/100г продукта, содержащего 86 % св)
- •4.2. Сахарсодержащее несоложеное сырье. Патока
- •Состав мальтозо-глюкозных сиропов различных типов
- •5. Вспомогательные материалы при производстве пивного сусла
- •Состав коллоидных осадков
- •5.1. Природа коллоидных помутнений пива
- •5.1.1. Белковое помутнение
- •Свойства белковых фракций ячменя
- •5.1.2. Полифенольное помутнение
- •Изменения содержания пф по стадиям технологического процесса
- •5.1.3. Углеводное помутнение
- •5.1.4. Оксалатное помутнение
- •5.2. Способы повышения коллоидной стойкости пива
- •5.2.1. Корректировка величины рН затора
- •Оптимальные физико-химические условия для проявления активности ферментов и температура их инактивации
- •5.2.2. Ферментные препараты для корректировки состава затора
- •Амилолитические ферменты
- •Ферментные препараты
- •Оптимальные физико-химические условия для проявления активности α-амилаз
- •Оптимальные значения рН и температуры для проявления активности β-амилазы
- •Протеолитические ферменты
- •Гемицеллюлазы
- •5.2.3. Основные ферментные препараты, используемые в пивоварении
- •Ферментные препараты, используемые при производстве пивного сусла
- •5.2.4. Основы безопасности использования ферментов
- •Свойства ферментов
- •5.3. Адсорбенты
- •Характеристика адсорбентов и точка их внесения
- •5.3.1. Полисахариды
- •Препараты для стабилизации пива, добавляемые на этапе получения сусла
- •5.3.2. Силикагели
- •Характеристика силикагелей, предназначенных для стабилизации пива
- •6. Дробление солода
- •6.1. Состав солода (с точки зрения дробления)
- •6.2. Фракционный состав помола
- •Фракционный состав помола для различных аппаратов фильтрации
- •Фракционный состав помола (шесть фракций)
- •Рекомендуемый фракционный состав помола, % (четыре фракции – экспресс-метод)
- •6.3. Конструкция солододробилок
- •6.3.1. Шестивальцовая дробилка
- •6.3.2. Пятивальцовая дробилка
- •6.3.3. Четырехвальцовая дробилка
- •6.3.4. Двухвальцовая дробилка
- •6.4. Виды дробления
- •6.4.1. Сухое дробление
- •6.4.2. Кондиционированное сухое дробление
- •6.4.3. Мокрое дробление
- •6.4.4. Замочное кондиционирование
- •6.5. Проблемы, возникающие при дроблении, и пути их ликвидации
- •7. Затирание зернопродуктов
- •7.1. Процессы, происходящие при расщеплении и растворении веществ солода
- •7.1.1. Расщепление крахмала
- •7.1.2. Расщепление β-глюкана
- •7.1.3. Расщепление белковых веществ
- •7.1.4. Превращение жиров
- •7.1.5. Дубильные вещества
- •7.1.6. Цинк
- •7.1.7. Подкисление затора
- •7.2. Заторные аппараты
- •7.3. Факторы, влияющие на процесс затирания
- •7.3.1. Гидромодуль затора
- •7.3.2. Температура
- •7.3.3. Смешивание воды и дробленых зернопродуктов
- •7.3.4. Значение рН
- •7.3.5. Настойные способы затирания
- •7.3.6. Отварочные способы затирания
- •7.3.7. Затирание с применением несоложеного сырья
- •7.3.8. Ферментные препараты
- •7.4. Возможные отклонения от оптимальных режимов затирания
- •7.5. Техника безопасности
- •8. Фильтрование затора
- •Влияние кислорода на показатели сусла
- •8.1. Теория разделения затора
- •Типичный фильтрационный состав помола солода
- •8.2. Фильтр-чан
- •8.3. Многофункциональное управление фильтрованием
- •8.4. Характеристика фильтра-чана
- •Скорость фильтрации и нагрузка на сито
- •Соразмерность разрыхлителей фильтра-чана
- •Специфика загрузки и высота слоя дробины
- •Типичные циклы работы фильтра-чана
- •8.5. Фильтр-пресс
- •Типичный цикл работы фильтра-пресса
- •8.6. Проблемы, возникающие при фильтровании сусла, и пути их решения
- •Качество солода, процесс затирания и скорость фильтрации
- •9. Варка сусла с хмелем
- •Состав сусла на момент «полного набора» в сусловарочном котле
- •Состав охмеленного пивного сусла
- •9.1. Выпаривание избыточной воды
- •9.2. Удаление нежелательных летучих компонентов
- •9.3. Стерилизация сусла и удаление ферментов
- •9.4. Адсорбция белка
- •9.5. Растворение и изомеризация горьких веществ хмеля
- •Доля перешедших при кипячении в раствор горьких веществ, %
- •9.6. Образование ароматических веществ
- •9.7. Повышение цвета сусла
- •Изменение цвета сусла и пива на различных стадиях производства
- •9.8. Повышение кислотности сусла
- •9.9. Содержание цинка в сусле
- •9.10. Содержание кальция в сусле
- •9.11. Кипячение сусла с хмелем
- •9.11.1. Внесение хмеля в сусловарочный аппарат
- •9.11.2. Различные режимы внесения хмеля в сусловарочный аппарат
- •9.11.3. Охмеление шишковым хмелем
- •9.11.4. Охмеление гранулированным хмелем (100 %)
- •9.11.5. Частичная замена гранул шишками
- •9.11.6. Использование хмелевого экстракта
- •9.12. Контроль готового сусла
- •9.13. Виды сусловарочных котлов
- •9.13.1. Сусловарочный котел с внутренним кипятильником
- •9.13.2. Современные технологии при охмелении сусла
- •10. Отделение взвесей горячего сусла
- •10.1. Вирпул (гидроциклонный аппарат)
- •10.1.1. Принципиальный процесс работы вирпула
- •10.1.2. Отделяющий эффект вирпула
- •10.1.3. Консистенция взвесей горячего сусла при опустошении вирпула
- •10.1.4. Внешние условия для нормальной работы вирпула
- •10.1.5. Возможные причины плохого отделения взвесей горячего сусла в вирпуле
- •Параметры трубопроводов в вирпуле
- •10.1.6. Соотношение высоты уровня сусла и диаметра вирпула
- •10.1.7. Подавление нежелательных вторичных завихрений сусла в вирпуле
- •10.1.8. Устройство днища вирпула
- •10.1.9. Расположение впускных и выпускных отверстий в вирпуле
- •10.1.10. Рекомендации по оптимизации технологического процесса осветления сусла в вирпуле
- •10.2. Осветление сусла в сепараторе
- •10.3. Осветление сусла с помощью холодильных тарелок
- •10.4. Осветление сусла с помощью отстойного чана
- •11. Охлаждение сусла
- •11.1. Пластинчатые теплообменники
- •11.1.1 Принцип работы пластинчатого теплообменника
- •11.1.2. Этапы охлаждения сусла в теплообменнике
- •11.2. Теплообменники типа «труба в трубе»
- •11.3. Теплообменники мультитрубной конструкции
- •11.4. Проблемы, возникающие при теплопередаче
- •11.5. Установка искуственного охлаждения
- •11.5.1. Промежуточные хладоносители
- •Свойства промежуточных хладоносителей
- •11.5.2. Свойства наиболее широко используемых хладоносителей
- •11.6. Аэрация сусла (насыщение воздухом)
- •11.7. Отделение холодных взвесей сусла
- •Состав холодного труба
- •Температурная зависимость выделяемого холодного труба
- •11.7.1. Отделение холодных взвесей методом седиментации
- •11.7.2. Отделение холодных взвесей центрифугированием и фильтрованием
- •11.7.3. Отделение холодных взвесей методом флотации
- •Список литературы
- •Содержание
- •Химия и технология пивного сусла
Список литературы
1. Андреева О.В., Шувалова Е.Г. Осадки в пиве. Атлас частиц, которые могут быть обнаружены в розлитом пиве. – М.: ООО «МИЦ Пиво и напитки ХХ1 век», 2004. – С.173.
2. ГОСТ на пиво Р51174–98.
3. Ермолаева Г.А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия. – СПб.: Профессия, 2004. – 536 с.
4. Калунянц К.А. Яровенко В.Л. Технология пива и безалкогольных напитков. – М.: Колос. –1992. – 288 с.
5. Калунянц К.А. и др. Технология солода, пива и безалкогольных напитков. – М.: Колос, 1991. – 362 с.
6. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива: – СПб.: Профессия, 2001. – 912 с.
7. Меледина Т.В. Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. – СПб.: Профессия, 2003. – 304 с.
8. Нарцисс Л. Пивоварение. Т.II. – Из-во НПО «Элевар», 2003. – 368 с.
Содержание
1. Солод в пивоварении 7
1.1. Светлый солод 7
1.2. Специальные типы солода 10
2. Вода в производстве пива 12
2.1. Величина рН 16
2.2. Щелочность воды 18
2.3. Жесткость воды 18
2.4. Окисляемость и содержание сухого остатка 19
2.5. Биологические показатели 20
2.6. Роль минеральных компонентов в пивоварении 20
2.7. Потребление воды на пивоваренных заводах 24
3. Хмель 26
3.1. Химический состав хмеля 26
3.2. Хмелевые препараты 32
3.3. Режимы охмеления сусла 37
3.4. Хранение хмелепродуктов 39
4. Несоложеное сырье 41
4.1. Ячмень 41
4.2. Сахарсодержащее несоложеное сырье. Патока 42
5. Вспомогательные материалы при производстве пивного сусла 44
5.1. Природа коллоидных помутнений пива 45
5.1.1. Белковое помутнение 45
5.1.2. Полифенольное помутнение 46
5.1.3. Углеводное помутнение 47
5.1.4. Оксалатное помутнение 48
5.2. Способы повышения коллоидной стойкости пива 49
5.2.1. Корректировка величины рН затора 50
5.2.2. Ферментные препараты для корректировки состава затора 51
5.2.3. Основные ферментные препараты, используемые в пивоварении 59
5.2.4. Основы безопасности использования ферментов 60
5.3. Адсорбенты 62
5.3.1. Полисахариды 63
5.3.2. Силикагели 66
6. ДРОБЛЕНИЕ СОЛОДА 68
6.1. Состав солода (с точки зрения дробления) 69
6.2. Фракционный состав помола 70
6.3. Конструкция солододробилок 74
6.3.1. Шестивальцовая дробилка 74
6.3.2. Пятивальцовая дробилка 76
6.3.3. Четырехвальцовая дробилка 76
6.3.4. Двухвальцовая дробилка 77
6.4. Виды дробления 78
6.4.1. Сухое дробление 78
6.4.2. Кондиционированное сухое дробление 79
6.4.3. Мокрое дробление 79
6.4.4. Замочное кондиционирование 82
6.5. Проблемы, возникающие при дроблении, и пути их ликвидации 82
7. ЗАТИРАНИЕ ЗЕРНОПРОДУКТОВ 83
7.1. Процессы, происходящие при расщеплении и растворении веществ солода 84
7.1.1. Расщепление крахмала 85
7.1.2. Расщепление β-глюкана 87
7.1.3. Расщепление белковых веществ 89
7.1.4. Превращение жиров 90
7.1.5. Дубильные вещества 90
7.1.6. Цинк 91
7.1.7. Подкисление затора 91
7.2. Заторные аппараты 92
7.3. Факторы, влияющие на процесс затирания 94
7.3.1. Гидромодуль затора 94
7.3.2. Температура 95
7.3.3. Смешивание воды и дробленых зернопродуктов 95
7.3.4. Значение рН 95
7.3.5. Настойные способы затирания 97
7.3.6. Отварочные способы затирания 98
7.3.7. Затирание с применением несоложеного сырья 101
7.3.8. Ферментные препараты 101
7.4. Возможные отклонения от оптимальных режимов затирания 102
7.5. Техника безопасности 103
8. ФИЛЬТРОВАНИЕ ЗАТОРА 103
8.1. Теория разделения затора 104
8.2. Фильтр-чан 107
8.3. Многофункциональное управление фильтрованием 112
8.4. Характеристика фильтра-чана 114
8.5. Фильтр-пресс 117
8.6. Проблемы, возникающие при фильтровании сусла, и пути их решения 118
9. ВАРКА СУСЛА С ХМЕЛЕМ 122
9.1. Выпаривание избыточной воды 124
9.2. Удаление нежелательных летучих компонентов 124
9.3. Стерилизация сусла и удаление ферментов 125
9.4. Адсорбция белка 125
9.5. Растворение и изомеризация горьких веществ хмеля 127
9.6. Образование ароматических веществ 129
9.7. Повышение цвета сусла 129
9.8. Повышение кислотности сусла 129
9.9. Содержание цинка в сусле 130
9.10. Содержание кальция в сусле 130
9.11. Кипячение сусла с хмелем 131
9.11.1. Внесение хмеля в сусловарочный аппарат 131
9.11.2. Различные режимы внесения хмеля в сусловарочный аппарат 131
9.11.3. Охмеление шишковым хмелем 132
9.11.4. Охмеление гранулированным хмелем (100 %) 132
9.11.5. Частичная замена гранул шишками 132
9.11.6. Использование хмелевого экстракта 133
9.12. Контроль готового сусла 134
9.13. Виды сусловарочных котлов 134
9.13.1. Сусловарочный котел с внутренним кипятильником 134
9.13.2. Современные технологии при охмелении сусла 136
10. ОТДЕЛЕНИЕ ВЗВЕСЕЙ ГОРЯЧЕГО СУСЛА 138
10.1. Вирпул (гидроциклонный аппарат) 139
10.1.1. Принципиальный процесс работы вирпула 139
10.1.2. Отделяющий эффект вирпула 140
10.1.3. Консистенция взвесей горячего сусла при опустошении вирпула 140
10.1.4. Внешние условия для нормальной работы вирпула 141
10.1.5. Возможные причины плохого отделения взвесей горячего сусла в вирпуле 141
10.1.6. Соотношение высоты уровня сусла и диаметра вирпула 142
10.1.7. Подавление нежелательных вторичных завихрений сусла в вирпуле 143
10.1.8. Устройство днища вирпула 143
10.1.9. Расположение впускных и выпускных отверстий в вирпуле 144
10.1.10. Рекомендации по оптимизации технологического процесса осветления сусла в вирпуле 144
10.2. Осветление сусла в сепараторе 145
10.3. Осветление сусла с помощью холодильных тарелок 147
10.4. Осветление сусла с помощью отстойного чана 148
11. ОХЛАЖДЕНИЕ СУСЛА 148
11.1. Пластинчатые теплообменники 149
11.1.1 Принцип работы пластинчатого теплообменника 150
11.1.2. Этапы охлаждения сусла в теплообменнике 151
11.2. Теплообменники типа «труба в трубе» 152
11.3. Теплообменники мультитрубной конструкции 153
11.4. Проблемы, возникающие при теплопередаче 154
11.5. Установка искуственного охлаждения 154
11.5.1. Промежуточные хладоносители 155
11.5.2. Свойства наиболее широко используемых хладоносителей 156
11.6. Аэрация сусла (насыщение воздухом) 157
11.7. Отделение холодных взвесей сусла 158
11.7.1. Отделение холодных взвесей методом седиментации 159
11.7.2. Отделение холодных взвесей центрифугированием и фильтрованием 159
11.7.3. Отделение холодных взвесей методом флотации 159
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 160
Меледина Татьяна Викторовна Баланов Петр Евгеньевич