Пиво — старинный слабоалкогольный ячменно-солодовый напиток, обладающий приятной горечью, ароматом хмеля, особенностью вспениваться при наполнении бокала. Благодаря приятному вкусу, тонизирующему, жаждоутоляющему действию, оно пользуется большим спросом у населения. Являясь слабоалкогольным напитком, во многих странах пиво выступает соперником крепких алкогольных напитков.
В настоящее время употребление и производство пива увеличивается. Пиво становится все более популярным напитком, особенно среди молодежи. В связи с этим большое внимание стало уделяться производству и выпуску безалкогольного пива. Проводятся исследования с целью получения пива не только с низким содержанием алкоголя, но и с хорошими органолептическими характеристиками. Технологии получения безалкогольного пива можно разделить на 3 группы:
- Мембранные методы;
- Термические методы;
- Технологические методы.
Мембранные и термические методы требуют значительных капиталовложений и затрат, следовательно экономически невыгодны предприятиям с малой и низкой производительностью. Технологические способы получения безалкогольного пива являются более дешевыми, при этом воздействовать на процесс можно как на этапе получения сусла, так и на этапе брожения. При приготовлении безалкогольного пива с применением технологических методов сбраживается всего 5–10 % сухих веществ (СВ) пивного сусла, поэтому химический состав и органолептические свойства сусла изменяются незначительно. Причиной этого является изменение соотношения между сбраживаеыми и несбраживаемыми углеводами, углеводами и белками, а также концентрациями сухих веществ в сусле и готовом напитке по сравнению с классическим пивом. Вкус и аромат пива можно характеризовать как сусловой, зерновой.
Для получения высококачественного безалкогольного пива необходимо начать работы по приближению химического состава пивного сусла к пиву уже на стадии выбора сырья
К технологическим методам производства безалкогольного пива относятся: подавление образования брожения, сбраживание специальными дрожжами, метод контакта сусла с дрожжами при низких температурах, прерывание брожения при концентрации спирта ниже 0,5 %, применение иммобилизированных дрожжей.
1. Прерывание брожения.
Прерывание брожения при концентрации спирта 0,5 % об. Такое пиво зачастую варится с начальной экстрактивностью 8–10 % исходя из требований к вкусу, однако позднее выяснилось, что при экстрактивности 6–6,5 % у пива отмечается улучшение вкусовых показателей. У более жидкого сусла привкус сусла проявляется меньше. Способ затирания — преимущественно декокционный с 1–2-отварками. Хорошо подходит температурный режим 35/70/77°С, отдельные части затора осахариваются при температуре около 75°С. Способ затирания солода со скачкообразным повышением температуры, снижает видимую конечная степень сбраживания (КСС) до величины ниже 65 %. Засыпь затирают густо, то есть в соотношении 1:2 при температуре 45°С с продолжительностью паузы около 30 минут. Затем затор перекачивают в кипящую воду (в соотношении 1:2,7). В результате ферменты инактивируются, а сохранившегося осадка амилазы достаточно для расщепления крахмала солода до декстринов в течение часовой паузы при 73°С. Кипячение сусла при интенсивном испарении должно обеспечивать достаточное удаление ароматических веществ, так, что для всех систем кипячения рекомендуется увеличение продолжительности кипячения на 10–15 %.
Внесение хмеля осуществляется для придания пиву хмелевого аромата, причем в качестве первой дозы при перекачивании в сусловарочный котел вносят только ароматические сорта хмеля; вторую дозу добавляют через 10 минут после начала кипячения сусла, а третью за 25–30 минут до его окончания. Если хмелевой аромат нежелателен, то используют экстракт хмелевых смол без хмелевых масел.
Брожение проводится при температуре ниже 8°С до содержания спирта менее 0,5 % об и прерывается путем:
- отделения дрожжей центрифугированием;
- фильтрованием;
- пастеризацией в потоке.
Брожение в сусле с седиментированными взвесями холодного сусла после продувки СО2 или сусле, полученного метод холодного фильтрования, должно продолжаться по возможности несколько суток. Семенные дрожи задают в количестве15–25 мил. клеток при температуре сусла 4–6°С. Для предупреждения попадания спирта дрожжи промывают. Через 48–72 ч при экстрактивности начального сусла 7,2 % достигается степень сбраживания около 10 %, соответствующая содержанию спирта 0,45 %об. При экстрактивности начального сусла 5,5 % это соответствует примерно 14 %. Прерывание брожения осуществляют или путем центрифугирования (количество дрожжевых клеток следует снизить до 0,1 млн), или с помощью фильтрования, после чего сусло охлаждают до 0... -1C и карбонизируют до содержания CO2 около 0,5 % (с помощью CO2, полученного непосредственно на производстве).
Дображивание при этой температуре продолжается 14–21 сут., причем для удаления ароматических веществ хмеля производят многократную продувку CO2 (через каждые 24 ч.). Фильтрование осуществляется с добавлением около 50 г силикагеля/гл и с последующей стабилизацией и контрольным фильтрованием. Обычно содержание CO2 корректируют до 0,48–0,53 %. Пастеризованное в бутылках пиво хотя и достигает желаемой стойкости за 6 теплых дней (0/60/0 °С), однако, как правило, в нем образуется легкий, почти незаметный придонный осадок.
2. Сбраживание сусла иммобилизированными дрожжами.
Непрерывный способ производства при помощи иммобилизированных дрожжей. Под иммобилизацией дрожжей понимают закрепление дрожжей на каком-либо носителе. Закрепление дрожжей на подходящем носителе дает возможность контролируемо использовать ферментный потенциал дрожжей — особенно в экспоненциальной и стационарной фазе брожения. Тем самым можно регулировать образование и расщепление побочных продуктов брожения.
Прежде всего, дрожжи закрепляются на носителе, но для этого подходит не каждый штамм дрожжей. Очень важно выбрать подходящий штамм, создающий и в том числе «достойный» вкус. Но как только дрожжи поселились на носителе, они могут там жить достаточно долго. Взамен вымываемых клеток вырастают новые. Особенности технологии производства безалкогольного пива таким способом заключается в том, что сусло при температуре 1°С медленно (время прохождения может занимать от 5 до 20 часов) просачивается сквозь гранулированную массу, на которой живут дрожжи. Благодаря низкой температуре и регулируемой скорости прохождения можно контролировать и управлять образованием спирта.
Процесс регулируется таким образом, что образование спирта и подавляется, но побочные продукты брожения, а вместе с ними и образующими вкус компоненты все же образуются. Такой биореактор может работать больше месяца; и избыточной биомассы не возникает. Другими преимуществами этого способа являются:
- лучшее использование сырья;
- небольшие потери;
- отсутствие причинения вреда окружающей среде;
- очень короткая начальная стадия процесса.
Относительно большое количество дрожжей вызывает восстановление карбонильных соединений сусла до соответствующих спиртов, так что, несмотря на прерывание брожения, происходит довольно существенное уменьшение типичного привкуса сусла. Обработанное таким способом пиво охлаждают, карбонизуют, выдерживают, выдерживают несколько суток на холоде, после чего фильтруют, стабилизируют, проводят розлив и пастеризуют.
В настоящее время проводят работы по совершенствованию этого способа, особенно в отношении дальнейшего улучшения аромата. Работа с иммобилизированными дрожжами дает возможность точно управлять процессом брожения и созревания пива. Тем самым появляется хорошая база для перевода процесса приготовления безалкогольного пива на непрерывную основу.
3 Молочнокислое брожение с последующим внесением дрожжей.
Данный двухступенчатый способ сбраживания подразумевает, что неохмеленное сусло с экстрактивностью начального сусла около 10 % для стерилизации доводят до кипения в сусловарочном котле, а затем охлаждают до 35–37 °С. Затем его засевают молочнокислыми бактериями и проводят подкисление до значения pH 4,1–4,2. Кислое сусло направляют в котел и в зависимости от системы кипячения кипятят с хмелем (гранулированным ароматическим, 10 г кислоты/гл) в течение 70–100 мин.
После осаждения взвесей сусла в вирпуле, корректировки экстрактивности начального сусла до значения 6–7 % и частичного удаления осадка взвесей холодного сусла проводят сбраживание до получения содержания алкоголя около 0,5 % об., дображивание и т. д. Благодаря предшествующему молочно-кислому брожению приготовленное таким способом пиво получается более чистым, «пивоподобным» и, что примечательно, со стойким вкусом. Недостатком данного метода является двукратное кипячение сусла, из-за чего стерилизацию приходится проводить в аппарате для кратковременной высокотемпературной пастеризации.
4 Сбраживание сусла специальными дрожжами.
Сбраживание сусла специальными дрожжами. Самая простая возможность состоит в том, чтобы использовать для брожения не обычные дрожжи, а штамм Saccharomycodes ludwigii, который может сбраживать фруктозу и глюкозу, но не в состоянии расщеплять и потреблять мальтозу. Концентрация спирта не возрастает выше 0,5 % об. Такое пиво содержит много сахаров и имеет сладкий вкус.
Сбраживание сусла по описанному методу проходит очень медленно, из-за чего может происходить его инфицирование, например культурными дрожжами или бактериями сусла. Хотя урожай дрожжей невелик из-за плохой седиментации дрожжей, их можно собрать в процессе последующего фильтрования для получения нужной степени сбраживания. Как бы то ни было, текущее разведение дрожжей необходимо. Этот способ является довольно трудоемким, а качество получаемого пива не всегда однородно, однако с помощью биологического подкисления его можно улучшить.
Литература:
1. Кунце В. Г. — Технология солода и пива. 2001г.
2. Тихомиров В. Г. — Технология пивоваренного и безалкогольного производств. 1999г.
3. Меледина Т. В. — Пивные дрожжи// Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. 2003г.
4. Ермолаева Г. А., Колчева Р. А. — Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. 2000г.
5. Оганесян В. Г. — Особенности приготовления сусла для безалкогольного пива, полученного методом ограничения спиртового брожения.
