Товароведная характеристика и оценка качества пива

Государственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования Межотраслевой институт повышения квалификации и переподготовки руководящих кадров и специалистов Российской экономической академии им. Г. В. Плеханова Факультет управления бизнесом Курсовая работа по дисциплине:

«Органолептический анализ качества пищевых продуктов»

На тему: «Товароведная характеристика и оценка качества пива»

Выполнила студентка группы

46/ВО курса ФУБ Захарова Д.С.

Научный руководитель к.т.н. доц. Германова Л.М.

Москва, 2008 г.

• Введение
• Глава 1. Сырье, его химический состав и особенности приготовления пива
• Глава 2. Классификация и товароведная характеристика пива
• 2.1 Товароведная характеристика пива
• 2.2 Оценка качества пива
• 2.2.1 Факторы, формирующие качество пива
• 2.2.2 Показатели качества пива, дефекты
• 2.2.3 Средства и способы фальсификации пива, методы их обнаружения
• Заключение
• Список использованных источников

Пиво, наряду с натуральным виноградным вином, относится к числу наиболее древних и наиболее сложных по составу алкогольных напитков. Помимо алкоголя оно содержит значительное количество ценных в пищевом отношении компонентов. Поэтому пиво и его «полуфабрикат» — сусло — нередко использовались как элемент зимнего рациона питания. Более того, пиво входило в арсенал средств народной медицины. Считалось, что пиво способствует повышению аппетита, ускоряет рост, физическое развитие и укрепляет здоровье. Бытовало убеждение, что пиво стимулирует лактацию у женщин и повышает потенцию у мужчин. Пивом регулярно поили детей, начиная с ясельного возраста. Во время эпидемий холеры пиво входило в перечень основных народных средств для профилактики этого заболевания.

Эмпирический народный опыт был взят на вооружение врачами средневековой Европы, которые широко применяли этот напиток для лечения разных заболеваний. Особенно отчетливое позитивное действие пиво оказывало при истощении, расстройствах пищеварения, болезнях почек и мочевого пузыря. Его назначали также при бронхиальной астме, бессоннице, кожных заболеваниях. Использовать этот напиток для лечения холеры стали после того, как Р. Кох, открывший возбудителя туберкулеза, экспериментально доказал, что холерные вибрионы погибают после обработки пивом.

За обозримый исторический период технология приготовления пива претерпела существенные изменения. Современный напиток по своему составу, вкусу, цвету, консистенции и, вероятно, по особенностям биологического действия существенно отличается от пива, потреблявшегося населением древнего и средневекового мира.

Современные технологии промышленного приготовления пива включают в себя три основных стадии. Первый этап — приготовление солода. Для этого используют специальные сорта ячменя или другие злаки. Их очищают, сортируют, дезинфицируют и помещают во влажную среду, где зерна прорастают и в них накапливаются крахмал, ферменты, витамины и другие вещества. Затем проросшие зерна сушат, очищают от ростков и оставляют на месяц отлежаться.

Второй этап — приготовление сусла. Раздробленные зерна солода заливают водой. В этой массе, называемой затором, при определенной температуре идет процесс расщепления крахмала на простые сахара. Особенно интенсивно он протекает после добавления хмеля и проваривания массы, которая и получила название сусла.

На третьем этапе сусло фильтруют, охлаждают и вносят в него специальные пивные дрожжи. После небольшого периода бурного брожения пивную массу дображивают при низкой температуре на протяжении нескольких недель или месяцев. И, наконец, готовое пиво фильтруют и разливают по бутылкам, банкам или бочкам.

Глава 1. Сырье, его химический состав и особенности приготовления пива

Основные компоненты пива.

Пиво, как и вино, представляет собой натуральный алкогольный напиток, который содержит большое количество соединений, образующихся в процессе ферментации и поступающих в него из растительного сырья. Основными компонентами пива являются вода (91−93%), углеводы (1,5−4,5%), этиловый спирт (3,5−4,5%) и азотсодержащие вещества (0,2−0,65%). Прочие компоненты обозначают как минорные.

Углеводы пива (около 26 г/л) на 75−85% состоят из декстринов. На простые сахара (глюкоза, сахароза, фруктоза) приходится 10−15% от общего количества углеводов. И лишь 2−8% углеводов представлены другими, сложными сахарами (полисахариды, фрагменты пектина и др.).

Этиловый спирт (около 30 г/л), наряду с углеводами, является главным компонентом, обеспечивающим калорийность этого напитка, которая составляет около 400−450 ккал/л. Для сравнения: калорийность молока, кока-колы или фруктовых соков колеблется в пределах 600−700 ккал/л.

Этанол, поступающий в организм с пивом, не оказывает дегидратирующего эффекта благодаря высокому содержанию воды в этом напитке.

Пиво, в отличие от вина, содержит незначительное количество высших спиртов (50 — 100 мг/л), а метиловый спирт в нем практически отсутствует.

Азотсодержащие вещества пива представлены в основном полипептидами и аминокислотами. Большая часть их поступает в напиток из солода. Лишь 20−30% аминокислот являются продуктами жизнедеятельности дрожжей. В пиве представлены все основные аминокислоты. Однако, их пищевая ценность из-за малого количества незначительна.

Минорные соединения пива.

Минорные, или присутствующие в незначительных количествах компоненты пива классифицируют следующим образом: минеральные соединения, витамины, органические кислоты, фенольные соединения, горькие вещества, ароматические соединения, биогенные амины и эстрогены.

Минеральные соединения поступают в напиток из солода, других исходных материалов и с водой. В биологически значимых количествах в пиве присутствуют ионы калия, натрия, кальция, магния, фосфора, серы и хлора. Пиво отличается от других алкогольных напитков и, в частности, от вина высоким содержанием калия (160 — 450 мг/л). Пиво, употребляемое в количестве 1 л в день, способно примерно на 30% обеспечить суточную потребность в этом элементе. При этом в пиве относительно мало натрия (около 120 мг/л).

По содержанию кальция (около 80 мг/л), магния (около 80 мг/л), фосфора (около 140 мг/л), а также железа, меди, цинка и других, содержание которых не превышает 1 мг/л, пиво почти не отличается от апельсинового сока.

Витамины поступают в пиво в основном из солода, богатого витаминами группы В. Поэтому в пиве, в отличие от натурального вина, содержится довольно большое количество витамина В1, или тиамина (0,005−0,15 мг/л) и витамина В2, или рибофлавина (0,3−1,3 мг/л). Употребление пива в количестве 1 л в день способно обеспечить 40−60% суточной потребности в этих витаминах. Вместе с тем, большое количество тиамина в пиве имеет и негативную сторону, поскольку этот витамин ускоряет процесс деградации фенольных соединений пива и способствует выпадению их в осадок.

Пиво богато и другими витаминами. Содержание витамина С или аскорбиновой кислоты составляет 20−50 мг/л. Аскорбиновую кислоту в пиво часто добавляют в процессе производства для предотвращения процессов спонтанного окисления других компонентов. 1 л пива примерно на 70% обеспечивает суточную потребность в этом витамине. Аналогичным образом пиво может служить основным источником никотиновой кислоты (5−20 мг/л) и фолиевой кислоты (около 110 мг/л). Для удовлетворения суточной потребности в этих витаминах достаточно употреблять его по 0,5 стакана в день.

В пиве относительно мало витамина В6, или пиридоксина (0,4−1,7 мг/л), пантотеновой кислоты (0,4−1,7 мг/л) и биотина (около 5 мг/л). Необходимо отметить, что многие витамины присутствуют в пиве в фосфорилированной форме и потому хорошо усваиваются.

Органические кислоты присутствуют в пиве в виде солей. В наибольшем количестве представлены соли лимонной кислоты (около 130 мг/л), которая выступает в качестве антиоксиданта и повышает стабильность напитка. Установлено, что лимонная кислота пива снижает продукцию мочевой кислоты, стимулирует образование мочи и поэтому предупреждает образование камней в почках.

Помимо лимонной кислоты, в пиве содержатся соли пировиноградной (около 60 мг/л), уксусной (около 90 мг/л), глюконовой (около 30 мг/л) и щавелевой (около 15 мг/л) кислот. Эти кислоты хорошо абсорбируются в кишечнике и активно включаются в процессы обмена веществ.

Фенольные соединения. Содержание полифенолов в пиве примерно в 10 раз ниже, чем в натуральном виноградном вине и колеблется в пределах 150−300 мг/л. Около 90% фенольных соединений поступает в пиво из солода, а остальные — из хмеля. Среднее содержание полифенолов и их отдельных представителей отражено в таблице 1. Больше всего в пиве содержится антоцианидинов (14−77 мг/л), в состав которых входят лейкоцианидины, протоцианидины и лейкоантоцианидины. В некоторых сортах пива присутствует одно из наиболее биологически активных фенольных соединений — кверцетин. Помимо соединений, указанных в таблице, в пиве обнаруживаются и другие полифенолы (эллагиковая, протокатехиновая, ваниллиновая, салициловая, параоксибензойная кислоты, а также фенол, ортокрезол и кумарины) в концентрациях 1 мг/л и ниже.

Таблица 1 «Фенольные соединения пива»

Установлено, что фенольные соединения, наряду с другими минорными компонентами пива, обеспечивают его бактерицидное, бактериостатическое действие и облегчают абсорбцию минеральных веществ и других компонентов пищи.

Темные и непрозрачные сорта пива содержат больше полифенолов по сравнению со светлыми и прозрачными. Технологи пивоваренного производства уделяют много внимания фенольным соединениям, поскольку последние нарушают коллоидную структуру напитка, способствуют образованию осадка и помутнению пива.

Горькие вещества поступают в пиво из хмеля и придают напитку специфический горьковатый привкус. Эти вещества подразделяют на малои высокосмолистые. В зависимости от технологии приготовления и хранения пива, они могут подвергаться полимеризации, окислению и, соответственно, изменять свои изначальные свойства. Малосмолистые вещества, которых особенно много в пиве, состоят из aкислот, или гумулонов, bкислот, или лупулинов и группы пока еще неохарактеризованных соединений.

Гумулоны, при их содержании менее 7% от общего количества малосмолистых веществ, обеспечивают только специфические ароматические свойства напитка. Увеличение их содержания сопровождается появлением в пиве горечи. Гумулоны присутствуют в пиве в основном в виде изомерных форм, прежде всего в виде изо-гумулонов, которые отличаются более высокой растворимостью и горьким вкусом. Другая изомерная их форма — ко-гумулоны участвуют прежде всего в формировании аромата пива. Однако при увеличении их содержания до 30% от общего количества гумулонов, они начинают проявлять себя как горечь. Лупулины также обладают горьким вкусом и выступают в качестве естественных консервантов напитка.

Горькие вещества пива, наряду с другими экстрактивными веществами хмеля, относятся к категории психоактивных соединений. Они оказывают седативное, снотворное, а в больших дозах — и галлюциногенное действие. Помимо этого, они обладают бактерицидными, бактериостатическими свойствами и оказывают стимулирующее действие на секрецию желудочного сока. Последнее лежит в основе индивидуальной непереносимости пива, которое у людей с повышенной чувствительностью к действию стимуляторов желудочной секреции вызывает неприятные ощущения в области желудка и рефлюкс-реакцию. Вероятно, с этим обстоятельством связано и то, что большинство любителей пива предпочитает светлые сорта напитка с пониженным содержанием горьких веществ.

Ароматические соединения пива. Аромат и цвет пива, помимо горьких веществ, определяют и другие соединения, поступающие в напиток из хмеля и входящие в состав хмелевого масла. На сегодняшний день идентифицировано более 70-и компонентов, отнесенных к этому классу веществ. Восстановленная фракция ароматических соединений, выделенных из хмелевого масла, включает в себя монотерпены (мирицен) и сескьюитерпены (bкариофиллин, гумулин, фарнисин и др.). Окисленная фракция состоит из терпеновых спиртов (линалуол, гераниол), других спиртов, альдегидов, кетонов, эфиров и их производных. Примерно на 80−90% ароматические соединения состоят из мирицина, гумулина и кариофиллина. Сведения о способности этих веществ оказывать биологическое действие отсутствуют.

Биогенные амины были обнаружены в пиве относительно недавно. Они сразу привлекли к себе внимание из-за способности оказывать выраженное биологическое действие. Еще тридцать лет назад было отмечено, что пиво противопоказано больным, принимающих ингибиторы моноаминоксидазы. Смысл этих рекомендаций стал ясен после того, как в пиве были идентифицированы кадаверин, путресцин, гистамин и тирамин. Концентрации этих веществ в напитке невелики — 1−3 мг/л. Часть их, по-видимому, разрушается в кишечнике. Тем не менее, при употреблении пива в большом количестве биогенные амины провоцируют развитие гипертензии, вызывают головную боль и могут привести к поражению почек.

Фитоэстрогены представляют собой растительные аналоги женских половых гормонов и также попадают в напиток из хмеля. Содержание их в хмеле достигает значительных величин — от 20 до 300 мг на 1 кг растительной массы. В пиве их меньше (1 — 36 мг/л). Тем не менее, этого количества достаточно для оказания отчетливого гормонального воздействия на организм человека. Весьма вероятно, что изменения эндокринного статуса (феминизация мужчин и маскулинизация женщин) у лиц, злоупотребляющих пивом, связаны, в основном, с эффектами фитоэстрогенов.

Пищевые добавки. В пивоваренной, равно как и в других отраслях пищевой промышленности, широко применяют различные технологические и пищевые добавки, которые предназначены для ускорения процесса производства, увеличения сроков хранения продукта, улучшения вкуса и других его потребительских свойств.

На этапе приготовления сусла используют ферменты, которые способствуют расщеплению крахмала и сложных сахаров до простых сахаров. Биологического действия такие ферменты не оказывают, поскольку денатурируются при кипячении сусла.

Для консервации напитка и увеличения сроков его хранения в него добавляют различные вещества, угнетающие рост дрожжей, посторонних микроорганизмов и подавляющие активность ферментов. Без таких добавок пиво быстро мутнеет, теряет вкус, а часть минорных компонентов выпадает в осадок. Раньше в качестве консерванта использовали формалин. Однако после обнаружения его мутагенного и тератогенного действия применение формалина было запрещено.

В настоящее время широко применяют разнообразные стабилизаторы коллоидной стойкости, которые предупреждают расслоение пива и способствуют длительному сохранению «пивной шапки». Вплоть до конца 1960;х годов для этой цели нередко использовали явно небезразличные для здоровья поверхностно-активные вещества. Наибольшую печальную известность приобрел хлорид кобальта, который явился причиной смерти значительного числа регулярных потребителей пива. В серии клинических, морфологических и физиологических исследований, проведенных в тот период, было установлено, что хлорид кобальта вызывает развитие специфического поражения сердечной мышцы — кобальтовой кардиомиопатии. Механизм развития данной патологии связан со способностью кобальта блокировать окислительное декарбоксилирование на этапе окисления пирувата до ацетил-КоА и снижать уровень кальция в миокарде.

Необходимость маркировки пива данными о пищевой ценности определена ГОСТ 51 074–97 — «Продукты пищевые. Информация для потребителя. Общие требования». Согласно «Гигиеническим требованиям к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов», в том числе пива (СанПиН 2.3.2.560−96), сведения о содержании белков, жиров, углеводов и энергетическая ценность приводятся в случае, если их количество в 100 мл (г) продукта превышает 2% от рекомендуемой суточной потребности, минеральных веществ и витаминов — 5%. С учетом специфики и направления использования пива в рационе человека содержание тех или иных питательных веществ указывается в их массовой доле на 100 см³ (г, мг, мкг и т. д.), энергетическая ценность — в килокалориях на 100 см продукта.

Глава 2. Классификация и товароведная характеристика пива

2.1 Товароведная характеристика пива

Ассортимент пива разделяют в зависимости от рецептуры и технологии изготовления на два типа: светлые и темные. Светлые виды пива имеют янтарный цвет и хмельной вкус, темные — коричневый цвет и солодовый вкус. Отдельные виды пива отличаются по органолептическим показателям, массовой частицей сухих веществ в начальном сусле и спирте. В светлых видах пива эти показатели варьируются от 12 и 3 до 19 и 7%. Для темных видов пива они установлены в таких размерах: от 12 и 2,5 до 20 и 5%. Пиво так же подразделяют на группы в соответствии с таблицей 2

Таблица 2 «Классификация сортов пива в зависимости от массовой доли веществ в начальном сусле»

Отдельные виды пива отличаются за вкусом и ароматом. Так, для пива «Miller» характерный мягкий, хмельной вкус, для «Brahma» — выраженный хмельной вкус со слабым виновным привкусом, для «Carlsberg» — немного сладковатый вкус и ясно выраженный солодовый аромат.

Рынок пива России представлен обширным ассортиментом, основной частью которого является пять основных марок: светлое, темное, красное, белое и крепкое. Около 90% отечественного пивного рынка занимают светлые сорта, на которые приходится основной объем продаж, а остальные 10% разделяют между собой другие сорта, преимущественно темные.

2.2 Оценка качества пива

2.2.1 Факторы, формирующие качество пива

На качество пива существенным образом влияет процесс его производства, который происходит следующим образом:

Производство солода. Солод — один из главных видов сырья для производства пива. Его получают из пивоваренного ячменя в результате процесса, который называется солодовыращиванием. Изготовление солода происходит в солодильне. При производстве солода зернам ячменя дают возможность начать прорастать. Во время этого углеводы превращаются в другую форму — такую, которая может быть употребляема дрожжами при брожении. Когда желательные преобразования веществ завершены, процесс прерывают, высушивая зерно. Это останавливает дальнейшее прорастание.

Процесс производства солода можно разделить на следующие этапы:

1. После собирания из полей ячмень вылеживается и проходит очищение (при этом контролируются его влажность и температура).

2. Зерно моется в большом количестве воды для того, чтобы разбудить зародыш зерна для проращивания.

3. Ячмень прорастает при постоянном контроле влажности и температуры.

4. Прорастание зерен прерывают сушкой.

5.В конце концов, от высушенных зерен отбиваются проростки корней и стеблей. Полученный продукт называется солодом.

Готовый солод содержит следующие вещества: крахмал и другие углеводы (кроме целлюлозы): 70−79%; протеины и пептиды: 10−12%; целлюлоза: 5−6%; вода: 4−5%; другие вещества: 4−6%.

Вторым шагом в изготовлении пива является варка сусла. Пивом напиток станет называться только после процесса брожения и созревание в бродильном отделении. Производство сусла коротко можно описать как процесс, который состоит из таких этапов: дробление солода, затирание, фильтрации затора (отделение дробины), кипячение сусла, отделение шрота (белка), охлаждение сусла.

Для получения нужного качества пива необходимо придерживаться правильных пропорций между сортами солода. Разные сорта пива варятся из разных сортов солода. Для полной уверенности в качестве, весь солод, который поставляется на завод, анализируется в лаборатории.

Каждый солодовый силос имеет заслонку, связанную с системой транспортеров, по которым солод подается на весы, где взвешивается. Потом он поступает в дробилку. Солод дробят для того, чтобы получить возможность быстро и эффективно добраться к веществам, которые в нем находятся. Размер получаемых при дроблении частей определяется применяемым методом фильтрации затора.

Дробленый солод называется помол. Помол распределяют на несколько фракций: оболочки (шелуха), большая крупка, мелкая крупка и мука. Результаты дробления регулярно контролируются.

Солод состоит преимущественно из углеводов и крахмала. К началу брожения солод должен быть переработан так, чтобы питательные вещества, необходимые для дрожжей, стали доступными.

Дело в том, что пивные дрожжи не могут переработать крахмал, который состоит из длинных цепочек молекул сахара. Поэтому необходимо предварительно расщепить крахмал на более простые виды сахара. Этим преобразованием руководят особые ферменты (амилазы). При соответствующей температуре они активируются и начинают расщепления крахмала. В солоде находится также значительное количество протеинов. Большинство из них имеют значение для полноты вкуса пива и стойкости пены. Однако некоторые протеины могут вызвать помутнение напитка и выпадение осадка в бутылке во время хранения. Протеины представляют собой большие молекулы, составленные из множества аминокислот. Существуют специальные ферменты, способны расщеплять протеины на отдельные аминокислоты. Значительная часть протеинов раскладывается уже в процессе солодорощення.

Вообще можно сказать, что содержание затирания заключается в том, что разные ферменты расщепляют крахмал и протеины соответственно на простые сахара и аминокислоты. В начале затирания лишь около 10−15% экстракта солода находится в растворимой форме. Поэтому для высвобождения другой массы экстракта и нужны ферменты, которые были накоплены зерном во время солодорощення. Общим для всех ферментов является то, что их активность в большой степени зависит от температуры. В определенном температурном интервале их активность очень высокая (оптимальная температура). Если она выходит за верхнюю границу этого интервала, активность ферментов резко снижается и потом вообще прекращается, а ферменты деактивируются. Если нужно активизировать определенный фермент, следует обеспечить оптимальную температуру, характерную именно для него.

Цель затирания: получение оптимального количества экстракта (выход), достижение высочайшего возможного качества сусла.

Перед началом затирания солодовый помол, полученный в результате дробления, смешивается с водой. Чтобы он равномерно распределялся и не образовывал грудка, вода подается по той самой трубе, которая и помол. Кроме того, в заторных чанах установленные специальные мешалки. В начале затирания температура сусла поддерживается на равные 45−50°С. Плотность затора определяется количеством как воды, так и солода (под плотностью мы имеем на внимании содержимое экстракта). Можно сказать, что затор должен быть в среднем приблизительно в 1,2−1,6 раза гуще, чем готовое сусло. Потом затор проходит несколько этапов, каждому из которых отвечают свои определенные температура и время. Эти этапы называются паузами. Первая из пауз называется протеиновой паузой. Температура поддерживается на равные 45−55°С. На протяжении паузы активируются те ферменты (ензими), что расщепляют протеины, которые находятся в солоде. Из протеинов образовываются аминокислоты. Расщепление значительной части протеинов уже состоялось в процессе соложения (проращивание). Протеины, которые остались, расщепляются во время этой паузы. Время паузы зависит от конкретной технологии, но чаще всего от 45 минут до одного часа. Пауза на осахарение продлевается к полному осахарению крахмала, которое определяется йодным тестом.

Последний этап называется окончанием затирания. При этом температура повышается до 78 °C для гарантированного расщепления крахмала и снижение вязкости сусла (полезно для фильтрации). Фильтрация затора происходит поэтапно: процеживание, промывание (промывается пласт дробины). Когда уровень сусла опустится к поверхности заторной массы, начинают промывания дробины. В фильтрующем пласте все еще остается довольно много экстракта. Именно поэтому, желательно суметь выделить его. Это делается с помощью форсунки, которая установлена в фильтры. Через форсунку пласт дробины орошают водой. Температура воды при промывании поддерживается на уровне 78 °C. Процесс продлевается до тех пор, пока содержание экстракта в сусле не станет настолько низким, что дальнейшее промывание окажется нецелесообразным. Содержимое экстракта измеряется в процентах Плато (%Р). Промывания прекращают при 0,5−0,8% Р.

Сусло с буферного чана поступает в сусловарный котел. В сусловарному котле сусло кипятится приблизительно полторы часа, при этом у него прибавляют хмель. Сусло кипятят для того, чтобы простерелизовать его и активизировать ферменты, заставить выпасти у осадок (коагулировать) нестабильные протеины (образование горячего трубу), превратить в растворимое состояние важные для продукта горькие вещества хмеля, удалить нежелательные ароматические вещества, довести его к нужной концентрации (вода в процессе варки испаряется). Во время кипячения в сусловарный чан прибавляется хмель. Количество хмеля, который прибавляется, зависит как от степени его горечи, так и от того, какой сорт пива варится.

Значение хмеля при производстве пива очень велико и он в свою очередь является одним из главных факторов качества пива. В хмеле находятся горькие вещества, которые прибавляют пиву его специфический характер. Хмель оказывает содействие потому, что аромат и вкус напитка становятся более полными, а пена более густой и стойкой. Кроме того, вещества хмеля имеют антисептическое действие и принимают участие в коагуляции белков. При кипячении вещества, которые входят в состав хмеля, растворяются. Горькие вещества и эфирные масла переходят в сусло. Эфирные масла являются летающими, итак субстанции, которые могли бы прибавить пиву резкий, неприятный вкус, из сусла испаряются. Часть горьких веществ в процессе кипячения растворяется в сусле.

Некоторые из протеинов, которые находятся в сусле, соединяются с дубильной кислотой хмеля. Часть этих соединений нерастворимая в горячем сусле и потому выпадает у осадок (горячий труб). Лучше всего, если осадок состоит из больших частей, а сусло становится прозрачным. Другая часть протеинов и горьких веществ выпадает у осадок позднее, когда сусло охлаждается (холодный труб). Оба вида осадка называются также трубом (горячий и холодный труб).

Для того чтобы вытянуть из хмеля максимум нужных веществ и одновременно добиться выпадения осадка в котле, сусло должно кипеть бурно. Процесс кипячения обычно длится полтора часа. Далее в гидроциклоне удаляются остатки хмеля вместе из трубом. Гидроциклон представляет собой цилиндрический танк, в который сусло накачивается тангенциально (под углом). Это заставляет сусло в танке закручиваться, благодаря чему в центре дна накапливается горячий труб. Уже за четверть часа можно ясно различить прозрачное сусло на периферии емкости, в то время как в центре дна труб образовывает коническую горку.

Прежде чем начнется брожение сусло необходимо охладить. Это обусловлено тем, что дрожжевая клетка ослабляет свое действие при температурах свыше 30 °C. Одновременно растет риск инфицирования сусла нежелательными микроорганизмами, так как их оптимальные температуры лежат в пределах 20−40°С. Позднее, когда начнется брожение, дрожжи сумеют в какой-то мере сдержать рост бактерий. Поэтому охлаждение сусла делается в закрытых системах.

Сусло поступает в охладитель. Здесь оно охлаждается к приблизительно 10−17°С. Точный уровень температуры зависит от сорта запланированного к производству пива и типа дрожжей, которые используются при этом. Охладитель сусла представляет собой пластинчатый теплообменник, разделенный на две секции: первая секция (холодная вода охлаждает сусло с 95 °C к температуре брожения), вторая секция (смесь, которая содержит спирт, охлаждает сусло дальше к температуре брожения). Когда охлаждаемое сусло достигает нужной температуры, его перекачивают в бродильный танк, где и происходит процесс брожения.

После того, как готовое сусло прошло через охладитель, суслу дали остыть к надлежащей для брожения температуре и прибавили кислород и дрожжи.

Дальше мы проследим стадии производства от сусла до готового пива. Этот отрезок производственного процесса делится на следующие основные стадии: брожение, выдержка (созревание), фильтрация, выдержка.

После завершения основного брожения зеленое пиво необходимо выдержать, чтобы оно приобрело соответствующий вкус и аромат. Выдержку можно разделить на два этапа: созревание и стабилизация. Стадия созревания длится около шести суток, стадия стабилизации — от двух до трех суток. Во время выдержки происходит следующее: пиво освещается (дрожжи и некоторые другие вещества выпадают в осадок), улучшаются вкус и аромат пива.

В процессе брожения дрожжи размножаются. Как правило, получают выход в пять раз больше, чем было заданы дрожжи. Наилучшие полученные дрожжи используют в следующих процессах брожения, а богатый на витамины излишек продают на корм скоту. Прежде чем повторно задавать дрожжи для брожения, специалисты лаборатории убеждаются, что они не инфицированы. Поэтому каждый раз отбираются пробы дрожжей, которые проверяются в лаборатории. Если результаты анализа показывают, что в дрожжах присутствуюет инфекция, они бракуются. В лаборатории каждого пивоваренного завода есть некоторое количество так называемой чистой культуры. Она состоит из дрожжевых клеток, выведенных с одной первоначальной клетки. Эта культура облагорожена и имеет наилучшие свойства. Небольшое количество клеток культуры отбирают для их быстрого размножения, чтобы получить нужную для работы промышленное количество дрожжей.

При положительных результатах анализа разрешается до 10 повторных использований дрожжей. Потом они заменяются новой партией, разбавленной с одной клетки. Важно, чтобы в начальной стадии брожения сусло было насыщено воздухом (кислородом). В ходе процесса размножения дрожжи используют весь кислород и только тогда начинают вырабатывать экстракт на спирт. Во время выдержки в танке, наоборот, наличие кислорода совсем нежелательное. Он окисляет вещества, которые находятся в пиве, и ухудшает вкус напитка. Когда зеленое пиво забирают из бродильного танка, оно насыщено углекислотой. На современных заводах используется новейшее оборудование, которое разрешает сохранять в пиве после брожения достаточное количество углекислоты, поэтому искусственная карбонизация не применяется.

К выдержке пиво еще не приобрело свою окончательную кондицию. На вкус оно «сырое» и незрелое. Это обусловлено тем, что в процессе основного брожения образовался ряд веществ, которые отрицательно влияют на его вкус. Прежде всего, это происходит на протяжении первой стадии брожения. Некоторые из этих веществ летающие и исчезают, когда начинает выделяться углекислый газ. Но решающими для созревания напитка есть химические реакции, которые происходят при участии дрожжевых клеток, которые остались в пиве. Горечь в пиве также становится более чистой и мягкой в процессе выдержки. После брожения и созревание температуру снижают приблизительно до -1.-2 °С. Потом пиво оставляют еще на несколько суток для стабилизации. После выдержки напиток приобретает желательные вкусовые свойства. Однако оно все еще содержит дрожжи, которые делают пиво мутным. Высококачественное пиво должно иметь следующие свойства: быть прозрачным, быть стерильным, быть стабильным.

Чтобы биологическое качество продукта не ухудшалось, дрожжи необходимо удалить. Для этого пиво фильтруют, пропуская напиток через кизельгуровый фильтр. В промежутке между фильтрацией и разливом напиток сохраняется в форфасах. Кроме клеток дрожжей, в зеленом пиве, например, также присутствуют посторонние части. Многие из них настолько малые, что их даже невозможно рассмотреть в обычный оптический микроскоп. Исходя из этого, можно было бы предположить, что эти включения не влияют на прозрачность пива. Однако из-за того, что части не раскрыты, пиво выглядит мутным, если держать его против света. Для удаления этих частей необходимо использовать очень тонкие фильтры.

По обыкновению как фильтрующий материал используется кизельгур (диатомит). Он является одним из древнейших вспомогательных фильтрующих средств. Кизельгур состоит из скелетов (панцирей) микроскопических диатомитовых водорослей, которые отложились на дне озер и морей. При изготовлении фильтрующего материала эти скелеты сначала размалываются на порошок. Потом органические вещества разрушаются путем нагревания.

Кизельгуровый фильтр комбинирован с фильтром тонкого очищения. Его задача удалять вещества, которые могут быть присутствующими в виде очень маленьких частей. Иначе позднее они вступят в реакцию с некоторыми протеинами и вызовут помутнение пива. В конце линии фильтрации находится небольшой предупредительный фильтр. Он предназначен для удаления частей кизельгура в случае, если, например, прорвется одна из фильтровальных салфеток или сеток большого фильтра.

Пиво поступает на линию разлива, проходя через Flash-пастеризатор (от слова — вспышка, которая передает быстроту процесса). Пастеризация — это метод, с помощью которого в хмельном напитке обезвреживаются продукты жизнедеятельности дрожжей. Они имеют очень малые размеры, из-за чего могут в небольших количествах проникать к отфильтрованному пиву и в дальнейшем влиять на его способность к продолжительному хранению.

В отличие от устаревшей технологии туннельной пастеризации, при применении пастеризации в потоке (другое название Flashметода) пиво быстро нагревается до 72−73°С и остается при такой температуре на протяжении приблизительно 30 секунд, после чего снова охлаждается. Такая несущественная тепловая обработка не влияет на вкус пива, но является ручательством потребителю, что продукция сохранит свои свойства на протяжении всего срока пригодности к потреблению. Именно в этом, в частности, заключается отличие современного пива от того, что вырабатывалось в нашей стране раньше, когда через несколько дней изменялся вкус продукта или появлялся осадок.

2.2.2 Показатели качества пива, дефекты

В процессе производства пива допускается использовать пищевые продукты и материалы, разрешенные органами охраны здоровья России или по действующей нормативной документации.

По органолептическим показателям пиво должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 3

Таблица 3. Органолептические показатели качества пива

Рассмотрим подробнее, как происходит определение органолептических и некоторых физико-химических показателей.

К органолептическим показателям относят: прозрачность, вкус, хмелевую горечь, аромат и пенообразование. Эти показатели индивидуальны для каждого сорта пива и являются критерием оценки его потребительских свойств. Все органолептические показатели качества пива определяются в процессе дегустации. Цвету и прозрачности в настоящее время придается основное значение, поскольку по этим показателям потребители зачастую оценивают качество напитка. Цвет — отличительный признак отдельных типов пива (светлых или темных), но даже в пределах одного типа пиво отличается по цветовой интенсивности. Светлое пиво должно иметь чистый, светлый, золотисто-коричневый оттенок. Существенным недостатком является зеленоватый цвет, а также красноватые и коричневые оттенки.

К темному пиву предъявляются не такие строгие требования по цвету, как к светлому.

Цвет пива, разлитого в бутылки, почти не меняется. Светлое пиво в бутылках может изменить цвет при попадании прямых солнечных лучей, от воздействия которых происходят различные химические изменения, приводящие к снижению питательной ценности и потребительских свойств.

Светлое пиво, помимо соответствующего цвета, должно иметь хорошую прозрачность, которая определяется по блеску при просматривании напитка через стекло бокала. По блеску потребители часто судят о чистоте продукта. Существует такое мнение, что «пиво пьют глазами», поэтому прозрачность для потребителя — один из важных показателей качества напитка, хотя следует отметить, что чем выше прозрачность, тем более полно удалены из пива коллоиды, определяющие вкус и пенообразующие свойства.

Вкус, аромат и хмелевую горечь оценивают, пробуя пиво небольшими глотками. В первую очередь обращают внимание на то, характерны ли вкус, аромат и хмелевая горечь для данного типа пива, затем — имеется ли в исследуемом пиве посторонний привкус. При оценке данных органолептических показателей рекомендуется следующий перечень описательных терминов: вкус — чистый, полный, гармоничный, выраженный, негармоничный, слабо выраженный, пустой, сладковатый, солодовый; привкусы — дрожжевой, карамельный, фруктовый, кисловатый, металлический, сернистый, медовый, масляный, фенольный; горечь — мягкая, связанная, грубая, остающаяся, слегка остающаяся, слабая/сильная (не соответствует типу пива), нехмелевая; аромат —хмелевой, чистый, свежий, слабый хмелевой, дрожжевой, цветочный, фенольный, испорченного пива (кислый, тухлый).

На вкусовую чувствительность влияет температура. Так, с ее увеличением меняются свойства коллоидной системы пива, и это отражается на его вкусе. При значительном понижении температуры вкус пива становится пустым, а при большом повышении — неприятным. Поэтому температура подаваемого потребителю пива должна быть в пределах 8—12°С.

У светлых сортов пива преобладает солодовый, чистый, хорошо выраженный вкус, без посторонних привкусов и запахов.

Темные сорта пива имеют ярко выраженный вкус специальных солодов (главным образом, темного, карамельного). Вкус пива определяется сырьевым составом и технологией изготовления. Посторонние привкусы, неприятная горечь, повышенная кислотность и недостаточное насыщение СО2 ухудшают вкус пива.

У светлых сортов пива преобладает тонкая хмелевая горечь, но она не должна быть слишком выразительной и резкой. После питья светлое пиво должно оставлять на языке вкус хмелевой горечи, который быстро исчезает и не оставляет привкуса.

Темное пиво, по сравнению со светлым, сладковатое. После питья на языке остается вкус темного солода, а хмелевая горечь практически неразличима.

Важным вкусовым компонентом является этиловый спирт, так как он усиливает влияние ряда других вкусовых и ароматических веществ. Различия во вкусе и запахе обусловлены высшими спиртами, хмелевым эфирным маслом, другими продуктами брожения.

Горечь пива определяется горькими веществами хмеля, дубильными и горькими веществами оболочек солода и ячменя, продуктами, выделяемыми дрожжами, самими дрожжевыми клетками с адсорбированными хмелевыми веществами.

Хорошее пиво должно иметь вкус и аромат, соединенные в гармоничное целое.

Недостатками вкуса считаются отклонения, которые искажают чистый вкус каждого вида пива. Причиной недостатков вкуса могут быть плохое сырье, наличие посторонних микроорганизмов. Среди отклонений во вкусе — «пустой вкус»: такой вкус имеет пиво с низким содержанием спирта и углекислого газа. Пустой вкус встречается у пива переброженного или из перерастворенного солода, он может появиться в результате глубокого расщепления белков при затирании, излишнего окисления некоторых веществ. Неприятный, горький и терпкий вкус чаще всего имеет пиво из жесткой карбонатной воды, сильно щелочной. Причиной неприятной горечи пива бывает недостаточное осаждение и удаление горьких взвесей при охлаждении, в процессе главного брожения. Горьким бывает пиво из плохо растворенного солода. Другой причиной горького вкуса является окисление, которое может происходить с компонентами пива в ходе технологического процесса или при розливе готового продукта в транспортную тару. В пиве, разлитом в бутылки, причиной окисления является кислород, содержащийся в воздушном пространстве над пивом (в горлышке бутылки), который отрицательно влияет на вкус и коллоидную стойкость пива. Причиной горького вкуса может быть использование старого хмеля или неправильная его дозировка.

Терпкий или пригорелый привкус темного пива появляется, как правило, из-за некачественного темного или карамельного солода.

Кислый привкус встречается у пива, главное брожение и дображивание которого велось при повышенной температуре, а также у молодого, невыдержанного. Кроме этого, причиной дрожжевого привкуса могут стать старые дрожжи, которые хранились при высоких температурах и в них начались процессы автолиза.

Незрелый вкус имеет пиво, которое дображивалось короткое время или медленно. Считается, что причиной незрелого вкуса может быть присутствие, с одной стороны, альдегидов, и с другой — летучих сернистых соединений, главным образом сероводорода и SO2, образующихся при главном брожении. При холодном и достаточно продолжительном дображивании эти летучие соединения удаляются вместе с СО2. У молодого пива этот процесс протекает лишь частично, и пиво сохраняет «незрелый вкус».

«Подвальный привкус» — различные отклонения, от нормального чистого вкуса, которые встречаются у пива в связи с производственными нарушениями. Чаще всего причина заключается в недостаточной чистоте производственного оборудования.

Различные привкусы также могут возникнуть при переработке некачественного сырья — солода или хмеля.

Специфический «хлебный» привкус имеет все пастеризованное пиво. Его интенсивность растет с увеличением температуры и продолжительности пастеризации. Поэтому пастеризацию следует проводить короткое время и при возможно низкой температуре. При пастеризации может происходить окисление некоторых веществ пива кислородом воздуха из горлышка бутылки, при этом в пиве появляется кислый привкус.

Вкус лака может иметь пиво из бродильных аппаратов, покрытых пивным лаком плохого качества.

Металлический привкус образуется при реакции дубильных веществ пива с незащищенной металлической поверхностью оборудования или тары. Пена у такого пива имеет коричневый цвет.

Феноловый привкус характерен для пива, приготовленного из воды с высоким содержанием нитратов, а также если в качестве дезинфицирующих веществ используется хлорная известь. Причиной фенольного привкуса может быть излишний автолиз дрожжей при дображивании, плохое физиологическое состояние семенных дрожжей.

Вкусовые недостатки пива могут быть вызваны продуктами жизнедеятельности посторонних микроорганизмов, которые инфицируют пиво в ходе технологического процесса.

В разлитом плохо отфильтрованном пиве могут оставаться дрожжи, такое пиво имеет дрожжевой привкус, с грубой горечью.

Если в сусле при охлаждении размножаются термобактерии, то образуется привкус, напоминающий вкус сельдерея, не исчезающий и в готовом пиве.

Различные вкусовые изменения наблюдаются в пиве, инфицированном дикими дрожжами, в частности, пиво мутнеет, может приобретать терпко-горький вкус. Молочнокислые бактерии способствуют образованию молочной и иных кислот. Если их количество будет слишком высоким, то такое пиво может приобретать характерный медовый запах.

Привкус плесени в пиве появляется при брожении в открытых чанах. Пиво очень восприимчиво к посторонним запахам и поэтому легко впитывает запах плесени или подвальный привкус.

Обильная, густая и стойкая пена наряду со свежим и полным вкусом является признаком хорошего качества пива.

Объем пены, образующейся при наливании пива в относительно равных условиях (температура, способ налива), зависит, в основном, от содержания диоксида углерода в пиве. С увеличением температуры объем пены увеличивается. Пиво, достаточно насыщенное СО2, образует много пены. При постепенном выделении СО2 слой пены постоянно пополняется снизу. Пена бывает тем плотнее, чем меньше размер пузырьков СО 2 и чем медленнее они выделяются из пива. Это зависит от вязкости пива, от наличия в нем коллоидов, стабилизирующих пену.

Стойкость пены является важной характеристикой пива, определяется по времени, за которое пена на поверхности распадается и исчезает.

Кроме компонентов, повышающих стойкость пены, в пиве содержатся также вещества, которые ее снижают. К ним относятся в первую очередь летучие продукты брожения, которые до определенных концентраций повышают стойкость пены, а при их превышении — снижают.

Для пива, которое разливается в бутылки, пена должна быть обильной, мелкоячеистой, компактной, устойчивой хорошо прилипающей, высотой не менее 40 мм, стойкостью не менее 4 минут, при обильном и медленном выделении пузырьков газа.

Важным признаком хорошего пива является прозрачность и стойкость при хранении. В процессе хранения пиво начинает мутнеть. Срок появления мути после розлива пива характеризует его стойкость. ГОСТ Р 51 174−98 устанавливает стойкость пива для различных его типов.

Различают биологические и физико-химические помутнения.

Биологические помутнения вызваны развитием микроорганизмов. Большинство посторонних микроорганизмов не может развиваться в пиве высокого качества, так как этому препятствует отсутствие кислорода, наличие СО2, спирта, хмелевых смол, которые обладают антисептическим действием, а также низкая температура дображивания. Это относится к таким микроорганизмам, как плесень и уксуснокислые бактерии, термобактерии и маслянокислые бактерии. Однако в пиве легко развиваются дрожжи (Saccharomyces) и некоторые молочнокислые бактерии (Lactobacillus), в том числе и педиококки (пивные сарцины). Пивная инфекция обычно ограничивается культурными и дикими дрожжами, молочнокислыми бактериями и сарцинами, однако могут быть и другие микроорганизмы.

Чаще всего из помутнений биологического характера встречается дрожжевая муть. Муть, вызываемая культурными дрожжами, безвредна, но все же нежелательна для пива. Муть, вызываемая дикими дрожжами — Sacch. pasterianus, делает пиво больным и непригодным для употребления.

Дрожжевая муть появляется чаще всего в молодом, недостаточно созревшем пиве, содержащем после розлива значительное количество сбраживаемых веществ. Дрожжевые клетки культурных дрожжей проходят через фильтр или попадают в пиво как вторичная инфекция из пивопроводов и разливочной машины. Они быстро размножаются в пиве, содержащем воздух, и за короткое время образуют муть. Эта муть, в виде плотного осадка, устраняется фильтрацией. Вкус пива изменяется незначительно, появляется дрожжевой привкус.

Дикие дрожжи образуют тонкую муть. Клетки их оседают очень медленно, а зачастую не оседают совсем, осадок образуется рыхлый, в виде небольших хлопьев, легко подвижный. В пиве появляется фруктовый привкус или оно становится терпко-горьким.

Предотвратить дрожжевую муть можно глубоким сбраживанием.

Молочнокислые и уксусные бактерии не могут размножаться при температуре 4—6°С. Поэтому если в отделении дображивания не поддерживается достаточно низкая температура, то это может привести к инфицированию названными микроорганизмами.

Муть, вызываемая молочнокислыми бактериями, отличается шелковистым блеском. Со временем она уменьшается и образует легкий белый осадок бактерий. В результате этого кислотность пива повышается, вкус пива становится неприятным.

К отрицательно влияющим на качество пива микроорганизмам относится и пивная сарцина (Streptococcus), из класса грамположительных анаэробных микроорганизмов. Для их размножения необходим СО2. Пивная сарцина размножается при температуре 4—6°С, хорошо сбраживает глюкозу, фруктозу, сахарозу и мальтозу. В результате брожения образуется молочная кислота, при наличии кислорода продуцируется диацетил, который придает пиву посторонний запах и вкус. Наиболее легко заражается сарциной слабо охмеленное пиво из недостаточно осахаренного сусла, имеющего недостаточную кислотность.

При интенсивном развитии сарцин пиво мутнеет. Сначала видна легкая опалесценция, затем образуется слабая молочная муть. Вкус становится сладковатым из-за образования диацетила. Сарцина Pediococcus damnosus придает пиву неприятный запах и вкус, хотя помутнения может и не быть. Pediococcus pemiciosus вызывает, кроме того, помутнение пива. Такая муть чаще встречается в темных сортах пива, чем в светлых.

Сарцины могут образовывать на поверхности пива слизистую пленку. Эти бактерии являются спутниками дрожжей и хорошо размножаются на дрожжах. Сарцины имеют положительный электрический заряд, а дрожжи —отрицательный, поэтому они хорошо прилипают к дрожжам и ускоряют их автолиз, что создает условия для роста и развития педиококков в период дображивания пива. Главным источником распространения сарцин являются семенные дрожжи.

Муть, вызываемая развитием уксуснокислых бактерий, встречается редко. Эти бактерии — аэробы, поэтому размножаются только в пиве, насыщенном воздухом или находящемся в негерметично закрытых сосудах. Уксуснокислое брожение сопровождается образованием уксусной кислоты, в результате пиво приобретает кислый вкус. Уксуснокислые бактерии образуют на поверхности пива сплошную или кусочками пленку.

Развитие термобактерий приводит к помутнению пивного сусла, придает ему рыжеватую окраску. При интенсивном развитии термобактерий сусло приобретает запах сельдерея, который в пиве изменяется на затхлый. В процессе брожения пива термобактерии большей частью погибают, так как не переносят наличия спирта. В слабоохмеленном пиве иногда встречаются жизнеспособные палочки термобактерий, которые вызывают помутнение.