Технология солода. Технология солода. Технологические расчеты по производству солод. Учебное пособие Для студентов вузов Кемерово 2005 2 удк 663. 4 (075) ббк 36. 87я7 К44 Рецензенты
 Скачать 4.46 Mb.
|
|
Полифенольные вещества представлены танинами, флавонолгликози- дами, катехинами и антоцианогенами составляют около 80 % полифенолов хмеля. Обладают вяжущим вкусом, являются антиоксидантами, т.к., окисляясь, предохраняют от окисления горькие вещества хмеля. При кипячении осаждают белки сусла и способствуют его осветлению. Участвуют в формировании вкуса пива. Но при высоком содержании появляется грубый вкус. Могут связываться с солями железа, при этом пена приобретает коричневый оттенок. При хранении окисляются и превращаются в красно-коричневые соединения с неприятной горечью - флобафены. Поэтому при использовании старого хмеля у пива появляется посторонняя неприятная горечь. Хмелевое масло относится к типу эфирных масел, придает хмелю характерный аромат. Это прозрачная жидкость светло-желтого цвета с сильным ароматом, масло растворимо в эфире, спирте, вводе- очень плохо. Клейкость свежего хмеля обусловлена выделением хмелевого масла. Хмелевое масло задерживает окисление горьких и полифенольных веществ хмеля. При хранении по- лимеризуется, осмоляется или расщепляется с образованием кислот, и хмель теряет аромат и клейкость. По химическому составу хмелевое масло - смесь углеводородной (40-80 %) и кислородсодержащей (60-20 %) фракций. Основную часть углеводородной фракции (60-80 %) составляют мирцен, кариофиллен, гумулен и фарнезен. Мирцен придает хмелю свойственный аромата пиву жесткий вкуси резкий запах, легко окисляется и превращается в соединение с неприятным запахом старого хмеля. Гумулен, кариофиллен и фарне- зен способствуют получению пива с тонким ароматом, поэтому в хмелевом масле должно быть меньше мирцена и больше гумулена, кариофиллена и фар- незена. Соотношение гумулена и кариофиллена должно быть не менее Кислородсодержащая фракция представлена спиртами (бутанол, изобута- нол, гексанол и др, сложными эфирами, альдегидами. Азотистые вещества на 50 % представлены растворимой фракцией (альбумозы, пептоны, полипептиды, аминокислоты. Эти соединения ассимилируются дрожжами. Пектиновые вещества участвуют в создании полноты вкуса, пенообра- зовании и пеностойкости. Сахара по 0,5 % содержится фруктозы, сахарозы и глюкозы, а также немного раффинозы. Липиды - воск мирицин до 1,5 %). Покрывает шишки, придает им блеск, предохраняет от увлажнения, высыхания и поражения микроорганизмами. В небольших количествах содержатся жирные кислоты олеиновая, линолевая, стеариновая и пальмитиновая. Кислоты: органические - яблочная, лимонная, щавелевая неорганические- серная, фосфорная, кремневая. Они обусловливают кислый характер и буферность вытяжек из хмеля. Из витаминов в хмеле содержатся тиамин, пиридоксин, никотиновая кислота, биотин, рутин, пантотеновая кислота. Из минеральных веществ содержатся фосфор, калий, магний, кальций, железо, натрий, кремний, сера. Цвет шишек обусловлен наличием красящих веществ хлорофилла, ан- тоцианов и танинов. Эти соединения окрашивают лепестки в разные цвета. Послеуборочная обработка и хранение хмеля Хмель собирают в период технической зрелости. В этот период шишки плотно закрыты, и зерна лупулина имеют светло-желтый цвет. При наступлении физиологической стадии зрелости шишки раскрываются, и зерна лупулина высыпаются. Это приводит к снижению технологических свойств хмеля. Свежеубранный хмель имеет влажность 77-82 %, поэтому уже через час хранения резко снижается его качество. Для снижения влажности и увеличения продолжительности хранения хмель сушат. Для этой цели используют одно-, трех- и пятиярусные сушилки полунепрерывного действия. Начальная температура сушки 20-30 С, конечная - 65-70 С. Сушку проводят осторожно, т.к. при сушке теряется до 25 % кислот, происходит изменение полифенольных веществ, эфирных масел, технологические свойства хмеля ухудшаются. После сушки влажность в хмелевой шишке распределена неравномерно. При средней влажности 8-9 %, влажность лепестков составляет 5-6 %, а стерженьков. Лепестки неплотно прилегают друг к другу, шишки раскрываются, это приводит к потере лупулиновых зерен. Поэтому для повышения прочности шишек и перераспределения влаги через слой свежевысушенного хмеля высотой 10-15 см пропускают кондиционированный воздух влажностью % до достижения влажности хмеля 12-13 Для подавления жизнедеятельности микроорганизмов, сохранения цвета и горьких веществ проводят сульфитацию. Для этого хмель окуривают серой или обрабатывают диоксидом серы. Для уменьшения объема хмель прессуют. При этом удаляется большая часть воздуха, и снижаются окислительные процессы. Для предохранения прессованного хмеля от действия света и влаги хмель упаковывают в мешки джутовой ткани или полиэтиленовой пленки или бáллоты. Баллоты имеют форму цилиндра, обшиты джутовой тканью, диаметр составляет 60-70 см, высота см, масса до 170 кг. На каждый вид упаковки наносят маркировку, в которой указывают наименование продукции, предприятия-изготовителя, номер партии, год урожая, массу брутто и нетто, способ уборки (машинный или ручной). Хранят хмель в хмелехранилищах при относительной влажности воздуха % и температуре 0,5-2,0 Сна деревянных решетчатых стеллажах, которые располагают на высоте 20 см от уровня пола. Хранение на цементном полу запрещено, так как возможно отпотевание. Мешки и баллоты устанавливают вертикально, неплотно друг к другу. Они не должны соприкасаться со стенами хранилищ, проходы между рядами оставляют не менее 0,5 м. При хранении хмеля под действием кислорода, ферментов происходят окислительные и биохимические процессы. Уменьшается количество кислот, мягких смол, накапливаются твердые смолы. Окисляются полифенолы, эфирное масло, и теряется аромат хмеля. Продолжительность хранения хмеля составляет в мешках - до го года, в баллотах - до двух лет. Качественная оценка хмеля Оценку качества хмеля проводят по органолептическими физико- химическим показателям. По внешнему виду шишки хмеля должны быть целыми, закрытыми, не поврежденными. Аромат хмеля должен быть чистый, специфический, очень тонкий, ноне острый, без постороннего запаха, например, запаха серы. Хмель хорошего качества почти не содержит семян и имеет высокое содержание лупулина. Хмель среднего качества имеет большое содержание семян и острый хмелевой аромат, иногда с посторонним запахом (например, фруктовым. Более грубый хмель - оплодотворенный, семенной. Аромату него резкий, часто не хмелевой, с чесночным или другим посторонним запахом. Посторонними запахами для хмеля являются дымный, горелый, луковый, чесночный, соломенный, травяной, серный. Травяной запах свидетельствует о том, что хмель убран в незрелом состоянии. Сырный, затхлый запахи являются признаком нежелательных химических и биохимических процессов. Качество хмеля-сырца регламентируется ГОСТ 21946 (хмель-сырец в виде шишек, высушенных и прошедших отлежку), прессованного хмеля - ГОСТ (хмель прессованный, сульфитированный). Цвет шишек должен быть от светло-желто-зеленого до золотисто-зеленого. Недозрелый хмель имеет зеленый и серо-зеленый цвет, перезрелый - коричневый и красный. Коричневые и красноватые пятна указывают на поражение болезнями или вредителями, белый налет - на поражение мучнистой росой, черный налет - плесени. Плохо хранившийся хмель имеет матовую окраску и темно-коричневый цвет (это указывает на самосогревание. Цвет зерен лупулина должен быть от ли- монно-желтого до золотисто-желтого, с блеском, поверхность зерен - клейкая. Красно-желтая, красно-коричневая окраска зерен, сухость свидетельствуют осушке хмеля при высокой температуре или о старости хмеля 35 Физико-химические показатели качества хмеля приведены в таблице Не допускается использовать в пивоварении хмель с прелым, затхлым, сырным, дымным запахом, пораженный плесенью, болезнями, вредителями, с содержанием посторонних (не хмелевых) примесей. Таблица 4 Физико-химические показатели качества хмеля в соответствии с требованиями ГОСТ 21946 и Наименование показателей Значения Хмель-сырец Хмель прессованный Содержание кислоты на а.с.в., % 3,5 (не менее 2,5) 3,5 (не менее 2,5) Влажность, % 11,0-13,0 Содержание хмелевых примесей, не более для хмеля машинного сбора для хмеля ручного сбора 5,0 10,0 Содержание семян, %, не более Содержание золы на а.с.в., %, не более Содержание общего количества SO 2 , не более - 0,5 Содержание осыпавшихся лепестков, не более. Препараты на основе хмеля Хмель является очень дорогим сырьем. Перевозить прессованный хмель неэффективно из-за больших объемов. В мировой практике используется только до 20 % шишкового хмеля, а доля хмелевых препаратов составляет 80 % (50 % гранулированный хмель и 30 % хмелевые экстракты). Препараты на основе хмеля можно подразделить на 2 группы хмелевые препараты (порошкообразный, гранулированный хмель) и хмелевые экстракты (неизомеризованные, изомеризованные, одностадийного и двухстадийного способов получения). Отечественной промышленностью разработана и внедрена технология получения порошкообразного, гранулированного хмеля и экстрактов. Порошкообразный хмель. Прессованный хмель из баллота расщепляют и сушат при температуре 45-50 С до влажности 5-6 %. Затем измельчают на молотковой дробилке, прессуют в брикеты массой 280-300 г при давлении МПа и упаковывают под вакуумом в пакеты из полимерной пленки. Влажность готового продукта составляет 6-7 Гранулированный хмель. Высушенный и измельченный хмель до размера частиц 0,5 мм пропускают через матрицу гранулятора при давлении 10 МПа. Температура в процессе гранулирования повышается до 65 С, поэтому гранулы быстро охлаждают до 18-20 Св отсутствии кислорода, чтобы не происходило окисления горьких веществ, и упаковывают под вакуумом в пакеты из полимерной пленки или фольги в атмосфере инертного газа. Гранулы зеленого цвета, влажность не более 13 %, содержание кислот не менее 2,5 %, имеют размеры диаметр 10 мм, длину 15 мм. Гранулы-концентрат выпускают за рубежом) - гранулы, обогащенные лупулином. Высушенный до влажности 5 % хмель измельчают при температуре минус 30 - минус 35 С, при этой же температуре отделяют зерна лупулина, чтобы не было окисления горьких веществ, удаляют лепестки, стерженьки. Затем дозируют зерна до содержания кислоты дои гранулируют обычным способом. Изомеризованный гранулированный хмель выпускают за рубежом) производят аналогично гранулам-концентрату, но перед гранулированием добавляется окись магния, которая является катализатором и способствует реакции изомеризации кислот. Для лучшей изомеризации упаковки выдерживают в термокамере при температуре 50 С. Использование изомеризованного гранулированного хмеля имеет ряд преимуществ увеличивается выход изо-α-кислот; сокращается продолжительность кипячения можно хранить такой хмель при комнатной температуре образуется меньше взвесей при кипячении. Применение гранулированного хмеля по сравнению с шишковым увеличивает выход горьких веществ примерно на 10 %. Хмелевые экстракты - хмелепродукты, полученные при обработке шишек различными растворителями. Отечественная промышленность получает экстракты с использованием нетоксичных растворителей (в основном, этиловый спирт и жидкий СО. Получают экстракты в й или й стадии. При одностадийном способе извлекаются только горькие и ароматические вещества при помощи растворителей. При двухстадийном способе на первой стадии извлекаются горькие и ароматические вещества, на второй - горячей водой полифенолы. СО 2 -экстракт. Измельченный хмель обрабатывают жидким диоксидом углерода в течение 50-80 мин при температуре 20-25 С, давлении 4,5-5,5 МПа, при соотношении растворитель - хмель 8:1. Экстракт концентрируют путем удаления СО при температуре 30-35 С. Полученный экстракт - вязкая масса желтого или светло-коричневого цвета, с хмелевым запахом, содержанием сухих веществ не менее 80 %. Массовая доля кислот - не менее 28 %. Преимущества способа жидкий СО 2 нетоксичен, дешев, инертен, имеет высокую избирательную способность к извлечению горьких и ароматических веществ. Недостаток экстракт содержит только горькие и ароматические вещества, полифенолы не экстрагируются, поэтому полностью заменять хмель таким экстрактом нельзя, возможная замена - до 50 Спиртовой экстракт. Экстракцию измельченного хмеля проводят ректификованным м этиловым спиртом. Этиловый спирт отделяют под вакуумом. Спиртом полностью извлекаются горькие и ароматические вещества, полифенолы - незначительно. Поэтому для извлечения полифенолов проводят экстракцию горячей водой. Готовый экстракт - вязкая жидкость темно-зеленого цвета или с коричневым оттенком, хмелевым запахом с присутствием запаха этилового спирта. Содержание сухих веществ - не менее 60 %; кислот - не менее 9-12 %. 37 Изомеризованный экстракт. Изомеризацию кислот проводят после экстракции хмеля в щелочной среде (рН 7,0-9,5) при кипячении, в результате чего пиво приобретает слегка мыльный привкус. Это основной недостаток изомери- зованных экстрактов. Для ускорения процесса выделения горьких кислот и их изомеризации добавляют в качестве катализатора реакции соли магния. В зависимости от содержания органических веществ изомеризованные экстракты условно подразделяют на 2 типа очищенные и неочищенные. Неочищенные изомеризованные экстракты - смесь изо-α-кислот, β- кислот, мягких и твердых смол, других соединений. Очищенные изомеризованные экстракты содержат смесь изо-α-кислот или их солей и веществ, обладающих свойствами изо-α-кислот. Такие экстракты можно использовать на любой технологической стадии (даже добавлять в готовое пиво для окончательного формирования вкуса). Преимущества использования хмелевых экстрактов стойки при хранении масса их в 2 раза, а объем враз меньше хмеля выход горьких кислот составляет до 95 Хранят хмелепродукты на складах аналогично прессованному хмелю, экстракты можно хранить в неохлаждаемом помещении. Контрольные вопросы. Какие основные сорта хмеля используются для производства пива, в каких районах они возделываются и как классифицируются. Какова классификация горьких веществ хмеля. Какова технологическая роль полифенолов и эфирного масла хмеля. Что такое неспецифические вещества хмеля и какова их роль. Каким образом производится послеуборочная обработка хмеля. Каковы способы хранения хмеля. По каким показателям производится качественная оценка хмеля. Какие хмелевые препараты получают на основе хмеля. Каковы преимущества использования хмелевых препаратов. Что такое порошкообразный хмель, как его получают, показатели качества. Какие производят виды гранулированного хмеля, особенность технологии и показатели качества. Как классифицируются хмелевые экстракты. Как получают СО 2 -экстракт, его характеристика. Какова технология получения спиртового экстракта, чем он отличается от СО 2 -экстракта? 15. Как классифицируются изомеризованные экстракты, при каких условиях проводится изомеризация кислот 16. Каковы условия хранения различных хмелевых препаратов 38 1.4. НЕСОЛОЖЕНОЕ СЫРЬЕ. Рис. Пшеница. Кукуруза. Перспективные виды сырья для производства пива. Сахаристые продукты Солод является дорогостоящим сырьем, поэтому для снижения его расхода, увеличения экстрактивности сусла, а также для расширения ассортимента в пивоварении широко используется несоложеное сырье. Несоложеное сырье - крахмалосодержащие или сахаросодержащие продукты, которые применяются взамен части солода при изготовлении пива. Крахмалосодержащее сырье - зерновые культуры (ячмень, рис, пшеница, кукуруза и др, которые не проходят стадию солодоращения, поэтому не содержат ферменты, используются наста- дии затирания. Сахаросодержащие продукты (колер, сахар) имеют хорошую растворимость и вносятся при кипячении сусла с хмелем. Рис Рис - наиболее полноценное крахмалистое сырье. Построению зерно риса аналогично ячменю. Плод риса - зерновка. Она покрыта цветочными пленками, которые при переработке идут в отруби. В рисе плодовая оболочка не срастается с цветочными пленками. Очищенный рис - чистый эндосперм, освобожденный при очистке и шлифовке от оболочек и частично от белков, жиров и других балластных веществ. Эндосперм риса бывает мучнистый, полустекло- видный или стекловидный. По ширине зерна риса классифицируются толстые, круглые, тонкие, средние по длине - длинные (более 7 мм, средние (6-7 мм), короткие (менее 6 мм). В пивоварении обычно используется более дешевая рисовая сечка. Это битые зерна или обломки зерен, которые образуются в процессе очистки. Необходимо следить, чтобы зерна были чистые, блестящие, без коричневых пятен (остатков плодовой и семенной оболочки. Не должно быть песка. Химический состав риса зависит от сорта ив среднем следующий влажность не более 15,5 %; белок 7-9 %; крахмал 72-80 %; клетчатка 0,6-0,8 %; жир Технологические характеристики экстрактивность 85-88 %; пленчатость 14-35 %; абсолютная масса 15-43 г. Крахмальные зерна риса самые мелкие из всех зерновых культур (до мкм. Температура клейстеризации рисового крахмала от 70 до 85 С, поэтому солодовые амилазы действуют на него очень медленно. В связи с этим переработка риса требует большой продолжительности осахаривания и разваривания. Сахара риса представлены сахарозой, мальтозой, глюкозой и фруктозой Основная часть белков риса - глютелины, которые в рисе называются оризенины. Они не влияют на качество пива, т.к. практически полностью переходят в дробину. Белки риса содержат много дикарбоновых кислот (глютами- новой и аспарагиновой, которые имеют отрицательный заряд, как и полифено- лы, поэтому не образуют белково-дубильных комплексов. При затирании только небольшая часть белков риса переходит в затор, в основном, это стойкорас- творимая фракция. В белках риса отсутствует β-глобулиновая фракция. Все это обеспечивает стабильность пива и стойкость к помутнениям. Но при использовании большого количества риса наблюдается снижение аминного азота, пено- стойкости, дрожжи теряют способность к хлопьеобразованию, снижается полнота вкуса пива. Добавка риса снижает цвет сусла, это важно при производстве светлых сортов. Добавляется в количестве от 10 допри приготовлении сортового пива. Пшеница |