ChSTU repository
ChSTU repository preserves and enables easy and open access to all types of digital content including text, images, moving images, mpegs and data sets
Learn More
Please use this identifier to cite or link to this item:
https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7309| Title: | Удосконалення технології пива з частковою заміною ячмінного солоду пшеничним |
| Authors: | Осипенкова, Ірина Іванівна Устенко, Тарас Григорович |
| Keywords: | ЯЧМІННИЙ СОЛОД;ПШЕНИЧНИЙ СОЛОД;ПИВО;ОСВІТЛЕННЯ |
| Issue Date: | 30-Dec-2024 |
| Abstract: | Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181 – Харчові технології, освітньої програми «Харчові технології» – Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси – 2024р. Магістерська робота присвячена розробці технології пива з частковою заміною ячмінного солода на солод пшениці. В роботі на основі літературних даних проаналізовано технологію пшеничного пива як Європейських виробників так і Українських. Пшеничне пиво, завдяки своєму унікальному складу, має деякі корисні властивості. Воно багате на вітаміни групи В, які сприяють покращенню обміну речовин і зміцненню нервової системи. Крім того, пшеничне пиво містить антиоксиданти, які допомагають захистити організм від вільних радикалів. В експериментальній частині роботи визначено оптимальне співвідношення ячмінного та пшеничного солоду, проведено фізико-хімічні та органолептині дослідження готового напою. В технологічній частині проведений розрахунок продуктів двох видів пива «Козацького» та «Козацького світлого». Економічні розрахунки проєкту доводять доцільність розробки технології пива з частковою заміною ячмінного солоду пшеничним. Собівартість пива на основі пшеничного солоду у порівнянні з ячмінним пивом майже не змінилася, даже дещо знизилась. Представлена продукція спрямована не на високу продуктивність, а на якість. |
| URI: | https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/7309 |
| Appears in Collections: | 181 Харчові технології (Харчові технології) |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Устенко КРМ.pdf Restricted Access | Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181 – Харчові технології, освітньої програми «Харчові технології» – Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси – 2024р. Магістерська робота присвячена розробці технології пива з частковою заміною ячмінного солода на солод пшениці. В роботі на основі літературних даних проаналізовано технологію пшеничного пива як Європейських виробників так і Українських. Пшеничне пиво, завдяки своєму унікальному складу, має деякі корисні властивості. Воно багате на вітаміни групи В, які сприяють покращенню обміну речовин і зміцненню нервової системи. Крім того, пшеничне пиво містить антиоксиданти, які допомагають захистити організм від вільних радикалів. В експериментальній частині роботи визначено оптимальне співвідношення ячмінного та пшеничного солоду, проведено фізико-хімічні та органолептині дослідження готового напою. В технологічній частині проведений розрахунок продуктів двох видів пива «Козацького» та «Козацького світлого». Економічні розрахунки проєкту доводять доцільність розробки технології пива з частковою заміною ячмінного солоду пшеничним. Собівартість пива на основі пшеничного солоду у порівнянні з ячмінним пивом майже не змінилася, даже дещо знизилась. Представлена продукція спрямована не на високу продуктивність, а на якість. | 2.34 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
Факультет технологій, будівництва та раціонального
природокористування
Кафедра харчових технологій
ДОПУСТИТИ ДО ЗАХИСТУ
Завідувач кафедри
харчових технологій
к.т.н., доцент Ірина ОСИПЕНКОВА
_______________
―_____‖_____________20___ р.
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА МАГІСТРА
здобувача денної форми навчання
Тема Удосконалення технології пива з частковою заміною ячмінного
солоду пшеничним
(тема роботи)
Виконав _________ Тарас УСТЕНКО
(підпис) (ім‘я та прізвище)
Керівник ________ Ірина ОСИПЕНКОВА
к.т.н.,доцент (підпис) (ім‘я та прізвище)
ЧЕРКАСИ – 2024
1
Черкаський державний технологічний університет
Факультет Факультет технологій, будівництва та раціонального
природокористування
Кафедра Харчових технологій
Спеціальність 181 „Харчові технології”
ЗАТВЕРДЖУЮ:
Зав.кафедри ХТ
Ірина ОСИПЕНКОВА
« ___ »_____________20___ р.
З А В Д А Н Н Я
на кваліфікаційну роботу магістра здобувачу
Устенко Тарасу Григоровичу
(прізвище, ім‘я, по батькові)
1. Тема роботи Удосконалення технології пива з частковою заміною
ячмінного солоду пшеничним.
затверджена наказом по університету від 27.09. 2024року № 291/04
2. Термін здачі студентом закінченої роботи грудня 2024 року
3. Вихідні дані до проекту (роботи):
- обґрунтувати і провести фізико-хімічний аналіз пшеничного та ячмінного
солоду;
- розробити технологію виробництва пива з додаванням пшеничного солоду;
- дослідження впливу рН під час затирання на фізико-хімічні показники сусла;
- провести фізико-хімічні та органолептичні аналізи розроблених напоїв;
- провести математико-статистична обробка результатів досліджень.
4. Зміст пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити)
Титульний аркуш. Завдання на роботу. Зміст. Анотація. Вступ 1.
Удосконалення технології пива з частковою заміною ячмінного солоду
пшеничним (аналітичний огляд) 2. Об‘єкти і методи досліджень. 3.
Експериментальна частина 4. Технологічна частина. Висновки. Список
використаної літератури. Додатки.___________________________________
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов‘язкових креслень)
Презентації на______слайдах
2
6. Консультанти з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх
стосуються
Розділ Консультант Підпис, дата
Завдання Завдання
видав прийн яв
7. Дата видачі завдання ____________________
Керівник
(підпис)
Завдання прийняв до
виконання
(підпис)
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
Пор. Назва етапів Термін Відмітка
№ роботи виконання керівника
етапів роботи про
виконання
1. Вступ
2. Аналітична частина
3. Об‘єкти і методи досліджень
4. Експериментальна частина
5. Технологічна частина
6. Висновки
7.
8.
9.
10.
Здобувач _____________ Тарас УСТЕНКО
(підпис)
Керівник, к.т.н., доцент _______________ Ірина ОСИПЕНКОВА
(підпис)
«___»________2024 р.
3
АНОТАЦІЯ
Устенко Т.Г. Удосконалення технології пива з частковою заміною
ячмінного солоду пшеничним ‖.
Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181 – Харчові
технології, освітньої програми «Харчові технології» – Черкаський державний
технологічниї університет, Черкаси – 2024р.
Магістерська робота присвячена розробці технології пива з частковою
заміною ячмінного солода на солод пшениці.
В роботі на основі літературних даних проаналізовано технологію
пшеничного пива як Європейських виробників так і Українських. Пшеничне
пиво, завдяки своєму унікальному складу, має деякі корисні властивості. Воно
багате на вітаміни групи В, які сприяють покращенню обміну речовин і
зміцненню нервової системи. Крім того, пшеничне пиво містить
антиоксиданти, які допомагають захистити організм від вільних радикалів.
В експериментальній частині роботи визначено оптимальне
співвідношення ячмінного та пшеничного солоду, проведено фізико-хімічні та
органолептині дослідження готового напою.
В технологічній частині проведений розрахунок продуктів двох видів
пива «Козацького» та «Козацького світлого». Економічні розрахунки проєкту
доводять доцільність розробки технології пива з частковою заміною ячмінного
солоду пшеничним. Собівартість пива на основі пшеничного солоду у
порівнянні з ячмінним пивом майже не змінилася, даже дещо знизилась.
Представлена продукція спрямована не на високу продуктивність, а на якість.
Ключові слова: ЯЧМІННИЙ СОЛОД, ПШЕНИЧНИЙ СОЛОД, ПИВО,
СУСЛО, БРОДІННЯ, ОСВІТЛЕННЯ, ХМІЛЬ.
4
ABSTRACT
Ustenko T.G. Improving Beer Technology with Partial Replacement of Barley
Malt with Wheat Malt.
Master's thesis in specialty 181 – Food Technology, educational program
―Food Technology‖ – Cherkasy State Technological University, Cherkasy – 2024.
Master's thesis is devoted to the development of beer technology with partial
replacement of barley malt with wheat malt.
The work analyzes the technology of wheat beer of both European and
Ukrainian producers based on literature data. Wheat beer, due to its unique
composition, has some useful properties. It is rich in B vitamins, which help improve
metabolism and strengthen the nervous system. In addition, wheat beer contains
antioxidants that help protect the body from free radicals.
In the experimental part of the work, the optimal ratio of barley and wheat malt
was determined, and physicochemical and organoleptic studies of the finished drink
were conducted.
In the technological part, the calculation of the products of two types of beer
"Kozatsky" and "Kozatsky svety" was carried out. Economic calculations of the
project prove the feasibility of developing beer technology with partial replacement
of barley malt with wheat. The cost price of beer based on wheat malt compared to
barley beer has almost not changed, even decreased slightly. The presented products
are aimed not at high productivity, but at quality.
Keywords: BARLEY MALT, WHEAT MALT, BEER, WORST,
FERMENTATION, LIGHTING, HOPS.
5
ЗМІСТ
ВСТУП 7
1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 10
1.1. Інноваційні технології солоду і пива в майбутньому……………є. 10
1.2. Виробництво пива у світі ………………… 11
1.3. Актуальні вимоги до якості пива 12
1.4. Науково-технічні проблеми в пивоварінні 16
1.5. Використання пшеничничного солоду у технології пива 19
1.6. Асортимент пшеничного пива 21
1.7. Виробництво пшеничного пива в Україні 28
2. ОБ΄ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 35
2.1 Об΄єкти дослідження 35
2.2. Методи дослідження 41
3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 52
3.1. Обгрунтування вибору солоду 52
3.2. Розробка технології виробництва пива 53
3.3 Математико-статистична обробка результатів досліджень 64
4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 70
4.1. Принципова технологічна схема 70
4.2. Опис апаратурно-технологічної схеми 71
4.3. Продуктові розрахунки 74
4.4. Економічний аналіз проєкту………………………... 89
4.5. Технохімічний контроль 94
ВИСНОВОК 97
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 98
ДОДАТКИ 102
……………………………….…………………………………………
6
ВСТУП
Актуальність теми. Як відомо, основною сировиною для виробництва
пива є ячмінний солод, але в останні роки попитом користується пиво яке
виготовлене із пшеничного солоду [1]. Це пиво користується великим попитом
в США і європейських країнах, а в останні десять років і в Україні. Основна
органолептична характеристика пшеничного пива - наявність специфічного
квіткового гвоздично-пряного аромату, обумовленого присутністю типових
фенолів, а також значної кількості вищих спиртів і складних ефірів. Недоліком
використання пшениці для виробництва солоду є те, що в Україні майже
відсутні сорти пивоварної пшениці, більш трудоємкий процес солодорощення
із-за підвищеного вмісту білку, великі втрати екстракту; відсутність квіткової
оболонки яка утворює фільтруючий шар, тому можуть виникнути проблеми із
фільтруванням затору. Підвищений вміст білкових речовин і пентозанів може
викликати утворення осаду в пиві, його помутніння[16].
В зв'язку з цим, при приготуванні затору, необхідно зменшити кількість
пшеничного солоду до 50%. Основні вимоги до якісних показників світлого
пшеничного солоду: вологість - не більше 5%; вміст білку - не більше 12%;
різниця екстракту тонкого і грубого помелу - не більше 1%; в'язкість сусла - не
більше 1,65 мПа·с; число Кольбаха - 36-40%; індекс Хартонга - більше 38%;
колір - не більше 313 0,23 од.; колір сусла після кип‘ятіння - не більше 0,36 од.;
екстрактивність - 83- 86% СР [16]. Перевагами використання пшеничного
солоду є висока врожайність пшениці (для солодорощення використовують ярі,
м'які сорти).
Наявність у пшеничному пиві високих показників пива і піностійкості, за
рахунок білку піроіндоліну, який зв'язує ліпіди (жири) [15]. Пшеничне пиво,
завдяки своєму унікальному складу, має деякі корисні властивості. Воно багате
на вітаміни групи В, які сприяють покращенню обміну речовин і зміцненню
нервової системи. Крім того, пшеничне пиво містить антиоксиданти, які
допомагають захистити організм від вільних радикалів.
7
Мета і завдання дослідження. Метою наших досліджень була розробка
технології пива з заміною ячмінного солоду на пшеничний у різних
співвідношеннях.
Для вирішення поставленої мети намітили наступні задачі досліджень:
- обґрунтувати і провести фізико-хімічний аналіз пшеничного та
ячмінного солоду;
- розробити технологію виробництва пива з додаванням пшеничного
солоду;
- дослідження впливу рН під час затирання на фізико-хімічні показники
сусла;
- провести фізико-хімічні та органолептичні аналізи розроблених напоїв;
- провести математико-статистична обробка результатів досліджень.
Об'єкт дослідження: є технологія приготування пива з заміною
ячмінного солоду на пшеничний.
Методи дослідження: органолептичні та фізико-хімічні методи
визначення якості вихідної сировини, напівпродуктів і готової продукції;
методи планування експерименту і математичної обробки експериментальних
результатів.
Наукова новизна
Наукова новизна отриманих результатів полягає в розробці методології
створення пива з частковою заміною пшеничного солоду на ячмінний.
Ознаками наукової новизни відповідають наступні результати
магістерської роботи:
• Обґрунтовано доцільність внесення пшеничного солоду не більше як
50% ;
Теоретична і практична значущість.
Теоретична значимість роботи полягає в обґрунтуванні доцільності
використання пшеничного солоду у технології пива.
Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних та
8
аналітичних робіт в лабораторних умовах, обробці та узагальненні результатів,
їх теоретичному обґрунтуванні, підготовці результатів до публікації.
Публікації. За матеріалами магістерської роботи опубліковано 1 тезу, у
збірнику VІІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Інтеграційні та
інноваційні напрями розвитку харчової індустрії» 2024 року, м. Черкаси.
Структура та обсяг роботи. Робота складається зі вступу, чотирьох
розділів, висновків, списку використаних джерел. Робота викладена на 104
сторінках машинописного тексту, містить 27 таблиць, 13 рисунків. Список
використаних джерел літератури складається з 34 робіт.
9
Розділ 1. АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА
Удосконалення технології пива з частковою заміною ячмінного
солоду пшеничним
1.1. Інноваційні технології солоду і пива в майбутньому
Інноваційні технології солоду і пива в майбутньому повинні бути
спрямовані на задоволення потреб споживача, ресурсозбереження, зниження
собівартості солоду та пива, підвищення високих якісних показників кінцевих
продуктів (екологічна чистота, лікувально-профілактичні та оздоровчі
властивості) та на отримання підприємством високих прибутків.
Споживач визначає такі основні фактори у виборі пива: гарне оформлення
пляшки або банки; бажання одержати задоволення; імідж і скриті фактори; ціна;
інші фактори (стійкість піни, колір і відтінок пива, прозорість, аромат і смак,
вгамовування спраги).
До скритих факторів належать: рівень виконання санітарно-гігієнічних
вимог на підприємстві, авторитет головного пивовара і фахівців підприємства в
цілому, вид використовуваної сировини, зокрема, враховуючи глобальне
потепління в усіх країнах світу слід працювати над виведенням та використанням
у пивоварінні нових сортів зернових культур стійких до високих температур
(озимий ячмінь і тритикале).
На якість готового продукту впливають такі фактори як ступінь
впровадження сучасних досягнень науки і техніки на виробництві. Надійність
систем механізації, комп‘ютерізації, систем контролю якості
У перспективах розвитку пивоваріння враховуються також політичні
аспекти (нові закони про податки, нормативні акти тощо) та релігійні напрямки в
даному регіоні щодо вживання пива тощо[10].
10
1.2 . Виробництво пива у світі.
Пиво — третій за популярністю напій у світі після води та чаю та, ймовірно,
найдавніший алкогольний напій. Він складається з вуглеводів, амінокислот,
мінералів, вітамінів та фенольних сполук в основному отриманий із солоду та
хмелю, які надають пиву смаку та аромату. Солод, вода, хміль та дріжджі є
сировиною, необхідною для виробництва пива [21;22;23]. Пиво ароматизоване
хмелем, який надає гіркоти та діє як натуральний консервант, хоча іноді можуть
бути включені такі смакові добавки як трави або фрукти [24]. Існує безліч стилі
пива на ринку, серед яких лагери, елі, стаути та пшеничне пиво є одними з
найбільш споживаних[25]. Їх якості залежать від якостей сировини[26].
Зростання кількості споживачів алкоголю внаслідок зростання особистих
доходів, міжнародного подорожі та зміни у поведінці, пов'язані з урбанізацією,
які спостерігаються в Ефіопії, попит на пиво ринок швидко зростає. Ячмінний
солод є основною сировиною для виробництва пива, яка в основному
виробляється тільки в південно-східній частині Ефіопії в Арсі та північній
частині Ефіопії в Гондарі. Через нестача сирого ячменю та ячмінного солоду,
більшість пивоварень імпортують імпортний солод з Бельгії, Китаю та Іспанія
Тому важливо знайти інші джерела крохмалю, щоб замінити частково чи
повністю ячмінь для виробництва пива [28].
Пшениця (Triticum aestivum.) є основою різноманітних основних продуктів
харчування у всьому світі, включаючи хліб та хлібобулочні вироби на додаток до
інших продуктів, таких як алкогольні напої та харчові добавки [29].
Популярність пшеничного пива змінювалася протягом багатьох років, але
останні кілька років роки, розширення ремісничого та домашнього пивоваріння
збільшило попит на пшеничне пиво. Крім того, Пшеничне пиво, вироблене
міжнародними пивоварними заводами, привернуло більше уваги. Наприклад, у
Німеччині 50–80% пива вариться з використанням солодової пшениці та її
добавок. Міністерство сільського господарства США У звіті Служби
економічних досліджень йдеться, що від 5% до 10% всього солоду, який
11
використовується пивоварами США, може бути пшениця, яка пов'язана з
зростаючою індустрією крафтового пива і крафтового солодування, а також, з
популярністю кількох сортів пшеничного пива, які виробляють великі
міжнародні пивоварні збільшився попит на відповідні сорти пшениці для
пивоваріння та збільшилася частка ринку [29].
Використання пшеничного солоду на додаток до ячмінного солоду під час
виробництва пива мінімізує витрати іноземної валюти; збільшує доходи селян і
загалом сприяє зростанню економіки нашої країни.
Нині в Ефіопії налічується понад вісім пивоварень, які виробляють пиво.
Згідно з даними Центрального статистичного управління за даними Агентства
Ефіопії (CSA), експоненційне зростання попиту на пиво чинило тиск на
постачання ячменю.
Кількість заводів з переробки солоду в країні, які постачають солод
місцевим пивоварним заводам, обмежена, і вони не поставляють його достатньо
солоду для всіх пивоварних заводів відповідно до їх попиту. У зв'язку з цим
пивоварні заводи імпортували іноземний солод з Європи, щоб задовольнити їхній
попит. Таким чином, необхідно знайти інші види зерна на місцевому рівні як
альтернативу виробництво пива.
1.3. Актуальні вимоги до якості пива
У розвинутих країнах світу на першому місці в пивоварінні стоїть
ресурсоенергозбереження та собівартість пива.
До інших факторів належать: проблеми якості в пивоварінні, безпечності та
користі пива, новизна продукту, екологічні проблеми.
Проблеми якості пива характеризуються в першу чергу стійкою піною.
Проте в світі зростає тенденція вживання пива безпосередньо із пляшки або
банки. Мови про піну там вже немає.
12
Найважливішим фактором є довготривалість піни, яка залежить від
амфілатичних поліпептидів солоду, наявності гірких кислот, вмісту діоксиду
вуглецю, азоту, ліпідів і декстринів.
В табл. 1.1 наведено основні напрями наукових досліджень щодо
забезпечення високих якісних показників пива для задоволення вимог сучасного
споживача [19].
Таблиця 1.1. - Основні напрями наукових досліджень у галузі пивоваріння
Технологічні вимоги Напрями наукових досліджень
Розроблення відповідної Одержання нових полімерних матеріалів, дешевого
упаковки скла, що не б‘ється, розроблення нових видів тари
Розробляння упаковки, Розробляння контейнерної упаковки з регулюванням
що поліпшують якість і температури. Розробляння методів розливу пива, що
показники пива поліпшують піностійкість з карбонізацією діоксидом
вуглецю і виключення негативного впливу світла
Досягнення високої Виключення окиснення жирів, дослідження
стабільності пива щодо стабільної піни, параметрів сушіння солоду для
піноутворення, кольору, забезпечення необхідного кольору пива, дослідження
прозорості, смаку й можливостей передбачення змін смаку і аромату під
аромату тощо час фасування пива
Психофізичний Дослідження психофізіологічних факторів поєднанні
взаємозв‘язок пива з різних блюд і пива
іншими харчовими
продуктами
Здатність пива Розроблення оптимальних рецептур пива для
вгамовувати спрагу вгамовування спраги
Користь пива для Вивчення користі вживання алкоголю в невеликих
здоров‘я людини дозах, вивчення користі присутньої в пиві рослинних
волокон, вивчення корисного вітамінного балансу в
пиві, вивчення користі пива для окремих категорій
Доступність сировини людей
для виготовлення пива. Вивчення хімічного складу сировини та фізіології
рослин щодо технологічних і якісних показників.
Виведення нових високоврожайних видів і сортів
зернових і бобових культур, стійких до різних
хвороб і шкідників, а також адаптованих до
глобального потепління
Дослідження і розробляння систем раціональної
переробки відходів виробництва.
Охорона навколишнього Дослідження і розробляння технологій, спрямованих
13
середовища на зменшення утворення відходів виробництва.
Ресурсо-, енерго- і Інтенсифікація технологічних процесів виготовлення
водозбереження сусла з високою концентрацією, застосування
підвищених норм внесення дріжджів тощо. Розробка
ефективного безперервного оцукрювання, бродіння
сусла і доброджування пива.
Нові технології на Удосконалення систем використання сонячної
основі генної інженерії енергії у виробництві солоду і пива, біологічного
очищення стічних вод з одержанням біогазу і
активного мулу, а також застосування мембранної
технології
Доведення нешкідливості генної інженерії в
пивоварінні (на стадії нової сировини, нових рас
дріжджів тощо). Розробляння нових технологій в
області генної інженерії
Прозорість (без осаду та муті) для більшості сортів пива є важливим
фактором. Нерозчинні сполуки можуть з‘явитись у пиві внаслідок утворення
міжмолекулярних зв‘язків між білками і окисненими поліфенолами із
полісахаридів зерна, оксалатів і мікроорганізмів.
Колір пива формується в результаті складної біохімічної реакції між
цукрами та амінокислотами під час сушіння і термічного оброблення солоду,
коли утворюються меланоїдини, а також в результаті окиснення поліфенолів у
варильному відділенні.
Від оформлення тари споживач отримує перше враження про продукт, а
тому виробник зобов‘язаний на цей фактор звертати особливу увагу.
Смак і аромат пива зумовлені багатьма технологічними факторами, які
повинні виконуватись в оптимальних режимах, а також якісними показниками
сировини (зерно, солод, хміль).
Для розливу пива в першу чергу повинні використовуватися скляні пляшки
різного кольору, крім коричневих, зелених і безкольорових, оскільки кольори
пропускають сонячні промені, які можуть спотворювати смак і аромат. Вміст
кисню в пиві — один з основних небажаних факторів, що негативно впливають
на якісні показники пива[19].
14
Проблеми безпеки і користі пива для людини теж немало важливі питання.
Виділення із пива небажаних компонентів (нітрозоамінів, монохлорпропанів,
залишків пестицидів, діоксиду сірки тощо) нині в пивоварінні повністю не
вирішено. І все-таки щодо цього потрібно маркування екологічної чистоти пива,
підсилення ролі нормативних документів тощо. [19].
Позитивні властивості пива характеризуються наявністю антиоксидантів,
рослинних волокон, вітамінів, оптимального співвідношенням калію і натрію,
балансом мінеральних речовин та етанолу, який перешкоджає розвитку
атеросклерозу.
Важливим фактором у виробництві пива є новизна продукту: це радикально
нове пиво, яке характеризується приємним смаком, ароматом і стабільністю,
налагодження його великомасштабного виробництва, розроблення і
впровадження інноваційних технологій пива з додаванням природних
ароматизаторів, стабілізаторів тощо.
Глобальною стратегією розвитку пивоваріння є виробництво пива в різних
регіонах і країнах світу, ліцензування питання контролю якісних показників
пива, розроблення нових видів упаковки (алюмінієва, полімерні пляшки тощо) і
головне — врахування думок і поглядів споживача.
До екологічних проблем у пивоварінні слід віднести:
екологічну чистоту товарного продукту;
екологічний стан навколишнього середовища під час виробництва
пива;
раціональне використання води;
біологічне очищення стічних вод і одержання біогазу в метантенках і
аеротенках;
ресурсоенергозбереження;
раціональне використання відходів виробництва (діоксиду вуглецю,
зернової дробини, хмелевої дробини, відпрацьованих дріжджів,
фільтрувальних матеріалів тощо);
15
технологія сушіння і одержання вітчизняних сухих дріжджів;
вирощування екологічно чистих і високоврожайних нетрадиційних
зернових культур (шестирядного озимого пивоварного ячменю,
пшениці, тритикале тощо);
одержання і застосування генетично модифікованої, екологічно чистої
сировини для пивоваріння[19].
1.4. Науково-технічні проблеми в пивоварінні
Генеральний напрямок сучасного етапу розвитку пивоварного виробництва
полягає в інтенсифікації цієї галузі і насамперед у створенні принципово нових
технологій, удосконаленні вже існуючих і вирішенні питань, пов‘язаних з
інтенсифікацією сировинної бази (зернових культур і хмелю), з поліпшенням
пакування і зовнішнього вигляду пива в пляшках, кегах і банках, з розвитком
маркетингу, а головне, з підвищенням якісних показників пива і зниженням його
собівартості.
Основним напрямком технічного переоснащення пивоварного виробництва
є інтенсифікація технологічних процесів на основі нових розробок і
впровадження прогресивних ресурсо- і енергозбережних технологій,
високоефективного устаткування, повної механізації, автоматизації і
комп‘ютеризації всіх основних і допоміжних технологічних ділянок. Все це дасть
можливість скоротити тривалість циклу, перейти на циклічність і безперервність
технологічних процесів, безвідходне і комплексне використання сировини і
енергії, знизити питомі витрати тепла, електроенергії, води і сировини.
Передбачається впровадження й освоєння сучаснішого технологічного
устаткування й автоматичних ліній розливу пива продуктивністю 72 тис. і більше
пляшок за 1 год з повною механізацією завантаження і розвантаження тари й
товарної продукції.
Перспективним варіантом розвитку пивоварної промисловості є
розроблення і широке застосування автоматизованих систем керування всіма
16
технологічними процесами (АСКТП) з використанням мікропроцесорної і
комп‘ютерної техніки. Основні завдання АСКТП — це визначення і підтримання
оптимальних (найкращих техніко-економічних показників якості роботи)
режимів роботи керованих технологічних процесів з виробництва пива за
змінюваних умов, їх функціонування, спричинених зміною складу сировини,
продуктивності і стану устаткування.
До основних компонентів АСКТП у пивоварному виробництві належать:
алгоритмічне забезпечення включаючи математичне моделювання
керованих технологічних процесів;
технічне забезпечення (ЕОМ, мікропроцесори, комп‘ютери тощо);
вимірювально-технологічне забезпечення (датчики, виконавчі
пристрої тощо).
Важливою проблемою у пивоварному виробництві є розроблення і
впровадження прогресивних методів механізації НРТС-робіт на ділянках тари і
товарної продукції. Це перехід на пакетування і контейнеризацію за допомогою
нового, високопродуктивного підіймально-транспортного устаткування,
спеціальних машин і автотранспорту.
Збільшення випуску пива вимагає значного розвитку спеціалізованих
торгових центрів, в основному в місцях будівництва і розширення існуючих
пивоварних підприємств. Особливу увагу слід звертати на безтарний спосіб
доставки нефільтрованого, збагаченого біологічно-активними речовинами
пива[13].
У технології пивоваріння передбачається широке впровадження таких
новітніх науково-технічних заходів:
фільтраційних процесів циклічної дії для прискореного фільтрування
пивних заторів і пива;
високоефективних способів оцукрювання затору ферментними
препаратами, що містять активну глюкоамілазу;
нових рас пивоварних дріжджів, які зброджують сусло з високою
17
концентрацією сухих речовин;
нових схем підготовки води для пивоваріння з використанням
антимікробних мембранних фільтрів;
використання на стадії затирання пивних заторів до 80 %
несолодженої сировини, яка майже в два рази дешевша за солод, із
застосуванням високоактивних ферментних препаратів;
прискореної технології бродіння і доброджування пива в ЦКБА з
виносною системою охолодження;
нових технологій стабілізації пива за допомогою фізичних методів
впливу та консервантів з рослинної сировини.
Учені, виробничники та організатори пивоварної галузі повинні
приділяти велику увагу розробленню і впровадженню:
роботів для пивоварної галузі;
технології концентрату пивного сусла для приготування з нього пива в
різних регіонах країни;
технології і рецептури нових сортів профілактичного, безалкогольного
та лікувального пива із застосуванням екстрактів із рослинної
сировини;
ефективним способам екстрагування гірких речовин хмелю під час
приготування пивного сусла;
технології й обладнанню для безперервного одержання сусла з
іммобілізацією ферментних препаратів і зброджування пива з
іммобілізованими дріжджовими клітинами;
нових способів і обладнання для фільтрування пива з використанням
мембранних технологій;
раціональних способів використання відходів пивоварної
промисловості;
нових біологічних способів очищення стічних вод пивоварних
підприємств і створення безвідходних технологій;
18
біологічних процесів одержання біогазу для потреб підприємства з
будь-яких відходів солодового і пивоварного виробництв;
ефективного використання сонячної енергії для одержання теплових
та електричних ресурсів [19].
1.5. Використання пшеничничного солоду у технології пива
Пшеничний солод застосовують для виробництва пшеничного пива, а
також інших типів пива верхового бродіння, наприклад «кельнське» (Këlsch).
Для отримання оптимального результату раніше докладали великих зусиль
до селекції та обробітку спеціальних сортів пшениці, придатних для пивоваріння
[17]. Оскільки враховуючи сенсорику пива слід передусім уникати інтенсивних
способів солодорощення пшениці, нині дедалі більше звертаються до сортів,
мають низьку розчинність білків і знижену в'язкість — наприклад, Estica, Obelisk,
Andros, Kanzler, Orestis, Atlantis [17].
На відміну від ячменю для зерна пшениці характерна насамперед
відсутність м'якової оболонки та підвищений вміст білків, що в деяких випадках
може призвести до виникнення проблем при виробництві пива.
Через відсутність оболонки зерно дуже швидко поглинає воду, так що час
замочування можна скоротити. Замочують пшеницю до вологості 37-38%, проте
вологість повинна зростати і далі до максимуму в 44-46% протягом семи діб
замочування та пророщування.
Пророщування проводять аналогічно ячменю, але слід враховувати, що
пшениця важче переробляється. У зв'язку з небезпечноДля фільтрування затору
використовується фільтраційний чан, оскільки нові фільтр-чани мають сучасну
конструкцію й оптимальну автоматичну систему керування, що забезпечує
технологічні вимоги до поділу затору на прозоре сусло й дробину й знижує до
мінімуму втрати на експлуатацію й технічне обслуговування. Завдяки їх
використанню одержують високоякісне сусло з одночасним
19
раціональним використанням води, високим виходом екстрактивних речовин,
економією електроенергії й при цьому немає необхідності міняти фільтруючі
серветки, як у фільтр-пресі[17].
Температуру під час пророщування можна підтримувати трохи нижче, ніж
у ячменю, але для забезпечення розчинення клітинних стінок (цитолізу) в
останню добу пророщування її потрібно підняти до 17-20 °С.
Для досягнення типового для пшениці аромату віддають перевагу менш
інтенсивному розщепленню білків. Обмежене постачання сусла сполуками азоту
призводить до отримання пива з більш яскравим, привабливим смаком. Це
досить важливо, оскільки пшеничного пива бажано отримання широкого спектра
побічних продуктів бродіння, чому перешкоджає надлишок вільних амінокислот;
пиво в цьому випадку виходить неживим і неяскравим. Тому слід прагнути до
зниженого вмісту білків у пшениці і до низьких значень розчинного азоту [17].
Переважно, щоб солод мав підвищене значення рН конгресного сусла (рН =
6), а не знижене. При цьому зовсім не обов'язково, що високий рН солоду
викликає високий рН пива.
У деяких сортів солоду прагнуть пророщування при вищій температурі (19
°С) і до ступінчастого підйому ступеня замочування до 45-47%, знижуючи потім
температуру до 13-15 °С [17]. Цей спосіб виправдовує себе при переробці сортів
пшениці, які при середніх і кілька підвищених значеннях в'язкості в солоді
схильні до зниженої розчинності білків. Застосування такої технології для сортів
з сильною розчинністю давало б, навпаки, бідні ароматом сорту. Якщо необхідно
приглушити надто сильне розщеплення білків, то зменшують вологість солоду зі
збільшенням температури. При приготуванні пшеничного солоду прагнуть
отримати:
■ ступінь розчинення білків (число Кольбаха) - не більше 42%;
■ вміст у суслі вільних амінокіслот FAN - 18% від загального азоту;
■ в'язкість - нижче 1,65 мПа·с;
20
■ різниця між екстрактивністю борошна грубого та тонкого помелу –
близько 1,0%.
Підв´ялювання починають за нормальної температури 40 °С повагою та
закінчують при 60 °С. Шляхом відсушування при різних температурах
отримують:
■ світлий пшеничний солод, сушиться дуже швидко при 80 ° С для
запобігання дуже сильного фарбування. Світлий пшеничний солод має
кольоровість у 3,0-4,0 од. ЄВС і дає тонке, ігристе пиво, типове для пива
верхового бродіння і відрізняється пшеничним ароматом;
■ темний пшеничний солод, який сушиться при 100-110 ° С, має
кольоровість в 15-17 од. ЄВС. Темний пшеничний солод застосовують переважно
для отримання темного пшеничного пива (dunkles Weizenbier), «старого» пива
(Altbier) і темного слабоалкогольного пива[17].
Склад солодового засипу, що складається із спеціальних сортів солоду, є
комерційною таємницею кожного підприємства. Для отримання бажаного
характеру пива солодовий засип ретельно перевіряють і зважують. Разом з тим
існують деякі загальні міркування щодо застосування різних типів солоду.
1.6. Асортимент пшеничного пива
Пшеничне пиво - це велика група типів та сортів пива верхового бродіння.
Його готують із використанням щонайменше 50% пшеничного солоду при
масовій частці сухих речовин у початковому суслі — як мінімум 11% [17].
Вайцен. Завдяки характерним ароматичним компонентам, які утворюються
дріжджами, пшеничне пиво має типовий аромат, що істотно відрізняється від
аромату інших типів пива верхового бродіння [17]. На аромат пшеничного пива
впливає насамперед 4-вінілгваяколь (0,2-3,2 мг/л, в середньому 1,5-2 мг/л), який
за його впливом на аромат і смак слід поставити в один ряд з вищими спиртами
та складними ефірами. Утворенню 4-вінілгваяколя сприяють:
■ низькі температури початку затирання;
21
■ значення рН затору порядку 5,7-5,8;
■ вміст ячмінного солоду в засипі
мінімум 40%;
■ правильний підбір раси дріжджів;
■ температури бродіння близько 20-24 ° С;
■ використання однієї-двох генерацій
дріжджів;
■ раннє знімання дріжджів.
Багаторазове використання насіннєвих дріжджів у ЦКТ дає нейтральне
пиво з яблучним ефірним ароматом. Таке пиво має смак, що нагадує пиво
низового бродіння: 4-вінілгваяколь тут практично непомітний.
Тривалий час дозрівання при підвищених температурах до знімання
дріжджів істотно погіршує смак пшеничного пива.
Серед складних ефірів особливо сильний ароматичний відтінок пиву
надають етиловий ефір оцтової кислоти та ізобутиловий ефір, при цьому
звичайний вміст цих сполук у пиві 35-40 мг/л. Їхня кількість залежить також від
раси дріжджів, їх обробки та перебігу бродіння.
Серед вищих спиртів (їх нормальний вміст у пиві близько 150-160 мг/л)
виділяються насамперед пропанол та метилпропанол, якщо їх співвідношення до
складних ефірів становить близько 3-4:1, то досягається гармонійний смак.
Підвищений вміст жирних кислот (більше 0,7 мг/л) і пов'язаний з цим
підвищений вміст вільного амінного азоту (> 12 мг/100 мл), а також збільшення
рН є ознаками дріжджових вад, які негативно впливають на смак і на
піностійкість[17].
Дріжджі в даному випадку виділяють ферменти, що розщеплюють білки,
що може сильно погіршити піностійкість.
Особливою проблемою є дріжджовий запах, особливо пшеничного пива
типу «Хефетрюбе Вайцен» (Hefetrübe Weizen) з високим залишковим вмістом
дріжджів, які у інактивованому стані. Вміст мертвих дріжджових клітин у такому
22
пиві може становити до 100%. Від цього пива очікують нейтрального або
приємного ледь вловимого дріжджового аромату, а не сірчистого, сильно
дріжджового або затхлого запаху, і тим більше не присмаку автолізу. Неприємно
відчувається також пов'язана з цим гіркота, що залишається.
Приготування якісного пшеничного пива з залишковими дріжджами
вимагає великого досвіду роботи в даній галузі[17].
Виробництво пшеничного дріжджового пива
Виробляється велика кількість сортів пшеничного дріжджового пива, що
значно розрізняються за кольоровістю, яка коливається в межах 8-14 ЄВС у
світлих сортів і 25-60 ЄВС - у темних.
Вміст сухої речовини зазвичай становить 11-12%, але може досягати і 13%.
Зміст пшеничного солоду в засипу знаходиться в межах від 50 до 100%.
Кольоровість досягається додаванням темного солоду або темного карамельного
солоду, а також темного пшеничного солоду.
З урахуванням дещо утрудненого розщеплення білка застосовується дво-
або одновідварювальний спосіб затирання з температурою початку затирання 35-
37 °С. Час кип'ятіння затора становить 20-25 хв, гідромодуль затирання
встановлюють 1: 2,8-3. Кінцевий ступінь зброджування становить 78-85%.
Дріжджі (від 0,3 до 1 л) вносять у сусло при температурі близько 12 ° С;
головне бродіння протікає дуже інтенсивно протягом 3-4 діб при 13-21 ° С до
досягнення кінцевого ступеня зброджування. Потім проводять знімання дріжджів
(у чані після їх підйому, в ЦКТ шляхом збору в конусі).
Щоб забезпечити при доброджуванні достатньої кількості СО2, потрібно до
молодого пива додати свіже сусло. Мета:
■ додають «підживлення». Під підживленням розуміють точно дозовану
кількість (порядку 6-7%) першого сусла, попередньо простерилізоване. [17].
23
■ додається готове охмелене сусло або в змішувальний чан додається пиво
низового бродіння на стадії завитків з видимим ступенем зброджування 9-10%, та
далі зброджують під тиском.
У двох перших варіантах для доброджування необхідно знову додавати
дріжджі, причому зазвичай використовують низові дріжджі.
При введенні сусла після закінчення головного бродіння необхідно
виключити можливість попадання кисню [17].
Бродіння у пляшках без проміжної витримки у танку
Молоде пиво з введеним «підживленням» і дріжджами розливається в
пляшки і доброджується у дві стадії:
■ 1-а стадія: 3-7 діб при 12-20ºС по закінчення цієї стадії видимий екстракт
становить 0,1 -0,2% і зменшується вміст діацетилу. Надлишковий тиск у пляшці
підвищується до 1,5-2 бар.
■ 2-а стадія: 14-21 діб за 5 °С; надлишок тиску залишається рівним
близько 2 бар[17].
Бродіння у пляшках з проміжною витримкою у танку
У цьому випадку пиво після швидкого зброджування доброджується в
танках (спочатку 6 діб - в першому танку при теплому режимі, потім 14 діб - в
охолоджуваному танку при 1 °С), і при цьому пиво дозріває. Потім пиво
дістається у пляшках.
Пшеничне пиво Фолль (Weizenvollbier) (з доброжуванням у пляшках) має
такі середні показники [17]:
Екстрактивність початкового сусла 12,20%
Видимий екстракт 2,33%
Дійсний екстракт 4,22%
Вміст спирту 4,12% мас.
Вміст спирту 5,26% об.
24
Кінцевий ступінь зброджування 81,60%
рН 4,32
Кольоровість, світле пиво 10,9 од.
Кольоровість, темне пиво 36 од.
Одиниці гіркоти 17 од.
Піностійкість по Росу та Кларку (R&C) 126 с.
Виробництво пшеничного пива без дріжджів (Крісталвайцен)
Це пиво зазвичай випускається з екстрактивністю початкового сусла 12,5-
13% і має кольоровість 8-12 од. ЄВС. Засип складається на 50-70% зі світлого
пшеничного солоду з додаванням спеціального солоду. Спосіб затирання такий
самий, як у дріжджового пшеничного пива. Обробка сусла і молодого пива до
закінчення головного бродіння протікає як завжди, але безпосередньо після
головного бродіння молоде пиво без охолодження при ступені зброджування
близько 12% нижче кінцевого ступеня зброджування перекачується в теплий
танк. У теплому танку воно шпунтується з утворенням надлишкового тиску 4-5
бар і протягом 3-7 діб знову охолоджується приблизно до 8°[17].
На закінчення пиво перекачують з додаванням дріжджів або завитків в
танк, що охолоджується, і охолоджують протягом 10 діб до 0° С при надмірному
тиску 5 бар. За тиждень до фільтрування його охолоджують до -2 ° С і
витримують цю температуру до розливу.
Поряд із нормальним дріжджовим пшеничним пивом типу Хефевайцен
часто способом бродіння у пляшках виробляють такі типи пива (як темні, так і
світлі):
■ пшеничне експортне пиво (Export) з екстрактивності початкового сусла
12-13%;
■ пшеничне пиво міцне з екстрактивноністю початкового сусла 16%;
■ пшеничне пиво леге з екстрактивноністю початкового сусла 7-8%.
25
У позначенні цих типів та сортів пива немає єдності навіть у Німеччині. У
різних регіонах його називають по-різному. Так, у Баварії пшеничне пиво типу
"Вайцен" (Weizen) називають "білим" пивом "Вайсе" (WeiPe). [17].
"Біле" пиво типу Вайсе (Weipe)
Біле пиво - це світле, природно каламутне пиво, приготовлене з
використанням 35-50% пшеничного солоду, з екстрактивністю початкового сусла
7,5%, вміст спирту - близько 2,7-2,8% про. та СО2 - 0,7%. Зброджування ведуть
змішаною культурою з верхових дріжджів і молочнокислих бактерій, що живуть
в симбіозі. Тому пиво в кінці бродіння набуває кислого смаку при величині рН
3,2-3,4. На деяких підприємствах, що готують біле пиво, у нього повторно
вводять дріжджі та сусло і проводять доброживання в пляшках.
Молочна кислота, що утворюється, робить пиво стійким, так що воно може
зберігатися в пляшках роками, причому смак пива продовжує вдосконалюватися
завдяки повільному розщепленню кислоти з утворенням цілого букета речовин.
При виробництві білого пива сусло не кип'ятять, а витримують 25-30 хвилин при
температурі 95 ° С; невелику дозу хмелю (20-30 г/гл) вводять у затор[17].
Найбільш відомим серед сортів білого пива є Берлінер Вайсе (Berliner
Weifk), яке наливають у широкі кружки. Ігристий напій з квітковим смаком дуже
добре вгамовує спрагу. Щоб пом'якшити кислуватий присмак, багато клієнтів
п'ють біле пиво "з порцією", тобто з додаванням червоного малинового сиропу
або навесні - з додаванням зеленого сиропу ясенника, у зв'язку з чим пиво може
мати різний колір. Останнім часом змішане з сиропом Вайсе розливають у
пляшки у вигляді, вже готовому до вживання. Іноді це пиво варять також із
підвищеною екстрактивністю початкового сусла. Поряд з Берлінер Вайсе за межі
місцевої популярності виходять лише кілька сортів білого пива серед них варто
згадати Лейпцигер Госе (Початкове походження цього пива - Гослар),
молочнокисле пиво, яке п'ють зі спеціальних вузьких і високих скляних келихів і
26
шляхом додавання солі та коріандру у поєднанні з його кислим смаком надають
напою своєрідності.
"Старе" пиво типу Альт (Alt)
Альт або "старе" пиво - це пиво верхового бродіння, приготовлене "по
старовинним рецептам" з використанням ячмінного і пшеничного солоду. Воно
має колір темного бурштину, смак — гіркий, міцний, у «сільському» стилі[17]..
«Старе» пиво характеризується екстрактивністю початкового сусла 11,5-
12% та вмістом спирту - 4,8-5,0% про. Колірність - 30-38 од. ЄВС, гіркота – 30-40
од. гіркоти (BE).
Засип складається з суміші різних видів солоду:
■ 99% світлого солоду та 1% паленого солоду;
■ 90% темного солоду та 10% світлого солоду;
■ 70% віденського солоду, 20% мюнхенського солоду та 10% пшеничного
солоду).
Способи затирання не відрізняються від загальноприйнятих; норма
внесення хмелю поділяється на 3-5 порцій; до якості хмелю завжди висуваються
підвищені вимоги.
Зазвичай дріжджі вносять такими способами:
■ 0,5 л дріжджів/гл вносять при 12 °С (максимальна температура внесення
16 ° С);
■ звичайну порцію дріжджів вносять при 18°С (максимальна
температура внесення - 20 ° С).
Після охолодження до 14-16°с частину дріжджів знімають і проводять
витримку для розщеплення діацетилу; потім пиво охолоджують до 0°С протягом
1-2 тижнів здійснюють холодну витримку.
Пиво Кельш (Kölsch)
27
Кельш - це терпке світле пиво, яке може вироблятися тільки в Кельні (за
Кельнською конвенцією). Кельш варять з екстрактивністю початкового сусла
11,2-11,5%, кольоровість 7-10 од. ЄВС, гіркота 16-35 од. гіркоти (BE), і вміст
спирту 4,6-5,1% про. У 1996 р. середні показники пива сорту Кельш були такими:
[17]:
Екстрактивність початкового сусла 11,28%
Видимий екстракт 2,27%
Справжній екстракт 4,01 %
Вміст спирту 3,74% мас.
Вміст спирту 4,77% про.
Видимий ступінь зброджування 80,6%
Розмір рН 4,44
Кольоровість 8 од. ЄВС
Піностійкість по Росу
та Кларку (R&C) 120 с
Пиво Кельш займає 2,1% німецького ринку продажу, обмежуючись
виключно регіоном навколо м. Кельн. Для його приготування застосовують
здебільшого віденський солод з додаванням пшеничного солоду в кількості до
20% з метою досягнення повноти та округленості смаку. Затирання проводять
інфузійним або одновідварювальним способом. Головне бродіння ведуть 3-4 діб
при температурі 14-18 ° С, потім молоде пиво охолоджують до 8-10 ° С і
перекачують з певним вмістом залишкового екстракту. Холодна витримка
триває:
■ при температурах 4-5 ° С - протягом 40-60 діб;
■ при 0-1 °С - протягом 14-40 діб.
1.7. Виробництво пшеничного пива в Україні
В Україні попитом у населення користується пиво «Уманське Пшеничне»
від пивоварні Уманьпиво. Світле, фільтроване. Вишукане пшеничне пиво з
28
яскраво вираженим хлібним смаком. Загалом, має виразний, свіжий смак, а
зернова солодкість та легка кислинка напою залишають приємний післясмак,
хмельова гіркота непомітна[17].
Опис пива від виробника: Світле фільтроване пиво, блідо-жовтого кольору
з ароматом скоринки пшеничного хліба та фруктовими нотками хмелю.
Присутність у складі пшениці додає йому особливого солодкуватого присмаку.
Цей сорт відрізняється стійкою дрібнозернистою піною. Виготовляється із
високоякісного ячмінного та пшеничного солоду із додаванням ароматичних
сортів хмелю із трав‘янистим та квітковим ароматом.
Склад: вода, солод, хміль.
Вміст спирту 4,4% об.
Гіркота: 9 IBUs
Масова частка сухих речовин у початковому суслі 11,0%[18].
Технологія виробництва пшеничного пива
Засип солоду. Пшеничне пиво має не менш ніж на 50% складатися з
пшеничного солоду. У бездріжджових сортів пшеничного пива, які повинні бути
світлими, використовуються тільки світлі типи пшеничного та ячмінного солоду
(кольорністю близько 3,0 од. ЄВС). Частка пшеничного солоду становить 50-
70%. Для посилення солодового характеру пива можливе використання 2 - 4%
солоду типу Carapils (кольором 4,0 од. ЄВС) або Carahell (Кольорістю 30-40 од.
ЄВС). [17]
Вода. Для пшеничного пива декарбонізацію зазвичай проводять до
лужності в 2 - 4 градуси . Добавка гіпсу або хлориду кальцію ще більше знижує
значення pH затора, зменшує буферизацію та покращує стабільність кольору в
процесі приготування пива. Завдяки цим заходам найчастіше прагнуть зменшити
залишкову лужність до 0...1°. Іони кальцію перешкоджають осадження солей
щавлевої кислоти в готовому пиві. Застосування непідготовленої пивоварної
29
води з залишковою лужністю 8-12 градусів у деяких випадках потребує
використання кислого солоду.
Способи затирання. Для підвищення вмісту вологи в солоді більш ніж на
2% доцільно проводити кондиціювання солоду та мокре дроблення, що дозволяє
зберегти плодову та насіннєву оболонки пшениці, необхідні для утворення
фільтруючого шару. Бо в пшеничному солоді частка високомолекулярного азоту
досить висока, то традиційні одно-і двовідварювальні способи затирання
починають застосовувати при температурі 35-45 °С. Далі нагрівають до 50 °С
витримують 20 хв, що стимулює процес розщеплення β-глюканів. Для підтримки
розщеплення білка використовують 20-30-хвилинну білкову паузу при 50 °С або
ступінчастий процес (протягом 7-10 хв при температурах відповідно 47, 50 і 53
°С). Завдяки цьому досягається вміст α-амінного азоту 20-23 мг/100 мл 12%-ного
сусла або вміст загального азоту близько 18%. Паралельно завдяки
гідролітичному розщепленню пентозанів або зв'язку з арабінозою виділяється
ферулова кислота. Знижені температури затирання (близько 37-47 ° С)
викликають суттєве підвищення вмісту ферулової кислоти. У зв'язку з цим,
найбільш сприятливою є температура 44 °С[17].
При 60-90-хвилинному витримуванні залишку затору при 35-40 ° С
утворюється достатня кількість ферулової кислоти (у пшеничному) солоді її
міститься менше, ніж у ячмінному). Оптимізувати процеси розщеплення всіх
груп речовин здатні кислий солод або молочна кислота, одержана біологічним
способом, однак при зниженні значення pH затора нижче 5,7 виділення
ферулової кислоти скорочується. Прямому мікроскопічному контролю дріжджів
заважають загиблі молочнокислі бактерії, і залежно від обставин для цього
необхідні селективні методи аналізу.
Якщо одно- та двовідварювальні способи затирання майже не викликають
відмінностей у складі сусла та пиві, то однорідність якості краще забезпечується
при двовідварювальному способі. Насамперед це помітно по йодній реакції, яка у
заторах для пшеничного пива більш проблематична, ніж у заторах із ячмінного
30
солоду. Спочатку співвідношення засипу до головного наливу становило 1: 3, що
дозволяло підтримувати на можливо нижчому рівні кількість першого сусла
(екстрактивність 21%), яке служило свого роду «підживленням». Нині цього
принципу не дотримуються[17].
Загальна тривалість затирання становить залежно від кількості відварок 3-4
год. Щоб фільтрування у фільтр-чані пройшло швидко, потрібно дуже ретельне
дроблення з кондиціонуванням та добре налагоджений процес затирання –
інакше неможливо витримати тригодинну послідовність варіння.
Кип'ятіння сусла з хмелем. Сусло з часткою пшеничного солоду 50-60%
містить велику кількість азоту, що коагулюється. В порівнянні з суслом з
ячмінного солоду потрібно більш інтенсивне кип'ятіння, яке у котлів з подвійним
днищем може продовжуватися приблизно на 20 % довше, щоб залишковий вміст
коагулюваного азоту не опустилося нижче за 3,5 мг/100 мл. Завдяки сильному
зниженню pH при бродінні воно знижується до 1-15 мг. Внутрішні і зовнішні
кип'ятильники при використанні закритих котлів призводять до надмірно
глибокого осадження білка, так що тривалість кип'ятіння з внутрішнім окропом
при 102,5 °С складає всього 80 хв, а із зовнішнім кип'ятильником при 104 °С -
близько 65 хв (щоб не опуститися нижче граничного значення 3 мг/100 мл 12%-
ного сусла). В іншому випадку - особливо у фільтрованого (і стабілізованого)
пшеничного пива – може погіршити якість піни. Доза внесення хмелю невисока:
якщо вона становить близько 40-50 мг α-кислоти на 1 л гарячого охмеленого
сусла, слід використовувати не тільки гіркі сорти хміль. Друга порція, що
вноситься через половину часу кип'ятіння, повинна перебувати із ароматичних
сортів хмелю. Значення pH гарячого охмеленого сусла становить близько 5,6-5,7,
що зумовлено пшеничним солодом. Коригування значення pH при кип'ятінні
сусла може позитивно позначитися на бродінні та дображуванні і має бути
спрямована на досягнення значення pH молодого пива 4,15-4,20. Зміст ДМС у
суслі із пшеничного солоду відіграє другорядну роль. Вміст азоту в суслі в
залежності від кількості розщеплюваного білка пшеничного солоду знаходиться
31
на рівні 110-130 мг/100 мл, причому частка високомолекулярного азоту має
становити близько 40-43%, а вільного α-амінного азоту - близько 18%. Вміст
поліфенолів значно нижчий, ніж у суслі з ячмінного солоду; в'язкість повинна
становити менше 2 мПа · с[17].
Обробка сусла. Відділення осадка суспензій холодного сусла за допомогою
флотації, фільтрування або чана для внесення дріжджів призводить до істотного
зниження навантаження деку. При флотації видаляються насамперед
неізомеризовані α-кислоти. Флотація (за відомих умов — з додатковою аерацією)
інтенсифікує розмноження дріжджів та покращує бродіння, особливо при
бродінні в танках. Зміст суспензій охолодженого сусла в суслі для пшеничного
пива в кілька разів вище, ніж у суслі з ячмінного солоду.
Головне бродіння. Дріжджі (0,3-0,5 л/гл) можна додавати при охолодженні
сусла і вони не перешкоджають флотації.
Можливе введення насіннєвих дріжджів доливом у перші 12 год або
внесення дріжджів у стадії високих завитків (видима ступінь зброджування -
30%). Температура сусла при внесенні дріжджів 15 °С максимальна температура
сягає 18-22 °С. При бродінні в чанах без охолодження її перевищення через ризик
інфікування слід запобігати шляхом узгодження норми внесення дріжджів,
настановної температури сусла під час введення дріжджів та температури
приміщення.
Якщо для доброджування додається «підживлення», то ступінь
зброджування молодого пива зазвичай наближається впритул до КСС. Якщо ж
доброджування проводять із залишковим вмістом екстрактивних речовин з
молодого пива, то перекачування молодого пива в ємності для доброжування
слід виконати так, щоб у кожній такій ємності було саме така кількість
залишкового екстракту, що можна досягти при різниці вмісту екстрактивних
речовин до KCC не менше 2%[17].
Доброджування. Спочатку технологія передбачала поділ на «теплу» та
«холодну» фази доброджування. У першій фазі температура становила 12-17 °С.
32
Залежно від температурного режиму шпунтування здійснюється з надлишковим
тиском 3 - 5 бар, на яке повинні бути розраховані танки та запірна арматура
(допуск по тиску 1 бар та вище). При використанні «підживлення» молоде пиво з
температурою 17-20 °С потрапляє в теплий танк.
Зброджування екстрактивних речовин «підживлення» триває 36-60 год,
після чого витримується додаткова пауза (близько 24-36 год) зменшення вмісту
дикетонів). Таким чином, тепла витримка триває від 3 до 4 діб (за наявності
контролю діацетилу її можна скоротити).
Внесення «підживлення» дуже важливе для забезпечення інтенсивності
доброджування та вмісту CO2. Як правило, таке «підживлення» має додавати
1,6% екстрактивних речовин сусла, що зброджується[17].
При використанні сортів пива низового бродіння необхідно врахувати
шляхом відповідного підвищення частки пшеничного солоду, а також
коригування початкового сусла та норми внесення хмелю. При теплому
доброджуванні температури 18-20 °С, які не повинні бути нижче температур
головного бродіння більш ніж 2 °С.
Занадто високі температури сприяють інфікуванню пива.
Технологія теплої та холодної витримки суттєво відрізняється.
Наприклад, при холодній витримці в ЦКТ після зниження вмісту 2-
ацетолактату до менш ніж 0,15 мг/л протягом 24 годин пиво охолоджують до 7
°С, дріжджі по можливості повільно знімають (щоб зібрати у в'язко-пластичному
стані), а потім продовжують охолоджувати до -1 °С. При цьому важливо знімати
дріжджі 1-2 рази на тиждень.
При теплому (при 15-20 °С) зброджують до ступеня зброджування 45-55 %,
після чого слідує охолодження пива до 10 °С, відділення верхових дріжджів
шляхом центрифугування та додавання низових дріжджів (0,5-0,7 л/гл).
Так як дріжджі верхового бродіння були заздалегідь відокремлені, таке
пиво характеризується дуже нейтральним смаком[17].
33
Фільтрування та розлив. Завдяки багаторазовому перекачуванню
пшеничне пиво верхового бродіння при умови нормального складу та достатньої
витримки добре фільтрується.
Важливою умовою безперебійного розливу є низька температура (1-2 ° С)
залежно від наявних умов пиво має відстоятися протягом 12-24 год у приміщенні
для танків фільтрованого пива з відповідним охолодженням[17].
34
РОЗДІЛ 2. ОБ΄ЄКТИ І МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1 Об΄єкти дослідження
Основною сировиною для виробництва пива є ячмінний солод
(пророщений і висушений у спеціальних умовах) і його замінники у вигляді
несолоджених матеріалів, хміль, вода, дріжджі[1].
Згідно ДСТУ 4282:2018 «Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні
умови» [3] за способами готування розрізняють такі типи солоду: світлий,
темний, карамельний та палений. Для виробництва проектованої продукції
передбачено використання світлого, темного та карамельного. Залежно від якості
солод поділяють на три класи: високої якості, перший і другий.
Таблиця 2.1 — Органолептичні показники світлого солоду
Назва Характеристики світлого і темного солоду
показника
Зовнішній Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих та
вигляд пошкоджених зерен
Колір Для солоду високої якості — від світло-жовтого до жовтого. Для
солоду I та II класу дозволено сірувато-жовтий
Запах Солодовий, більш концентрований у темного солоду. Не
дозволено: кислий, запах плісняви та інші не властиві солодовому
Смак Солодовий, солодкуватий. Не дозволено сторонній присмак
За фізико-хімічними показниками світлий і темний солод повинен
відповідати вимогам, зазначеним у таблиці 2.2
35
Таблиця 2.2 — Фізико–хімічні показники світлого і темного пшеничного
солоду
Норми для типів солоду
Світлий Темний
Назва показника
Високої
I–класу II–класу І–класу
якості
Просів через сито (2,2
2,0 3,0 7,0 7,0
х 20) мм, %, не більше
Масова частка смітної
домішки, %, не Не дозволено 0,3 0,5 0,3
більше
Кількість зерен, %:
• мучнистих, не
90,0 85,0 80,0 90,0
менше
• склоподібних, не
2,0 4,0 8,0 5,0
більше
• темних, не більше Не
Не дозволено 4,0 10,0
дозволено
Масова частка вологи
(вологість), %, не 4,0 5,0 5,8 5,0
більше
Масова частка
екстракту в сухій
речовині солоду
тонкого помелу, %, не 80,0 78,5 76,0 74,0
менше
Різниця масових Не більше
часток екстрактів у 1,0-1,5 1,6-2,5 Не більше 3,5
3,5
сухій речовині солоду
36
тонкого і грубого
помелів, %
Масова частка
білкових речовин у
10,5 11,0 11,5 –
сухій речовині
солоду, %, не більше
Відношення масової
частки розчинного
білка до масової
частки білкових 39-41 37-41 – –
речовин у сухій
речовині солоду
(число Кольбаха), %
Розчинний азот у
солоді (на сухій 0,75-0,70 0,69-0,65 0,64-0,55 –
основі),%
Тривалість
оцукрювання, хв, не 10 15 25 –
більше
Лабораторне сусло:
3
Колір, см розчину
йоду концентрацією Не більше Не більше Не більше
3 0,49-1,40
0,1 моль/дм на 100 см 0,18 0,23 0,40
води
В одиницях ЕВС Не більше
Не більше 3,2 Не більше 6,6 8-20
4,0
Кислотність, см3
розчину гідроксиду
натрію концентрацією 0,9-1,1 0,9-1,2 0,9-1,3 –
1,0 моль/дм? на 100
см3 сусла
37
Прозорість Дозволена
(візуально) Прозоре Прозоре незначна –
опалесценція
Кінцева ступінь
79-81 75-78 74-70 –
зброджування, %
В'язкість, МПа за 20
1,45-1,54 1,55-1,60 1,61-1,78 –
°С
Згідно ДСТУ 4658:2019 «Солод пивоварний пшеничний. Загальні технічні
умови» [4]за органолептичними та фізико-хімічними показниками має
відповідати вимогам наведеним у таблицях 2.3., 2.4.
Таблиця 2.3 — Органолептичні показники пшеничного солоду
Назва Характеристики світлого і темного солоду
показника
Зовнішній Однорідна зернова маса, що не містить пліснявих та
вигляд пошкоджених зерен
Колір Властивий зерну колір.
Для світлого солоду— від світло-коричневого до червоного з
різними відтінками.
Для темного солоду від світло-коричневого до червоно-
брунатного з глянцевим віливом.
Запах Солодовийінтенсивніший у темного солоду. Не дозволено
стороннього запаху: кислого, затхлого та іншого не властивому
солодовому, а також плісняви.
Смак Солодовий, солодкуватий. Не дозволено сторонній присмак
38
Таблиця 2.4 — Фізико–хімічні показники світлого і темного ячмінного солоду
Норми для типів солоду
Світлий
Назва показника
Темний
I–класу II–класу
Просів крізь сито (2,2 х
3,0 5,0 5,0
20) мм, %, не більше
Масова частка смітної
0,1 0,3 0,3
домішки, %, не більше
Кількість зерен, %:
• борошнистих 76-80 70-75 76-80
• скловидних, не більше
8,0 10,0 8,0
ніж
• темних, не більше ніж Не
4,0 10,0
дозволено
Масова частка вологи
(вологість), %, не більше 4,5 5,5 5,5
Масова частка екстракту
в сухій речовині солоду
тонкого помелу, %, не 80,0 76,0 76,0
менше
Різниця масових часток
екстрактів в сухій
1,5 2,5 2,5
речовині солоду тонкого і
грубого помелів, %
Масова частка білкових 12,0 12,0 12,0
39
речовин у сухій речовині
солоду, %, не більше
Відношення масової
частки розчинного білка
до масової частки
38-46
білкових речовин у сухій 38-46 36–45
речовині солоду (число
Кольбаха), %
Масова частка
розчинного білка в сухій 0,55-0,72 0,73-0,90 0,60–0,90
речовині солоду,%
Тривалість оцукрювання,
20 30 25
хв, не більше
Лабораторне сусло:
3
Колір, см розчину йоду
Не більше Не більше
концентрацією 0,1 0,93-1,1
3 3 0,23 0,36
моль/дм на 100 см води
В одиницях ЕВС Не більше
Не більше 6,0 14-16
4,0
3
Кислотність, см розчину
гідроксиду натрію
0,8-1,0 0,8-1,2 0,8–1,2
концентрацією 1,0
3
моль/дм на 100 см3 сусла
Прозорість (візуально) Дозволена
Дозволена
незначна
Прозоре незначна
опалесцен
опалесценція
ція
Кінцева ступінь
80-82 72-71 78–81
зброджування, %
В'язкість, МПа за 20 °С 1,8 2,0 2,0
40
2.2. Методи дослідження
Дослідження якості солоду
Визначення вологості зернопродуктів[18]
Вологістю називають кількість води, що виділяється із зерна при
висушуванні, виражена у відсотках до його маси. Основне значення вологості
полягає в тому, що з її зміною змінюється вміст сухих речовин, а отже, і вихід
екстракту з одиниці маси зернопродуктів. З вологістю пов‘язано багато
властивостей зерна ячменю. З підвищенням вологості активізується
життєдіяльність самого зерна, мікробів і шкідників, що призводить до
самозігрівання і псування зерна. Поглинаючи вологу, зерно набухає,
збільшуються його розміри і об‘єм, в наслідок чого крупність ячменю з
підвищеною вологістю вища, ніж ячменю з нормальною вологістю.
Вміст вологи в зерні може коливатися в широких межах, але на збереження
зерна впливають лише зміни вологи у вузьких інтервалах. В цих інтервалах
зерно за вологістю поділяють на чотири стани: сухе - при вологості до 14%,
середньої сухості - понад 14 до 15,5%, вологе - понад 15, 5 до 17% і сире - понад
17 %. Вміст вологи в сухому солоді світлих сортів повинен складати 3-4,5%, а
темні 2-2,5%.
Заводи, що не мають зерносушарок, повинні приймати тільки сухе і
середньої сухості зерно. Для визначення вологості зерна розроблено багато
методів, заснованих на різних принципах.
У пивоварній та безалкогольній галузі харчової промисловості
застосовуються кілька методів висушування: до постійної маси в сушильній
шафі, прискорений в сушильній шафі, інфрачервоними променями в апараті
Чижової.
Основним стандартним методом визначення вологості зерна є метод
прискореного висушування розмеленого зерна в електричній сушильній шафі
СЕШ-ЗМ.
41
Метод висушування до постійної маси полягає в висушуванні наважки
середнього зразка досліджуваного матеріалу в сушильній шафі СЕШ-ЗМ при
температурі 105 °С протягом 4-5 годин в металічних бюксах діаметром 5-6
см,висотою 4-5 см з добре притертими кришками.
Перевагою цього методу є більш точний результат в порівнянні з іншими,
недоліком - тривалість.
Хід аналізу
Попередньо треба підготувати металеві бюкси. Їх миють, сушать 30-40
хвилин при температурі 105 °С, охолоджують в ексикаторі і зважують разом з
кришкою на аналітичних вагах (кришка ставиться під бюкс). Потім їх знову
поміщають у сушильну шафу на 10-15 хвилин, після чого охолоджують і
зважують. Таку операцію повторюють до тих пір, доки бюкс не матиме постійну
масу.
У підготовлений бюкс поміщають 5 г подрібненого зерна. Висота шару в
бюксі повинна бути не менше 1 см. Потім бюкс зважують з точністю до
четвертого знака після коми і ставлять у сушильну шафу, попередньо нагріту до
105 ° С. Кришку бюксу кладуть поруч. Висушування ведуть 4-5 годин при
температурі 105 °С, після чого бюкс охолоджують 30 хвилин, зважують і знову
проводять висушування протягом 1 або 1,5 годин. Повторюють всі операції
охолодження і зважують до тих пір, доки різниця між двома наступними
зважуваннями буде не більше 0,0005 г. Таку масу називають постійною.
Метод прискореного висушування ведеться при температурі 130 °С
протягом 40 хвилин. Перевага методу в порівняно швидкому визначенні, а
недоліком є менша точність, тому що при високій температурі відбувається
окислення складових речовин продукту, що аналізується з утворенням летких
кислот, спиртів, які виділяються одночасно з вологою.
Із зразка ячменю, виділеного з середньої проби для визначення вологості,
беруть близько 30 г і подрібнюють. Подрібнене зерно збирають в банку з
притертою кришкою. Перед взяттям наважки його добре перемішують і ложкою
42
з різних місць беруть порції для двох паралельних наважок в попередньо
висушені і зважені бюкси. Зважування проводять на технічних вагах з точністю
до 5 + 0,01 г.
У сушильну шафу, нагріту до 140 °С при відключеному контактному
термометрі, ставлять бюкси на зняті з них кришки; при цьому температура
зазвичай падає до 125 °С і нижче. Включають контактний термометр і за 10-25
хвилин піднімають температуру до 130 ± 2 °С (у цей момент сигнальна лампа
шафи гасне), відзначають час і ведуть висушування протягом 40 хвилин. Потім
бюкси щипцями виймають з шафи, накривають кришками, охолоджують в
ексикаторі протягом 15-20 хвилин і зважують з точністю до +0,01 г.
Опрацювання результатів аналізу
Вологість розраховують за формулою:
де, маса бюкса з наважкою до висушування,г;
– маса бюкса з наважкою після висушування, г;
– маса порожнього бюкса, г;
Активність β – амілази визначали згідно з ДСТУ 8453:2015 Препарати
ферментні. Методи визначення амілолітичной активності.[6]
Хід роботи. В конічну колбу на 50–100 мл вносять піпеткою 20 мл 1,0%-го
розчину крохмалю і поміщають у термостат з температурою 30°С. Загальний
об'єм реакційної суміші завжди повинен бути рівний 30 мл, і якщо на аналіз
беруть менше 10 мл ферментного розчину, об‘єм, кого нестає доповнюість
дистильованою водою, яку приливають перед додаванням ферментного розчину.
Через 10 хв витримки в термостаті в колбу вносять ферментний розчин при
ретельному перемішуванні і точно за секундоміром відмічають час.
43
За початок реакції приймають час, коли з піпетки виллється половина
вмісту. Через кожну хвилину після початку реакції або частіше скляною
паличкою відбирають краплину суміші і на білій порцеляновій пластинці
з'єднують її з раніше нанесеною краплиною робочого розчину йоду.
Реакція розщеплення крохмалю вважається закінченою, коли йод перестане
змінювати забарвлення на синє при з‘єднанні з краплиною дослідної рідини
(протягом перших 10 с).
Час, за який проходить розщеплення крохмалю до продуктів, що не
забарвлюються йодом, може становити від 3 до 20 хв., але більш надійні
результати отримують у межах від 5 до 15 хв.
Розрахунок амілолітичної активності (амілолітичної здатності – А3)
Розрахунок АЗ проводиться за формулою:
де 0,2 – кількість крохмалю в реакційній суміші, г; 60 – коефіцієнт
перерахунку на 1 год; а – кількість ферментного препарату, введеного в
реакційну суміш у грамах абсолютно сухої речовини або мілілітрах рідинного
об'єкта; t – час, за який пройшло розщеплення крохмалю до нездатних
забарвлюватися йодом продуктів, хв; 1 – перерахунок на 1 г абсолютно сухого
препарату або 1 мл розчину.
Визначення білка проводили згідно з ДСТУ ISO 20483:2016 Злакові та
бобові культури. Визначання вмісту азоту та сирого протеїну методом К‘єльдаля
(ISO 20483:2013, IDT)[5].
Наважка
Зважують з точністю 0,001 г масу проби щоб містила від 0,005 до 0,2 г
азоту, переважно більш ніж 0,02 г.
Визначення
Розщеплення органічної речовини
44
Переносять наважку в колбу для прокалювання, потім додають необхідну
кількість каталізатора, що містять 10 г сульфату калію, 0,30 г пентагідрату
сульфату міді (II) та 0,30 г оксиду титану. Наприкінці додають 20 мл сірчаної
кислоти.
Ретельно перемішують, щоб повністю змочити наважку.
Встановлюють колбу в апарат для прокалювання, попередньо нагрітий (420
до 10) °С.
Після 2 год прокалювання, рахуючи з моменту, коли температура апарата
знову досягне (420 10) °З колбу залишають для охолодження.
Відгін
Обережно додають в охолоджену колбу 50 мл води та залишають остигати.
Переносять у приймальну колбу 50 мл борної кислоти і для візуальної
колориметрії, щонайменше 10 крапель кольорового індикатора.
Додають додатково 5 мл розчину гідроксиду натрію, необхідної для
нейтралізації використовуваної кількості сірчаної кислоти. Потім проводять
відгін.
Титрування
Проводять титрування, використовуючи розчин сірчаної кислоти, або
безперервно під час відгону, або наприкінці відгону по всьому дистиляті.
Кінцеву точку титрування визначають за допомогою кольорової
колориметрії, або шляхом потенціометричного аналізу, використовуючи рН-
метр.
Визначення масової частки СР у пивному суслі, пиві рефрактометричним
методом[24]
Для аналізу використовують попередньо профільтроване і охолоджене до
о
температури 20 С сусло. Метод заснований на визначенні показника заломлення і
концентрації мелясного розчину за допомогою рефрактометра.
45
Техніка аналізу. Перед початком роботи перевіряють нульову точку
приладу. Для цього 2-3 краплі дистильованої води наносять на вимірювальну
призму. Поворотом рукоятки зміщують границю світла і тіні з трьома штрихами.
Ця границя повинна проходити через нульову поділку правої шкали, яка
градуйована в процентах цукрози, і поділку 1,333 лівої шкали – значень
показників заломлення.
Перевіривши нульову точку, визначають вміст СР у суслі. Для цього 2-3
краплі розчину наносять на суху вимірювальну призму. Далі спостерігаючи в
окуляр зорової труби, зміщують рукоятку рефрактометра до сполучення границі
світла і тіні з візирною лінією сітки. Досягнувши такого положення знімають
покази за концентрацією розчину і значенням коефіцієнта заломлення.
Визначення повноти оцукрювання[18]
Визначення оцукрювання проводять по йодно-спиртовій пробі.
Проведення досліду.
В пробірку наливають сусло до поділки ―5‖ та додають етиловий спирт до
поділки ―30‖. Пробірку закривають пробкою та перемішують.
Після відстоювання освітлену рідину з осаду зливають, розчиняють в воді
до поділки осад ―10‖ та додають 2-3 краплі розчину йоду.
В пробірку для порівняння наливають 10 см3 води та додають 2-3 краплі
розчину І2.
Якщо рідина в дослідній пробірці не забарвлюється в інший колір (синій,
сірий) в порівнянні з контрольною, це говорить про повне оцукрювання
крохмалю та продуктів його розпаду.
Визначення вмісту спирту і дійсного екстракту у пиві дистиляційним
методом з використанням ареометру[18]
Наявність в пиві спирту та екстрактивних речовин, які мають різні фізико-
хімічні показники, впливає на точність їх визначення. Тому для знаходження
46
дійсного значення вмісту спирту та екстрактивних речовин необхідно відділити
їх одне від одного перегонкою. Далі дистилят пива, одержаний перегонкою, і
залишок, що знаходиться в перегінній колбі, доводять до початкової маси
дистильованою водою з подальшим визначенням вмісту спирту і екстракту
ареометричним методом.
Техніка аналізу. Перед початком аналізу колби для перегонки і
прийманнядистиляту зважують на вагах з точністю до 0,01 г. Потім у перегінну
колбу зважують 200,00 г пива, яке попередньо звільнене від діоксиду вуглецю. В
3
при-ймальну колбу наливають 10-15 см дистильованої води і занурюють у неї
кінець трубки холодильника. Збирають прилад і розпочинають перегонку, під час
якої в холодильник безперервно подають холодну воду.
Пиво в перегінній колбі нагрівають до кипіння і забезпечують його рів-
номірний рівень. Під час дистиляції слідкують за тим, щоб до стінок перегінної
колби не прилипали екстрактивні речовини. Як тільки у приймальній колбі
набереться ⅔-¾ частини рідини від взятого об'єму пива, перегонку закінчують.
Далі доводять температуру рідини приймальної колби до 20º С і додають дис-
тильовану воду до 200,00 г загальної маси рідини. Вміст колби ретельно
перемішують і визначають концентрацію спирту ареометром за методикою 5.1.
Концентрацію спирту в пиві визначають в масових відсотках.
Далі вміст перегінної колби охолоджують до температури 20º С і на вагах
доводять дистильованою водою до маси 200,00 г, ретельно перемішують його і
цукроміром визначають концентрацію сухих речовин, яка відповідає вмісту
дійсного екстракту.
Визначення кольору сусла, пива [18]
Метод заснований на візуальному порівнянні кольору пива з кольором
розчину йода різної концентрації в 100 см3 води.
Проведення досліду
47
Компаратор встановлюють навпроти світла на рівні очей спостерігача. В
гнізда
приливають із бюретки розчин йоду, до тих пір доки колір розчину не стане
однаковим з кольором сусла.
Обробка результатів
Колір сусла (Ц) в умовних одиницях розраховують за формулою:
Ц=V*К
Де V-
100 см3 води, см3
К- коефіцієнт розбавлення (К=4)
Визначення титрованої кислотності сусла, пива
Кислотність охмеленого сусла розраховують за кількістю витраченого
розчину гідроксиду натрію концентрацією 1 моль/дм³ на 100 см³ сусла за
формулою [24]:
Х= V · Kп
де: V - об‘єм розчину гідроксиду натрію концентрацією 1 моль/дм³,
витрачений на титрування;
Kп коефіцієнт поправки робочого розчину гідроксиду натрію; Титрована
кислотність сусла становить:
Х = 0,19 см³ 1 моль/дм³ NaOH на 100 см³ сусла
Визначення pH сусла, пива[18]
pH охмеленого сусла визначали за допомогою pH-метр-мінівольтметра.
Визначення вмісту діоксиду вуглецю в пиві манометричним методом[24].
Метод полягає у вимірюванні тиску в пляшці з пивом, закритою
кроненпробкою, у стані рівноваги газу з рідиною при 25 °С.
48
Техніка аналізу. Пляшку з пивом занурюють повністю у попередньо
підігріту до 25±1 °С водяну баню і витримують при цій температурі протягом 1
год.
Через 1 год пляшку витирають і маркером відмічають рівень наливу пива
по нижньому краю меніску. Пляшку вміщують у чохол з грубої тканини або
шкіри для безпеки при вимірюванні.
Пляшку з пивом у чохлі затискують в апараті, з‘єднуючи внутрішню
частину пляшки з камерою манометра.
Апарат із затиснутою в ньому пляшкою закріплюють у механічному
струшувачі або вручну сильно струшують до тих пір, поки не припиниться рух
стрілки манометра. Відмічають показання манометра.
Для перевірки герметичності системи, аби запобігти втратам діоксиду
вуглецю, апарат залишають із затиснутою у ньому пляшкою на 1-2 хв. Якщо тиск
не спадає – система герметична.
Потім пляшку виймають, а апарат промивають водою.
Пиво з пляшки виливають і заповнюють пляшку водою до нанесеної мітки.
З циліндра доливають воду до повного заповнення пляшки і таким чином
визначають об‘єм газового простору над поверхнею пива, в см3.
Обробка результатів: масову частку діоксиду вуглецю в пиві mco2 роз-
раховують за формулою
mco2 P+1 0,122+A %,
де: Р – максимальний тиск газу в пляшці, МПа·10; 1,0 – нормальний
атмосферний тиск, МПа·10; 0,122 – розчинність діоксиду вуглецю при
температурі 25 °С, при нормальному атмосферному тиску, г/100 г; А – поправка,
що залежить від об‘єму газового простору в пляшці, г/100 г (табл. 2.5).
49
Таблиця 2.5 –Поправка (А) на величину об‘єму газового простору в пляшці
Об‘єм газового А для пляшок місткістю
3 3 3
простору, см 0,5 дм 0,33 дм
8-12 0,003 0,006
13-17 0,005 0,009
18-22 0,007 0,011
23-27 0,009 0,013
28-32 0,011 0,016
33-37 0,013 0,019
38-42 0,014 0,022
43-47 0,016 0,024
48-52 0,018 0,027
Розрахунок дійсного та видимого ступеня зброджування пива[18]
Ступінь зброджування в процентах характеризує відношення кількості
екстракту, що був зброджений, до початкової концентрації сусла. [12].
Дійсний ступінь зброджування визначають шляхом знаходження дійсно-го
екстракту і спирту в пиві, розрахунку вмісту сухих речовин в початковому суслі і
наступним розрахунком дійсного ступеня зброджування.
Розраховують дійсний ступінь зброджування Vд у відсотках за формулою:
(m - m
Vд = пс е ) ×100 ,
m
пс
де: mпс – масова частка сухих речовин в початковому суслі, %; mе – масова
частка дійсного екстракту в пиві, %.
Видимий ступінь зброджування Vв у відсотках розраховують по видимо-
му екстракту в пиві, який визначають у пробі пива в присутності спирту і діок-
сиду вуглецю[12].
Масова частка сухих речовин початкового сусла 10,49 %, масова частка
дійсного екстракту пива 4,8 %, а видимого екстракту – 3,5 %. Тоді
50
Vд = (10,9 - 4,8) ×100 = 55,7% ,
10,49
Vв = (10,9 - 3,5) ×100 = 67,9%
10,49
Ступінь зброджування у світлих сортах пива, як правило, коливається в
межах: дійсний – 49-57 %, видимий – 61-69 %. В темних сортах він дещо нижчий,
приміром, для Українського темного – відповідно 47,5 та 59 %, для Мартовського
– 50 та 62 %.
Органолептичні показники визначали відповідно до вимогам ДСТУ
3888:2015 [2], зазначеним у таблиці 2.6..
Таблиця 2.6. – Органолептичні показники якості пива
Назва Характеристика показника
показника Фільтроване пиво
світле темне
Зовнішній Прозора піниста рідина, без осаду та сторонніх включень
вигляд
Смак Солодовий та хме- Повний солодовий смак із
льовий смак з гіркотою, що яскраво вираженим караме
відповідає сорту пива льним смаком, приємною гірко-
тою, що відповідає пиву
Аромат Аромат, що відповідає сорту пива, чистий, без сторонніх
запахів та присмаку
Піноут- Пиво з масовою часткою сухих речовин у початковому суслі
ворення від 8% до 11,5% :
висота піни, не менше, мм – 20,0
піностійкість, не менше, хв. – 2,0
Пиво з масовою часткою сухих речовин у початковому суслі
від 12,0% до 20,0% :
висота піни, не менше, мм – 30,0
піностійкість, не менше, хв. – 2,0
Примітка. Додаткові вимоги до смаку й аромату пива встановлюються
виробником у рецептурі на кожну назву.
51
Розділ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1. Обгрунтування вибору солоду
Для приготування пшеничного пива дослідили 2 зразки пшеничного
солоду: Malteurop (Малтюроп) - має виражений солодкуватий аромат з хлібними
нотами та достатньою ферментативною активністю та Vienna Malt (Weyermann) –
надає пиву легкі карамельні нотки, золотистий колір і насиченість смаку. Солод
Вінер використовується для посилення кольору і смаку.
Таблиця 3.1. – Показники якості пшеничного пивоварного солоду
Показники Malteurop(Малтюроп) Vienna Malt(Вінер)
Масова частка екстракту, % 78 84
Масова частка білка, % 10,8 13,2
Кольоровість лабораторного 5,8 7,4
сусла: EBC
Масова частка вологи, % 5,4 5,8
рН 5,6 5,8
А) В)
Рисунок 3.1.–Пшеничний солод
А) – Малтюроп В) – Вінер
52
Ячмінний солод Zavod Kanev-Solod, OOO, для виробництва класичного
світлого пива, має добрий ферментативний потенціал. Тип – пілсен.
Рисунок 3.2. – Ячмінний солод
Таблиця 3.2. – Показники якості ячмінного пивоварного солоду
Показники Світлий солод
Масова частка екстракту, % 74
Масова частка білка, % 11
Кольоровість лабораторного
сусла: EBC 3,2
Масова частка вологи, % 5,8
рН 5,2
3.2. Розробка технології виробництва пива
Для проведення дослідження готували 7 зразків напої:
1 – контрольний готували на основі 100% ячмінного солоду;
2 – 20% ячмінного солоду замінювали пшеничним солодом Malteurop;
3 - 50% ячмінного солоду замінювали пшеничним солодом Malteurop;
4 -80% ячмінного солоду замінювали пшеничним солодом Malteurop;
5 – 20% ячмінного солоду замінювали пшеничним солодом Vienna
Malt;
6 - 50% ячмінного солоду замінювали пшеничним солодом Vienna
Malt;
53
7 -80% ячмінного солоду замінювали пшеничним солодом Vienna Malt.
Пиво готували настійним способом. В роботі використовували мокре
дробіння для цього солод витримували протягом 50-60 с при 50-70 ° С з 0,6 л
води/1 кг солоду. За цей короткий час поглинути воду (близько 0,15 л/1кг)
встигають тільки оболонки, підвищивши свою вологість до 18-22% і набувши
еластичності. Така ж кількість води захоплюється поверхнею зерен, а її надлишок
(у кількості 20-30 л/100 кг солоду) відводиться. Таке короткочасне
кондиціювання вимагає, однак, примусового руху солоду, щоб за цей час досягти
потрібного зволоження. Після зволоження солод подрібнювали і після цього
відразу ж змішували з водою, і проводили затирання.
Так як при затиранні починається активація ферментативних процесів, то в
цей момент рекомендується проводити біологічне підкислення.
Якість помелу впливає на:
♦ спосіб затирання;
♦ час оцукрювання;
♦ фільтрування затору;
♦ вихід екстракту у варильному цеху;
♦ ступінь зброджування;
♦ фільтрованість пива (вміст β-глюкану);
♦ кольоровість, смак та загальний характер пива.
Таблиця 3.3. – Якість помелу
№ Помел Розмір сита Відношення
по
фракціям
до 100 %
1 Оболонка 0,35 21,3
2 Крупна крупка 0,2 48,5
3 Дрібна крупка 0,1 18,6
4 Мучка 0,05 11,6
54
Затирання - найважливіший процес при виробництві сусла. При затиранні
помел і вода перемішуються (затираються), компоненти солоду переходять в
розчин і стають речовинами екстракту.
При затиранні вирішальне значення набуває процесу перетворення
речовин.
Мета затирання полягає в тому, щоб розщепити крохмаль в цукри і
розчинні декстрини без залишку. При цьому утворюються й інші екстрактивні
речовини. Основна кількість екстракту утворюється при затиранні насамперед
завдяки дії ферментів, які можуть діяти при оптимальних для них температурах.
Активування ферментів відбувається під час змішування помелу з водою.
Рівень активності, характерний для ферменту за певної температури, не
залишається незмінним. Якщо при нижчих температурах активність з часом
майже повністю зберігається, то за більш високих температур вона швидко падає.
При затиранні максимально можливий вміст мальтози і найвищий кінцевий
ступінь зброджування досягаються при 62-63 °С (оптимальна температура для дії
β-амілази). Сусло, багате на мальтозу, зброджується швидше і довше підтримує
дріжджі у зваженому стані. Для повного оцукрення піднімають температуру до
72 ºС(оптимальна температура для дії α-амілази). На активність ферментів також
впливає рН було визначено, що β-амілази у заторі мають оптимальний рН при
5,4-5,5.
Таблиця 3.4. – Активність β-амілази в залежності від рН
№ Показник рН
4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
1 Контроль 25 30 42 48 40
(1зразок)
2 2 зразок 27 29 29 42 36
3 3 зразок 28 34 47 54 50
4 4 зразок 20 24 31 36 32
5 5 зразок 27 28 32 38 36
6 6 зразок 29 33 44 45 41
7 7 зразок 31 34 38 40 36
55
60
50 (1зразок)
40 2 зразок
3 зразок
30
4 зразок
20 5 зразок
6 зразок
10
7 зразок
0
4 4,5 5 5,5 6
Рисунок 3.3. –Активність β-амілази в залежності від рН.
Таблиця 3.5. – Розчинення екстрактивних речовин в залежності від рН
№ Показник рН
4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
1 Контроль 8,3 8,8 9,6 11,4 10,5
(1зразок)
2 2 зразок 7,6 7,9 8,5 9,8 8,2
3 3 зразок 8,0 9,2 10,2 10,9 9,0
4 4 зразок 7,2 7,4 8,1 9,9 9,3
5 5 зразок 9,4 10,3 10,5 11,8 10,9
6 6 зразок 9,0 9,7 11,7 12,5 11,3
7 7 зразок 8,9 9,5 10,8 11,0 10,1
14
12
(1зразок)
10 2 зразок
8 3 зразок
6 4 зразок
5 зразок
4
6 зразок
2
7 зразок
0
4 4,5 5 5,5 6
Рисунок 3.4. – Розчинення екстрактивних речовин в залежності від рН.
56
Таблиця 3.6. – Ступінь зброджування речовин в залежності від рН
№ Показник рН
4,0 4,5 5,0 5,5 6,0
1 Контроль 52,3 55,4 58,8 60,0 53,2
(1зразок)
2 2 зразок 50,4 51,6 56,4 59,4 53,1
3 3 зразок 54,7 54,8 55,9 58,6 56,7
4 4 зразок 52,3 55,1 58,4 60,3 52,1
5 5 зразок 48,6 50,1 57,6 59,8 54,7
6 6 зразок 49,5 49,7 54,7 58,4 56,4
7 7 зразок 50,3 53,5 55,7 57,6 57,0
70
60
(1зразок)
50 2 зразок
40 3 зразок
30 4 зразок
5 зразок
20
6 зразок
10
7 зразок
0
4 4,5 5 5,5 6
Рисунок 3.5. – Ступінь зброджування речовин в залежності від рН.
Завдяки затирання при величині рН 5,5-5,6 (яка може розглядатися як
величина, оптимальна для обох амілаз) розчинення екстрактивних речовин
збільшується в порівнянні з затиранням затора з більш високим рН.
Утворюється більше зброджувальних цукрів, і ступінь зброджування
підвищується.
Під час затирання витримували наступні паузи:
1 пауза – температура 50 ºС, тривалість 10 хв – білкова пауза, розщеплення
білків.
2 пауза – температура 63 ºС, тривалість 30 хв – мальтозна пауза під дією β
– амілази накопичується переважна кількість мальтози і незначна декстринів.
57
3 пауза – температура 72 ºС, тривалість 10 хв – декстринна пауза під дією α
– амілази накопичується переважна кількість декстринів і незначна мальтози.
Схема затирання зображена на рис.3.6.
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
40 50 60 70 80 90 100 110 120
Рисунок 3.6. – Схема затирання
Після чого температуру піднімали до 78 ºС, визначали повноту оцукрення і
готовий затор направляли на фільтрування. Відфільтроване сусло кип‘ятили з
хмелем Saaz (Жатецький).
Saaz (Жатецький) є одним із чотирьох оригінальних шляхетних сортів
хмелю і має своєрідний і класичний аромат. Відомий своїм видатним
використанням у Stella Artois і незліченних богемських лагерах і пілснерах.
Підвищений вміст поліфенолів сприяє зменшенню окислення, завдяки чому
пиво, зварене на Saaz, помітно довше зберігається. [10;11].
Рисунок 3.7. – Хміль Saaz (Жатецький)
58
При кип'ятінні сусла до нього переходять гіркі та ароматичні речовини
хмелю, одночасно коагулюють білки.
При кип'ятінні сусла відбувається ряд таких важливих процесів:
розчинення та перетворення компонентів хмелю;
утворення та коагуляція конгломератів білкових і дубильних
речовин;
випарювання води;
стерилізація сусла;
руйнування всіх ферментів;
підвищення кольоровості сусла;
підвищення кислотності сусла;
утворення редукуючих речовин;
зміна вмісту в суслі димітілсульфіду (ДМС) та інших летких речовин.
Хміль додавали в 2 прийоми, через 30 хв. після початку кип‘ятіння і за 30
хв до закінчення кип‘ятіння в кількості 0,03849 кг на 1 дал пива. Загальний час
кип‘ятіння – 2 години. Фізико-хімічні показники сусла до охмелення та після
наведений в таблиці 3.7.
Таблиця 3.7. - Фізико-хімічні показники сусла
3 3
Масова частка Кислотність, см Колір, см 0,1 Гірк
3 3
сухих речовин 1моль/дм моль / дм ота,
у початковому розчину розчину йоду рН од.
3
суслі, % гідроксиду на 100 см ЕВС
3
натрію на 100 см води
№ сусла
зраз До Після До Після До Після До Після
ка охмел охмел охмелення охмел охмел охмел охмел охмел
ення ення ення ення ення ення ення
1 12,1 13,0 1,32 1,5 0,45 0,68 5,38 5,55 30,2
2 12,0 12,9 1,38 1,55 0,54 0,65 5,30 5,38 32,4
3 11,7 12,5 1,34 1,55 0,57 0,66 5,32 5,41 33,6
4 11,5 12,3 1,41 1,6 0,63 0,84 5,34 5,47 31,8
5 12,4 13,8 1,40 1,62 0,64 0,88 5,36 5,54 40,7
6 12,7 13,9 1,39 1,55 0,72 0,94 5,41 5,56 38,5
7 12,6 13,9 1,39 1,65 0,74 0,98 5,52 5,58 43,1
59
Після кип'ятіння сусло стає дещо темнішим, тому що утворюються
меланоїдини і окислюються дубильні речовини, що обумовлює підвищення
кольоровості сусла. Осибливо інтенсивність забарвлення висока у 4,5,6 зразка, це
обумовлено дещо високою кольоровістю пшеничного солоду Вінер. Гаряче
охмелене сусло дещо темніше, ніж пиво, що з нього готується. При бродінні
кольоровість пива знижується знову. Зміна кислотності показана на рис.3.8.
1,2
1 (1зразок)
2 зразок
0,8
3 зразок
0,6
4 зразок
0,4 5 зразок
0,2 6 зразок
0 7 зразок
До охмелення Після охмелення
Рисунок 3.8. – Зміна кольору сусла до охмеління та після
Кислотність сусла дещо підвищується, тому що меланоїдини, що
утворюються при кип'ятінні, дають кислу реакцію, і, крім того, деяку частину
кислотності вносить хміль. Зміна кислотності зображена на рис.3.9.
1,8
1,6
(1зразок)
1,4
2 зразок
1,2
1 3 зразок
0,8 4 зразок
0,6 5 зразок
0,4
6 зразок
0,2
7 зразок
0
До охмелення Після охмелення
Рисунок 3.8. – Зміна кислотності сусла до охмеління та після
60
Охмелене сусло охолоджували до температури 8 ºС і додавали пивні
дріжджі Fermentis S-23, головне бродіння тривало 5 діб, після чого температуру
знижували до 1-2 ºС і доброджували протягом 10 діб.
В готовому пиві визначали фізико-хімічні та органолептичні показники.
Фізико-хімічні показники представлені в таблиці 3.8.
Таблиця 3.8 – Фізико-хімічні показники пива
№ Масов Масо Кислотн Колір, Масова Види рН Прозо
3 3
зра а ва ість, см см 0,1 частка мий рість,
зка частка частк 1моль/д моль / діоксид ступі EBC
3 3
сухих а м дм у нь
речов спирт розчину розчину вуглец збро
ин у у, не гідрокси йоду на ю, не джув
3
почат менш ду 100 см менше, ання,
ковом е, % натрію води % %
у на 100
3
суслі, см пива
%
1 13,0 4,8 1,7 0,55 0,30 81,75 4,95 0,82
2 12,9 5,3 1,8 0,57 0,33 74,52 4,87 0,88
3 12,5 5,2 1,8 0,58 0,32 76,32 4,88 0,90
4 12,3 5,0 1,7 0,64 0,31 79,15 4,95 0,95
5 13,8 5,1 1,9 0,67 0,30 70,32 4,76 0,98
6 13,9 4,9 1,9 0,72 0,31 67,83 4,72 1,15
7 13,9 4,8 1,9 0,70 0,30 65,98 4,81 1,18
Відомо, що каламутність пива не повинна перевищувати 1,0 EBC [13], але в
6 та 7 зразку спостерігалась висока каламутність готового пива 1,15-1,18 EBC, це
насамперед, пов‘язано з вмістом білка в пшениці. Високий вміст білка в
пшеничному солоді небажаний, оскільки це призводить до зниження
екстрактивності солоду, спричиненої за рахунок пропорційного зниження вмісту
вуглеводів і робить пиво каламутним [30;31]. Натомість низький рівень білка
знижує ферментативну активність, оскільки обмежує кількість поживних
61
речовин, необхідних дріжджам. [32], так як вміст азоту в пшеничному пиві
збільшувалося зі збільшенням загального вмісту білка пшениці.
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
1 2 3 4 5 6 7
Рисунок 3.9. – Прозорість пива, EBC
Органолептичні показники оцінювали за 15 бальною шкалою, отримані
результати наведені в таблиці 3.9.
Таблиця 3.9. – Органолептичні показники пива
№ зразка Зовнішній вигляд Смак Аромат
1 Прозора піниста рідина, без осаду Солодовий та хме Повний солодо-
та сторонніх включень льовий смак з вий смак із приєм
гіркотою ною гіркотою
2 Прозора піниста рідина, без осаду Смак зброженого
та сторонніх включень солодового напою
з хмелевою та
пшеничною
гіркотою
3 Спостерігається легка опалесценція. Солодовий смак з Повний солодо-
Піниста рідина, без осаду та хмелевою та вий смак із квітково-
сторонніх включень пшеничною гвоздичним ароматом
гіркотою
4 Непрозора, з характерною Солодовий смак з Повний солодо-
опалесценцією рідина з легкою хмелевою, вий смак із приєм
піною, без осаду та сторонніх пшеничною ною гіркотою
включень гіркотою та
5 Спостерігається легка опалесценція. дріжджовим Повний солодо-
Піниста рідина, без осаду та присмаком. вий смак із приєм
сторонніх включень ною гіркотою та
квітково-гвоздичним
ароматом
6 Непрозора, з характерною Повний солодо-
7 опалесценцією рідина з легкою вий смак із приєм
піною, без осаду та сторонніх ною гіркотою, з легким
включень запахом дріжджів
62
прозорість
5
4
3 1
солодкість хмельова гіркота
2 2
1 3
0 4
5
6
кислинка дріжджовий присмак
7
квітковий аромат
Рисунок 3.10. – Ароматична профілограма
Таблиця 3.10. – Органолептичні показники
№ Зовнішній вигляд Смак Аромат Загальна
зразка кількість балів
1 5 5 4 14
2 5 4 4 13
3 5 5 5 15
4 2 3 4 9
5 4 3 5 12
6 2 3 3 8
7 2 3 3 8
Зовнішній вигляд
5
4
3 1
2 2
1 3
0 4
5
6
Аромат Смак
7
Рисунок 3.11. – Органолептична профілограма
63
Щодо органолептичних показників найкращий результат у 1,2,3 та
5зразках. Висока концентрація пшеничного солоду негативно вплинула на
органолептичні показники пива, тому рекомендовано ячмінний солод замінювати
на 50% пшеничним солодом Малтюроп та 20% Віннер.
3.3 Математико-статистична обробка результатів досліджень
Математико-статистична обробка результатів досліджень здійснена
методом регресійно-кореляційного аналізу.
Було визначено вхідні параметри, що регулюють активність β-амілази в
залежності від рН і концентрації пшеничного солоду.
Вхідні параметри процесу:
- рН – кислотність;
- с – концентрація пшеничного солоду.
Вихідна функція:
- А – β-амілаза.
У загальному вигляді функцію можна представити так:
Са = f (Т,с )
Загальна схема математичної моделі зображено на рис. 3.12.
x1 (рН)
у (А)
ОХТ
х2 (с)
Рисунок 3.12 – Загальна схема математично-статистичної моделі
Побудова плану повного факторного експерименту
64
Для проведення дослідів складають план з відповідними матрицями
планування експерименту із вказуванням кількості дослідів та межі зміни
факторів.
Матриця являє собою перелік варіантів, взятих в даній серії дослідів. В
матриці повного факторного експерименту (ПФЕ) досліджувані фактори
змінюються лише на двох рівнях: верхньому та нижньому.
Кількість дослідів повного факторного експерименту:
N 2n 22 4 ,
де n=2 - кількість вхідних факторів.
Кількість дублюючих дослідів m=2.
Нормалізація вихідного рівняння регресії, тобто перетворення змінних хі в
безрозмірні нормалізовані zi:
x x
z i 0 ,
i
xi
де хі - значення фактора на «+»-рівні;
х0 - значення фактора на 0-рівні;
Δхі - крок варіювання.
Рівняння регресії матиме наступний вигляд:
y1 b0 b1 z1 b2 z2 b12 z1 z2 .
Визначивши, які фактори впливають на процес, визначаються їх рівні
варіювання та крок варіювання:
Таблиця 3.11 – Вихідні дані
Одиниці Крок Верхній Нижній
Фактор 0-рівень
вимірювання варіювання рівень «+» рівень «-»
х1 (рН) - 5,0 0,5 5,5 5,0
х2 (с) % 0 20 100 20
Матриця повного двофакторного експерименту наведена у табл. 3.12:
65
Таблиця 3.12 – Матриця повного двофакторного експерименту
№
z0 z1 z2 z1·z2
досліду.
1 + + + +
2 + + - -
3 + - + -
4 + - - +
Результати експериментів і розрахунків наведено в табл.3.12.
Таблиця 3.12– Результати досліджень
Розрахунки
№ досліду
2
у1 у2 у S
i у̂ Відхилення,%
1 42 48 45 18 18 0
2 47 54 50,5 12,25 12,26 0,01
3 44 45 44,5 0,5 0,5 0
4 38 40 39 2 2 0
Перевірка однорідності дисперсій
Дисперсія паралельних дослідів кожного рядка матриці плану
розраховується за рівнянням:
2 1 m
Sn (ynk yn )2 ,
m1 k1
де m=2 – кількість паралельних дослідів.
S 2 1
(42 45)2
1 (48 45)2 18 ;
2 1
2 1
S2 (47 50,5)2 (54,0 50,5)2 12,25 ;
2 1
66
2 1
S (44 44,5)2 (45,0 44,5)2
3 0,5 ;
2 1
S 2 1
3 (38 39)2 (40 39)2 2 ;
2 1
Найбільше значення S 2
max з усіх розрахованих складає:n
S 2 ;
2 18
Сума дисперсій розраховуємо за формулою:
N
S 2 S 2 S 2 S 2 2
n 1 2 3 S4
n1
N
S 2
n 1812,25 0,5 2 32,75
n1
Розраховуємо критерій Кохрена:
S 2
n
Gmax
max ,
N
S 2
n
n1
18
Gmax 0,55
32,75
Примітка: табличне значення критерію Кохрена Gкр, для значень ступеня
свободи f1=N=4 та f2=m-1=2-1=1, рівня значущості α=5% становить 0,9065.
Gmax Gкр ,
0,55 0,9065
Отже, дисперсії вихідного параметру в паралельних дослідах є
однорідними, тобто отримане рівняння регресії є відтворюваним.
Загальна похибка дослідів становить:
2 1 N
S0 S 2
n ,
N n1
2 32,75
S0 8,1875.
4
Розрахунок коефіцієнтів рівняння регресії
1 N 1
b0 x0n yn (1812,25 0,5 2) 8,19 ;
N n1 4
67
1 N 1
b1 x0n y (1812,25 0,5 2) 6,94 ;
n
N n1 4
1 N 1
b2 x0n yn (1812,25 0,5 2) 1,06;
N n1 4
1 N 1
b12 x0n yn (1812,25 0,5 2) 1,81;
N n1 4
Перевірка значущості коефіцієнтів регресії
Дисперсія коефіцієнтів регресії складає:
2
S 2 S0
bi ,
N
2 8,1875
Sbi 2,047.
4
Відхилення будь-якого коефіцієнту розраховуємо за формулою:
b t S 2
i T 0 ,
де tT=2,78—табличне значення критерія Стьюдента для ступеню свободи
f1= N(m-1) = 4(2-1) = 4 та рівня значущості α=5% [ ].
bi 2,78 8,1875 7,955.
Розрахунок значення критерію Стьюдента для кожного коефіцієнту
регресії:
b0 8,19
tb0 4 ;
Sbi 2,047
b1 6,94
tb1 3,39 ;
Sbi 2,047
b2 1,06
tb2 0,518 ;
Sbi 2,047
68
b3 1,81
tb12 0,88 .
Sbi 2,047
Примітка: tbi > tT, виконання цієї умови дає підставу констатувати
значущість відповідного і-го коефіцієнту. В нашому випадку значущими є
коефіцієнти b0, b1, b2, b12.
Записуємо в остаточному вигляді отримане рівняння регресії першого
порядку:
y1 8,196,94 z1 1,06 z2 1,81z1 z2
Підставляючи значення кожного фактора в отримане рівняння регресії,
отримаємо розрахункові значення функції та порівнюємо їх із дослідними
значеннями:
y1 8,19 6,941,061,8118;
y2 8,19 6,941,061,8112,26;
y3 8,19 6,941,061,81 0,5;
y4 8,196,941,061,81 2;
Перевірка рівняння регресії на адекватність
Підставляючи значення кожного фактора в отримане рівняння регресії,
отримано розрахункові значення функції, які порівнюються з дослідними
значеннями.
Перевірка отриманого рівняння регресії на адекватність дійсному процесу:
2 1 N
S зал (yn yˆ)2
N l n1
2 2 2 2 2
S зал = 1/2 [(18-18) +(12,25-12,26) +(0,5-0,5) +(2-2) ]=0,0001
69
Розрахунок значення критерію Фішера:
S 2
F зал
p ,
S 2
0
0,0001
Fp 1,22 105.
8,1875
Примітка: за таблицями для ступеня свободи f1 = N - l = 4-3 = 1 та f2 =
N (m -1) = 4 , рівня значущості α=5%;
де l=2—кількість коефіцієнтів в рівнянні регресії, які стоять перед основними
факторами, табличне значення критерію Фішера: FT=224,6.
Перевірка умови адекватності:
-5
Fp < FT= 1,22· 10 < 224,6.
Отже, отримане рівняння регресії є адекватним дослідженому процесу, що
також доводиться порівнянням дисперсій.
70
Розділ 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
4.1. Принципово-технологічна схема
Зернопродукти
Із сховища
Очищення солоду
Відходи
Очищені зернопродукти
Подрібнення
Подрібнені зернопродукти
Кондиційована вода
Приготування затору
Пара Конденсат
Оцукрений затор
Кондиційована вода Дробина
Фільтрування затору
Перше сусло і промивні води
Хміль і хмелеві екстракти
Кип'ятіння сусла з
Пар х м е л е м Конденсат
Гаряче сусло з хмелевою дробиною
Відділення сусла від
хмелевої дробини
Хмелева дробина
Охмелене сусло
Холодоагент
Освітлення і
Білковий осад о х о л о д ж е н н я с у с л а
Бродіння Розлив
Рисунок 4.1. – Принципово-технологічна схема
71
4.2. Опис апаратурно-технологічної схеми
Основне виробництво складається з таких ділянок:
1. варильний цех;
2. цех бродіння та доброджування,
3. цех фільтрації та стабілізації пива.
Очищення та подрібнення зернопродуктів. Солод та ячмінь із
зерносховища подається в бункери добового запасу солоду та несолодженої
сировини. Зерно перед надходженням в бункери зважують для обліку на
автоматичних вагах 1.
Дроблення солоду здійснюється в солододробарці 2. Підготовлений солод
надходить у бункер дробарки, потім він попадає в камеру замочного
кондиціювання, де солод протягом 50-60 с контактує при 60°С з 60 л води/100 кг
солоду. За цей короткий час увібрати воду встигають тільки оболонки,
підвищивши свою вологість до 18-22% і здобувши еластичність. Така ж кількість
води захоплюється поверхнею зерен. Замочений солод потрапляє через
живильний валик на пару дробильних вальців з дуже вузьким зазором.
Тут вміст зерна видавлюється із практично неушкодженої оболонки майже
без опору й виходить із гладкою поверхнею. Потім помел за допомогою
зрошувальних форсунок перемішується з водою, температура якої дорівнює
температурі початку затирання, і розташованим знизу насосом затор
перекачується в заторний чан. Швидкість обертання вальців змінюється залежно
від ступеня розчинення солоду: погано розчинений солод має більш тверді зерна,
через що дробарка споживає більше електроенергії. Система керування зменшує
швидкість вальців, забезпечуючи необхідний більш тривалий час замочування.
Далі подрібнене зерно перекачується в заторно-фільтраційний апарат 5, при
цьому закачування відбувається знизу для зменшення контакту з киснем повітря.
У заторно-фільтраційному чані змішуються дроблені солод і ячмінь із
водою, що має температуру початку затирання. Обігрів чана здійснюється парою
(Р = З атм) через приварені до зовнішньої поверхні днища апарата і його
72
обичайки напівтруби, розташовані у вигляді спиралі. Конденсат, що утворюється,
відділяється за допомогою конденсатовідвідників і потрапляє в лінію конденсату.
При нагріванні й перекачуванні працює мішалка, що приводиться в дію
механічним приводом і має кілька швидкостей. Затор витримується при певних
паузах - білковій, мальтозній і оцукрюючій. Потім режим затирання закінчується
і починає ться режим фільтрації. Вторинна пара при затиранні та фільтруванні
видаляється в атмосферу.
До апарату зверху підводиться гаряча вода (77-78°С) і подається через
форсунки на стадії промивання дробини. Промивні води перекачуються в танк
промивних вод. Дробина вивантажується в бункер дробини, де вона подається в
роздавальний бункер.
Сусло подається в сусло варильний апарат 3, куди подають пресований
хмель і починається кип'ятіння. Сусловарильний апарат обладнаний внутрішнім
кип'ятильником з розподільним екраном. У кип'ятильнику піднімається сусло, що
нагрівається парою.
Після закінчення кип'ятіння, сусло перекачується у вірпул 8. Впуск сусла
здійснюється тангенціально через впускний отвір, що перебуває в нижній третині
обичайки. Видаляється сусло через три випускних бічних отвори з різною
швидкістю. Вивантаження суспензій з вірпула здійснюються за допомогою
нерухомо встановлених форсунок на дні.
Сусло з вірпула перекачується через охолоджувач сусла 10. Він являє
собою пластинчастий теплообмінник, у якому холодоагентом є холодна вода.
Сусло після холодильника при температурі 5-7°С направляють у
підготовлені ЦКБА.
Темні сорта пива після головного бродіння перекачують насосом в апарати
доброджування 23.
Оксид вуглецю, що виділяється при бродінні, направляють у газгольдер, а
потім у вуглекислотний цех для очищення й компремування.
73
Осілі дріжджі з танків знімають за допомогою вакуум-насосів, що
створюють розрідження в дріжджових монжю. Для очищення дріжджів
передбачається установка вібросита. Операції по промиванню та зберіганню
посівних дріжджів роблять у тих же монжю, за допомогою яких дріжджі
знімають і задають у сусло. Товарні ж дріжджі направляють у збірник для
товарних дріжджів 18, звідки вони подаються на фільтр-прес. У фільтр-пресі
залишки пива направляють у танк-збірник для пива, а віджаті товарні дріжджі
надходять на реалізацію.
4.3. Продуктові розрахунки
Вихідні дані:
М – потужність заводу за певним сортом пива, дал/рік;
Мі – потужність з різних видів тари, дал/рік;
qі – витрати різних зернопродуктів за рецептурою, кг/100 кг
зернопродуктів;
Wі – масова частка вологи всіх видів зернопродуктів, %;
Еі – екстрактивність усіх видів зернопродуктів, кг/100 кг зернопродуктів;
qхм – нормативна витрата хмелю за рецептурою, г/дал готового пива;
qсі – витрата різних видів солодів за рецептурою, кг/100 кг зернопродуктів;
с – початкова концентрація сусла, %;
d – відносна щільність сусла при температурі 20 С.
Продуктовий розрахунок “Козацького пива”:
Пиво "Козацьке пиво" готується зі 100% солоду світлого пивоварного,
тобто. на 100 кг сировини, що витрачається, припадає 100 кг солоду[9;14].
74
Q'=100
При полірувані солоду втрати складають 0,1% до маси, тоді
Qвтрат=Q'*0,1/100,
де 0,1 - втрати при поліруванні солоду
Qвтрат=100*0,1/100=0,1
Маса солоду з врахуванням втрат
Q'п=Q' - Qвтрат,
де Q'в-маса солоду з врахуванням втрат
Q'в=100-0,1=99,9
Вологість солоду і ячменю Wс.с=5,6
Визначаємо кількість сухих речовин солоду
Q'с.р=Q'п*(100-Wс.с)/100,
де Q'с.р-кількість сухих речовин солоду
Q'с.р=99,9*(100-5,6)/100=94,3056
Екстрактивність солоду Ес.с.= 76
Розраховуємо вміст екстрактивних речовин в солоді
Q'е.р=Q'с.в*Ес.с./100,
де Q'е.р. -кількість екстрактивнихречовин в солоді
Q'е.р=94,3*76/100=71,672256
Розрахуємо вміст екстрактивних речовин, що перейшло в сусло
Ев=Qе.р*(100-Пе)/100,
де Пе- втрати екстракту в дробині, Пе=1,75
75
Ев=71,67*(100-1,75)/100=70,41799152
Розрахуємо вміст екстрактивних речовин, що залишився в дробині
Qдр.=Qс.р - Ев,
де Qдр.- вміст екстрактивних речовин, які залишились в дробині
Qдр.=94,3-70,41= 23,88760848
Горяче сусло
В сусло переходить наступна кількість екстрактивних речовин:
Ер=70,41799152
Початкова концентрація сусла L=13
Щільність сусла при заданій концентрації
D20=1,0526
При встановленій концентрації сусло буде виходити з отриманих
кількостей екстрактивних речовин
Qc=Ев/L,
де Qc-кількість сусла
Qc=70,418*100/13=541,6768578
Об´єм сусла при t=20 C
Vс=Qc/D20 ,
де Vс- об´єм сусла
Vс=541,67685/1,0526= 514,6084532
76
При нагріванні сусла до 100 ° С враховується коефіцієнт об'ємного
розширення Кр= 1,04
Потім об‘єм гарячого сусла визначається за такою формулою:
Vг.с=Vc*Кр,
де Vг.с-об´єм горячого сусла
Vг.с=516,867*1,04=535,1927913
Холодне сусло
Vх.с=Vг.с*(100-Пс)/100,
де Vх.с-об ´ єм холодного сусла
Пс - Втрати сусла в хмельовій дробині
Втрати сусла з хмельовою дробиною, відстоєм при сепарації, для
змочування трубопроводів приймаються відповідно до норм технологічних втрат
Пс = 6,4
Об ´ єм холодного сусла
Vх.с=535,1928*(100-6,4)/100=500,9404527
Молоде пиво
Vм.п.=Vх.с*(100-Пб)/100,
де Vм.п.-об´єм молодого пива
Пб- втрати в бродильному цеху
Втрати в цеху бродіння (PB) (від бродильних агрегатів до танків
доброджування до об'єму холодного сусла) становлять Пб=2,2
Об´єм молодого пива
Vм.п.=500,9404*(100-2,2)/100=489,9197627
77
Втрати в цеху доброджування і фільтрації до об´єму молодого пива
Пр=2,4
Об´єм фільтрованого пива
Vф.п.=489,9197*(100-2,4)/100=478,1616884.
Товарне пиво
Кількість товарного пива
Vт.п.=Vф.п.*(100-Пт)/100,
где Vт.п.-об´єм товарного пива
Пт-втрати при розливі
Об´єм фільтрованого пива
Vт.п.=478,1617*(100-1,5)/100=470,9892631.
Сумарні видимі втрати в рідкій фазі:
V'втр.=64,20352824
У відсотках до обє´му горячого сусла:
V''пот.= 11,99633651
Витрати хмеля
Hi=Гсi*106 /( a+1)*(100-Wх)*(100-Пж),
де Hi- витрати хмелю
a-кількість α- кислот , a=3,6
Wх-вологість хмелю Wх= 13,2
Гсi- кількість гірких речовин на 1 дал гарячого сусла.
Витрата хмелю в кілограмах
Hх=Hi*Vм.п./10*1000,
де Hх- Витрата хмелю в кілограмах
78
Витрати хмелю Гсi= 1,3
Hi=1,3*106/(3,6+1)*(100-13,2)*(100-11,9963)= 36,99687513
Витрати хмелю в кілограмах
Hх=36,9969*489,9197/(10*1000)=1,812550029
Визначення кількості відходів
Пивна дробина
Wдр.= 86- вологість пивної дробини, %
Кількість пивної дробини при варінні сусла
Qп.др.=Qдр.*К ,
де Qдр.- кількість пивної дробини при варінні сусла
К=100/(100-Wдр.) ,
де К- де К-коефіцієнт виходу пивной дробини
К=100/(100-86)= 7,142857143
Кількість пивної дробини
Qп.др.=23,88*7,142875=170,6257749
Хмельова дробина
Безводної хмельової дробини отримують 0,6 від маси витраченого
хмелю, а дробини з Wх.д.=85% утворюється пропорційно коефіцієнту
К=100/(100-Wх.д.) ,
де К-коефіцієнт вихода хмельової дробини
Wх.д.= 85
К=100/(100-85)= 6,666666667
79
При приготуванні 1 дал пива виходить
Qдр.х.=Qхм.*Кх.д.*0,6
де Qдр.х.-кількість вологої дробини
Кількість хмельової дробини
Qх.др.=1,1372*6,666*0,6=7,250200114
Шлам сепараторний
З 100 кг зернових продуктів, незалежно від назви пива, виходить 1, 75 кг
шламу вологістю 80% .
Надлишкові дріжджі
Витрати дріжджів з W=86% на 10 дал пива, що зброджується при класичній
схемі-1 л
Половина надлишкових дріжджів використовується як засівні, а інша
половина - відходи
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи
Qнадл.др.=Vт.п.*0,01 ,
де Qнадл.др.- Кількість дріжджів, що йдуть у відходи
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи
Qнадл.др.=470,9892*0,01=4,709892631
Вуглекислий газ
З рівняння бродіння виходить, що 342 г збродженої мальтози утворюює
176 г діоксиду. Якщо вважати, що ферментований екстракт - це мальтоза, то
можна розрахувати кількість утвореного діоксиду.
Відділення бродіння отримало холодне пиво:
80
Qхп=Vхс*d, кг
Qхп=500,9404*1,0526= 556,0871
У ньому містяться екстрактивні речовини, кг:
508,0538*0,13=66,04699493
Вміст діоксиду при фактичному ступені бродіння:
Qсо2=Qе.р.*L/100*(176/342), кг
L- ступінь бродіння
Qсо2=16,9945484
Частина отриманого діоксиду зв'язується з пивом (0,35% від маси
холодного пивного сусла).
Q'со2=Qхп*0,35/100, кг
Q'со2=1,9463
В атмосферу викидається наступна кількість діоксиду::
Q''co2=Qсо2-Q'co2, кг
Q''co2=15,21636008
Зведена таблиця продуктів наведена в таблиці 4.1
Продуктовий розрахунок “Козацького білого”
Пиво "Козацьке пиво" готується зі 50% ячмінного солоду світлого
пивоварного, та 50% пшеничного світлого пивоварного солоду тобто. на 100 кг
сировини, що витрачається, припадає 100 кг солоду.
Q'=100
81
При полірувані солоду втрати складають 0,1% до маси, тоді
Qвтрат=Q'*0,1/100,
де 0,1 - втрати при поліруванні солоду
Qвтрат=100*0,1/100=0,1
Маса солоду з врахуванням втрат
Q'п=Q' - Qвтрат,
де Q'в-маса солоду з врахуванням втрат
Q'в=100-0,1=99,9
Вологість ячмінного солоду Wс.с=5,0 % , пшеничного солоду 4,5%
Визначаємо кількість сухих речовин солоду
Q'с.р=Q'п*(100-Wс.с)/100,
де Q'с.р-кількість сухих речовин солоду
Ячмінний солод
Q'с.р=49,9*(100-5,0)/100=47,405
Пшеничний солод
Q'с.р=49,9*(100-4,5)/100=47,6545
Всього: 47,405+47,6545 =95,0595
Екстрактивність ячмінного солоду Ес.с.= 76% , пшеничного = 76%
Розраховуємо вміст екстрактивних речовин в солоді
Q'е.р=Q'с.в*Ес.с./100,
де Q'е.р. -кількість екстрактивнихречовин в солоді
ячмінний:
Q'е.р=47,405*76/100=36,2558
Пшеничний:
Q'е.р=47,6545*76/100=36,21742
82
Розрахуємо вміст екстрактивних речовин, що перейшло в сусло
Ев=Qе.р*(100-Пе)/100,
де Пе- втрати екстракту в дробині, Пе=1,75
ячмінний
Ев=36,2558*(100-1,75)/100=35,621324
Пшеничний
Ев=36,21742*(100-1,75)/100=35,583615
Всього: 35,621324+35,583615 = 71,205
Розрахуємо вміст екстрактивних речовин, що залишився в дробині
Qдр.=Qс.р - Ев,
де Qдр.- вміст екстрактивних речовин, які залишились в дробині
Qдр.=95,0595-71,205= 23,8555
Горяче сусло
В сусло переходить наступна кількість екстрактивних речовин:
Ер=71,205
Початкова концентрація сусла L=12,5
Щільність сусла при заданій концентрації
D20=1,0496
При встановленій концентрації сусло буде виходити з отриманих
кількостей екстрактивних речовин
Qc=Ев/L,
де Qc-кількість сусла
Qc=71,205*100/12,5=569,632
Об´єм сусла при t=20 C
Vс=Qc/D20 ,
де Vс- об´єм сусла
83
Vс=569,632/1,0496=542,713
При нагріванні сусла до 100 °С враховується коефіцієнт об'ємного
розширення Кр= 1,04 [34]
Потім об‘єм гарячого сусла визначається за такою формулою:
Vг.с=Vc*Кр,
де Vг.с-об´єм горячого сусла
Vг.с=542,713*1,04=564,42195
Холодне сусло
Vх.с=Vг.с*(100-Пс)/100,
де Vх.с-об ´ єм холодного сусла
Пс - Втрати сусла в хмельовій дробині
Втрати сусла з хмельовою дробиною, відстоєм при сепарації, для
змочування трубопроводів приймаються відповідно до норм технологічних втрат
Пс = 6,4 [34]
Об ´ єм холодного сусла
Vх.с=564,42195*(100-6,4)/100=528,298946
Молоде пиво
Vм.п.=Vх.с*(100-Пб)/100,
де Vм.п.-об´єм молодого пива
Пб- втрати в бродильному цеху
Втрати в цеху бродіння (PB) (від бродильних агрегатів до танків
доброджування до об'єму холодного сусла) становлять Пб=2,2[34]
Об´єм молодого пива
Vм.п.=528,298946*(100-2,2)/100=516,67663695
Втрати в цеху доброджування і фільтрації до об´єму молодого пива
Пр=2,4[34]
84
Об´єм фільтрованого пива
Vф.п.=516,6766379197*(100-2,4)/100=504,276.
Товарне пиво
Кількість товарного пива
Vт.п.=Vф.п.*(100-Пт)/100,
где Vт.п.-об´єм товарного пива
Пт-втрати при розливі
Об´єм фільтрованого пива
Vт.п.=504,276*(100-1,5)/100=496,712.
Сумарні видимі втрати в рідкій фазі:
Витрати хмеля
Hi=Гсi*106 /( a+1)*(100-Wх)*(100-Пж),
де Hi- витрати хмелю
a-кількість α- кислот , a=3,6
Wх-вологість хмелю Wх= 13,2
Гсi- кількість гірких речовин на 1 дал гарячого сусла.
Витрата хмелю в кілограмах
Hх=Hi*Vм.п./10*1000,
де Hх- Витрата хмелю в кілограмах
Витрати хмелю Гсi= 1,3 [34]
Hi=1,3*106/(3,6+1)*(100-13,2)*(100-11,9963)=36,99687513
Витрати хмелю в кілограмах
Hх=36,9969*516,67663695/(10*1000)=1,9116
Визначення кількості відходів
Пивна дробина
85
Wдр.= 86- вологість пивної дробини, % [34]
Кількість пивної дробини при варінні сусла
Qп.др.=Qдр.*К ,
де Qдр.- кількість пивної дробини при варінні сусла
К=100/(100-Wдр.) ,
де К-коефіцієнт виходу пивной дробини
К=100/(100-86)= 7,142857143
Кількість пивної дробини
Qп.др.=23,88*7,142875=170,6257749
Хмельова дробина
Безводної хмельової дробини отримують 0,6 [34] від маси витраченого
хмелю, а дробини з Wх.д.=85% утворюється пропорційно коефіцієнту
К=100/(100-Wх.д.) ,
де К-коефіцієнт вихода хмельової дробини
Wх.д.= 85
К=100/(100-85)= 6,666666667
При приготуванні 1 дал пива виходить
Qдр.х.=Qхм.*Кх.д.*0,6
де Qдр.х.-кількість вологої дробини
Кількість хмельової дробини
Qх.др.=1,1372*6,666*0,6=7,250200114
Шлам сепараторний
З 100 кг зернових продуктів, незалежно від назви пива, виходить 1, 75 кг
шламу вологістю 80% [34].
Надлишкові дріжджі
86
Витрати дріжджів з W=86% [34] на 10 дал пива, що зброджується при
класичній схемі-1 л
Половина надлишкових дріжджів використовується як засівні, а інша
половина - відходи
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи
Qнадл.др.=Vт.п.*0,01 ,
де Qнадл.др.- Кількість дріжджів, що йдуть у відходи
Кількість дріжджів, що йдуть у відходи
Qнадл.др.= 496,712*0,01=4,96712
Вуглекислий газ
З рівняння бродіння виходить, що 342 г збродженої мальтози утворюює
176 г діоксиду. Якщо вважати, що ферментований екстракт - це мальтоза, то
можна розрахувати кількість утвореного діоксиду.
Відділення бродіння отримало холодне пиво:
Qхп=Vхс*d, кг,
Qхп=528,298946*1,0526=556,078.
У ньому містяться екстрактивні речовини, кг:
556,078*0,125=69,51
Частина отриманого діоксиду зв'язується з пивом (0,35% від маси
холодного пивного сусла).
Q'со2=Qхп*0,35/100, кг
Q'со2=1,94627
Зведена таблиця продуктів наведена в таблиці 4.1
87
Таблиця 4.1 – Зведені розрахунки продуктів
Продукти Козацького Козацького білого
На 100 кг На 1дал На 0,1 На 100 кг На 1дал На 0,1 млн. дал
зернової пива млн. дал зернової пива пива на рік
сировини пива на сировини
рік
світлий
ямінний 100 2,123190 212319,0 50 1,007 100700
солод
Світлий
пшеничний - - - 50 1,007 100700
солод
Всього , кг 100 2,123190 212319 100 2,014 201400
хміль 1,81255002 0,038483 3848 1,9116 0,03849 3849
молочна к-
та 0,08 0,001698 169,8 0,08 0,00161 161
Всього,кг - - 4017,8 - - 4010
горяче
сусло 535,192791 11,36316 1136316 564,42195 11,36316 1136316
холодне
сусло 500,940452 10,63592 1063592 528,2989 10,63592 1063592
молоде 10,40193
пиво 489,919762 1 1040193 516,677 10,40194 1040194
фільтр-не
пиво 478,161688 10,15228 1015228 504,276 10,15228 1015228
товарне
пиво 470,989263 10 1000000 496,712 10 1000000
Всього,кг - - 8891542 - - 5255330
пивна
170,625774 3,622710 362271 170,625774 3,4351 343511
дробина
хмел-а
7,25020011 0,153935 15393 7,25020011 0,14596 14596
дробина
шлам
1,75 0,037155 3715 1,75 0,03523 3523
сепар-ний
надл.
4,70989263 0,1 10000 4,96712 0,1 10000
Дріжджі
диоксид
15,2163600 0,323072 32307,23 13,23995 0,26655 26655
вуглец.
відходи 0,1 0,002123 212 0,09 0,001812 181,2
88
4.4. Економічний аналіз проєкту
Штат і фонд заробітної плати цехового персоналу [7;8;14]
Розрахунки штату і фонду заробітної плати цехового персоналу
проводяться у відповідності до штатного розкладу і посадових окладів
працівників. Результати розрахунків занесені до таблиці 4.2
Таблиця 4.2 – Розрахунок штату і фонду заробітної плати
Річний Разом
Посадовий Додаткова
фонд річний
Цехи і Категорія Чисель- оклад за заробітна
заробітної фонд
посади працівників ність місяць, плата,
плати, зарплат
грн. грн.
грн. и, грн.
Директор ІТП 1 20420,0 245040 73512 318552
Інжене-
ІТП 1 16730,0 200760 60228 260988
технолог
Механік ІТП 1 15260,0 183000 54900 237900
Економіст Служб. 2 13980,0 335520 100656 436176
Бухгалтер Служб. 1 13980,0 167760 50328 218088
Технолог ІТП 1 15260,0 183120 54936 238056
Старший
ІТП 1 14270,0 171240 51372 222612
майстер
Зав.
лаборато- ІТП 1 12940,0 155280 46584 201864
ріями
Всього 1641720 492516 2134236
На 1 дал пива: 2134236/200000 = 10,67 грн
89
Таблиця 4.3 – Розрахунок чисельності робітників та фонду заробітної плати
Перелік професій
Робітники основних цехів:
робітники дробильного 3 2 6 323 144 2,24 1 450 453600 136080 589680
відділення
робітники варильного 3 8 24 323 144 2,24 2 450 1684800 505440 2190240
відділення
робітники бродильнолагерно- 3 8 24 340 142 2,4 2 480 1772160 531648 2303808
го відділення
робітники фільтраційного 1 2 2 338 142 2,4 1 480 204480 61344 265824
відділення
робітники цеху розливу пива 1 13 13 238 140 1,7 2 500 1050000 315000 1365000
робітники складських 1 10 10 238 140 1,7 2 450 756000 229500 994500
приміщень
Допоміжні робітники:
по обслуговуванню техно- 3 4 12 365 142 2,6 1 450 819000 245700 1064700
логічного процесу
по нагляду і обслуговуванню 3 3 9 365 142 2,6 - 450 567000 170100 737100
обладнання
по поточному ремонту 2 3 6 365 142 2,6 - 450 378000 113400 491400
обладнання
Разом 53 106 7685040 2305512 9990552
90
Тарифний розряд
Кількість змін на
добу
Кількість робітників у
зміну
Явочна кількість
робітників
Дні роботи цехів та
відділень за рік
Дні роботи робітника
за рік
Перерахунковий
коефіцієнт
Робітники для
підміни
За 8-ми годинну
зміну, грн.
Основна зарплата,
грн
Додаткова зарплата,
грн
Всього за рік, грн
На 1 дал пива: 9990552/200000 = 49,95 грн
На соц..відрахування: 3696504/200000 = 18,48 грн.
Розрахунок собівартості продукції
Річна потреба в сировині, матеріалах, паливі та енергії.
Розрахунки вартості сировини, матеріалів, палива та енергії представлені
в таблиці 4.4, 4.5., 4.6.
Таблиця 4.4- Сировина та матеріали
Козацького Козацького білого
Солод ячмінний
кг 2,1232 36,0 76,44 1,007 36 36
світлий
Солод
пшеничний кг - - - 1,007 40,0 40
світлий
Хміль кг 0,0384 850,0 32,47 0,0383 850,0 32,47
Молочна кислота кг 0,0017 120 0,204 0,0016 120 0,203
Дріжджі кг 0,001 8000 8 0,001 8000 8
Всього: 117 116,67
Транспортно- 9,126 9,1
заготівельні
витрати (7,8 %)
Всього 126,126 125,773
91
Назва сировини
Одиниця виміру
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
Таблиця 4.5- Розрахунок витрат на допоміжні матеріали
Оптово-
Назва Одиниця Норма витрат на 1 Затрати на 1
відпускна
сировини виміру дал дал, грн
ціна
Кронепробка шт. 11,0 0,31 3,41
Етикетка шт. 11,0 0,28 3,08
Луг кг 0,02 6,24 0,1248
Клей кг 0,0035 24,0 0,084
Діатоміт кг 0,025 48,0 1,2
Вода м³ 0,08 52,12 4,17
Фільтр-
кг 0,0014 37,0 0,052
картон
Сода
кг 0,024 28,00 0,67
каустична
Всього: 12,8
Транспортно-заготівельні витрати (8,3 %) 1,06
Всього 13,86
Таблиця 4.6- Розрахунок витрат на паливо, холод та електроенергію
Оптово-
Норма витрат Затрати на 1
Назва Одиниця виміру відпускна ціна,
на 1 дал дал, грн
грн
Пара кг 9,7 6,9 66,93
Холод МДж 0,7 7,4 5,18
Стиснуте
м³ 0,2 6,9 1,38
повітря
Електроенергія кВт 0,25 3,6 0,9
74,49
Всього
92
Калькуляція собівартості продукції. [20]
Розрахунки витрат на виробництво продукції виконуються на весь обсяг
продукції підприємства по статтях калькуляції
Калькуляція собівартості одиниці продукції виконується згідно з формою
наведеною в таблиці 4.7.
Таблиця 4.7 – Калькуляція собівартості одиниці продукції на 1тис. дал
Козацького Козацького білого
Статті калькуляції
на 1 дал, грн на 1 дал, грн
Сировина з урахуванням відходів 126,126 125,773
Допоміжні матерали 13,86 13,86
Паливо та електроенергія на
74,49 74,49
технологічні цілі
Основна заробітна плата 49,95 49,95
Фонд заробітна плата 10,67 10,67
Відрахування на соціальні потреби 18,48 18,48
Витрати на утримання та експлуатацію
1,8 1,8
устаткування
Виробнича собівартість 295,376 295,023
Адміністративні витрати (5 % від
14,77 14,75
виробничої собівартості)
Збутові витрати (2% від виробничої
5,91 5,9
собівартості)
Повна собівартість 316,05 315,67
Прибуток 55 55
Ціна підприємства 371,05 370,67
ПДВ, 20% 74,21 74,134
Оптово-відпускна ціна за 1дал 445,26 444,81
Висновок: Проведені економічні розрахунки проекту доводять
доцільність розробки технології пива з частковою заміною ячмінного солоду
пшеничним. Собівартість пива на основі пшеничного солоду у порівнянні з
ячмінним пивом майже не змінилася, даже дещо знизилась.
93
4.5. Технохімічний контроль
Таблиця 4.8 – Схема технологічного контролю технологічних
процесів[15]
Хто контролює
Контрольов Регламен- і в якому
Стадія Об‘єкт Частота і спосіб
аний тований документі
процесу контролю контролю
параметр норматив реєструються
результати
1 2 3 4 5 6
При надходженні, Згідно Змінний хімік,
Колір,
згідно з діючим ГОСТ в обліковому
запах, смак
стандартом 29294-92 журналі
При прийманні, Змінний хімік,
Вологість згідно з діючим 4,5-6% в обліковому
стандартом журналі
Солод
При прийманні, Змінний хімік,
Екстрактив
згідно з діючим 76-79% в обліковому
Приймання ність
стандартом журналі
При надходженні, Змінний хімік,
Склоподібн
просвічуванням на 3-10% в обліковому
ість
діафоноскопі журналі
При надходженні
Змінний хімік,
Колір, на завод у кожному Згідно з
Ячмінь в обліковому
запах вагоні чи ДСТУ 3769
журналі
автомобілі
Дрібна
крупка 30-
При встановленні 45%; крупна
вальців крупка 12-
Змінний хімік,
Контроль солододробарок та 20%;
Подрібнення Помел в обліковому
помелу наступній їх борошно 40-
журналі
перевірці; 45%
Ситовий аналіз (залежно від
фільтрува-
ння)
У кожному заторі. 50-770С
Змінний хімік,
Температур Термометр ТС-4, (залежно від
Затирання Затір в обліковому
а затирання межа вимірювання способу
журналі
1-1000С затирання)
Повнота У кожному заторі. Змінний хімік,
Повне
оцукрюван Йодокрохмальна в обліковому
оцукрювання
ня проба журналі
94
Продовження Таблиці 4.8
Масова
Кип‘ятіння Згідно з дію- Змінний хімік,
Охмелене частка У пробі від кожної
сусла з чим в обліковому
сусло сухих варки. Цукроміром
хмелем стандартом журналі
речовин
Не більше 2-
3 (у мл 1н Змінний хімік,
Кислотніст
Титрометрично розчину в обліковому
ь
NaOH на 100 журналі
мл сусла)
Змінний хімік,
У кожній варці. Згідно з
Колір в обліковому
Візуально стандартом
журналі
Якість Змінний хімік,
фільтруван Візуально в обліковому
ня журналі
Освітлення
, якість Змінний хімік,
Гаряче Постійно, кожна Повна
Освітлення зависів в обліковому
сусло варка прозорість
гарячого журналі
сусла
Масова
Охолоджене Змінний хімік,
Головне частка Постійно, кожна Відповідна
сусло в обліковому
бродіння сухих варка сорту пива
журналі
речовин
Змінний хімік,
Температу Постійно, кожна
Не вище 80С в обліковому
ра варка
журналі
Відсутність Змінний хімік,
Постійно, кожна
Смак сусла сторонніх в обліковому
варка
присмаків журналі
Температу
ра води
Змінний хімік,
Засівні при Постійно, в
1-20С в обліковому
дріжджі промиванн кожному апараті
журналі
і і
зберіганні
Температу
Апарати Змінний хімік,
ра сусла, Періодично,
головного Не вище 80С в обліковому
що щозміни
бродіння журналі
бродить
Зміна Змінний хімік,
Не рідше 1-го разу
видимого в обліковому
на добу
екстракту журналі
Органолеп
тична В кожному апараті Відсутність Змінний хімік,
Молоде
оцінка при передачі на сторонніх в обліковому
пиво
(смак і доброджування присмаків журналі
аромат)
95
Продовження Таблиці 4.8
В кожному Змінний
апараті при хімік, в
Температура Не вище 20С
передачі на обліковому
доброджування журналі
В кожному Змінний
Видимий апараті при хімік, в
екстракт передачі на обліковому
доброджування журналі
В кожному Змінний
апараті при хімік, в
Освітлення
передачі на обліковому
доброджування журналі
Змінний
Пиво при
Шпунтовий Постійно. 0,05-0,07 хімік, в
Готове пиво доброджу-
тиск Манометром МПа обліковому
ванні
журналі
Щоденно в
середній пробі Змінний
Пиво, Згідно з
Органолептичні від кожної хімік, в
призначене діючим
показники партії, обліковому
для випуску стандартом
призначеної для журналі
випуску
96
ВИСНОВОК
Пиво – це пінистий слабоалкогольний напій, одержаний із непророслих і
пророслих зернових культур, спиртовим зброджуванням охмеленого сусла
пивними дріжджами[1;12;13]. Основною сировиною виробництва пива світлого
є: ячмінний солод, вода і хміль. В роботі запропоновано рецептуру пива з
заміною ячмінного солоду на пшеничний.
В умовах жорсткої конкуренції серед сучасних виробників та в умовах
підвищення цін, якість пива повинна повністю задовольняти вимоги споживача
щодо смаку та аромату напою, хмельової приємної гіркоти та кольору,
пінистості, стійкості піни та самого напою під час зберігання. Пшеничне пиво
має яскраво виражений хлібний та свіжий смак, а зернова солодкість та легка
кислинка напою залишають приємний післясмак, хмельова гіркота непомітна.
Перевагами використання пшеничного солоду є висока врожайність
пшениці (для солодорощення використовують ярі, м'які сорти). Наявність у
пшеничному пиві високих показників пива і піностійкості, за рахунок білку
піроіндоліну, який зв'язує ліпіди (жири) [16]. Пшеничне пиво, завдяки своєму
унікальному складу, має деякі корисні властивості. Воно багате на вітаміни
групи В, які сприяють покращенню обміну речовин і зміцненню нервової
системи. Крім того, пшеничне пиво містить антиоксиданти, які допомагають
захистити організм від вільних радикалів.
Проведені економічні розрахунки проекту доводять доцільність розробки
технології пива з частковою заміною ячмінного солоду пшеничним.
Собівартість пива на основі пшеничного солоду у порівнянні з ячмінним пивом
майже не змінилася, даже дещо знизилась. Розробка нових рецептур пива
забезпечить динаміку попиту на цей продукт та підвищення його
конкурентоспроможності.
97
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Домарецький В.А. Технологія солоду та пива: підручник для
студентів вищих закладів освіти \ В.А. Домарецький. – Київ: Урожай, 2003. –
544с.
2. ДСТУ 3888:2015 Пиво. Загальні технічні умови.
3. ДСТУ 4282:2018 Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні
умови
4. ДСТУ 4658:2019 Солод пивоварний пшеничний. Загальні технічні
умови.
5. ДСТУ ISO 20483:2016 Злакові та бобові культури. Визначання
вмісту азоту та сирого протеїну методом К‘єльдаля (ISO 20483:2013, IDT).
6. ДСТУ 8453:2015 Препарати ферментні. Методи визначення
амілолітичной активності.
7. Бойчик І. М. Економіка підприємства. Київ : Кондор, 2016. 378 с.
8. Економіка підприємства / А. І. Яковлєв та ін. ; за ред. А. І. Яковлєв.
Харків : Нац. техн. ун-т "Харків. політехн. ін-т", 2018. 515 с.
9. Загальні технології харчових виробництв: підручник / В.А.
Домарецький, П.Л. Шиян, М.М. Калакура [та ін.].– К.: Університет «Україна»,
2010. – 814 с.
10. Колотуша П.В., Кошова В.М. Сировина для виробництва пива. – К.:
НМК ВО України, 1991. – 144 с.
11. Костриця М.Ю., Рейтман Й.Г. Хміль та пиво в Україні з давнини до
сьогодення. – Житомир: Ін-т с.-г. Полісся, 1997. – 237 с.
12. Пивоваріння. Терміни та визначення понять. — На заміну ДСТУ
3139-95; Чинний від 2015-11-01. — Київ: УкрНДНЦ, 2015. — III, 27 с. —
(Національний стандарт України). — Бібліогр.: 26 с.
13. Технологія пива: навч. посібник для студ. усіх форм навч. напряму
«Харчова технологія та інженерія» / Л. А. Данилова, П. О. Некрасов ;
98
Національний технічний ун-т «Харківський політехнічний ін-т». — Х. : НТУ
«ХПІ», 2006. — 224 с.: рис., табл. — Бібліогр.: 197 с.
14. Технологічні облік і звітність у виробництві солоду, пива та
безалкогольних напоїв: Навчальний посібник / В.А. Домарецький, А.Є.
Мелетьєв, М.О. Денисов та ін. – К.: Фірма Інкос, 2005. – 191 с.
15. Мелетьєв А.Є., Тодосійчук С.Р, Кошова В.М. Технохімічний конт-
роль солоду, пива та безалкогольних напоїв: Підручник для студентів вищих
навчальних закладів. – Вінниця, "Нова книга", 2007. – 392 с.
16. Смажко, І. Г. Особливості виробництва пшеничного пива / І. Г.
Смажко, В. М. Кошова // Сучасний рух науки : тези доповідей IX Міжнародної
науково-практичної інтернет-конференціцї, 2-3 грудня 2019 р. – Дніпро, 2019. –
Т. 3. – С. 312–314.
17. https://hophey.ua/product/pivo-umanpivo-pshenichne-svitle-efiltrovane-
44?srsltid=AfmBOoqKV922lgpRElXz6oMga_MGNQubIaDfhx4xah7c1emFPD73sw
1z
18. Загальні технології харчової промисловості: Метод. вказівки до вик.
лаб. практикуму студ. заоч. форми навчання напряму підготовки 6.051701
‗‗Харчові технології та інженерія‗‗ спец. ― Технологія продуктів бродіння і
виноробства ‖ / Укл.: А.М. Куц, М.В. Бондар, Ю.В. Булій. – К: НУХТ, 2011. –
53 с.
19. Інноваційні технології продуктів бродіння і виноробства: підруч. /
С.В. Іванов, В.А. Домарецький, В.Л. Прибильський та ін.; за заг. ред. д-ра хім.
наук, проф. С.В. Іванова. – К.: НУХТ, 2012. – 487 с.
20. Методичні рекомендації до виконання курсового проекту з
дисципліни «Перспективні програми розвитку підприємств харчової галузі» для
здобувачів освітнього ступеня «магістр» зі спеціальності 181 «Харчові
технології» усіх форм навчання [Електронний ресурс] / [ Упоряд. : Сухенко
В.Ю., Осипенкова І.І., Нагурна Н.А., Андронович Г.М., Чепурна О.Л.] М-во
99
освіти і науки України, Черкас. Держ.технолог.ун-т. – Черкаси : ЧДТУ, 2024. –
68 с.
21. Cheiran K., Raimundo V., Manfroi V., Anzanello M., Kahmann A.,
Rodrigues E., Frazzon J., (2019).
22. Rygielska J., Adamenko K., Kucharska A., Prorok P., Piorecki N.
(2019). Physicochemical and antioxidative properties of Cornelian cherry beer, Food
Chem. 281: 147–153. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.12.093
23. Singh K., Anand A., Yadav A. (2016). Study on beer production from
selected varieties of barley, Int Res J Engin Technol. 3: 654-657
24. Pai T, Sawant S., Ghatak A., Chaturvedi P., Gupte A., Desai N. (2015)
Characterization of Indian beers: chemical composition and antioxidant potential, J
Food Sci Technol.,52:1414–1423. https://doi.org/10.1007/s13197-013-1152-2
25. Ruvalcaba J., Duran-Guerrero E., Barroso C, Castro R. (2019).
Development of a stir bar sorptive extraction method to study diff erent beer styles
volatile profiles. Food Res Int, 126, 1-9.
https://doi.org/10.1016/j.foodres.2019.108680
26. Humia B., Santos K., Barbosa A., Sawata M., Mendonca M., Padilha F.
(2019). Beer Molecules and Its Sensory and Biological Properties: Molecules, 24, 1-
19. https://doi.org/10.3390/molecules24081568
27. Ditrych M., Bogacka E., Czyżowska A. (2015) Antiradical and Reducing
Potential of Commercial Beers, Czech J Food Sci. 33: 261-266.
https://doi.org/10.17221/658/2014-CJFS
28. Mastanjevic K., Sarkanj B., Krska R., Sulyok M., Warth B., Mastanjevic
K., Santek B., Krstanovic V. (2018). From malt to wheat beer: A comprehensive
multi-toxin screening, transfer assessment and its Page 13/13 influence on basic
fermentation parameters. Food Chem. 254: 115–121.
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.02.005.
100
29. Faltermaier A., Waters D., Becker T., Arendt, E., Gastl M. (2014).
Common wheat (Triticum aestivum L.) and its use as a brewing cereal. J Inst Brew.
120: 1–15. https://doi.org/10.1002/jib.107
30. Depraetere S., Delvaux F., Coghe S., Delvaux F. (2004). Wheat Variety
and Barley Malt Properties: In uence on Haze Intensity and Foam Stability of Wheat
Beer. J Inst Brew. 110: 200–206. https://doi.org/10.1002/j.2050-0416.2004.tb00203.x
31. Ore G., Mironov M., Shootov A. (2018). Design and production of
maize beer, Int J Food Process Technol 6: 78‒87.
https://doi.org/10.15406/mojfpt.2018.06.00148.
32. Poreda A, Czarnik A., Zdaniewicz M., Jakubowski M., Antkiewicz P.
(2014). Application and influence on the brewing process and beer quality, J Inst
Brew 120: 77–81. https://doi.org/10.1002/jib.115.
33. Методичні рекомендації до підготовки магістерської роботи для
здобувачів освітнього ступеня «магістр» зі спеціальності 181 «Харчові
технології» усіх форм навчання / уклад. Чепурна О.Л., ст..викладач; Нагурна
Н.А., к.т.н., доцент; ОсипенковаІ.І., к.т.н., доцент; Батраченко О.В., д.т.н.,
професор; Андронович Г.М., доктор філософії. Черкаси: ЧДТУ, 2024. –49с.
34. Методичні рекомендації до виконання курсового проекту з
дисципліни «Технологія солоду, пива та безалкогольних напоїв» для здобувачів
освітнього ступеня «бакалавр» зі спеціальності 181 «Харчові технології» усіх
форм навчання/ уклад. О.Л. Чепурна, Осипенкова І.І., Н.А.Нагурна.- Черкаси:
ЧДТУ, 2024. – 34с.
101
Додаток
(Апаратурно-технологічна схема виробництва пива)
102
УДК
ОБҐРУНТУВАННЯ ВИКОРИСТАННЯ ПШЕНИЧНОГО СОЛОДУ У
ТЕХНОЛОГІЇ ПИВА
Устенко Т.Г., здобувач групи МТБВ-303
кафедри харчових технологій
Осипенкова І.І., к.т.н., доцент кафедри
харчових технологій
Черкаський державний технологічний університет
Як відомо, основною сировиною для виробництва пива є ячмінний солод,
але в останні роки попитом користується пиво яке виготовлене із пшеничного
солоду [1]. Це пиво користується великим попитом в США і європейських
країнах, а в останні десять років і в Україні. Основна органолептична
характеристика пшеничного пива - наявність специфічного квіткового
гвоздично-пряного аромату, обумовленого присутністю типових фенолів, а
також значної кількості вищих спиртів і складних ефірів. Недоліком
використання пшениці для виробництва солоду є те, що в Україні майже
відсутні сорти пивоварної пшениці, більш трудоємкий процес солодорощення
із-за підвищеного вмісту білку, великі втрати екстракту; відсутність квіткової
оболонки яка утворює фільтруючий шар, тому можуть виникнути проблеми із
фільтруванням затору. Підвищений вміст білкових речовин і пентозанів може
викликати утворення осаду в пиві, його помутніння[3].
В зв'язку з цим, при приготуванні затору, необхідно зменшити кількість
пшеничного солоду до 50%. Основні вимоги до якісних показників світлого
пшеничного солоду: вологість - не більше 5%; вміст білку - не більше 12%;
різниця екстракту тонкого і грубого помелу - не більше 1%; в'язкість сусла - не
більше 1,65 мПа·с; число Кольбаха - 36-40%; індекс Хартонга - більше 38%;
колір - не більше 313 0,23 од.; колір сусла після кип‘ятіння - не більше 0,36 од.;
екстрактивність - 83- 86% СР [3]. Перевагами використання пшеничного солоду
є висока врожайність пшениці (для солодорощення використовують ярі, м'які
сорти).
Наявність у пшеничному пиві високих показників пива і піностійкості, за
рахунок білку піроіндоліну, який зв'язує ліпіди (жири) [2]. Пшеничне пиво,
завдяки своєму унікальному складу, має деякі корисні властивості. Воно багате
на вітаміни групи В, які сприяють покращенню обміну речовин і зміцненню
нервової системи. Крім того, пшеничне пиво містить антиоксиданти, які
допомагають захистити організм від вільних радикалів.
В магістерській роботі запропоновано замінювати ячмінний солод
пшеничним у кількості 20, 50 та 80%. Досліджували два сорти пшеничного
солоду Malteurop з вмістом білка 10,8% та високобілковий солод Vienna Malt
(13,2%). Визначили, що пшеничний солод Malteurop можна додавати в
кількості 50% до ячмінного, натомість Vienna Malt не більше 20%. Це
103
обумовлено тим, що в зразках спостерігалась висока каламутність готового
пива 1,15-1,18 EBC, яка пов‘язана з вмістом білка в пшениці. Високий вміст
білка в пшеничному солоді небажаний, оскільки це призводить до зниження
екстрактивності солоду, спричиненої за рахунок пропорційного зниження
вмісту вуглеводів і робить пиво каламутним [4;5]. Натомість низький рівень
білка знижує ферментативну активність, оскільки обмежує кількість поживних
речовин, необхідних дріжджам. [6], так як вміст азоту в пшеничному пиві
збільшувалося зі збільшенням загального вмісту білка пшениці.
Список використаної літератури
1. Домарецький В.А. Технологія солоду та пива: підручник для
студентів вищих закладів освіти \ В.А. Домарецький. – Київ: Урожай, 2003. –
544с.
2. Мелетьєв А.Є., Тодосійчук С.Р, Кошова В.М. Технохімічний конт-
роль солоду, пива та безалкогольних напоїв: Підручник для студентів вищих
навчальних закладів. – Вінниця, "Нова книга", 2007. – 392 с.
3. Смажко, І. Г. Особливості виробництва пшеничного пива / І. Г.
Смажко, В. М. Кошова // Сучасний рух науки : тези доповідей IX Міжнародної
науково-практичної інтернет-конференціцї, 2-3 грудня 2019 р. – Дніпро, 2019. –
Т. 3. – С. 312–314.
4. Depraetere S., Delvaux F., Coghe S., Delvaux F. (2004). Wheat Variety
and Barley Malt Properties: Inuence on Haze Intensity and Foam Stability of Wheat
Beer. J Inst Brew. 110: 200–206. https://doi.org/10.1002/j.2050-0416.2004.tb00203.x
5. Ore G., Mironov M., Shootov A. (2018). Design and production of
maize beer, Int J Food Process Technol 6: 78‒87.
https://doi.org/10.15406/mojfpt.2018.06.00148.
6. Poreda A, Czarnik A., Zdaniewicz M., Jakubowski M., Antkiewicz P.
(2014). Application and influence on the brewing process and beer quality, J Inst
Brew 120: 77–81. https://doi.org/10.1002/jib.115.
104