Розробка технології крафтового пива з використанням нетрадиційної сировини

Любарський, Вадим Олександрович

Please use this identifier to cite or link to this item: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8139

Title:	Розробка технології крафтового пива з використанням нетрадиційної сировини
Authors:	Батраченко, Олександр Вікторович Любарський, Вадим Олександрович
Keywords:	РОСЛИННА СИРОВИНА;СОЛОД;ПИВО;ХМЕЛЬ
Issue Date:	30-Dec-2023
Abstract:	Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси 2023р. Магістерська робота присвячена розробці технології крафтового пива з використанням нетрадиційної сировини. В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування різної плодово-ягідної сировини у виробництві пива. Дослідження спрямовані на розробку нового сорту оригінального пива з використанням соку лохини, визначення фізикохімічних показників і органолептичних властивостей готового пива. Вдосконалення технології отримання такого пива є актуальними і важливими для подальшого розвитку пивоваріння, так як дає змогу підвищенню конкурентоспроможності вітчизняних напоїв. На підставі комплексу проведених досліджень доведено доцільність використання рослинної сировини, яка збагачує пиво біологічно активними речовинами, сприяє осадженню білкового осаду на стадії освітлення охмеленого сусла, покращує органолептику та знижує собівартість
URI:	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8139
Appears in Collections:	181 Харчові технології (Харчові технології)

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
КРМ_Любарський В.О._23.pdf Restricted Access	Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181– Харчові технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і виноробства»– Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси 2023р. Магістерська робота присвячена розробці технології крафтового пива з використанням нетрадиційної сировини. В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування різної плодово-ягідної сировини у виробництві пива. Дослідження спрямовані на розробку нового сорту оригінального пива з використанням соку лохини, визначення фізикохімічних показників і органолептичних властивостей готового пива. Вдосконалення технології отримання такого пива є актуальними і важливими для подальшого розвитку пивоваріння, так як дає змогу підвищенню конкурентоспроможності вітчизняних напоїв. На підставі комплексу проведених досліджень доведено доцільність використання рослинної сировини, яка збагачує пиво біологічно активними речовинами, сприяє осадженню білкового осаду на стадії освітлення охмеленого сусла, покращує органолептику та знижує собівартість	4.27 MB	Adobe PDF	View/Open Request a copy

Show full item record

Extracted text

АНОТАЦІЯ
Любарський В.О. Розробка технології крафтового пива з
використанням нетрадиційної сировини
Кваліфікаційна робота магістра за спеціальністю 181 – Харчові
технології, освітньої програми «Технології продуктів бродіння і
виноробства» – Черкаський державний технологічниї університет, Черкаси –
2023р.
Магістерська робота присвячена розробці технології крафтового пива з
використанням нетрадиційної сировини.
В роботі на основі літературних даних проаналізовано застосування
різної плодово-ягідної сировини у виробництві пива. Дослідження
спрямовані на розробку нового сорту оригінального пива з використанням
соку лохини, визначення фізикохімічних показників і органолептичних
властивостей готового пива.
Вдосконалення технології отримання такого пива є актуальними і
важливими для подальшого розвитку пивоваріння, так як дає змогу
підвищенню конкурентоспроможності вітчизняних напоїв.
На підставі комплексу проведених досліджень доведено доцільність
використання рослинної сировини, яка збагачує пиво біологічно активними
речовинами, сприяє осадженню білкового осаду на стадії освітлення
охмеленого сусла, покращує органолептику та знижує собівартість.
Ключові слова:РОСЛИННА СИРОВИНА, СОЛОД, ПИВО, ХМЕЛЬ
ОХМЕЛЕННЯ СУСЛА, ЗАТИРАННЯ БРОДІННЯ, СІК
2
ANOTATION
Lyubarsky V.O.Developing craft beer technology with non-traditional raw
materials.
Master's qualification work on specialty 181 - Food technologies,
educational program "Technologies of fermentation products and winemaking" -
Cherkasy State University of Technology, Cherkasy - 2023.
The master's thesis is devoted to the development of craft beer technology
using non-traditional raw materials.
The paper analyzes the use of various fruit and berry raw materials in the
production of beer based on literary data. Research is aimed at the development of
a new type of original beer using blueberry juice, determination of physico-
chemical parameters and organoleptic properties of the finished beer.
Improvements in the technology of obtaining such beer are relevant and
important for the further development of brewing, as it makes it possible to
increase the competitiveness of domestic drinks.
On the basis of a set of conducted studies, the expediency of using plant raw
materials has been proven, which enriches beer with biologically active substances,
contributes to the precipitation of protein sediment during the clarification stage of
the hopped wort, improves the organoleptic properties and reduces the cost.
Keywords: VEGETABLE RAW MATERIALS, MALT, BEER, HOPS,
MOST HOPING, FERMENTATION MASHING, JUICE
3
ЗМІСТ
ВСТУП 5
РОЗДІЛ 1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД 8
1.1. Класифікація сучасних стилів пива 8
1.2 Крафтове пиво. Походження терміна «сraft» 24
1.3.Пиво з нетрадиційною сировиною 26
1.4. Перспективи використанням рослинної сировини в пивоварінні 29
РОЗДІЛ 2. ОБ´ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ 31
2.1. Об΄єкти дослідження 31
2.2.Методи дослідження 36
РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 42
3.1. Дослідження впливу рослинної сировини на якість пивного сусла 42
3.2 Дослідження впливу соку лохини на якість пива 52
3.3. Органолептичні показники пива 59
3.4. Математико-статистична обробка результатів досліджень 61
РОЗДІЛ 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА 67
4.1 Принципова технологічна схема 67
4.2. Вимоги до якості пива 68
4.3. Опис апаратурно-технологічної схеми 69
4.4 Розрахунок продуктів 71
4.5. Розрахунок економічної ефективності 77
РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ 79
5.1 Техніка безпеки на підприємстві виробництва пива 79
5.2. Техніка безпеки в хімічній лабораторії під час виконання дослідів 87
ВИСНОВКИ 90
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 92
ДОДАТКИ 97
4
ВСТУП
Актуальність теми. На сьогоднішній день виробництво пива
направлене на розроблення нових сортів пива і за рахунок цього
розширення асортименту продукції за допомогою використання
нетрадиційної сировини, яка надає йому певних особливостей смаку та
збільшує попит на продукцію.
Крім того, пиво, виготовлене з використанням нетрадиційної сировини,
має свої переваги: функціональну направлену дію, покращені органолептичні
і фізикохімічні показники, більш тривалий термін зберігання.
Тому дослідження спрямовані на розробку нового сорту
оригінального пива з використанням соку лохини, визначення
фізикохімічних показників і органолептичних властивостей готового пива.
Вдосконалення технології отримання такого пива є актуальними і
важливими для подальшого розвитку пивоваріння, так як дає змогу
підвищенню конкурентоспроможності вітчизняних напоїв.
Упродовж останнього десятиріччя стало популярним використовувати
на пляшках з різними алкогольними напоями (від пива і віскі до горілки)
термін «крафт» (Craft) часто з додаванням: «зроблено вручну» або «одиночне
завантаження» (Single Batch). Виробник хоче цим якось проінформувати
потенційного покупця, що це унікальний і ні на що раніше не схожий
продукт.[30]
Натепер не існує чіткого легітимного або затвердженого на
законодавчому рівні визначення, що ж таке крафт. Найчастіше крафтом
називають продукцію, вироблену невеликими підприємствами досить
обмеженим обсягом випущених напоїв і глибокою індивідуальною увагою до
всіх етапів виробництва ― від виробництва, до етикетки.
Останнім часом значний сегмент ринку пива займають невеликі
підприємства ― спеціалізовані бари, ресторани та готельно-ресторанні
комплекси, які випускають власну продукцію в обмеженій кількості, що дає
5
їм змогу експериментувати та значно розширювати асортимент,
орієнтуючись на короткотерміновий попит споживачів[12;30;34].
Наукова новизна
Вперше науково обґрунтовано і розроблено технологію пива з
використанням рослинної сировини (Вересу і Аіру) на стадії охмеління
сусла та додавання соку з лохини під час доброджування пива.
Мета і завдання дослідження. Мета роботи полягає в розробці
рецептури крафтового пива з додаванням рослинної сировини.
Для реалізації поставленої мети необхідно вирішити такі завдання:
- на основі літературних джерел проаналізувати стан розвитку
крафтового пива в Україні та розглянути сучасні технології виробництва
крафтового пива з використанням нетрадиційної сировини;
- визначити оптимальне дозування рослинної сировини та
проаналізувати доцільність частокової заміни хмелю Вересом на стадії
кип’ятіння сусла;
- визначити оптимальне дозування соку з лохини на стадії
доброджування пива;
- проаналізувати органолептичні показники готового пива;
-провести математико-статистичну обробку результатів досліджень.
Об'єктом дослідженя є нетрадиційна рослинна сировина, як
замінники хмелю в процесі приготування пивного сусла.
Предметом дослідження є технологія приготування пива, її
удосконалення з використанням нетрадиційної рослинної сировини на
основі дослідження впливу біохімічних особливостей Вересу та Аіру на
якість готового продукту.
Методи дослідження: органолептичні, фізико-хімічні та біохімічні
методи визначення якості вихідної сировини, напівпродуктів і готової
продукції.
6
Теоретична і практична значущість.
Теоретична значимість роботи полягає в обґрунтуванні доцільності
використання рослинної сировини у технології крафтового пива.
Особистий внесок здобувача полягає у проведенні експериментальних
та 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 VІІ Міжнародної науково-практичної конференції «Інтеграційні та
інноваційні напрями розвитку харчової індустрії» 2023 року, м. Черкаси.
Структура та обсяг роботи. Робота складається зі вступу, п´яти
розділів, висновків, списку використаних джерел. Робота викладена на 97
сторінках машинописного тексту, містить 22 таблиць, 25 рисунків. Список
використаних джерел літератури складається з 33 робіт.
7
РОЗДІЛ 1. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД
1.1 Класифікація сучасних стилів пива
Класифікація за способом бродіння
- сорти пива верхового бродіння
- сорти пива низового бродіння
- сорти пива спонтанного бродіння
- гібридні сорти пива (комбінування верхового і низового бродіння)
Сорти пива верхового бродіння
Ель (ale) - вид пива, що виготовляється верховим бродінням, має
тонкий фруктовий присмак і високий ( у порівнянні з лагером) вміст спирту.
Цей спосіб виготовлення напоїв був започаткований ще за часів стародавніх
шумерів. Перед тим, як в Британії з’явився хміль, термін « Ель»
використовувався виключно для того пива, яке варилось без хмелю. Для
напою з додаванням хмелю почали використовувати термін « Beer» - пиво.
Для виготовлення елю використовують так звані елеві дріжджі,
офіційна назва яких Saccharomyces cerevisiae, також їх використовують у
пекарстві і виноробстві. Вважається, що вони були основними дріжджами
пивоварної справи впродовж тисяч років.
Цей вид дріжджів працює за теплих температур, десь 16-24 ˚С, що
логічно, адже в широкому вжитку холодильники з’явилися лише наприкінці
ХІХ ст. елеві дріжджі зброджують сусло досить швидко, за три-п’ять днів.
Окрім алкоголю й вуглекислого газу, вони продукують сполуки, що
називаються естерами і фенолами, які надають пиву фруктових і прямих
відтінків. Це відбувається на смаку і ароматі пива.
Стандартна технологія виготовлення пивного елю – зварене сусло
необхідно охолодити , додати дріжджі і дати побродити в ємностях 3-5 діб
при температурі 15-24 ˚С. такий вид пива прийнято сильно захмелювати, в
процесі доброджування для міцних сортів додають трохи більше для міцних
8
сортів додають трохи більше хмелю. Дозріває верхове пиво в підвалах при
температурі 11-14 ˚С. За такої температури ель і подають, щоб краще
розкрився його присмак. У цьому виді пива найчастіше використовується
ячмінний солод, а хміль надає гіркоту і виступає в ролі консерванту. Весь
процес займає в середньому 3-4 тижні.
Види Еля:
- Портер (Porter) – міцне темне пиво з відчутною цільністю і з
сильним солодкувато-гірким смаком і хмільним присмаком. Містить велику
кількість ароматичних речовин. Колір варіюється від світлого до дуже
темного.
- Стаут (Stout) – темний пінний напій з хмільним смаком. Кілька
видів паленого солоду надають йому особливий колір і легкі кавові нотки.
- Брунатний ель (Brown Ale) “American Brown”, “English Brown” –
насичене, сухе темно-брунатне пиво із смаком солоду і горіхово-
шоколадним, винним або карамельним присмаком.
- Світлий Ель (Pole Ale) – світле пиво бронзового відтінку, що
містить невелику кількість вуглекислоти. Найчастіше дозріває в пляшках.
Має гіркувато-пряний присмак.
- Гіркий Ель ( Bitter) – для виготовлення використовують світлий
очищений ячмінь і багато хмелю, що надає освіжаючого смаку з нотками
фруктів.
- Пшеничний Ель (Welzen, Weiss) – містить 50-67% пшеничного
солоду. Зазвичай це світло-солом’яне пиво з помірним фруктово-квітковим
ароматом та запахом хліба.
- Білий Ель ( Weiss) “Berliner Weiss” – легке пшеничне пиво з
невеликим вмістом алкоголю фруктовим акцентом і кислуватим присмаком.
Як правило, до нього додають цукровий або малиновий сироп.
- М’який Ель (Mild) “ English Mild” – найлегший ель ( світлий або
темний) з виразним солодовим смаком. Його міцність близька до квасу 2,5-
3,5 % об.
9
- Ячмінне вино ( Barley Wine) – надзвичайне пиво з високим
вмістом алкоголю 8,0-12,0 % об. і високою цільністю. Має легку гірчинку з
фруктовим ароматом. Після витримки стає м’якше.
Сорти пива низового бродіння.
Лагер ( від нім. Lagerbier – пиво, яке дозріває при зберіганні) –
найпопулярніший вид сучасного світлого пива в чесько-німецькому стилі,
який з’явився в Богемії в місті Пільзен 1842 року. На лагер припадає 80-90 %
світового виробництва пива, а решта на інші типи, переважно ель. За старих
часів навпаки переважав ель, а лагер виник як екзотичний вид
манастирського весняного пива.
Для виготовлення такого пива використовують дріжджі низового
бродіння Saccharomyces pastorianus. Лагерні дріжджі функціонують за
температур нижчих, ніж елеві, приблизно 7-13˚С. Крім того, сам процес
бродіння триває значно довше, щонайбменше тиждень – два плюс ще кілька
тижнів, чи то й місяців дозрівання. За нижчих температур лагерні дріжджі
виробляють малу кількість естерів і фенолів, тому вважається, що лагери
мають «чистий» профіль бродіння, ніж елі. У смаку і ароматі немає фруктів і
спецій.
Всупереч поширеним думкам, лагер може бути як світлим, так і
темним, і навіть чорним. Колір пива визначається тільки ступенем
обсмажування солоду і кількістю темного солоду, який використовується в
процесі варки. Також не обов’язково лагер повинен бути виготовлений тільки
з хмелю і солоду. Іноді замість солоду використовуються пшеницю, жито або
рис.
Види лагера:
- Світлий лагер ( Light lager) – класичний лагер. Смак такого пива
свіжий, без виразної солодкості або гіркуватості з добре відчутними
хмільними нотами.
10
- Пілcнер ( Pilsner) прозоре, золотисте за кольором і добре
освіжаюче пиво. Має характерний пивний аромат і м’який смак хмелю.
- Європейський бурштиновий лагер ( European lager) – має
насичений бурштиновий колір, добре збалансований м’який солодовий смак,
з нотками підсмажених зерен і помірну міцність.
- Крижане пиво ( Ice beer) – дуже легке пиво, яке швидке
охолоджують після варки і зброджують. Пиво має майже подвійний вміст
алкоголю.
- Темний лагер (Dark lager) – солодша версія лагера з темно-
бурштиновим або темно-брунатним кольором. Має аромат хліба з нотками
карамелі чи шоколаду.
- Драфт ( Draft Draught) – пиво з бочки, що не пастеризується.
Транспортують пива в холодильних контейнерах або піддають тонкій
фільтрації, замінюючи пастеризацію.
- Бок (Bock) – більш міцне пиво тривалої витримки. У Німеччині
прийнято виготовляти таке пиво в кінці жнив, як і більшість пінких напоїв.
Bock є світлий (helles) і темний (dunkles).
- Копчений лагер ( Raunch) – у пива є копчений присмак, який
надає напою підсмажений на вогні солод.
Сорти пива спонтанного бродіння
Ламбік ( Lambic) – це дуже давнє пиво , яке колись варили в околицях
Брюсселя. І воно дуже дивне. Ламбік містить багато 40-60% несолодженої
пшениці і його затирають у відварювальний спосіб. Дуже розведене і багате
на білки сусло кип’ятять протягом 3-6 годин до отримання надзвичайного
молочного відтінку. Хміль витримують 2-3 роки, поки він не втратить майже
всю гіркоту і аромат, оскільки хміль ламбіковим пивоварам потрібен
винятково через його анибактеріальні властивості.
Бродіння ламбіків спонтанне. Класичний метод вимагає залишити
сусло відкритим для контакту з нічним повітрям, звідки до майбутнього пива
11
потрапляє ряд мікроорганізмів, які виконують різні ролі у бродінні і
закислюванні. Раніше в цьому регіоні росло безліч фруктових садів, які
створювали окрему екосистему, де жили ці мікроорганізми. Зараз садів
немає, і старі перевірені способи працюють уже не так добре. Частиною
проблеми є також те, що весь процес створення ламбіків дуже складний,
попри старання дослідження , є великі прогалини у знаннях і розумінні
певних механізмів. Наприклад, пивоварня «Lindemans», яка кілька років тому
розширювала потужності, випиляла цілу стіну зі старої пивоварні і
встановила її у новій, щоб забезпечити присутність необхідних
мікроорганізмів.
На щастя, багато з цих маленьких організмів прекрасно почуваються в
бочках, де бродять ламбіки. Історії про те, що пивоварні ніколи не
прибирають павутиння з бочок – правда. Всі навшпиньках ходять, щоб не
порушити делікатний баланс, якого вимагає видатний ламбік.
Спонтанне бродіння починається з нападу ентеробактерії, наприклад
E.coli, яка перетворює невелику частину глюкози у суслі і гине. Далі до
роботи стають елеві дріжджі Saccharomyces cerevisiae, які пораються з
основною частиною бродіння, перетворючи мальтозу в алкоголь і двокис
вуглецю. На цій стадії всі процеси уповільнюються, починають
накопичуватися фруктові і землисті ноти бретаноміцетів, а періококи
окислюють пиво. Тривала витримка до 3-4 років у дерев’яних бочках
необхідна саме для того, щоб ці мікроорганізми зробили свою справу, аби
приглушити різку кислоту.
Штам дріжджів, поширений у виробництві хересу, додає ще одного
шару смаку й аромату. Оскільки в кожній бочці пиво матиме світй смаковий
профіль, без купажування не обійтися. І однаково пива з деяких бочок
визодить надто кислим, навіть розбавленим і підсолодженим.
Чистий ламбік. Некупажоване кисле пиво, окрім Брюсселя, рідко де
можна віднайти. Може бути м’яким або зводити щелепи оскомою, залежно
від виробника. Зазвичай малокарбонізоване або взагалі без бульбашок.
12
Традиційне подання перебдачає, окрім пива, ще миску цукру і товкачку, щоб
підсолоджувати ламбік за власним смаком.
Гьозе. Купаж молодого і витриманого ламбіка, розлитий у пляшки,
з’явився у проміжку між 1850 і 1875 роками, коли пляшки почали виробляти
на фабриках і скасували на них податок. Гьозе повторно бродить у пляшці і
має дуже високий рівень, карбонізації, хоча в минулому існували і негазовані
( sans acide carbonique) версії. Є думка, що назва «гьозе» походить від
«гейзер», з цілком очевидних причин.
Фаро. Розведений ламбік, підсолоджений карамельним сиропом і
подеколи приправлений спеціями, був найбільше популярним видом ламбіків
у ХІХ ст, але зараз на нього рідко коли натрапиш.
Фруктовий ламбік. Цілком логічно вважати, що вдома таке пиво варили
століттями, але як комерційний продукт фруктові ламбіки з’явилися і 1930-х
роках. Деякі зразки містять вишню ( krick), малину (framboise), персик, чорні
порічки та інші фрукти.
Гібридні сорти пива (комбінування верхового і низового бродіння)
Альт ( Старе пива ( Альтбір) – це пиво комбінованого бродіння,
приготоване за сторовинними рецептами з використанням ячмінного та
пшеничного солоду. Воно має колір темного бурштину, смак – гіркий,
міцний, в сільському стилі.
Варять це пиво на берегах Рейну в Нижній Саксонії, в Дюссельдорфі.
Дюссельдорфський альт ймовірно походить від давнішнього стилю «ернбір»
- «врожайне пиво», яке так полюбили в ХІХ ст.
Альтбір зварений на світлому солоді має легкі фруктові конти і важкий
хмелевий присмак. Середня міцнітсть пива 4,3-5,5 %об.
Альт наливають з бочок, встановлених на барній стійці, і подають у
штангах – маленьких циліндричних келихах.
13
Двічі на рік, восени і серед зими, німецькі пивовари варять міцнішу
версію, яка називається «штіке» ( sticke) , і без зайвого розголосу подають її
на знак подяки постійним клієнтам.
Кельш. Найменування з географічним зазначенням і захищеним
законом. У Європі називати своє пиво кельшем можуть лише пивовари
Кельна, хоча на США дія цього закону не поширюється. Кельш – свіжий, але
не різкий, збалансований, але не надмірно гіркий. Він має ледь помітні ноти
фруктів в аромати, і є досить сухий, з лише натяками на кремовість, яку може
додавати невелика кількість пшениці. Свіжий, спокусливий, ненав’язливий
кельш – один уз найвидатніших сесійних стилів у світі. Деякі американські
пивовари усвідомили його велич і додали до власної лінійки пива,
найчастіше позиціонуючи як літній сезонний сорт. Вміст алкоголю 4,4 –
5,2 % об.
Класифікація за кольором
Існує безліч способів надати пиву того чи іншого забарвлення.
Пивовари можуть обирати з десяти сортів солоду – від блідих, як місяць до
майже вугільно-чорних. Але солод своїми смаковими варіаціями
відрізняється один від одного не лише тоді, коли він різного кольору, бо
навіть однаковий на вигляд солод може бути абсолютно різними залежно від
того, як його сушили: у кожному стилі пива є багато шляхів до отримання
одного й того ж кольору.
Попри роки спроб створити більше детальну схему кольорів пива,
поточна шкала все ще лишається лінійною шкалою від світлого до темного.
Оскільки пиво має червоний відтінок, то є найбільш непрозорим для синього
світла, і цей колір є найбільш чутливим для вимірювання і використовується
для визначення кольору пива. Технічно колір пива – це визначені у
спектрометрі десятикратна оптична густина ( ступінь поглинання) і
односантиметровій кюветі, виміряна синім світлом довжиною 430
нанометрів. Це кольоровий стандарт, визначений Американською
14
спільнотою пивоварів і хіміків ( АСПХ), і названий SRM (стандартний
порідняльний метод), чи градуси SRM. Ця організація контролює і визначає
аналітичні стандарти для амемриканського пивоваріння .
Першим способом вимірювання кольору пива був набір кольорових
скелець, винайдений Джозефом Ловібондом наприкінці ХІХ ст. Навпроти
джерела світла встановлювали пристрій, схожий на стереоскоп, в одну
частину наливали зразок пива, а з іншого боку оператор підбирав кольорові
скельця, поки не знаходив гарний відповідник.
Коли винайшло спектрофотометричний спосіб, виявилося, що
відповідність кольорів була майже досконала, тому шкалою Ловібонда
користуються досі. Проте європейці користуються шкалою ЕВС, яку
затвердила Європейська конвенція пивоварів (аналош АСПХ), і ця шкала
різниться від SRM майже вдвічі ( SRM = 1,97 ЕВС).
Колір пива коливається здебільшого між жовтим і червоним. Є
триколірний метод вимірювання кольору у червоному, зеленому і синьому
спектрах, оскільки людське око найбільше чутливе до них, але в пивоварстві
цей метод застосовують дуже рідко.
Таблиця 1.1. – Колір пива згідно зі стилями.
Колір SRM Стиль пива ЕВС
градуси градуси
Ловібонда
1 2 3 4
Блідо – солом’яний 2 Світлий лагер, Бельгійське 4
біле, Пальснер, Berliner
Weisse
Солом’яний 3 Майбок, Блонд ель 6
Золотавий 4 Вайсбір(Weizenbier) 8
Свiтло-бурштиновий 8 Weizenbier, Saison 16
Бурштиновий 10 English Bitter, Extra Special 20
Бурштиновий 13 Bier de Garde, India Pale Ale 26
Темно-бурштиновий 17 American Dark, Vienna Lager, 33
Mercen, Belgian Dark Ale
15
Продовження таблиці 1.1.
1 2 3 4
Рубіново-брунатний 20 Brown Porter, Eisbock, 39
Abunich Dunkel,Dunkelvaizen
Рубіново-брунатний 24 Dry Stout, Doppelbock,Robust 47
Porter
Темно-брунатний 29 Sweet Stout 57
Темно-брунатний 35 Baltice Porter, Foreign Extra 69
Stout
Чорний 40+ Imperial Stout 79
Рисунок 1.1.- Типи солоду і колір пива [24]
Рисунок 1.2.- Колір пива згідно зі стилями[24]
16
Класифікація пива за щільністю сусла ( його міцністю)
Поняття щільності у пивоварінні розуміють як цільність сусла чи
незбродженого пива. (Це скільки цукру та інших розчинних твердих речовин
містить пиво.)
Є дві основні системи вимірювання цього показника : 1.Перший – це
градуси за шкалою Плато(Р), які передають масовий відсоток розчинених
речовин. Тобто сусло 10˚Р містить 10% твердих речовин. Шкалу Плато
Використовують всі німецькі пивовари і великі пивоварні всього світу. 2.
Чехи досі послуговуються шкалою Брікса.
Початкова щільність – це питома щільність відносно води,
співвідношення ваги певної кількості сусла до ваги такої ж кількості чистої
води. Ті самі 10˚ і 12˚ Р матимуть початкову щільність 1,040 та 1,049 і це
означатиме, що вони у 1,040 та 1,049 разів важчі, за чисту воду.
Цільність – це приблизна оцінка кількості алкоголю який міститиме
майбутнє пиво. Загальне правило свідчить, що зазвичай із сусла щільністю
1,050 пиво вибродить у 5% об., з 1,060- 6,0 %об., проте це дуже умовні
очікування.
Основним результатом бродіння є етиловий спирт. Є два способи
вираження вмісту алкоголю: Перший спосіб нині використовується як
міжнародний стандарт по всьому світу і в США.
Таблиця 1.2. - Вміст алкоголю в пиві, згідно зі стилями.
№ Стиль пива Вміст алкоголю в пиві
в % об.
1 2 3
1. Англійські і американські елі:
1.1. Британський бітер 3,0-6,0
1.2. Британський барлівайн 8,0-12,0
1.3. Американський барлівайн 8,0-12,0
1.4. Суперміцне експериментальне 12,0-24,0
1.5. Урманський стаут 4,0-5,0
17
Продовження таблиці 1.2.
1 2 3
1.6. Індійський світлий ель( УРА) 5,0-7,5
1.7. Подвійний імперський УРА 8,0-11,0
1.8. Брунатний ель 4,6-6,0
1.9. Імперський стаут 8,0-12,0
1.10 Американський бурштиновий ель 4,5-6,0
1.11 Іноземний стаут 6,0-8,0
2 Бельгійське пиво
2.1 Історичні слабоалкогольні сорти 2,0-3,0
2.2. Вітбір 4,0-5,5
2.3. Абатський дубіл 6,0-7,6
2.4. Міцне темне 8,0-12,0
2.5. Бельгійський блонд 4,0-5,5
2.6. Абатський тріпп 7,5-9,5
2.7. Бельгійський світлий ель 4,5-5,5
2.8. Міцний золотий ель 7,8-11,5
2.9. Ламбік Гьозе 5,0-8,0
3 Лагери:
3.1. Легке американське 2,5-4,5
3.2. Мерцен експертне 4,5-6,2
3.3. Допельбок 7,0-10,0
3.4. Амеиканський лагер із додатками 4,2-5,8
3.5. Бок/Майбок 6,2-7,8
3.6. Айсбок 8,5-13,0
3.7. Німецький,чеський хеліс 4,2-5,8
Вміст алкоголю в пиві
Більшість видів пива містить алкоголю в концентрації від 3,0 до 5,5 %
об.
Звичайні пивні дріжджі перестають працювати при вмісті алкоголю
5,4 % об. Для виробництва міцного пива використовують особливо стійкі до
алкоголю дріжджі. Сучасні високі технології дозволяють виробляти дуже
міцні сорти пива. Наприклад, в США компанія «Boston Beer» готує міцне
пиво “Samuel Adams Eltopias” міцністю 27% об. В деяких штатах Америки
його вже заборонили продавати як пиво.
18
В 1994 р. найміцнішим пивом був подвійний бок «Феттер 33» із
Німеччини міцністю 10,5 %об. Він потрапив в книгу рекордів Гінеса, але
скоро рекорд був перекритий австрійським «Самиклаусом» міцністю 11,8 %
об. наразі найбільш міцними видами пива в Європіявляютсья авсирійський
«Самиклаус» і чеський «Х-BEER 33», які використовуються технологію
виморожування води з пива або дистиляцію із вмістом алкоголю 14% об. Ці
ж сорти пива являються найміцнішими видами пива в світі, які зварені
традиційним способом.
Є і міцніші види пива, що зварені нетрадиційним способом – з
використанням дріжджів, які працюють у виробництві шампанського. Це
американські «Samuel Adams Utopias» (27 %об.) від «Boston Beer» і « Dave»
(29% об.), що була виготовлена пивоваром « Hair of the Dog Bruving
Company».
В кінці 2009 р. шотландська пивоварня «BruoDog» випустила пиво
«Тактичний ядерний пінгвін» ( «Tactical Nuclear Penguin») міцністю 32 % об.
Таку концентрацію отримали за рахунок виморожування води з пива, після
чого пива 1,5 роки витримували в бочках з-під віскі.
В Німеччині почали випускати пиво міцністю 43 %об. Формально це
дійсно пиво, оскільки при його виробництві використовують тільки ячмінний
солод, хміль і воду. Зварене за класичною технологією пиво піддають 15
разів заморожуванню, причому замерзає вода, і кристали льоду
відфільтровують, а спирт концентрується. В результаті із 350 л пива
отримуються 35 л міцного напою, який розливають в пляшки ємкістю 350 мл
(1 пляшка коштує 100 євро).
Безалкогольне пиво.
Незважаючи на назву безалкогольне пиво містить 0,2 – 1,0 %об.
спирту, повністю позбутись спирту не вдасться. Існує кілька технологій
отримання безалкогольного пива. Спирт, що міститься у звичайному пиві,
видаляють вакуум-дистиляцією або за допомогою діалозу (мембранна
19
технологія). Також видаляють спирт шляхом переривання бродіння
застосуванням особливих дріжджів, що не перетворюють мальтозу в
алкоголь, або зупиняють процес бродіння, знижуючи температуру.
Мембранний спосіб вважається найкращим, оскільки використовується
традиційна технологія і смак пива не відрізняється від звичайного.
Класифікація за сировиною.
В європейській традиції відомо, що пиво виготовляють на основі
ячмінного солоду, але буває, що воно вариться за допомогою інших
компонентів: це пшениця, жито, овес, кукурудза і рис.
Ячмінь – просто досконале зерно для пивоваріння. Він не лише має
великий запас крохмалю, який перетворюється на цукор, і зовнішню плівку
зерна, яка слугує чудовим фільтром, але й головний інструмент – ензими, які
запускають процес ферментації, потрібно лише додати гарячу воду.
Ячмінь зазвичай буває дворядний і шестирядний – очевидно, що
перший має два ряди зернят, а другий – шість, якщо дивитись на колос згори.
Дворядний родить повніші зерна і віддає перевагу прохолоднішому клімату,
а шестирядний – більш видовжені і росте там, де спекотніше і сухіше. З
пивоварської точки зору дуже важливою різницею між ними є вміст
протеінів. З цієї причини пиво, що на 100% складається з солоду і не містить
інших домішок, зазвичай варять з дворядного солоду, а шестирядний
здебільшого використовують у мас-маркетовому американському пиві, в
якому для розщеплення кукурудзи чи рису, які ензимів не містять,
використовують додаткові ензими.
Хоча солод є основним складником у більшості класичних стилів пива,
з давніх-давен пивовари усвідомлювали важливість альтернативних чи
додаткових зернових. Є багато причин для їх використання. Певні стилі
диктують додавання конкретних культур – пшеничне пиво, вівсяні стаути,
житнє пиво. До американських індустріальних лагерів додають кукурудзу,
рис й різні види цукрів додають для зменшення інтенсивності смаку, і
зазвичай це призводить також до зменшення вартості. Найдешевше пиво – за
20
небагатьма винятками – має найбільший відсоток додаткових зернових проти
солоду. Колись в Англії бідняків, які не могли собі дозволити придбати
якісне пиво, називали «грутерами» - прізвиськом, що походило від назви
густого, дешевого вівсяного елю.
Сьогодні додаткові зернові покликані змінювати текстуру, а не смак
пива. Пшениця, овес, жито – всі вони додають пиву кремовість і покращують
стійкість піни. Дехто з пивоварів заявляє, що лимонну кислинку пива з
пшениці можна розпізнати. Кукурудза і рис роблять пиво менш повнотілим.
Проте у «Бадвайзері» можна відчути делікатні рисові ноти, а в багатьох
сортах типу “Miller Genume Draft” – і ледь помітну кукурудзяну кремовість.
Класифікація пива згідно гіркоти
Попри те, що хміль надає пиву напрочуд складний букет ароматів,
єдина характеристика, яку регулярно згадують у контексті хмелю – проста
шкала гіркоти. Це кількість гірких хмелевих альфа-кислот, які
ізомеризувалися і розчинилися під час кипіння.
Міжнародні одиниці гіркоти, чи IBU, - це частина на мільйон ізо-
альфа-кислоту у готовому пиві.
Лабораторне вимірювання цього показника проводиться з
використанням реагентів і ультрафіолетового спектрометра.
Більшість невеликих броварень розраховують IBU під час складання
рецепта, а коли їм потрібно дізнатись точні цифри – віддають на відповідне
дослідження в зовнішній лабораторії.
Гіркота у пиві варіюється від 5 IBU і значно перевищує 100 IBU. Поріг
чутливості людських рецепторів починається приблизно з 6 IBU, і на такому
ж рівні знаходиться межа сприйняття різного типу гіркоти.
Хмелева гіркота є невіддільною частиною балансу – вона має
врівноважувати солодкість солоду навіть у найбільш солодових стилях.
21
Таблиця 1.3 – Гіркота пива згідно зі стилями (в IBU)
№ Назва стиля пива Гіркота у міжнародних
н/н одиницях гіркоти (IBU)
1. Американський легкий лагер 10-12
2. Мюнхенський хелес 15-22
3. Німецький пілснер 30-40
4. Англійський ІРА 40-60
5. Американський імперський ІРА 65-85
6. Американський лагер з додатковими 10-18
зерновими
7. Октоберфест 18-30
8. Чеський пілснер 30-45
9. Американський ІРА 40-70
10. Британський майлд чи брунатний ель 10-30
11. Британський барлівайн 35-70
12. Баварський вайцен 8-15
13. Допельбок 15-25
14. Ірландський стаут 25-45
15. Англійський бітер/ світлий ель 25-50
16. Імперський стаут 60-85
Гра різних смаків теж впливає на питність пива. Дуже рідко
трапляється ідеально збалансоване пиво, зазвичай якийсь смак таки
переважає. Якщо розглядати солод, то світлі сорти пива зазвичай
сприймають як винятково солодові, але цим вони завдячують карамелізації
під час обсмаження; карамельні, горіхові, солодові, найрізноманітніші
ступені паленості можуть виявлятися у смаку і аромату пива. Деякі з цих
присмаків можуть бути надто солодкими та потребують додавання хмелю
для врівноваження, однак більш палені солодові ноти часто-густо стоять на
гіркій стороні цього смакового рівняння.
Хмелева гіркота додає свіжості і тамує солодкість. Один зі способів
визначення балансу у пиві – це співвідношення одиниць гіркоти до одиниць
щільності (BU:GU). Наприклад, 50 IBU - це досить сильна гіркота, але у
насичено солодовому барлівайні вона буде сприйматись геть інакше, в
англійському бітері. Одиниці щільності – це початкова щільність сусла, з
22
якої прибрали цифри 1,0. Наприклад, 1,050 початкової щільності дає 50
одиниць щільності.
Важливо пам’ятати, що BU:GU бере до уваги лише солодову солодкість
та хмелеву гіркоту, і, хоча це основні смакові напрями пива, крім них існує
багато інших, наприклад, хлібні ноти, палені відтінки, фруктові, копчені,
кислі, карбонізація. Якщо говорити про смакову гіркоту хмелю, вона майже
однакова у будь-якому пиві. Яскравий характер хмелю виражається його
ароматом.
Періодична таблиця пивних стилів. Periodic Table of Beer Styles.
На основі характеристик різних стилів пива, була розроблена
Періодична таблиця пивних стилів, Periodic Table of Beer рис. 1.3. В ній
приведені характеристики 65 стилів, які розташовані в 65 чарунках.
Наприклад:
Рисунок1.3. - Характеристика пива стилю Berliner Woiss.
Стилі пива в періодичній таблиці поділене на ХХ груп. В кожній групі
знаходяться споріднені стилі пива:
I Wheats (Білі)
II Sours (Сезонні)
III Belgian Ales (Бельгійські елі)
IV Pale Ales (Світлі елі)
V Bitters (Біттери)
VI Scottish Ales (Шотландські елі)
VII Broun Ales (Брунатні елі)
23
VIII Porters (Портери)
IX Stouts (Стаути)
X Pilsners (Пілснери)
XI American Lagers (Американські лагери)
XII European Lagers (Європейські лагери)
XIII Bocks (Боки)
XIV Alts (Альти)
XV French Ales (Французькі елі)
XVI German Ambers (Осіннє сезонне пиво)
XVII American Specials (Американський крем ель)
XVIII Smoked Beers (Раухбір-копчене пиво)
XIX Barleywines (Барлівайни)
XX Strong Ales (Міцні, шотландські елі)
1.2. Крафтове пиво. Походження терміна «сraft»
Упродовж останнього десятиріччя стало популярним використовувати
на пляшках з різними алкогольними напоями (від пива і віскі до горілки)
термін «крафт» (Craft) часто з додаванням: «зроблено вручну» або «одиночне
завантаження» (Single Batch). Виробник хоче цим якось проінформувати
потенційного покупця, що це унікальний і ні на що раніше не схожий
продукт.[30]
Натепер не існує чіткого легітимного або затвердженого на
законодавчому рівні визначення, що ж таке крафт. Найчастіше крафтом
називають продукцію, вироблену невеликими підприємствами досить
обмеженим обсягом випущених напоїв і глибокою індивідуальною увагою до
всіх етапів виробництва ― від виробництва, до етикетки. Чи не
найавторитетніша організація у світі, яка об’єднує у своїх лавах виробників
крафтового напоїв, American Craft Spirits Association (ACSA) вважає за
можливе не конкретизувати зміст поняття, надавши право своїм членам
24
інтерпретувати категорію «крафт» на власний розсуд. Правда, виробникам
рекомендовано дотримуватися таких положень:
- абсолютна прозорість усіх етапів виробництва та їх повна доступність
для споживача);
- необов’язкові, але передбачувані обмеження в частині виробленої
продукції (менш 750 000 галонів на рік, 1 галон ― 3,78541 літра);
- виробництво, яке не входить у структуру великих алкогольних
конгломератів і на 75% має свій незалежний операційний контроль[30].
Певним чином перегукується з вищевикладеним і специфікація,
розроблена Американським інститутом дистиляції (American Distilling
Institute). Вона передбачає, що крафтове виробництво обов’язково має
пройти «certified craft producer» та на 75% бути самостійним. Також має бути
251 власне виробниче обладнання, яке дає змогу виробляти продукцію на
основі традиційних процесів. Таке досить вільне трактування дає змогу
виділити кілька різних форматів у цій категорії, найбільш важливими з яких
можна вважати чистий класичний крафт хенд-мейд, створюваний на малих і
кустарних виробництвах, а також крафт індустріальний ― промисловий (як
би це не звучало парадоксально). З першим ситуація цілком зрозуміла ― він
тільки на шляху до легітимації. А ось індустріальний крафт ― явище, яке
вже цілком відбулось. Індустріальний крафт ― це не просто винахідливий
маркетинг. Народжений у момент, коли секрет став доступний широкому
колу небайдужих індивідуумів, індустріальний крафт став невід’ємним
елементом усієї історії соціального життя суспільства. Адже вся історія
розвитку крафта ― це історія боротьби держави, точніше її фіскальних
органів з вільним польотом думки і приватним підприємництвом. Ситуація
кардинально змінилася на початку ХХІ ст., коли сталися радикальні зміни в
системі ліцензування ремісничого виробництва. І все це відбувалося під
егідою розвитку малого і середнього підприємництва. Саме в США вперше
був створений прецедент, що дав грандіозний поштовх розвитку крафту в
країні, а потім і в усьому світі. В Україні, з огляду на певні особливості
25
законодавства на цьому етапі, все навпаки. Тож український індустріальний
крафт ― це феномен, а не традиційний логічний процес розвитку. Однак
саме український досвід дає змогу виділити основні ознаки, характерні для
сучасного промислового крафту:
- індивідуально розроблена авторська рецептура (signature ―
рецептура, в частині смакових і натуральних ароматичних елементів має
запатентований секретний елемент);
- добірна сировина (справді селекціонують певні партії спирту, з
певних підприємств, з певними якостями);
- власне виробництво ароматних і смакових інгредієнтів винятково на
натуральній основі;
- більш складна і, відповідно, більш витратна технологічна схема, що
включає в себе неформатні види фільтрації з використанням додаткових
установок очистки;
- обов’язкова гармонізація вже готового продукту в пляшці; малі і,
найчастіше, літерні партії продукту;
- кожна пляшка маркована індивідуальним номером, який відповідає
номеру партії та номеру рецепта;
- обмежені партії виробництва (small batch) [30].
Загалом, індустріальний крафт, а ще більшою мірою хенд-мейд беруть
за основу класичний історичний стиль та інтерпретують його в сучасних
умовах, надаючи продукту свіжий сучасний вигляд[30].
1.3. Пиво з нетрадиційною сировиною
Останнім часом значний сегмент ринку пива займають невеликі
підприємства ― спеціалізовані бари, ресторани та готельно-ресторанні
комплекси, які випускають власну продукцію в обмеженій кількості, що дає
їм змогу експериментувати та значно розширювати асортимент,
орієнтуючись на короткотерміновий попит споживачів[30].
26
Пиво з прянощами і травами.
Пиво з додаванням прянощів і трав відоме давно. У минулому
застосування деяких спецій давало змогу довго зберігати свіжість пива,
приховувати сторонні присмаки і навіть запобігати його псуванню. Трави
служили заміною хмелю, надаючи пиву невеликої гіркоти і своєрідної
терпкості. Зараз, навпаки, спеції і трави використовують для отримання пива
з незвичайним смаком і ароматом. Їх додають у вигляді водно-спиртових
настоїв при кип’ятінні сусла, під час бродіння, в період доброджування або
безпосередньо перед розливом у пляшки. При виготовленні такого пива
можна використовувати як світлий, так і темний солод. Для досягнення
найкращого результату у виробництві пива з травами і спеціями необхідно
витримувати готову продукцію протягом 2-3 місяців. За цей час пиво набуває
більш насиченого аромату доданих компонентів, у ньому зростає вміст
спирту і зникає різкий присмак. Найбільш широко у виробництві пива як у
минулому, так і нині використовують корицю, коріандр, імбир, мускатний
горіх, перець, ваніль, карі, різноманітні трави, квітки чагарників, хвойні
рослини, а також змішані композиції ягід і фруктів[30].
Пиво з корицею. Інтенсивність аромату одержуваного пива обумовлена
ефірними маслами, що містяться в кориці. Для приготування пива корицю
можна застосовувати у формі паличок, частково роздроблених або
подрібнених в порошок. Її додають при кип’ятінні сусла під час бродіння і в
період доброджування.
Пиво з коріандром. На початку XVIII ст. пиво з коріандром було досить
популярне по обидва боки Атлантики. Для виробництва пива, зазвичай,
використовують подрібнене насіння коріандру. Додавання кількох насінин
коріандру в затор допомагає зменшити ефект гарячої аерації, а використання
коріандру при кип’ятінні сусла сприяє уповільненню процесу окислення
готового пива. Пиво з коріандром має тенденцію швидко освітлюватись та не
схильне до холодного помутніння, тобто коріандр має властивості
27
освітлювача та консерванта. Пиво виходить трохи солодкуватим, злегка
карамельним, з насиченим смаком. Коріандр діє як каталізатор, який
підсилює смак інших інгредієнтів і пом’якшує перехід одного аромату в
інший[30].
Пиво з гвінейським перцем. Гвінейський перець ― спеція із сімейства
імбиру, родич кардамону, має інтенсивний смак і здатність посилювати інші
аромати. Насіння гвінейського перцю додавали в портер ще в XVIII столітті.
Гвінейський перець можна комбінувати з іншими спеціями або
травами, вводячи їхні водноспиртові екстракти в пиво перед розливом.
Пиво з мускатним горіхом. Мускатний горіх містить велику кількість
ефірних олій, які надають пиву специфічного аромату. При виготовленні
такого пива краще використовувати солод з високим вмістом білка для
запобігання руйнування та швидкого осідання піни.
Пиво з канадською ялиною. Пиво з ялиновими шишками широко відоме
в Північній Америці та Північній Європі. Його отримують із солоду або
меляси, інших цукрів та екстракту ялинових шишок, який додають з
розрахунку 1,5 г/дм3 сусла. Це пиво нагадує портер червоно-коричневого
кольору з густою шапкою піни і вираженим ароматом ялини, що не
перебиває смак солоду. Для приготування такого пива потрібні пагони чорної
або червоної канадської ялини, зібрані ранньою весною[30].
Пиво з порошком карі. Порошок карі являє собою суміш спецій.
Постійними і незмінними складовими карі є: гуньба сінна, кмин, імбир,
чорний перець, коріандр, куркума, гірчиця, кардамон, фенхель, зелений і
червоний чилійський перець, кориця і гвоздика. У більшості цих насінин
після помелу відбувається розпад ефірних масел, тому карі необхідно
готувати безпосередньо перед використанням, а для надання йому кращого
305 аромату спеції перед помелом треба обсмажити. Чим ароматніше карі,
тим темнішим повинен бути солод, який використовують для приготування
пива.
28
Пиво з ваніллю. Для приготування пива використовують роздроблені
ванільні зерна або ванільні екстракти. Зерна поміщають у муслінові мішечки
(для їх виготовлення використовують 100% бавовну і спеціальну технологію
переплетення ниток) з іншими спеціями і додають за пів години до
закінчення кип’ятіння сусла, а також після головного бродіння на 10-14 день.
Екстракти додають після доброджування для надання пиву більш
насиченого ванільного аромату[30].
1.4. Перспективи використанням рослинної сировини в
пивоварінні
Останнім часом багато науковців працює над питанням додавання до
рецептури пива плодово-ягідних соків та різних трав. Завдяки рослинної
сировини в пиві покращується органолептика, підвищується біологічна
стійкість.
БерезкаТ.О. в своїй дисертаційній роботі дослідила технологію пива з
використанням антиоксидантів з рослинної сировини. Розглянула окиснення
ізо-альфа-кислот при кип’ятінні сусла з хмелем або хмелепродуктами за
ланцюговим вільнорадикальним механізмом. Визначила шляхи сповільнення
окиснення в результаті додавання антиоксидантів з рослинної сировини. На
основі вивчення кінетики окиснення компонентів хмельових смол
озонованим повітрям розчинів СО2-екстракту хмелю підібрала умови, що
забезпечують прискорене окиснення компонентів хмельових смол. Довела
ефективність застосування антиоксидантів із рослинної сировини для захисту
від окиснення компонентів хмельових смол. Встановила найефективніші
антиоксиданти та рекомендовану кількість їх внесення. Виявила, що добавка
АО із листя м'яти перцевої та кори дуба в сусло в процесі його кип'ятіння із
хмелем найбільш ефективно сприяє коагуляції білків сусла й освітленню
пива і дає можливість економити 10 % хмелю або його концентратів та
збільшити фізіологічну цінність пива. Виявила, що АО з трави звіробою та
кори дуба впливають на вміст летких метаболітів окиснювального обміну,
29
зокрема зменшують вміст діацетилу та ацетальдегіду в молодому та готовому
пиві. Запропонувала технологію застосування антиоксидантів з рослинної
сировини на стадіях кип’ятіння і охолодження сусла. Визначила технологічні
режими внесення антиоксидантів з рослинної сировини і хмелепродуктів[1].
В статті «Дослідження якості пива з додаванням соку бузини» автори
пропонують до рецептури пива додавати сік бузини, що дає змогу розширити
асортимент продукції, отримання покращених органолептичних показників
напою. Було досліджено та визначено оптимальне дозування соку[4].
Омельчук С.В. в своїй роботі на основі класичної технології були
розроблені оптимальні умови виробництва спеціального пива з додаванням
екстракту, його вплив на технологічних процесів і якісних і кількісних
показників готового пива проводиться. Отримані зразки пива досліджені за
фізико-хімічними та органолептичними показниками. Робота присвячена
обґрунтуванню розвитку технології спеціального пива з використанням
екстракту волоського горіха. У роботі запропоновано методику виробництва
екстракту волоського горіха та технології виготовлення особливого сорту
пива. Дослідження ряду введення екстракту, його вплив на технологічний
процес, якісні та кількісні показники готового пива. Для надання
функціональних характеристик та антиоксидантної активності до пива
додавали 2,5 - 4 % активної речовини (екстракту навколоплідних шкірок
волоського горіха) від загального об´єму сусла. Технологія пива
спеціального, виготовленого з додаванням нетрадиційних компонентів,
зокрема екстракту навколоплідних шкурок, може здійснюватися по одному з
чотирьох можливих напрямів: додавання екстрактів у сусло на стадії варіння
з хмелем, стадії бродіння, стадії дображивания або додавання їх у готове
пиво. Але згідно з проведеними дослідженнями та теоретичними даними
краще вносити екстракти під час головного бродіння і на стадії
доброжування [21].
30
РОЗДІЛ 2. ОБ´ЄКТИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕННЯ
2.1. Об΄єкти та предмети дослідження
Обєктом дослідження є технологія приготування пива з використанням
нетрадиційної сировини.
Предметом дослідження є рослинна сировина (Верес, Аір), пивне сусло,
хміль Рубін, Лохина, пиво
Родина Вересові (Ericaceae) Верес звичайний (Calluna vulgaris L.)
Вічнозелений чагарник висотою до 70 см, з дуже гіллястими стеблами.
Гілки і стебло густо покриті дрібними супротивними, сидячими,
коротколінійними листочками. Квітки дрібні, чотиричленні, зібрані в кисті.
Віночок довший за чашечку, дзвоновий, забарвлений, як і чашечка, в
лиловорожевий колір. Квітки мають слабкий медовий запах, є хорошим
медоносом; вересовий мед гіркуватосолодкий. Містить глікозиди арбутин,
флавоноїди, кверцитрин; дубильні речовини (близько 7%), сапоніни, алкалоїд
ерикоденін, крохмаль, камідь, органічні кислоти, фермент арбутазу. Володіє
сечогінною, потогінною, протизапальною, дезинфікуючою, терпкою,
заспокійливою і ранозагоювальною дією. Зростає в соснових лісах[28].
Рисунок 2.1. – Верес звичайний (Calluna vulgaris L.)
Аір
Acorus calamus — багаторічна трав’яниста рослина родини ароїдних.
Кореневище товсте, циліндричне, звивисте, жовтаво-зелене, вкрите зверху по
спіралі темними широкими листковими рубцями, розташоване
31
горизонтально, майже на поверхні. Стебло прямостояче, нерозгалужене,
сплюснуте, з одного боку жолобкувате, з другого — гостроребристе, 80-
125 см заввишки. Листки мечовидні. Квітки дрібні, зеленаво-жовті,
двостатеві, зібрані в початок. Плід — шкіряста червона ягода. Цвіте́ у травні-
липні.
Поширення. Росте́ майже по всій території України по берегах річок і
водойм, на болотах і болотистих луках, по днищах балок.
Хімічний склад. Кореневище аіру містить ефірну олію (до 5%), гіркий
глікозид акорин, аскорбінову кислоту (150 мг%), дубильні речови́ни,
крохмаль, смо́ли тощо. До складу ефірної олії входять α-пінен, α-камфен, α-
камфора, спирти борнеол, евгенол, метилевгенол, циклічні сесквітерпени та
їхні похідні тощо[28]..
Фармакологічні властивості й використання. Аїр проявляє
тонізуючі, протизапальні, знеболюючі, відхаркувальні, жовчогінні,
антибактеріальні та дезинфікуючі властивості. Наявні біологічно активні
речови́ни збуджують закінчення смакових рецепторів, посилюють
рефлекторне виділення шлункового соку, збільшують кількість соляної
кислоти́ в ньому, активізують жовчовидільну функцію печінки[28]..
Рисунок 2.2. – Аір звичайний
32
Хміль
Рисунок 2.3. – Хміль Рубін
Хімічний склад хмелю наведений в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1. – Хімічний склад хмелю
Характеристика Показники
Вода 4,0
Загальні смоли 16,7
М´які смоли 14,3
В тому числі:
Гіркі α- кислоти 11,2
β-фракція 9,1
Тверді смоли 2,4
Дубильні речовини 4,6
Екстрактивні гіркі речовини 15,2
Чеський хміль сорту Рубін (Rubin) - це ще один новий сорт гірко-
ароматичного хмелю подвійної дії, що стоїть в одному ряду з чеськими
сортами Agnus та Казбек. Хміль Rubin має вищі показники гіркоти ніж його
пробатько SAAZ, проте на відміну від останнього має більш пряний аромат, а
33
за рівнем вмісту альфа-кислот прирівнюється до хмелю Agnus. Типовий
вміст гірких альфа-кислот 9.0%-14,0%.
Лохина
Рисунок 2.3. - Лохина
Ягоди лохини формуються на невеликих кущах, які досягають не
більше 1 метра у висоту. Гілки чагарнику вигнуті, гладкі і пластичні,
пофарбовані в сірий відтінок. Довжина листя не перевищує 3 сантиметрів.
Перш ніж сформувати плід, чагарник розвиває гарну п’ятизубчату квітку,
пофарбовану у білий або блідо-рожевий колір. Ягода формуються з цих
квітів і досягає 1-2 см в діаметрі. Плоди округлі, пофарбовані в сірувато-
синій колір[9;28;13].
Корисні властивості лохини
Сечогінний ефект
Кислоти, що входять до складу ягоди, нормалізують фізіологічні
процеси, що протікають в організмі. Лохина благотворно діє на сечогінну
систему: збільшує швидкість утворення сечі і прискорює сечовипускання. Із
сечею з організму виводяться шкідливі застійні речовини, зайва рідина і сіль.
Протицинготна дія
34
Цинга розвивається через брак вітаміну С. Лохина – один з лідируючих
продуктів за вмістом цього вітаміну, який відновить баланс, і запобіжить
розвитку патологій.
Поліпшення обмінних процесів
Пектин, що входить до складу плодів, благотворно впливає на
шлунково-кишковий тракт, прискорює метаболізм, що призводить до
зниження маси тіла.
Антиоксидантний ефект
Сік, отриманий з плодів лохини, лідирує за кількістю вітамінів і
корисних кислот. Сік провокує окислення ліпідів, підтримання
функціональності біомембран, вироблення енергетичного потенціалу
організму.
Хімічний склад наведений в таблиці 2.1.
Таблиця 2.1. – Хімічний склад лохини
Хімічний склад лохини
Корисні Зміст речовини (з
речовини розрахунку на 100
грам ягід)
Суха речовина 13,44 г
Органічна
кислота 0,54 г
Цукор 9,23 г
Пектин 0,47 %
Каротиноїди 0,57 мг
Антоціани 1659,50 мг
Катехін 103,40 мг
35
Флавонол 103,40 мг
Вітамінний склад лохини наведений в таблиці 2.2.
Таблиця 2.2. - Вітамінний склад
Вітамінний склад лохини
Зміст вітамінів в
Вітаміни міліграмах (з
розрахунку на 100
грам ягід)
Тіамін (B1) 0,02
Рибофлавін (B2) 0,02
Нікотинова
кислота (PP) 0,3
Аскорбінова
кислота (C) 16
Вітамін А 0,29
Залізо 16
Фосфор 13
Кальцій 0,8
2.2.Методи дослідження
Визначення масової частки СР у пивному суслі рефрактометричним
методом[31]
Для аналізу використовують попередньо профільтроване і охолоджене
до температури 20оС сусло. Метод заснований на визначенні показника
заломлення і концентрації мелясного розчину за допомогою рефрактометра.
Техніка аналізу. Перед початком роботи перевіряють нульову точку
приладу. Для цього 2-3 краплі дистильованої води наносять на вимірювальну
36
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 за-
ломлення.
Визначення кольору сусла
Для дослідів було взято сусло вироблене в промислових умовах на міні
пивоварні. Визначення масової частки сухих речовин в суслі проводили після
його кип’ятіння з хмелем. [31]
Колір сусла становить: 0,38 см³ 0,1 моль/дм³ І2 на 100 см³ сусла.
Визначення титрованої кислотності сусла
Кислотність охмеленого сусла розраховують за кількістю витраченого
розчину гідроксиду натрію концентрацією 1 моль/дм³ на 100 см³ сусла за
формулою [31]:
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[31]
pH охмеленого сусла визначали за допомогою pH-метр-мінівольтметра.
37
Досліджуване сусло має pH 5,63
Визначення амінного азоту в суслі
Амінний азот в неохмеленому суслі визначають використовуючи
мідний метод і розраховують за формулою [31]:
N= а∙0,28∙1002 , мг/дм3
де:N - кількість тіосульфату натрію концентрацією 0,01 моль/дм³, що
пішла на титрування йоду,см³;
0,28 ̶ кількість амінного азоту, що еквівалентна 1 см³ тіосульфату
натрію,мг;
2 - об’єм вихідного лабораторного сусла, якому відповідає
встановленакількість амінного азоту,см³;
N = а∙0,28∙1002 =21 мг/дм3
Визначення високомолекулярного білка в суслі
Визначення високомолекулярного коагулюючого білка в охмеленому
суслі проводиться після вимірювання танінового показника досліджуваного
зразка і визначається за формулою [31]:
А =Д+0,045 3
0,0276 , мг/дм
де: Д ̶ таніновий показник, що представляє собою оптичну
густину виміряну за довжини хвилі - 560 нм;
Техніка визначення танінового показника. У мірну колбу місткістю 50
см³ поміщають 2,5см³ сусла або пива, додають 5см³ 10% сірчаної кислоти і
5см³ 1,6% розчину таніну, доводять об'єм дистильованою водою до мітки,
перемішують. Суміш переливають в конічну колбу місткістю 250см³,
витримують 1 годину при 20 ºС. Після витримки, суміш перемішують і
38
колориметрирують при зеленому світлофільтрі (560 нм) проти дистильованої
води. Таніновими показник є величиною оптичної щільності (D) суміші [31].
Визначення видимого та дійсного екстракту пива[31]
Метод заснований на визначенні екстрактивних речовин пива, яке зві-
льнене від діоксиду вуглецю, за відносною густиною.
Техніка аналізу. Для визначення видимого екстракту пиво,яке
попередньозвільнене від діоксиду вуглецю, наливають по стінці у циліндр,
вимірюють температуру, занурюють ареометр і визначають вміст сухих
речовин, враховуючи температуру проби.
Визначення вмісту спирту і дійсного екстракту у пиві дистиляційним
методом з використанням ареометру[31]
Наявність в пиві спирту та екстрактивних речовин, які мають різні
фізи-ко-хімічні показники, впливає на точність їх визначення. Тому для
знаходження 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 приймальну колбу наливають 10-15 см3 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,
39
перегонку закінчують. Далі доводять температуру рідини приймальної колби
до 20º С і додають дистильовану воду до 200,00 г загальної маси рідини.
Вміст колби ретельно перемішують і визначають концентрацію спирту
ареометром. 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 піностійкості і висоти піни[31].
Під стійкістю піни розуміють час, який минув з моменту її виникнення
до повного руйнування.
Техніка аналізу. У чистий скляний стакан наливають пиво з
температурою 12 °С з висоти 25 мм (відстань від горловини пляшки до
верхнього краю посудини). Наливання припиняють коли верхня поверхня
піни, зрівняється з верхнім краєм стакану. Лінійкою відміряють висоту піни,
а секундоміром – час опадання піни. Контроль часу припиняють з
утворенням на поверхні піни невеликих вільних ділянок. Стійкість піни
виражають у хвилинах.
Визначення діацетила в пиві[17]
Проведення аналізу:
Підготовлену пробу пива налити в мірну колбу на 100 мл, перелити в
перегінну колбу. Відігнати 25 мл пива в циліндр, поміщений в ємність з
холодною водою. У приймальний циліндр внести піпеткою 0,5 мл
дистильованої води, поставивши його так, щоб кінчик алонжі був опущений
в воду.
Після перегонки готують такі проби по дві паралельно:
Сліпа проба. - 10 мл 10% -го розчину етилового спирту.
Стандартна проба - 9,9 мл 10% -го розчину етилового спирту.
40
Дистилят - 10 мл дистиляту.
У пробірки зі стандартною пробою налити по 0,1 мл робочого розчину
диацетила. У всі пробірки налити по 0,5 мл 1% -го розчину
ортофенілендіамін, закрити пробками і добре перемішати, поставити в темне
місце на 30 хвилин.
Перед спектрофотометрірованіем в усі пробірки додати по 2 мл 4N
розчину HCl. Вимірювання проводити на довжині хвилі 335 нм. Кювети - 10
мл. Встановлювати нуль перед кожною парою проб по відношенню до
дистильованої води.
Обробка результатів:
Вміст диацетила в пиві визначається за формулою:
Д = ((Сср.д. – Сср.сл.) / (Сср.ст. – Сср.сл)) • Кф,
де
Сср.д. - показання спектрофотометра по дистиляту (середнє за двома
паралельними пробами);
Сср.сл.- показання спектрофотометра по сліпий пробі (середнє за двома
паралельними пробами);
Сср.ст.- показання спектрофотометра за стандартною пробі (середнє за
двома паралельними пробами);
Кф - коефіцієнт перерахунку, Кф = 0,617.
41
РОЗДІЛ 3. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
3.1. Дослідження впливу рослинної сировини на якість пивного
сусла.
Метою кип’ятіння сусла з хмелем є стабілізація його хімічного складу
шляхом інактивації ферментів, стерилізація, доведення концентрації сухих
речовин до потрібної величини шляхом випаровування надлишкової води,
коагуляція білкових речовин, збагачення сусла хмельовими речовинами.
Відфільтроване пивне сусло це високодисперсна колоїдна система, яка
складається з декстринів, пентозанів, білків, поліфенолів, гірких речовин.
Тому сусло під час закипання стає мутним внаслідок порушення
агрегатної стійкості колоїдної системи у бік збільшення частинок за рахунок
їх злипання. Такий процес називається коагуляцією. Він стосується,
головним чином, білкових речовин, і відбувається у дві стадії: спочатку
відбувається денатурація білкових речовин, а потім їх коагуляція. Для
утворення і видалення в осад бруху сусло потрібно кип’ятити (варити) 1,5-2
год [12;27].
Інтенсивність хмельової гіркоти залежить від способу й часу внесення
хмелю або хмелепродуктів в сусло.
Найчастіше хміль або хмелепродукти вносять до сусла в 2-3 прийоми.
При внесенні хмелю в сусло в 2 прийоми першу більшу частину
вносять на початку кип’ятіння, а другу, меншу, потрібно вносити в кінці
кип’ятіння. На кожному підприємстві свої способи охмелення сусла залежно
від сорту пива і хмелепродуктів, які використовуються.
Всі ароматичні речовини поділяють на відновлену та окиснену фракції.
Відновлена фракція включає у себе монотерпени (мірцен) і
сескютерпени (β-каріофілін, гумулін, фарнісин та ін.). Окиснена фракція
складається з терпенових (ліналуол, гераніол) та інших спиртів, альдегідів,
42
етонів, ефірів та їх похідних. З біогенних амінів у пиві були ідентифіковані
кадаверин, путресцин, гістамін, тирамін [12;27].
В магістерській роботі досліджували вплив на якість охмеленого сусла.
Проводили часткову заміну хмелю рослинною сировиною.
На першому етапі досліджували зразки охмеленого сусла з додаванням
Вересу звичайного та Аїру в кількості 10, 20, 30% від загальної кількості
хмелю.
Сусло готували з 100% солоду[7], затирання проводили настійним
способом, фільтрували та аналізували.
Найпростішим способом затирання є настійні, тому що при
застосуванні цього способу весь затор ніколи не поділяється. Нагрівання
всього затора здійснюють поступово, з витримуванням температурних пауз,
необхідних дії ферментів.
Для настійного способу затирання потрібна тільки одна ємність, що
обігрівається. Так як затор не перекачується, поглинання повітря мінімально,
що є позитивним фактором, оскільки кисень при затиранні веде до окислення
поліфенолів, а з ними - і до розмивання смаку і вищої кольоровості готового
пива[33].
При инфузионном способі велику роль грає ефект перемішування.
Якщо солод має високу розчинність, то достатньо того, щоб
температура послідовно піднімалася за наростаючою шкалою, оптимальна
для дії амілаз температура підтримувалася близько 20 хв і після оцукрювання
затор перекачувався б у фільтраційний апарат (рис. 3.1).
Це означає, що дуже добре розчинений солод можна затирати при
62 °С, не побоюючись, що сусло міститиме занадто багато
високомолекулярних β-глюканів (проблема з фільтруванням) і при цьому не
буде досягнуто бажаної кількості вільного амінного азоту (FAN) на рівні 200-
220 мг/л. При високій температурі початку затирання вже не працюють
пептидази, і тому вони більше не можуть утворювати амінокислот. З іншого
боку, за допомогою термостійких протеїназ утворюються високомолекулярні
43
піноутворюючі речовини. Перевага високої температури затирання та
пов'язаної з нею тривалості затирання менше 1,5 год успішно
використовується сьогодні на низці пивоварних підприємств, коли у них є
дуже добре розчинений солод [33].
Переваги настійних способів полягають насамперед у наступному:
■ вони допускають легку можливість здійснити автоматизацію процесу;
■ вони сприяють нижчому споживанню енергії, ніж відварювальні
способи;
■ вони легше контролюються.
Недоліком є дещо більш утруднене досягнення нормальної йодної
проби і відповідно — дещо менший вихід варочного цеху при переробці
солоду поганої якості.
Явні переваги настійних способів ведуть до того, що в даний час вони
знаходять все більше поширення[33].
Температурні режими затирання наведені на рисунку 3.1.
80
70
60
50
40
30
20
10
0
10 20 30 40 50 60 70 80
Час, хв
Рисунок 3.1. – Настійний спосіб затирання
Отримані результати наведені в таблиці 3.1.
44
Температура, ºС
Таблиця 3.1. – Показники фільтрованого сусла
Зразок Вміст Трива- Кольоро рН Кислот- Екст- Амін- Редуку
сухих лість вість, мл ність, мл ракти ний ючі
речо- оцукре 0,1 н.р- 1 н р-ну вність азот, речови-
вин, ння, хв ну І2 на лугу на , % мг на ни, г на
% 100 мл 100 мл 100 100 мл
сусла сусла мл сусла
сусла
Сусло 11,7 15 0,18 5,8 1,3 77,4 27,3 7,78
фільтров
ане
Охмелення сусла проводили в два етапи.
Готували наступні зразки:
Контрольний – охмелення проводили хмелем Рубін. 50% вносили на
початку кип’ятіння та 50 % за 30 хв до закінчення кип’ятіння. Тривалість
кип’ятіння – 120 хв, дозована кількість хмелю 80 г/гл.
1 зразок - 50% хмелю Рубін вносили на початку кип’ятіння та 40 %
Рубін + 10% Вересу за 30 хв до закінчення кип’ятіння. Тривалість кип’ятіння
– 120 хв.
2 зразок - 50% хмелю Рубін вносили на початку кип’ятіння та 30 %
Рубін + 20% Вересу за 30 хв до закінчення кип’ятіння. Тривалість кип’ятіння
– 120 хв.
3 зразок - 50% хмелю Рубін вносили на початку кип’ятіння та 20 %
Рубін + 30% Вересу за 30 хв до закінчення кип’ятіння. Тривалість кип’ятіння
– 120 хв.
4 зразок - 50% хмелю Рубін вносили на початку кип’ятіння та 40 %
Рубін + 10% Аіру за 30 хв до закінчення кип’ятіння. Тривалість кип’ятіння –
120 хв.
45
5 зразок - 50% хмелю Рубін вносили на початку кип’ятіння та 30 %
Рубін + 20% Аіру за 30 хв до закінчення кип’ятіння. Тривалість кип’ятіння –
120 хв.
6 зразок - 50% хмелю Рубін вносили на початку кип’ятіння та 20 %
Рубін + 30% Аіру за 30 хв до закінчення кип’ятіння. Тривалість кип’ятіння –
120 хв.
Охмелене сусло досліджували. Отримані данні наведені в таблиці 3.2.
Таблиця 3.2. – Показники дослідних зразків
Зразок Вміст Кольорові- Кислотні- рН Загаль- Поліф
сухих сть, мл 0,1 сть, мл 1 н ний вміст ено-
речо- н.р-ну І2 на р-ну лугу гірких ли,
вин, % 100 мл сусла на 100 мл речовин, мг/л
сусла мг/л
Контроль- 12,3 0,21 0,9 5,4 76,4 201
ний
1 зразок 12,3 0,21 1,0 5,4 75,8 214
2 зразок 12,2 0,20 1,1 5,3 74,3 224
3 зразок 12,1 0,20 1,1 5,3 71,8 227
4 зразок 12,4 0,24 1,2 5,2 73,2 207
5 зразок 12,5 0,22 1,2 5,1 72,4 209
6 зразок 12,5 0,23 1,3 5,1 71,0 217
Кислотність, мл 1сунсрл-ану лугу на 100 мл
11..42
00..68
1
Клуигсулноатн1іс0т0ь, мл00..42 мл су1снлар-ну
0
ок ок ок ок ок ок
ний з
раз з
1 зра 2 зра
з зраз3 4 зра
з зраз5
роль
Конт
Рисунок 3.2. – Зміна кислотності в дослідних зразках
46
В дослідних зразках спостерігали дещо підвищення кислотності
(рис.3.2.), це обумовлено тим, що під час кіпятіння сусла утворюються
меланоїдини, які підвищують кислотність, крім того деяку кислотність додає
хмель, а враховуючі, що Аїр містить достатньо велику кількість кислоти, то
спостерігаєм в зразках 4,5 та 6 значне підвищення кислотності.
Кислотність відіграє суттєву роль в пивоварінні, а саме:
- Краще формується білково-дубильний комплекс на стадії освітлення
сусла.
- При невисоких значення рН не суттєво збільшується кольоровість
(рис.3.4);
- Формується більш тонка і більш благородна гіркота хмелю при
підвищеній кислотності.
- Кисле середовище сприяє інактивації мікроорганізмів.
рН
5.45
5.5.4
5.5
3.5253
5.51.2 рН
5.50.
5
51
4.495
5
.9
Конзтрраозлоькний 1 зразок 2 зразок 3 зразок 4 зразок 5 зразок
Рисунок 3.3. – Зміна рН в дослідних зразках
47
Кольоровість, млс0у,с1лна.р-ну І2 на 100 мл
00.250.0..22
234
0. 2
02.12 КІ2онлаьо1р0о0вміслтьс,умслла0,1 н.р-ну
00..1198
азок к к
р зо зо зок зокз зок зок
ьний 1 зра 2 зра 3 зра 4 зра 5 зра 6 зра
онтр
ол
К
Рисунок 3.4. – Зміна кольоровості в дослідних зразках
Недоліком низького pH є велика втрата гірких речовин хмелю (рис.3.5).
Загальний вміст гірких речовин, мг/л
77677
7734
5
772701 рЗаегчаолвьинни,ймвг/мліст гірких
6689
зок к к к к к к
ий зр
а 1 зра
зо о
2 зра
з
3 зра
зо зраз
о
зраз
о
зраз
о
ьн 4 5 6
Конт
рол
Рисунок 3.5. – Зміна концентрації гірких речовин в дослідних зразках
Найбільші втрати відбуваються на початку кіпятіння, тому замінюючи
хміль рослинною сировиною, необхідно збільшувати витрати хмелю.
Дубильні речовини хмелю представлені полі фенолами (кемферолом і
кверцетином), вміст їх збільшується при додаванні рослинної сировини,
48
особливо їх кількість збільшується у зразках 1,2 та 3 (рис.3.6). Це обумовлено
тим, Що Верес містить високу концентрацію дубильних речовин.
Поліфеноли, мг/л
22302222
5
21
05
220
150
10019905 Поліфеноли, мг/л
185
зок зок зок зок зок зок зок
ьний
зра 1 зра 2 зра 3 зра 4 зра 5 зра 6 зра
нтро
л
Ко
Рисунок 3.6. – Зміна концентрації дубильних речовин в дослідних зразках
Освітлення сусла
В основі процесу охмеління лежить коагуляція білків, який протікає в
дві стадії. Перша стадія характеризується денатурацією білкової молекули.
Денатуровані білки утримуються у вільному стані завдяки власним
електричним зарядам. На денатурацію рН суттєво не впливає.
Друга стадія характеризується – коагуляцією білка. На цій стадії
зниження рН позитивно впливає на виділення коагульованого білка. При
кип’ятінні сусла білкові речовини, які мають позитивний заряд, об’єднуються
з негативно заряженими дубильними речовинами утворюючи білково -
дубильний комплекси які мають адсорбційні властивості[11;18;22].
Вміст скоагульованого білка у зразках наведений в таблиці 3.3.
49
Таблиця 3.3. – Коагуляція білків у дослідних зразках
Зразок Загаль Зкоагульова До
ний, ний, мг/100 загального,
мг/100 мл %
мл
Контроль- 87,1 16,4 18,8
ний
1 зразок 84,3 18,6 22,0
2 зразок 84,8 20,4 24,0
3 зразок 85,3 19,1 22,4
4 зразок 83,2 17,7 21,3
5 зразок 83,3 17,4 20,9
6 зразок 82,6 16,8 20,3
Загальний, мг/100мл
88
88
867
858348821 Загальний, мг/100мл
80
азок азок азок азок азок азок азок
ний з
р 1 зр 2 зр 3 зр 4 зр 5 зр 6 зр
роль
Конт
Рисунок 3.7. – Загальний вміст білка у дослідних зразках
50
Зкоагульований, мг/100 мл
22515010
05 Зкоагульований, мг/100 мл
зраз
ок разо
к
разо
к азокр зок зок ок
й 1 з 2 з з з
3 4 зра 5 зра 6 зра
роль
ни
Конт
Рисунок 3.8. – Зкоагульований білок у дослідних зразках
До загального, %
320251010550 До загального, %
разо
к
разо
к к
й з 1 з 2 зра
зо
3 зра
зок разо
к
разо
к зок
ьни 4 з 5 з 6 зра
рол
Конт
Рисунок 3.9. – Зкоагульований білок по відношенні до загального вмісту, %
Встановлено, що найбільше коагулються білків у зразках з рослинною
сировиною, а саме в зразках 1,2 та 3. Це ще раз доводить, що сировина
збагачена дубильними речовинами позитивно пливає на коагуляцію білків
під час сусло варіння. 4,5 та 6 зразки тако ж відрізняються від контрольного
високим вмістом скоагульованих білків, це пояснюється низьким рН цих
зразків. Так як в суслі знаходяться різні фракції білків, які осаджуються при
різних рН, то відповідно не всі вони будуть скоагульовані. Наприклад
ізоелектрична точка ячмінного альбуміну лежить при рН - 5,75, глобуліна (α
– глобуліна при рН – 5,0, β – глобуліна рН- 4,9, γ –глубуліна рН – 5,7).
51
Відомо, що β – глобулін є головною білковою складовою частиною каламуті
пива, тому зниження рН благоприємно впливає на коагуляцію білків.
Висновок: В результаті проведених досліджень встановлено, що
додавання рослинної сировини з часковою заміною хмелю, має наступні
переваги:
1. Економія дороговартісних хмелепродуктів.
2. Можливість регулювання кольоровості сусла.
3. Ефективне осадження білкових речовин під час освітлення сусла.
4. Досягнення більш високого ступеня мікробіологічної чистоти сусла.
3.2. Дослідження впливу соку лохини на якість пива.
Наступним етапом роботи було розробка рецептури пива з додаванням
соку лохини.
Для максимального збереження та покращення органолептичних
показників, біологічно-активних речовин було прийняте рішення додавання
соку з лохини на стадій доброджування.
Головне бродіння проводили протягом 7 діб. До охмеленого,
фільтрованого та охолодженого сусла додавали пивні дріжджі Fermentis W-
34/70, в кількості 1 гр на 1 л сусла, температура головного бродіння 8-9ºС.
Протягом всього час бродіння визначали динаміку бродіння, отримані
данні наведені в таблиці 3.4.
52
Таблиця 3.4. – Динаміка зброджування пивного сусла
Зразок Тривалість бродіння, доба Загаль
1 2 3 4 5 6 7 на
Бродильна активність, г СО2 кількі
сть
СО2, г
Контроль- 0,03 0,1 0,17 0,45 0,83 1,42 1,98 4,98
ний
1 зразок 0,028 0,11 0,16 0,40 0,87 1,38 1,87 4,82
2 зразок 0,034 0,14 0,23 0,42 0,94 1,39 1,90 5,05
3 зразок 0,035 0,17 0,28 0,33 0,84 1,44 1,92 5,0
4 зразок 0,044 0,21 0,32 0,48 1,1 1,54 2,0 5,7
5 зразок 0,046 0,28 0,37 0,48 0,9 1,45 1,9 5,42
6 зразок 0,041 0,24 0,36 0,41 0,89 1,42 1,79 5,15
2.5
2
1.5
1 21 доба
43 дд
дооба
0.5 5 до
б
обба
а
0 6 добаа
азок азок азок азок азок азок зок 7 доба
р зр зр зр зр зр зра
ольн
ий з 1 2 3 4 5 6
Конт
р
Рисунок 3.10. –Динаміка зброджування пивного сусла
Поряд з вуглеводами, білками, жирами та мінеральними речовинами
для підтримки життєвих процесів необхідні ростові речовини. Наприклад,
тіамін (вітамін В1) як кофермент карбоксилази бере участь у метаболізмі
вуглеводів, рибофлавін (вітамін B2, лактофлавін) бере участь (у вигляді
мононуклеотиду флавіну простетичних груп дегідрогеназ) в окисно-
відновних процесах. Піридоксин (вітамін B6) як простетична група каталізує
трансамінування амінокислот. Нікотинамід (ніацин) активує ферменти, що
транспортують водень, і тим самим, поряд з тіаміном, дуже важливий для
53
процесу бродіння. Пантотенова кислота (вітамін B5) є структурним
елементом коферменту А та відіграє важливу роль у метаболізмі вуглеводів,
жирів та білків[10;29].
Крім того, фолієва та β-амінобензойна кислоти беруть участь в
утворенні певних амінокислот. Істотним фактором для розмноження
пивоварних дріжджів є біотин (вітамін Н), який як кофермент бере участь у
всіх процесах карбоксилювання, що залежать від АТФ. Він також відіграє
певну роль у синтезі жирних кислот [10;29].
На сьогоднішній день пропонуються різні дріжджові підкормки, які
використовуються у бродильному виробництві. Склад цих препаратів
поділяють на наступні групи:
– водорозчинні вітаміни групи В;
– мікроелементи, сульфат цинку, марганцю та ін.;
– джерела азотного і фосфорного живлення[5;20;23].
З таблиці 3.4 та рис.3.10. бачимо, що максимальна інтенсивність
бродильної енергії припадає на 5 та 6 добу, причому у зразках де проводили
часткову заміну хмелю рослинною сировиною, інтенсивність бродіння дещо
вища, це обумовлене тим, що рослинна сировина містить високий вміст
мікро, мікроелементів та вітамінів, які відіграють роль прискорювачів
бродіння.
При внесенні рослинної сировини понад 20% спостерігалось, дещо,
зниження бродильної енергії це доводить те, що рослинна сировина містить
фітонциди, які негативно впливають на сторонню мікрофлору, але і
інгібують бродильну енергію дріжджів.
По закінченні головного бродіння проводили аналіз молодого пива,
отримані данні наведені в таблиці 3.5.
54
Таблиця 3.5. – Аналіз молодого пива
Зразок Вміст Кольорові- рН Кислот- Діацетіл, Вміст
сухих сть, мл 0,1 ність, мл 1 мг/л спирту,
речо- н.р-ну І2 на н р-ну лугу % об.
вин, % 100 мл пива на 100 мл
пива
Контроль- 5,5 0,20 5,0 1,50 0,56 2,87
ний
1 зразок 5,3 0,20 5,1 1,40 0,67 2,98
2 зразок 5,4 0,20 5,0 1,55 0,74 2,93
3 зразок 5,6 0,18 5,2 1,45 0,83 2,76
4 зразок 5,2 0,21 4,9 1,64 0,73 3,0
5 зразок 5,3 0,20 4,7 1,73 0,95 3,08
6 зразок 5,7 0,19 4,6 1,68 0,98 2,51
1.2
1 Діацетіл, мг/л
0.8
0.6
0.4
0.2 Діацетіл, мг/л
0
азок азок азок азок азок к
р р р р р разо разо
к
й з 1 з 2 з 3 з 4 з 5 з 6 з
трол
ьни
Кон
Рисунок 3.11 – Дінаміка утворення діацетілу
Діацетил - найважливіший фактор для утворення букета молодого пива.
При перевищенні порогового значення він надає пиву нечистий смак -
від солодкого до противного, а в дуже великих концентраціях має аромат
олії. Аналогічні відчуття викликає і пентандіон, який має, щоправда, істотно
велике порогове значення смаку. Ці речовини називаються віцинальними
дикетонами, так як мають розташовані поруч кетогрупи [33]. Відомо, що рН
55
впливає на утворення діацетилу, при рН менше 5 кількість діацетилу
збільшується і навпаки з розтанням рН їх кількість зменшується.
По закінченні головного бродіння молоде пиво відділяли від
дріжджового осаду, охолоджували до температури 3 ºС і направляли на
доброджування.
Класичне дображивание проводиться з метою:
• зброджування екстрактивних речовин, що збереглися після головного
бродіння;
• насичення пива діоксидом вуглецю;
• природного освітлення пива завдяки осадженню дріжджів та інших
речовин;
• дозрівання, поліпшення та формування смаку пива.
Для отримання якісного пива доброжування повинне протікати
повільно та стабільно. Сік у дослідні зразки додавали у кількості 0,5 та 1%.
Тривалість доброджування 14 діб.
Готове пиво аналізували, показники наведені в таблиці 3.6., 3.7.
Таблиця 3.6. – Аналіз гового пива при внесенні соку в кількості 0,5%
Зразок Дійсна Кольорові- рН Кислот- Діацетіл, Вміст
ступін сть, мл 0,1 ність, мл 1 мг/л спирту,
ь н.р-ну І2 на н р-ну лугу % об.
зброд 100 мл пива на 100 мл
жуван пива
ня, %
Контроль- 52,3 0,30 4,8 1,74 0,05 3,12
ний
1 зразок 51,8 0,30 4,7 1,87 0,07 3,07
2 зразок 53,1 0,38 4,6 1,90 0,04 3,24
3 зразок 54,8 0,40 4,8 1,76 0,03 3,20
4 зразок 54,4 0,41 4,8 1,79 0,05 3,34
5 зразок 55,6 0,43 4,6 1,87 0,08 3,40
6 зразок 54,3 0,39 4,5 1,92 0,09 3,21
56
Таблиця 3.7. – Аналіз гового пива при внесенні соку в кількості 1,0%
Зразок Дійсна Кольорові- рН Кислот- Діацетіл, Вміст
ступі- сть, мл 0,1 ність, мл 1 мг/л спирту,
нь н.р-ну І2 на н р-ну лугу % об.
зброд 100 мл пива на 100 мл
жуван пива
ня, %
Контроль- 51,8 0,80 4,7 1,85 0,04 3,28
ний
1 зразок 51,1 0,87 4,6 1,94 0,06 3,35
2 зразок 52,6 0,77 4,6 1,95 0,07 3,41
3 зразок 53,9 0,73 4,7 1,85 0,04 3,35
4 зразок 54,0 0,70 4,7 1,86 0,04 3,54
5 зразок 54,8 0,67 4,5 1,91 0,07 3,47
6 зразок 53,2 0,79 4,4 1,98 0,08 3,39
1
0.9 Кольоровість,ммллп0и,1ван р-ну І2 на 100
0.8
0.7
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0
азокр разо
к зок зок ок ок ок
ий з 1 з 2 зра 3 зра 4 зра
з
5 зра
з
6 зра
з
ьн
Конт
рол
Дозування соку 0,5%
Дозування соку 1,0%
Рисунок 3.12. –Зміна кольору пива в залежності від дозування соку
Чим більша концентрація соку тим інтенсивніше забарвлення пива.
57
Рисунок 3.13. – Сік з лохини
Рисунок 3.14. – Пиво з додаванням соку Лохини
3.6 Вміст спирту, % об.
3.5
3.4
3.3
3.2
3.1
3
2.9
2.8
разо
к к к к к
разо о о о ок ок
ий з 1 з 2 зра
з зраз3 4 зра
з з з
5 зра 6 зра
трол
ьн
Кон Дозування соку 0,5%
Дозування соку 1,0%
Рисунок 3.15. – Вміст спирту в пиві в залежності від дозування соку
58
Чим більша кількість соку додається до молодого пива тим вища
концентрація етилового спирту в готовому пиві, це обумовлено тим, що сік
лохини містить зброджувальні цукри.
Вміст діацетілу в зразках відповідав нормі. Орієнтовне значення вмісту
загального діацетилу (віцинальних дикетонів та їх попередників) у дозрілому
пиві має становити трохи більше 0,1 мг/л.
3.3. Органолептичні показники пива.
Органолептичні показники пива оцінювались за 15-бальною шкалою.
Результати дослідження наведені в таблиці 3.8.
Таблиця 3.8 – Органолептичні показники дослідних зразків пива
№ зразка Показники якості Органолептична Балова Зага-
характеристика напою оцінка льний
бал
Зразок 1 з Прозорість, колір Пиво має достатну 4
додаванням соку прозорість, колір
лохини в кількості світлорожевий
0,5% Смак, аромат Пряний смак з легкою 4
горчинкою та
фруктовими нотками 13
Аромат cолодовий,
приємний аромат
лохини
Піна Компактна, стійка
5
Зразок 2 з Прозорість, колір, Пиво має низьку 3 11
додаванням соку зовнішній вигляд ступінь прозорісті,
лохини в кількості колір темнорожевий
1,0% Смак , аромат Пряно-солодкий смак з 4
легкою горчинкою та
вираженим нотками
лохини
Аромат cолодовий,
з ароматом
лохини.
Піна Дрібнозерниста, стійка 4
59
пр5озорість
4
3
піна 2 1 зраз
колір 20,з5р%азс
ооккуз додаванням
1 1,0% сооккуз додаванням
0
смак аромат
Рисунок 3.16 - Профілограмма органолептичних покаників
досліджуваних зразків напоїв
со9лодкий
78
фруктовий 564 гіркий
3
120 12 ззррааззоокк
пряний кислий
травяний
Рисунок 3.17 - Профілограмма смакових покаників досліджуваних
зразків напоїв
Обидва зразки за органолептичними показниками отримали добрі
показники, але перший зразок з додаванням 0,5% соку на 2 бали вище, тому
рекомендовано внесення соку в кількості 0,5% до молодого пива на стадії
доброджування.
60
3.4. Математико-статистична обробка результатів досліджень
Математико-статистична обробка результатів досліджень здійснена
методом регресійно-кореляційного аналізу.
Було визначено вхідні параметри, що регулюють виділення СО2 під час
головного бродіння дослідних зрасків.
Вхідні параметри процесу:
- τ – тривалість бродіння, доба;
- С – кількість внесеної рослинної сировини для заміни
хмелепродуктів на стадії охмеління сусла %.
Вихідна функція:
- БА – Бродильна активність г СО2.
У загальному вигляді функцію можна представити так:
БА = f (С, τ)
Загальна схема математичної моделі зображено на рис. 3.18.
x1 (С)
ОХТ у (БА)
х2 (τ)
Рисунок 3.18 – Загальна схема математично-статистичної моделі
Побудова плану повного факторного експерименту
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:
61
,
де n=2 - кількість вхідних факторів.
Кількість дублюючих дослідів m=2.
Нормалізація вихідного рівняння регресії, тобто перетворення змінних
хі в безрозмірні нормалізовані zi:
,
де хі - значення фактора на «+»-рівні;
х0 - значення фактора на 0-рівні;
Δхі - крок варіювання.
Рівняння регресії матиме наступний вигляд:
.
Визначивши, які фактори впливають на процес, визначаються їх рівні
варіювання та крок варіювання:
Таблиця 3.9 – Вихідні дані
Одиниці Крок Верхній Нижній
Фактор 0-рівень
вимірювання варіювання рівень «+» рівень «-»
х1 (С) % 0 10 30 10
х2 (τ) доба 1 1 7 1
Матриця повного двофакторного експерименту наведена у табл. 3.10 :
Таблиця 3.10 – Матриця повного двофакторного експерименту
№
z z z z ·z
досліду. 0 1 2 1 2
1 + + + +
2 + + - -
3 + - + -
4 + - - +
62
Результати експериментів і розрахунків наведено в табл.3.11.
Таблиця 3.11– Результати досліджень
Розрахунки
№ досліду
у1 у2 Відхилення,%
0,000002
1 0,028 0,035 0,0315 0,031 0,0005
45
2 0,16 0,28 0,22 0,0072 0,221 0,001
3 0,87 0,84 0,855 0,00045 0,855 0
4 1,87 1,90 1,885 0,00045 1,885 0
Перевірка однорідності дисперсій
Дисперсія паралельних дослідів кожного рядка матриці плану
розраховується за рівнянням:
,
де m=2 – кількість паралельних дослідів.
;
;
;
Найбільше значення max з усіх розрахованих складає:
;
Сума дисперсій розраховуємо за формулою:
63
Розраховуємо критерій Кохрена:
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.
Отже, дисперсії вихідного параметру в паралельних дослідах є
однорідними, тобто отримане рівняння регресії є відтворюваним.
Загальна похибка дослідів становить:
Розрахунок коефіцієнтів рівняння регресії
;
Перевірка значущості коефіцієнтів регресії
64
Дисперсія коефіцієнтів регресії складає:
,
Відхилення будь-якого коефіцієнту розраховуємо за формулою:
,
де tT=2,78—табличне значення критерія Стьюдента для ступеню
свободи f1= N(m-1) = 4(2-1) = 4 та рівня значущості α=5%.
Розрахунок значення критерію Стьюдента для кожного коефіцієнту
регресії:
;
;
;
.
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:
Підставляючи значення кожного фактора в отримане рівняння регресії,
отримаємо розрахункові значення функції та порівнюємо їх із
дослідними значеннями:
65
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:
S2зал = 1/2 [(0,0005)2 +(0,001)2+(0)2+(0)2]=6,25·10-7
Розрахунок значення критерію Фішера:
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:
Fp < FT= 0,3125·10-3 < 224,6.
Отже, отримане рівняння регресії є адекватним дослідженому процесу,
що також доводиться порівнянням дисперсій.
РОЗДІЛ 4. ТЕХНОЛОГІЧНА ЧАСТИНА
66
4.1 Принципова технологічна схема
Солод
Подрібнення
Вода Затирання
Пара Конденсат
Вода Фільтрація Пивна дробина
Промивні води
Хміль Кипятіння
Рослинна сировина сусла Конденсат
Пар
Освітлення Білковий осад
сусла
Холодоносій Охолодження Відпрацьований
холодоносій
Засівні дріжджі Головне Дріжджі
бродіння
Холодоносій Доброджування Відпрацьований
Сік Лохини холодоносій
Стабілізація
Розлив Реалізація
Рисунок 4.1. –Принципово-технологічна схема виробництва пива
4.2. Вимоги до якості пива
67
Пиво є слабоалкогольним, насиченим діоксидом вуглецю, тонізуючим
пінистим напоєм, що одержується під час бродіння охмеленого сусла
пивними дріжджами.
Загальні технічні умови стандарту на пиво[6] (ДСТУ 3888:2015)
передбачають виробництво пива трьох типів: світле, напівтемне, темне. Пиво
за способом оброблення поділяють на фільтроване і нефільтроване, а
фільтроване пиво – на пастеризоване та непастеризоване, нефільтроване – на
освітлене і неосвітлене.
Основні органолептичні та фізико-хімічні показники якості
фільтрованого пива згідно ДСТУ 3888:2015 наведені в табл. 4.1 і 4.2.
Таблиця 4.1 — Органолептичні показники якості пива
Наймену Характеристика показника
вання
показник Фільтроване пиво Нефільтроване пиво: освітлене,
а неосвітлене
світле напівтемне темне світле напівтемн темне
е
Зовнішні Прозора піниста рідина, без осаду Прозора піниста рідина, без
й вигляд та сторонніх включень сторонніх включень, не
властивих продукту
(допускається наявність
дріжджового осаду та слабка
Смак Солодови Солодовий Повний Чисотпиайлсемсцакензцніяа)пою
й та смак із солодовий збродженого солодового напою з
хмельови присмаком смак із хмельовою гіркотою та з
й смак з карамельног яскраво присмаком дріжджів. Сторонній
гіркотою, о солоду, виражени присмак не допускається
що приємною м
відповідає гіркотою, карамельн
сорту що им
пива доповідає смаком,
сорту пива приємною
гіркотою,
що
відповідає
сорту пива
68
Аромат Аромат, що відповідає сорту пива, Аромат збродженого солодового
чистий, без сторонніх запахів та напою. Допускається слабкий
присмаку дріжджовий аромат. Сторонній
запах не допускається.
Піноутво Пиво з масовою часткою сухих речовин у початковому суслі від 8%
рення 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 меньше, мм – 30,0
Піностійкість не меньше, хв – 2,0
Примітка. Додаткові вимоги до смаку та аромату пива встановлюються
виробником у рецептурі на кожну назву
Таблиця 4.2. – Фізико-хімічні показники якості пива
Тип пива Масова Масова Кислотність, Кольоровість, Масова
частка сухих частка см3 1 моль/дм3 см3 0,1 частка
речовин у спирту, розчину моль/дм3 діоксиду
початковому % гідроксиду розчину йоду вуглецю,
суслі, % натрію на 100 на 100 см3 %
см3 пива пива
Світле 8,0-20,0 2,0-6,0 1,3-5,0 0,4-1,8 0,30-0,35
Напівтемне 10,0-20,0 2,6-6,0 1,9-5,0 1,9-3,9 0,30-0,33
Темне 11,0-20,0 2,8-6,0 1,5-5,5 4,0-8,0 і 0,30-0,33
більше
4.3 Опис апаратурно-технологічної схеми
Відповідно до апаратурно-технологічної схеми зернопродукти зі складу
через ваги 1 надходять на двовальцеву дробарку 2. Після подрібнення засип
подається в збірник подрібнених зернопродуктів 3, звідти до заторно-
сусловарильного апарату 3 на стадію приготування затору. Подрібнені
зернопродукти у відповідному до рецептурі співвідношенні змішуються з
водою і поступово нагрівають за допомогою насиченої водяної пари, що
надходить з котельні, сконденсовані пари проходячи через
конденсатовідбірник направляються в каналізацію. Затирання проводять з
69
дотриманням температурних пауз, які необхідні для максимальної активації
ферментів. Після затирання затор за допомогою відцентрового насосу 4
подається на фільтрування.
Фільтрування відбувається у фільтраційному чані 5. Для утворення
необхідного фільтраційного шару, 1-ше сусло повертають за допомогою
насоса 6 назад у фільтраційний апарат. Після досягнення необхідної
освітленості сусла його перекачують відцентровим насосом 6 в заторно-
сусловарильний апарат 3. Для промивання пивної дробини у фільтраційний
апарат подають воду. Вилуджена дробина вивантажується з фільтраційного
апарату і відправляється на реалізацію. Потім у заторно-сусловарильному
апараті проводять процес охмелення пивного сусла. В апараті температуру
сусла інтенсивно нагрівають до кипіння і відповідно до рецептурних і
технологічних параметрів кожного сорту пива вносять необхідну кількість
хмелю. Процес сусловаріння триває 2 години.
Охмелене сусло перекачується за допомогою насоса 7 у вірпул 8 де
сусло відділяється від хмелевої дробини та білкового осаду за допомогою
відцентрових сил.
Освітлене сусло для охолодження подається в двосекційний
пластинчастий теплообмінник 13. Спочатку сусло в теплообміннику
охолоджується від 70 ºС до 30 ºС за допомогою холодної води, яка після
проходження теплообмінника повторно в технологічних цілях. Після
проходження водяної секції теплообмінника сусло подається у 2-гу секцію де
охолоджується за допомогою пропіленгліколю, який подається з холодильно-
компресорного відділення.
Охолоджене сусло з температурою 5-7°С відцентровим насосом 14
перекачується в бродильний апарат 15 де проходить зброджування пивного
сусла. Підтримування необхідної температури бродіння в бродильному
апараті здійснюється завдяки подачі пропіленгліколю, який подається в
рубашку. Після головного бродіння молоде пиво охолоджується до
температури 0 – 2°С для доброджування. В бродильні апарати
70
відцентрованим насосом 17 з дріжжезбірника 18 перекачуються засівні
дріжджі. А надлишкові дріжджі, які утворюються в процесі бродіння та
доброджування відводяться за допомогою насосу на вібросито де проходить
відділення дріжджів від рідкої фази. Далі надлишкові дріжджі подаються у
вакуум-моню , де проходить процес регенерації дріжджів. Після регенерації
дріжджі можуть бути повторно використані.
Пиво після проходження процесу бродіння відправляється на
реалізацію.
4.4 Розрахунок продуктів
Визначення виходу екстракту у варильному відділенні із 100 кг
зернової сировини
Пиво готують із 100 % світлого солоду. Отже, маса солоду 100 кг.
Втрати при поліруванні складають 0,5% маси солоду [25], тобто
100·0,5/100 = 0,5 кг.
Кількість полірованого солоду:
100·(100 – 0,5) / 100 = 99,5 кг.
При вологості світлого солоду - 5,5 % кількість сухих речовин:
в солоді
99,5·(100 – 5,5) / 100 = 94,03 кг.
Вміст екстрактивних речовин в сировині при екстрактивності світлого
солоду 76% маси сухих речовин:
в солоді
94,03·76/100 = 71,46 кг;
71
Втрати екстракту у варильному цеху дорівнюють 2,6% до маси зерно
продуктів [25],
або
100·2,6 / 100 = 2,6 кг.
Отже, в сусло перейде екстрактивних речовин
71,46 – 2,6 = 68,86 кг.
Визначення кількості проміжних продуктів і готового пива.
У гаряче сусло у відповідності з розрахунком переходить 68,86 кг
екстрактивних речовин.
Маса сусла визначається співвідношенням кількості екстрактивних
речовин до масового відсотка речовин у початковому суслі, поділеній на 100.
Масова частка СР в початковому суслі для Жигулівського пива – 12%,
густина сусла при 20 ºС дорівнює 1,0442 кг/л [25]
Таким чином, маса сусла
68,86·100 / 12=573,84кг.
об’єм сусла при 20 ºС
573,84/ 1,0442·10 = 54,96 дал,
Коефіцієнт об’ємного розширення при нагріванні сусла до 100 ºС
дорівнює 1,04. З урахуванням цього коефіцієнта об’єм гарячого сусла
дорівнює
54,96 · 1,04 = 57,153 дал.
Втрати сусла у варильному цеху з солодовою та хмелевою дробиною на
стадії освітлення і охолодження сусла дорівнюють 6 % об’єму гарячого
сусла.
Об’єм холодного сусла.
72
57,153·(100-6) / 100 =53,724 дал.
Кількість не фільтрованого і фільтрованого пива залежить від способу
зброджування пивного сусла.
При зброджуванні Жигулівського пива в ЦКБА втрати у відділенні
бродіння й доброджування пива та відділенні фільтрування складають 4,65%
об’єму холодного сусла, в тому числі втрати при фільтруванні – 1,55% [25].
Втрати при бродінні й доброджу ванні
4,65 – 1,55 = 3,1 %,
об’єм нефільтрованого пива
53,724·(100 – 3,1) / 100 = 52,059 дал,
а об’єм фільтрованого пива
53,724·(100 – 4,65) / 100 = 51,226 дал.
Втрати товарного (готового) пива при розливанні в пляшки дорівнюють
2%, в кеги 0,5% [25]. Передбачається, що 60% Жигулівського пива
розливається в пляшки і 40% у кеги. Втрати пива в середньому складають
(2·60) + (0,5·40) / 100 = 1,4%.
Кількість товарного пива
51,226 (100 – 1,4) / 100 = 50,509дал.
Загальні видимі втрати рідкої фази визначаються за різницею між
об’ємом гарячого сусла і товарного пива і складають:
57,153 - 50,509 = 6,644 дал;
або по відношенню до об’єму гарячого сусла:
73
6,664·100/57,153 = 11,63%.
Визначення витрати хмелю
Витрата хмелю визначається за нормами, розрахованими з урахуванням
масової частки в хмелі a - кислот і вологи.
Норма витрати повітряно-сухого хмелю на 1 дал пива розраховується за
формулою
Х = Гс ·106 / (α + 1)(100 – w)(100 – В),
де Гс = 0,80 г/дал – норма гірких речовин на 1 дал гарячого сусла
Жигулівського пива [15];
α = 11,2 % до маси СР – масова частка α – кислот в хмелі;
1 – величина гіркоти β – фракції в хмелі, % до маси СР;
W = 14,0 % - масова частка вологи в хмелі;
В = 11,63 % - втрати рідкої фази.
Тоді витрати хмелю на 1 дал пива
0,80 ·106/(11,2 + 1)(100 – 14)(100 – 11,63) = 8,62 г/дал,
а на 100 кг зерно продуктів
50,509·8,62/1000 = 0,436 кг.
Враховуючі, що в роботі рекомендовано проводити заміну хмелю на
20% рослинною сировиною, розраховуємо витрати хмелю для дослідного
зразка «Яскраве»:
0,64 ·106/ (11,2 + 1)(100 – 14)(100 – 11,63) = 6,903 г/дал,
а на 100 кг зерно продуктів
50,509·6,903/1000 = 0,349 кг.
Рослинної сировини:
74
0,16 ·106/(4,5+1)(100 – 14)(100 – 11,63) = 3,83 г/дал,
а на 100 кг зерно продуктів
50,509·3,83 /1000 = 0,193 кг.
На стадії доброджування додавали сік Лохини, рекомендовано 0,5%
52,059·0,5/100 = 0,26
Визначення кількості відходів
Кількість відходів на 100 кг зерно продуктів для Жигулівського пива
складає [8;25]:
дробини солодової вологістю 88 % - 201,4 кг;
дробини хмелевої вологістю 85 % - 4,9 кг;
відстою білкового вологістю 80 % - 1,75 кг.
Кількість надлишкових дріжджів вологістю 88% при зброджуванні й
доброджуванні пива в ЦКБА складає 2 л на 10 дал зброджуваного сусла
[8;25]
Тоді кількість надлишкових дріжджів на 100 кг зернової сировини
складе:
53,724·2/10 = 10,75л.
На 1 дал готового пива при головному бродінні виділяється 150 г
діоксиду вуглецю [8;25], який може утилізуватись.
Кількість виправного брак пива із цеху розливання складає 2% за всіма
сортами пива [8;25], його об’єм на 1 дал складає 0,2 л.
Дані, одержані при розрахунку на 100 кг зернової сировини, на 1 дал
пива і на річну продуктивність, наведені в таблиці 4.3.
При розрахунку на 1 дал пива кількість кожного продукту ділять на
кількість товарного пива, яке одержують із 100 кг зерно продуктів.
Помножуючи кількість продуктів, потрібних для одержання 1 дал пива, на
його річний випуск, одержують річну кількість сировини, проміжних
продуктів і відходів.
75
Таблиця 4.3 - Норми витрати сировини і продуктів для виробництва
Жигулівського пива та пива Яскравого.
Сировина і продукти Жигулівське Яскраве
На 100 кг На 1 дал На 100 кг На 1
зернової зернової дал
сировини сировини
Зернова сировина, кг
Солод світлий 100,0 1,98 100 1,98
Усього 100,0 1,98 100 1,98
Інші види сировини, кг
Хміль 0,436 0,0086 0,349 0,0069
Рослинна сировина - - 0,193 0,0038
Сік Лохини, дал - - 0,26 0,0052
Проміжні продукти і товарне пиво, дал
Сусло гаряче 57,153 1,132 57,153 1,132
Сусло холодне 53,724 1,064 53,724 1,064
Пиво нефільтроване 52,059 1,031 52,059 1,031
Пиво фільтроване 51,226 1,014 51,226 1,014
Пиво товарне 50,509 1 50,509 1
Відходи, кг
Дробина солодова 201,4 3,987 5676 23,84
Дробина хмелева 4,9 0,097 126 0,52
Відстій білковий 1,75 0,035 44,4 0,18
Надлишкові дріжджі, л 10,75 0,213 240 1,008
Діоксид вуглецю - - 180 0,7
Відходи при 0,5 0,0099 10,8 0,04
поліруванні
Виправний брак пива, л - 0,2 240,0 1,008
76
4.5. Розрахунок економічної ефективності
Розрахунок собівартості пива «Жигулівське»
Стаття 1 «Сировина та матеріали»[32]
Таблиця 4.4- Сировина та матеріали
«Жигулівське»
Солод світлий кг 1,98 47,0 93,06
Хміль кг 0,0086 2000 17,2
Дріжджі кг 0,01 8000 80
Всього: 190,26
Транспортно-заготівельні 14,84
витрати (7,8 %)
Всього 205,1
Стаття 2 «Паливо, холод та електроенергія на технологічні цілі» [32]
Таблиця 4.5- Розрахунок витрат на паливо, холод та електроенергію
Оптово-
Назва Одиниця виміру Норма витратна 1 дал відпускна ціна, Затрати на 1
грн дал, грн
Холод МДж 0,7 11,6 8,12
Стиснуте
повітря м³ 0,2 8,14 1,628
Електроенергія кВт 1,8 3,2 5,76
Газ м3 9,02 7,88 71,1
Всього 86,6
Собівартість за статтями 1,2 склала:
205,1+86,6 =291,7 грн/дал.
77
Назва сировини
Одиниця виміру
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
Розрахунок собівартості пива «Яскраве»
Таблиця 4.6 - Сировина та матеріали
«Яскраве»
Солод світлий кг 1,98 47,0 93,06
Хміль кг 0,0069 2000 13,8
Дріжджі кг 0,01 8000 80
Рослинна
сировина кг 0,0038 250 0,95
Сік Лохини дал 0,0052 300 1,56
Всього: 189,37
Транспортно- 14,7
заготівельні
витрати (7,8 %)
Всього 204,1
Собівартість за статтями 1,2 склала:
204,1+86,6 =290,7 грн/дал.
Висновок
При додаванні рослинної сировини в пиво «Яскраве» вартість суттєво
не змінилась в порівнянні з класичним «Жигулівським», даже дещо
зменьшилась.
78
Назва сировини
Одиниця виміру
Норма витрат
на 1 дал
Оптово-
відпускна
ціна, грн
Затрати на 1 дал
РОЗДІЛ 5. ОХОРОНА ПРАЦІ
5.1 Техніка безпеки на підприємстві виробництва пива
17 червня 2015 року в Кабінеті Міністрів України затверджено
постанову №423. В ній встановлені і затверджені правила охорони праці для
працівників виробництва солоду, пива та безалкогольних напоїв відповідно
до статті 28 Закону України «Про охорону праці». Ці правила передбачають
гарантовану безпеку працівника на його робочому місці та при роботі на
устаткуванні ділянки, на якій він працює, забезпечують здоров’я та
працездатністьпрацюючих.
Охорона праці і техніка безпеки – це основні поняття нормальної
діяльності на будь-якому підприємстві. У цеху з виробництва безалкогольних
напоїв та квасу має бути наступний перелік основних документів з охорони
праці, які повинні бути розроблені в організації:
 Вимоги до виробничого обладнання;
 Вимоги до розміщення та організації робочих місць;
 Вимоги безпеки, що пред'являються до організації виробничих
процесів і спрямовані на попередження виробничого
травматизму, закріплюються в правилах по техніці безпеки.
Здійснення даного завдання затверджено відповідною системою
законодавчих актів, соціально-економічних, організаційних засобів,
щозабезпечують безпеку і збереження здоров'я і працездатності людини в
процесі праці.
За проведенням практичної роботи з охорони праці в цілому відповідає
головний інженер з безпеки життєдіяльності. Основними обов'язками
посадових осіб є: полегшення умов праці, впровадження комплексної
механізації і сучасних засобів техніки безпеки, своєчасне забезпечення
працюючих спецодягом,спецвзуттям, санітарним одягом, організація
періодичних медичних оглядів, проведення інструктажів з навчання
79
безпечним методом праці, безпеки та виробничої санітарії, правил
внутрішнього розпорядку. При влаштуванні нароботу інженер з техніки
безпеки проводить вступний інструктаж з записом в особистій книжці по
техніці безпеки.
Для кожного апарату і установки є відповідна інструкція з технічного
обслуговування. Місця, що знаходяться під електричним напруженням
найбільш небезпечні і ці місця огороджені. Під час роботи апарату підходити
до ньогозабороняється.
Протипожежні правила, узгоджені з Інспекцією пожежного нагляду,
повинні бути вивішені на підприємстві. На заводах промисловості повинні
бути вогнегасники. Обов'язково треба вміти користуватися ними. Евакуацію
людей при виникненні пожежі проводять відповідно до плану евакуації,
наявними на підприємстві. В коридорі і на сходовому майданчику на 1,35м
від рівня підлоги розташовуються внутрішні пожежні крани з викидати
рукавами і стволами для гасіння пожежі водою.
На всіх ділянках є план евакуації при пожежі. Повідомлення про
пожежу здійснюється автоматичними датчиками, що спрацьовують при
підвищенні температури.
Освітлення виробничих приміщень повинно відповідати вимогам СНіП
«Природне і штучне освітлення. Норми проектування».
У виробничих приміщеннях найбільш підходить природне освітлення.
При недостатньому природному освітленні слід застосовувати штучне
освітлення –переважно люмінесцентними лампами. При виконанні
виробничих операцій, які потребують особливої зорової напруги, слід
використовувати комбіноване або місцеве освітлення залежно від обсягу і
характеру роботи.
У приміщеннях, які потребують особливого санітарного режиму
(лабораторних приміщеннях та ін.), слід передбачати установку
бактерицидних ламп для знезараження повітря. Підприємства повинні бути
забезпечені крім основного освітлення ще і аварійним. При фільтруванні
80
пива для подовження термінів його придатності також слід дотримуватись
знезаражуючого освітлення бактерицидними лампами.
У виробничих і допоміжних будівлях, приміщеннях повинна бути
передбачена природна, механічна, змішана вентиляція або кондиціонування
повітря відповідно до вимог «санітарних норм проектування промислових
підприємств», глави БНіП «Опалення, вентиляція і кондиціювання повітря».
У виробничих і побутових приміщеннях, мийних, лабораторіях і деяких
інших приміщеннях слід передбачати припливно-витяжну загальнообмінну
механічну вентиляцію (або кондиціонування) в поєднанні, при необхідності з
місцевою витяжкою вентиляцією.
Для попередження розвитку цвілевих грибів у виробництві пива треба
регулярно дезінфікувати, очищати, білити і фарбувати виробничі
приміщення, користуючись фарбою і побілкою, в яку додані фунгіциди.
Необхідна регулярна чистка, мийка та дезінфекція обладнання і
трубопроводів. Приміщення повинні добре вентилюватися чистим, бажано
обеззараженим, повітрям.
Кожен працівник підприємства промисловості несе відповідальність за
виконання правил особистої гігієни, стан свого робочого місця, суворе
виконання технологічних і санітарних вимог на своїй ділянці.
Особи, які приймаються на роботу і працюють на підприємстві
проходять попередні та періодичні медичні обстеження. На кожного
працівника оформлена медична книжка, в яку вносять результати обстежень,
відомості про перенесені інфекційні захворювання. Особи, які не пройшли
своєчасно медичний огляд, можуть бути відсторонені від роботи відповідно
до чинного законодавства.
Працівники виробничих цехів перед початком роботи надягають
санітарний одяг, щоб повністю закрити особистий одяг, підбирають волосся
під косинку, миють руки в теплій воді, обробляють хлораміном 0,2%,
чистоту рук контролюють 1 раз в зміну крохмальною пробою працівники
лабораторії.
81
При виході з будівлі на територію і відвідуванні невиробничих
приміщень (їдальні, туалету, медпункту тощо) санітарний одяг необхідно
знімати: забороняється надягати на санітарний одяг верхній одяг.
Категорично забороняється приносити в цех сторонні предмети
(годинник, сірники, сигарети, сумки і т.д.) і носити ювелірні вироби.
Особливо ретельно працівники повинні стежити за чистотою рук. Мити
руки потрібно перед початком роботи і після кожної операції при переході на
іншу і перервах.
Інструктажі з питань охорони праці
Інструктажі з питань охорони праці проводяться на всіх підприємствах,
установах та організаціях незалежно від характеру їх трудової діяльності,
підлеглості і форми власності. Мета інструктажу – навчити працівника
правильно і безпечно для себе і оточуючого середовища виконувати свої
трудові обов’язки.
Інструктажі за часом і характером проведення бувають вступними,
первинними, повторними, позаплановими та цільовими.
Вступний інструктаж проводиться з усіма працівниками, щойно
прийнятими на роботу (на постійну або тимчасову), незалежно від їх освіти,
стажу роботи за фахом і спрямованістю робіт та посади. Також даний вид
інструктажу здійснюють для працівників, які знаходяться у відрядженні на
підприємстві і беруть безпосередню участь у виробничому процесі (монтаж
нового обладнання фірмами-виробниками, ремонтні роботи існуючого
обладнання запрошеними спеціалістами, впровадження та поставлення
технологічного процесу запрошеними спеціалістами тощо); з водіями
транспортних засобів, які вперше в’їжджають на територію підприємства;
учнями, вихованцями та студентами навчально-виховних закладів перед
початком трудового і професійного навчання в лабораторіях, майстернях,
виробничих цехах тощо.
Вступний інструктаж проводить спеціаліст з охорони праці або людина,
призначена наказом для проведення цієї роботи. Місце для проведення
82
вступного інструктажу – кабінет охорони праці або обладнане наочними
матеріалами інше приміщення.
Програма вступного інструктажу розробляється відділом охорони праці
згідно із встановленим переліком питань. Програму та тривалість
інструктажу затверджує керівник підприємства.
Запис про проведення вступного інструктажу робиться в спеціальному
журналі, а також в документі про прийняття працівника на роботу, де
розписуються інструктуючий та проінструктований працівники.
Первинний інструктаж проводиться на робочому місці до початку
роботи з новоприйнятим працівником або працівником, який буде
виконувати нову для нього роботу.
Первинний інструктаж проводиться індивідуально або з групою осіб
спільного фаху за програмою, складеною з урахуванням вимог відповідних
інструкцій з охорони праці, інших нормативних актів про охорону праці,
технічної документації та орієнтованого переліку питань первинного
інструктажу.
Програма первинного інструктажу розробляється керівником цеху або
дільниці, узгоджується зі службою охорони праці і затверджується
керівником підприємства.
Усі робітники або випускники професійних навчальних закладів після
первинного інструктажу на робочому місці повинні пройти стажування
протягом 2…15 робочих змін під керівництвом досвідчених кваліфікованих
робітників або спеціалістів, що призначаються наказом (розпорядженням) по
підприємству, цеху, дільниці. В окремих випадках стажування може не
призначатися, якщо робітник має стаж роботи за своєю професією не менше
трьох років, а робота, яку він виконуватиме, для нього знайома з
попереднього місця роботи.
Повторний інструктаж проводять на робочому місці з усіма
працівниками: на роботах із підвищеною небезпекою – один раз на квартал,
на інших роботах – один раз на півріччя. Проводиться індивідуально або з
83
групою працівників, що виконують однотипні роботи, за програмою
первинного інструктажу в повному обсязі.
Позаплановий інструктаж проводиться з працівниками на робочому
місці або в кабінеті охорони праці в таких випадках:
 При введенні в дію нових або змінених нормативних актів про охорону
праці;
 При зміні технологічного процесу, заміні або модернізації
устаткування, приладів та інструментів, вихідної сировини, матеріалів та
інших факторів, що впливають на охорону праці;
 При порушенні працівником нормативних актів, що може призвести до
травми, отруєння або аварії;
 На вимогу працівника органу державного нагляду або вищої державної
чи господарської організації при виявленні недостатнього знання
працівником безпечних прийомів праці і нормативних актів про охорону
праці;
 При перерві в роботі виконавця робіт більше ніж 30 календарних днів
(для робіт з підвищеним рівнем небезпеки), а для решти робіт – понад 60
календарних днів Позаплановий інструктаж проводиться індивідуально або з
групою працівників спільного фаху. Обсяг і зміст інструктажу визначається в
кожному окремому випадку залежно від обставин, що спричинили
необхідність його проведення.
Цільовий інструктаж проводять із працівниками у таких випадках:
 При виконанні разових робіт, що не пов’язані безпосередньо з
основними роботами працівника;
 При ліквідації наслідків аварії та стихійного лиха;
 При виконанні робіт, що оформлюються нарядом-допуском,
письмовим дозволом та іншими документами;
 У разі екскурсій або організації масових заходів з учнями, студентами
Цільовий інструктаж фіксується нарядом-допуском або іншою
документацією, що дозволяє проведення робіт.
84
Всі види інструктажів проводить безпосередньо керівник робіт
(начальник виробництва, цеху, дільниці, майстер, інструктор виробничого
навчання, викладач тощо). Перевірка знань здійснюється усним опитуванням
або за допомогою технічних засобів навчання, а також перевіркою навичок
виконання робіт відповідно до вимог безпеки.
Оформляються первинний, повторний та позаплановий інструктажі,
стажування та допуск до роботи реєстрацією в спеціальному журналі. При
цьому обов’язкові підписи як інструктованого, так і інструктуючого.
Журнали інструктажів повинні бути пронумеровані, прошнуровані і
скріплені печаткою.
Деякі працівники, що не пов’язані з обслуговуванням обладнання,
використанням інструменту, збереженням сировини, матеріалів, можуть бути
звільнені від первинного, повторного та позапланового інструктажів наказом
(розпорядженням) керівника підприємства за узгодженням з державним
інспектором Держнаглядохоронпраці,
Керівник підприємства зобов’язаний видати працівнику примірник
інструкції з охорони праці за його професією або вивісити її на робочому
місці[19].
Охорона навколишнього середовища
Охорона навколишнього природного середовища, це система
міжнародних, державних, санітарно-гігієнічних, технічних і громадських
заходів, спрямованих на раціональне використання, охорону та відтворення
природних ресурсів, на захист природного середовища від забруднення і
руйнування в інтересах задоволення матеріальних і культурних потреб.
Організація збору та утилізація виробничих відходів це одне з
економічно вигідних виробництв на підприємстві, так як при цьому різко
знижується можливість забруднення водойм і ґрунтів. Джерелами
забруднення водойм є в основному промислові і частково побутові стічні
води.
85
При виробництві квасу начальник цеху керується нормативними
документами, в якому розписані вимоги і ступінь шкідливого впливу на
природу визначаються за параметрами: ГДК, ГДВ, ХПК.
ГДК – гранично допустимі концентрації шкідливих речовин в повітрі, в
водоймах, ґрунті, що встановлюються органами санітарно-епідеміологічного
нагляду стосовно охорони здоров'я людини, іншими органами з метою
охорони рослинного і тваринного світу.
ГДВ – гранично допустимі викиди (скиди) шкідливих речовин в
атмосферу, водойми, ґрунт, які надають фізичного впливу на навколишнє
середовище, здоров'я людини, рослинний тваринний світ, які встановлюють
державні органи охорони навколишнього середовища по кожному
стаціонарному або пересувному, або іншого шкідливого впливу.
ХПК – хімічна потреба в кисні – параметр характеризує наявність
речовин, що важко руйнуються мікроорганізмами. Величина ХПК дає також
уявлення про насиченості стоків відходами. Вимірювання останньої дозволяє
швидко виявити небезпеку, що виникла в результаті скидів, будь-якого
підприємства, або погану роботу очисних споруд до того, як це можна
виявити шляхом визначення БВК.
Стадії технологічного процесу пивоварного і безалкогольного
виробництва дуже схожі. Характерною особливістю для цих виробництв є
значне виділення в повітря робочих зон надлишкової теплоти, вологи і
діоксиду вуглецю, а в пивоварному виробництві – ще пилу та аміаку.
Гігієнічні умови в виробництві пива характеризуються впливом на
працюючих несприятливого мікроклімату (на ділянці отримання сусла і його
бродіння, на ділянці отримання сусла) підвищеною температурою і
відносною вологістю повітря, а на етапах охолодження пива, сатурації –
низької температури повітря і підвищеної його вологості, тобто
охолоджуючого мікроклімату.
Процеси зброджування пивного сусла і сатурації, операції очищення
обладнання, супроводжуються виділенням діоксиду вуглецю.
86
У бродильному відділенні виробництва повинні бути прилад для
визначення вмісту діоксиду вуглецю в приміщенні і ємностях, засоби
індивідуального захисту органів дихання та страхувальні прив’язі. [2;3]
5.2. Техніка безпеки в хімічній лабораторії під час виконання
дослідів[17;26]
Робоча місце забезпечене головними засобами техніки безпеки:
1) колективні засоби захисту;
2) заборонними і попереджувальними знаками, плакатами, що
забороняють ті або інші дії, попереджують про можливі випадки аварії або
створення небезпечних умов роботи;
3) спеціальними пристроями безпеки - захисне заземлення;
4) індивідуальними засобами.
Всі особи, що надходять на роботу, пов’язані з застосування сірчаної
кислоти, повинні пройти спеціальний інструктаж про небезпеку кислоти.
До самостійної роботи з метанолом допускаються особи:
– Не молодше 18 рокiв;
– Які пройшли спеціальний інструктаж про шкідливість сірчаної
кислоти
– Які пройшли медичний огляд, мають допуск до роботи з
прекурсорами;
– Навчені безпечним прийомам і методам праці, і отримали допуск до
самостійної роботи.
Періодичний інструктаж з робітниками проводиться 1 раз на квартал
із відповідним оформленням в особових картках з техніки безпеки та
журналі.
Допуск до роботи осіб, які не пройшли інструктаж, забороняється.
Робітники, що працюють з кислотами, піддаються перевірці знань
правил безпеки 2 рази на рік.
87
Операції із застосуванням кислоти, етанолу виконувати тільки у
витяжній шафі при працюючій загальнообмінній вентиляції із застосуванням
засобів індивідуального захисту.
– Для нагрівання суміші не використовувати відкрите полум'я.
– Змішування води з кислотою супроводжуються виділенням тепла,
слід виконувати в термостійкому або порцеляновому посуді.
– Нагрівання суміші необхідно проводити під витяжкою.
– Не здійснювати відбір дрібних порцій речовин безпосередньо з
великих бутлів, бочок.
Вимоги безпеки при роботі зі скляним посудом в лабораторії
В лабораторії проводяться роботи із застосуванням скляного посуду,
тому необхідно дотримуватись наступних правил з техніки безпеки:
– При збиранні скляних приладів і з'єднань окремих частин гумовими
трубками необхідно захищати руки рушником.
– При роботі зі склом необхідно стежити за відповідністю марки скла
характеру роботи, що проводиться.
– Лаборант не повинен застосовувати нетермостійкі склянки і колби
при нагріванні в них суміші на відкритому вогню або безпосередньо на
електроплитці, а також різко охолоджувати нагріті посудини, бо це може
призвести до їх руйнування.
– Тонкостінний скляний посуд не застосовується для роботи при
підвищеному тиску.
– Нагрівання суміші проводити у відкритих колбах або приладах або в
тих що мають сполучення з атмосферою.
– При перенесенні посудин з гарячою сумішшю слід посудину брати
рушником двома руками, однієї підтримуючи дно.
– При закриванні тонкостінної посудини пробкою слід тримати її за
верхню частину горличка, руки при цьому повинні бути захищені рушником.
88
Вимоги безпеки при роботі з ЛЗР і ГР в лабораторії
– Роботи з ЛЗР та ГР повинні виконуватись тільки у витяжній шафі,
пристосованій для цієї роботи, у невеликих кількостях, при працюючій
загальнообмінній вентиляції, вимкнутих електроприладах.
– ЛЗР і ГР переносити у щільно закритому посуді.
– Зберігати ЛЗР і ГР слід у закритому товстостінному скляному посуді.
– Розлиті ЛЗР необхідно засипати піском. Забруднений пісок необхідно
збирати тільки дерев'яною лопатою або совком.
– Нагрівання ЛЗР і ГР проводити тільки у кількості 0,2 – 0,5 л.
– Нагрівання ЛЗР можна виконувати тільки у приладах, що
забезпечують повну конденсацію пари, що утвориться.
– Посудини, в яких виконувались роботи з ЛЗР і ГР, після проведення
роботи повинні негайно промиватись гарячою водою.
– Вимоги безпеки при роботі з їдкими та отруйними речовинами.
– Роботи з кислотами, лугом необхідно виконувати у гумових
рукавичках і фартуху, захисних окулярах.
– Бутилі з кислотами слід утримувати в захисній металевій тарі,
викладеній негорючим матеріалом, переносити і піднімати тільки вдвох [31].
Електробезпека в лабораторії
В лабораторії використовується електрична мережа напругою 220В
змінного струму. Лабораторія відноситься до приміщень без підвищеної
небезпеки. Роботи у лабораторії повинні проводитись тільки на справному
електрообладнанні. При відкритті дефектів в ізоляції приводів, несправності
рубильників, штепселів, розеток, вилок та іншої апаратури слід негайно
повідомити черговому електрику. У випадках припинення подачі
електроенергії всі електроприлади повинні бути обезживлені [31].
ВИСНОВКИ
89
Останім часом все більшим попитом у населення користується
крафтове пиво. Використовуючи слово «крафт» на етикетці, виробник цим
інформує про унікальність свого напою, розробленого за індивідуальною
рецептурою і обмеженою партією. В магістерській роботі запропонована
рецептура пива з використанням рослинної сировини та ягідного соку.
Пиво виготовлено з додаванням рослинної сировини має вже тривалу
історію. Застосування різних трав, спецій надає можливість отримувати нові
аромати і смаки пива і навіть запобігати його псуванню.
В роботі запропоновано використання Вересу і Аіру, як часткових
замінників хмелю, надаючи пиву мякої гіркоти і специфічної терпкості.
Проаналізувавши дослідні зразки після охмелення спостерігали дещо
підвищення кислотності, особливо в зразках з Аіром.
Кислотність відіграє суттєву роль в пивоварінні, а саме:
- Краще формується білково-дубильний комплекс на стадії освітлення
сусла.
- При невисоких значення рН не суттєво збільшується кольоровість;
- Формується більш тонка і більш благородна гіркота хмелю при
підвищеній кислотності.
- Кисле середовище сприяє інактивації мікроорганізмів.
В зразках з вересом підвищився вміст дубильних речовин, що в
подальшому позитивно впливає на коагуляцію білків під час освітлення
охмеленого сусла.
Коагуляція білків протікає в дві стадії. Перша стадія характеризується
денатурацією білкової молекули. Денатуровані білки утримуються у
вільному стані завдяки власним електричним зарядам. На денатурацію рН
суттєво не впливає.
Друга стадія характеризується – коагуляцією білка. На цій стадії
зниження рН позитивно впливає на виділення коагульованого білка. При
кип’ятінні сусла білкові речовини, які мають позитивний заряд, об’єднуються
90
з негативно заряженими дубильними речовинами утворюючи білково -
дубильний комплекси які мають адсорбційні властивості.
В результаті проведених досліджень встановлено, що додавання
рослинної сировини з часковою заміною хмелю, має наступні переваги:
1. Економія дороговартісних хмелепродуктів.
2. Можливість регулювання кольоровості сусла.
3. Ефективне осадження білкових речовин під час освітлення сусла.
4. Досягнення більш високого ступеня мікробіологічної чистоти
сусла.
Другий етап роботи – це дослідження органолептичних показників пива
при додаванні різної концентрації соку з лохини. Обидва зразки за
органолептичними показниками отримали добрі показники, але перший
зразок з додаванням 0,5% соку на 2 бали вище, тому рекомендовано внесення
соку в кількості 0,5% до молодого пива на стадії доброджування.
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
91
1. Березка, Т. О. Удосконалення технології високостійкого пива з
використанням антиоксидантів з рослинної сировини : автореф. дис. ... канд.
тех. наук : спец. 05.18.05 «Процеси та обладнання харчових,
мікробіологічних та фармацевтичних виробництв» / Березка Тетяна
Олександрівна ; НУХТ. – К., 2014. – 22 с.
2. Домарецький В.А. Технологія солоду та пива: Підруч. Для
студентів вищ.закл.освіти, що навчаються за спец. Технологія брод. Вир-в і
виноробства». – К.: Урожай, 1999. – 544 с.
3. Домарецький В.А. Технологія солоду і пива. – К.: Фірма
“ІНКОС”, 2004. – 426 с.
4. Дослідження якості пива з додаванням соку бузини / В. М. Сидор,
В. М. Кошова, О. В. Боярська, М. І. Лавна // Технологічний аудит і резерви
виробництва. – 2015. - № 4/4 (24). - C. 52-55.
5. Дослідження процесів зброджування пивного сусла із
застосуванням різних штамів дріжджів / Б. І. Хіврич, Б. В. Роздобудько, А. В.
Ковч та ін. // Наукові здобутки молоді – вирішенню проблем харчування
людства у ХХІ столітті : матеріали 84 Міжнародної наукової конференції
молодих учених, аспірантів і студентів, 23–24 квітня 2018 р. – К. : НУХТ,
2018. – Ч. 1. – С. 265.
6. ДСТУ 3888:2015 Пиво. Загальні технічні умови. З поправкою
7. ДСТУ 4282:2018 Солод пивоварний ячмінний. Загальні технічні
умови
8. Загальна технологія харчової промисловості у прикладах і
задачах (тестові завдання): / Творожнянський Л.Л., Бухкало С.І., Капустенко
П.О., Орлова Є.І. Підручник. – К.: Центр навчальної літератури, 2014. – 412
с.
92
9. 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.
10. Кучинська, А. М. Наукові засади вибору рослинної сировини для
підвищення харчової цінності пива [Текст] / А. М. Кучинська // Вісник
ЧДТУ. — 2013. — № 3(67). — С. 264–273.
11. Кушнаренко, П. О. Дослідження способів інтенсифікації
охмеления пивного сусла / П. О. Кушнаренко, В. М. Кошова // Наукові
здобутки молоді – вирішенню проблем харчування людства у ХХІ столітті :
матеріали 84 міжнародної наукової конференції молодих учених, аспірантів і
студентів, 23–24 квітня 2018 р. – К. : НУХТ, 2018. – Ч.1. – С. 256.
12. Куц А.М., Кошова В.М. Технологія бродильних виробництв:
Конспект лекцій з дисц. «Загальні технології харчової промисловості» для
студ. ден. та заоч. форм навчання напряму підготовки 6.051701 “Харчові
технології та інженерія”. – К.: НУХТ, 2011. — 156 с.
13. Лапицька Н. В.. Технологія напоїв, екстрактів та концентратів.
Навчальний посібник. Чернігів: НУЧK імені Т.Г. Шевченка, 2021. 217 с.
14. Мелетьєв, А. Асортимент і біологічна цінність пива [Текст] / А.
Мелетьєв, З. Романова, Г. Бартош, С. Тертиці // Харчова і переробна
промисловість. — 2010. — № 1. — С. 23–25.
15. Методичні рекомендації до підготовки магістерської роботи для
здобувачів освітнього ступеня «магістр» зі спеціальності 181 «Харчові
технології» усіх форм навчання / уклад. О.Л. Чепурна, Н.А. Нагурна,
З.В.Бондарчук.- Черкаси: ЧДТУ, 2018. –55с.
16. Методичні вказівки до виконання розділу «Охорона праці» в
дипломних роботах бакалаврів напряму підготовки 6.051701 «Харчові
технології та інженерія» усіх форм навчання / Укл.: В.І. Биков, В.Л.
Цикановський, Ю.Ю. Гайова. – Черкаси: ЧДТУ, 2014. – 24 с.
93
17. Методи контролю якості харчової продукції : метод. рекомендації
до лабораторних робіт / уклад. : М.М. Воробець, І.М. Кобаса, І.В. Кондрачук
Чернівці : Чернівец. нац. ун-т ім. Ю. Федьковича, 2022. 32 с.
18. Омельчук С. В. Використання нетрадиційної рослинної сировини
у пивоварінні для створення спеціальних сортів пива / С. В. Омельчук, І. В
Мельник, В. М. Головченко // Харчова наука і технологія. - 2011. - № 3. - С.
56-58. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Khnit_2011_3_21
19. Осокін В.В. Охорона праці на підприємствах харчових
виробництв. Конспект лекцій. / В.В.Осокін, Ю.А.Селезньова. Донецьк. 2008.
– 153с.
20. Підвищення бродильної активності пивоварних дріжджів за
допомогою наноаквахелату цинку / В. М. Кошова, В. С. Яжло, В. Г.
Каплуненко, Ю. І. Огородник // Восточно-Европейский журнал передовых
технологий, 2015. – С.40-44.
21. Прибильський В. Л. Використання нетрадиційної рослинної
сировини в технологіях ферментованих напоїв / В. Л. Прибильський, І. В.
Мельник, С. В. Омельчук // Харчова наука і технологія. - 2014. - № 3. - С. 47-
51. - Режим доступу: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Khnit_2014_3_12
22. Разработка технологии специального пива с использованием
экстракта грецкого ореха / С. Омельчук, И. Мельник, З. Романова, И. Игнатов
// Хранителна наука, техника и технологии – 2013, 18−19 октомври 2013,
Пловдив. – 2013. – Т. LX. – P. 354−356.
23. Рудавська, Г. Б. Наукові підходи та практичні аспекти оптимізації
асортименту продуктів спеціального призначення [Текст]: монографія / Г. Б.
Рудавська, Є. В. Тищенко, Н. В. Притульська. — К.: Київ. нац. торг.¬екон.
ун¬т, 2002. — 371 с.
24. Смак пива. Інсайдерський путівник у світі найвидатнішого напою
людства. [Текст] : Ренді Мошер; перекл. з англ. Лана Світанкова. — Львів :
Видавництво Старого Лева, 2018. 388 с.
94
25. Технология солоду, пива та безалкогольних напоїв у задачах і
прикладах: Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів /
А.Є. Мелетьев, В.А. Домарецкий, С.Р. Тодосійчук, А.М. Куц та ін. – К.: НУХТ,
2007.– 256 с.
26. Фабіянська О.Л. Методичні вказівки для роботи в лабораторіях
кафедри харчових технологій та мікробіології на практично-лабораторних
заняттях студентами спеціальності 181 Харчові технології; 204 Технологія
виробництва і переробки продукції тваринництва; 207 Водні біоресурси та
аквакультура; 241 Готельно-ресторанна справа – Вінниця.-ВНАУ.-2018.-34с.
27. Фатєєва, А. Д. Обгрунтування доцільності і вибір раціональних
режимів охмелення пива на стадіях ферментації сусла : кваліфікаційна
робота ... магістра : 181 Харчові технології / Анастасія Дмитрівна Фатєєва ;
наук. керівник Борис Іванович Хіврич. – Київ, 2021. – 72 с.
28. Формазюк В. И. Энциклопедия пищевых лекарственных
растений : культурные и дикорастущие растения в практической медицине
В. И. Формазюк. – К. : А.С.К., – 2003. – 792 с.
29. Хомич Г. П. Використання дикорослої сировини для
забезпечення харчової продукції БАР : монографія / Г. П. Хомич, Н. І. Ткач ;
Полтавський ун-т споживчої кооперації України, каф. Технології та
організації харчових виробництв. – Полтава : ПУСКУ, 2009. – 159 с.
30. Шиян П. Л. Алкогольні напої ― досвід поколінь (технологія,
обладнання, рецептури): монографія / П. Л. Шиян, В. В. Сосницький, О. Ю.
Шевченко, Р. Г. Кириленко. ― К.: Інтерсервіс, 2022. ― 364 с.
31. 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.
95
32. Методичні вказівки до виконання економічної частини
дипломного проекту для студентів спеціальності 181 «Харчові технології»
усіх форм навчання / Укл.: – Черкаси: ЧДТУ, 2012. – 13 с.
33. Wolfgang Kunze Technology Brewing and Malting. 2009. 1100 с.
96
ДОДАТКИ
97

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