Пшеница используется для получения светлого, темного и карамельного пшеничного солода (табл. 4.5 и 4.9). Эти солода отличаются как цветностью, так и экстрактивностью.
Таблица 4.9
Основные показатели типов пшеничного солода
Пшеничный солод |
Цветность, ед. ЕВС | Максимальное содержание в засыпи, % | Экстрактивность, % от СВ |
Светлый | 2-4 | 100 | Более 82 |
Темный | 15-17 | 70 | 77-82 |
Карамельный | 100-120 | 15 | 74-77 |
В зависимости от технологии получения пшеничного солода его физико-химические показатели могут существенно отличаться друг от друга (табл. 4.10). Следует обратить внимание на различия между солодами по значению числа Кольбаха, величина которого колеблется от 39 до 45,5%. Согласно представлению В. Кунце, увеличение числа Кольбаха приводит к снижению аромата пшеничного пива и поэтому его значение не должно превышать 42%.
Таблица 4.10
Показатели качества светлого пшеничного солода (по данным сертификатов фирм-производителей)
Показатели | Фирма-производитель | ||
Malteries Franco-Deges |
Крисп Молтинг |
Weyermann- Malz |
|
Влажность, % | Менее 5 | 6,0 | 5,0 |
Экстрактвность, % | Более 82 | 83,5 | 83,9 |
Разность экстрактов тонкого и грубого помолов, % | - | - | 1,5 |
Белок, % | 12,5 | - | 12,3 |
Число Кольбаха, % | 40-45 | 45,5 | 39,0 |
Цветность, ед. ЕВС (до кипа) | 2,5-3,5 | 4.0 | 3,8 |
Вязкость, сПз, не более | 1,75 | - | 1.76 |
Число Хартонга, % | - | - | 35.6 |
Общий азот, % | - | 2,2 | 2,0 |
Растворимый азот, г/100 г солода | - | 1,0 | 0,77 |
Диастатическая активность, °WК | - | 330 | - |
рН | - | - | 6,09 |
Время осахаривания, мин | - | - | 10-15 |
4.11.1. Получение светлого пшеничного солода
Приготовление пшеничного солода осуществляется аналогично ячменному с учетом особенностей пшеницы (табл. 4.11) и включает следующие технологические стадии: замачивание, проращивание и сушку. При этом режимы солодоращения определяются сортовыми особенностями пшеницы. Такие исследования были проведены в Германии, при этом все существующие сорта пшеницы были разделены на четыре категории, для каждой из которой предложены режимы солодоращения. Сорта пшеницы, относящиеся к 1-й категории (Obelisk, Andros, Kanzler, Atlantis), предпочтительно замачивать и прорагцивать при средних значениях температуры и влажности зеленого солода. Сорта пшеницы 2-й категории (Florida, Claudius) должны солодиться при повышенной температуре. Сорта, принадлежащие к 3-й категории (Longos, Boheme, Piko, Greif), лучше перерабатывать по технологии с применением пониженных температур. Сорта с высокой вязкостью и высоким содержанием белка (4-я группа) (Gorbi,Toronto, Herzog) не пригодны для соложения и последующего использования в пивоварении. Подобные сведения для российских сортов пшеницы не обнаружены.
Таблица 4.11
Показатели, характеризующие качество пшеницы с точки зрения ее соложения
Показатели | Значение |
Абсолютная масса 1000 зерен, г | 33-48 |
Натура, г/л | 760-800 |
Массовая доля влаги, % | 14-17 |
Способность к прорастанию, %, не менее | 95 |
Сорная примесь, %, не более | 1 |
Зерновая примесь, %, не более | 3 |
Цвет | Бело-желтая |
4.11.1.1. Замачивание
Известны 2 метода замачивания пшеницы: теплый и холодный. При холодном – температура воздуха поддерживается в пределах 13-15°С, температура воды 10-12°С; при теплом – температура воздуха составляет 20-22°С, температура воды 18-20°С. Продолжительность замачивания пшеницы значительно меньше, чем у ячменя. Как правило, для замачивания достаточно 38-55 ч, за это время массовая доля влаги в зерне достигает 43-44%. Перезамачивания следует избегать, так как чувствительный к сдавливанию материал сильно слеживается и в результате может произойти избыточное водопоглощение, что приведет к неравномерному прорастанию и получению мажущейся консистенции эндосперма при растворении.
Для пшеницы наиболее подходит пневматический способ замачивания, при котором после короткого первого замачивания в течение 4-5 часов следует воздушная пауза продолжительностью 19-20 часов. По истечении этого времени влажность достигает 30-32%. Второе замачивание (2-3 часа) обеспечивает влажность 37-39%, после чего зерно начинает прорастать. После второго замачивания необходимы непрерывное снятие излишней влаги и периодическая вентиляция (каждые 2-3 часа по 5 мин) с целью разрыхления материала. После того как наклюнется 90-95% зерен, проводится третье замачивание до достижения влажности 43-44%.
4.11.1.2. Солодоращение
Температурный режим солодоращения обычно соответствует температурному режиму замачивания (табл. 4.12). В зависимости от этого изменяется и длительность процесса. При температуре 20-22°С необходимая степень растворения зерна достигается через 3-4 суток, в то время как при холодном ращении – на 4-е-5-е сутки (табл. 4.13). Вместе с тем следует отметить, что приведенные в литературе сведения относительно соложения пшеницы не дают полной картины, так как не указывается сорт используемого материала.
Таблица 4.12
Режимы солодоращения пшеницы
Продолжительность, сутки | Температура, °С | |
Теплый режим замачивания | Холодный режим замачивания | |
1 | 20-22 | 12-13 |
2 | 20-22 | 13-14 |
3 | 20-22 | 14-15 |
4 | - | 14-15 |
Таблица 4.13
Биохимические изменения во время проращивания пшеницы по холодному режиму
Продолжительность солодоращения, сутки | Содержание сахаров, г/100 г СВ солода | Содержание аминного азота, мг/100 г СВ солода |
1 | 9,4 | 56 |
2 | 13,5 | 77 |
3 | 15,6 | 95 |
4 | 19,5 | 118 |
5 | 17,6 | 109 |
6 | 17,0 | 94 |
4.11.1.3. Подвяливание и отсушка
Подвяливание пшеничного солода начинают при температуре 40°С и заканчивают при 60°С. Путем отсушки при различных температурах можно получить светлый или темный пшеничный солод. Светлый пшеничный солод досушивается быстро при температуре 80°С, он имеет цветность от 2,0 до 4,0 ед. ЕВС. Темный пшеничный солод досушивается при 100-110°С, поэтому цветность его выше – 15-17 ед. ЕВС.
4.11.2. Технология получения пшеничного пива
Различают два основных типа пшеничного пива:
♦ пшеничное пиво с дрожжами, у которого степень дображивания пива в бутылке устанавливается путем точного определения остаточной экстрактивности и концентрации дрожжевых клеток непосредственно перед розливом, что требует большой точности;
♦ пшеничное пиво без дрожжей.
Сорта пива различаются также по цветности, которая колеблется в пределах 8-14 ед. ЕВС у светлых сортов и 25-60 ед. ЕВС у темных. Кроме того, известны крепкие сорта пива с высокой массовой долей сухих веществ (16%) – (Weizenbock) и легкое пшеничное пиво с экстрактивностью начального сусла 7-8% (Weizen).
4.11.2.1. Затирание заторов, в состав которых входит пшеничный солод, и охмеление сусла
Затирание для пшеничного пива типа Weizen. Процесс начинают при температуре 35-40°С и значении величины pH затора 5,7-5,8. Эти условия являются наиболее благоприятными для освобождения феруловой кислоты в процессе цитолиза, которая в последствии декарбоксилируется дрожжами в 4-винилгваякол, который обнаруживается только в пшеничном пиве. В состав затора при получении такого пива рекомендуется вносить ячменный солод в количестве не менее 40% от засыпи зернопродуктов.
Затирание заторов, в состав которых входит пшеничный солод. Пшеничный солод может использоваться не только для получения пшеничного пива, но также для получения пива низового брожения и нейтрального (без содержания 4-винилгваякола) пива верхового брожения. Расход светлого пшеничного солода при приготовлении этих сортов может колебаться в широких пределах от 10 до 50%. В этом случае затирание начинают при 50±2°С. Начальная величина pH затора доводится с помощью подкисления затора до 5,5. Для получения мягкого вкуса сусло подкисляют до pH 5,0-5,2. Далее затор нагревают со скоростью 1°С/мин до температуры 62°С и выдерживают 60 мин, затем нагревают до 72°С. Длительная мальтозная пауза необходима для того, чтобы получить сусло с конечной степенью сбраживания более 84%.
Кипячение сусла с хмелем. Пшеничное пиво характеризуется нейтральным, легким или очень мягким охмелением, поэтому для охмеления используют только ароматные сорта хмеля (например, Perle илиHersbrucker). Эти хмелевые препараты вносят в начале кипячения затора, а через 20-30 мин после начала кипа вносят Hersbrucker или Spalter.
4.11.2.2. Технологические режимы брожения и дображивания пива
Пшеничное пиво является типичным сортом пива верхового брожения. Его органолептические свойства будут определяться не только технологией затирания и брожения, но также и конструкцией бродильных аппаратов.
Бродильные аппараты для верхового брожения. Для получения пива верхового брожения используют открытые чаны и горизонтальные бродильные танки, в которых дрожжи снимают с поверхности аппаратов. В последнее время практикуется использовать цилиндроконические танки (ЦКТ), в которых дрожжи осаждаются в конусе. При этом коэффициент заполнения аппарата составляет около 50%, что связано с интенсивным ценообразованием в процессе брожения пива.
Тип бродильного аппарата, его форма и размер имеют большое значение для формирования органолептических свойств пива. Высокие органолептические показатели (главным образом это относится к уровню 4-винилгваякола и изоамилацетата в пиве) получают при проведении главного брожения в открытом чане или горизонтальном танке. Это объясняют тем, что в вертикальных бродильных танках возникают более сильные конвекционные потоки, в результате чего происходит тесный контакт между субстратом и дрожжами, способствующий их размножению, но при этом подавляется образование эфиров.
Внесение дрожжей и сбраживание сусла. Дрожжи вносят в сусло при температуре 12-16°С в количестве 0,24-0,5 л дрожжей на 1 гл сусла, содержащего от 5 до 8 мг/л кислорода; в процессе их развития различают 2 стадии: образования деки и подъем дрожжей. Подъем взвесей (деки) начинается приблизительно через 8-12 часов после внесения дрожжей и длится 12-24 часа. При этом с декой наряду с дрожжами поднимаются прежде всего хмелевые смолы, а также частички взвесей и белково-дубильные комплексы, поэтому деку следует удалять. Подъем дрожжей начинается через 24 часа (максимум через 36 часов) после их внесения. Дрожжи затем периодически снимают (лучше всего – через каждые 3-6 часов).
При интенсивном размножении дрожжей температура в аппарате повышается до 18-22°С, рН падает с 5,7-5,8 до 4.0-4,2 и через 48-60 часов достигается необходимая степень сбраживания (78-85%). Брожение пива при температурах 20-22°С способствует накоплению в нем 4-винилгваякола (рис. 4.1).
Дображивание пива. В современных технологиях проводится принципиальное различие между стадиями созревания и дображивания. На стадии созревания сначала идет расщепление диацетила. Затем пиво охлаждают до 5-7°С, отделяют дрожжи и снижают температуру до +1°С.
Эти процессы можно провести водном («однотанковый способ») или двух танках. Обязательным условием является удаление дрожжей в целях предотвращения их автолиза. Для удаления дрожжей из пива можно использовать сепаратор.
При дображивании пива в бутылках получают напиток с более высокими органолептическими показателями по сравнению с дображиванием в танках, так как показано, что длительное пребывание дрожжей в сброженном пиве повышает содержание в нем 4-винилгваякола.
Чтобы обеспечить при дображивании образование достаточного количества СО2, рекомендуются следующие технологические приемы:
- Добавлять к молодому пиву стерильное, лишенное воздуха, первое сусло в количестве 6-7% об. Этим достигается разница между степенью сбраживания молодого пива и конечной степенью сбраживания, которая должна составлять около 12%. В результате при сбраживании добавленного экстракта достигается требуемое насыщение СО2.
- В пиво может добавляться готовое охмеленное сусло.
- В смесительный чан добавляется пиво низового брожения на стадии завитков с видимой степенью сбраживания 9-10%, и пиво далее сбраживают под давлением.
Рис.4.1.
В вариантах 1 и 2 для дображивания необходимо снова добавлять дрожжи, причем обычно используют низовые дрожжи.
Дображивание в бутылках без промежуточной выдержки пива в танке. В молодое пиво добавляют требуемое количество первого сусла и дрожжей, разливают в бутылки и дображивают в две стадии:
♦ 1-я стадия длится 3-7 суток при 12-20 °С до достижения конечной степени сбраживания; избыточное давление в бутылке повышается до 1,5-2 бар;
♦ 2-я стадия длится 14-21 суток при 5°С, при этом избыточное давление составляет около 2 бар.
Брожение в бутылках с промежуточной выдержкой в танке. В этом случае пиво сбраживается до конечной степени сбраживания сусла в танках: сначала 6 суток – в первом танке при теплом режиме, затем 14 суток – в охлаждаемом танке при 1°С (при этом пиво созревает). Затем пиво дображивается в бутылках. Повышенная температура выдержки пива частично способствует формированию приятного эфирного или фенольного вкуса и аромата. Увеличение времени теплой выдержки (до 5-7 дней) также способствует увеличению содержания эфиров и улучшению органолептических показателей пива.
4.11.2.3. Влияние физиологического состояния дрожжей в технологии дображивания пива в бутылках
Жизнеспособность дрожжей на этапе главного брожения и дображивания имеет большое значение, так как в присутствии мертвых или поврежденных дрожжевых клеток при нагреве (пастеризации пива) нарушается целостность клеточных стенок и пиво приобретает автолизный вкус и аромат. Это также отрицательно сказывается на пеностойкости.
Ведение семенных дрожжей. Краткосрочное хранение дрожжей (до 4 суток) может осуществляться под пивом при температуре 3-4°С. При длительном хранении семенных дрожжей (до 10 суток) рекомендуется их держать под водой. Число генераций семенных дрожжей определяется интенсивностью синтеза 4-винилгваякола, образование которого с увеличением номера генерации падает. Есть сведения о том, что дрожжи, снятые с пшеничного пива, после двух-трех генераций могут постепенно терять способность к образованию 4-винилгваякола, и поэтому необходимо их своевременное обновление.
Многократное использование семенных дрожжей в ЦКТ дает нейтральное пиво с яблочным ароматом. Такое пиво имеет вкус, напоминающий пиво низового брожения: 4-винилгваякол в этом случае практически незаметен.
4.11.2.4. Производство пшеничного пива «Кристалвайцен»
Это пиво обычно имеет экстрактивность начального сусла 12,5-13% и цветность 8–12 ед. ЕВС. В состав засыпи входят светлый пшеничный солод (50-70%) и солода с различной цветностью. Способ затирания такой же, как для дрожжевого пшеничного пива. Обработка сусла и молодого пива до окончания главного брожения протекает как обычно, но непосредственно после главного брожения молодое пиво без охлаждения перекачивается в другой танк, где оно шпунтуется. Созревание длится 3-7 суток, при этом давление достигает 4-5 бар. Затем пиво охлаждают до 8°С.
Далее пиво перекачивают с добавлением дрожжей или завитков в танк дображивания и охлаждают в течение 10 суток до 0°С при избыточном давлении 5 бар. За неделю до фильтрования его охлаждают до -2 °С и выдерживают эту температуру до розлива.