Безалкогольное пиво способ производства

Технологические способы получения безалкогольного пива

Дата публикации: 03.10.2014 2014-10-03

Статья просмотрена: 2706 раз

Библиографическое описание:

Калакуток, М. Н. Технологические способы получения безалкогольного пива / М. Н. Калакуток. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2014. — № 16 (75). — С. 397-399. — URL: https://moluch.ru/archive/75/12875/ (дата обращения: 19.11.2021).

Пиво — старинный слабоалкогольный ячменно-солодовый напиток, обладающий приятной горечью, ароматом хмеля, особенностью вспениваться при наполнении бокала. Благодаря приятному вкусу, тонизирующему, жаждоутоляющему действию, оно пользуется большим спросом у населения. Являясь слабоалкогольным напитком, во многих странах пиво выступает соперником крепких алкогольных напитков.

В настоящее время употребление и производство пива увеличивается. Пиво становится все более популярным напитком, особенно среди молодежи. В связи с этим большое внимание стало уделяться производству и выпуску безалкогольного пива. Проводятся исследования с целью получения пива не только с низким содержанием алкоголя, но и с хорошими органолептическими характеристиками. Технологии получения безалкогольного пива можно разделить на 3 группы:

Мембранные и термические методы требуют значительных капиталовложений и затрат, следовательно экономически невыгодны предприятиям с малой и низкой производительностью. Технологические способы получения безалкогольного пива являются более дешевыми, при этом воздействовать на процесс можно как на этапе получения сусла, так и на этапе брожения. При приготовлении безалкогольного пива с применением технологических методов сбраживается всего 5–10 % сухих веществ (СВ) пивного сусла, поэтому химический состав и органолептические свойства сусла изменяются незначительно. Причиной этого является изменение соотношения между сбраживаеыми и несбраживаемыми углеводами, углеводами и белками, а также концентрациями сухих веществ в сусле и готовом напитке по сравнению с классическим пивом. Вкус и аромат пива можно характеризовать как сусловой, зерновой.

Для получения высококачественного безалкогольного пива необходимо начать работы по приближению химического состава пивного сусла к пиву уже на стадии выбора сырья

К технологическим методам производства безалкогольного пива относятся: подавление образования брожения, сбраживание специальными дрожжами, метод контакта сусла с дрожжами при низких температурах, прерывание брожения при концентрации спирта ниже 0,5 %, применение иммобилизированных дрожжей.

1. Прерывание брожения.

Прерывание брожения при концентрации спирта 0,5 % об. Такое пиво зачастую варится с начальной экстрактивностью 8–10 % исходя из требований к вкусу, однако позднее выяснилось, что при экстрактивности 6–6,5 % у пива отмечается улучшение вкусовых показателей. У более жидкого сусла привкус сусла проявляется меньше. Способ затирания — преимущественно декокционный с 1–2-отварками. Хорошо подходит температурный режим 35/70/77°С, отдельные части затора осахариваются при температуре около 75°С. Способ затирания солода со скачкообразным повышением температуры, снижает видимую конечная степень сбраживания (КСС) до величины ниже 65 %. Засыпь затирают густо, то есть в соотношении 1:2 при температуре 45°С с продолжительностью паузы около 30 минут. Затем затор перекачивают в кипящую воду (в соотношении 1:2,7). В результате ферменты инактивируются, а сохранившегося осадка амилазы достаточно для расщепления крахмала солода до декстринов в течение часовой паузы при 73°С. Кипячение сусла при интенсивном испарении должно обеспечивать достаточное удаление ароматических веществ, так, что для всех систем кипячения рекомендуется увеличение продолжительности кипячения на 10–15 %.

Внесение хмеля осуществляется для придания пиву хмелевого аромата, причем в качестве первой дозы при перекачивании в сусловарочный котел вносят только ароматические сорта хмеля; вторую дозу добавляют через 10 минут после начала кипячения сусла, а третью за 25–30 минут до его окончания. Если хмелевой аромат нежелателен, то используют экстракт хмелевых смол без хмелевых масел.

Брожение проводится при температуре ниже 8°С до содержания спирта менее 0,5 % об и прерывается путем:

— отделения дрожжей центрифугированием;

— пастеризацией в потоке.

Брожение в сусле с седиментированными взвесями холодного сусла после продувки СО2 или сусле, полученного метод холодного фильтрования, должно продолжаться по возможности несколько суток. Семенные дрожи задают в количестве15–25 мил. клеток при температуре сусла 4–6°С. Для предупреждения попадания спирта дрожжи промывают. Через 48–72 ч при экстрактивности начального сусла 7,2 % достигается степень сбраживания около 10 %, соответствующая содержанию спирта 0,45 %об. При экстрактивности начального сусла 5,5 % это соответствует примерно 14 %. Прерывание брожения осуществляют или путем центрифугирования (количество дрожжевых клеток следует снизить до 0,1 млн), или с помощью фильтрования, после чего сусло охлаждают до 0. -1C и карбонизируют до содержания CO2 около 0,5 % (с помощью CO2, полученного непосредственно на производстве).

Дображивание при этой температуре продолжается 14–21 сут., причем для удаления ароматических веществ хмеля производят многократную продувку CO2 (через каждые 24 ч.). Фильтрование осуществляется с добавлением около 50 г силикагеля/гл и с последующей стабилизацией и контрольным фильтрованием. Обычно содержание CO2 корректируют до 0,48–0,53 %. Пастеризованное в бутылках пиво хотя и достигает желаемой стойкости за 6 теплых дней (0/60/0 °С), однако, как правило, в нем образуется легкий, почти незаметный придонный осадок.

2. Сбраживание сусла иммобилизированными дрожжами.

Непрерывный способ производства при помощи иммобилизированных дрожжей. Под иммобилизацией дрожжей понимают закрепление дрожжей на каком-либо носителе. Закрепление дрожжей на подходящем носителе дает возможность контролируемо использовать ферментный потенциал дрожжей — особенно в экспоненциальной и стационарной фазе брожения. Тем самым можно регулировать образование и расщепление побочных продуктов брожения.

Прежде всего, дрожжи закрепляются на носителе, но для этого подходит не каждый штамм дрожжей. Очень важно выбрать подходящий штамм, создающий и в том числе «достойный» вкус. Но как только дрожжи поселились на носителе, они могут там жить достаточно долго. Взамен вымываемых клеток вырастают новые. Особенности технологии производства безалкогольного пива таким способом заключается в том, что сусло при температуре 1°С медленно (время прохождения может занимать от 5 до 20 часов) просачивается сквозь гранулированную массу, на которой живут дрожжи. Благодаря низкой температуре и регулируемой скорости прохождения можно контролировать и управлять образованием спирта.

Процесс регулируется таким образом, что образование спирта и подавляется, но побочные продукты брожения, а вместе с ними и образующими вкус компоненты все же образуются. Такой биореактор может работать больше месяца; и избыточной биомассы не возникает. Другими преимуществами этого способа являются:

— лучшее использование сырья;

— отсутствие причинения вреда окружающей среде;

— очень короткая начальная стадия процесса.

Относительно большое количество дрожжей вызывает восстановление карбонильных соединений сусла до соответствующих спиртов, так что, несмотря на прерывание брожения, происходит довольно существенное уменьшение типичного привкуса сусла. Обработанное таким способом пиво охлаждают, карбонизуют, выдерживают, выдерживают несколько суток на холоде, после чего фильтруют, стабилизируют, проводят розлив и пастеризуют.

В настоящее время проводят работы по совершенствованию этого способа, особенно в отношении дальнейшего улучшения аромата. Работа с иммобилизированными дрожжами дает возможность точно управлять процессом брожения и созревания пива. Тем самым появляется хорошая база для перевода процесса приготовления безалкогольного пива на непрерывную основу.

3 Молочнокислое брожение с последующим внесением дрожжей.

Данный двухступенчатый способ сбраживания подразумевает, что неохмеленное сусло с экстрактивностью начального сусла около 10 % для стерилизации доводят до кипения в сусловарочном котле, а затем охлаждают до 35–37 °С. Затем его засевают молочнокислыми бактериями и проводят подкисление до значения pH 4,1–4,2. Кислое сусло направляют в котел и в зависимости от системы кипячения кипятят с хмелем (гранулированным ароматическим, 10 г кислоты/гл) в течение 70–100 мин.

После осаждения взвесей сусла в вирпуле, корректировки экстрактивности начального сусла до значения 6–7 % и частичного удаления осадка взвесей холодного сусла проводят сбраживание до получения содержания алкоголя около 0,5 % об., дображивание и т. д. Благодаря предшествующему молочно-кислому брожению приготовленное таким способом пиво получается более чистым, «пивоподобным» и, что примечательно, со стойким вкусом. Недостатком данного метода является двукратное кипячение сусла, из-за чего стерилизацию приходится проводить в аппарате для кратковременной высокотемпературной пастеризации.

4 Сбраживание сусла специальными дрожжами.

Сбраживание сусла специальными дрожжами. Самая простая возможность состоит в том, чтобы использовать для брожения не обычные дрожжи, а штамм Saccharomycodes ludwigii, который может сбраживать фруктозу и глюкозу, но не в состоянии расщеплять и потреблять мальтозу. Концентрация спирта не возрастает выше 0,5 % об. Такое пиво содержит много сахаров и имеет сладкий вкус.

Сбраживание сусла по описанному методу проходит очень медленно, из-за чего может происходить его инфицирование, например культурными дрожжами или бактериями сусла. Хотя урожай дрожжей невелик из-за плохой седиментации дрожжей, их можно собрать в процессе последующего фильтрования для получения нужной степени сбраживания. Как бы то ни было, текущее разведение дрожжей необходимо. Этот способ является довольно трудоемким, а качество получаемого пива не всегда однородно, однако с помощью биологического подкисления его можно улучшить.

1. Кунце В. Г. — Технология солода и пива. 2001г.

2. Тихомиров В. Г. — Технология пивоваренного и безалкогольного производств. 1999г.

3. Меледина Т. В. — Пивные дрожжи// Сырье и вспомогательные материалы в пивоварении. 2003г.

4. Ермолаева Г. А., Колчева Р. А. — Технология и оборудование производства пива и безалкогольных напитков. 2000г.

5. Оганесян В. Г. — Особенности приготовления сусла для безалкогольного пива, полученного методом ограничения спиртового брожения.

Источник

Как пивзаводы делают вкусное безалкогольное пиво и как его сделать в домашних условиях

«Богохульство! Преступление против природы!». Да, большинство относятся к безалкогольному пиву предвзято и со скепсисом. Однако есть много веских причин пить безалкогольное пиво, от проблем со здоровьем, до странной социальной динамики, когда проще пить хоть что-то, чем совсем не пить.

Просто замечательно, что в развитых странах в этом направлению делаются серьёзные подвижки. Современное пиво, лишённое алкоголя, совсем не та безвкусная газировка, о которой вы могли подумать, а вполне себе состоявшийся напиток, полнотелый и часто богаче по вкусу некоторых коммерческих розливов. В США, Испании, Германии и многих других европейских странах появляются предприятия, специализирующиеся исключительно на безалкогольном пиве. Отрасль опирается на исследования локальных университетов и инновационное оборудование, разработанное научными сотрудниками.

Под безалкогольным пивом понимают солодовый напиток с очень низким содержанием алкоголя или с полным его отсутствием. В США и большей части Европы безалкогольным считается пиво с содержанием спирта до 0,5%. В Великобритании безалкогольным считается напиток, крепость которого не превышает 0,05%, поэтому пиво часто маркируется как деалкоголизированное (dealcoholized, alcohol-removed) и содержит оно всё те же о С). Данный способ приводит к потере большей части хмелевого вкуса и аромата (ароматы хмеля улетучиваются через 5 минут нагрева, вкусы – через 15 минут), а также высших спиртов и альдегидов. Солодовые вкусы и хмелевая горечь, как правило, остаются неизменными. Также в процессе термической обработки в напитке могут появляться новые соединения, влияние на вкус которых предугадать очень сложно.

Сегодня такой способ деалкоголизации на пивзаводах не применяется, но в домашнем пивоварении практикуется и довольно активно, поскольку другие способы требуют дорогостоящего промышленного оборудования. Это, прежде всего, вакуумная перегонка и обратный осмос.

Вакуумная перегонка – современный метод приготовления безалкогольного пива, разработанный ещё в 1970-х сотрудниками Технического университета Мюнхена. В зависимости от мощности вакуума температура кипения спирта может быть снижена до +48 о С (на экспериментальных установках достигались +10 о С), что позволяет испарить спирт с минимальным влиянием на вкус готового напитка. Сегодня вакуумную перегонку практикуют многие западные пивоваренные заводы, а также небольшие крафтовые пивоварни.

Ещё один популярный в пивной промышленности способ удаления из пива спирта – обратный осмос. Ферментированное сусло под давлением фильтруют через полупроницаемую мембрану, которая пропускает лишь небольшие молекулы, в частности воду и спирт (и некоторые летучие кислоты). Затем фильтрат подвергают вакуумной дистилляции, а оставшаяся вода и соединения, просочившиеся через мембрану, возвращаются к сиропообразному экстракту из остаточных сахаров и ароматических соединений по другую сторону фильтра.

Метод обратного осмоса даёт действительно впечатляющие результаты и был успешно опробован на многих пивных стилях, от пилснера до стаута. Правда, он требует серьёзных вложений в оборудование и достаточно трудоёмок.

Ещё более передовые способы начинают осваивать в Испании, где на безалкогольное пиво приходится примерно 13% от общего объёма продаж хмельного. Несколько лет назад сотрудникам Университета Вальядолида удалось выделить из ферментированного сусла вещества (изоамилацетат, этилацетат, изобутиловый спирт и т.д.), отвечающих за вкус и аромат пива, а затем добавить их в деалкоголизированный напиток.

Есть и другой подход в приготовлении пива с низким содержанием алкоголя, который обычно практикуют небольшие крафтовые пивоварни. Пиво варят таким образом, чтобы в процессе ферментации получить минимальный процент спирта. Достигается это, например, изменением гидромодуля или использованием ингредиентов с низкой способностью к ферментации, что позволяет получить более низкую начальную плотность сусла (не больше 6-6,5%) и последующий уровень алкоголя.

Само сусло ферментируют при минимально допустимых температурах и при достижении им крепости 0,5% ферментацию останавливают. Для прерывания брожения и на пивоварнях, и в домашнем секторе используют одни и те же методы: пастеризацию, фильтрацию дрожжей (через картонные фильтры) и захолаживание (охлаждение пивного сусла до 0 о С).

Большое внимание уделяется декстринам, несбраживаемым сахарам, которые больше влияют на плотность и насыщенность пива, чем на его сладость. Для безалкогольного напитка они могут стать спасением. Содержание декстринов можно контролировать во время затирания солода, удерживая затор в верхней части диапазона температур затирания (больше +70 о С) в течение более длительного периода. Это приводит к инактивации некоторых ферментов солода, в частности бета-амилазы, что замедляет превращение декстринов в сбраживаемую мальтозу.

Безалкогольное пиво в домашних условиях

Отбросив все промышленные и экспериментальные способы деалкоголизации пива, домашнему пивовару остаётся только два надёжных способа приготовления безалкогольного или слабоалкогольного пива: выпаривание спирта и принудительная остановка брожения. Этим процессам предшествуют не сложная подготовительная работа и корректировка рецепта.

Выбор рецепта и ингредиентов

Для схемы с выпариванием самым безопасным вариантом будет взять любой рецепт пива и использовать его для приготовления безалкогольной версии, но с некоторыми поправками. Поскольку деалкоголизация будет осуществляться после основной ферментации сусла, вы можете сделать это только с небольшой партией пива, а остальное завершить так, как вы делаете это всегда.

Не все рецепты одинаково хороши для безалкогольного пива, что особенно чувствуется при остановке брожения. Универсальных рекомендаций на этот счёт нет, придётся довериться чутью и опыту. Энтузиасты говорят, что проще всего начинать с коричневых элей и пшеничных сортов, при этом старожилы рынка многие годы не могут совладать с безалкогольным браун-элем. Экспериментов не избежать.

Есть пара нюансов по ингредиентам. Во-первых, количество хмеля при нагревании пива придётся сильно урезать, иначе после выпаривания получим слишком горький вкус, совсем не такой приятный, как в IPA. Обычно хватает располовинить хмель, который добавляется вначале варки, а если для вкуса и аромата будет добавляться высокоальфовые сорта, тогда стоит располовинить и их. Лучше найти замену с меньшим содержанием альфа-кислот и тогда появляется шанс сохранить хмелевый аромат даже после выпаривания спирта.

Другой момент касается остановки брожения, когда мы стремимся получить максимально плотное пиво с минимальным количеством алкоголя. Впрочем, понижение крепости актуально и при выпаривании, ведь так получится сократить время нагрева. У тех, кто варит пиво из экстрактов, контролировать содержание декстринов в пиве не получится. В этом нет ни чего страшного, ведь и здесь есть уловки. Например, не использовать в рецептах декстрозу, которая лишь повышает содержание алкоголя без какого-либо видимого влияния на вкус и аромат.

Поскольку наше пиво будет содержать меньше хмеля и почти не содержать спирта, важно уделить достаточно внимания санитарии на всех этапах его приготовления. Обязательно обрабатывайте оборудование и инструментарий, которые будет контактировать с суслом, подходящим дезинфицирующим составом, тщательно всё ополаскивайте и не забывайте о чистоте рук!

Затирание солода

При чистозерновом пивоварении стремимся к сохранению в сусле декстринов, ограничивая воздействие на солод бета-амилазы. Для этого затор следует быстро нагреть до температуры +72..+74 о С (может варьироваться в зависимости от состава засыпи, здесь по опыту) и выдержать температурную паузу в течение 45 минут минимум. Затем стандартный мэш-аут и можно фильтровать. Такое затирание не даст окрашивание по йоду, зато мы получим меньше легко сбраживаемых сахаров и полнотелое, насыщенное пиво.

Ферментация

Кипячение стандартное, охмеление согласно рекомендациям выше. Для ферментации сусла выбираем элевые штаммы с низкой степенью сбраживания (меньше 70%). Например, универсальные элевые дрожжи от BeerVingem или штаммы от Fermentis Safale S-33 и Safale T-58. Температуры держим внизу диапазона работы элевых дрожжей (+12..+14 о С). Если планируется остановка брожения, ориентируемся на показания ареометра и делаем её, когда набродят желаемые 0,5% спирта. В противном случае ждём окончания основной ферментации и приступаем к выпариванию.

Остановка брожения

Поскольку пастеризация отрицательно влияет на вкусовые качества пива, для остановки ферментации будет использовать не такие радикальные, более современные методы: захолаживание и фильтрацию.

• Захолаживание. После достижения суслом необходимого уровня алкоголя, охлаждаем его до 0 о С и ждём оседания дрожжей, после чего снимаем сусло с осадка и приступаем к розливу. Данную процедуру лучше проводить в ЦКТ, где есть возможность более деликатно убрать отработанные дрожжи и сохранить растворённый в пива CO2, закрыв клапан сброса давления (или герметизировать отверстие для гидрозатвора).
• Фильтрация. Пиво пропускается через фильтр-пресс с микропористым фильтровальным картоном (ячейка 0,7-0,3 мкм), который фактически оказывает стерилизующее воздействие и убирает дрожжи полностью. Не проходят через фильтр и вещества, вызывающие помутнение (гидрофильные коллоиды) – пиво получится прозрачным и стойким к хранению.

Захолаживание убирает дрожжи не полностью, поэтому срок годности пива будет не долгим и хранить его следует строго охлаждённым. Зато вкус страдает меньше, поскольку фильтрация вместе с дрожжами забирает и часть вкусо-ароматических соединений.

Если вы не располагаете ЦКТ и не готовы вкладывать деньги в дорогостоящий фильтр-пресс, остаётся только выпаривание спирта. Органолептика напитка страдает сильно, но не так критично, чтобы вычеркнуть этот метод из практики совсем. Варите насыщенные стили, стремитесь к минимальному содержанию алкоголя, сократите время нагрева и тогда шансов на вкусное пиво будет гораздо больше.

Выпаривание спирта

Решите, какое количество пива вы готовы отправить на деалкоголизацию. Его нужно будет нагреть до температуры выше +78,37 о С и выдерживать при этой температуре до тех пор, пока весь спирт не испарится (15-30 минут). Время сильно зависит от конечной крепости пива, поэтому мы и стремились к низкоплотному пиву с высоким содержанием декстринов и минимизируем быстро сбраживаемые сахара.

Выпаривание проще всего производить в духовке, где возможно поддерживать ровную температуру. Просто разогрейте её до +79..+80 о С и поставьте внутрь открытую ёмкость с пивом. Слабоалкогольное сусло можно выдержать 15 минут, если спирта набродило много — держим до 30 минут. Дверцу духовки обязательно следует оставить приоткрытой для беспрепятственного выхода взрывоопасных спиртовых паров, а само пиво следует периодически перемешивать стерильной лопаткой.

Когда алкоголь в напитке больше не ощущается, пиво следует незамедлительно охладить с помощью стерильного чиллера или ванны со льдом, после чего приступать к карбонизации и розливу.

Карбонизация и розлив

Как вы, вероятно, поняли, остановка брожения и выпаривание лишили нашего безалкогольного пива активных дрожжей. Если вы планируете газировать пиво принудительно, используя сифон или оборудования для карбонизации в кегах, проблем ни каких нет. Насыщать пиво CO2 непосредственно перед употреблением не вариант – без спирта напитку нужен хоть какой-то защитный барьер от патогенной микрофлоры.

Если оборудования для принудительной карбонизации недоступно, тогда придётся газировать по старинке, вносить праймер (дектрозу, солодовый экстракт, леденцы или пивное сусло) и активные дрожжи (регидрированные сухие или дрожжевой стартер). Если алкоголь будет выпариваться, сахар лучше добавить перед нагревом – это уменьшит риск заражения пива. Праймер следует вносить бережливо, используя рекомендации по уровню карбонизации в рецептах выбранного стиля.

Карбонизация праймером добавит какой-то процент алкоголя, но незначительно (точно не крепче постоявшего кваса). При этом появится шанс избежать кислого и металлического вкуса, который иногда появляется в выпаренном безалкогольном пиве, принудительно газированным углекислотой. В обычном пиве эти дефекты маскируется вкусами хмеля.

Независимо от способа карбонизации полученный напиток нужно перелить в бутылки и укупорить, придерживаясь стандартной методологии и соблюдая безупречную санитарию во время розлива. Теперь остаётся лишь подождать пару недель до окончания карбонизации и отдыха. Можно пробовать.

Удачных всем экспериментов и интересных открытий!

Источник