Пособие в области охраны окружающей среды и природопользования (стр. 33 )

5.6.15 Солодоращение

Солод является продуктом, получаемым из проращенного зерна, например, ячменя, овса или пшеницы, который высушивают в сушильной печи. Солод сбраживают для приготовления пива и светлого пива («лагер») или сбраживают и затем дистиллируют для получения таких спиртов, как виски. Солод может также использоваться в различных продуктах питания, таких как безалкогольные солодовые напитки, сухие злаковые завтраки, детское питание и корма для животных.

Солодоращение активирует и способствует росту нескольких ферментов, в том числе амилолитических и протеолитических ферментов. Амилолитические ферменты расщепляют крахмал до способных к брожению углеводов. Протеолитические ферменты действуют как предшественники аромата и питательные вещества для дрожжей при последующем брожении. Солодоращение включает увлажнение вымачиванием, проращиванием и высушивание зерна. Необходимо внимательно контролировать процесс, чтобы вызывать желаемые физико-химические изменения, в то же время минимизируя потери веса по причине проращивания и дыхания зерна. Солодовое зерно высушивают, чтобы сдерживать рост, остановить активность ферментов и произвести стабильный продукт с желаемым цветом и ароматом. За сушкой следует охлаждение до температуры от 25 °С до 35 °С и удаление солодовых ростков.

Обычно в промышленном масштабе производят два типа солода: пивоваренный солод и спиртовой солод. Оба типа используют ячмень в качестве исходного сырья. Могут также использоваться другие злаки, такие как пшеница или рис. Пивоваренный солод изготавливают из более круглых, более тяжелых сердцевин ячменя с рассыпчатой крахмальной массой. Ячмень очищают и затем вымачивают в воде при температуре около 16 °С в диапазоне от 10 °С до 25 °С в течение примерно от 1 до 3 дней. Фактическая температура и периоды вымачивания зависят от оборудования, производственных параметров, сырья и получаемого готового солода. Вымачивание может выполняться на других этапах влажных и сухих периодов. Ячмень проращивают при содержании влаги около 45 %, в диапазоне от 30 до 50 %, в зависимости от таких же факторов.

Получившийся зеленый солод высушивают воздухом в сушильных печах. Горячий воздух подается через слой зеленого солода толщиной примерно от 5- до 150 см, без какого-либо псевдоожижения партии. Продувка продолжается примерно от 16 до 24 часов в одноярусной сушильной печи и от 32 до 48 часов в двухъярусной сушильной печи. Для бледно окрашенного солода, что является результатом содержания влаги от 3 до 6,5 %, начальная температура воздуха составляет 50 °С и она повышается до примерно от 70 до 85 °С. Чтобы получить солод с более темной окраской, при более низких уровнях влажности, температуру повышают до 130 °С. Сушка в печи выполняется в несколько этапов, чтобы обеспечить эффективное удаление влаги без ненужного снижения ферментной активности. В целом, по мере выполнения сушки в печи снижается объемный расход воздуха и повышается температура. В конце процессе сушки в печи сухой солод охлаждается до температуры примерно от 25 °С до 35 °С и солодовые стебли удаляются.

Спиртовой солод, также называемый высоко диастатический солод, изготавливают из ячменя с малым зерном, который имеет высокий белковый и ферментный потенциал. Ячмень вымачивают при более высоких уровнях влажности в диапазоне от 45 до 49 % и высушивают при более низких температурах, в диапазоне от 49 до 60 °С, для более высокого конечного содержания влаги, в диапазоне от 5 до 7 %. Пивоваренный солод обычно темнее, чем спиртовой солод, и имеет более сильный запах и аромат.

Проращивание вымоченного зерна может осуществляться на разном оборудовании, но, по существу, процесс состоит из подвергания зерна воздействию потока увлажненного воздуха при температуре примерно 10 - 30 °С, в зависимости от оборудования, производственных параметров, сырья и получаемого готового солода. Температура зерна варьируется между 15 и 45 °С по из-за выделения тепла в результате его дыхания. Периодически зерно медленно переворачивают и, в некоторых случаях, увлажняют, чтобы обеспечить равномерное распределение температуры и предотвратить сплетение корешков. Традиционно проращивание выполнялось на бетонном полу в прохладных влажных помещениях с ручным переворачиванием зерна, но сейчас этот метод заменен более современными, механизированными методами.

После суши в печи солодовые ростки удаляют на этапе очистки, чтобы получить конечное солодовое зерно. Это зерно можно смолоть, чтобы произвести солодовую муку. Солодовый экстракт производится экстрагированием горячей водой из готового солода, как на первой стадии процесса пивоварения, а затем концентрированием получившегося экстракта посредством выпаривания воды в испарительных сосудах. Сырое зерно, зеленый солод или готовый солод могут перерабатывать далее в обжарочном барабане для производства обжаренного ячменя, карамелизированного солода или обжаренного солода с различными оттенками и ароматами.

5.6.16 Пивоварение

Традиционно к пиву относятся такие продукты, как светлое пиво («лагер»), например «Pilsner malt» и «Munich malt», эль, портер (темное пиво) и стаут (темное пиво повышенной крепости). Пиво является алкогольным напитком, производимым из солодового ячменя, с другими несолодовыми злаковыми зернами или без них, ароматизированным хмелем. Также может добавляться сахар. В процессе производства пива имеются три основных этапа: затирание, брожение и созревание/кондиционирование.

5.6.16.1 Затирание

На пивоваренных заводах зерна обычно получают насыпью и подают их в бункеры. Перед использованием солодовый ячмень мелют, цель - разрушить эндосперм с минимальным повреждением оболочки. После помола измельченные материалы, или солодовую крупку, затирают, чтобы произвести сбраживаемый субстрат для дрожжевого брожения. В качестве дополнительного источника углеводов могут добавляться добавки, либо в заторный котёл, например, продукт помола кукурузы или рис, либо в сусловый котел, например, сахароза или сироп глюкозы/мальтозы. Солодовую крупку смешивают с горячей водой для получения густой взвеси. Затем смесь выдерживают в течение достаточного периода, чтобы ферменты, присутствующие в солодовом ячмене, расщепили крахмал и белки в злаках.

В зависимости от того, каким образом поднимается температура, процессы затирания классифицируются на два типа: затирание инфузией или вывариванием. При затирании инфузией нагревается вся масса, с соответствующими отлежками, пока не достигнута конечная температура затирания. При затирании вываривание температура повышается удалением и кипячением части смеси. При возвращении остатка температура всей смеси повышается до следующей, более высокой температуры отлежки. Сосуд, используемый для затирания, называется заторный чан. Сусло отделяется от пивных зерен фильтрацией в заторном фильтре или процеживанием. Это называется фильтрацией пивного сусла и происходит в чанах для пивного сусла. Как только так называемое первое сусло «убежало», вода распыляется над израсходованной солодовой крупкой, чтобы экстрагировать как можно больше сусла. После завершения фильтрации пивного сусла, выщелоченные пивные зерна выгружают в бункеры и традиционно продают фермерским хозяйствам для использования на корм для крупного рогатого скота.

5.6.16.2 Брожение

Сусло варят в течение от 1 до 1,5 часов в котле для сусла с хмелем или экстрактом хмеля, выпуская растворенные горькие вещества. Сусло варят с интенсивностью варки от 5 до 8 % выпаривания объема заливки в час. От сусла отделяют крупный коагулят белковоподобного осажденного материала. Его называют «горячий осадок». Синтетические добавки на основе полиэфира вызывают компактное отделение неприятного, крупного и горького на вкус горячего осадка.

Сусло осветляют в водовороте, чтобы удалить хмель, затем охлаждают до температуры, при которой выполняют операцию по добавлению дрожжей к суслу. Горячую воду с температурой примерно от 75 до 85 °С накапливают и используют как пивоваренную воду и для очистки. Существует возможность производить более крепкое сусло, чем соответствующее исходной плотности готового произведенного пива, которое, перед брожением или после него, разбавляют водой до желаемого содержания экстракта. Это называется пивоварение с высокой плотностью. Время, когда производится разбавление - перед брожением или после него, зависит, помимо прочего, от местного законодательства. Дальнейшей целью варки сусла является инактивация всех ферментов, стерилизация, а также концентрация сусла.

Прозрачное сусло с добавленным хмелем аэрируют, чтобы поддержать размножение дрожжей перед брожением и добавляют дрожжи. Отдельные используемые штаммы дрожжей являются типичными для производства пива. Дрожжи делят на две крупные группы: дрожжи верхового брожения и дрожжи низового брожения. Дрожжи, которые стремятся подняться к верху бродильного сосуда, обычно используют для эля и они имеют температуру брожения примерно от 15 до 25 °С. Дрожжи, которые стремятся опуститься на днище сосуда к концу брожения, обычно используют для светлого пива, где брожение обычно происходит при температуре от 8 до 15 °С. Чтобы поддерживать желаемую температуру брожения, резервуары охлаждают. В конце брожения дрожжи отделяют от продукта. Часть из них используется для другой партии, а остальные утилизируются или считаются сопутствующим продуктом.

5.6.16.3 Созревание/кондиционирование

Светлому пиву требуется кондиционирование хранением в охлажденном состоянии в течение нескольких недель перед осветлением. Обычно пиво осветляют на фильтре с диатомовой землей, например, кизельгур. После карбонизации пиво может быть подвергнуто нескольким процессам консервации, таким как мгновенная пастеризация и асептическое заполнение, мембранная сепарация или пастеризация в контейнере.

Перед розливом в бутылки пиво фильтруют через фильтровальную лепешку. Проверенными материалами для этой цели являются не содержащий глину кизельгур; кальцинированная и пропущенная через сито диатомовая земля с распределением различных размеров частиц; перлит из земли; кальцинированный стекловидный камень вулканического происхождения. Для коррекции небольшого отклонения во вкусе может использоваться активированный уголь. Например, он обычно используется при обработке пива отлежки. Незадолго перед фильтрацией можно добавлять гидро - и ксеро-силикагели, чтобы помочь образовать фильтровальную лепешку. Для осветления пива можно добавить, например, сшитый поливинилпирролидон (PVP) и поливинилполипирролидон (PVPP), и, например, снизить концентрацию полифенола.