Ферментационни производства Печат

Тема 7: Ферментационни производства

Ферментация при производство на пиво: Ферментацията е процес на разпадане на захарите под действие на дрождените ензими. Получават се етилов алкохол (винен спирт), СО2, по схемата:

С6Н12О6 →2С2Н5ОН+2СО2+100.8J

Уравнението показва само началните и крайните продукти. В същност ферментацията е сложен биохимичен процес, при който заедно с етиловия алкохол и СО2  се образуват странични продукти като глицерини, висши алкохоли, алдехиди, естери и др.

Основни суровини за производство на пиво: ечимик, хмел, вода.

-ечимик: двуреден, четириреден и шестреден, в зависимост от разположението на зърната. Пивоварният ечемик е двуреден, съдържа вода, азото съдържащи в-ва, нишесте, мазнини, захари, разтворими въглехидрати, целулоза и минерални в-ва.

-хмел: многогодишно растение от сем.конопени. Използват се цветовете на женските растения, съдържат горчиви в-ва и етерични масла. Хмелът придава на пивото горчив вкус и специфичен мирис, повишава пенливостта и трайността му.

-вода: служи като основна суровина за производство и като спомагателен материал за накисване на ечемика, за охлаждане и др. Водата трябва да претижава качествата на добра питейна вода. Най-подходяща е за пиво вода с твърдост от 4-8 немски градуса. Калциевите и магнезиевите карбонати намаляват киселинността, а хлорните и сулфатните повишават киселинността, придават на пивото твърд вкус. За светлото пиво е по- подходяща меката вода.

Производство на малц: малцът (слад) се нарича покълналите ечемичени зърна. Процесът се нарича малцуване.

-почисване и съхранение на ечемика: Прясно събрания ечемик има малка кълняемост, трябва да отлежи от 6-8 седмици, затова в пивоварните заводи се осигурява ечемик за двумесечно производство. Ечемика се очиства от примесите и се съхранява в сухи помещения, при влажност по-малка от 15%.

-киснене на ечемика: отстранява се прахът, леките ечемичени зрънца и примесите. Ечемикът поема влага и набъбва. Ечемикът увеличава обема си до 45% и става еластичен, ускорява се дишането на зародиша и част от захарите изгарят, намалява количеството на неразтворимите белтъчени, а се увеличава количеството на разтворените азото съдържащи в-ва.

Това е свързано с активизиране на ензимите амилоза и протеаза. Кисненето става в съд, който е открит и има тръба за продухване с въздух. Продължава от 40-60 часа.

-покълване на ечемика: (малцуване). Покълналите зърна на ечемика след накисването му се наричат зелен малц,а изсушените и изчистени от коренчетата зърна се наричат сух малц. При малцуването се натрупват активни ензими, запасните в-ва хидролизират, например нишестето хидролизира от амилазата, а белтъците се разпадат от ензимите пептидаза, протеиназа и др. В апаратите за малцуване се продухва въздух за обръщане на ечемика. Слоят на ечемика е 60см.

-изсушаване на малца: при сушенето се натрупват ароматни, багрилни и вкусови в-ва. Част от белтъците коагулират. Сушенето става при 25-30˚С. При 30˚С (физиологична фаза) се засилват ензимните процеси. Натрупват се захари и белтъчини (аминокиселини). При ензимната фаза спират жизнените процеси, но продължават ензимните, а при химичната фаза захарите и белтъчините взаимодействат по между си и се получават ароматни и багрилни в-ва. Част от захарите карамелизират.

-пречистване и съхранение на малца непосредствено след изваждането му от сушилните малцът трябва да се освободи от коренчетата защото тогава те се отделят най-лесно, а ако останат могат да придадат на пивото неприятен горчив вкус

Получаване на пивна мъст: това е разтвор получен от разтворимата част на ечемика и на хмела. Получава се чрез следните операции:

-смилане на малца: люспите трябва да останат цели, защото след това служат за филтрационен материал, а вътрешната част трябва да се смели като грис. Използват се и валцови мелници.

-приготвяне и озахаряване на малцовата каша: малцовата каша е смес от малц и вода в отношение 1:4. приготвя се във варилно отделение, инсталацията се състои от смесителен съд, озахарителен съд, филтрувален съд, хмелоцедилник. В смесителния съд се смесват смленият малц и водата.

Цилиндричен апарат със сверично дъно, затворен е с капак, на който има тръба за отдушник, а от долу има бъркалка. Кашата се загрява с парна серпентина. Под действие на ензима диастаза става озахаряването.

-филтруване на пивната мъст

-варене на пивната мъст и охлаждане

Ферментация на пивната мъст: Основният процес на спиртната ферментация на пивната мъст е разпадането на захарите до етилов алкохол и въглероден диоксид.  Ферментацията на пивната мъст се извършва с помощта на т.н. допълнително ферментиращи дрожди, които се развиват при 8-10оС. При този ферментация се извършват две фази – главна и тиха ферментация. Главната ферментация протича за 6-10 дни в зависимост от плътността на пивната мъст. Тя преминава през 4 фази:

-първа фаза: интензивно размножаване на дрождевите клетки.

-втора фаза: образуване на „ниски къдри” –те се образуват от повдигане на пяната в следствие от наляганнето на СО2

-трета фаза: разпадане на монозахаридите

-четвърта фаза:постепенно се намалява пенообразуването и се охлажда пивмната мъст до 4-6оС

При тихата ферментация се оформят вкусовите качества.

Блок схема на производство на пиво

ечемик

очистване                 примеси

Н2О         малцуване

зелен малц

сушене

сух малц

смилане

Н2О        приготвяне на

малцова каша

пивна мъст

филтруване

хмел                           варене на пивната мъст

ферментация на пивната мъст

филтруване

п и в о