Способ производства пивного напитка с добавлением виноградного сока
METHOD FOR PRODUCING A BEER DRINK WITH THE ADDITION OF GRAPE JUICE

Изобретение относится к области производства алкогольных напитков, а конкретно к способам производства специальных сортов пива.
Из уровня техники известен способ производства пшеничного пива со вкусом красного вина (CN 111621375, опубл. 04.09.2020). Изобретение раскрывает процесс производства и оборудование для ферментации пшеничного пива со вкусом красного вина. Процесс включает следующие этапы:
1. Подготавливается сырье. Выбирается мягкая озимая пшеница с низким содержанием белка и высоким содержанием солода в качестве основного сырья.
2. Подготавливается солод. Пшеница, выбранная на этапе 1, замачивается для приготовления солода. Начальная степень соложения должна поддерживаться в пределах 35-40%. После прорастания пшеницы степень соложения увеличивается до 45-48% путем опрыскивания водой. В процессе замачивания пшеница перемешивается 12-13 часов, в течение 1-4 дней после начала прорастания при контроле температуры продукта на уровне 13-17° C. В течение пяти дней температура увеличивается, но при этом максимально не должна превышать 20° C.
3. Измельчается солод. Выбирается ячменный и пшеничный солод, приготовленный на этапе 2, взвешивается 30-40 частей и измельчается путем влажного или увлажняющего измельчения.
4. Осахаривание. Смешивается измельченный на этапе 3 солод с 70-80 частями умягченной воды. В процессе осахаривания происходит превращение крахмала в сахар.
5. Фильтрация. Отфильтровывается осветленное сусло после осахаривания на этапе 4. Метод фильтрации может представлять собой фильтр-пресс для сусла или метод фильтровального резервуара; для фильтрации через фильтр-пресс можно использовать пластинчатый и рамный фильтр-пресс или мембранный фильтр-пресс. При использовании фильтровального бака, вода в промывочном резервуаре для фильтрации может быть предварительно протравлена, а затем профильтрована. Температура промывочного резервуара должна быть 80 ± 5 ° C.
6. Приготовление сусла. Кипятится сусло, профильтрованное на этапе 5. При кипячении добавляется 0,05-1 часть хмеля, после чего добавляется 5-8 частей виноградного сока, 1-3 части лактозы и 3-6 частей белого сахара. После перемешивания и растворения суслу дают отстояться для осветления и охлаждения.
7. Ферментация сусла. После охлаждения на этапе 6 сусло переносится в оборудование для брожения и добавляется 0,5-1 часть дрожжей в охлажденное сусло. Ферментация проходит при температуре 18-20 ° C. Когда содержание сахара достигнет 10-12 ° Bx, увеличивается давление до 1-1,2 бар. Когда содержание сахара падает до 7-9 ° Bx, сусло хранится в тепле в течение 1-3 дней, затем температура снижается до 0 ° C.
8. Консервирование готового продукта. После того, как сусло, ферментированное на стадии 7, выдерживается при 0 °C в течение 5 дней, виноградный сок дозревает, и готовый продукт может быть консервирован после обработки.
Недостатком данного способа является добавление при производстве напитка лактозы, которая, во-первых, существенно повышает калорийность напитка, во-вторых, ограничивает потребление напитка для людей с непереносимостью лактозы, в-третьих, не имеет должной сладости в отличие от других сахаров и, таким образом, практически никак не влияет на сладость напитка, притом усложняет производственный процесс изготовления.
Также к недостаткам можно отнести добавление в сусло значительной доли белого сахара, что приводит к избыточной карбонизации и повышенному пенообразованию, увеличивает крепость напитка, не добавляя ему плотности, а также делает напиток приторным при указанном индексе 7-9° по шкале Брикс.
В качестве еще одного недостатка можно отметить отсутствие в технологическом процессе этапа удаления образовавшегося осадка мёртвых дрожжевых клеток и осевших взвесей, что негативно сказывается на вкусовых качествах напитка.
Кроме того, в предлагаемом способе в отличие от аналогов благодаря использованию свежего винограда, процесс брожения происходит естественным способом, без добавления сахара, что благотворно сказывается на органолептических качествах получаемого напитка, позволяя получить напиток, сочетающий вкусовые характеристики пива и вина.
Наиболее близким техническим решением является способ производства пива "Боцман" (патент на изобретение RU 2129594, опубл.: 27.04.1999). Способ предусматривает приготовление затора из 79-82% солода ячменного светлого и 8-11% ячменя пивоваренного или крупки кукурузной. Приготовленный затор фильтруют и производят набор сусла в сусловарочный котел, куда одновременно с первым набором сусла вводят концентрированный виноградный сок до 6,0% экстрактосодержащего сырья. Процесс кипячения сусла с хмелем ведут в три приема. Во время третьего приема в сусло вводят тысячелистник в количестве 0,15 - 0,25 кг на 1000 дал горячего сусла, a за 4-6 мин до окончания кипячения сусла с хмелем вводят смесь полыни горькой и чая зеленого байхового в количестве 6,0 - 6,15 кг на 1000 дал горячего сусла.
Недостатками данного изобретения являются, во-первых, использование только концентрированного виноградного сока, что, в отличие от предлагаемого способа, исключает возможность естественного брожения ягод винограда и получения продукта естественного брожения с оригинальными органолептическими свойствами и натуральным вкусом пива и вина. Во-вторых, содержание в аналоге тысячелистника, полыни горькой и чая зеленого байхового добавляет ему горечи, терпкости и характерных «лекарственных нот» во вкусе, заглушая вкус виноградного сока и пива. В-третьих, потребление тысячелистника или его производных может приводить к аллергическим реакциям, тромбообразованию, повышению свертываемости крови, головокружениям. В-четвертых, длительное употребление полыни горькой может приводить к расстройствам нервной системы, интоксикации организма.
Общим недостатком известных способов является отказ от использования свежих ягод винограда в пользу концентрированных соков, что пагубно влияет на вкусовые и ароматические качества получаемых напитков, а также лишает их полезных веществ, образуемых в процессе естественного брожения ягод винограда, таких как витамины, минеральные соли и аминокислоты.
Главным недостатком всех известных способов является использование технологических процессов и рецептуры не позволяющих получить пивной напиток, обладающий оригинальными органолептическими свойствами, сочетающими в себе одновременно вкус и аромат пива, и вкус и аромат вина.
Описанные выше способы не позволяют получить напиток обладающий оригинальными свойствами, характерными одновременно и для пива, и для вина.
Задачей, на решение которой направлен предлагаемый способ, является производство пивного напитка с оригинальными органолептическими свойствами.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является пивной напиток, с улучшенными органолептическими свойствами сочетающий в равной степени характерный аромат и хмелевую горечь, свойственные солодовому напитку, а также аромат и вкус, присущие вину.
Способ предусматривает использование следующих компонентов:
- солод пивоваренный ячменный светлый «Пилс» (Германия, Англия, Чехия, Финляндия, Бельгия, Россия);
- солод пивоваренный (Германия, Англия, Чехия, Финляндия, Бельгия, Россия);
- солод пивоваренный «Бисквит» (Бельгия);
- виноград свежий;
- хлопья овсяные;
- хмель;
- дрожжи пивные;
- вода питьевая.
В результате оригинального сочетания компонентов получается напиток, содержащий калий, фолиевую кислоту, магний, фосфор, железо, медь, цинк, витамины В1 и В2, в той форме, которая легко усваивается организмом. Пивной напиток также содержит аскорбиновую кислоту, что наполняет организм витамином C, кислоту Омега-3, которая снижает риск ишемической болезни сердца.
Таким образом, заявляемое изобретение является новым, поскольку не выявлено способов, включающих все перечисленные компоненты в указанных пропорциях, используемых в процессе производства указанным образом.
Изобретательский уровень пивного напитка достигается получением новых органолептических свойств напитка.
Расход сырья для приготовления напитка, в килограммах от общей расчетной массы сырья, приведен в таблице 1.
Общая технологическая схема производства пивного напитка состоит из следующих этапов:
1. Подготовка воды.
Обеззараживание воды осуществляют с помощью установки УФ-облучения. Подготовленную воду собирают в накопительных емкостях (напорных баках), откуда, после определения физико-химических показателей, подают на производство.
2. Приготовление пивного сусла.
2.1. Дробление солода.
Дробление солода производят на двухвальцовой солододробилке до средне-крупных фракций (зерно разделяется на 3-4 части, оболочка ("шелуха") сохраняется для последующей фильтрации.
2.2. Приготовление затора.
Приготовление осахаренного затора проводят настойным способом.
При необходимости проводят корректировку рН затора до значений рН 5,5-5,6 внесением хлористого кальция и молочной кислоты.
В заторно-сусловарочном котле всю массу затираемого солода в соответствии с рецептурой смешивают с водой в соотношении: (14-16) % - 1:3 – 1:4 (условно 200-250 кг дробленого солода к 800 литрам воды). В затираемую массу в соответствии с рецептурой вносят овсяные хлопья типа «Геркулес» (в натуральном виде) или специальный овсяный солод (предварительно молотый)
Перечень операций процесса затирания приведен в таблице 2.
Нагрев затора между паузами осуществляют со скоростью не более 1°С/мин. Весь процесс затирания ведут при работающей мешалке.
При температуре 72°С контролируют полноту осахаривания затора по йодной пробе.
Через 5 мин после достижения в заторе температуры 78°С его передают на фильтрование.
2.3. Фильтрование затора.
После окончания процесса затирания затор перекачивают в подготовленный к работе фильтрационный чан. После окончания перекачки слой дробины разравнивают и делают паузу на расслоение затора в течение 5-15 мин.
Первые порции мутного сусла возвращают в фильтрационный чан, затем первое сусло собирают в сусловарочном котле. После окончания сбора первого сусла слой дробины 2-3 раза промывают горячей водой.
Температура воды, подаваемой на промывку дробины – не выше 78°С.
Фильтрование заканчивают при достижении экстрактивности набора сусла в заторно-сусловарочном котле в пределах 14%; пивная (зерновая) основа затора дает – (13,1-13,2) %, оставшиеся сахара дает виноградный сок, добавленный на этапе кипячения.
2.4. Кипячение сусла с хмелем.
Норма внесения хмелепродуктов (г/дал горячего сусла) рассчитывается с учетом выхода горьких веществ для получения требуемого показателя горечи в пивном напитке для достижения уровня 20-30 IBU.
Рекомендуемый режим и количество внесения хмеля представлен в таблице 3.
Продолжительность кипячения сусла с хмелем для всех сортов - 90 мин.
По усмотрению пивовара норма и режим внесения хмеля могут корректироваться в зависимости от хмелевой горечи, получаемой в готовом пивном напитке.
Экстрактивность сусла по окончании кипячения должна находиться в пределах 18% пива, пивная основа 14 % - (14,0-14,2) %, еще до 4% дает виноградный сок, заданный на этапах кипячения и брожения.
За 10 мин до конца кипячения сусла с хмелем вносят виноградный сок в количестве, предусмотренном рецептурой.
2.5. Осветление и охлаждение охмеленного сусла.
Горячее охмеленное сусло из сусловарочного котла перекачивают в гидроциклонный аппарат (вирпул), где происходит осветление сусла в результате осаждения частиц коагулировавшего белка и хмеля.
Сусло в вирпуле оставляют в покое на 20-25 минут, а затем охлаждают на пластинчатом теплообменнике до температуры 10°С.
Охлажденное сусло аэрируют обеспложенным мелкодиспергированным воздухом.
Для лучшего осветления сусла допускается вносить в заторно-сусловарочный котел препараты-осветлители сусла.
При необходимости, предусмотренной рецептурой, в вирпул вносят предварительно подготовленный хмель.
3. Подготовка и прессование винограда (получение сока).
Свежесобранный виноград поступает на производство прямо с полей. Для транспортировки используется автомобиль с холодильной установкой, поэтому виноград поступает в охлажденном состоянии. Далее - виноград белых сортов подвергается обработке по отделению гребня, после чего поступает на прессование. Полученный сок собирается в специальную емкость и передавливается в емкость для брожения (непосредственно перед перекачкой сусла), где далее будет смешан с охмелёным пивным суслом. Сок винограда проверяется на содержание сахара, что дает возможность откорректировать следующую варку и получить пиво заявленной начальной плотности. Виноград красных сортов предварительно проходит этап крио- (содержание в холоде) или карбонической (содержание в емкости под шапкой углекислого газа) мацерации (при которой происходит переход цвета из кожицы в сок, а также танинов виноградной косточки и дубильных веществ, если мацерация происходит на гребне). Брожения виноградного сока на этих этапах не допускается. После этих подготовительных этапов сок из винограда красных сортов также собирается в специальную емкость и передавливается в емкость для брожения, где смешивается с охмелёным пивным суслом.
4. Сбраживание и выдержка пивного сусла.
Осветленное и охлажденное сусло подают в цилиндро-конические танки (ЦКТ).
Для сбраживания сусла применяют расы пивных дрожжей верхового брожения, сбраживание сусла проводят сухими и семенными пивными дрожжами.
Для производства пивных напитков применяют следующие расы пивных дрожжей:
- светлого 18% - Safale US-05, или аналога, 1 кг дрожжей на 2 т
Подготовка сухих дрожжей к брожению и норма внесения осуществляется в соответствии с рекомендациями фирм-производителей дрожжей.
Перед внесением сухих дрожжей в ЦКТ проводят их регидратацию в подготовленном сусле в течение 30 мин.
4.1. Хранение дрожжей. Если дрожжи используются повторно (разброженные от первой партии, допустимо использование до 5-7 генераций, обычное явление в пивоварении, направленное на снижение издержек)
Семенные дрожжи хранят под слоем пива в промытом и продезинфицированном резервуаре для дрожжей при температуре 3-4°С не более пяти суток.
4.2. Разбраживание дрожжей.
Перед брожением (особенно при недостаточном количестве гликогенсодержащих клеток) рекомендуется провести активизацию дрожжей путем разбраживания их в сусле или путем добавления в сусло (или непосредственно к дрожжевой массе) специальных препаратов - подкормок для дрожжей. Способ использования подкормок – в соответствии с рекомендациями фирм-поставщиков.
Разбраживание дрожжей проводят следующим способом: густые семенные дрожжи заливают суслом при температуре 8-9°С в соотношении 1:2-1:6, перемешивают и разбраживают в течение 1-4 часов;
При хранении семенных дрожжей необходимо производить их перемешивание по 10-20 минут каждый час.
Перед задачей дрожжей в сусло проводят гомогенизацию дрожжевой массы путем ее перемешивания в течение 10-20 минут. После окончания перемешивания проверяют показатели дрожжей.
4.3. В первую варку поступающего на брожение сусла вносят все количество подготовленных пивных дрожжей, рассчитанное на полную рабочую вместимость танка (вручную, после поступления в танк первых порций сусла, или дозируют в ток сусла).
Через 12-24 часа после заполнения из бродильного танка удаляют образовавшийся осадок мёртвых дрожжевых клеток и осевших взвесей.
Процесс ведут при температуре 20°С 4-6 суток, после достижения требуемых значений видимого экстракта температуру постепенно снижают до 10-12°С.
Шпунтование танков проводится при значениях видимого экстракта (5-8) %.
Съем дрожжей из конической части ЦКТ проводят с противодавлением, создаваемым в сборнике хранения дрожжей обеспложенной двуокисью углерода.
За сутки до спуска дрожжей разрешено производить охлаждение конической части ЦКТ. После редукции диацетила включают рубашки охлаждения и содержимое танка охлаждают до температуры (0±1)°С.
В процессе выдержки пивной основы рекомендуется проведение дополнительных съемов дрожжей.
Давление в ЦКТ в процессе выдержки должно быть не менее 0,05 МПа (0,5 кгс/см).
Длительность процесса брожения и выдержки пивного напитка составляет до 65-90 суток.
Концентрация дрожжевых клеток в нефильтрованном пивном напитке перед розливом должна быть не более - 2,0 млн/см3.
5. Розлив пивных напитков производят в тару различной вместимости, обеспечивающую при контакте с пивом его качество и безопасность. При розливе в алюминиевую банку напиток предварительно карбонизируют в ЦКТ. При розливе в бутылку напиток попадает в бутылку тихим и карбонизируется (дображивает) уже в бутылке (в течение месяца при комнатной температуре, после чего захолаживается). При таком методе в бутылку добавляют декстрозу, фруктозу или концентрированное виноградное сусло с высоким содержанием сахара, из расчета 3-5 гр на бутылку 0,75л.
Преимуществом полученного заявленным способом пивного напитка является новое сочетание характеристик, в равной степени присущих пиву (пенность, аромат солода и приятная хмелевая горечь) и свойственных вину (фруктовый аромат и яркий вкус винограда, танинность). Так как напиток не фильтруется и не пастеризуется, витамины, микроэлементы и полезные вещества в нем сохранены.
Таблица 1 - Примеры расхода сырья для приготовления напитка, кг
Наименование сырья
Экстрактивность начального сусла, 18%
Расход сырья
На 1000 л напитка, кг
На 2000 л напитка, кг
На 4000 л напитка, кг
1
2
3
4
Солод пивоваренный:
ячменный «Пилс» (Германия, Англия, Чехия, Финляндия, Бельгия, Россия)
200
410
790
«Бисквит» (Бельгия)
12,5
26
49
пшеничный (Германия, Англия, Чехия, Финляндия, Бельгия, Россия)
5
9
21
Хлопья овсяные «Геркулес»
10
20
410
Сок виноградный
300
560
1360
Таблица 2 - Перечень операций процесса затирания
Операция
Температура, °С
Продолжительность, мин
1
2
3
Затирание
35
10
Подогрев затора
до 45
Выдержка затора
45
10
Подогрев затора
до 55
Выдержка затора
55
10
Подогрев затора
до 65
Выдержка затора
65
60
Подогрев затора
до 72
Выдержка затора
72
30
Подогрев затора
до 78
Выдержка затора
78
5
Таблица 3 - Примеры рекомендуемого режима и количества внесения хмеля, г
Сорт хмеля
Порция
Количество, г на 1000 л напитка
Количество, г на 2000 лнапитка
Количество, г на 4000 лнапитка
Момент внесения
1
2
3
4
5
6
Tradition или аналог(α= 5,5 %)
1 порция
1200
2450
4790
За 45 мин до конца кипения
Hallertauer Mittelfruh или аналог (α = 3,7 %)
2 порция
1200
2340
4815
За 30 мин до конца кипения
Crystal или аналог (α = 4,1 %)
3 порция
2400
4810
9595
За 5 мин до конца кипения