Использование формулы Баллинга в качестве прогностического критерия при производстве пива

КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА

Использование формулы Баллинга в качестве прогностического критерия при производстве пива

Е. В. Родин, канд. биол. наук, доцент

Пензенская государственная сельскохозяйственная академия

В современной практике пивоварения в России пиво выпускают по нормативно-технической документации, в которой жестко регламентирована концентрация алкоголя. Именно поэтому перед пивоваром постоянно присутствует необходимость контролировать концентрацию спирта в пиве, причем потребность зачастую возникает после производства партии сусла нового сорта или на новом сырье, когда сусло еще не сброжено (и соответственно пиво не может быть проанализировано), а уже необходимо производить следующую партию. При этом возникает вопрос: будет ли в пиве первой партии концентрация алкоголя соответствовать нормативной документации или необходимо вносить изменения в график затирания с целью обеспечения большего количества сбраживаемого экстракта в сусле. Иначе перед пивоваром постоянно (особенно при смене партии солода, разработке новых сортов) присутствует необходимость прогнозирования концентрации спирта в пиве.

Процессы спиртового брожения суммарно выражаются уравнением Гей-Люссака

C6H12O6 = C2H5OH + 2CO2.

Таким образом из 1 моль глюкозы получают 92 г спирта и 88 г углекислого газа. Кроме того, в случае сбраживания сусла дрожжи расходуют какое-то количество экстракта на прирост собственной биомассы.

Основываясь на этих закономерностях, Баллинг [1] установил, что на получение 1 г спирта расходуется 2,0665 г экстракта, и при этом образуется 0,11 г дрожжей и 0,9565 г углекислого газа. Таким образом, зная массу спирта и оставшийся действительный экстракт, можно рассчитать экстрак-тивность начального сусла (что и служит еще одним параметром, жестко регламентированным ГОСТом) по формуле Баллинга

где р — экстрактивность начального сусла, °Р; ед — действительный экстракт готового пива, °Р; а — содержание спирта, мас. %.

Выразим из этой формулы содержание спирта (удивительно, но это простое арифметическое действие отсутствует в доступной нам литературе по пивоварению):

a --

Eö - р

0,010665p - 2,0665

Таким образом, массовая концентрация спирта в пиве обусловлена только двумя параметрами: экстрак-тивностью сусла (в этом случае правомерно заменить параметр экстрактив-ность начального сусла на реальную экстрактивность сусла, поскольку экс-трактивность начального сусла является лишь некоторым приближением к реальной экстрактивности сусла) и остающимся действительным экстрактом готового пива, т. е. формула приобретает вид

a =

E - P

(A-2,0665 + Ea)-100% 100 +Л-1,0665 ,

0,010665Р - 2,0665

где р — реальная экстрактивность сусла, °Р.

Таким образом, экстрактивность начального сусла — это параметр, определяемый в нашем случае во время передачи сусла на брожение по реальной экстрактивности сусла, измеренной ареометром. Действительный экстракт готового пива невозможно измерить до собственно завершения процесса производства пива, поэтому установим его косвенным путем: через лабораторное определение конечной степени сбраживания и желаемую видимую степень сбраживания пива. Учитывая, что в современном пивоварении, как правило, выбраживают светлые сорта пива до видимой степени сбраживания на 1,5-2,5% меньше, чем конечная степень сбраживания, получаем

в = к - Ж,

где в — видимая степень сбраживания, %; к — конечная стпень сбраживания, %; ж — желаемая разница между конечной и видимой степенью сбраживания, %.

Для перехода от видимой степени сбраживания к действительной степени сбраживания применим эмпирический коэффициент перехода, равный 0,819 [2]:

д = 0,819В,

где д — действительная степень сбраживания, %.

Расчет действительного экстракта осуществим на основании определения действительной степени сбраживании — (действительная степень сбраживания это отношение действительного экстракта сброженного пива к экстрактивности сусла, выраженное в процентах) по формуле

Е=Р -

др 100

Таким образом, зная экстрактивность начального сусла и конечную степень сбраживания, легко рассчитать массовую долю спирта в готовом пиве.

Перевод массовой концентрации спирта в объемную концентрацию описан во многих источниках литературы [1, 2 и т.д.] и здесь приведен не будет.

Все вышеприведенные расчеты легко и удобно осуществлять в программной среде Microsoft Excel (табл. 1).

В крайней левой колонке таблицы указан номер строки на странице Microsoft Excel, в верхней строчке таблицы указаны латинские буквы % обозначения колонок на листе Microsoft Excel, соответственно каждая ячейка таблицы идентифицируется как сочетание латинской буквы (обозначение колонки) и числа (обозначение номера строки).

Тот же расчет в режиме проверки формул % в табл. 2.

При использовании указанной программы в среде Microsoft Excel пивовару необходимо лишь заполнить значениями ячейки B4, B5 и B6. В ячейку B4 % значение конечной степени сбраживания, полученное по результатам лабораторного анализа, в ячейку B5 % значение желаемой разности между конечной и видимой степенью сбраживания, в ячейку B6 % значение экстрактивности сусла, измеренное в варочном отделении. После заполнения пивовар считывает показания ячеек B15 и B16. Ячейка B11 необходима для расчета плотности пива, используемой в дальнейшем для перевода массовой концентрации спирта в объемную концентрацию.

6•2008

p

48

Таблица 1

Расчет спирта

А B C

2 Показатель Значение показателя Единица измерения

4 Конечная степень сбраживания 80 %

5 Желаемая разность между конечной и видимой степенью сбраживания 2 %

6 Реальная экстрактивность сусла 11,05 °Р

7 Видимая степень сбраживания 78 %

8 Действительная степень сбраживания 63,882 %

9 Видимый экстракт 2,431 °Р

10 Действительный экстракт 3,991039 °Р

11 Плотность пива 0,9935 кг/л

14 По Баллингу:

15 массовая доля спирта 3,622485 мас.%

16 объемная доля спирта 4,551758 об.%

Расчет спирта

А B C

2 Показатель Значение показателя Единица измерения

4 Конечная степень сбраживания 80 %

5 Желаемая разность между конечной и видимой степенью сбраживания 2 %

6 Реальная экстрактивность сусла 11,05 °Р

7 Видимая степень сбраживания B4-B5 %

8 Действительная степень сбраживания В7-0,819 %

9 Видимый экстракт B6 - [B6-(B4 - B5)/100] °Р

10 Действительный экстракт B6 - (B8-B6/100) °Р

11 Плотность пива BnP(B15;F3:G53;2) кг/л

14 По Баллингу:

15 массовая доля спирта (B10 - B6)/ (0,010665-B6 - 2,0665) мас.%

16 объемная доля спирта B15-B11/0,79067 об.%

Приведенный расчет был неоднократно проверен на практике в условиях филиала ЗАО МПБК «Очаково» в г. Пензе.

Данный расчет удобен не только тем, что он чрезвычайно прост и облегчает выбор и расчет режимов затирания (и соответственно глубину расщепления субстрата солода и конечную степень сбраживания сусла), но и тем, что, по сути, возможна проверка (на рабочем месте пивовара) концентрации алкоголя в процессе брожения и дображивания пива по такому просто измеряемому показателю, как видимый экстракт (измеряется ареометром), что существенно облегчает принятие решения о снятии дрожжей и переводе ЦКТ на режим дображивания, а также ясно показывает, на какой технологической стадии производства пива допущена ошибка и каким образом эту ошибку можно исправить. В случае неадекватно низкой для данного сорта конечной степени сбраживания концентрация спирта в пиве и не может достичь желаемой величины (для

Таблица 2

этого просто не хватит сбраживаемого экстракта) — необходимо менять график затирания или использовать ами-лолитические ферментные препараты с целью увеличения содержания сбраживаемых сахаров в сусле. В случае, если содержание сбраживаемого экстракта (определяемое через конечную степень сбраживания) позволяет обеспечить желаемую концентрацию спирта, то необходимо менять режим брожения или расу дрожжей, поскольку если в этом варианте изменить режимы затирания сырья, обеспечить желаемую концентрацию спирта возможно, но при этом существенно ухудшатся биологическая и коллоидная стойкость пива, поскольку слишком большое количество легко ассимилируемого экстракта останется в пиве.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кунце В., Мит Г. Технология солода и пива/ Пер. с нем. — СПб.: Профессия, 2003.

2. Ермолаева Г.А. Справочник работника лаборатории пивоваренного предприятия. — СПб.: Профессия, 2004. &

Компания «Кока-Кола» объявила о расширении многолетнего партнерского соглашения в области охраны окружающей среды с Всемирным фондом дикой природы

Компания «Кока-Кола» в сотрудничестве с Всемирным фондом дикой природы объявила о начале программы по сокращению потребления воды и выбросов углерода на производствах по всему миру.

По словам президента и генерального директора компании «Кока-Кола» Мухтара Кента: «Устойчивое развитие нашей компании напрямую зависит от эффективного использования природных ресурсов. Данное соглашение только один из примеров того, что делает компания для улучшения системы управления водо- и энергоресурсами».

«В современном мире с ограниченными ресурсами успешные компании будут развивать бизнес при сокращении ресурсопотребления, взятые компанией «Кока-Кола» обязательства соответствуют требованиям, необходимым для решения климатического и водного кризисов», — сказал Роберт Картер, президент и генеральный директор WWF США.

Напомним, что 5 июня 2007 г. компания «Кока-Кола» подписала глобальное соглашение с WWF, направленное на сохранение водных ресурсов. Компания выделила 20 млн долл. США на сохранение 7 важнейших пресноводных бассейнов на нашей планете. В рамках продолжения сотрудничества с WWF компания выделяет дополнительно 3,75 млн долл. США (до 2012 г.).

Система «Кока-Кола» (компания «Кока-Кола» и боттлер на территории России компания «Кока-Кола ЭйчБиСи Евразия») уже несколько лет сотрудничает с WWF в России. Наиболее яркие примеры этого сотрудничества: строительство образовательного центра на территории Волжско-Камского заповедника, основная задача которого состоит в максимально широком распространении идей охраны дикой природы в Поволжском регионе. Официальное открытие образовательного центра состоялось 15 октября 2008 г.; экологический проект по сохранению природно-культурного объекта «Молодецкий курган» в Национальном парке «Самарская Лука». В рамках данного проекта национальным парком был проведен комплекс работ по благоустройству экологической тропы, а также организован региональный экологический слет «Друзей Самарской Луки»; в 2008 г. компания «Кока-Кола» поддержала инициативу WWF по сохранению популяции белого медведя на Арктическом побережье РФ, которая находится под угрозой вымирания в результате изменения климата на планете.

«Сотрудничество с компанией «Кока-Кола» безусловно, важно для WWF России. Мы рады, что бизнес все чаще и чаще задумывается не только о собственной прибыли, но и о том, как сохранить те природные ресурсы, которые этот бизнес использует», — сказал директор WWF России Игорь Честин.

Пресс-служба компании «Кока-Кола»

6- 2008 к ПИВО и НАПИШИ

49