СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПИВА Российский патент 2008 года по МПК C12C5/00 C12C12/00 

Изобретение относится к пивоваренной промышленности и касается способов производства пива повышенной биологической ценности.

Пиво - очень древний слабоалкогольный напиток. Он занимает особое место в потреблении напитков, имеет огромную популярность и широко распространен у многих народов.

Известен способ производства пива повышенной биологической ценности, предусматривающий использование органического соединения селена, в частности, для физиолого-биохимической стимуляции дрожжей и для последующего повышения биологической ценности пива (см. пат. РФ 2209237, 27.07.2003).

Недостатком известного способа является то, что, несмотря на бесспорное благотворное влияние селена на организм человека, его концентрация должна строго регламентироваться из расчета 0,5-1,0 мкг на кг массы тела, то есть употреблять такое пиво можно только в ограниченном количестве и информировать об этом потребителя.

Известен способ производства пива, обладающего гепатопротекторными свойствами, что является весьма актуальным для снижения влияния алкоголя на печень человека. Способ предусматривает традиционное проведение всех процессов пивоварения с внесением аскорбиновой кислоты в готовое пиво. После внесения в пиво аскорбиновой кислоты вносят водно-спиртовой раствор экстракта растения солянки холмовой (см. патент РФ 2162883, оп. 10.02.2001).

Недостатком этого способа является присутствие во вкусе постороннего компонента, а, кроме того, добавление спиртовой настойки означает введение дополнительного алкоголя неэндогенного происхождения, что не может положительно влиять на органолептические свойства пива.

Наиболее близким по сущности и достигаемому результату является способ производства пива, включающий приготовление затора, осахаривание затора, отделение сусла от дробины, кипячение сусла с хмелем, брожение, дображивание, фильтрацию и розлив готового продукта под избыточным давлением насыщающего газа, в качестве которого используют инертный газ, такой как аргон или азот (см. пат. Великобритании 1408995, оп. 08.10.1975).

Основной целью известного решения является расширение арсенала средств, используемых в производстве газированных напитков, повышение срока хранения напитков, придание им биологически полезных свойств.

Недостатком этого способа является то, что он разработан для всех напитков, которые могут насыщаться газом, и не учитывает специфики каждого их них.

Задачей предлагаемого способа является создание пива, обогащенного компонентом, лишенным указанных недостатков и одновременно являющимся фактором, снижающим отрицательное влияние алкоголя на организм человека.

Указанная задача решается тем, что способ производства пива, включающий приготовление затора, осахаривание затора, отделение сусла от дробины, кипячение сусла с хмелем, брожение, дображивание, фильтрацию и розлив готового продукта под избыточным давлением насыщающего газа, предусматривает то, что в пиво перед розливом вводят насыщающий газ, в качестве которого используют ксенон или газовую смесь, содержащую ксенон, до достижения равновесного состояния газ-жидкость.

Перед насыщением можно проводить процесс дегазации.

В качестве газовой смеси для насыщения можно использовать смесь ксенона и двуокиси углерода.

В качестве газовой смеси для насыщения можно использовать смесь, содержащую 50% ксенона и 50% двуокиси углерода.

В качестве газовой смеси используют смесь, содержащую 15% ксенона и 85% двуокиси углерода.

Техническим результатом такого решения явилось то, что было установлено новое свойство ксенона, проявляющееся в сочетании его с пивом и заключающееся в том, что при употреблении пива, насыщенного растворенным в нем ксеноном, снижается токсическое действие алкоголя на печень.

Существенность признаков предлагаемого способа заключается в следующем. Принимая во внимание тот факт, что ксенон - благородный газ, обладающий анестезирующими свойствами, нами установлено, что анестезирующие свойства ксенона при растворении его в пиве практически не проявляются. Если можно так сказать, «отголосок» этих свойств заключается в легком состоянии эйфории. Именно легком, не отягощенном алкогольным сопутствием, как это бывает при употреблении даже слабоалкогольных напитков. Причем это состояние наступает при относительно небольшом количестве употребленного пива, при значительном количестве употребленного пива свое действие традиционно проявляет алкоголь, находящийся в пиве. В процессе проводимых лабораторных исследований было установлено, что при насыщении пива ксеноном или смесью ксенона с углекислым газом (до достижения состояния равновесия при нормальных условиях) значение массовой концентрации растворенного ксенона составляет не более 0,82 г/л (0,15 л ксенона в литре продукта). В традиционно используемых объемах розлива пива 0,5 или 0,33 л оно соответственно буде составлять 0,412-0,275 г/л (0,075-0,05 л/л). Необходимо отметить, что данные значения являются максимально возможными и соответствуют условиям полного насыщения растворов чистым ксеноном при идеальных условиях. Также важно принять во внимание тот факт, что ксенон в пиве находится в растворенной форме (а не в свободной, как при ингаляции), поэтому в организм, а именно в кровь, поступит значительно меньшее количество ксенона. Действительно, если поступление в организм ксенона традиционно используемым путем ингаляции, то есть через дыхательную систему, обеспечивающую непосредственное поступление газа в кровеносные сосуды через альвеолы легких, сравнивать с поступлением растворенного в пиве ксенона, который далеко не полностью высвобождается из раствора, так как, проходя через пищеварительную систему, будет участвовать в процессах пищеварения и частично выводиться из организма в растворенном же состоянии (вследствие хороших мочегонных свойств пива), то однозначно можно сделать вывод, что количественное значение поступления ксенона в организм будет значительно ниже растворенного в пиве ксенона. Таким образом, значение количества ксенона, поступающего с пивом в организм, в реальности будет незначительным, что не позволяет говорить о его одурманивающем, анестезирующем воздействии.

В ходе клинических испытаний было установлено, что после ингаляций ксеноном, в процессе которых достигалось субнаркотическое состояние, в организме пациента оставалось 900 мл (4,94 г) ксенона (а поступало, следовательно, более). Это значение наглядно доказывает вышеизложенный довод о незначительности (или даже практическом отсутствии) воздействия ксенона как анестетика.

Кроме всего прочего, количество ксенона, поступающего в организм, будет уменьшаться вследствие его выхода из напитка при вытекании последнего из бутылки, в процессе прохождения в полость рта и пищевода.

Экспериментально установлено, что ксенон в растворенном (но не исключено, что и в газообразном) состоянии защищает печень животных от токсических действий алкоголя, предотвращая гибель последних. В контрольной группе крыс, которым вводили в рацион обычное пиво, в установленный временной регламент, погибло 15% животных. В группе животных, которым вводили в рацион пиво, насыщенное ксеноном, в тот же временной период, отмечалось снижение агрессии, улучшение сна, а погибло всего 2% крыс.

Здесь же необходимо заметить, что при употреблении человеком пива, насыщенного ксеноном, наблюдалось снятие тревожного состоянии, мигренеподобных головных болей. Создавалось легкое состояние эйфории. Именно легкое, не отягощенное алкогольным сопутствием, как это бывает при употреблении даже слабоалкогольных напитков. Причем это состояние наступает уже при относительно небольшом количестве употребленного пива.

При этом ксенон как благородный газ проявляет и присущие ему, известные и уровня техники свойства. Пиво, насыщенное ксеноном, обладает более высокой биологической ценностью. Его органолептические свойства значительно выше за счет стабилизации коллоидной системы. При этом упрощена технология с учетом того, что не требуется дополнительных приемов и средств для обеспечения белковой и коллоидной стойкости.

Таким образом, технический результат, получаемый при реализации предложенного способа, обусловлен новыми свойствами ксенона, проявляемыми при насыщении им пива, приведенными выше.

В процессе проводимых работ по насыщению ксеноном пива были отработаны различные варианты возможных стадий насыщения ксеноном, начиная с насыщения замочной воды при производстве солода и заканчивая последней стадией розлива.

При замачивании зерна водой, насыщенной ксеноном, наблюдалось обогащение солода биологически активными веществами, ускорялось прорастание ячменя, однако для выводов о целесообразности такого воздействия говорить преждевременно, так как неясно, каким образом это будет воздействовать на собственный биохимический комплекс солода, включая ферментный состав. Как будет проявляться такое воздействие на процесс затирания, пока неясно.

При насыщении ксеноном горячего сусла после его кипячения с хмелем растворимость инертного газа ниже из-за повышенной температуры, кроме того, в дальнейшем при брожении наблюдалось снижение активности сбраживания, замедлялся рост новых клеток в самом начале сбраживания. Подобное явление наблюдалось и в процессе барботирования ксенона на стадии сбраживания. На стадии дображивания и выдержки ксенон существенным образом не влиял на это процессы.

При введении ксенона при затирании солода также наблюдались отрицательные явления, заключающиеся в нарушении баланса беловых и мальтозных пауз и процесса осахаривания. При насыщении пива ксеноном перед его осветлением также наблюдалось снижение эффективности процесса. При барботировании пива в процессе последней фильтрации был достигнут максимум растворимости, указанный выше (0,82 г/л или 0,15 л на литр пива), однако в дальнейшем происходила частичная потеря растворенного ксенона. Оптимальным оказалось использование ксенона или его смеси с углекислым газом на стадии непосредственно перед розливом с последующим розливом. На этой стадии наблюдались наименьшие потери ксенона (что важно вследствие относительной дороговизны газа), а также максимальное проявление им указанных выше свойств. Кроме того, именно на этой стадии ксенон максимально проявляет свои антиоксидантные свойства, что положительно сказалось на органолептических показателях пива - вкусе, аромате и пеностойкости.

Вкус пива представляет собой гармоничное сочетание тысяч различных веществ. Он является результатом восприятия совокупности вкусовых, ароматических, осязательных и других ощущений в процессе дегустации. Обычно концентрация вкусовых составляющих ниже или едва приближается к пороговому содержанию. Значительное увеличение концентрации может вызвать нежелательное изменение вкуса. Поэтому весьма актуальным является сохранение вкусовых показателей конкретного сорта пива на протяжении всего срока хранения. Причем здесь же уместно отметить, что предлагаемый способ может быть применен не только к классическим процессам производства пива, но и в производстве современных напитков, использующих в своей основе пиво, полученное любым известным способом и рецептурой.

Высота пены - один из основных показателей качества пива. Тем более, если учесть тот факт, что предлагаемый способ не предусматривает использование никаких стимулирующих или активирующих веществ, а высота пены остается не ниже требований качества, этот результат можно считать синергетическим.

Предлагаемый способ позволяет создать высококлассный напиток и значительно сократить срок производства при одновременном улучшении органолептических показателей. Из практики известно, что при хранении в пиве могут появиться различного рода пороки.

Определить причину появления порока пива не всегда легко. Появление нежелательной вкусовой нотки может иметь несколько возможных причин, поэтому очень важным является сохранить качество пива, не допуская появления пороков.

Предлагаемое изобретение касается способов производства пива по традиционным рецептам с учетом развивающейся техники и технологии пивоварения. Вышеизложенное обоснование является доказательством того, что предлагаемое решение по созданию нового направления в пивоварении является соответствующим изобретательскому уровню, так как предлагаемый способ позволил получить оптимальное решение проблемы взаимосвязи всех этапов производства пива.

Результатом данного изобретения является расширение ассортимента сортов пива, принципиально отличающихся от уже существующих, сокращение сроков производства и получение пива с более высоким биологическим потенциалом, стойкостью, более «живого» напитка с повышенными органолептическими показателями, а также новым свойством - гепатопротекторного средства.

Следовательно, можно говорить о соответствии предлагаемого изобретения условиям новизны и изобретательского уровня.

Предлагаемое изобретение является также промышленно применимым, поскольку не требует для своей реализации неиспользуемых ранее средств или сырья. Изобретение не ограничивается только традиционными способами производства пива, но и с успехом может быть применено для всех напитков, использующих в своей основе пиво, таких как различные бирмиксы. Ведь известно, что для получения последних используют пиво, сваренное традиционными способами. Согласно действующим в пивоваренной промышленности нормативным документам такие напитки относят к сортам «пива специального».

Сущность предлагаемого способа поясняется примерами его осуществления.

ПРИМЕР 1

Приготовление пивного сусла начинается с подработки и дробления зернопродуктов.

Состав помола должен соответствовать следующим требованиям: шелуха 15-18%, крупная крупа 18-22%, мелкая крупа 30-35%, мука 25-35%.

Рецептура:

Солод пивоваренный ячменный89%Крупа рисовая10%>Сахар1%

Хмель, норма горьких веществ 1,33-1,7 г/дал горячего сусла.

Приготовление пивного сусла с массовой долей сухих веществ 14%, его брожение, дображивание, осветление и розлив пива осуществляются в соответствии с действующей «Технологической инструкцией по производству солода и пива» (утв. 06.08.85 г.) при соблюдении следующих условий: затирание вели по двухотварочному режиму.

Порядок внесения хмеля:

1 порция - 70% через 10 мин с начала кипячения сусла; 2 порция - 20% за 30 минут до конца кипячения; 3 порция - 10% за 5 минут до конца кипячения.

Главное брожение.

Норма внесения дрожжей 0,6-0,7 л/гл сусла. Продолжительность брожения 8-9 суток.

Содержание видимого экстракта в молодом пиве 4,6-4,9%.

Дображивание.

Если в процессе главного брожения видимый экстракт составляет 4,7%, то при передаче пива на дображивание необходимо введение завитков в 5-10% к объему молодого пива.

При недостаточном насыщении пива диоксидом углерода проводят его дополнительную карбонизацию с предварительным охлаждением до 0 - 2°С.

В нашем случае карбонизацию не проводили даже при недостаточном насыщении углекислотой. В процессе фильтрации пива на кизельгуровом фильтре используем Кигель Геро - адсорбент на основе двуокиси кремния. Используется в смеси с кизельгуром для обработки пива - дозировка 40 г/гл. Для обработки пива используем препараты на основе активированного угля. Эркарбон ГЕ удаляет вещества, придающие неприятный запах и привкус, и устраняет сенсорные изъяны в пиве.

Для повышения коллоидной и вкусовой стабильности в сборнике фильтрованного пива не использовали никаких пищевых добавок.

Перед розливом производили насыщение пива ксеноном путем его барботирования. Для насыщения пива ксеноном или газовой смесью, содержащей ксенон, можно использовать сатураторы, устройства инжекторного типа или любое техническое средство, способное вводить газ в жидкость.

Розлив осуществляли с использованием ксенона в качестве насыщающего газа на существующем оборудовании для розлива.

По органолептическим показателям пиво должно удовлетворять требованиям и нормам, указанным в таблице 1.

Таблица 1Наименование показателейХарактеристика и нормаПрозрачностьПрозрачная жидкость без осадка (для неосветленного пива допускается опалесценция)Вкус и ароматЧистый вкус и аромат сброженного солодового напитка с хмелевым вкусом и ароматом в сочетании с приятной хмелевой горечью (для неосветленного пива дополнительно допускается свежий дрожжевой тон во вкусе и аромате)

По физико-химическим показателям и времени дображивания пиво должно соответствовать нормам, указанным в таблице 2.

Таблица 2 Наименование показателейПиво, насыщенное ксеноном1.Экстрактивность начального сусла, %14,0±0,22.Объемная доля спирта, % не менее4,83.Кислотность, к.ед.2,4-3,64.Цвет, ц.ед.0,4-1,55.Массовая доля двуокиси углерода в смеси с ксеноном, % не менее0,336.Пенообразование: высота пены, мм не менее20пеностойкость, мин.27.Углеводы, г в 1000 г пива, не более5,48.Энергетическая ценность, ккал в 100 г пива54

В процессе дегустации пива после 6-ти месяцев хранения отмечалось отсутствие изменений в органолептических показателях. При употреблении пива данной партии участниками эксперимента отмечались приятные ощущения легкости, отсутствие жалоб на проявление побочных реакций (болей в желудке, в правом подреберье и пр.).

ПРИМЕР 2

Для выработки пива светлого используют солод пивоваренный ячменный светлый по ГОСТ 29294-92, крупу рисовую по ГОСТ 6292, воду питьевую по ГОСТ 2874-82, хмель по ГОСТ 21947-76, сахар-песок по ГОСТ 21-94, сахар жидкий по ТУ 9111-001-00335315-94, глюкозный сироп, мальтозную патоку, разрешенные органами Минздрава России, хмель молотый, брикетированный или гранулированный, хмелевые экстракты, разрешенные органами Минздрава России.

На производство затора брали 74% солода ячменного светлого, 10% сахара и 16% крупы рисовой, хмель из расчета Гс 0,85 г/дал.

В заторный котел производили набор воды при температуре 65°С. Ссыпали 5% дробленого солода и 100% риса, где производили затирание. Отварку подогревали до 85°С, нагрев вели 1°С в минуту, выдерживали 15 минут, затем быстро нагревали до 100°С и кипятили в течение 20 минут.

В начале подогрева отварки до кипения начинали затирать основную часть солода - 95% - с водой при температуре 36°С.

После окончания кипячения отварку медленно перекачивали к основной части при работающих мешалках в обоих котлах и при этом температуру объединенного затора устанавливают 52°С. При 52°С затор выдерживают в течение 15 минут. Проводят корректировку рН до значения 5,4 внесением молочной кислоты. После этого медленно подогревали заторную массу до 63°С и выдерживали при этой температуре 40 минут. Все операции велись при работающей мешалке. Затем затор подогревали до 72°С и выдерживали при этой температуре 20 минут. Мешалки при этом были выключены. Полноту осахаривания контролировали по йодной пробе. Осахаренный затор подогревали при работающей мешалке до 78°С и перекачивали в фильтрационный чан. Фильтрование вели в соответствии с требованиями технологической инструкции. В процессе фильтрования после сбора второй промывной воды в сусловарочный котел при перемешивании вносили расчетное количество сахара, или сахарного сиропа, или другого сахарсодержащего компонента. Задачу хмелепродуктов в процессе охмеления сусла производили в соответствии с требованиями технологической инструкции. Продолжительность кипячения сусла с хмелем 1 час 10 минут. В сусловарочном котле также корректируется рН сусла и доводится до 5,2.

Осветление и охлаждение сусла проводят в соответствии с требованиями ТИ-18-6-47-85.

Осветленное и охлажденное до температуры 5-9°С пивное сусло перекачивали в бродильный танк, в который предварительно вносили ферментные препараты. В ток сусла вводили семенные дрожжи из расчета 10-15 млн клеток в 1 мл сусла. Дрожжи использовали не более 6 генераций. Содержание жизнеспособных клеток в семенных дрожжах должно быть не менее 95%, их обсемененность не должна превышать 1%. Присутствие диких дрожжей не допускается. Сусло сбраживали методом глубокого сбраживания до показателя видимого экстракта 3,6-2,7. Брожение вели по холодному режиму при температуре 8-13-5°С до содержания в молодом пиве массовой доли сухих веществ от 1,5-1,6° Плато.

При перекачке молодого пива на дображивание его охлаждали до 1°С-(-1°С). В ток молодого пива вносили ферментные препараты. Допускается использование ферментных препаратов, разрешенных к применению органами Госсанэпиднадзора РФ в соответствии с рекомендациями по их использованию. При перекачке на дображивание в молодом пиве контролировали содержание дрожжевых клеток. Их количество не должно превышать 10-15 млн в 1 мл пива. Дображивание пива проводили при температуре 0°С-(-2°С) в закрытых танках под давлением двуокиси углерода 0,4-0,7 кг/см². Шпунтование танков дображивания проводили через два часа после перекачки молодого пива на дображивание. Длительность дображивания определялась по органолептическим и физико-химическим показателям. Пиво должно представлять собой прозрачную жидкость без осадка и посторонних включений. Пена должна быть компактной. Для бутылочного пива высота пены не менее 30 мм при пеностойкости не менее 2 минут. Пиво должно иметь чистый вкус и аромат сброженного солодового напитка с хмелевой горечью и ароматом. Массовая доля спирта должна быть не менее 3%, кислотность 1,5-2,6 к. ед. Цвет 0,4-1,5 ц.ед. Карбонизацию и розлив пива осуществляли в соответствии с технологической инструкцией, заменяя углекислоту смесью ксенона с углекислым газом соответственно 50% и 50%.

В процессе дегустации пива после 6-ти месяцев хранения отмечалось отсутствие изменений в органолептических показателях. При употреблении пива данной партии участниками эксперимента отмечались приятные ощущения легкости, отсутствие головной боли и жалоб на проявление побочных реакций (болей в желудке, в правом подреберье и пр.)

ПРИМЕР 3

Готовили начальное сусло традиционным методом путем затирания солода, осахаривания сусла, кипячения его с хмелепродуктами для получения в начальном сусле 20% сухих веществ, кислотностью 2,7. Сусло после охлаждения направляли на сбраживание, которое проводили при температуре 14°С. После дображивания и созревания в пиво вносили активированный уголь и выдерживали. После выдержки производили фильтрацию на кизельгуровом фильтре. Полученный алкогольсодержащий напиток типа пива - солодовая основа - содержала алкоголя 8,7 об.%, имела цветность 0,1. Карбонизацию и розлив пива осуществляли в соответствии с технологической инструкцией, заменяя углекислоту смесью ксенона с углекислым газом соответственно 15% и 85%. Перед насыщением пива смесью газов производили дегазацию.

В процессе дегустации пива после 6-ти месяцев хранения отмечалось отсутствие изменений в органолептических показателях. При употреблении пива данной партии участниками эксперимента отмечались приятные ощущения легкости, отсутствие головной боли и жалоб на проявление побочных реакций (болей в желудке, в правом подреберье и пр.)

Этот продукт выгодно отличается тем, что после приготовления пива по способу, являясь пивом (то есть содержит в составе этанол, воду, углеводы, белок и продукты его расщепления, неорганические микроэлементы), имеет «не пивные», а нейтральные аромат и вкус, что снимает ограничение по использованию обычного пива для приготовления коктейлей, смесей, «миксов», так как с введением вкусоароматической добавки в итоге продукт не приобретает специфическое сочетание во вкусе и аромате и соответствует вкусам более широкого круга потребителей.

Для реализации данного изобретения возможно применения также и медицинского ксенона, в том числе марки «КсеМед»® производства ООО "Акела-Н" (ФСП №42-0523510904 от 8.04.2005 г., РУ №ЛС-000121 от 8.04.2005 г.). Медицинский ксенон отличается повышенной чистотой газа и, как следствие, отсутствием микропримесей, которые могут пагубно влиять на организм человека. Проведенные эксперименты в рамках настоящего изобретения показали усиление свойств, проявляемых готовым продуктом, при его насыщении медицинским ксеноном.

Способ производства пива предусматривает приготовление затора, осахаривание затора, отделение сусла от дробины, кипячение сусла с хмелем, брожение, дображивание, фильтрацию и розлив готового продукта под избыточным давлением насыщающего газа. В пиво перед розливом вводят насыщающий газ, в качестве которого используют ксенон или газовую смесь, содержащую ксенон до достижения равновесного состояния газ-жидкость. Перед насыщением можно проводить процесс дегазации. В качестве газовой смеси для насыщения можно использовать смесь ксенона и двуокиси углерода. В качестве газовой смеси для насыщения можно использовать смесь, содержащую 50% ксенона и 50% двуокиси углерода. В качестве газовой смеси используют смесь, содержащую 15% ксенона и 85% двуокиси углерода. Техническим результатом такого решения явилось то, что было установлено новое свойство ксенона, проявляющееся в сочетании его с пивом и заключающееся в том, что при употреблении пива, насыщенного растворенным в нем ксеноном, снижается токсическое действие алкоголя на печень. 4 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Способ производства пива, включающий приготовление затора, осахаривание затора, отделение сусла от дробины, кипячение сусла с хмелем, брожение, дображивание, фильтрацию и розлив готового продукта под избыточным давлением насыщающего газа, отличающийся тем, что в пиво перед розливом вводят насыщающий газ, в качестве которого используют ксенон или газовую смесь, содержащую ксенон до достижения равновесного состояния газ-жидкость.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед насыщением проводят процесс дегазации.3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве газовой смеси для насыщения используют смесь ксенона и двуокиси углерода.4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве газовой смеси для насыщения используют смесь, содержащую 50% ксенона и 50% двуокиси углерода.5. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве газовой смеси используют смесь, содержащую 15% ксенона и 85% двуокиси углерода.