Поделиться статьей
Производство солода — это процесс проращивания и сушки ячменя для получения полезных сахаров в зерне.
Варим лучшее пиво с помощью химии
27 февр. 2023 г.
Статья
Лагер или эль? Светлое пиво или стаут? Специальные сорта пива или разливное? В начале моей взрослой жизни я наслаждалась этим напитком, не задумываясь о широком спектре стилей и их различиях, помимо очевидных визуальных и вкусовых ощущений. Как химик среди множества друзей-химиков, я уже была знакома с миром домашнего пивоварения.
В 2014 году мы с мужем закупили все аксессуары, чтобы сварить 25 литров собственного пива. Весь процесс мы запускали сами, от разработки рецептуры и помола зерна до дезинфекции и розлива готового продукта. Нам нравилось, что мы можем точно определить горечь, сладость, ощущение во рту и содержание алкоголя для каждой партии.
Работая в Metrohm с 2013 года, я получила доступ к различному аналитическому оборудованию для проверки показателей качества (например, состава заторной воды, рН, горечи). Тем не менее Metrohm может дать гораздо больше тем, кто работает в пивоваренной промышленности. Далее я расскажу, как мы улучшили анализ на крупнейшем пивоваренном заводе в Швейцарии.
Вы ищете примеры методик для алкогольных напитков? Ознакомьтесь с нашей подборкой:
Download Metrohm Application Notes for alcoholic beverages here
Сравнение брожения лагеров и элей.
Лагер vs. Эль
Существует два основных класса пива: лагерное пиво и эли. Основное различие между ними заключается в типе дрожжей, используемых для процесса брожения. Лагеры должны ферментироваться при низких температурах, что придает им свежий вкус и низкое образование эфиров. Однако холодные процессы занимают больше времени, поэтому этапы ферментации могут длиться несколько месяцев. Эли имеют более сладкий и фруктовый вкус, их легче приготовить, поскольку ферментация происходит при более высоких температурах и гораздо быстрее.
Если копнуть глубже, можно разглядеть несколько вкусов пива: от легких пилзнеров и светлых элей до портеров и черных имперских стаутов. Разнообразие цветов и вкусовых оттенков в основном зависит от зерен, используемых во время затора, который представляет собой начальный процесс замачивания молотых зерен при определенной температуре (или диапазоне) для модификации крахмалов и сахаров, чтобы дрожжи могли их переваривать. Штамм дрожжей также влияет на конечный вкус, будь то сухой, фруктовый или даже кислый. Очень важно тщательно следить за дрожжами — это один из самых важных пунктов изготовления пива с отличным вкусом.
Словарь пивовара
Помол — это процесс измельчения зерен для увеличения площади поверхности и оптимизации извлечения сахаров
Затирание — это процесс высвобождения солодовых сахаров путем замачивания размолотых зерен в (горячей) воде с получением сусла
Сусло представляет собой раствор экстрагированных зерновых сахаров.
Процесс отделения сусла от зернового слоя после затирания.
Процесс промывания использованного зерна для извлечения последнего количества солодовых сахаров.
Осветленное сусло кипятят, выполняя стерилизацию (на этом этапе добавляется хмель).
Далее сусло необходимо как можно быстрее охладить ниже температуры тела (37 °C), чтобы избежать инфекции.
В охлажденное сусло добавляют (засевают) подготовленные дрожжи (сухие или суспензию) и вводят кислород
Ферментация — это процесс, при котором дрожжи потребляют простые сахара и кислород и выделяют этанол и углекислый газ в качестве основных продуктов.
Ингредиенты для правильного пива
В наши дни пиво может содержать несколько разных ингредиентов и при этом соответствовать определенному стилю. Ячмень, овес, пшеница, рожь, фрукты, мед, специи, хмель, дрожжи, вода и многое другое — все это составляющие современной пивной культуры. Однако в Баварии 1500-х годов правила были намного строже. Закон о чистоте пива, известный как Reinheitsgebot (1516 г.), гласил, что пиво должно производиться только из воды, ячменя и хмеля. Любые другие добавки не допускались, например, рожь и пшеницу запрещалось использовать в процессе пивоварения. Все мы знаем, насколько серьезно немцы относятся к пиву — достаточно один раз побывать на Октоберфесте, чтобы понять!
Определение соединений горечи в хмеле, известных как «альфа-кислоты», можно определить с помощью приборов Metrohm по ссылке ниже.
Brochure: Alpha acids in hops – Determination according to EBC 7.4 by conductometric titration
Вы, наверное, заметили, что дрожжи не были одним из немногих ингредиентов, упомянутых в Немецком законе о чистоте пива, однако они по-прежнему необходимы для процесса пивоварения. Дрожжи просто собирали в конце каждой партии и добавляли в следующую, и размножение в процессе ферментации всегда обеспечивало их достаточное количество. "Здоровые дрожжи" - это неотъемлемая часть ферментации и качества конечного продукта. При правильном питании, уровне кислорода, стабильной температуре и наличии простых усваиваемых сахаров содержание алкоголя до 25% (и даже выше) может быть достигнуто с некоторыми штаммами дрожжей без дистилляции (путем нагревания или замораживания, как для eisbock).
Улучшение качества с аналитическим тестированием
Пиво не становится отличным само по себе. Для крупных пивоваренных заводов, которые полагаются на постоянство качества и вкуса между большими партиями, а также в разных странах, ключом к успеху является всестороннее аналитическое тестирование.
Приборы Metrohm идеальны для этой задачи со множеством решений для больших и малых пивоварен.
Можете не верить мне наслово — послушайте одного из наших пользователей, Жюля Висса, менеджера лаборатории обеспечения качества пивоварни Feldschlösschen, крупнейшей в Швейцарии.
Я решил выбрать Metrohm, потому что они единственные, кто вообще способен выполнить подобную работу. Они делятся с нами своими ноу-хау. Я не могу вспомнить ни одного другого производителя, который смог бы помочь мне аналогичным образом.
Jules Wyss
Jules Wyss,
Manager Quality Assurance Laboratory at Feldschlösschen Getränke AG
Feldschloesschen AG using Metrohm solution for QC of beer
Предыдущие решения не помогли
Довольно долго Жюль определял параметры качества в своих образцах пива с помощью отдельных систем: титратора, системы ВЭЖХ, прибора для измерения содержания спирта и плотномера. Независимые измерения требовали большого объема работы: не только сами анализы, но и документация и архивирование результатов выполнялись отдельно.
Кроме того, Жюль часто сталкивался с недостоверностью результатов – в зависимости от метода ему приходилось анализировать один образец до трех раз, чтобы получить точный результат.
Индивидуальная система для Feldschlösschen
Тесное сотрудничество Жюля с Metrohm привело к созданию системы, которая выполняет большинство необходимых измерений. По словам Жюля, система может определить 90% параметров.
Новая система анализа сочетает в себе различные методы: ионную хроматографию и титрование от Metrohm, а также измерение спирта, плотности и цвета от другого производителя. Все они контролируются программным обеспечением для титрования tiamo. Горечь, лимонная кислота, pH, содержание алкоголя, плотность и цвет могут быть определены с помощью одного метода в tiamo.
Измерение общего качества воды, а также последующий анализ процесса санитарной обработки на линии розлива также возможны с помощью приборов Metrohm для анализа поточных процессов. Дополнительную информацию можно найти в наших методиках по применению ниже.
Alkalinity & hardness in process and make-up water for the production of beer
Интегрированные аналитические системы с автоматизированными возможностями «plug and play» позволяют определять различные параметры качества для аналитиков QA/QC в пивоваренной промышленности. Анализ проб оптимизирован и упрощен, а производительность увеличена за счет автоматизации трудоемких этапов подготовки и сбора данных, что также снижает вероятность ошибки оператора.
Что отпраздновать: Metrohm 6-pack (2018)
В 2018 году компания Metrohm отметила свое 75-летие. В этот год я решила объединить свой опыт лаборанта и менеджера по маркетингу, чтобы сварить серию из шести разных стилей пива для компании, в качестве подарка для клиентов нашего бренда Metrohm Process Analytics.
Каждая партия была сварена с содержанием алкоголя ровно 7,5% ABV (alcohol by volume), чтобы соответствовать 75-летнему юбилею. Ассортимент элей подходил для широкой аудитории, включая стаут, портер, бурый эль, красный эль, хефевайцен и индийский светлый эль (IPA). Каждый стиль требует различных действий в процессе затирания, в зависимости от типа используемых зерен и желаемого результата (например, баланса вкуса, ощущения во рту, содержания алкоголя).
Изготовленные на заказ крышки для бутылок с логотипом Metrohm.
Шесть сортов пива, сваренных в качестве специального подарка покупателям в честь 75-летнего юбилея Metrohm.
Наложенные хроматограммы анализа органических кислот IC, подчеркивающие различия между двумя стилями пива Metrohm 75 year Jubilee.
С помощью ионного хроматографа Metrohm я проанализировала домашнюю водопроводную воду на концентрацию основных катионов и анионов, чтобы убедиться, что перед затиранием не требуется дополнительных солей. После того как некоторые сорта пива были приготовлены, я попросила своих коллег в штаб-квартире Metrohm International в отделе ионной хроматографии посмотреть смогут ли они определить разницу между двумя бутылками с разными ингредиентами.
Ионный хроматографический анализ органических кислот и анионов показал четкую разницу между сортами пива, что позволило им определить, какой образец соответствует какому типу, поскольку я не маркировала их перед отправкой бутылок на анализ. Поскольку молочный стаут содержал лактозу в качестве добавки, этот пик был очень выраженным и стал идеальным индикатором.
Заключение
Ионная хроматография Metrohm, наряду с титрованием, спектроскопией в ближней инфракрасной области спектра (БИК) и другими методами, позволяет проводить надежный и всесторонний анализ пива.
Надеемся, что эта статья осветила различные способы аналитического тестирования пива и других алкогольных напитков на параметры контроля качества — быстро, легко и надежно с помощью приборов Metrohm.
Your knowledge take-aways
In the kingdom of beer – The largest brewery in Switzerland gets a made-to-measure system
Author
2 / 6