Лабораторная работа
Исследование процесса сбраживания пивного сусла
Задание: Исследовать физико-химические показатели сбраживаемого сусла, приготовленного настойным и отварочным способами: видимый и действительный экстракт, степень сбраживания, осветление, кислотность. Оценить изменение показателей пивного сусла в результате сбраживания.
Техника выполнения работы
Сбраживание охлажденного и осветленного пивного сусла вызывается ферментами, образующимися в дрожжевых клетках. При брожении происходит изменение химического состава сусла и превращение его в ароматный вкусный напиток - пиво.
В зависимости от вида применяемой чистой культуры дрожжей и температуры проходит верховое и низовое брожение. Верховое брожение сусла проводят при 12-15 °С, а низовое при 5-7 0С.
Дрожжи верхового брожения всплывают на поверхность сбраживаемого сусла в виде слоя пены и остаются до окончания брожения. Затем они оседают, образуя рыхлый слой на дне бродильного аппарата.
Дрожжи низового брожения, развиваясь в сбраживаемом сусле, быстро оседают по окончании брожения, образуя плотный слой на дне аппарата. Наиболее распространено низовое брожение. Различают две стадии брожения: главное брожение и дображивание.
Роль дрожжей на стадии главного брожения состоит в сбраживании Сахаров сусла, использовании азотистых, минеральных и других веществ, для накопления биомассы. Образующиеся спирт и углекислота превращают сладкое сусло в молодое пиво, которое представляет собой мутную жидкость со своеобразными вкусом и ароматом. От дрожжей зависят скорость и глубина сбраживания сусла, количество накапливаемого спирта и углекислоты, а также количественный и качественный состав побочных продуктов брожения, от которых зависят аромат и вкус пива.
После брожения молодое пиво подвергается длительному дображиванию во время которого происходят следующие процессы сбраживание остаточного экстракта, вследствие чего внутри бродильного аппарата возрастает давление и пиво насыщается углекислым газом медленное превращение продуктов обмена дрожжей, в результате чего формируется вкус и аромат пива; постепенное оседание дрожжей и других взвесей, выделение из дрожжей азотистых веществ, установление белково-коллоидного равновесия.
|
Лист |
|
|
Контроль за ходом сбраживания сусла заключатся в наблюдении за изменением температуры, проверке интенсивности сбраживания экстрактивных веществ сусла и определении гшошккпи молодого пива к перекачке на дображивание. Для этого ежедневно определяют концентрацию (видимую экстрактивность) сбраживаемого сусла, что позволяет определить конец главного брожения.
Ход дображивания и выдержки пива контролируется по убыли экстракта, увеличению содержания углекислоты и алкоголя, степени осветления и, наконец, по аромату, вкусу и пеностойкости проб, взятых из танка дображивания. Для получения более стойкого пива достигают конечной степени сбраживания.
Задагте 8.1 Определение степени сбраживания.
Во время сбраживания значительная часть экстрактивных веществ сусла превращается в продукты брожения. Степень этого превращения и называют степенью сбраживания - отношение количества сброженного экстракта к первоначальному экстракту сусла, выраженное в процентах:
, (8.1)
где: Е - экстрактивность начального сусла, %,
е - экстрактивность молодого или готового пива, %.
Различают видимую и действительную степень сбраживания. Степень сбраживания определяют в конце главного брожения, называя ее степенью сбраживания молодого пива или (степенью сбраживания по бродильному отделению), а при определениях в конечной стадии производства (перед розливом пива) называют степенью сбраживания выпускного пива (степенью сбраживания по отделению дображивания).
Видимое (кажущееся) содержание экстракта (ПХ'Т 12787-81), определяют в пробе вместе с этанолом и диоксидом углерода сахаромером, а истинное (действительное) определяют в пробе после удаления спирта и углекислоты пикнометрическим способом (по относительной плотности). В связи с этим величина видимого экстракта всегда меньше значения истинного. Соответственно видимая степень сбраживания больше действительной.
Пиво лучшего качества получается при высокой конечной видимой степени сбраживания, характеризующейся Полным сбраживанием всех Сахаров, подлежащих превращению. Оставление части Сахаров в несброженном состоянии в пиве ведет к развитию дрожжей и инфекционных бактерий. К тому же эти сахара обусловливают сладость пива, что нежелательно для целого ряда сортов пива.
|
Лист |
|
|
Для правильного распределения степени сбраживания между молодым и готовым пивом необходимо также контролировать содержание мальтозы Разница между степенью сбраживания молодого и готового пива перед розливом считается нормальной, если она составляет 10-15 % при экстрактивности исходного сусла 11-13 %. При ускоренном выпуске с меньшей Выдержкой допускается длительное сбраживание молодого пива с более высокой степенью сбраживания. Таким образом, степень сбраживания зависит юсовой доли сухих веществ в сусле, продолжительности выдержки сорта пива. Для светлых сортов степень сбраживания молодого пива достигает 58-65 %, а для темных сортов – 50 - 55 %.
Конечную степень сбраживания, т. с. максимально возможную степень сбраживания определяют методами, основанными на сбраживании пивного сусла повышенной дозой дрожжей и последующего определения видимого экстракта. Видимая конечная степень сбраживания у светлых сортов пива составляет около 77-82 %. Конечную степень сбраживания определяют по формуле:
(8.2)
где: М- массовая доля сухих веществ в начальном сусле, %;
m - видимая массовая доля сухих веществ сброженного сусла, %.
Задание 8.2 Определение осветления сбраживаемого сусла.
Для определения осветления сбраживаемого сусла отбирают пробы в цилиндрические стаканчики на 50 мл. Отобранная проба сбраживаемого сусла рассматривается на снег. При хорошем осветлении сусло в стаканчике кажется блестящим с плавающими в нем комочками дрожжей, имеющими ясные очертания. Затем взвешенные частицы оседают на дно стаканчика. Верхний слой становятся прозрачным и резко отличается от нижнего мутного слоя. Через 12 ч на дне стаканчика образуется плотный осадок дрожжей с отстоявшимся над ним чистым пивом. Если дрожжи флоккулируют быстро, то это признак того, что брожение закончено.
Задание 8.3 Определение кислотности сбраживаемого сусла
Титруемая кислотность определяется титрованием раствором гидроксида натрия с применением в качестве индикатора красного фенолфталеина так же, как при анализе лабораторного сусла
Активная кислотность (рН) определяется электрометрическим способом с помощью рН-метра.
|
Лист |
|
|
Выполнение работы
Опыт 8.1 Определение степени сбраживания
Настойный способ.
Масса пустого пикнометра mп равна 22,0 г;
Масса пикнометра с водой mв равна 46,75г;
Масса пикнометра с фильтратом mф равна 48,30 г.
Массовая доля сухих веществ m= 15,323 г.
По ареометру: 1058, массовая доля сухих веществ m= 14,273 г.
Конечная степень сбраживания.
Сусло недостаточно сброженно.
Отварочный способ.
Масса пустого пикнометра mп равна 22,08 г;
Масса пикнометра с водой mв равна 46,73г;
Масса пикнометра с фильтратом mф равна 48,29 г.
Массовая доля сухих веществ m= 15,555 г.
|
Лист |
|
|
По ареометру: 1056, массовая доля сухих веществ m= 14,507 г.
Конечная степень сбраживания.
Сусло недостаточно сброженно.
Опыт 8.2 Определение осветления сбраживаемого сусла.
В обоих образцах сусло в стаканчике блестящее с плавающими комочками дрожжей, частицы быстро оседают на дно, верхний слой стаканчика становиться прозрачным и отличается от нижнего мутного, свидетельство того что брожение закончено.
Опыт 8.3 Определение кислотности сбраживаемого сусла.
Настоиный метод.
Активная кислотность рН=4,96.
Определение титруемой кислотности.
На титрование пошло VNaOH=14 0,2= 2,8 мл.
Отварочный метод.
Активная кислотность рН=4,04.
Определение титруемой кислотности.
На титрование пошло VNaOH=24 0,2= 4,8 мл.
Вывод: Провели исследование физико-химических показателей сбраживаемого сусла, приготовленного настойным и отварочным способами: видимый и действительный экстракт по настойному способу – 15,3 и 14,3 г.; по отварочному способу – 15,6 и 14,5 г. Конечная степень сбраживания в обоих методах недостаточная. Осветление проходит правильно с оседанием дрожжевых клеток. Кислотность в пределах нормы. Показателей пивного сусла в результате сбраживания не отвечают всем требованиям. Это свидетельствует о низком качестве приготовленного сусла.
Скачать: