Разработка модели оценки уровня качества пива "Аливария золотое"

Размещено на http://www.allbest.ru/

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Квалиметрия систем, процессов и продукции»

Тема работы

Разработка модели оценки уровня качества пива «Аливария золотое»



Реферат

Пиво, характеристика сырья и материалов, технологический процесс, контроль производства, технологическая схема, классификация показателей качества, методы оценки уровня качества, модель оценки уровня качества

Целью данной курсовой работы является разработка модели оценки уровня качества для пива.

В работе изучена необходимая нормативная документация, описано сырье для производства пива, состав и физико-химические свойства продукции, приведены контролируемые показатели качества и их классификация, особенности управления качеством при производстве пива, представлены основные методы оценки уровня качества продукции, а также на основании всех этих данных разработана модель оценки уровня качества пива, а также сделаны соответствующие выводы о качестве продукции



Содержание

Введение

1. Аналитический обзор литературы

1.1 Сырье для производства пива и его состав

1.2 Состав и физико-химические свойства пива «Аливария золотое»

1.3 Особенности управления качеством при производстве пива

2. Требования к оценке качеств пива

2.1 Показатели качества пива и их классификация

2.2 Методы оценки уровня качества продукции

2.3 Модель оценки уровня качества пива «Аливария золотое»

Заключение

Список использованной литературы

Приложение А. Физико-химические показатели светлого пива



Введение

В настоящее время качество лучшая гарантия лояльности потребителя, сильнейшая оборонительная линия в конкуренции с иностранными производителями и единственный способ поддержания устойчивого роста и высоких доходов.

В жизни мы часто употребляем понятие «качество»: деловые качества, качество продукции, услуг, труда, качество жизни. Качество - весьма сложная и противоречивая категория. Оно пронизывает все стороны жизни людей, является важнейшим стимулом деятельности каждого человека. Категории «качество» с древних времен и до настоящего времени уделяется большое внимание.

Роль и значение качества постоянно возрастают под влиянием развития технологий производства и потребностей человека. Подъем уровня культуры и образования с каждым днем делает потребителей все более разборчивыми и требовательными. Более 80% покупателей, приобретая продукцию на мировом рынке, теперь предпочитают цене качество.

Качество продукции - это совокупность свойств продукции или услуги, позволяющих в максимальной степени удовлетворить потребности человеческого общества при минимальном для него ущербе от существования данной продукции на протяжении всего ее жизненного цикла.

Для управления качеством продукции и его повышения необходимо оценить уровень качества. Область деятельности, связанная с количественной оценкой качества продукции, называется квалиметрией. Оценка уровня качества продукции является основой для выработки необходимых управляющих воздействий в системе управления качеством продукции.

Квалиметрия - это научная область, объединяющая количественные методы оценки качества объектов и процессов деятельности людей, используемые для обоснования решений, принимаемых при управлении качеством продукции и стандартизации.

Объектом квалиметрии являются общие принципы и методы оценки качества, а предметом - совокупность свойств продуктов человеческого труда и их соотношения с потребностями и возможностями общественного производства.

Сейчас значительно интенсифицировались научные исследования в области оценки качества товарной продукции, совершенствования методического и организационного обеспечения оценочной деятельности.

Оценка качества - это установление качественных характеристик объектов (товаров) и сопоставление их с базовыми характеристиками. Основой этого определения является понятие «оценка уровня качества продукции» Ї совокупность операций, включающая выбор номенклатуры показателей качества оцениваемой продукции, определение значений этих показателей и сопоставление их с базовыми. [4]

Цель курсовой работы: изучить процесс производства пива и контролируемые показатели качества, ознакомиться с особенностями управления качеством при производстве продукции, методами оценки уровня качества продукции, разработать модель оценки уровня качества продукции.

В данной курсовой работе в виде объекта исследования я выбрал пиво, так как из слабоалкогольных напитков оно пользуется особой популярностью.

Пиво - слабоалкогольный, жаждоутоляющий, игристый напиток с характерным хмелевым ароматом и приятным горьковатым привкусом. В пиве кроме воды, этилового спирта и диоксида углевода содержится значительное количество питательных и биологически активных веществ: белков, углеводов, микроэлементов и витаминов.

По цвету пиво делится на светлое и темное, а в зависимости от вида применяемых дрожжей - на пиво низкого и верхового брожения.

Около 90% производимого пива низового брожения приходится на светлые сорта, для которых характерны тонкий, слабо выраженный солодовый вкус, хмелевой аромат и ярко выраженная хмелевая горечь. Их готовят из светлого пивоваренного солода с добавкой несоложеных материалов (ячменя, рисовой сечки, обезжиренной кукурузы, сахара), воды, хмеля или хмелевых препаратов. При производстве темных сортов пива используются также специальные сорт солода (темный, карамельный и др.). Поэтому темное пиво имеет солодово-карамельный сладковатый вкус, менее выраженную хмелевую горечь и более интенсивную окраску по сравнению со светлыми сортами.



1. Аналитический обзор литературы

1.1 Сырье для производства пива и его состав

Основным сырьем для изготовления пива является:

- Вода питьевая по СТБ 1188;

- Ячмень пивоваренный по ГОСТ 5060;

- Солод пивоваренный ячменный светлый по ГОСТ 29294;

- Хмель прессованный по ГОСТ 21947;

Допускается применение указанного сырья и материалов по другим ТНПА и (или) разрешенных для применения в пищевой промышленности Министерством здравоохранения Республики Беларусь по показателям качества не хуже требований, указанных в ссылочных ТНПА.

Вода. Качество воды, ее ионный состав оказывают большое влияние на формирование органолептических показателей пива. По санитарным и гигиеническим показателям технологическая вода должна отвечать всем требованиям, предъявляемым к питьевой воде в СанПиН 10-124 РБ 99 и ГН 10-117-99. А также она должна быть прозрачной, бесцветной, приятной на вкус, без запаха, с общей жесткостью 2...4 мг-экв/л и рН 6,8. ..7,3.

Вода считается оптимальной для производства пива, если отношение концентраций ионов кальция к общей щелочности воды (показатель щелочности) не менее 1, а соотношение ионов кальция и магния 1:1...3:1.

Жесткость воды и ее солевой состав регулируют, применяя различные способы водоподготовки: реагентный, ионообменный, электродиализный и мембранный, основанный на принципе обратного осмоса.

Для удаления неприятного запаха воду дезодорируют путем пропускания через колонку, заполненную активированным углем

Ячмень. Ячмень пивоваренных сортов заготавливают в Республике Беларусь. Заготовляемый ячмень должен быть в здоровом, негреющемся состоянии, иметь светло- желтый, желтый или серовато-желтый цвет и запах, свойственный нормальному зерну ячменя (без затхлого, солодового, плесневого и без посторонних запахов).

Содержание токсичных элементов, микотоксинов и пестицидов в пивоваренном ячмене не должно превышать допустимые уровни, установленные Медико-биологическими и санитарными нормами качества продовольственного сырья и пищевых продуктов СанПиН 11-63.

Ячмень, поставляемый для пивоварения, в зависимости от качества подразделяют на два класса в соответствии с требованиями и нормами, указанными в табл. 1

Таблица 1

Наименование показателя	Норма для класса
	первого	Второго
1	2	3
Цвет	Светло-желтый или желтый	Светло-желтый, желтый или
Запах	Свойственный нормальному зерну ячменя (без затхлого, солодового, плесневого и без посторонних запахов)
Состояние	Здоровый, негреющийся
Влажность, %, не более	15,0	15,5
Белок, %, не более	12,0	12,0
Сорная примесь, %, не более	1,0	2,0
в том числе:
вредная примесь:	0,2	0,2
в числе вредной примеси гелиотроп опушенноплодный и триходесма седая	Не допускаются
Зерновая примесь, %, не более	2,0			5,0
Мелкие зерна, %, не более	5,0			7,0
Крупность, %, не менее	85			60,0
Способность прорастания, %, не менее (для зерна, поставляемого не ранее чем за 45 дней после его уборки)	95,0			90,0
Жизнеспособность, %, не менее (для
зерна, поставляемого ранее чем за 45 дней после его уборки)	95,0			95,0
Зараженность вредителями	Не допускается кроме зараженности клещом не выше I степени



В зависимости от влажности и засоренности устанавливают следующие состояния ячменя в соответствии с табл. 2, 3 соответственно.

Таблица 2

Состояние ячменя	Норма, %, по влажности
Сухое	Не более 14,5
Средней сухости	14,6-16,0
Влажное	16,1-17,5
Сырое	17,6 и более

Таблица 3

Состояние ячменя	Норма по примеси, %
	сорной	Зерновой
Чистое Средней чистоты Сорное	Не более 2,0 2,1--4,0 4,1 и более	Не более 2,0 2,1--5,0 5,1 и более

Допускается применение других видов зерна и продуктов его переработки по ТНПА и (или) разрешенных для применения в пищевой промышленности Министерством здравоохранения Республики Беларусь

Солод. Основным сырьем для производства пива является ячменный пивоваренный солод (светлый, темный и специальные сорта). Основные сортовые особенности пива (цвет, вкус, запах, аромат) во многом зависят от качества солода и соотношения его видов в рецептуре.

По органолептическим показателям светлый и темный солод должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 4

Таблица 4

Наименование показателя	Характеристика светлого и темного солода
Внешний вид	Однородная зерновая масса, не содержащая плесневелых зерен и зерновых вредителей
Цвет	От светло-желтого до желтого. Не допускаются тона зеленоватые и темные, обусловленные плесенью
Запах	Солодовый, более концентрированный у темного солода. Не допускаются: кислый, запах плесени и др.
Вкус	Солодовый, сладковатый. Не допускается посторонний привкус

По физико-химическим показателям светлый и темный солод должен соответствовать требованиям, указанным в табл. 5

Таблица 5

Наименование показателя	Норма для типов солода
	Светлого	Темного
	Высокого качества	I класса	II класса
1	2	3	4	5
Проход через сито (2,2X20) мм, %, не более	3,0	5,0	8,0	8,0
Массовая доля сорной примеси, %, не более	Не допускается	0,3	0,5	0,3
Количество зерен, %: мучнистых, не менее стекловидных, не более темных, не более	85 3,0 Не допускается	80 5,0 Не допускается	80 10,0 4,0	90 5,0 10,0
Массовая доля влаги (влажность), %, не более	4,5	5,0	6,0	5,0
Массовая доля экстракта в сухом веществе солода тонкого помола, %, не менее	79,0	78,0	76,0	74,0
Разница массовых долей экстрактов в сухом веществе солода тонкого и грубого помолов, %	Не более 1,5	1,6--2,5	Не более 4,0	-
Массовая доля белковых веществ в сухом веществе солода, %, не более	11,5	11,5	12,0	-
Отношение массовой доли растворимого белка к массовой доле белковых веществ в сухом веществе солода (число Кольбаха), %	39-41	-	-	-
Продолжительность осахаривания, мин, не более	15	20	25	-
Лабораторное сусло: Цвет, см3 раствора йода концентрацией *0,1 моль/дм3 на 100 см3 воды, не более Кислотность, см3 раствора гидроокиси натрия концентрацией 1 моль/дм3 на 100 см3-сусла	0,18 0,9--1,1	0,20 0,9--1,2	0,40 0,9--1,3	0,50--1,30 -
Прозрачность (визуально)	Прозрачное	Прозрачное	Допускается небольшая опалесценция	-

Количество N-нитрозаминов, содержание токсичных элементов (солей тяжелых металлов и мышьяка), микотоксинов и пестицидов не должно превышать предельно допустимые уровни, установленные Министерством здравоохранения Республики Беларусь [1].

Хмель и хмелепродукты. Хмель -- традиционное и наиболее дорогостоящее сырье пивоваренного производства. Он придает пиву специфический горький вкус и аромат, способствует удалению из сусла некоторых белков, служит антисептиком, подавляя жизнедеятельность контаминирующей микрофлоры, и повышает пеностойкость пива. Различают два основных вида хмеля: горький и ароматический. В пивоварении используют преимущественно женские соцветия ароматического хмеля -- хмелевые шишки, содержащие лупулин. В состав последнего входят ароматические и горькие вещества.

В производстве пива используются разнообразные хмелепродукты, а в частности хмель прессованный, сульфитированный. Также используются брикетированный хмель и разнообразные экстракты хмеля, которые получают обработкой хмеля разнообразными растворителями.

Запах хмеля должен быть специфический хмелевой

Базисные нормы хмеля указаны в табл. 6

Таблица 6

Наименование показателя	Норма
Цвет	От светло-желто-зеленого до золотисто-зеленого Шишки могут быть покрасневшими кончиками лепестков
Массовая доля альфа-кислот, в пересчете на абсолютно сухое вещество, %	3,5
Влажность, %	13

Ограничительные нормы хмеля указаны в табл. 7

Таблица 7

Наименование показателя	Норма
1	2
Цвет	Желтовато-зеленый, зеленовато-желтый, желтый с коричневыми пятнами, бурый
Массовая доля альфа-кислот, в пересчете на абсолютно сухое вещество, %, не менее	2,5
Массовая доля хмелевых примесей, %, не более: для хмеля машинного сбора для хмеля ручного сбора	10 5
Массовая доля золы, в пересчете на абсолютно сухое вещество, %, не более	14
Влажность: не более не менее	13 11
Массовая доля семян, %, не более	4
Массовая доля общего количества сернистого ангидрида на абсолютно сухое вещество, %, не более	0,5

По назначению хмель разделяют на две группы: тонкие сорта с содержанием горьких веществ около 15% и кислот от 3 до 5%, используемые для производства пива по классической технологии, и грубые сорта с содержанием горьких веществ более 20%, предназначенные для изготовления порошков, гранул и экстрактов. В пивоварении также используют высушенные хмелевые шишки, молотый, гранулированный или брикетированный хмель, а также различные хмелевые экстракты.

Другое сырье и добавки используемые в пивоварении.

- сахар-песок по ГОСТ 21;

- сахар-рафинад по ГОСТ 22;

- кислоту молочную пищевую по ГОСТ 490;

- патоку крахмальную по ГОСТ 5194;

- крупу кукурузную по ГОСТ 6002;

- крупу рисовую по ГОСТ 6292;

- крахмал кукурузный по ГОСТ 7697;

- крахмал картофельный по ГОСТ 7699;

- двуокись углерода по ГОСТ 8050;

- пшеницу по ГОСТ 9353;

- рожь по ГОСТ 16990;

- мед натуральный по ГОСТ 19792;

- просо по ГОСТ 22983;

- концентрат квасного сусла, концентраты и экстракты квасов по ГОСТ 28538;

- овес по ГОСТ 28673;

- солод ржаной сухой по ГОСТ 29272;

- чистые культуры пивных дрожжей по удостоверению о качестве, выданному лабораторией, соответствующей требованиям Системы аккредитации Республики Беларусь или Систем аккредитации других государств;

- хлорид (сульфат) кальция, молочную пищевую кислоту, натуральные ароматизаторы, ферментные препараты, антиоксиданты (антиокислители), регуляторы кислотности, стабилизирующие средства (силикагели, поливинилполипирролидон и пр.), осветлители, дрожжевые подкормки, пищевые добавки по ТНПА

Допускается применение других видов зерна и продуктов его переработки (муки, крупы и др.) по ТНПА и (или) разрешенных для применения в пищевой промышленности Министерством здравоохранения Республики Беларусь.

Допускается применение указанного сырья и материалов по другим ТНПА и (или) разрешенных для применения в пищевой промышленности Министерством здравоохранения Республики Беларусь по показателям качества не хуже требований, указанных в ссылочных ТНПА данного стандарта.

Использование ферментных препаратов, антиоксидантов, стабилизирующих средств, осветлителей, дрожжевых подкормок разрешается при наличии технологической инструкции по их применению, согласованной с Министерством здравоохранения Республики Беларусь, утвержденной в установленном порядке и действующей на территории Республики Беларусь.

По показателям безопасности применяемое сырье должно соответствовать допустимым уровням, установленным Министерством здравоохранения Республики Беларусь [1],[2].

1.2 Состав и физико-химические свойства пива «Аливария золотое»

Пиво - это слабоалкогольный, пенистый напиток. «Аливария золотое» светлое пастеризованное пиво приготовленное из натуральных ингредиентов без консервантов и пищевых добавок. Объемная доля этилового спирта не менее 4,7%. В состав пива входит вода, солод пивоваренный ячменный светлый, ячмень пивоваренный, глюкозный сироп, глюкозно-фруктозный сироп, рис, хмелепродукты. Энергетическая ценность 100 г. пива 46 ккал, содержание углеводов не более 4,7 г. Согласно СТБ 395 «Пиво. Общие технические требования» пиво по физико-химическим показателям должно соответствовать требованиям указанным в табл. 8

Таблица 8

Наименование показателя	Значение
	осветленного пива	неосветленного пива
Высота пены, мм, не менее:
- для пива в потребительской таре	30	30
- для разливного пива	25	25
Пеностойкость, мин, не менее:
- для пива в потребительской таре	3,0	3,0
- для разливного пива	1,5	2.5

По физико-химическим показателям светлое пиво должно соответствовать требованиям, указанным в таблице в приложении А

По органолептическим показателям пиво должно соответствовать требованиям, указанным в таблице 9.

Таблица 9

Тип и способ обработки пива	Наименование и характеристика показателя
	Внешний вид	Вкус и аромат
1	2	3
Пиво светлое, полутемное, осветленное	Прозрачная пенящаяся жидкость без осадка и посторонних включений	Вкус сброженного солодового напитка, чистый, полный, гармоничный, с мягкой связанной хмелевой горечью и свежим хмелевым ароматом, без посторонних привкуса и запаха
Пиво светлое, полутемное, неосветленное	Непрозрачная пенящаяся жидкость без посторонних включений. Допускается наличие дрожжевого осадка	Вкус сброженного солодового напитка, чистый, полный, гармоничный, с мягкой связанной хмелевой горечью и свежим хмелевым ароматом. Допускается слабый дрожжевой аромат и привкус
Пиво темное осветленное	Прозрачная пенящаяся жидкость без осадка и посторонних включений	Вкус сброженного солодового напитка, чистый, солодовый, с ярко выраженным вкусом специального солода, с легкой хмелевой горечью и солодовым ароматом, без посторонних привкуса и запаха. Для пива с массовой долей сухих веществ в начальном сусле 14 % и выше характерен винный привкус
Пиво темное неосветленное	Непрозрачная пенящаяся жидкость без посторонних включений. Допускается наличие дрожжевого осадка	Вкус сброженного солодового напитка, чистый, солодовый, с ярко выраженным вкусом специального солода, с легкой хмелевой горечью и солодовым ароматом. Допускается слабый дрожжевой аромат и привкус. Для пива с массовой долей сухих веществ в начальном сусле 14 % и выше характерен винный привкус

Показатели безопасности (согласно СанПиН 11 63 РБ 98 “Гигиенические требования к качеству и безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов” и ГН 10-117-99 “Республиканские допустимые уровни содержания радионуклидов цезия-137 и стронция-90 в пищевых добавках и питьевой воде” (РДУ-99)) приведены в таблице 10.

Таблица 10

Наименование показателя	Норма
Токсичные элементы, мг/кг, не более
Свинец	0,3
Мышьяк	0,2
Кадмий	0,1
Ртуть	0,02
Микотоксины, мг/кг, не более
Афлатоксин М1	0,0005
Пестициды, мг/кг, не более
гексахлорциклогексан (б,в,г-изомеры)	1,25
ДДТ и его метаболиты	1,0
Антибиотики не допускаются
Радионуклиды, Бк/кг, не более
Cs - 137	50
Sr - 90	3,7

1.3 Особенности управления качеством при производстве пива

Технологический процесс производства пива включает подготовку сырья, получение охмеленного пивного сусла, сбраживание сусла дрожжами с дальнейшим созреванием и осветлением пива (рис. 1).

1. Подготовка сырья. Подготовка солода и ячменя включает их очистку и дробление.

Сухой солод перед поступлением в варочный цех очищают от металлических примесей на магнитном сепараторе, а от пыли и остатков ростков -- на полировочной машине. Ячмень очищают так же, как в солодовенном производстве.

Дробление солода является важной операцией, влияющей на процесс приготовления сусла. Дробленый солод состоит из частиц разных размеров: шелухи, крупной и мелкой крупки и муки. Эти частицы различаются по химическому составу и по-разному ведут себя при приготовлении сусла.

Рис. 1. Технологическая схема производства пива

В состав оболочки зерна в основном входит целлюлоза, а также органические и неорганические вещества, которые, переходя в раствор, ухудшают вкус пива. Кроме того, при измельчении оболочек зерна затрудняется фильтрование сусла. Таким образом, размол солода нужно проводить так, чтобы оболочка была сохранена, в последующем при отделении сусла от дробины она служит фильтрующим слоем.

Чем тоньше помол, тем полнее извлекаются экстрактивные вещества, однако тем более ухудшается фильтрование. Наиболее оптимальный состав помола, %: шелуха - 15-18, крупная крупка - 18-22, мелкая крупка -30-35, мука - 25-30.

Целесообразно проводить дробление увлажненного до 30-32% солода, поскольку при этом снижаются потери на распыл, сохраняется целостность оболочек и обеспечиваются оптимальные условия для дробления эндосперма.

2. Получение пивного сусла. Процесс смешивания дробленых зернопродуктов с водой называют затиранием, а полученную смесь - затором.

Основная цель затирания - перевод сухих веществ солода и несоложеных материалов в растворимое состояние под действием ферментов солода. Если доля несоложеных материалов в составе сырья выше 15%, то ферментов солода недостаточно для гидролиза всех компонентов, в этом случае применяют ферментные препараты.

Основной процесс при затирании - гидролиз крахмала. Продуктами его являются сбраживаемые дрожжами сахара (глюкоза, мальтоза) и декстрины различной молекулярной массы, которые обеспечивают полноту вкуса пива. В то же время важное значение имеет гидролитическое расщепление белков под действием протеолитических ферментов. Состав белков и их превращения влияют на ценообразование, стойкость и вкусовые качества пива, а продукты расщепления белков (пептиды, аминокислоты) необходимы для питания и размножения дрожжей.

Ферменты, катализирующие гидролиз крахмала (б- и в-амилазы, декстриназа) и белков, имеют разные температурные оптимумы, поэтому требуемая степень гидролиза обеспечивается выдержкой затора при следующих температурных паузах:

- 45-52°С - белковая пауза - оптимальные условия для действия полипептидаз, расщепляющих белки до пептидов и аминокислот;

- 61-63°С - мальтозная пауза - оптимальные условия для накопления сбраживаемых_сахаров под действием в-амилазы солода и глюкоамилазы ферментных препаратов, а также для протеиназ, катализирующих расщепление белков до полипептидов и высокомолекулярных пептидов;

- 70-72°С - пауза осахаривания - оптимальный температурный режим для действия б-амилазы, обеспечивающей расщепление крахмала до декстринов, в-амилаза и глюкоамилаза в этих условиях инактивируются. Активность б-амилазы сохраняется до температуры 75-77°С.

Существует два основных способа затирания: настойный и отварочный.

При настойном способе сухой дробленый солод смешивают в водой и медленно (со скоростью 1°С/мин) нагревают затор с выдержкой соответствующих пауз длительностью 20-30 мин для оптимального действия ферментов. Этот способ применяют при использовании солода с высокой ферментативной активностью, процесс затирания не длительный и не требует больших затрат энергии.

При отварочном способе часть затора (отварка) подвергается кипячению с целью клейстеризации крахмала, что повышает атакуемость крахмала ферментами и увеличивает выход экстракта. В зависимости от количества отварок различают одно-, двух- и трехотварочный способы.

С целью наиболее полного затирания при отварочном способе сначала затор нагревают до температуры 50-52°С и выдерживают белковую паузу. Далее при одноотварочном способе отбирают отварку (густую часть) в отдельный аппарат, медленно нагревают с выдержкой мальтозной паузы и паузы осахаривания до кипения, кипятят 20-30 мин, после чего смешивают отварку с основным затором. Температура всего затора повышается до 70°С, и его выдерживают до полного осахаривания. При двухотварочном способе объемы отварок меньше, поэтому после возвращения первой отварки в основной затор температура его составляет 63-65°С, затем выдерживают мальтозную паузу, отбирают вторую отварку, проводят ее осахаривание и кипячение и возвращают в основной затор. Температура основного затора повышается до 75°С, происходит его полное осахаривание. При трехотварочном способе объемы отварок еще меньше, поэтому после кипячения и возврата первой отварки достигается температура белковой паузы, после кипячения и возврата второй отварки - мальтозная пауза, после кипячения и возврата третьей отварки - пауза осахаривания.

Затор, полученный отварочными способами, имеет более высокую степень сбраживания, однако способы эти более длительны, трудоемки и сложны.

В случае замены части солода несоложеными материалами, которые труднее измельчаются, содержат крахмал и белки в неизмененном состоянии, процесс затирания затрудняется. Для осахаривания такого сырья применяют ферментные препараты.

Заторный аппарат представляет собой цилиндрический сосуд с двойным днищем, образующим рубашку, в которую подают пар для нагревания затора. Аппарат имеет стяжную трубу для удаления жидкой части затора из верхней части. В аналогичном аппарате проводят и кипячение сусла с хмелем. Различие заключается только в том, что варочный аппарат по сравнению с заторным имеет более развитую поверхность для быстрого выпаривания воды за короткое время.

При фильтровании затор разделяют на сусло (фильтрат) и дробину (твердую фазу) в фильтрационном аппарате. Он имеет ситчатое дно, на котором из дробины формируется фильтрующий слой. Фильтрование имеет две стадии: на первой собирается сусло, образующееся при фильтровании затора, на второй - сусло, которое получается при промывке дробины горячей водой с целью наиболее полного извлечения из нее экстрактивных веществ.

На скорость фильтрования влияют степень дробления солода, высота слоя дробины, вязкость сусла. Для успешного фильтрования помол солода должен быть не слишком тонким, скоагулированные белки, затрудняющие прохождение сусла, должны быть хорошо перемешаны с твердыми частицами дробины. Оптимальная высота слоя дробины - 30-40 см, при большей высоте слоя скорость фильтрования снижается, при меньшей - затор быстрее охлаждается, вязкость его возрастает и фильтрование также затрудняется. Оптимальная температура затора - 75-78°С, промывной воды - 78-80°С.

Для отделения от сусла твердой части можно применять фильтр-прессы, но они трудоемки в обслуживании. Перспективно использование центробежных способов с применением центрифуг и сепараторов. При кипячении в сусло переходят горькие и ароматобразующие вещества хмеля. Из всего количества экстрагированных горьких веществ в пиве остается около 25%, остальные теряются с хмелевой дробиной, белковым и дрожжевым осадками. Ароматобразующие вещества хмеля (эфирные масла) при кипячении улетучиваются, поэтому после внесения последней порции хмеля продолжительность кипячения сокращают.

Наряду с формированием характерного вкуса и аромата пива при кипячении сусла с хмелем решается еще ряд задач:

• испарение избыточной влаги и установление требуемого для данного copra пива содержания сухих веществ;

• коагуляция и осаждение белков (продолжительное кипячение может привести к разрушению крупных хлопьев скоагулированных белков и ухудшению их осаждения);

• инактивация ферментов;

• стерилизация сусла.

Количество вносимого хмеля зависит от сорта пива, качества хмеля, состава воды. Количество хмеля тем больше, чем выше концентрация сухих веществ в сусле, светлые сорта пива охмеляют сильнее, чем темные. Для охмеления пива, приготовленного на мягкой воде, расход хмеля выше, чем при использовании жесткой воды.

Хмель задают в сусло в два или три приема, причем последнюю порцию незадолго до конца кипячения.

Правильно охмеленное сусло - прозрачное с блеском и быстро- оседающими хлопьями свернувшихся белков. Такое сусло направляют в хмелеотделитель, где на сите задерживается хмелевая дробина. Ее промывают горячей водой, присоединяя промывную воду к суслу.

Цель охлаждения и осветления сусла - установление оптимальной температуры для брожения, удаление из сусла взвешенных частиц и насыщение его кислородом.

Охлаждение сусла осуществляют в два этапа: вначале медленно до температуры 60°С, а на втором этапе быстро до температуры 6-7°С при низовом брожении и 14-16°С при верховом.

При охлаждении сусла содержащиеся в нем вещества, растворимые в горячем сусле, становятся нерастворимыми и выпадают в осадок, происходит осветление сусла. С понижением температуры сусла увеличивается растворимость в нем кислорода, благодаря чему интенсивнее протекает коагуляция белков и осветление сусла. Вместе с тем, энергичнее протекают и окислительные процессы, которые ухудшают качество сусла, поэтому продолжительность процессов охлаждения и осветления сусла не должна превышать 2 ч. Для осветления сусла применяют отстойные чаны, гидроциклонные аппараты, сепараторы, для охлаждения используют пластинчатые теплообменники, позволяющие исключить инфицирование сусла.

3. Сбраживание пивного сусла. В подготовленное сусло вносят дрожжи из расчета 0,5-0,8 л/гл (гектолитр = 100 л). На некоторых заводах дрожжи с холодным суслом перемешивают в монжю путем продувания стерильным воздухом или диоксидом углерода либо механическим перемешиванием.

В соответствии с классической технологией сбраживание сусла осуществляется в два этапа.

На первом этапе протекает бурное брожение, сбраживается большая часть Сахаров. Этот этап называют главным брожением; пиво, полученное после главного брожения, - молодое пиво

Второй этап (дображивание) более продолжительный (от 3 недель до нескольких месяцев), протекает при очень низкой температуре (-0,5...-3°С). Происходит медленное сбраживание оставшихся Сахаров, осветление, созревание пива, насыщение его диоксидом углерода.

Главное брожение. В период главного брожения протекают микробиологические биохимические и физико-химические процессы.

В первые сутки брожения протекает интенсивное размножение дрожжей, для развития которых в сусле есть все необходимые вещества. По мере потребления этих веществ и накопления продуктов брожения скорость размножения дрожжей снижается.

Основной биохимический процесс - спиртовое брожение. Сбраживание отдельных Сахаров происходит в определенной последовательности, которая определяется скоростью их проникновения в дрожжевую клетку. В первую очередь сбраживаются моносахариды (глюкоза, фруктоза), затем дисахариды (мальтоза, сахароза) и, наконец, трисахарид (мальтотриоза), который потребляется в основном в период дображивания.

Наряду с главными продуктами спиртового брожения (этанолом и диоксидом углерода) в молодом пиве находятся вторичные и побочные продукты. Из вторичных продуктов образуются глицерин, ацетальдегид, пировиноградная, уксусная, янтарная, лимонная и молочная кислоты, ацетоин, 2,3-бутиленгликоль, диацетил. В преобладающем количестве находятся уксусная и янтарная кислоты, 2,3-бутиленгликоль, ацетальдегид, в значительно меньшем количестве - ацетоин и лимонная кислота. Присутствие диацетила в пиве нежелательно, поскольку он придает характерные медовые запах и привкус. Он образуется в начале главного брожения, когда дрожжи интенсивно размножаются. В стадии дображивания и созревания пива в изменившихся условиях диацетил восстанавливается в ацетоин. Содержание последнего считается нормальным на уровне 1 мг/дм³, при увеличении содержания ацетоина в пиве появляется затхлый привкус.

Побочными процессами, сопутствующими спиртовому брожению, являются образование высших спиртов и сложных эфиров. Высшие спирты (пропиловый, изобутиловый, амиловый, изоамиловый, тирозол, триптофол) образуются из аминокислот, они обладают характерным запахом и оказываются влияние на вкус и аромат пива. Высшие спирты, кислоты, альдегиды, присутствующие в пиве, участвуют в реакциях эфирообразования под действием ферментов (эстераз) дрожжей.

Основные физико-химические процессы при брожении - это увеличение активной кислотности и снижение окислительно-восстановительного потенциала. Исходное сусло имеет значение рН 5,3-5,6, а молодое пиво - 4,2-4,6. Дрожжи затрачивают кислород на обменные процессы, выделяющийся при брожении диоксид углерода вытесняет кислород из сусла, и окислительные процессы затухают. Это положительно сказывается на качестве пива, поскольку при высоком значении окислительно-восстановительного потенциала пиво становится темнее, ухудшается его вкус, может появиться муть.

В результате повышения кислотности снижается растворимость части белков, дубильных и горьких веществ хмеля, однако их осаждению препятствуют пузырьки выделяющегося диоксида углерода. Легкие частицы выносятся на поверхность бродящего сусла, и образуется пена в виде завитков различной высоты и формы.

В зависимости от внешнего вида бродящего сусла выделяют четыре стадии главного брожения.

Первая стадия длится около суток, на поверхности сусла образуется равномерный слой белой пены, поэтому стадия называется забел. Дрожжи в основном размножаются и выделение С0₂ незначительно.

На второй стадии интенсифицируется брожение, выделение СО₂, образуется плотная пена в виде низких завитков. Стадия низких завитков длится 2-3 суток.

Далее брожение протекает бурно, высота завитков растет, диоксид углерода выносит на поверхность дубильно-белковые соединения, хмелевые смолы, которые, окисляясь на воздухе, придают завиткам коричневую окраску. Соответственно, третья стадия носит название высоких, или коричневых, завитков. Продолжительность этой стадии - 3-4 суток. Четвертая стадия - стадия образования деки. Вследствие уменьшения количества сбраживаемых Сахаров и накопления продуктов брожения уменьшается выделение С0₂, завитки опадают, на поверхности образуется слой низкой и густой пены (деки). Происходит хлопьеобразование дрожжей и их оседание на дно, молодое пиво осветляется. Эти процессы длятся около 2 суток, на этом главное брожение заканчивается.

Таким образом, общая продолжительность главного брожения составляет 7-12 суток. На скорость процесса брожения влияют температура, расход дрожжей и их активность, состав сусла.

Брожение осуществляется в бродильных аппаратах (танках), которые расположены в охлаждаемом до 6-8°С помещении. Танки представляют собой цилиндрические емкости с полусферическими днищем и крышкой, изготовленные из нержавеющей стали или алюминия, могут быть расположены вертикально или горизонтально. Внутри бродильных танков имеются змеевики для подачи холодной воды или рассола с целью поддержания требуемой температуры брожения. Выделяющийся при брожении С0₂ собирают и используют для промышленных целей.

Брожение осуществляется периодическим или полунепрерывным способом.

В первом случае брожение осуществляется в одном аппарате, куда одновременно подают сусло и дрожжи. Этот способ имеет ряд недостатков: длительное осветление молодого пива, недостаточная глубина сбраживания экстракта и др., которые влияют на качество пива.

Этих недостатков лишен второй способ, согласно которому брожение осуществляется в батарее аппаратов, включающей аппарат для предварительного брожения и пять бродильных аппаратов. В аппарат для предварительного брожения подают сусло и дрожжи, оставляют на сутки для размножения дрожжей, затем половину содержимого аппарата перекачивают в первый бродильный аппарат и доливают обе емкости свежим суслом. Через 24 ч очередную половину содержимого аппарата для предварительного брожения перекачивают во второй бродильный аппарат и снова доливают эти аппараты свежим суслом. Эти операции повторяют в течение 5 суток до заполнения всех аппаратов. Затем молодое пиво из первого бродильного аппарата перекачивают в аппарат дображивания, а освободившийся аппарат вновь готовят для брожения, затем также поступают со вторым бродильным аппаратом и т.д. управление показатель качество пиво

Дображивание и выдержка пива. Основная цель дображивания - насыщение пива С0₂, который придает ему приятный освежающий вкус, способствует пенообразованию, служит консервантом, предохраняя от развития посторонних микроорганизмов и контакта с кислородом.

Содержание диоксида углерода в молодом пиве составляет 0,15-0,20%, а после дображивания в готовом пиве оно достигает 0,35-0,40%. Связывание и накопление С0₂ в пиве становятся возможными потому, что дображивание протекает при пониженной температуре и избыточном давлении на уровне 0,030-0,045 МПа.

При дображивании протекают те же процессы, что и при главном брожении, только более медленно. Это обусловлено более низкой температурой и невысокой концентрацией дрожжевых клеток, основная масса которых удаляется в конце главного брожения.

Так же, как и при главном брожении, к концу дображивания оседающие дрожжи увлекают на дно танка взвешенные вещества. Однако на этой стадии взвесь очень тонкая, удаляется медленно и необходима длительная стадия выдержки пива для удовлетворительного его осветления и созревания. В пиве исчезает дрожжевой привкус, смягчается хмелевая горечь, благодаря продолжающимся процессам эфирообразования пиво приобретает приятный вкус и аромат.

Для дображивания используют шпунт-аппараты, оснащенные манометром и предохранительным клапаном. Манометр устанавливают на требуемое избыточное давление, которое при превышении заданной величины выравнивается медленным выпуском избытка диоксида углерода. В начале дображивания шпунтовать (герметически закрывать) танки нельзя, поскольку воздух, имеющийся в свободном пространстве над пивом, может раствориться в пиве и будет препятствовать созреванию. После того, как воздух вытиснится диоксидом углерода, аппарат шпунтуют.

Ускоренные способы брожения и дображивания. В последнее время все более распространенным становится проведение процессов брожения и дображивания в одном аппарате -- цилиндро-коническом танке (ЦКТ). Такие аппараты, в частности, установлены на ОАО «Криница».

Цилиндро-конический танк представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат с коническим днищем, имеющий четыре охлаждающих рубашки в цилиндрической части и одну в конической.

В ЦКТ подают сусло и дрожжи, и при температуре 10°С начинается брожение. В течение 2 суток температура повышается до 14°С и поддерживается на этом уровне. На 5-6 сутки брожение заканчивается, коническую часть аппарата охлаждают до температуры 2°С, вызывая оседание дрожжей, которое длится около 2 суток. Далее аппарат зашпунтовывают и поддерживают избыточное давление 0,05-0,07 МПа, а температуру пива во всем аппарате доводят до 0,5-1,5°С. В этих условиях в течение 6-7 суток протекает дображивание. Затем дрожжи спускают из конической части в отдельную емкость, где хранят при температуре 0-1 °С до следующего использования. Пиво после удаления дрожжей еще выдерживают в ЦКТ около 2 суток. Общая продолжительность брожения и дображивания составляет 13-14 суток.

Ускорить брожение и дображивание можно еще повышением температуры (до 12-15°С), однако при этом накапливается большое количество побочных продуктов, пиво в должной степени не насыщается С0₂ и его приходится подвергать карбонизации, что снижает его качество.

Осветление и розлив пива. Цель осветления - удаление из пива твердых частиц (клеток дрожжей, белков, полифенолов и др.) для придания ему прозрачности, биологической и коллоидной стойкости без ухудшения вкуса, аромата и снижения пеностойкости. Наилучший эффект осветления достигается при температуре около 0°С.

Пиво осветляют сепарированием, фильтрованием или сочетанием этих методов.

Сепарирование - высокопроизводительный процесс, хорошо подходит для удаления дрожжевых клеток, в том числе плохо флокулирующих. Однако сепарирование недостаточно эффективно для частиц высокой дисперсности, этим способом нельзя получить пиво с блеском.

Наиболее эффективным способом осветления пива является фильтрование. В качестве фильтрующего материала чаще всего используют намывной слой диатомитовых порошков, которые механически задерживают частицы мути. Диатомит представляет собой остатки кремнистых панцирей одноклеточных водорослей - диатомий.

Если после фильтрования пиво оказывается недостаточно насыщенным С0₂, то его подвергают карбонизации. После насыщения пива диоксидом углерода его выдерживают в течение 4-12 ч при температуре не выше 2°С и давлении не ниже 0,05 МПа.

Пиво разливают в бутылки (новые или оборотные), изготовленные из прозрачного стекла оранжевого или зеленого цвета для сохранения качества, в новые полимерные бутылки, бочки, кеги, автотермоцистерны.

С целью повышения биологической стойкости пива проводят ряд мероприятий: пастеризацию пива в бутылках, проточную пастеризацию, холодную пастеризацию.

Пастеризация в бутылках наиболее распространена. Температура пастеризации (60°С) выдерживается в центре бутылки в течение 15-20 мин, а затем пиво охлаждают. За время тепловой обработки в пиве может возникать пастеризованный (хлебный) привкус и возрастает цветность.

Проточная пастеризация пива осуществляется в пластинчатых теплообменниках, общее время пастеризации от начала нагревания до охлаждения составляет 90-100 с, а выдержка пива при температуре пастеризации - около 30 с. Розлив пива осуществляется в асептических условиях в стерильную тару. Такое пиво имеет высокую биологическую стойкость, качество его не ухудшается.

Если пиво после проточной пастеризации не охлаждать и разливать в бутылки, имеющие температуру выше 40°С, это препятствует вспениванию. Биологическая стойкость пива горячего розлива практически не ограничена.

В последнее время все больше распространяется обеспложивающее фильтрование, так называемая холодная стерилизация пива. Фильтрование через мембранные фильтры позволяет освободить пиво от микроорганизмов, розлив осуществляется в стерильные бутылки. Такое пиво имеет лучший вкус, чем пастеризованное, и очень высокую биологическую стойкость.

Розлив пива в потребительскую тару производят в соответствии с ГОСТ 10117.1, ГОСТ 10117.2 и по ТНПА.

Маркировка потребительской тары и кег - по СТБ 1100

Контроль производства пива

Технологический и микробиологический контроль сырья, технологического процесса и готового продукта осуществляют работники ОТК (лаборатории) и мастера участков предприятия в соответствии с инструкциями по техническому и микробиологическому контролю производства на предприятиях пищевой промышленности, утверждёнными в установленном порядке стандартами на методы испытаний слабоалкогольных напитков и техническими условиями на данный продукт с записью полученных данных в техническом журнале [6]. Контроль производства пива представлен в таблице 11.



Таблица 11

Контролируемые стадии	Контролируемые показатели и режимы	Периодичность контроля
1	2	3
Получение ячменного солода	Органолептические показатели Кислотность Температура Массовая доля влаги Группа чистоты Термоустойчивость Температура замерзания	каждая партия
	Массовая доля сухих веществ	не реже 2 раз в месяц
Получение пивного сусла	Массовая доля сухих веществ Кислотность Температура pH среды	каждая партия
Сбраживание пивного сусла	Длительность брожения Температура брожения Кислотность pH среды Давление	каждая партия
Дображивание и выдержка пива	Длительность брожения Температура брожения Кислотность pH среды Давление	каждая партия
Осветление пива	Органолептические показатели Кислотность Температура Массовая доля сухих веществ	каждая партия

Схему контроля готовой продукции рассмотрим отдельно (таблица12)

Таблица 12

Контролируемые показатели и режимы	Периодичность контроля	В соответствии с нормативными документами
1	2	3
Органолептические показатели
Внешний вид, цвет Вкус и запах	Каждая партия Каждая партия	Визуально по СТБ 395-2005 Органолептические по СТБ 395-2005
Физико-химические показатели
Массовая доля спирта Массовая доля сухих веществ Кислотность Температура Номинальный объём Маркировка Упаковка Хранение	Каждая партия Каждая партия Каждая партия Каждая партия Каждая партия Каждая партия Каждая партия Каждая партия	ГОСТ 5867-90 ГОСТ 23327-98 ГОСТ 3624-92 ГОСТ 3622-68 ГОСТ 3622-68 СТБ 8019-2002 ГОСТ 14192-96 СТБ 1100-2007 СТБ 8019-2002 СТБ 395-2005
Показатели безопасности
Массовая доля свинца Массовая доля кадмия Массовая доля мышьяка Массовая доля ртути Остаточное количество пестицидов (гексахлорциклогексан, ДДТ и его метаболиты)	1 раз в квартал 1 раз в квартал 2 раза в год 2 раза в год 1 раз в квартал 2 раза в год	ГОСТ 30538-97 ГОСТ 30538-97 ГОСТ 30538-97 МВИ МН 1642-2001 ГОСТ 23452-97 МУ 3222-85 МУ 1541-76
Микробиологические показатели
БГКП Микроскопический препарат S. aureus Патогенные, в т.ч. сальмонеллы Количество молочнокислых микроорганизмов Количество дрожжей, плесеней	Не реже 1 раза в 3 дня Не реже 1 раза в 3 дня Не реже 1 раза в квартал Не реже 1 раза в квартал Не реже 1 раза в 10 дней Не реже 2 раз в месяц	ГОСТ 9225-84 ГОСТ 9225-84 ГОСТ 30347-97 ГОСТ 30519-97 ГОСТ 10444.11-89 ГОСТ 10444.12-88
Радиологические показатели
Содержание радионуклида цезия-137	1 раз в месяц	МВИ.МН 1823-2007

Каждая партия пива (согласно [3])должна быть проверена отделом технохимического контроля (лабораторией) изготовителя на соответствие требованиям стандарта и должна сопровождаться документом о качестве с указанием:

- номера и даты выдачи документа о качестве;

- наименования и местонахождения (юридического адреса, включая страну) изготовителя;

- наименования и типа пива;

- объема продукта в партии;

- даты изготовления и (или) срока годности;

- условий хранения;

- результатов испытаний по органолептическим и физико-химическим показателям;

- вида тары и упаковки;

- количества упаковочных единиц;

- подтверждения о соответствии качества продукта требованиям настоящего стандарта;

- информации о сертификации;

- обозначения настоящего стандарта.

Документ о качестве должен быть заверен подписями ответственных лиц и печатью (штампом).



2. Требования к оценке качества пива

2.1 Показатели качества пива и их классификация

Количественная характеристика одного или нескольких свойств продукции, составляющих ее качество, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее создания и эксплуатации или потребления (например, безотказность работы, трудоемкость, себестоимость, масса, размер изделия и т.д.), называется показателем качества. Согласно источникам [5] и [7].

Обоснование выбора номенклатуры показателей качества производится с учетом:

назначения и условий использования продукции;

анализа требований потребителя;

задач управления качеством продукции;

состава и структуры характеризуемых свойств;

основных требований к показателям качества.

По количеству характеризующих свойств показатели качества делят на единичные и комплексные показатели.

По способу выражения выделяют натуральные и стоимостные показатели.

По этапам определения значений показателей - прогнозируемые, проектные, производственные, эксплуатационные.

По характеризующим свойствам показатели качества делят на показатели:

Ї назначения;

Ї экономного использования сырья, материалов, топлива и энергии;

Ї показатели надежности (безотказности, долговечности, ремонтопригодности, сохраняемости);

Ї эргономические;

Ї эстетические;

Ї показатели технологичности;

Ї транспортабельности;

Ї стандартизации и унификации;

Ї патентно-правовые;

Ї экологические;

Ї безопасности;

Ї экономические показатели.

Показатели назначения характеризуют свойства продукции, определяющие основные функции, для выполнения которых она предназначена, и обуславливают область ее применения. Эти показатели подразделяются на показатели функциональной и технической эффективности, конструктивные, показатели состава и структуры.

Показатели экономного использования сырья, материалов, топлива и энергии характеризуют свойства изделия, отражающие его техническое совершенство по уровню или степени потребляемого им сырья, материалов, топлива, энергии.

Показатели надежности. Надежность является основным из свойств продукции. Чем ответственнее функции продукции, тем выше должны быть требования к надежности. Надежность - это свойство изделия (объекта) сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения, транспортирования. Надежность в зависимости от назначения и условий его применения включает безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость.

Безотказность - свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. К показателям безотказности относятся: вероятность безотказной работы, средняя наработка на отказ; интенсивность отказов, параметр потока отказов.

Долговечность - свойство изделия сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. К показателям долговечности относят: ресурс между средними (капитальными) ремонтами, средний срок службы и т.д.

Ремонтопригодность - свойство изделия, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов. К показателям ремонтопригодности относятся: вероятность восстановления работоспособного состояния, средняя трудоемкость ремонта и технического обслуживания.

Сохраняемость - свойство изделия сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения или транспортирования.

Эргономические показатели - характеризуют удобство и комфорт потребления (эксплуатации) изделия на этапах функционального процесса в системе “человек - изделие - среда использования”. Они делятся на гигиенические, антропометрические, физиологические, психологические.

Эстетические показатели характеризуют информационную выразительность, рациональность формы, целостность композиции, совершенство производственного исполнения. Оценка эстетических показателей проводится экспертной комиссией. За критерий эстетической оценки принимается ранжированный (эталонный) ряд изделий аналогичного класса и назначения, составляемый экспертами на основе базовых образцов.

Показатели технологичности характеризуют свойства продукции, обусловливающие оптимальное распределение затрат, материалов, труда и времени при технологической подготовке производства, изготовлении и эксплуатации продукции. К показателям технологичности относятся: удельная трудоемкость изготовления изделий, удельная материалоемкость, коэффициент использования материалов, удельная энергоемкость, себестоимость и др.