Вода в производстве пива: основные требования к водоподготовке

Пиво представляет собой водный раствор экстрактивных веществ солода, не претерпевших изменения в ходе брожения и дображивания пива, этилового спирта и вкусо-ароматических веществ, являющихся либо вторичными метаболитами дрожжей, либо происходящими из хмеля. В состав экстрактивных веществ входят несброженные углеводы (α- и β-глюканы), фенольные вещества (антоцианогены, олиго- и полифенолы), меланоидины и карамели. Их содержание в пиве в зависимости от массовой доли сухих веществ в начальном сусле, состава сусла, технологических режимов брожения и штаммовых особенностей дрожжей колеблется от 2,0 до 8,5 г/100 г пива. С этими же показателями процесса связано содержание спирта, массовая доля которого в напитке может составлять от 0,05 до 9,4%, и вкусо-ароматических веществ (высших спиртов, эфиров, альдегидов и т.п.), синтез которых зависит как от состава сусла, так и, особенно, от режимов брожения и природы дрожжей. Как правило, для пива, при сбраживании которого используют низовые дрожжи, концентрация вторичных продуктов метаболизма дрожжей не превышает 200 мг/л, в то время как для пива верхового брожения их уровень превышает 300 мг/л. Еще меньшую долю в пиве составляют горькие вещества хмеля, количество которых в пиве не превышает 45 мг/л.

Александр САДЧИКОВ, директор ООО «Евровотер»

Таким образом, основным компонентом пива, содержание которого превышает 90% его массы, является вода и поэтому ее следует отнести к основному виду технологического сырья. При этом необходимо иметь в виду, что вода, используемая в производстве пива, не является чистым химическим веществом, она характеризуется определенными органолептическими и физико-химическими свойствами, которые существенно изменяются в зависимости от места нахождения предприятия. Между тем, с ионным составом воды связаны характерные свойства некоторых типов пива.

Вода, используемая для приготовления напитка, прежде всего, должна соответствовать нормам, которые выдвигаются к воде питьевой. Однако, учитывая ее влияние на физико-химические биохимические процессы в пивоварении, к ней предъявляются дополнительные требования, в зависимости от типа пива и производителя.

Основные ограничения для воды, применяемой непосредственно в производстве пива (при затирании), касаются таких показателей как величина рН, жесткость, соотношения между концентрациями ионов Са+2 и Mg+2, которое в питьевой воде вообще не регламентируется. Значительно меньше в воде для пивоварения должно содержаться ионов железа, кремния, меди, нитратов, хлоридов, сульфатов. Не допускается наличие нитритов, которые  являются сильными токсинами для дрожжей. В два раза меньше в воде должно быть минеральных компонентов (сухой остаток) и в 2,5 раза ниже – показатель ХПК (окисляемость). При оценке ее пригодности для пивоварения оценивают остаточную щелочность, которая отсутствует в нормативах для питьевой воды.

Величина рН оказывает влияние на скорость ферментативных реакций, как во время затирания солода, так и во время брожения сусла. Опосредованно, через ионизацию компонентов пива, рН влияет на органолептические свойства напитка. Оптимальный рН при производстве пива следует принимать 5,2…5,4. При повышении рН сусла в процессе затирания зернопродуктов и промывания дробины появляется целый ряд негативных явлений, а именно:

1) увеличение длительности осахаривания;

2) замедление скорости фильтрования;

3) повышение мутности и цветности сусла;

4) снижение выхода экстракта;

5) появление резкого вкуса и грубой фенольной горечи.

В пивоварении минеральные соли, входящие в состав воды, делят на химически активные и химически неактивные. К первым относят все соли кальция и магния, а также карбонат натрия. Углекислые соли кальция, магния и натрия понижают кислотность затора и сусла, в то время как кальциевые и магниевые соли серной, соляной и азотной кислот повышают кислотность сусла. При значительном содержании солей, повышающих кислотность сусла, вредное действие углекислых солей может быть не только уменьшено, но и полностью компенсировано. Поэтому важно учитывать не общее количество карбонатов, обуславливающих щелочность воды, а то их количество, которое остается в свободном состоянии после частичной компенсации ионами кальция и магния. При этом учитывают, что для компенсации повышения рН, вызванного 1 эквивалентом НСО3-, необходимо 3,5 эквивалента Са2+, а также то, что ионы Mg2+ снижают величину рН в 2 раза меньше, чем Са2+. Следовательно, различают показатели общей щелочности, указывающей концентрацию карбонатов и бикарбонатов, и остаточной щелочности, которая будет определять кислотность сусла.

Применяются различные методы водоподготовки в зависимости от производимого пива и качества исходного сырья:

1. Фильтрация

2. Декарбонизация известью

3. Декарбонизация ионным обменом (Н-катионирование)

4. Дозирование реагентов для увеличения минеральной жесткости и подкисления

5. Мембранные технологии (RO, NF)

Международная позиция

Компания EUROWATER  – лидирующий независимый датский производитель решений водоподготовки с, приблизительно, 400-ми сотрудниками по всей Европе. На протяжении десятилетий мы производим решения для пивоваренных заводов не только в Дании, а также в Германии, Бельгии, странах Балтии, Польше, Австрии, Украине и т.д., где у нас есть собственные офисы по продажам и обслуживанию.

Надежные решения водоподготовки

Наш многолетний опыт означает, что мы можем разрабатывать решения водоподготовки, которые объединяют в себе возможность экономии воды и энергии, минимального использования ресурсов, минимального пространства для монтажа, безотказной эксплуатации, быстрого, безопасного и надежного ввода в эксплуатацию с длительным сроком службы.

Датская репутация

Расположение нашей штаб-квартиры и производств в Дании вдохновляет нас сосредотачиваться на инновационных решениях, соблюдая строгие требования на современном рынке пивоварения.