ВведениеОдной из основных задач науки в пивовареннойотрасли является повышение эффективностипроцессов через внедрение новых инновационныхтехнологий [1–6]. Внимание ученых, участвующих всоздании нового высокоэффективного оборудования,направлено на снижение энергетических затрат исокращение продолжительности технологическогопроцесса, сохраняя и улучшая качество и вкуснапитка [7–13].В настоящее время у населения все большуюпопулярность получает крафтовое пиво, которое нетак давно пришло в Россию [14–18]. Мини-пивоварниимеют свою индивидуальность, независимость иособое отношение к потребителю. Это позволяетим творчески подходить к приготовлению напитка,вводить новые рецепты и вкусы, что способствуетпоявлению инновационных сортов пива. Ситуация намировом рынке пива выглядит следующим образом:популярность больших по объему производствпадает, а выпуск крафтового пива, имеющеговысокие вкусовые качества и большое разнообразиеассортимента, стремительно развивается.Процесс производства пива состоит из следующихосновных производственных стадии: дробление,затирание, фильтрование, охмеление, брожениеи созревание. Из этого следует, что производствопивных напитков является длительным и трудоемкимпроцессом.Одной из основных стадий при приготовлениипива является процесс затирания, которыйзаключается в смешивании зернопродуктов с водой,нагревание смеси и ее выдержку при определенныхтемпературах. В результате происходит переходэкстрактивных веществ зернопродуктов в сусло,выход которых зависит от качества проведениягидролитических процессов [19, 20]. Данный процесспроводят в заторно-сусловарочных аппаратах.Для этого солод смешивают с водой температурой40–42 °С и следуют схеме:1) нагрев затора до 45 °С, оставляют на 10 мин(первая пауза);2) нагрев затора до 55 °С, оставляют на20 мин (вторая «протеиновая» пауза). Протеинырасщепляются на аминокислоты;3) нагрев затора до 68 °С, оставляют на40 мин (третья пауза «на осахаривание»). Крахмалрасщепляется на простые сахара;4) нагрев затора до 72 °С, оставляют на 20 мин(четвертая пауза);5) при достижении затора 76–78 °С температураокончания затирания (прекращается действиеферментов). Затем сусло отправляют нафильтрование. Скорость подогрева затора 1 °С в1 минуту.После окончания белковой (протеиновой) паузынаступает очередь паузы на осахаривание. При этомповышают температуру до 65–75 °С и выдерживаютпаузу в течение одного часа. Во время этой паузыобразуются сахара. Ферменты, расщепляющиекрахмал (альфа- и бета-амилазы), наиболее активныименно в этом интервале температур. Если выбратьдля паузы нижнюю границу интервала (чуть выше65 °С), то активируется бета-амилаза. Этот ферментспособствует образованию сбраживаемых сахаров.Если, напротив, держаться верхней границыинтервала (чуть ниже 75 °С), то активируется альфа-амилаза. Она вызывает образование несбраживаемыхсахаров.При данных температурах действует комплексферментов, связанных с дорасщеплением белка.Главная роль при этой паузе отводится действиюбета-амилазы. Она разрушает молекулу крахмала,оставляя крупные молекулы мальтодекстринов(амилозу и амилопектин), которые уже не даютхарактерного для крахмала окрашивания с йодом.Наибольшая активность фермента при указаннойтемпературе составляет 30 мин. Если увеличить еепродолжительность, то скорость реакции замедлится,но не остановится.Альфа-амилаза действует на молекулы крахмалапо краям, отщепляя небольшие кусочки моно-,ди- и трисахаров. Наибольшее значение имеетобразовавшийся в результате дисахарид – мальтоза.Мальтоза – основной источник питания длядрожжей. Чем ее больше, тем крепче и насыщеннейбудет пиво. Количество мальтозы зависит отначального количества мальтодекстринов, накоторые действует альфа-амилаза, а также отпродолжительности протекания реакций. Чем дольшепозволять амилазам действовать на крахмал, тембольше сахаров будет на выходе и тем большийвыход экстракта получит пивовар.Предельная температурная пауза при затираниисолода для пива составляет 78 °C. После тогокак прошло затирание, начинается процессфильтрации – отделение сусла от дробины.Данный процесс протекает в фильтрационномаппарате через слой дробины. После фильтрованияоставшуюся дробину промывают горячей водой ивымывают из нее оставшееся сусло. Температураводы должна быть равной температуре сусла –65–70 °С. Если температура выше, то можетпроизойти клейстеризация и процесс фильтрациипойдет хуже. Промывка продолжается до тех пор,пока содержание экстракта в получаемом сусле нестанет настолько низким, что дальнейшая промывкаокажется нецелесообразной.Следующим этапом в схеме приготовленияпива является охмеление пивного сусла, котороезаключается в его кипячении с хмелем. В результатеданного процесса происходит экстрагирование изхмеля горьких и ароматических веществ, коагуляциябелка, стерилизация сусла, упаривание сусла дозаданной плотности. Кипячение длится 90 мин.Хмель вносят в сусло в 3–5 приемов. Окончаниепроцесса охмеления устанавливают по содержаниюв сусле сухих веществ и степени осветления. Послечего сусло охлаждают. Первичное охлаждение сусладо 90–95 °С происходит в гидроциклоне (вирпуле) втечении 20–40 мин. В нем одновременно происходитосаждение крупных частиц за счет центробежнойсилы. Дальнейшее охлаждение до 10–17 °Спроисходит в теплообменниках.Процесс брожения проводят в цилиндро-коническом танке. В него поступают охлажденноесусло и дрожжи. Главное брожение длится4–6 дней. При плотности сусла 7,0–7,5 %производят шпунтование танка для наборауглекислоты. При достижении плотности 4,5–3,5 %понижают температуру среды до 2 °С, проводятснятие дрожжей для исключения характерногопривкуса в напитке. После молодое пиво созревает втечении 27–90 дней.Приготовление крафтового пива отличается отклассического способа индивидуальной рецептуройготового напитка, разнообразием ассортимента исокращением времени приготовления пива за счетнебольшого объема производства.В настоящее время в пивоваренной отраслистоит задача обеспечения производства новымсовременным оборудованием, которое позволитповысить эффективность процессов, сохранивкачество и органолептические характеристикинапитков. Это является актуальным вопросомв пивоваренной индустрии, имеющий сегодняколосальные изменения как в технологическом, так ив техническом оснащении.Целью данной работы является совершенство-вание способа приготовления пивного сусла врезультате внедрения разработанных новых заторно-сусловарочно-фильтрационных аппаратов дляпроизводства крафтового пива.Для достижения поставленной цели необходиморешить следующие задачи:1. провести обзор существующих конструкцийсусловарочных, заторно-сусловарочных и заторно-сусловарочно-фильтрационных аппаратов, выявитьих достоинства и недостатки;2. разработать новое оборудование, котороепозволит увеличить эффективность процессазатирания и сократить время приготовления пивногосусла;3. провести исследования влияния разработанногонового оборудования на качество получаемого в немпивного сусла и готового продукта.Объекты и методы исследованияОбъектом исследования являются заторно-сусловарочно-фильтрационные аппараты.Предметом исследования является процессполучения пивного сусла в новом оборудовании.633Бородулин Д. М. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4 С. 630–641Для решения первой задачи провелиобзор существующих конструкций заторно-сусловарочных аппаратов за последние 10 лет.Обзор позволил выявить следующие недостаткиаппаратов: отсутствие фильтрации пивного сусла;большая длительность процесса экстрагированиявеществ солода и хмеля; большие потери теплааппарата; большая энергозатратность; невысокаяэффективность использования экстрагируемыхвеществ солода; образование застойных зон;недостаточная коллоидная стойкость получаемогопивного напитка. Перечисленные недостаткиприводят к ухудшению качества пива.Для решения второй задачи на базеинжинирингового центра Кемеровского госу-дарственного университета «FOOD ENGINEERING»были разработаны две новые конструкции заторно-сусловарочно-фильтрационных аппаратов № 1 и № 2.Разработанный заторно-сусловарочно-фильтра-ционный аппарат № 1, защищенный патентом РФ№ 2713107, представлен на рисунке 1 [21]. Даннаяконструкция относится к аппаратам, применяемым вчастных пивоварнях и ресторанах.Заторно-сусловарочно-фильтрационный аппаратсодержит цилиндрический корпус 1, крышку 2,паровую рубашку 3 и опорные стойки 4. На ось 5,находящуюся внутри аппарата, надеваетсяфильтрационный чан 6, выполненный в видецилиндрической обечайки 7 с внутренним 8 инаружным 9 ребрами в ее нижней и верхней частяхсоответственно, на которые располагают фильтры10 и 11, имеющие вид дугообразного диска спрорезями. Для герметичности фильтрационныйчан 6 устанавливается на днище корпуса 1 черезуплотнительную манжету 12. Для предотвращенияподъема фильтра 11 за пределы цилиндрическойобечайки 7 во время проведения процесса на ось 5надевается трубка 13, которая закрепляется гайкой14. На цилиндрической обечайке 7 выполнены ушки15 для подъема фильтрационного чана 6.В нижней части аппарата расположен патрубок16 для входа и слива воды. Кран 17 установлендля контроля уровня воды в паровой рубашке 3. Вверхней части аппарата размещен аварийный клапандвойного действия 18 и кран для регулированиядавления 19. Нагревание воды в паровой рубашкеосуществляют с помощью ТЭНа 20. На наружнойстороне паровой рубашки 3 установлен насос 21,который обеспечивает циркуляцию жидкости измежцилиндрического пространства через патрубок22 в фильтрационный чан 6 через патрубок 23.Для контроля температуры жидкости установленатермопара 24, которая связана с блоком управленияаппаратом 25.Для соблюдения технологии приготовленияпива отношение объемов фильтрационного чана 6 ицилиндрического корпуса 1 составляет 1:4.Аппарат работает следующим образом.Цилиндрическая обечайка 7 с уплотнительнойманжетой 12 надевается на ось 5 и устанавливается наднище цилиндрического корпуса 1. На ее внутреннееребро 8 размещают фильтр 10. Затем в аппаратзаливают воду, количество которой составляет75 % от общего объема корпуса 1, и закрываютего крышкой 2. Через патрубок 16 поступает водав паровую рубашку 3 до уровня, регулируемогокраном 17, и нагревается при помощи ТЭНа 20.После того как вода в цилиндрическом корпусе 1достигла требуемой температуры, контролируемойпри помощи термопары 24, открывают крышку2 и в фильтрационный чан 6 загружаютпродукты соложения. Затем на наружное ребро 9устанавливают фильтр 11, а на ось 5 надевают трубку13, закрепляемую гайкой 14. После этого аппаратзакрывают крышкой 2 и проводят процесс затиранияпри открытом кране регулирования давления 19.Выдержка температурных пауз устанавливается припомощи блока управления 25. Данным блоком такжеконтролируется работа насоса 21, циркулирующегопоток жидкой среды из межцилиндровогоРисунок 1. Заторно-сусловарочно-фильтрационныйаппарат № 1: 1 – корпус; 2 – крышка; 3 – паровая рубашка;4 – опорные стойки; 5 – ось; 6 – фильтрационный чан;7 – цилиндрическая обечайка; 8, 9 – внутреннее и наружноеребро; 10, 11 – фильтры; 12 – уплотнительная манжета;13 – трубка; 14 – гайка; 15 – ушки; 16, 22, 23 – патрубок;17, 19 – кран; 18 – аварийный клапан; 20 – ТЭН; 21 – насос;24 – термопара; 25 – блок управления аппаратомFigure 1. Mash filter № 1: 1 – case; 2 – lid; 3 – steam jacket;4 – support posts; 5 – axis; 6 – filtration tank; 7 – cylindrical shell;8, 9 – inner and outer rib; 10, 11 – filters; 12 – sealing collar;13 – tube; 14 – nut; 15 – ears; 16, 22, 23 – branch pipe; 17, 19 – tap;18 – emergency valve; 20 – heating element; 21 – pump;24 – thermal couple; 25 – control unit050100150200Время приготовления сусла t, минЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 3040506070стойкость от, сутки15050100150200Время приготовления сусла t, минЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 202468101214Экстрактивность сусла, %Заторный аппарат 3040506070Коллоидная стойкость от, сутки15050100150200Время приготовления сусла t, минЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 202468101214Экстрактивность сусла, %010203040506070Коллоидная стойкость от, сутки15634Borodulin D.M. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 4, pp. 630–641пространства через патрубок 22 в фильтрационныйчан 6 через патрубок 23. Благодаря интенсивнойциркуляции жидкости увеличивается степеньизвлечения сбраживаемых сахаров при расщеплениикрахмала из солода. В результате происходитповышение эффективности процесса затирания. Поокончании данного процесса осахаренный затор,не требующий фильтрования, остается в аппарате,а фильтрационный чан 6 при помощи ушек 15поднимается над аппаратом для осуществленияпромывки дробины. В результате происходитвосполнение объема затора, уменьшившегося врезультате выкипания на 10–15 %, и обогащение егоценными веществами. Затем фильтрационный чан6 удаляют, а в цилиндрический корпус 1 загружаютхмель и проводят процесс охмеления. При этом кранрегулирования давления 19 закрыт.Для предотвращения термических пораженийработников от паровой рубашки ее покрываютсверхтонкой жидкой теплоизоляцией Корундклассик, которая обладает хорошей стойкостьюи малой теплопроводностью. Благодаря этомуснижаются энергетические затраты на нагревисходной жидкой среды и время выхода аппаратана стационарный режим работы. Также значительносокращаются тепловые потери в окружающую среду.Данная конструкция позволяет повыситьэффективность извлечения сбраживаемых сахаровпри расщеплении крахмала из солода, получитьчистое сусло, а также сократить потери тепло- иэнергозатрат, снизить травмоопасность аппарата.В результате проведенной промышленнойапробации была разработана еще одна конструкциязаторно-сусловарочно-фильтрационного аппарата –№ 2 (рис. 2).Аппарат содержит цилиндрический корпус 1,загрузочный люк 2, паровую рубашку 3 и опорныестойки 4. В корпусе выполнено фильтрационноедно 7, имеющее перфорацию диаметром ячеек1,5 мм с шагом 2,5 мм. Для выгрузки дробиныпосле проведения процесса в нижней частиаппарата расположен люк 8. На валу 5 установленапропеллерная мешалка 6 с возможностьюрегулирования, что позволяет оптимизироватьпротекание процесс затирания в различные моменты.Мешалка 6 имеет привод 10.Нагревание затора с обеспечениемтехнологических пауз проводят по заданнойпрограмме. Из части аппарата, расположенной подфильтрационным дном 7, производят циркуляциюжидкости через патрубки 14, 15 и систему 11 спомощью насоса 9. Термопара 12 связана с блокомуправления аппаратом 13 и служит для контролятемпературы среды.Аппарат работает следующим образом. Через люк2 подается вода и нагревается с помощью паровойрубашки 3 до установленной температуры. При этоммешалка работает непрерывно. После через люк 2загружаются продукты соложения и проводят процессзатирания. С помощью блока управления аппаратом13 устанавливается выдержка температурных паузи осуществляется процесс затирания. Благодарятому, что происходит интенсивная циркуляцияжидкой среды через систему 11 с помощью насоса9 и перемешивание пропеллерной мешалкой 6,происходит повышение эффективности процессазатирания, т. к. увеличивается степень извлечениясбраживаемых сахаров при расщеплениикрахмала из солода. После окончания процессазатирания затор проходит через фильтрационноедно 7. Благодаря этому жидкая фаза отделяетсяот твердой. Пивная дробина также формируетдополнительный фильтрационный слой. Так какон уплотняется с течением времени, то данныйслой разрыхляют с помощью перемешивающегосяРисунок 2. Заторно-сусловарочно-фильтрационный аппарат№ 2: 1 – корпус; 2 – загрузочный люк; 3 – паровая рубашка;4 – опорные стойки; 5 – вал; 6 – пропеллерная мешалка;7 – фильтрационное дно; 8 – люк; 9 – насос; 10 – привод;11 – циркуляционная система; 12 – термопара;13 – блок управления аппаратом; 14, 15 – патрубкиFigure 2. Mash filter № 2: 1 – case; 2 – loading hatch; 3 – steam jacket;4 – support posts; 5 – shaft; 6 – propeller mixer; 7 – filtration bottom;8 – hatch; 9 – pump; 10 – drive; 11 – circulation system; 12 – thermalcouple; 13 – control unit; 14, 15 – branch pipes050100150200Время приготовления сусла t, минЗаторный 010203040506070Коллоидная стойкость от, суткиЗаторный 0123456Крепость, обЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 15126345131512149111078635Бородулин Д. М. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4 С. 630–641устройства 6, вращающегося с малой скоростью.Сусло перекачивается в промежуточную емкость.Пивную дробину промывают и удаляют черезлюк 8. В результате получается осахаренный затор,не требующий фильтрования. Сусло направляютобратно в аппарат, в который также загружают хмельи проводят процесс охмеления.Данная конструкция, по сравнению с заторно-сусловарочно-фильтрационным аппаратом № 1,позволяет повысить эффективность извлечениясбраживаемых сахаров при расщеплении крахмалаиз солода за счет циркуляции потока жидкой средыв процессе приготовления сусла и регулированияработы перемешивающего устройства.При исследовании процесса затирания дляпивоваренного производства с применением новыхзаторно-сусловарочно-фильтрационных аппаратовбыли использованы следующие материалы: солод,хмель, питьевая вода и пивное сусло.Для приготовления пшеничного сорта пива поклассической технологии использовались разныесорта солода и хмеля, представленные в таблице 1.Солод – незаменимое сырье для производствапива. Его производят из зерна ячменя, пшеницы илиржи проращиванием с последующей сушкой. Солодвлияет на такие показатели напитка, как цвет, вкус изапах, которые являются решающими в определениитипа пива. Количество полученных экстрактивныхвеществ из солода и степень расщепления белковсущественно влияют на качество пива.Характеристика солода сорта Pilsner:1. цветность – 3,5 EBC;2. содержание влаги – 7,0 %;3. аромат – ячменный;4. упаковка – вакуумная, с массой продукта 10 кг;5. условия хранения – герметичная емкость,размещенная в сухой и прохладной среде стемпературой не больше 20 °С.Характеристика солода сорта Cara Blond:1. цветность – 20 EBC;2. содержание влаги – 7,0 %;3. аромат – карамельный;4. упаковка – вакуумная, с массой продукта 25 кг;5. условия хранения – герметичная емкость,размещенная в сухой и прохладной среде стемпературой не больше 20 °С.Таблица 1. Характеристика материаловдля пшеничного сорта пиваTable 1. Materials for wheat beerСорт Количество, кгСолодаPilsner 40Cara Blond 5Сорт хмеляSAAZ 150Magnum 100Хмель – это продукт растительногопроисхождения, влияющий на качество произво-димого пива и являющийся незаменимым сырьемв пивоваренном производстве. В нем различаютα- и β-кислоты – горькие вещества хмеля.β-кислоты обладают небольшой горечью. Во времясозревания хмеля часть из них преобразуются вгорькие α-кислоты. При высоких температурах вовремя кипячения сусла α-кислоты превращаютсяв свои изомеры, которые хорошо растворяются иобеспечивают 90 % горечи пива. Гумулон (α-кислотаи ее гомологи) является хорошим антисептиком(тормозит рост микроорганизмов в пиве) ипенообразователем. Следовательно, горечь пивазависит от состава α-кислот хмеля, а также от сортапива и составляет 25–40 мг/дм3.Характеристика гранулированного хмеля сортаMagnum:1. содержание альфа-кислоты – 13%;2. содержание влаги – 7,5 %;3. аромат – незначительный;4. упаковка – вакуумная, с массой продукта 1 кг;5. условия хранения – герметичная емкость,размещенная в сухой среде с температуройне больше 5 °С.6. форма выпуска – гранулы зеленого цвета,приготовленные из измельченных цветочных шишекнатурального хмеля последнего сбора.Характеристика гранулированного хмеля сортаSAAZ:1. содержание альфа-кислоты – 3 %;2. содержание влаги – 7,0 %;3. аромат – мягкие хмелевые нотки, землянистый,пряный;4. упаковка – вакуумная, с массой продукта 1 кг;5. условия хранения – герметичная емкость,размещенная в сухой среде с температуройне больше 5 °С.6. форма выпуска – гранулы зеленого цвета,приготовленные из измельченных цветочных шишекнатурального хмеля последнего сбора.Питьевая вода – это вода, прошедшаяопределенную обработку, или в естественномсостоянии, отвечающая установленным санитарнымнормам и требованиям и предназначенная нетолько для питьевых и бытовых нужд населения,но и производств пищевой продукции. Важнымиусловиями, предъявляемыми к питьевой воде,являются ее безопасность в эпидемическом ирадиационном отношении, безвредность похимическим показателям, а также положительныеорганолептические свойства.Питьевая вода должна соответствоватьгигиеническим стандартам непосредственно передпоступлением ее в систему распределения, а такжев точках водозабора наружной и внутреннейводопроводной системы. Безвредность питьевой636Borodulin D.M. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 4, pp. 630–641воды по химическому составу определяется еесоответствием нормативам по:1. обобщенным показателям и содержаниювредных химических веществ, наиболее частовстречающихся в природных водах на территорииРоссийской Федерации, а также веществ антропо-генного происхождения, получивших глобальноераспространение;2. составу вредных химических веществ,попадающих и формирующихся в воде в процессе ееобработки в водопроводной системе;3. составу вредных химических веществ,поступающих в источники водоснабжения вследствиехозяйственной деятельности человека.Эксперименты были выполнены с использованиемпитьевой воды, соответствующей требованиямГОСТ 2874-82.Для решения третьей задачи разработалиметодику проведения исследования, в ходекоторой были получены образцы пивного сусла сприменением:1) заторного аппарата, применяемого приклассической технологии (образец № 1);2) заторно-сусловарочно-фильтрационногоаппарата № 1 (ЗСФА № 1) (образец № 2);3) заторно-сусловарочно-фильтрационногоаппарата № 2 (ЗСФА № 2) (образец № 3).Исследования проводились в следующем порядке.1. В заторный или в заторно-сусловарочно-фильтрационные аппараты № 1 и № 2 заливаласьвода в объеме 80 л и нагревалась до 45 °С.2. Затем дробленый солод массой 45 кг засыпалив аппарат и проводили процесс затирания приодинаковых температурных режимах для всехтрех образцов. Первая температурная паузаустанавливалась при достижении температурызатора 45 °С продолжительностью в 10 мин.Затем происходил нагрев затора до 55 °С иустанавливалась вторая температурная пауза,продолжительностью 20 мин. Далее затор нагревалидо 66–68 °С и устанавливалась третья температурнаяпауза продолжительностью в 40 мин. Четвертаятемпературная пауза продолжительностью в20 мин устанавливалась по достижению затора72 °С. Процесс затирания считается завершеннымпри достижении затора 78 °С.3. После процесса затирания проводили йоднуюпробу пивного сусла для определения его полнотыосахаривания.4. Для образца № 1 проводили процессфильтрования полученного затора для получениячистого сусла в фильтрационном чане.5. Фиксировали время приготовления пивногосусла.6. Проводили стадию охмеления в течение 90 мин.В момент закипания в пивное сусло для приданиягоречи напитку вносили гранулированный хмельмарки Magnum в количестве 100 г. Через 45 мин всусло для обеспечения вкусовых качеств добавлялигранулированный хмель марки SAAZ в количестве100 г. Оставшиеся 50 г данного хмеля вносили за5 мин до конца кипячения для придания ароматапиву.7. В полученном охмеленном пивном суслеопределялись установленные физико-химическиепоказатели пивного сусла и готового пива.8. Следующим этапом проводили процессброжения охмеленного пивного сусла. По окончаниипроцесса определяли экстрактивность сусла.9. После розлива бутылки с напиткомотправляются в темное прохладное место, где могутхраниться 3–4 недели.10. В образцах пива, полученных с помощьюприменения различных конструкций заторно-сусловарочно-фильтрационных аппаратов,определялись органолептические показатели.При проведении исследования применялисьсовременные физико-химические и органолепти-ческие методы исследования.Рисунок 3. Диаграмма времени приготовленияпивного суслаFigure 3. Brewing time chart050100150200Время приготовления сусла t, минЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 202468101214Экстрактивность сусла, %Заторный 010203040506070Коллоидная стойкость от, суткиЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 20123456Крепость, обЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 215Рисунок 4. Диаграмма экстрактивности пивного суслаFigure 4. Diagram of beer wort extractability050100150200Время приготовления сусла t, минЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 202468101214Экстрактивность сусла, %Заторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 26070сутки15637Бородулин Д. М. [и др.] Техника и технология пищевых производств. 2020. Т. 50. № 4 С. 630–641Результаты и их обсуждениеВ результате проведения исследования полученыследующие физико-химические показатели образцовпивного сусла и готового пива.По окончании процесса затирания йоднаяпроба цвет не изменила. Таким образом, полноеосахаривание сусла наступило после температурнойпаузы в 78 °С.Диаграмма времени приготовления пивного суслапредставлена на рисунке 3.Из рисунка 3 видно, что максимальное время,необходимое для приготовления пивного сусла, имеетобразец № 1, т. к. процесс фильтрования происходитв отдельном фильтрационном чане с дополнительнойзатратой времени. Длительность приготовленияпивного сусла с помощью разработанных аппаратоводинакова и занимает 150 мин, что на 28,6 %меньше классического способа. Следовательно,энергии на данный технологический процесс будетзатрачиваться меньше.На рисунке 4 показана диаграма экстрактивностисусла. Большое количество сухих веществсодержится в образце № 3. Следовательно, заторно-сусловарочно фильтрационный аппарат № 2 обладаетлучшей экстрактивной способностью по отношениюк остальным анализируемым аппаратам.По результатам измерения мутности пивабыла построена диаграма коллоидной стойкостинапитка, представленная на рисунке 5. Мутностьпива образуется из-за твердых частиц, которыемогут содержать нежелательные компоненты. Онивоздействуют на метаболизм дрожжей, снижаяих продуктивность, тем самым ухудшая качествонапитка: его вкус и срок хранения. Из диаграммывидно, что для образца № 1 коллоидная стойкостьпива составляет от 65 суток. Это говорит о том, чтосрок хранения пивных напитков, приготовленныхс помощью новых аппаратов, будет меньше,но приемлемый для п роизводства крафто-вого пива.Рисунок 5. Диаграмма коллоидной стойкости пиваFigure 5. Colloidal stability of the beerРисунок 6. Диаграмма крепости готового пиваFigure 6. Strength of the finished beerТаблица 2. Органолептические показатели полученных образцов пиваTable 2. Sensory profile of the beer samplesОрганолептическиепоказателиКонтрольный образец БаллыОбразец № 1 Образец № 2 Образец № 3 Образец№ 1Образец№ 2Образец№ 3Прозрачность Прозрачноес блескомПрозрачное сблескомПрозрачное с блеском 3 3 3Цвет Соответствует Соответствует Соответствует 3 3 3Пенообразование Высота пены 75 мм,пеностойкость 5мин 55 секВысота пены 72 мм,пеностойкость 6мин 43 секВысота пены 80 мм,пеностойкость 7 мин33 сек5 5 5Аромат Чистый, свежий,выраженныйАромат хмеля,чистый, свежий,выраженныйАромат хмеля, чистый,свежий, выраженный4 4 4Вкус Хороший, чистый,гармоничныйХороший, чистый,но не гармоничныйОтличный, чистый,полный, гармоничный5 4 5Хмелевая горечь Мягкая, слаженная Мягкая, слаженная Мягкая, слаженная 5 5 5Итого Отличное качество Хорошее качество Отличное качество 25 24 25010203040506070Коллоидная стойкость от, суткиЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 2ЗСФА № 1 ЗСФА № 20102030Коллоидная Заторный аппарат 0123456Крепость, обЗаторный аппарат ЗСФА № 1 ЗСФА № 2638Borodulin D.M. et al. Food Processing: Techniques and Technology, 2020, vol. 50, no. 4, pp. 630–641На рисунке 6 представлена диаграмма крепостиполученного пива. По диаграмме видно, чтокрепость напитка, приготовленного в затороно-сусловарочно-фильтрационном аппарате № 2,больше. Это объясняется тем, что у данного образцавыше экстрактивность сусла, т. к. было больше пищидля дрожжей. Таким образом, данная конструкцияпозволит повысить эффективность извлечениясбраживаемых сахаров при расщеплении крахмала изсолода и улучшить качество пива.На следующем этапе исследований проводиласьорганолептическая оценка качества образцовготового пива, полученного с помощью заторного изаторно-сусловарочно фильтрационных аппаратов(табл. 2).В результате органолептической оценки во всехтрех образцах такие показатели, как прозрачность,цвет, пенообразование, аромат и хмелевая горечь,получили высокую оценку. Отличительнымпоказателем стала оценка пива на вкус. В образце№ 3 вкус полный, т. к. больше извлекаетсяэкстрактивных веществ из сусла в процессезатирания. Следовательно, затороно-сусловарочно-фильтрационный аппарат № 2, в котором он былприготовлен, является предпочтительным поотношению к двум другим аппаратам, подвергшемсяанализу.Полученные в ходе данных исследованийрезультаты свидетельствуют о том, что все триобразца обладают положительными физико-химическими и органолептическими показателями,соответствующие ГОСТ 30060-93 «Пиво. Методыопределения органолептических показателей иобъема продукции». Новые конструкции заторно-сусловарочно-фильтрационных аппаратов № 1 и№ 2 предназначены для производства крафтовогопива с улучшенными вкусовыми качествами вмини-пивзаводах и в ресторанах. Аппараты прошлипромышленную апробацию на предприятииООО «пи-ВО».ВыводыПроведенный анализ существующих конструкцийсусловарочных, заторно-сусловарочных и заторно-сусловарочно-фильтрационных аппаратов, предна-значенных для производства пива, позволилсделать вывод о том, что необходимо разработатьновое оборудование, которое позволит увеличитьэффективность процесса затирания и сократить времяприготовления пивного сусла.Разработанные новые заторно-сусловарочно-фильтрационные аппараты позволяют увеличитьэффективность процесса затирания и сократить времяприготовления чистого пивного сусла на 28,6 %,по сравнению с классическим способом, а такжесократить тепло- и энергозатраты. Применениеданных аппаратов дает возможность уменьшитьпроизводственные площади за счет совмещениястадий затирания и фильтрования в одном аппарате,получая пивное сусло высокого качества.Установлено, что для производства качествен-ного пива целесообразно использовать новуюконструкцию № 2, которая, по сравнению сконструкцией аппарата № 1, позволяет получитьпивное сусло высокого качества и улучшить вкусовыехарактеристики приготовленных пивных напитков засчет повышения эффективности извлечения белков исбраживаемых сахаров при расщеплении крахмаловиз солода в результате регулирования работыперемешивающего устройства и циркуляции потокажидкой среды в процессе приготовления суслаКритерии авторстваАвторы в равной степени участвовали вподготовке и написании статьи.Конфликт интересовАвторы заявляют, что конфликта интересов нет.ContributionAll the authors bear equal responsibility for thecontent of the article.Conflict of interestThe authors declare that there is no conflict of interestregarding the publication of this article.