Процесс брожения пива и характеристика процессов. Часть 1

Брожение пива складывается из ряда технологических операций: разбраживания семенных дрожжей, приема сусла в бродильные чаны и засева дрожжей; сбраживания сусла в бродильных чанах и охлаждения сброженного пива; снятия деки в бродильных чанах и перекачки пива в лагерные танки на дображиваиие; съема дрожжей из бродильных чанов, подготовки их для следующего брожения; подготовки чана для следующего брожения. Разбраживание семенных дрожжей. Дрожжи чистой культуры, размноженные до количества, достаточного для сбраживания сусла в объеме бродильного чана, называются технической чистой культурой. Дрожжи, полученные в осадке после первого производственного брожения, называются семенными дрожжами первой генерации. Дрожжи, прошедшие n-е число брожений, называются семенными дрожжами n-й генерации. Например, дрожжи, снятые после 20 повторных циклов брожения, называются семенными дрожжами 20-й генерации.

Семенные дрожжи, прошедшие стадию промывки водой, представляют собой густую сметанообразную массу, содержащую свыше 50% прессованных дрожжей, или до 12,5% дрожжей по сухому веществу. В каждом кубическом миллиметре семенных дрожжей содержится до 400 млн. дрожжевых клеток. Дрожжи считаются годными для производства, если под микроскопом в 50 полях зрения встречается не более двух клеток посторонних микроорганизмов и количество клеток, окрашивающихся метиленовой синью, не превышает 10%. При пробном брожении, проводимом на стерильном сусле в лабораторных условиях, дрожжи не должны давать нарастания кислотности.

Отобранные дрожжи перед их засевом в бродильные чаны смешивают с холодным пивным суслом из расчета от 2 до 6 л сусла на 1 л дрожжей. Общее количество дрожжей обычно берут в пределах 0,4-0,5%, т. е. 0,04-0,05 л на каждый декалитр сбраживаемого сусла. Перемешивают дрожжи с холодным суслом в специальном сосуде для разбраживания путем продувания стерильным воздухом, механическими мешалками или углекислотой в зависимости от способа ведения брожения или принятой технологии производства пива.

После перемешивания дрожжи оставляют в покое на разбраживание от 1 до 3 ч при температуре, не превышающей температуру принимаемого в бродильные чаны пивного сусла. Обычно разбраживание ведут при температуре 5-6°С. Во время разбраживания начинается почкование дрожжей и сбраживание ими сахара. Конец разбраживания обычно определяют по интенсивности выделения углекислоты. Оптимальной продолжительностью разбраживания считается такая, при которой началось интенсивное почкование дрожжей, а количество образованного спирта приблизительно достигает 0,3%. Такое содержание спирта хорошие дрожжи образуют через 2-3 ч.

Разбраживание дрожжей в небольшом количестве сусла применяется для того, чтобы устранить длительный период разбраживания в большом объеме сусла и тем самым уменьшить возможность развития посторонних микроорганизмов, попадающих в ходе технологического процесса в пивное холодное сусло. При быстром разбраживании сусла образующиеся спирт и углекислота создают неблагоприятные условия для развития и жизнедеятельности посторонних микроорганизмов. Прием сусла в бродильные чаны и задача дрожжей. Сусло различных варок при всей строгости соблюдения технологии всегда может несколько отличаться по составу и вкусовым особенностям. Для создания большей однородности сусла в пределах данного сорта пива его обычно смешивают в чанах предварительного брожения, вмещающих 2-3 варки.

Холодное сусло принимают в подготовленные бродильные чаны в таком количестве, чтобы оно покрыло дно чана, после чего задают разброженные дрожжи и все перемешивают. В дальнейшем чаны наполняют суслом снизу. Подавать сусло в бродильные чаны сверху не следует, так как в этом случае оно соприкасается с воздухом и увлекает с собой постоянно присутствующие в воздухе посторонние микроорганизмы - бактерии, плесени, дикие дрожжи, способные развиваться в сусле и портить его качество.

Сбраживание сусла в бродильных чанах, охлаждение сброженного пива и характеристика стадий брожения. Сусло в бродильных чанах сбраживают при строго определенном температурном режиме. При выборе и построении температурного режима стремятся: 1) создать благоприятные условия для жизнедеятельности дрожжей и неблагоприятные - для развития посторонней микрофлоры; 2) исключить мертвые периоды брожения, т. е. время, когда нет заметного брожения; 3) равномерно и плавно понизить температуру к концу брожения и достичь наиболее полного осветления сброженного пива перед перекачкой его в лагерные танки для дображивания; 4) достичь такой степени сбраживания, при которой количество сахара, остающегося в пиве, обеспечивает при дображивании накопление углекислоты в нем не менее 0,4.

При брожении вследствие сбраживания сахара на спирт и углекислоту происходит выделение тепла и повышение температуры бродящего сусла; чем интенсивнее протекает брожение, тем быстрее повышается температура. При полном отсутствии теплопотерь за счет отдачи тепла в окружающую среду образование спирта при брожении до 2,5% может повысить температуру бродящего сусла на 8-9 град. Для понижения температуры и поддержания определенного температурного режима брожения бродящее сусло охлаждают водой или рассолом, циркулирующим по змеевикам, опущенным в бродильный чан. При брожении в металлических бродильных чанах небольшой емкости (до 250 дкл), если они установлены в помещении, имеющем температуру около 3-4°С, змеевики можно не устанавливать. В этом случае в бродильные чаны наливают сусло температурой 4°С. За счет медленного сбраживания температура повышается до 8-9 °С в период наибольшей интенсивности брожения, а по мере уменьшения скорости брожения за счет теплообмена с холодным воздухом бродильни к концу брожения снижается до 6°С.

При брожении различают следующие стадии:
1) забел,
2) низкие завитки,
3) высокие завитки,
4) образование деки,
5) осветление пива.

Стадией забела называют первый период брожения, когда на поверхности бродящего сусла с краев чана начинает появляться полоса белой мелкой пены, все расширяющейся к центру чана. Стадия забела появляется через 15-20 ч после засева дрожжей. Это соответствует интенсивному почкованию и размножению дрожжей и образованию углекислоты в количестве, превышающем растворимость ее в сусле. Содержание алкоголя на первой стадии забела не превышает 0,11-0,15%. Стадией низких завитков называется вторая стадия брожения, когда вся поверхность бродящего сусла покрыта плотной мелкоячеистой пеной. Интенсивно выделяющаяся углекислота, не имея возможности растворяться в бродящем пиве, неравномерно поднимает плотно лежащую пену и образует завитки. Вследствие подсыхания пены и окисления хмелевых смол изменяется цвет пены: он постепенно переходит в более темный.

Стадия низких завитков довольно быстро переходит в стадию высоких завитков. Стадия высоких завитков соответствует стадии наиболее интенсивного брожения. Слой пены на поверхности бродящего сусла в это время наибольший, пена становится более неровной, завитки более крупными. Старые участки пены приобретают коричневый оттенок, новые имеют белый цвет. Достигнув максимума, высокие завитки держатся некоторое время, затем опадают и поверхность становится более poвной и коричневой. Брожение переходит в предпоследний свой период - стадию образования деки, или покрышки. В этот период на поверхности образуется темнокоричневый плотный слой осевшей пены, состоящий из дрожжей и нерастворимых веществ - белков, хмелевых смол. Дека довольно рыхла. Поверхность сбраживаемого сусла, освобожденного от деки, кажется темной, почти черной, с некоторым рыжеватым оттенком. Брожение в это время идет медленно или почти закончено, а дрожжи оседают на дно.