Процесс брожения пива и характеристика процессов. Часть 2

Последняя стадия брожения - стадия осветления пива - характеризуется заканчивающимся оседанием на дно чана дрожжей и осветлением пива. Все пять стадий брожения составляют процесс, который в технологии пивоварения называется главным брожением. Сброженное в период главного брожения сусло называется зеленым, или молодым пивом. Рассмотренным стадиям брожения соответствуют химические изменения в составе сбраживаемого сусла. Понижение рН сбраживаемого сусла вызывает хлопьеобразование дрожжей и выпадение из сусла белков и хмелевых смол. Выпадающие белки и смолы создают основу для завитков и деки, а углекислота вызывает их формирование.

Размножающиеся дрожжи потребляют аминокислоты, и количество их в сбраживаемом сусле и полученном зеленом пиве уменьшается. Кроме аминокислот, дрожжи потребляют зольные элементы сусла, в том числе и фосфорнокислые соли, выделяя в среду продукты обмена кислого характера. Образующаяся в результате брожения углекислота растворяется в сусле. Эти процессы в сумме повышают титруемую кислотность сбраживаемого сусла и понижают рН среды.

Хлопьеобразование дрожжей, вызванное изменением рН среды, усиливается под влиянием понижающейся температуры бродящего сусла. Замедляющееся брожение способствует оседанию крупных хлопьев дрожжей, которые сорбируют мелкую взвесь белков и хмелевых смол и увлекают их из сброженного сусла на дно чана. Зеленое или молодое пиво становится более прозрачным. Снятие деки в бродильных чанах и перекачка зеленого пива в лагерные танки на дображивание. Дека, образовавшаяся на поверхности сброженного сусла (молодого пива), состоит в основном из белков и хмелевых смол, выделившихся из раствора и подвергшихся окислению вследствие соприкосновения с воздухом, и дрожжей. В конце главного брожения, перед перекачкой молодого пива в лагерные танки, дека снимается.

В практике иногда применяется двукратный или трехкратный съем деки. При брожении в закрытых чанах характерной деки не образуется. Зеленое пиво перекачивают из бродильных чанов центробежными насосами или спускают самотеком, если эти чаны установлены в верхних этажах над лагерными танками. Съем дрожжей из бродильных чанов и подготовка их для следуюш,его брожения. После перекачивания пива на дне бродильных чанов остаются дрожжи. Поверхность нормально осевших дрожжей имеет явно выраженный коричневый оттенок вследствие оседания на них мелких белковых хлопьев и хмелевых смол, выпавших во время брожения из сброженного сусла. Осадок дрожжей имеет различную консистенцию. При хорошей хлопьевидности дрожжей, сильной сброженности пива и низкой температуре в конце брожения осадок дрожжей бывает плотным. При плохой хлопьевидности дрожжей и при слабой сброженности пива, когда в нем находится еще много сахара, а особенно при высокой температуре в конце брожения, осадок дрожжей рыхлый - дрожжи жидкие.

При плотном осадке дрожжи легко удается разделить на три слоя. Верхний слой собирается в дрожжевые сосуды для товарных дрожжей. Средний слой отбирают в дрожжевые ванночки и используют как семенные дрожжи. Нижний слой дрожжей вместе с осадками на стенках чана и холодильниках присоединяют к товарным дрожжам. В зависимости от консистенции снятые дрожжи содержат от 45 до 60% пива, что составляет главную потерю пива в бродильном отделении. Снятые семенные дрожжи обычно разбавляют водой и процеживают на мелких ситах для отделения грубых осадков смол и белков.

Для улучшения отделения от дрожжей крупных хлопьев белков и хмелевых смол при процеживании применяют различные приспособления и специальные промывочные аппараты. В настоящее время широко используются для этой цели вибрационные сита с магнитными вибраторами. При вибрации сит около 50 колебаний в секунду дрожжи легко процеживаются, а крупные белковые и хмелевые осадки сходом удаляются с сит струей воды. Процеженные дрожжи разливают в дрожжевые ванночки, заливают водой, взятой в количестве, примерно в два-три раза превышающем количество дрожжей, и оставляют на отстаивание. Отстоявшуюся мутную воду, содержащую остатки пива, мелкую взвесь белков и хмелевых смол, сливают декантацией.

На осадок дрожжей вновь наливают воду, дрожжи размешивают и вновь отстаивают. Эти операции повторяют от двух до трех раз в сутки. Таким образом осуществляется в практике промывание семенных дрожжей, которое продолжается от 1 до 3 суток при температуре воды не выше 2°С. При более высокой температуре промывной воды происходит слишком сильное выщелачивание дрожжей, более активно протекают биохимические процессы в клетках, и дрожжи быстро ослабевают. Они обедняются гликогеном, фосфорорганическими соединениями и в последующем медленно разбраживаются.

В практике пивоваренного производства распространено также промывание дрожжей в непрерывном токе воды. Для этой цели в дрожжевых ванночках на дне устанавливают барботеры, через которые подают охлажденную воду. Вода проходит через слой дрожжей и стекает через край ванночек или через сливное отверстие в верхнем крае ванночек. На Московском пивоваренном заводе дрожжи промывают водой, охлажденной до нуля и насыщенной углекислым газом. Углекислый газ, растворенный в воде, создает благоприятную концентрацию водородных ионов и удаляет растворенный в воде воздух. Все это обеспечивает лучшие условия промывания дрожжей и создает неблагоприятные условия развития посторонней аэробной микрофлоры в дрожжах. При этом способе промывки семенные дрожжи могут использоваться до 20 генераций без потери их бродильной активности. По заводским наблюдениям, бродильная активность дрожжей даже повышается.

В случае значительного загрязнения дрожжей посторонними бактериями, в том числе и бактериями группы кишечной палочки, с успехом применяется обработка дрожжей серной и фосфорной кислотой. В этом случае густые дрожжи разводят водой. В них задают такое количество 10%-ного раствора серной кислоты, чтобы концентрация ее в дрожжевой смеси была около 0,4%, а для фосфорной кислоты - 0,6%. Дрожжи тщательно перемешивают и оставляют в покое на 1 ч или 40 мин, затем раствор с дрожжами осторожно сливают в чистую ванну, а отстоявшийся грязный коричневый осадок удаляют. К слитым дрожжам добавляют раствор соды или едкого кали в таком количестве, чтобы рН среды стал равным 4,8-'5,3. При таком рН среды дрожжи становятся хлопьевидными и оседают на дно. Отстоявшуюся жидкость декантируют, а осадочные дрожжи промывают холодной водой 2 раза и используют в производстве как семенные чистые дрожжи. При засеве таких промытых дрожжей несколько увеличивают норму - примерно на 10-15% против обычной.

Наиболее перспективен метод очистки семенных дрожжей, предложенный ЦНИИПБ и ВП и основанный на сепарировании дрожжей. Он сводится к следующему. Семенные дрожжи, обсемененные бактериями, разводят водой, подкисляют серной или фосфорной кислотой до рН около 4,0, чтобы они стали пылевидными, и подвергают сепарированию и сгущению на дрожжевых сепараторах. При сепарировании путем подбора мундштуков в сепараторе можно обеспечить полный отход мелких нежизнеспособных дрожжей и бактерий в сепарационных и промывных водах и получение наиболее чистых дрожжей. Вместо подкисления дрожжей перед сепарированием можно с успехом применить подщелачивание дрожжей двууглекислой содой до рН 8-9 или даже обработку хлористым натрием для растворения с оболочек дрожжей белков и хмелевых веществ, сорбированных дрожжами.

При последующем сепарировании с сепарационными водами, как и при подкислении, удаляются все примеси и сорбированные бактерии, а семенные дрожжи получаются чистыми и в значительной степени обезгореченными. Для обработки и хранения семенных дрожжей отводятся специальные помещения при бродильне - дрожжевое отделение. В этом помещении и цехе чистой культуры устанавливается строжайший санитарный режим. Для дезинфекции воздуха в помещении используют лампы ультрафиолетового света, а воздух, поступающий в помещение, подвергают специальной очистке па дезинфекционных масляных фильтрах.