Методы ускоренного брожения и созревания пива. Часть 2

4. Брожение под давлением способно снизить размножение дрожжей и тем самым сдержать образование побочных продуктов брожения, которое при повышенных температурах протекает гораздо интенсивнее. Кроме того, достигается желательное насыщение пива CO2. Большое значение имеет регулирование давления — как по времени, так и по величине. Если оно применяется слишком рано, то размножение дрожжей существенно подавляется, и брожение замедляется. Если же давление применяется слишком поздно или если оно ниже, чем требуется (из-за особенностей данного танка) то повышается содержание побочных продуктов брожения.

Суть данного способа состоит в следующем. В предварительно отфильтрованное сусло (удаление осадка взвесей охлажденного сусла не менее 60 %) при температуре 10-12 °С вводятся дрожжи (25 млн клеток, 0,8 л/гл). Максимальная температура 18 °С достигается через 20-24 ч. Как только у дрожжей закончится первое почкование, давление повышают до 0,3 бар, а при достижении степени сбраживания 50 % — до 1,8 бар. Момент второго повышения давления можно без какого-либо ущерба перенести на время завершения второго почкования дрожжей, но для этого необходимо наличие контрольно-измерительной аппаратуры. При определении давления следует также учитывать статическое давление столба жидкости (особенно в ЦКТ). Избыточный диоксид углерода отводят через специальные шпунтаппараты. Конечная степень сбраживания достигается через 60-72 ч, и в этом момент можно в первый раз собрать дрожжи. Эта операция должна осуществляться в танке для брожения пива под давлением, где давление сбрасывается максимально быстро во избежание повреждения дрожжей (по возможности, с подмешиванием воздуха).

Максимальную температуру и соответствующее давление поддерживают до тех нор, пока содержание общего диацетила не снизится ниже порога вкусового восприятия. В конце этого цикла производят повторное снятие дрожжей, после чего проводят охлаждение примерно до 5 °С, что позволяет удалить остаточные дрожжи, а в случае смеси пылевидных и хлопьевидных дрожжей — дрожжи брожения. При последующем перекачивании в танк холодного дображивания через пластинчатый теплообменник происходит дальнейшее охлаждение пива до -1 °С. При однотанковом методе пиво охлаждают или после однодневной паузы при температуре 5 °С, или сразу до -1 °С. В ходе этой фазы давление снижают до значения, соответствующего желаемому содержанию CO2. Зачастую содержание CO2 в пиве является слишком высоким, так что при снижении давления осуществляется перекачивание содержимого танка. Как мы уже отмечали ранее, восстановление 2-ацетолактата при высоких температурах происходит очень быстро, причем давление не оказывает на него отрицательного воздействия. Брожение и созревание завершаются через 108-120 ч, и в ходе последующей фазы стабилизации белково-дубильные соединения мути выпадают в осадок, а благодаря укрупнению коллоидов достигаются хорошие пенообразующие свойства. Здесь важно своевременное и полное осаждение дрожжей брожения — в противном случае происходит усиленное выделение среднемолекулярных жирных кислот и их эфиров, которые негативно влияют на ценообразование и зачастую дающие дрожжевой или горьковато-дрожжевой привкусы.

Если данный способ интенсифицировать вне указанных временных рамок, и нет времени для достаточной седиментации дрожжей, то между бродильным танком и танком для дображивания и созревания пива целесообразно установить сепаратор для молодого пива. Подключение к нему охладителя, в котором сбрасывается высокое давление сепаратора, существенно сокращает продолжительность охлаждения, однако требует повышения холодопроизводительности. Дрожжи, используемые для теплого брожения или брожения под давлением, должны подбираться с учетом возможностей этих технологий. Лучше всего использовать дрожжи, не обладающие слишком сильной флокулирующей способностью. Нередко применяются смеси пылевидных и хлопьевидных дрожжей или даже чистые пылевидные дрожжи.

Хлопьевидные дрожжи характеризуется риском слишком быстрого оседания, благодаря чему в фазе созревания образуются слои пива с различным содержанием дрожжей, и в известных условиях в верхних слоях может оказаться слишком мало дрожжей для достаточно быстрого восстановления 2-ацетолактата. У смесей хлопьевидных и пылевидных дрожжей этот риск снижается, но они в ходе нескольких циклов могут расслаиваться. Пылевидные дрожжи при коротких циклах (в первую очередь, при противоточном охлаждении) плохо оседают, и большое количество дрожжей переносится в зону холодной выдержки, что требует частого удаления отстоя. В этом случае хорошо себя зарекомендовало на практике использование центрифуг для молодого пива.

Целесообразной является замена дрожжей, используемых в методах брожения под давлением, не реже чем через три цикла. Вследствие более слабого размножения из-за применения давления и т. д. способность дрожжей к сбраживанию ослабевает, снижение значения pH сглаживается, как и способность к восстановлению 2-ацетолактата. Вследствие выделения жирных кислот и их эфиров образуется эфирно-дрожжевой вкус, а выделение щелочных аминокислот и вторичных фосфатов вызывает увеличение значения pH уже в ходе созревания. Если благодаря применению давления неизбежное при теплом брожении образование побочных продуктов брожения удается ослабить и отчасти предотвратить, то на содержание 2-фенилэтанола него эфиров эти меры влияют. В пиве, полученном методом брожения под давлением, содержание этих веществ всегда в 2-3 раза выше.

Для преодоления этих недостатков в технологию вносятся некоторые изменения, и поскольку не все штаммы дрожжей одинаково восприимчивы имеет смысл провести их проверку на стойкость к повышенным температурам и давлению. Применение более низких температур (около 13-14 °С) и, соответственно, давления хотя и увеличивает продолжительность брожения и созревания до 144-168 ч, но лучше согласуется с производственным циклом. Частичное освежение дрожжей завитками гарантирует использование дрожжей на производстве не более двумя, максимум тремя циклами. Такое пиво является чистым, специфически дрожжевого типа, хотя и с некоторой размытостью вкуса.

По вышеизложенным причинам при использовании этих способов предусматривается ограничение размножения дрожжей путем своевременного применения давления и ограниченного аэрирования. Если при двукратном заполнении танка аэрирование применяется в полной мере, температура внесения дрожжей ограничивается 8-10 °С, а максимальная температура (17-18 °С) достигается через двое суток, то в первые сутки размножение дрожжей осуществляется без использования повышенного давления, во вторые сутки — при температуре 14 °С и давлении 0,3 бар, а количество клеток увеличивается с 20 до 70 млн. Первые дрожжи, собранные при достижении КСС, вновь используются для внесения; второго сбора дрожжей не проводят. В обычных технологических условиях брожения под давлением можно добиться многократного внесения дрожжей без каких-либо потерь. Как только в бродящем сусле снижается давление, дека опадает и происходит увеличение содержания горьких веществ, что подтверждается аналитически. Это увеличение касается не только изогумулонов, но и уже выделившихся кислот, гупулонов и других продуктов брожения, что дает экономию около 15 % горьких веществ. В пиве, приготовленном таким способом, в избыточном количестве присутствуют и другие горькие вещества, благодаря чему первоначальную норму внесения хмеля можно уменьшить.