Методы ускоренного брожения и созревания пива. Часть 5

9. Брожение и созревание в узких высоких танках с плоскоконическим днищем и внешним охлаждением происходят быстрее. При вместимости танка 6-8 варок полная норма дрожжей (около 100 млн дрожжевых клеток) вносится только в первую варку, обычное аэрирование проводится через трубку Вентури. Следующие варки проводят с той же интенсивностью аэрирования, и в зависимости от количества варок танк заполняется за 12-24 часа. Во время этой фазы сусло с внесенными дрожжами и добавляемое сусло при достижении уровня заполнения в верхней части танка перекачиваются к сливному отверстию, расположенному на верхней кромке конусной части.

Это необходимо проделать уже в течение первых суток, так как заданная максимальная температура достигается быстро и требуется корректировка температуры при помощи пластинчатого охладителя. Циркуляция содержимого танка длится примерно 20 ч, и в результате дрожжи из осадка сно-ва попадают в верхнюю часть танка. Такая технология позволяет увеличить количество дрожжевых клеток с 85 до 100 млн; максимальная температура брожения составляет 10 °С, при этом избыточное давление повышается до 0,8 бар. Для последующего созревания температуру повышают до 12 °С, поддерживая ее до полного расщепления 2-ацетолактата. Так как благодаря брожению с перемешиванием предельные значения содержания 2-ацетолактата составляют около 1,0 мг/кг, то для достижения значения ниже пороговых (0,1 мг/кг, общее содержание вицинальных диктеонов < 0,15 мг/кг) после сбраживания почти до KCC сбраживания требуется созревание в течение 7-14 сут. Затем проводят охлаждение до 5 °С, прерывая перекачивание примерно на 1 сут, чтобы в конусной части могли осесть дрожжи. Последние медленно удаляют в течение 3-4 ч, после чего их восстанавливают и охлаждают в емкости для дрожжей.

При последующей холодной выдержке примерно в течение 1 нед. поддерживают температуру около 0 °C; циркуляция пива при этом происходит от верхнего края конусной части вверх, удерживая внизу продолжающие оседать во время пауз дрожжи и получая тем самым возможность собрать их из конусной части. Определяющим фактором производственного цикла в таких танках является продолжительность созревания. Рекомендовавшаяся прежде общая продолжительность (в общей сложности — 2 нед.) оказалась слишком короткой и в настоящее время принимается равной 21-24 сут. Для этого должны быть задействованы все факторы — интенсивное аэрирование сусла и поддержание активности семенных дрожжей, причем внесение дрожжей в первую варку вполне может рассматриваться в качестве «предварительного пропагирования».

10. Ведение брожения и созревания с помощью иммобилизованных дрожжей. Прообразом современной технологии является так называемый «реактор с неподвижным слоем», в котором дрожжи с кизельгуром намываются на пластинчатый или сетчатый фильтр слоем толщиной 2,5-3,5 см. Сусло, очищенное от осадка взвесей охлажденного сусла на 60-70 %, сбраживается (в большинстве случаев полностью). Регулирование степени сбраживания осуществляют расходом, причем температура брожения поддерживается на уровне 10-15 °С. Значение pH, которое сначала существенно снижается, а затем вновь возрастает, регулируют подбором давления. Полученное таким способом «молодое пиво» характеризуется крайне незначительным выделением аминокислот (вследствие ограниченного размножения дрожжей) и низким содержанием побочных продуктов брожения, особенно высших алифатических спиртов и сложных эфиров. Это компенсируется предварительным сбраживанием до степени сбраживания около 20 %. Существует также возможность предварительно проводить сбраживание до желаемой степени сбраживания во флотационном танке или танке предварительного сбраживания. В центрифуге для молодого пива дрожжи в виде суспензии удаляются, после чего сброженное пиво после промежуточного хранения фильтруют через фильтр с упоминавшимся выше неподвижным слоем.

Полученное пиво соответствует по своему составу степени зрелости, однако ресурс реактора с неподвижным слоем составляет всего около одной недели, так как дрожжевые клетки на выходе фильтра в течение этого срока теряют свою жизнеспособность. Это объясняется тем, что на стороне выхода дрожжам не хватает аминокислот, витаминов, фосфатов и т. д. Реактор с вихревым слоем намного эффективнее. В него дрожжи вносят на гранулах из альгината, целлюлозы или спеченного пористого стекла в количестве 10 мг СВ/г носителя. Технология до стадии завитков остается прежней. Для поддержания циркуляции в вихревом слое пиво необходимо перекачивать со скоростью 1,7 мм/с. Реактор с вихревым слоем можно эксплуатировать в течение 3-4 мес.

Изначально сильная абсорбция аминокислот со временем снижается и, следовательно, снижается содержание высших алифатических и ароматических спиртов (при примерно постоянном содержании сложных эфиров), в связи с чем для компенсации этих отклонений целесообразно включать параллельно несколько реакторов (с ресурсом около 1, 2 и 3 мес). Так как содержание 2-ацетолактата при использовании этих двух типов реакторов является относительно высоким (0,5 мг/кг), то для его снижения ниже порога вкусового восприятия требуется фаза созревания (около 2 сут при температуре 30 °С с добавлением завитков). При этом из пива удаляются и другие букетообразователи молодого пива, а также достигается определенный баланс содержания высших спиртов и сложных эфиров. Затем для обеспечения физико-химической стабильности, а также требуемого качества пены пиво выдерживают еще 4-7 сут при температуре -1 0C.

11. Созревание в дрожжевом реакторе.
Предпринимавшиеся ранее попытки восстановления ацетолактата во втором биореакторе оказались безуспешными. К преобразованию его предшественника в диацетил приводит лишь нагревание пива до 65-80 °C (в течение 20 и 6 мин соответственно), способствующее превращению свободного диацетила в ацетоин (в реакторе с неподвижным слоем и дрожжами, нанесенными на гранулы из DEA-целлюлозы, при температуре от 10 до 20 °C и избыточном давлении 0,5 бар). В настоящее время на практике в дрожжевом реакторе созревает не «биореакторное пиво», а пиво, обычно сброженное в ЦКТб и осветленное в центрифуге для молодого пива до содержания 10 тыс. дрожжевых клеток/мл. Для пива, созревшего по такой технологии и характеризующегося по сравнению с нормальным пивом при нормальном содержании высших спиртов примерно вдвое меньшим содержанием сложных эфиров, уже не требуется дополнительной холодной выдержки. Для карбонизации пиво охлаждают до 1 °С и оставляют в буферном танке на 1-3 сут. Такой реактор можно эксплуатировать в течение 4-6 мес. с возможнос-тью регенерации материала носителя. Подобное оборудование имеет особое значение для производства безалкогольного пива с приостановленным процессом брожения.