Схема брожения и оборудование бродильни
в пивоваренном производстве





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 дображивание; 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 5-6ºC. 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 3-4ºC, змеевики можно не устанавливать. В этом случае в бродильные чаны наливают сусло температурой 4ºC. За счет медленного сбраживания температура повышается до 8-9ºC 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 ровной 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.

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 pH 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 pH среды.

Хлопьеобразование дрожжей, вызванное изменением pH 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 следующего 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 слон 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, фосфорорганнческими 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 pH среды стал равным 4,8-5,3. При таком pH 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 pH 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 (NaHCO3) до pH 8-9 или даже обработку хлористым натрием (NaCl) 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 (см. рис. 83) устанавливается строжайший санитарный режим. Для дезинфекции воздуха в помещении используют лампы ультрафиолетового света, а воздух, поступающий в помещение, подвергают специальной очистке на дезинфекционных масляных фильтрах.

Подготовка чанов для следующего брожения.

Освобожденные от зеленого пива и дрожжей бродильные чаны подвергают вначале механической очистке и мойке водой, затем дезинфицирующими средствами, наконец, ополаскиванию чистой водой из шланга под избыточным давлением 2-4 атм.

В качестве дезинфицирующих средств применяются хлорная вода, растворы известкового молока, раствор формалина, раствор четвертичноаммонийных соединений и др. Эти дезинфицирующие средства обычно наносят щетками или специальными пульверизаторами и гидропультами. При применении их необходимо тщательно ополаскивать чаны для абсолютно полного смыва дезинфицирующих средств. Попадание самых незначительных количеств этих средств в пиво, особенно формалина и хлора и четвертичноаммонийных соединений, портит вкус пива и понижает его пеностойкость.

Чистота мойки проверяется в лабораториях путем посева смывов со стенок чана на питательные среды. В случае необходимости чаны окуривают серой. Для этой цели на 1/3 высоты в закрытых бродильных чанах подвешивают раскаленную жаровню с углями, на которую насыпают серу или кладут полоски бумаги с наплавленной на них серой. Полоски бумаги поджигают и люки бродильных чанов закрывают. При сгорании серы образуется сернистый газ (SO2), который, растворяясь в воде, находящейся на стенках и дне чана, дает раствор сернистой кислоты Н2SO3 (SO2H+H2O = H2SO3), обладающей высокой дезинфицирующей способностью.

При такой дезинфекции расходуется примерно 20-30 г серы на бродильный чаи емкостью 1000-1500 дкл. Дезинфекция продолжается приблизительно 20-30 мин, после чего жаровню вынимают, чан вновь ополаскивают водой, воду спускают через нижний кран. Обработанный таким способом чан готов для приема сусла и семенных дрожжей. Без ущерба для качества пива можно чаны после окуривания не ополаскивать, так как количество растворившейся H2SO3 весьма невелико, и в таких количествах она безвредна и не угнетает жизнедеятельности дрожжей.

Оборудование бродильного отделения.

Для сбраживания пивного сусла используют закрытые и открытые бродильные чаны. Закрытые бродильные чаны бывают горизонтальные цилиндрические, вертикальные цилиндрические и прямоугольные; открытые бродильные чаны - прямоугольные и цилиндрические.

Наиболее выгодны с точки зрения технологии производства закрытые бродильные чаны. Лучшее использование площади бродильного отделения достигается при установке прямоугольных чанов, соединенных в блоки.

Бродильные чаны изготовляют из дерева, алюминия, железа и железобетона. Внутреннюю поверхность чанов покрывают специальными лаками или пивной смолкой, в состав которой входят канифоль, парафин и растительное масло или их равноценные заменители.

На некоторых пивоваренных заводах для покрытия бродильных чанов применяют канифольный лак, для приготовления которого на 1 л этилового спирта (96%-ного) берется 0,9 кг канифоли. В зависимости от качества канифоли (особенно повышенной влажности), а также при более низкой концентрации спирта количество канифоли может быть уменьшено до 0,5-0,7 кг.

Лак приготовляют в аппарате, снабженном паровой рубашкой, механической мешалкой с уплотненным сальником, обратным холодильником и смотровыми люками. Предварительно канифоль измельчают до порошкообразного состояния и просеивают через мелкое сито. В аппарат вливают необходимое количество растворителя (спирта) и загружают канифоль. Закрывают все отверстия, пускают воду в обратный холодильник и пар в паровую рубашку и нагревают смесь до 60-65°С. Эту температуру поддерживают в течение 15-20 мин. Канифоль должна полностью раствориться. Готовый лак выливают из аппарата в сборник и охлаждают до температуры помещения.

Готовый лак отстаивается в течение 2-3 дней, после чего он готов к употреблению. Лак может сохраняться длительное время в плотно закрытых бутылях или железных бочках в сухом помещении при 15-18ºC.

Лаком покрывают только гладкую, чистую и сухую поверхность. Предварительно обрабатываемую поверхность очищают от старой смолки, прогревают, просушивают и наносят лак волосяной кистью, промазывая поверхность в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Плохо промазанные участки покрывают лаком вторично.

Алюминиевые и эмалированные бродильные чаны внутри не покрывают никакими защитными покрытиями. Снаружи железные и алюминиевые бродильные чаны окрашивают водостойкими красками.

Емкость бродильных чанов бывает различной в зависимости от мощности варочного отделения. Для удобства работы минимальная емкость бродильного чана должна быть равна половине емкости сусловарочного котла по холодному готовому суслу. Полезная емкость его обычно меньше геометрической емкости на 10-15%. Высота бродильных чанов не превышает 2-2,5 м.

Бродильные чаны устанавливают в специальных помещениях - бродильнях, располагаемых в наземных или подземных этажах здания, в непосредственной близости к холодильным отделениям и лагерным подвалам. При установке бродильных чанов должны быть обеспечены минимальная длина пивных, сусловых и холодильных коммуникаций и максимальное использование принципа передачи сусла и пива самотеком. Помещения бродилен должны быть достаточно высокими и просторными, хорошо теплоизолированными и оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией. Хорошая вентиляция бродилен необходима для удаления углекислоты, выделяющейся в большом количестве при брожении.

Во время сбраживания сусла при среднем содержании в нем сухих веществ 12% и средней продолжительности брожения 8 суток образуется в сутки 0,04 кг углекислоты на 1 дкл пива, или около 0,02 м3. При брожении в открытых чанах углекислота поступает в помещение бродильни. Таким образом, при полном отсутствии вентиляции содержание углекислоты в воздухе бродильни, особенно в нижних его слоях, при интенсивном брожении может достигнуть почти 50%. При санитарных нормах содержания углекислоты в рабочих помещениях не выше 0,1% часовой обмен воздуха в бродильне должен быть по крайней мере 20-кратный.

В бродильнях, оборудованных закрытыми бродильными чанами с улавливанием углекислоты, необходимость в такой интенсивной вентиляции отпадает.

Температура в бродильне должна быть около 6°С. Охлаждение бродильни обычно совмещают с ее вентиляцией. Воздух, предназначаемый для бродильни, охлаждается в особой холодильной камере, расположенной в отдельном помещении. В этой камере устанавливают охлаждающие батареи или воздухоохладитель с кольцами Рашига, орошаемыми охлажденным рассолом. Воздух из бродильни подается вентилятором на каскадную установку с водяной завесой для удаления углекислоты, поступает в холодильную камеру, охлаждается, благодаря этому высушивается и по нагнетательному каналу возвращается в бродильню.

При необходимости в холодильную камеру впускают свежий воздух, а воздух из бродильни удаляют в атмосферу. Воздушная система охлаждения при хорошей вентиляции помещения гарантирует сухость стен и потолков бродильни, а также равномерную и устойчивую температуру сравнительно сухого воздуха в бродильне.

На небольших заводах, особенно расположенных в районах с холодным климатом, помещение бродилен в зимнее время может охлаждаться притоком холодного воздуха, в летнее - льдом, закладываемым в специальные карманы.

Бродильные чаны располагают в бродильнях рядами с проходом между ними 2 м для удобства обслуживания. Устанавливают чаны на высоте до 0,5-0,6 м от пола на специальных подставках - рельсах, положенных на каменные или цементные столбы с небольшим наклоном в сторону фронта обслуживания бродильных чанов для полного стока пива, дрожжей и промывных вод через спускные краны бродильных чанов.

Бродильные чаны оборудуют змеевиками для охлаждения бродящего сусла и зеленого пива, устанавливая их в верхней части чана. Змеевики изготовляют из медных труб, обладающих наибольшей теплопроводностью, а иногда и из железных труб, которые покрывают пивной смолкой или специальными водо- и щелочеустойчивыми лаками.

Температура охлаждающей воды, циркулирующей в змеевиках, должна быть около 1ºC. Возможно охлаждение бродящего сусла в бродильных чанах и непосредственно рассолом или водно-спиртовыми охлаждающими смесями. Однако такое охлаждение практикуется редко вследствие опасности попадания охлаждающей смеси в пиво при дефектах в змеевиках.

Вспомогательным оборудованием и инвентарем бродильного отделения служат насосы для перекачки бродящего сусла из чана в чан, насосы и монжю для засева и перекачивания .дрожжей, дрожжевые ванночки для приема дрожжей из бродильных чанов, резиновые шланги и контрольно-измерительная .аппаратура (сахарометры, термометры и пробные стаканчики для наблюдения за осветлением зеленого пива), а также инвентарь для мойки и дезинфекции бродильных чанов. Дрожжевой цех с аппаратурой является вспомогательным цехом бродильни: он служит для разведения чистой культуры, сбора, промывки, хранения и разбраживания семенных дрожжей, сбора, хранения и обработки товарных дрожжей. ГЛАВНОЕ БРОЖЕНИЕ Существует два способа ведения главного брожения: с разбраживанием в чанах предварительного брожения и без него. Главное брожение без разбраживания в чанах предварительного брожения может быть проведено двумя методами: с единовременным заполнением чана холодным суслом либо с постепенным многократным доливом бродильных чанов холодным суслом.

По температурному режиму ведения главного брожения на низовых дрожжах различают холодное и теплое брожение. Холодное брожение ведется при максимальном повышении температуры в бродильных чанах до 9°С, а теплое - до 14ºC.

По способу снижения температуры температурные режимы делятся на два: 1) режим с естественным повышением температуры до максимальной и последующим постепенным снижением ее к концу брожения; 2) падающий температурный режим, когда максимальная температура устанавливается в начале брожения; после начала брожения она непрерывно медленно понижается и к концу брожения доводится до минимальной.

Брожение с разбраживанием в чанах предварительного брожения

Сущность ведения главного брожения по этому способу сводится к следующему. Охлажденное сусло первой варки поступает в чан предварительного брожения, по емкости равный; 3-4 бродильным чанам. Во время спуска сусла первой варки, как только дно чана покроется суслом, в него задают семенные разброженные дрожжи из расчета 0,5% дрожжей на полную емкость чана предварительного брожения. Затем по мере поступления сусла, чан предварительного брожения доливают до полного объема. После полного набора сусла брожение в чане предварительного брожения продолжается 12-24 ч. За это время нормально протекающее брожение доходит до стадии: забела. Активно бродящие дрожжи хорошо почкуются, а плохо бродящие дрожжи, взвешенные белковые частички и хмелевые смолы, выпавшие при охлаждении сусла, оседают на дно чана.

Через 12-24 ч забродившее сусло из чана предварительного брожения перекачивают центробежным насосом в чаны главного брожения. При этом активно бродящие дрожжи равномерно распределяются в сусле, а неактивные остаются в осадке в чане предварительного брожения. Интенсивное перемешивание сусла при перекачке его в чаны главного брожения вызывает значительное удаление углекислоты из забродившего сусла. Все это приводит к тому, что последующее брожение значительно ускоряется, а дрожжи, получаемые в чанах главного брожения, становятся более чистыми.

Процесс главного брожения при разбраживании сусла в чанах предварительного брожения ускоряется на 12-24 ч, т. е. на 7-12% при семи- восьмисуточном брожении.

Продолжительность главного брожения зависит в первую очередь от температуры брожения, от расы дрожжей и количества заданных семенных дрожжей, от состава и концентрации сусла. Чем выше температура брожения, тем скорее протекает брожение. Чем больше задано дрожжей, тем быстрее начинается брожение и сокращается его продолжительность. Чем больше содержится в сусле сбраживаемых сахаров, аминокислот и других веществ, необходимых для питания дрожжей, тем быстрее идет размножение дрожжей и тем интенсивнее протекает процесс брожения.

В процессе главного брожения могут наблюдаться ненормальные явления как в ходе самого процесса, так и во внешней картине брожения, без каких-либо заметных отклонений в качестве продукта.

Иногда наблюдается пузырчатое брожение, при котором вместо нормальной пены, характерной для стадии высоких завитков, образуются более или менее крупные пузыри. Природа этого явления до сих пор мало изучена.

Нередко в период главного брожения на стадии высоких завитков наблюдается кипящее брожение. Оно начинается с того, что после забела и низких завитков в отдельных участках завитки опадают, поверхность сусла оголяется и начинается «кипение»: выделяющиеся на поверхности сусла пузырьки углекислоты лопаются, поверхность сусла приходит в волнообразное движение, оголенный участок все более и более расширяется и слой пены остается только у краев бродильного чана. Причины кипящего брожения остаются неизвестными, заметного изменения качества пива при этом не наблюдается. Некоторые исследователи считают, что причиной кипящего брожения является большое количество белковой взвеси в холодном сусле или короткое ращение солода, или особенности ячменей, убранных в жаркое лето.

Из ненормальных явлений главного брожения, отражающихся на качестве пива и производственной мощности бродильного отделения, следует в первую очередь назвать затухающее брожение.

Затухающее брожение может быть двух видов: при вялом процессе на всех стадиях брожения и затухающее брожение на стадии высоких завитков.

Затухающее брожение с вялым развитием всех стадий главного брожения вызывается слабой бродильной активностью семенных дрожжей или развитием в них посторонней микрофлоры. При слабой бродильной активности семейных дрожжей увеличивается стадия забела, растягивается стадия низких завитков, а высокие завитки почти не выражены; в конце брожения в сусле остается большое количество несброженных сахаров, в зеленом пиве содержится большое количество дрожжей во взвешенном состоянии, дрожжи слабохлопьевидные. Смена дрожжей в этом случае является единственно радикальным средством.

Затухающее брожение с вялым течением всех стадий за счет развития посторонних микроорганизмов легко обнаружить по нарастанию кислотности сусла и появлению ненормальных запахов бродящего сусла. Немедленная и полная замена дрожжей и тщательная дезинфекция всего бродильного отделения и всех сусловых и пивных линий - единственная мера устранения затухающего брожения, вызванного инфекцией.

Затухающее брожение на стадии высоких завитков обычно характеризуется резкой остановкой брожения на этой стадии и быстрым осветлением бродящего сусла. Анализ осветленного, но плохо сброженного пива помогает разобраться в истинных причинах такого явления. Если в таком осветленном пиве много несброженных сахаров (мальтозы), то причиной остановки брожения могло быть чрезмерно резкое охлаждение бродящего пива или слишком сильно выраженная хлопьевидность дрожжей. Последнее обстоятельство может зависеть от физиологического состояния дрожжей или же от присутствия в сусле и дрожжах агглютинирующих бактерий.

Если остановка брожения была вызвана резким охлаждением сусла и оседанием дрожжей вследствие этого, то повышением температуры на 1-2 град и перемешиванием сусла и дрожжей легко устраняют этот недостаток. Если остановка брожения связана с излишней хлопьевидностью дрожжей, которая вызвана агглютинирующими бактериями в дрожжах, то обработка дрожжей серной кислотой и окуривание бродильных чанов серой могут устранить затухание брожения.

Однако наиболее частой причиной затухающего брожения на стадии высоких завитков является состав сусла, обусловленный нарушениями технологии при осахаривания затора и соложении ячменя. Плохо проведенный протеолиз белков ячменя во время соложения может вызвать недостаток аминокислот в сусле, что отразится на активности дрожжей. Длительное использование сусла из такого солода может вызвать постепенное ослабление дрожжей.

При высокой температуре осахаривания затора в сусле содержатся в большом количестве несбраживаемые или трудно сбраживаемые декстрины. Путем смены солода и изменения температурного режима осахаривания затора можно легко исправить затухающее брожение и повысить сбраживаемость пивного сусла.

 Flag Counter

В данный момент сайт просматривает 7  чел.  
Все наполнение сайта носит исключительно информационный характер и не является публичной офертой.
г. Владимир | www.filimonov.vladimir.ru | 2014 г.