Сбраживание пивного сусла и дображивание пива

Основной процесс, в результате которого сусло превращается в пиво, – спиртовое брожение. При этом химический состав сусла существенно изменяется, и оно превращается во вкусный ароматный напиток. Сбраживание пивного сусла проходит в две стадии: главное брожение и дображивание. На первой стадии происходит интенсивное сбраживание сахаров сусла, в результате которого образуется молодое (мутное) пиво, имеющее своеобразные вкус и аромат, еще непригодное к употреблению. При дображивании оставшиеся сахара медленно сбраживаются, пиво приобретает характерные органолептические свойства, осветляется и насыщается оксидом углерода, т. е. происходит его созревание и пиво превращается в товарный продукт.

Дрожжи, используемые для производства пива. Дрожжи должны отвечать следующим требованиям: иметь высокую бродильную активность, хорошо образовывать хлопья и осветлять пиво в процессе брожения, придавать пиву чистый вкус и приятный аромат.

Бродильная активность дрожжей характеризуется степенью сбраживания сусла (С, %):

С = (Е – е) 100 / Е,

где Е, е – содержание экстрактивных веществ в начальном сусле и в пиве соответственно, %.

Подготовка чистой культуры дрожжей к брожению сводится к накоплению их биомассы в условиях микробиологической стерильности в количестве, необходимом для начала процесса брожения. Кроме чистой культуры широко используют семенные дрожжи, представляющие собой дрожжи, которые осели в конце главного брожения. На практике семенные дрожжи после предварительной подготовки используются до 10 генераций.

Превращения при сбраживании пивного сусла и дображивании пива. Основной процесс при главном брожении – биохимическое превращение сбраживаемых углеводов в этиловый спирт и диоксид углерода. Наряду с основными продуктами брожения образуются вторичные и побочные продукты, которые в значительной степени определяют органолептические показатели пива. Образование пива сопровождается выделением в среду теплоты, которую необходимо отвести для поддержания заданных температурных условий.

На первых этапах брожения происходит энергичное размножение дрожжей, что обусловлено полноценностью питательной среды. По мере обеднения среды, накопления продуктов брожения, создания избыточного давления скорость размножения дрожжей уменьшается.

В результате главного брожения сусло превращается в молодое пиво, которое еще не является товарным продуктом. Поэтому его направляют на дображивание и созревание. При дображивании протекают в основном те же процессы, что и при главном брожении, но более медленно. Выделяющийся в процессе дображивания диоксид углерода растворяется и связывается в пиве, что приводит к насыщению пива диоксидом углерода.

При созревании пива происходят различные окислительно-восстановительные реакции, в результате которых исчезают характерные для молодого пива привкус дрожжей и хмелевая горечь.

При дображивании пиво осветляется. Это обусловлено выпадением в осадок дрожжей, которые адсорбируют на себе белковую муть и другие взвеси. Также происходят коагуляция и осаждение хмелевых смол, белковых и дубильных веществ.

Факторы, влияющие на сбраживание сусла и дображивание пива. Наибольшее влияние на ход брожения оказывают температура и количество дрожжей. Различают холодное (7–9 °С) и теплое (12–14 °С) брожение. Норма введения дрожжей зависит от способа брожения и колеблется от 0,4 до 1 л на 1 гл сусла. Сусло должно быть осахаренным, содержать достаточное количество азотистых веществ и правильное соотношение сахаров и несахаров. рН сусла не должно превышать 5,8. Лучше всего сбраживать сусло с начальной концентрацией 10–12 %.

Способы и технологические режимы главного брожения и до­браживания. Главное брожение проводят в открытых или закрытых бродильных аппаратах периодическим, полунепрерывным или непрерывным способом. Последний пока не нашел широкого распространения.

При периодическом брожении пивное сусло температурой 7–9 °С направляется в бродильный аппарат. Семенные дрожжи задают в количестве 0,4–0,5 л на 1 гл сусла. Пивное сусло сбраживают в течение 7–11 сут в зависимости от концентрации начального сусла. На третьи сутки допускается повышение температуры до 8–10 °С с последующим постепенным снижением до 4–5 °С. Видимая степень сбраживания молодого пива должна составлять 59,1–65,5 %.

Полунепрерывное брожение проводят только в закрытых бродильных аппаратах, которые комплектуют в батареи, состоящие из разбраживателя и пяти бродильных аппаратов. Норма задачи дрожжей 0,6–1 л на гл. Разбраживатель заполняют суслом температурой 6–8 °С, перемешивают в течение 30 мин и сбраживают в течение 24 ч, а затем половину объема с содержанием видимого экстракта 8,4–8,6 % перекачивают в первый бродильный аппарат. Затем оба аппарата доливают свежим суслом до полного объема. С интервалом в одни сутки заполняют все бродильные аппараты. Пивное сусло сбраживают при избыточном давлении в течение 5–6 сут до содержания видимого экстракта 4,5–4 %.

Дображивание пива проводят при температуре от 0 до 2 °С в закрытых аппаратах под избыточном давлении 0,03–0,06 МПа. При дображивании контролируют давление в аппарате, органолептические показатели и степень осветления пива. Продолжительность дображивания зависит от сорта пива и колеблется от 21 сут для пива «Жигулевское» до 90 сут для пива «Портер».

Регулируя температурный режим, оказалось возможным совместить процессы брожения и дображивания в одном аппарате. Процесс осуществляется в цилиндроконических бродильных аппаратах, которые снабжены двумя-тремя охлаждающими рубашками на цилиндрической части и одной – на нижней конической части. Сусло температурой 7–9 °С подают в аппарат и заполняют его на 85 %. В ток сусла задают дрожжи в количестве 0,7–1 л на 1 гл. Первые 50 % сусла аэрируют из расчета 0,5–0,7 м³/ч. В первые сутки брожения температура повышается до 13–14 °С. При этой температуре сусло бродит 6–7 сут. Затем пиво охлаждают в нижней части аппарата до 1–2 °С, в результате чего образуется плотный осадок дрожжей, который выводят из аппарата. На восьмые сутки пиво охлаждают до 3–4 °С, на девятые – до 1–2 °С и выдерживают при этой температуре 5–6 сут для завершения процессов дображивания.

Совмещение процессов брожения и дображивания позволило сократить их продолжительность до 14–18 сут в зависимости от концентрации начального сусла. Эта технология характеризуется простотой, а капитальные затраты при установке аппаратов вне помещения существенно сокращаются.