Уже давно существует идея сделать дрожжи неподвижными (иммобилизованными), закрепив их на каком-либо носителе. Применение таких дрожжей представляло бы для пивовара огромный интерес: брожение в этом случае проходит в течение короткого времени, а дрожжи можно применять достаточно долго. Благодаря малому размеру колонии дрожжей значительно сокращаются и затраты на оборудование.
Самым главным процессом является прежде всего иммобилизация дрожжей на крупнопористом носителе. Лучше всего зарекомендовало себя пористое спеченное стекло «Сиран» («Siran», фирма Schott Engineering, г. Майнц). Для его изготовления применяется стеклянный порошок, который смешивается с солью и спекается (подвергается обжигу). После этого растворимая соль вымывается, и возникают частицы, объем пор которых и распределение их по величине зависит от размера гранул и количества соли в смеси. На рис. 4.57 показано такое зерно с диаметром 1-2 мм и порами в 60-300 мкм.
При увеличении поры выглядят очень разветвленными, именно в эти поры и попадают дрожжи. Однако не каждый штамм способен выделять липкие вещества, чтобы надолго закрепиться на зерне. Но если только дрожжи закрепились (рис. 4.58), они могут очень долго работать без замены. Всегда существует равновесие между дрожжевыми клетками, которые покинули носитель с протекающей жидкостью, и клетками, которые растут на носителе.
При необходимости можно вымыть дрожжи из носителя различными химическими реагентами, нейтрализовать носитель и снова нанести дрожжи.
В настоящее время иммобилизованные дрожжи применяют прежде всего для изготовления безалкогольного пива (см. раздел 4.9.3.3.1.3).
Для сбраживания сусла или расщепления диацетила используются отдельные реакторы. Зерна «Сиран» с иммобилизованными дрожжами уложены в реакторе толщиной в метр, и сусло пли пиво медленно через них протекает.
Так, длительный при нормальном брожении и созревании процесс расщепления ацетогидроксикислот в диацетил (см. раздел 4.1.3.1) можно значительно сократить благодаря нагреванию. Дрожжи при этом не нужны. Расщепление диацетила в ацетоин и бутандиол, которые имеют очень высокие пороговые значения вкуса, может затем происходить очень быстро.
При таком способе (рис. 4.58а, Alpha-Laval/ Schott Engineering) от сброженного обычным способом сусла на сепараторе (1) отделяются дрожжи. Пиво нагревается при помощи теплообменника (2) до 80°С и выдерживается при этой температуре 10 мин (3). При этом происходит превращение ацетогидроксикислот в диацетил. Во второй секции теплообменника температура пива опять снижается до 15°С (4), и пиво тут же подается в реактор (5). В реакторе пиво медленно протекает снизу вверх через слой «Сирана» высотой в один метр с иммобилизованными дрожжами, при этом диацетил расщепляется без остатка. Пиво собирается в буферном танке и проходит далее обычную обработку.
