Дображивание и созревание пива

Цель процесса и организация работы в цехе. Основной целью этой стадии производства является получение напитка с приятным вкусом, характерным специфическим ароматом и достаточным насыщением диоксидом углерода. Это достигается в результате протекания сложных физико-химических и биохимических процессов в молодом пиве при низкой температуре и избыточном давлении.

Молодое пию содержит примерно 1,5—3,5 млн дрожжевых клеток в 1 см³. Такого количества дрожжей достаточно для накопления необходимой концентрации спирта в готовом пиве и для нормального насыщения его диоксидом углерода. Избыток дрожжей в молодом пиве вызывает неприятный дрожжевой привкус.

В цехе дображивания пиво находится несколько недель. Здесь оно приобретает свои товарные свойства. Полнота вкуса, ценообразование и стойкость его во многом зависят от условий, в которых оно дображивает и созревает. Нарушение нормальных условий, в основном температуры и бактериальной чистоты, приводит к порче пива. Поэтому помещение цеха должно быть чистым, сухим, с хорошей приточно-вытяжной вентиляцией. Стены, пол, потолок должны быть теплоизолированы, температура воздуха О— ТС.

Дображивание и созревание проводят в герметически закрытых металлических аппаратах. Горизонтальные аппараты для брожения (см. рис. 68) широко применяются и для дображивания, в них отсутствуют змеевики для охлаждения. Кроме горизонтальных для дображивания используют и вертикальные аппараты (танки) (рис. 70).

Аппараты для дображивания снабжены штуцерами 3 и 5 для шпунт-аппарата (шпунт-аппарат — прибор, поддерживающий заданное давление в аппарате и удаляющий из него избыток СО₂) и манометра, кранами 2 для отбора проб, штуцерами для присоединения шлангов, люком 1 для осмотра и мойки внутренней поверхности, предохранительным клапаном 4.

,— 5

Аппараты для дображивания изготавливают из алюминия, кор-розиестойкой стали, титана, углеродистой стали. Внутреннюю поверхность из углеродистой стали покрывают защитной пленкой. Коррозиестойкая сталь, алюминий (с содержанием примесей не более 0,5%), титан не активны по отношению к пиву и не нуждаются в защитных покрытиях. Алюминий тщательно изолируют от стальных и чугунных опор, бронзовой арматуры, медных змеевиков.

Процессы, протекающие при дображиваиии и созревании. При дображивании протекают те же процессы, что и при главном брожении, но более медленно, так как температура значительно ниже (О—2°С), чем при главном брожении, и концентрация дрожжевых клеток, которые оседают в конце главного брожения, меньше.

Сбраживание Сахаров и созре- __Л

вание пива заканчиваются не од- ^Рис' ⁷⁰' Вертикальный аппарат
повременно. Сахара могут быть для дображивания

сброжены, а созревание часто еще продолжается. Поэтому период дображивания называют еще и периодом созревания пива.

При дображивании и созревании пива происходят следующие основные процессы: насыщение диоксидом углерода, осветление, созревание (окислительно-восстановительные превращения).

Насыщение диоксидом углерода. Молодое пиво содержит около 0,2% СО_Г В ходе дображивания это количество необходимо увеличить до такого уровня, чтобы после фильтрования в готовом пиве осталось его не менее 0,3%. Сбраживание оставшегося в молодом пиве экстракта и является источником дополнительного образования диоксида углерода.

Растворимость СО₂ в пиве прямо пропорциональна давлению. С понижением температуры растворимость СО₂ повышается. Растворение диоксида углерода протекает медленно, часть его не успевает раствориться и накапливается над поверхностью пива, создавая в бродильном аппарате избыточное давление от 0,03 до 0,07 МПа, называемое шпунтовым.

Диоксид углерода находится в пиве как в растворенном состоянии, так и в связанном (с компонентами экстракта). Кроме того,

часть диоксида углерода находится в виде эфиров угольной кислоты и других соединений. Между отдельными формами диоксида углерода существует следующее подвижное равновесие:

Связанный СО₂ ±; Растворенный СО₂ ±j Газообразный СО₂.

Избыток СО, по сравнению с расчетным количеством составляет 30-40%.

Осветление. На дображивание поступает молодое пиво, которое содержит некоторое количество дрожжевых клеток и другие взвеси. При охлаждении до О—2°С в аппарате для дображивания происходит выделение тех веществ, которые в ходе главного брожения (при температуре 5—8°С) были прочно связаны с раствором. В конце дображивания отработавшие дрожжи под влиянием избыточного давления и накопившегося СО₂ оседают, увлекая за собой на дно аппарата различные взвеси. Пиво постепенно осветляется. Лучше всего осветляется пиво, когда температура всей его массы выровняется. В стадии дображивания полного осветления не происходит, но оставшаяся муть легко удаляется при последующем фильтровании или сепарировании.

При низких температурах осветление протекает медленно, но при этом получают более стойкое пиво с мягким вкусом (стойкость пива -срок сохранения пивом прозрачности и вкуса, выраженный в сутках, считая с момента розлива).

Созревание. При созревании в результате окислительно-восстановительных реакций, протекающих под действием кислорода, исчезают показатели, которые обусловливают специфический букет молодого пива (привкус дрожжей, хмелевая горечь). Содержание диацетила для светлых сортов пива снижается на 40—50%, окислительно-восстановительный потенциал уменьшается до 10.

На вкус и аромат пива в значительной мере влияют диацетил, высшие спирты, сложные эфиры, альдегиды, сернистые соединения. На их образование и расщепление следует обращать внимание, так как в последние годы получают широкое распространение методы ускоренного сбраживания пива.

Диацетил, также как и пентадион, относятся к вицинальным ди-кетонам. Они образуются при главном брожении, но далее в присутствии дрожжей концентрация их уменьшается. Диацетил превращается в ацетоин, а затем в бутандиол. У диацетила низкий вкусовой порог, а у бутандиола — высокий, поэтому присутствие последнего в пиве не ощущается. Различные штаммы дрожжей с разной интенсивностью приводят к редукции (уменьшению содержания) диацетила, а поглощение кислорода пивом — к увеличению его содержания. Диацетил служит критерием определения зрелости пива. В готовом пиве содержание диацетила не должно превышать 0,1 мг/дм³.

Научно обоснованных критериев, характеризующих созревание пива, пока нет. В основном при оценке его готовности учитывают органолептические показатели. Практикой установлено, что как

мало выдержанное молодое пиво, так и перезрелое имеют плохой вкус и низкую стойкость.

Пиво различных наименований, по истечении определенного времени (обычно за 15—90 сут), достигает наилучшего качества при достаточном насыщении его связанным диоксидом углерода, хорошем осветлении, необходимой степени сбраживания, мягком и приятном вкусе.

О ходе процессов дображивания и созревания пива судят по уменьшению количества экстракта, увеличению содержания диоксида углерода и спирта, степени осветления, а также по аромату, вкусу и пенистости проб, отобранных из аппарата для дображивания. Учитывают и степень сбраживания экстракта. При достижении почти конечной степени сбраживания получают более стойкое пиво. Если экстрактивные вещества сбродят полностью, то пиво получается стойким, но по вкусовым качествам оно хуже, чем пиво с меньшей степенью их сбраживания.

Дображивание и созревание пива периодическим способом. При периодическом способе аппараты для дображивания перед заполнением молодым пивом тщательно чистят, моют и дезинфицируют, затем с внутренней стороны его на крановой втулке устанавливают предохранительный стакан в виде полого цилиндра высотой около 10 см с внутренним диаметром, соответствующим диаметру крановой втулки. Высота цилиндра примерно равна высоте слоя дрожжевого осадка, образующегося при дображивании. Цилиндр предотвращает попадание дрожжевого осадка из аппарата в фильтры при перекачивании пива. После установки цилиндра люк герметично закрывают, оставляя открытым только кран для выхода воздуха. Молодое пиво подают в аппарат снизу, заполняя его до половины, а затем из-за образующейся пены наполнение проводят с перерывами.

Аппараты заполняют в несколько приемов. При этом молодое пиво из одного бродильного аппарата распределяют равномерно сразу в несколько аппаратов для дображивания. Молодое пиво следующих очередных варок подают в те же аппараты. Такое заполнение дает возможность выравнивать качество пива, получать его однородным по вкусу, цвету и химическому составу. В течение двух суток аппарат должен быть заполнен. Аппараты заполняют пивом примерно на 98% их вместимости, закрывают кран для выхода воздуха, а шпунтовое отверстие прикрывают неплотно, так, чтобы из танка мог выходить воздух. Спустя несколько дней, когда весь воздух будет вытеснен диоксидом углерода, аппарат шпунтуют, т. е. подключают к нему шпунт-аппарат, регулирующий давление, и герметизируют. Таким способом внутри аппарата создаются анаэробные условия.

В зависимости от температуры дображивания и конструкции бродильного аппарата шпунт-аппарат регулируют так, чтобы создать определенное избыточное давление. При низкой температуре дображивания шпунт-аппарат устанавливают на пониженное дав-

ление (0,03—0,05 МГТа), а при повышенной температуре и сокращенном сроке дображивания — на повышенное (до 0,07 МПа). При превышении заданного избыточного давления срабатывает предохранительный клапан шпунт-аппарата, и избыток диоксида углерода удаляется из аппарата.

В ходе дображивания регулярно контролируют давление, степень осветления пива, температуру в помещении. При нормальных условиях оптимальное давление достигается на 6— 10-е сутки. Если добра-живание протекает вяло, то в танк вводят до 10% молодого пива, взятого на начальной стадии высоких завитков, содержащего значительное количество Сахаров и энергично бродящих дрожжей.

Температура воздуха в цехе дображивания должна быть не выше 2°С, так как при 4-6°С уже начинается развитие уксуснокислых бактерий, а при 8—Ш°С быстро нарастает кислотность, что грозит порчей продукции.

При быстром нарастании кислотности пиво направляют в пластинчатый теплообменник на пастеризацию, затем охлаждают, фильтруют и возвращают в чистые, стерильные танки, куда добавляют молодое пиво в стадии высоких завитков.

За 1 —2 сутки до окончания срока созревания из аппаратов отбирают пробы и определяют в пиве содержание алкоголя, СО₂, диа-цетила, кислотность, цветность и другие показатели, а также видимую и действительную степень сбраживания. Если пиво удовлетворяет требованиям стандарта, то дается разрешение на его розлив. При отклонении качества от нормы пиво оставляют в цехе дображивания для доработки.

Во избежание взмучивания осадка и потери СО₂ пиво на фильтрование и розлив подают под избыточным давлением, превышающем шпунтовое. Эю избыточное давление создается сжатым диоксидом углерода, а если его нет, то сжатым воздухом. Для этого танк с пивом подключают к линии сжатого диоксида углерода, открывают спускной кран, соединяющий танк с пивопроводом, и включают насос для перекачки. После прекращения подачи пива насос останавливают, закрывают спускной кран, выпускают избыток диоксида углерода и открывают люк. Затем снимают предохранительный цилиндрический стакан с крановой втулки и сливают из аппарата в сборник дрожжевой осадок (отстой). Далее проверяют наличие СО₂ в аппарате и, убедившись в его отсутствии, аппарат моют, дезинфицируют и подготовляют для приема новой порции молодого пива.

Дрожжевой осадок выдерживают в сборнике для отстаивания. Отстоявшееся пиво, называемое исправимым браком, собирают в отдельном танке, добавляют в него 10-12% молодого пива в стадии высоких завитков и танк шпунтуют. После 5—6 суток дображивания это пиво подают на фильтрование и розлив вместе с другим пивом. Оставшиеся в сборнике дрожжи присоединяют к товарным дрожжам, получаемым в цехе брожения.