4.4. Способы сбраживания сусла

В настоящее время существуют следующие способы сбраживания сусла:

- стационарный;

- доливной;

- поточный.

Стационарный способ брожения сусла

Способ состоит в том, что определенный объем сусла сбраживается от начала и до конца в одном и том же бродильном резервуаре. Осветленное сусло и дрожжевая разводка подаются в бродильный резервуар из расчета заполнения его на 70 – 80% от вместимости. Через несколько часов начинается выделение пузырьков диоксида углерода, на поверхности образуется пена, во избежании перелива резервуар оставляют незаполненным на 25 – 30%.

Весь процесс брожения по динамике его протекания можно разделить на 3 периода:

- забраживание;

- бурное брожение;

- дображивание.

Эти периоды связаны с наличием и концентрацией в среде дрожжевых клеток и скоростью их размножения. Начальный период брожения характеризуется «приспособлением» дрожжей к новым условиям среды и в первые часы брожения практически нет, это так называемая лаг – фаза дрожжей. Введенные в сусло дрожжи чистой культуры постепенно адаптируются, начинают активно размножатся, так как для этого есть все необходимые условия - наличие кислорода и всех питательных веществ. Идет быстрое накопление дрожжевой массы, для этого дрожжи потребляют из среды сахар, превращая его в диоксид углерода и воду, то есть идет процесс дыхания:

С₆ Н₁₂ О₆ + 6О₂ ® 6СО₂ + 6Н₂ О + 674 кал;

После потреблении всего кислорода из среды дрожжи начинают проводить процесс спиртового брожения:

С₆ Н₁₂ О₆ ® 2С₂ Н₅ ОН + 2СО₂ + 28 кал

С этого момента начинается период бурного брожения. В среде накапливается максимальное количество дрожжевых клеток и скорость протекания процесса становится наиболее интенсивной. Продолжается период бурного брожения до накопления в среде спирта примерно 8% об, наличие которого угнетает дрожжевые клетки. Начинается отмирание дрожжевых клеток, интенсивность брожения снижается, наступает конец бурного брожения, начинается затухание брожения или дображивание. Концентрация активных дрожжевых клеток снижается за счет их отмирания.

Брожение целесообразно проводить в резервуарах небольшой вместимости, так как в результате выделяющейся теплоты температура бродящего сусла резко повышается и может превысить допустимые пределы.

По окончании бурного брожения резервуар доливают доверху однородным бродящим суслом, а по окончанию дображивания емкости доливают под «шпунт». Далее производят доливку однородным виноматериалом не реже 1 раза в неделю для предотвращения развития на поверхности виноматериала болезнетворных микроорганизмов. Виноматериал оставляют в покое до полного осветления.

При нарушении температурного режима брожения, то есть при повышении или понижении температуры выше допустимых пределов, брожение останавливается и получаются недоброды. Особенно часто недоброды получаются в конце сезона, когда возможны ночные понижения температуры. Недоброды могут быть получены при использования для брожения мало активных культур дрожжей, когда их жизнедеятельность подавляет дикая микрофлора сусла, которая брожение до конца не проводит. В любом случае, чтобы не получить недоброды, необходимо принимать соответствующие меры. Способы ликвидаций недобродов зависят от причин, вызвавших остановку брожения. Прежде всего, бродящее сусло тщательно перемешивают с осевшими дрожжами, в результате среда насыщается кислородом воздуха, дрожжи начинают размножаться и брожение возобновляется. Одновременно сусло нагревают либо охлаждают. Если процесс брожения не возобновился, то в среду вводят новую порцию ЧКД. Возобновить брожение в недобродах довольно трудно. Это требует дополнительных затрат рабочего времени, энергии для поддержания температуры, поэтому для предотвращения получения недобродов осуществляют строгий контроль за ходом брожения сусла и принимают меры для предотвращения остановки брожения.

Чаще всего причиной остановки брожения служит повышение или понижение температуры выше заданного уровня.

При сбраживании сусла в крупных резервуарах температуру регулируют следующими способами:

- переливка сусла из одного резервуара в другой;

- введение в зарубашечное пространство бродильного резервуара хладоагента для охлаждения или теплоносителя для нагревания бродящего сусла. Для охлаждения сусла может применяться лед;

- охлаждение или нагревание перекачиванием через выносной

теплообменник.

Стационарный способ брожения самый простой, но имеет ряд недостатков:

- длительность процесса за счет периодов забраживания и дображивания;

- неполное использование вместимости резервуара и, как следствие, потребность в большом количестве емкостей;

- необходимость больших производственных площадей;

- большие затраты труда по контролю за ходом брожения и уходу за каждым резервуаром. При использовании крупных резервуаров возникает необходимость в нагревании или охлаждении бродящего сусла;

- опасность получения недобродов.