13 Брожение пивного сусла

Спиртовое брожение сахаров сусла под действием ферментов дрож­жей- это основной процесс при производстве пива. При брожении происходит изменение химического состава сусла и превращение его в ароматный вкусный напиток - пиво.

В зависимости от вида применяемой чистой культуры дрожжей и температуры в сусле проходит верховое или низовое брожение. Вер­ховое брожение сусла проводят при 12-15°С, низовое при 5-7°С. Различают две стадии брожения: главное брожение и дображивание. При главном броже­нии, когда сбраживается основная масса сахаров пивного сусла, получают молодое пиво, которое представляет собой мутную жид­кость со своеобразными ароматом и вкусом. При дображивании мо­лодого пива с пониженной температурой (О-2°С) происходит мед­ленное сбраживание оставшегося в нем экстракта, осветление, со­зревание пива и насыщение его диоксидом углерода. Главное брожение проводят при атмосферном давлении в течение 7-10 су­ток, а дображивание - под избыточным давлением 0,04-0,07 МПа в течение 18-90 суток.

Помещение, где находятся бродильные аппараты, называют це­хом брожения, а закрытые аппараты для дображивания располагают­ся в цехе дображивания.

В настоящее время применяется технология брожения и добра­живания сусла в одном аппарате цилиндроконической формы. Со­вершенная система охлаждения и хорошая тепловая изоляция ап­паратов дают возможность легко поддерживать заданную темпера­туру во время всего процесса.

При брожении большое значение имеют первоначальный со­став сусла содержание в нем сбраживаемых сахаров, несбражива­емых углеводов, азотистых веществ, фосфатов, неорганических солей и др.) и дрожжи.

Для брожения применяют специальные расы чистых культур пивных дрожжей, которые должны обладать высокой бродильной активностью (бродильная активность-способность дрожжей возбуждать спиртовое брожение), способностью к оседанию (при этом происходит осветление пива, вызываемое оседанием дрожжей на дно бродильного аппарата), приданию пиву характерного аромата и мягкого вкуса.

13.1 Пивные дрожжи

Дрожжи - одноклеточные организмы, относящиеся к классу сумчатых грибов. Форма дрожжевых клеток бывает овальной, эллиптической, округлой.

Химический состав дрожжей зависит от расы, физиологического состояния дрожжей и состава питательной среды. Прессованные дрож­жи содержат около 30% сухих веществ и 70% воды. В сухих веществах дрожжей со­держится 90-95% органических веществ и 5-10% неорганических веществ. Среди органических веществ имеются белки и азотсодержащие вещества - 54-56%, уг­леводы (24-40%), жиры (2-3% к массе сухих веществ). Основная часть углево­дов дрожжей представлена гликогеном (запасное вещество), сходным по хими­ческому строению с амилопектином крахмала.

Среди неорганических веществ примерно половина солей фосфорной кис­лоты и 1/3 калия.

Размножение дрожжей при сбраживании пивного сусла прохо­дит в несколько этапов. Можно выделить 4 фазы.

В начальной фазе, называ­емой латентной или лаг-фазой (задержка роста), дрож­жи приспосабливаются к но­вой среде и подготавливаются к размножению. Эту фазу ус­ловно можно разделить на две части: фазу действительного покоя, когда клетки приспо­сабливаются к среде, и фазу постепенного начала размно­жения. Продолжительность латентной фазы для пивных дрожжей 1-1,5 суток. В ней клетки увеличиваются в объеме и удлиняются, растет доля почкующихся клеток.

При следующей фазе, называемой логарифмической скорость размножения дрожжей максимальная, все клетки активны и находятся в бродящей среде во взвешенном состоянии.

После логарифмической фазы наступает стационарная фаза, ког­да размножение дрожжей замедляется, при этом скорость размноже­ния и скорость отмирания уравновешиваются, в результате чего чис­ло клеток остается без изменения.

Последняя фаза, называемая фазой затухания, характеризуется снижением активности клеток, что обусловлено уменьшением мас­сы питательных веществ и увеличением количества продуктов об­мена. Размножение прекращается, клетки отмирают и оседают на дно бродильного аппарата.

В живой дрожжевой клетке жизнедеятельность поддерживается различными биохимическими процессами, а при ее отмирании со­гласованность этих процессов нарушается и начинается автолиз, т. е. распад составных частей клетки под действием собственных фер­ментов. При этом структура клеток нарушается, активность одних ферментов повышается, других ослабевает.