10.4. К главе 3: Технология брожения

10.4.1. К разделу 3.4.3. Внесение дрожжей в сусло при главном брожении

Исследования в области стабильности вкуса пива однозначно свидетельствуют о необходимости выделения достаточного количества SO₂ во время брожения. Хотя образование SO₂ при брожении определяется в том числе и расой дрожжей (см. раздел 3.2.4.1), но для той же расы дрожжей решающее значение имеет все же способ их внесения (включая внесение семенных дрожжей доливом при использовании танков на несколько варок).

Дрожжи добавляют в первую варку в количестве 15 млн дрожжевых клеток (в пересчете на общее количество). Степень аэрации составляет около 8 мг O₂/л, а в варках с более высоким содержанием начального сусла - несколько больше. Желательно по возможности применять тонкое распределение воздуха с помощью специальных аппаратов (см. раздел 2.7.7.3) - трубок Вентури, струйных смесителей или стационарных мешалок. Важно вводить дрожжи в уже аэрированное сусло, что позволяет предотвратить действие на дрожжи усилий сдвига. Практиковавшееся ранее внесение дрожжей в каждую варку с точки зрения физиологии дрожжей менее целесообразно, так как дрожжи, дозированные первыми, уже усвоили ростовые вещества из сусла и в варках, долитых позднее, конкурируют с добавленными позже дрожжами. Размножение дрожжей, внесенных последними, тем самым замедляется, и общая масса дрожжей в конечном итоге оказывается в худшем физиологическом состоянии.

После внесения дрожжей и аэрирования первой варки последующие варки уже больше не аэрируют. Схема аэрирования зависит от количества доливаемых варок и от интервалов между доливами. В танк, вмещающий 2 варки, дрожжи вводят только в первую варку и проводят аэрирование. В танке на 4 варки первая варка получает дрожжи и воздух, вторая варка (через 2,5 ч) остается неаэрированной, как и третья (в общей сложности через 5 ч), а четвертую варку (через 7,5 ч) можно снова аэрировать. При начальной температуре сусла при внесении дрожжей и температуре брожения около 9-10 °С произвести долив в уже аэрированную варку в первый раз можно через 7-8 ч. При добавлении неаэрированных варок необходимо обеспечивать хорошее перемешивание содержимого танка. Это обычно достигается высокой скоростью сусла на входе, однако при этом может возникать расслоение сусла с возможностью его инфицирования, что вызывает появление в аромате фенольных или «овощных» оттенков (из-за присутствия ДМС). Эти явления можно устранить импульсной подачей крупных пузырей воздуха через суслопровод (3-4 импульса продолжительностью в несколько секунд каждый). Поскольку воздух в форме крупных пузырей улетучивается, то поглощения суслом кислорода (в данном случае нежелательного) не происходит. Контролировать эффективность перемешивания рекомендуется путем определения экстрактивности (в неаэрированные варки можно также подавать азот).

При внесении ассимилированных дрожжей и доливе аэрированного сусла через заданные интервалы времени содержание SO₂ будет низким. Эти очень жизнеспособные дрожжи характеризуются оптимальным липидным обменом, так что размножение клеток в ходе брожения почти не ограничивается или ограничивается позднее. Способность к образованию SO₂ проявляется только после внесения дрожжей, и поэтому эти «свежие»дрожжи дозируют вместе с двойным количеством уже собранных дрожжей, соблюдая описанную выше схему аэрации при внесении дрожжей до-ливом.

При проведении этих мероприятий, направленных на повышение содержания SO₂, нельзя допускать замедления брожения и созревания, а снижение значения pH должно быть равномерным. Вследствие пониженной способности дрожжей к размножению в пиве сохраняется несколько повышенное содержание ассимилируемого азота.

Описанная технология позволяет считать целесообразным отказ от флотации и дополнительной аэрации. Сусло, приготовленное в современных фильтр-чанах или фильтр-прессах и осветленное в вирпулах с хорошей степенью осветления, делает излишним удаление осадка взвесей холодного сусла. Если эффективность вирпула недостаточна, то в описанную выше технологию может быть успешно интегрирован метод седиментации взвесей охлажденного сусла. Дополнительной операцией по очистке сусла является также удаление взвесей горячего охмеленного сусла примерно через 6 ч после полного заполнения танка.

В указанных условиях брожение протекает при температурах 9-10 °С. В более крупных танках, в частности в ЦКТ, рассчитанных на несколько варок, температуры брожения выбирают в пределах 12-14 °С, адаптируя брожение и созревание к недельному циклу. При этом необходимо стремиться к снижению значения экстрактивности в течение суток на 2,7-3,0 %, то есть вдвое за 2,5 сут. Сначала брожение должно протекать без применения давления (не считая 0,1 бар, необходимых для рекуперации CO₂). Лишь после достижения степени сбраживания 25-33 % давление можно повысить до 0,3 бар, чтобы затем, начиная со степени сбраживания 50-60 %, установить его на величину, необходимую для насыщения CO₂ (при температуре 14 ⁰C и водяном столбе 12 м избыточное давление составляет 0,8 бар).

Сбор дрожжей следует производить как можно раньше. В большинстве случаев дрожжей, полученных при достижении конечной степени сбраживания

(КСС), хватает для внесения дрожжей в удвоенное количество последующих варок. Если дрожжи оседают вяло, то их следует собирать лишь после расщепления 2-ацетолактата, а возможно, даже после охлаждения. Преимуществом здесь является то, что дрожжи при сборе холоднее (благодаря чему их слой не изолирует охлаждающую рубашку конуса), а недостаток состоит в том, что дрожжи как минимум 3 сут находятся в перебродившем субстрате при температуре брожения или созревания и под давлением слоя жидкости, а также давления шпунтования. На этой стадии нельзя допускать ни повышения значения pH, ни увеличения содержания свободного α-аминного азота, которые служат показателями ухудшения физиологического состояния дрожжей. Обычно этот процесс сопровождается выделением высокомолекулярных жирных кислот, приводящих к ухудшению вкуса и пены. Снижение пеностойкости обусловлено развитием в дрожжах протеазы А при его выделении в конце брожения или во время дображивания, однако решающее значение имеет физиологическое состояние дрожжей. В случае неправильного разведения дрожжей, а также при слишком теплом и длительном их хранении (возможно, в условиях давления и наличия CO₂) при брожении образуется намного больше протеазы, чем при использовании дрожжей в оптимальном состоянии (см. далее).

При наличии двух танков желательно, чтобы дрожжи незадолго до достижения KCC можно было собрать с помощью центрифуги для молодого пива так, чтобы получить требуемое содержание клеток в молодом пиве. Эти дрожжи из-за действия центрифуги на 5-7 °С теплее молодого пива, однако впоследствии они все равно охлаждаются в охладителе до 2-3 °С. При использовании центрифуги для молодого пива (см. раздел 3.6.2.3) следует следить за тем, чтобы дрожжи в ней нагревались не слишком сильно. Повышение температуры до 14 °С удается снизить примерно вдвое благодаря более частому удалению дрожжевого отстоя и увеличению длительности этой операции. Когда в центрифугированных дрожжах накапливаются частицы мути, содержание которых увеличивается при многократном внесении дрожжей, возникает проблема забивки фильтра. Таким образом, при фильтровании молодого пива необходимо тщательно контролировать свойства дрожжей (в случае их повторного внесения). Если же от последующего внесения дрожжей отказываются, то можно ориентироваться на содержание СВ. В этом случае собранные в танке дрожжи перед перекачиванием и центрифугированием для получения молодого пива можно равномерно подмешать к пиву, предназначенному для осветления. В данном случае созревание проводят при температуре брожения в ЦКТ для дображивания. После расщепления 2-аце-толактата через 2 сут проводят охлаждение и перемешивание путем продувки CO₂ до температуры отделения дображивания (-1 °С).

При однотанковом способе своевременно собрать дрожжи (с учетом их физиологических свойств) труднее. Основное количество дрожжей оседает после охлаждения до 3-5 °С или ниже (желательно до -1 °С). Учитывая упомянутые негативные эффекты, такие дрожжи следует вносить всего 2 - 3 раза, причем представление о правильности количества циклов внесения, о необходимости их сокращения или увеличения дает контроль значения pH и содержания свободного α-аминного азота. В ходе дображивания удаление отстоя мути следует производить каждые 2 сут, а при холодной выдержке - каждые 3-7 сут в зависимости от состояния дрожжей. При охлаждении содержимого танка для достижения одинаковой температуры в танке целесообразно поддерживать конвекцию (описанными выше способами). Так как бродильные танки вследствие необходимости учета пространства для подъема пены при брожении заполняют лишь на 75-80 %, хорошо зарекомендовал себя на практике способ, при котором после завершения главного брожения и сбора дрожжей емкость заполняется пивом другой партии. Вопреки опасениям кромка завитков в этом случае не распадается, и у готового пива не обнаруживается отличий по оттенку горечи.

Сбраживание высокоплотного сусла (к разделу 9.2). В концентрированном сусле экстрактивностью 13,5-16 % при одинаковых параметрах брожения (см. выше) содержание сложных эфиров и SO₂ выше. Первоначально для контроля образования сложных эфиров или его подавления до такой степени, при которой их содержание в разбавленном пиве было бы примерно равно их содержанию в оригинальном пиве, предпринимались все меры стимулирования размножения дрожжей - интенсивное аэрирование сусла, дополнительное или частичное аэрирование дрожжей и сусла, однако в результате снижалось содержание SO₂ с соответствующим влиянием на лаг-фазу дрожжей.

В связи с этим при сбраживании концентрированного сусла уменьшают интенсивность аэрирования. Если, например, в первую варку вносятся все дрожжи и оптимальное количество кислорода, то в бродильном танке на четыре варки аэрируется также вторая варка (долитая через 2,5 ч) в количестве 8-10 мг O₂/л, а две последующие варки уже не аэрируют. Так как концентрированное сусло и без того способствует усиленному образованию SO₂, то четвертая варка может выдержать еще одно аэрирование. Как уже отмечалось, при внесении дрожжей в первую варку и экономном аэрировании (или без него) следует обеспечить хорошее перемешивание всего количества дрожжей - или путем аэрирования последней варки, или продувкой азотом.

Особое внимание следует уделять обработке и поддержанию жизнеспособности дрожжей (см. далее).