2.7. Охлаждение сусла и удаление осадка взвесей горячего сусла

Горячее и охмеленное сусло для проведения классического низового брожения охлаждают до температуры 4-7 °C, для ускоренных методов - до 10-15 °С, а для проведения верхового брожения - до 12-18 °С.

Необходимое для этих целей оборудование объединяют в отдельный «холодильный цех», который прежде находился в непосредственной близости от бродильного подвала, а в настоящее время его целесообразно размещать или в варочном отделении, или рядом с ним.

Обработка горячего охмеленного пивного сусла включает:

1. охлаждение сусла до температуры, при которой осуществляется внесение дрожжей;

2. насыщение сусла кислородом;

3. полное отделение осадка взвесей горячего сусла и целенаправленное удаление осадка взвесей холодного сусла.

2.7.1. Охлаждение сусла

Охлаждение сусла - это относительно простой с физической точки зрения процесс, тогда как насыщение сусла кислородом и удаление осадка взвесей горячего сусла являются сложными процессами, которые в зависимости от типа охлаждающего оборудования и применяемых методов могут осуществляться по-разному. В процессе охлаждения сусло проходит области температур, благоприятствующие развитию нежелательных микроорганизмов (при использовании старых, «открытых» систем охлаждения опасность инфицирования высока в диапазоне температур от 40 до 20 °С).

2.7.2. Поглощение кислорода суслом

В зависимости от температуры, при которой происходит поглощение кислорода, оно может осуществляться химическим или физическим путем.

2.7.2.1. Химическое связывание кислорода воздуха характеризуется процессами окисления при высоких (выше 40 °С) температурах. При этом происходит окисление углеводов, азотистых и горьких веществ, а также полифенолов. Например, окисление может способствовать коагуляции белково-дубильных соединений, вследствие чего увеличивается количество осадка взвесей горячего сусла и сусло лучше осветляется. Изогумулоны окисляются кислородом с образованием менее горьких веществ (например, абео-изогумулонов), содержание горьких веществ сусла снижается, и пиво становится более мягким. Следствием усиленного окисления дубильных веществ при повышенных значениях pH является усиление цвета сусла. Изменяется и окислительно-восстановительный потенциал - в первую очередь заметно уменьшается содержание быстроредуцирующих веществ.

Поглощение или связывание кислорода зависит в том числе и от температуры - при 80 °С в течение 1 ч связывается 3 мг/л кислорода, а при 45 °С - лишь 1,2 мг/л. Менее плотное сусло более восприимчиво к поглощению кислорода, чем более плотное. Перемешивание и низкий слой жидкости усиливают действие кислорода воздуха, однако при его внесении, например, по ошибке через насос он может оказывать длительное действие и в более высоком слое жидкости. Следует учитывать, что поглощение кислорода при высоких температурах вызывает целый ряд негативных моментов, так что желательно обойтись без него.

2.7.2.2. Физическое (механическое) связывание или растворение кислорода происходит при более низких температурах (начиная с 40 °С), и оно тем сильнее, чем ниже температура. Такое связывание кислорода необходимо для обеспечения достаточного размножения дрожжей и, следовательно, удовлетворительного хода брожения. Значения насыщения (через воздух) в 12 %-ном сусле составляют при 5 °C 10,4 мг/л, а при 10 °С - 9,3 мг/л. Насыщение достигается тем быстрее, чем меньше его пузырьки (при искусственной подаче) и чем интенсивнее сусло перемешивается с воздухом. При повышении давления и увеличении продолжительности контакта растворение кислорода может возрастать. Менее плотное сусло поглощает больше кислорода, чем более плотное. Если для насыщения газом сусла применяют чистый кислород, то получают значительно более высокую степень насыщения (от 30 до 50 мг О₂/л), однако в дальнейшем процессе брожения это может вызвать отрицательные последствия. В целом для безупречного брожения достаточно содержания кислорода в начальном сусле 8-10 мг/л.