3.4.6. Степень сбраживания
Показателем хода брожения является степень сбраживания, которая отражает изменение экстрактивности по сравнению с начальным суслом, то есть сколько сброжено экстрактивных веществ (в процентах). Для определения степени сбраживания требуется знать:
экстрактивность начального сусла (в % масс.);
экстрактивность на момент взятия пробы.
Степень сбраживания рассчитывают по приведенной ниже формуле.
Различают: 3.4.6.1. Видимую степень сбраживания, определяемую по показаниям сахарометра и отражающую «видимую» экстрактивность, которая вследствие содержания спирта в пиве (плотность спирта [20/4] составляет 0,789 г/см3) ниже, чем в действительности.
3.4.6.2. Действительную степень сбраживания, определяемую по «действительной» экстрактивности пива, которую определяют с помощью сахарометра (или более точно - пикнометрическим методом) после отгонки в лаборатории содержащегося в пиве спирта и замены его водой.
На практике обычно имеют дело только с видимой степенью сбраживания, поскольку ее определять проще, а для практических нужд ее достаточно.
Так как в пивоваренном производстве сбраживание экстракта происходит поэтапно, то степень сбраживания рассчитывают и определяют для каждого этапа. При этом различают степень сбраживания молодого пива (в конце главного брожения перед перекачкой на дображивание), степень сбраживания готового пива (в конце дображивания перед перекачкой нефильтрованного пива в отделение фильтрации) и конечную степень сбраживания.
Количественную разницу между этими степенями сбраживания необходимо знать с самого начала, для чего в лаборатории определяют конечную степень сбраживания (KCC) из которой выводятся оба других значения степени сбраживания.
3.4.6.3. KCC представляет собой максимально возможную видимую степень сбраживания (CCв), которая достигается при сбраживании всех пригодных для него экстрактивных веществ, выраженную в процентах к общей экстрактивно-сти сусла. Когда сусло подается в бродильный цех для внесения дрожжей, значение KCC уже известно, и на него не влияют ни способ ведения брожения, ни вид разведенных в производственных условиях дрожжей.
Состав сусла определяется свойствами солода и технологическими мероприятиями в варочном цехе. Свойства солода, в свою очередь, зависят от сорта ячменя, района его возделывания и климатических условий в год сбора урожая. Для значения KCC важны все процессы солодоращения, способные изменить содержание амилазы в солоде - способы проращивания, подвяливания и сушки (см. раздел 1.6). Способ затирания солода влияет на KCC благодаря продолжительности и степени температурных пауз, а также объему затора. Важно также значение pH, зависящее от качества солода и состава пивоваренной воды. Биологическое подкисление и кислый солод могут повысить КСС, как и выраженные паузы в ходе затирания при 62-65 0C (см. раздел 2.3.1.1). Подготовительные температуры ниже 60 °С стимулируют действие ß-амилазы, а клейстеризованные компоненты затора создают более благоприятные условия для действия этого фермента.
KCC должна быть определена как можно раньше, например, путем взятия пробы сусла после внесения дрожжей и ее сбраживания при температуре 25 °C при частом взбалтывании. Известны также методы экспресс-анализа: так, например, с достаточной точностью определить конечную степень сбраживания можно уже через 6 ч с помощью вибратора и высокой нормы внесения дрожжей (около 15 %). Благодаря раннему выявлению KCC можно построить ведение брожения на достижение необходимой степени сбраживания молодого пива.
Для светлого лагерного пива KCC составляет от 78 до 82 %, а для экспортного (Expoit), пльзеньского (Pilsener) и очень светлых сортов Bockbier - 80-85 %. У темных сортов пива KCC составляет 68-75 %.
3.4.6.4. Степень сбраживания готового пива определяют в конце дображивания (для обеспечения хорошей стойкости пива она должна быть максимально близка к КСС). У светлого лагерного пива она ниже KCC примерно на 2-4 %, у светлого экспортного пива - примерно на 0,5-2 %, а у пльзеньского пива (в зависимости от ведения дображивания) - на 0,5-6%. Темные сорта пива характеризуются разницей порядка 6 % (чем она выше, тем хуже пиво усваивается организмом). Если пиво передается в отделение фильтрации уже сброженным, то впоследствии при его продолжительном созревании без дображивания в лагерном отделении (где, возможно, поддерживается слишком высокая температура) оно может приобретать неудовлетворительный вкус. При низком содержании CO2 такое пиво имеет пустой, негармоничный и менее «свежий» вкус. Если же дображивание вплоть до перекачивания на фильтрацию проходило в холодном лагерном отделении, то даже готовое пиво с высокими степенью сбраживания и KCC приобретает по сравнению с менее сброженным пивом более округлый вкус.
Степень сбраживания готового пива зависит от сбраживаемости сусла, от свойств дрожжей, от способов проведения брожения и дображивания, от разности между степенью сбраживания молодого пива и КСС, а также от того, перекачивалось ли в лагерные емкости молодое или осветленное пиво, то есть богатое или бедное дрожжами. Использование завитков при классическом способе дображивания зачастую обусловливает несколько повышенное остаточное содержание экстрактивных веществ по сравнению с партиями пива, перекаченными на дображивание «по разности». Кроме того, важен температурный режим во время дображивания, как и температурная стойкость дрожжей, на которую, в свою очередь, положительное действие оказывает состав сусла и его аэрирование.
Разницу между степенью сбраживания молодого пива и KCC следует выбрать так, чтобы гарантированно достичь степени сбраживания готового пива. Для этого необходимо не только регулярно определять степень сбраживания готового пива, но и контролировать процесс дображивания, что позволит своевременно предпринять меры по их корректировке.
3.4.6.5. Степень сбраживания молодого пива определяют в момент перекачивания на дображивание. Обычно степень сбраживания молодого пива на 10-14 % ниже КСС, то есть светлое экспортное пиво с KCC 83 % следует перекачивать на дображивание при степени сбраживания молодого пива 70-73 %, а темное лагерное пиво с KCC 72 % - со степенью сбраживания молодого пива около 58 %. Брожение проводят таким образом, чтобы достичь указанных значений; если обычно сброженное светлое пиво смешивают с пивом в стадии низких завитков, то сбраживание в бродильном отделении должно проводиться еще в большей степени - так, чтобы смешанный экстракт молодого пива и завитков достигал указанной выше разницы. При перекачивании пива на дображивание определяющим является не только показание сахарометра, но и содержание дрожжей в молодом пиве, которое оценивают с помощью стеклянного стакана. Таким образом, должно произойти совпадение обоих явлений, достигаемое путем проведения разных мероприятий и правильному ведению брожения. Повышение степени сбраживания молодого пива требует интенсивного аэрирования сусла, увеличения нормы внесения дрожжей (около 1 л/гл), однократного или многократного внесения дрожжей доливом и осторожного охлаждения в противотоке.
Существуют дрожжи, менее восприимчивые к низким температурам и меньше реагирующие на резкое охлаждение. Кроме того, пылевидные дрожжи в меньшей степени подвержены влиянию низких температур. На степень сбраживания молодого пива влияют также форма, размер и степень обработки поверхности бродильных чанов; сбалансировать параметры различных бродильных емкостей можно при помощи стружки, которую добавляют в количестве 2-5 г/гл при перекачивании из чана для разведения дрожжей в бродильный чан. В большинстве случаев ее применение интенсифицирует брожение (стружку можно удалить с помощью сит после окончания брожения).