Дображивание (вторичное брожение) и розлив

На пивоваренных предприятиях пиво по окончании главного брожения перекачивают из бродильных танков по трубопроводам в специальные емкости, лагерные танки, для дображивания и созревания. Выдержка пива в таких баках, производиться сначала при температуре брожения, затем при более низких температурах. Вначале процесса пиво содержит еще довольно много дрожжей (до 20 млн клеток на 1 мл) и сбраживаемых сахаров (до 1,5%).

На первой стадии (при температуре брожения) происходит частичное оседание дрожжей и биохимические реакции созревания пива. В процесс дображивания, так или иначе, вовлечены дрожжи. Они перерабатывают диацетил и пентандион, вырабатывают естественный консервант, диоксид серы, который также играет важную роль в процессах созревания – вступает в реакцию с альдегидами. При этом образуются вещества без вкуса и запаха. Дрожжи, потребляя остаточный сахар, не усвоенный на стадии главного брожения, выделяют углекислый газ. В финале первой (теплой) стадии созревания, емкость закрывают – шпунтуют. Растворимость углекислоты растет при охлаждении, поэтому для хорошей карбонизации, а также выпадения белков холодной коагуляции температуру в танке опускают, для лагерных сортов пива до -1°С. При этой температуре и заканчивается созревание.

Ранее на пивоваренных предприятиях существовало правило: «одна неделя брожения, и на каждый процент начальной экстрактивности сусла — одна неделя дображивания». Теперь, когда применяются чистые (свободные от контаминантов) культуры дрожжей и ускоренные методы, упомянутые выше – дображивание при температуре главного брожения и созревание при низких температурах, – это правило уже не актуально. Только при «холодном» дображивании и созревании, когда пиво в конце главного брожения начинает охлаждаться до низких температур около 3-4°С, требуется достаточно много времени, чтобы в холодном сусле осуществились все упомянутые выше процессы.

На пивных заводах после дображивания пиво фильтруют и разливают в бутылки, банки, КЕГи. Все чаще используются обеспложивающие мембранные фильтры, которые удаляют из пива белковые взвеси холодной коагуляции и все живое, в том числе и последние оставшиеся дрожжи. Розлив в банки и бутылки осуществляется без контакта пива с воздухом. Бутылки моют, дезинфицируют и ополаскивают чистой горячей деаэрированной водой (одноразовые только ополаскивают), затем продувают стерильной углекислотой и наполняют так, что пена поднимается до самого края горлышка. Перед укупоркой специальный молоточек ударяет по бутылке, чтобы шапка пены подросла до нужного уровня. Требования к чистоте очень строгие – пиво должно содержать менее 100 микробных клеток на литр.

При розливе, традиционных английских бочковых элей, дображивание и насыщение пива углекислым газом происходит уже в бочке при температуре подвала (примерно 12°С). Поэтому пиво перекачивают в каски (бочки) когда после оседания и созревания в танке на заводе, концентрация дрожжей составляет около 2 млн клеток на 1 мл пива, а остаточный (способный к брожению) сахар не менее 1%. В бочку добавляют осветляющие вещества, например рыбий клей. Когда пиво попадает в паб, процесс дображивания и карбонизации еще не закончился. Он завершается в подвале, при этом пиво осветляется до нужной кондиции.

Как нетрудно видеть, требования к микробиологической чистоте на стадии розлива предъявляются очень строгие, контакт пива с воздухом и всеми возможными контаминантами, исключен полностью с помощью различных мер. В их числе и продувка всех объемов (трубопроводов, баков, бутылок и прочего), стерильной углекислотой и многое другое. Контакт фильтрованного пива с воздухом недопустим не только по причине возможной контаминации. Кислород в готовом пиве является причиной его старения – ухудшения вкуса со временем.

В домашних условиях пивовары также применяют дображивание в отдельных емкостях – вторичных ферментерах. С этой целью осуществляется перелив. Для домашнего пивоварения продается много интересного оборудования, позволяющего исключить на этой стадии контакт пива с воздухом. Это, например, бродильные емкости с коническим основанием. Используя такое устройство, можно не переливать пиво вовсе, а просто слить дрожжи из конуса. Ёмкости, оборудованные краном, также позволяют перелить пиво в другую такую же емкость, или бочонок типа КЕГ, исключив аэрацию. Для розлива в бутылки тоже существуют специальные устройства, в виде длинных трубок, которые достигают дна. Краны в бочки и баки также врезаются как можно ближе к основанию. Эти меры снижают аэрацию при переливах. Имеются в продаже различные санирующие фильтры, с размером пор менее 0,45 мкм которые можно использовать для очистки от микробов нестерильных газов.

Однако чаще всего в домашнем пивоварении можно видеть совсем другую картину. После брожения крышка с ферментера снимается и начинается перелив в другой такой же ферментер, (тоже со снятой крышкой) обычной сифонной трубкой со шлангом. Розлив в бутылки осуществляется примерно таким же манером. На что нужно обратить внимание прежде всего? Во-первых, на крышки. Емкости обязательно должны быть прикрыты. Во-вторых, перелив с помощью сифонной трубки часто делается неправильно, что приводит к сильной аэрации пива, совершенно не нужной, ни перед вторичным брожением, ни на стадии розлива в бутылки. Заполнение емкостей необходимо осуществлять снизу, чтобы между поверхностью пива и воздухом всегда успевал сформироваться слой углекислого газа, растворенного в пиве и медленно из него выходящего. Слой формируется за счет того, что углекислота тяжелее воздуха. Если же вы не опускаете шланг на самое дно емкости, и пиво бодрой струей падает вниз, то сильная аэрация неизбежна.

Почему кислород опасен для готового пива? Есть два момента. Аэрация пива приводит к образованию веществ изменяющих вкусовые качества напитка – карбонилов. Эти сложные соединения обладают низким пороговым значением вкуса, и со временем их концентрация в готовом пиве возрастает. Этот процесс называется старением. Пиво приобретает хлебный привкус, постепенно переходящий в картонный. Впоследствии добавляются еще вишневые и карамельные привкусы. Дрожжи в нефильтрованном пиве способны восстанавливать карбонилы до высших (сивушных) спиртов. Однако в присутствии кислорода дрожжи вместо того, чтобы восстанавливать начинают карбонилы выделять. Появятся также новые вещества-предшественники диацетила и пентандиона.

К тому моменту, когда вы соберетесь переливать на вторичное брожение (или со вторичного в бутылки), пиво является весьма негостеприимной средой для микробов. Выше было написано о роли углекислоты, спирта, горьких кислот хмеля, низкого рН. На этой стадии в вашем пиве уже практически нет питательных сахаров. Во всяком случае, для таких опасных контаминантов, как лактобактерии их явно маловато. Но по порядку.

Вы открываете вашу бочку после брожения, и… наружный воздух с контаминантами всех мастей устремляется к пиву. Конечно, оно укрыто покрывалом углекислого газа, но эта «броня» вполне пробиваема для пылинок усеянных микробами. При переливах вероятнее всего произойдет аэрация, и пиво лишится одного из своих защитных качеств – анаэробных условий. Это может дать шанс уксуснокислым бактериям, например, для них уже есть питание – спирт, (аэрация даст кислород). Дикие дрожжи всех мастей, а также разнообразные аэробные грибы также получат возможность размножаться. Кроме всего прочего вы сами позаботитесь о дополнительном питании для этих непрошеных гостей.

Перед розливом в бутылки по технологии домашнего пивоварения необходимо добавить праймер – сахар, который нужен дрожжам, для насыщения пива углекислым газом. Однако не следует забывать о том, что культурные дрожжи, к моменту розлива могли уже почти все осесть, и соответственно остаться на дне бродильной емкости. В результате у посторонних микроорганизмов попавшим каким-то образом в ваше пиво, появятся шансы употребить новое питание по своему усмотрению. Праймер, кроме всего прочего, рекомендуется хорошо смешать с пивом, что в реальности может существенно усилить аэрацию.

К чему это все это приведет? Пивовары со стажем знают к чему – неизбежному ухудшению вкуса пива. Напиток, имеющий прекрасные вкусовые качества по завершении главного брожения внезапно их теряет после карбонизации. Для восстановления приемлемого уровня вкуса требуются недели, а то и месяцы. Остатки некогда могучей армии культурных дрожжей, могут и не вывести ситуацию из кризиса. Контаминанты одержат верх и тогда дефекты вкуса с неизбежностью начнут прогрессировать.

Рацион питания многочисленных штаммов дикий дрожжей и бактериальных контаминантов весьма разнообразен. Как мы увидим ниже, они с успехом могут употреблять вещества, составляющие в готовом пиве основу вкусо-ароматического профиля, например, декстрины, что неизбежно приводит к нарушениям вкуса. В пиво, переходят продукты жизнедеятельности контаминантов. Эти вещества часто имеют низкий порог чувствительности и способны создать букеты побочных вкусов и запахов. Ниже, в специальном разделе, будут приведены необходимые сведения о контаминантах, их метаболизме, а также дефектах вкуса, которые могут быть с ними связаны.

Что же делать? Почти ничего нового: дезинфицировать оборудование, следить, чтобы в пиво и емкости из воздуха не попадала разнообразная пыль, используя крышки и проглаженные полотенца, и всеми доступными средствами бороться с аэрацией. Для противодействия этому злу, как было указано выше, нужно переливать пиво «снизу», используя для этого либо кран, врезанный в емкостьлибо опуская чистый, почти стерильный шланг на самое дно чистой, почти стерильной бочки или бутылки. Или купить специальные наполнители для бутылок. Перед переливом, можно продуть емкости углекислотой, но для этого также необходимо специальное оборудование: баллон, редуктор, шланги, краны и, разумеется, источник углекислоты пищевого качества.

Кардинально решить проблему позволяют дополнительные инвестиции в оборудование. Первое что стоит приобрести это бочонок типа КЕГ. Такая емкость, предварительно прошедшая дезинфекцию и заполненная углекислым газом (по возможности), отличное место для перелива пива на карбонизацию. И ни каких нежелательных контактов, ни с кислородом, ни с контаминантами (если конечно шланги, краны и другие фитинги тщательно обработаны дезинфицирующим средством). При этом для дополнительной карбонизации (какой-то уровень обеспечит остаточный экстракт) можно либо использовать праймер, если вы уверены в достаточности микробиологической чистоты вашего продукта, либо углекислый газ из баллона, если таковой имеется. Оба метода дают одинаковый результат и предотвращают нарушение вкуса.

Готовое пиво можно употреблять либо из бочонка, для этого понадобиться разливочный кран, либо перелить в бутылки. Перелив удобно осуществлять с помощью специального устройства именуемого по-английски Counter Pressure Bottle Filler. Это нехитрое приспособление позволяет вначале продуть и заполнить бутылку углекислым газом из баллона, а затем, не вынимая устройства, залить в бутылку пиво из бочонка, где оно находится под давлением. Благодаря наличию противодавления пиво не будет вспениваться и быстро заполнит внутренний объем бутылки, вытеснив лишний углекислый газ через специальный клапан.

Использование КЕГ существенно снижаются риск контаминаци. Розлив в бутылки одно из «узких» мест домашней технологии пивоварения по двум причинам. Во-первых, достаточно сложно избежать контакта пива и различных приспособлений с воздухом и прочими прелестями, которые этот воздух содержит. Во-вторых, пиво на этой стадии представляет собой прекрасную среду для размножения контаминантов, благодаря наличию праймера – питательных сахаров для карбонизации, и неизбежной аэрации в процессе перелива. Применяя КЕГ достаточно легко избежать и аэрации, и контаминации. Последующий розлив в бутылки, если он предполагается, уже не представляет большой опасности, так как пивные дрожжи в бочонке уже усвоили праймер и выработали дополнительную углекислоту и другие необходимые для обороны от контаминантов вещества. Использование специального наполнителя и углекислоты позволит исключить аэрацию и заполнить бутылки пивом, уже имеющим необходимый уровень карбонизации.

Если же нет возможности или желания делать инвестиции в специальные устройства, остается только одно – совершенствовать индивидуальное мастерство перелива и не торопиться при этом. Пиво содержит достаточно углекислого газа, чтобы самостоятельно укрыть свою поверхность, исключая контакт с воздухом. Для этого нужно лишь немного времени и терпения. От пылинок с непрошенными гостями внутренность бутылки можно попытаться уберечь разнообразными не дорогими способами. Однако в этом случае успех будет целиком зависеть от вашего искусства и удачи.

Разливая пиво на карбонизацию с использованием праймера, в бочки или бутылки, нужно отдавать себе отчет в том, что остаточная концентрация дрожжевых клеток должна быть не менее 250 000 на 1 мл. Если вы слишком долго держали пиво во вторичном ферментере или остудили его слишком сильно, в пиве почти не останется дрожжей, и вместо них праймер могут употребить совсем другие живые существа, которые хуже оседают, чем культурные дрожжи и создают совсем другой вкусо–ароматический профиль.

Контаминанты

В статье, на материале которой в основном и построено приведенное выше изложение, «Микробиологические аспекты пивоварения» (Йен Кэмпбелл), приведена таблица, показывающая, какие контаминанты встречаются на разных стадиях производства и соответственно могут влиять на вкус пива. При этом в таблице не учитываются возможные в домашних условиях серьезные нарушения в технологии. Иначе во всех клетках пришлось бы написать одно слово: «Да».

Плесень

Как видно из таблицы плесень не может развиваться в пиве. Однако плесневые грибы способны оставить последствия еще со времени своей жизни на зерне – это микотоксины, и это достаточно серьезно. Вот что пишет Брайен Флэнниган:

При исследовании влияния плесеней на органолептические свойства пива было показано, что присутствие Asp. niger, Asp. ochraceus, R. arrhizus и не идентифицированных родов Cladosporium, Coniotheryrium и Fusarium вызывают значительные изменения. Микроорганизмы первой группы придают пиву вкус жженой мелассы, а второй – грубоватый винный привкус. Культуры Absidia, Trichothecium (Cephalothecium), Cladosporium (Hormodendron) и Rhizopus способствуют появлению в пиве слабого постороннего привкуса. В пиве, приготовленном из солода, зараженного R. Oryzae, отсутствуют посторонние вкусы и ароматы, тогда как Asp. fumigatus придают пиву терпкий, затхлый привкус. Присутствие плесеней влияет и на цвет пива.

Про гашинг-эффект, упомянутый выше, уже написано очень много. Однако до сих пор не все ясно. Ученые сходятся лишь на том, что фонтанирование пива из открытой бутылки может быть связано с заражением солода плесневыми грибами, в частности фузариями. Прямыми же виновниками являются вырабатываемые грибами вещества – токсины, которые остаются в солоде и влияют на свойства пива.

Вопреки таблице, плесень может неожиданно появиться на любой стадии пивоварения, например, в бутылке с пивом, если там остался воздух, а пивовар поторопился с укупоркой, и углекислота не успела заполнить все пространство под пробкой.