книги из ГПНТБ / Чукмасова, М. А. Технология и оборудование пивоваренного производства учеб. пособие

ется «кипение». Выделяющиеся пузырьки углекислоты лопаются на поверхности сусла, поверхность сусла приходит в волнообраз­ ное движение, оголенный участок сусла все более расширяется, а слой пены остается только у краев бродильного чана. Заметного изменения качества пива при этом не наблюдается.

Затухающее брожение — явление, отражающееся на качестве пива, — наблюдается при вялом процессе на всех стадиях бро­ жения, а также на стадии высоких завитков.

Затухающее брожение с вялым сбраживанием сусла на всех стадиях главного брожения вызывается слабой бродильной ак­ тивностью семенных дрожжей или развитием посторонней микро­ флоры в семенных дрожжах. При слабой бродильной активности семенных дрожжей удлиняется стадия забела, растягивается ста­ дия низких завитков, а высокие завитки почти не появляются. В конце брожения в сусле остается большое количество несброженных сахаров, в зеленом пиве содержится большое количество дрожжей во взвешенном состоянии, дрожжи слабохлопьевидные. Смена дрожжей в этом случае является единственно радикаль­ ным средством.

Затухающее брожение с вялым развитием всех стадий вслед­ ствие развития посторонних микроорганизмов легко обнаружить по нарастанию кислотности в сусле и по появлению ненормаль­ ных запахов бродящего сусла. Немедленная и полная замена дрожжей и тщательная дезинфекция всего бродильного отделе­ ния и всех сусловых и пивных линий является единственной ме­ рой устранения затухающего брожения, вызванного инфекцией.

На стадии высоких завитков затухающее брожение обычно характеризуется резкой остановкой брожения на этой стадии и быстрым осветлением бродящего сусла. Причиной остановки бро­ жения может быть чрезмерно резкое охлаждение бродящего пи­ ва или слишком сильно выраженная хлопьевидность дрожжей. Если остановка брожения была связана с резким охлаждением сусла и вследствие этого с оседанием дрожжей, то поднятие тем­ пературы на 1—2° С и перемешивание сусла и дрожжей легко устраняет такой недостаток. Если остановка брожения связана с излишней хлопьевидностью дрожжей, которая вызвана агглюти­ нирующими бактериями в дрожжах, то затухание брожения мож­ но устранить обработкой дрожжей серной кислотой и окуривани­ ем бродильных чанов серой. Однако наиболее частой причиной затухающего брожения на стадии высоких завитков с недостаточ­ ным брожением пива является состав сусла, обусловленный ошибками при осахаривании затора и при соложении ячменя.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦА ГЛАВНОГО БРОЖЕНИЯ

Во время главного брожения не менее двух раз в сутки изме­ ряют температуру бродящего сусла. По достижении максималь­ ной температуры сусла ее поддерживают в течение суток, затем

130

сусло охлаждают. Главное брожение считается законченным, ког­ да в сусле за сутки сбраживается 0,15—0,20% экстракта. Сбро­ женное сусло после главного брожения называется молодым (зе­ леным) пивом. Молодое пиво, налитое в пробный стаканчик, при рассматривании в проходящем свете должно быть блестящим с крупнозернистыми, легко оседающими на дно и стенки стакан­ чика частичками мути. Через 12 ч пиво в стаканчике должно быть прозрачным с плотным осадком дрожжей на дне.

Продолжительность и изменение содержания сухих веществ брожения по стадиям применительно к холодному режиму бро­ жения в открытых чанах приводится в табл. 31.

Т а б л и ц а 31

По окончании главного брожения деку в открытых бродиль­ ных чанах осторожно удаляют с поверхности молодого пива и перекачивают последнее в лагерный подвал. В закрытых бро­ дильных чанах деку удалить не удается, поэтому бродильные чаны следует устанавливать в виде горизонтальных танков, так как дека в них снимается автоматически. При закрытом бро­ жении образуется меньше деки, чем при открытом, и цвет ее значительно светлее.

Температура молодого пива, поступающего в лагерный под­ вал для дображивания, должна быть не выше 5° С. При пере­ качке пива из бродильных чанов необходимо следить, чтобы вме­ сте с пивом в лагерный подвал не затянуло слой дрожжей, осев­ ших на дно чана.

При брожении кроме углекислоты выделяется тепло, поэтому для поддержания режима брожения температуру необходимо регулировать так, чтобы она не поднималась выше установлен­ ной. Необходимо своевременно установить момент начала охлаж­ дения. Охлаждение сусла раньше установленного срока вызы­ вает ослабление деятельности дрожжей. Запоздалое охлажде­ ние также нежелательно, так как при этом будет сброжено больше экстракта и для дображивания в подвале и нормального насыщения пива углекислотой его останется недостаточно. Не­ обходимо помнить, что всякое резкое изменение температуры

5 , 0 8 , 7

вредно отражается на брожении, так как при этом нарушается деятельность дрожжей.

Примерный температурный режим брожения для отдельных сортов пива приводится в табл. 32.

Для получения готового пива хорошего качества молодое пи­

конец главного брожения определяют по видимому содержанию сухих веществ в зеленом пиве.

Степенью сбраживания v называется отношение количества сброженного экстракта сусла к содержанию сухих веществ ис­ ходного сусла.

Пример. Сусло с содержанием сухих веществ по сахаромет­ ру 11 % поступило в бродильный чан, а после брожения в нем содержалось 4,7% сухих веществ, следовательно, сбродило 11—4,7=6,3% экстракта. Степень сбраживания этого пива

6,3 • 100

= 57%.

Эта степень сбраживания называется видимой, или кажу­ щейся, так как содержащийся в пиве алкоголь и углекислота за­ нижают показание сахарометра.

Действительное количество экстракта в пиве определяется после удаления спирта и углекислоты. Степень сбраживания, рассчитанная по действительному экстракту, называется дейст­ вительной.

Степень сбраживания молодого пива в зависимости от режи­ ма работы, качества перерабатываемого сырья и состава сусла указана в табл. 33.

133

Учет производства пива при главном брожении ведется по объему холодного сусла, принятого в бродильню, и по объему молодого пива, сданного в лагерный подвал на дображивание (см. главу IX).

Производственный контроль при главном брожении заклю­ чается в определении содержания сухих веществ в сусле по дням брожения, осветления молодого пива, температуры и конт­ роля лаборатории за чистотой дрожжей.

Дображивание и выдержка пива

После главного брожения молодое пиво перекачивают в боч­ ки или танки лагерного подвала для дображивания и выдержки. Там оно продолжает бродить, поэтому слои жидкости в нем пе­ ремешиваются и выделяются пузырьки углекислоты. Пиво в под­ вала охлаждается с 5 до 0—2° С, в нем образуются конвекцион­ ные токи. Это способствует образованию укрупненных взвешен­ ных частиц и постепенному оседанию их на дно танков.

Оседающие дрожжевые клетки адсорбируют на своей по­ верхности более мелкие вещества и тоже увлекают их в осадок, и пиво осветляется. Длительность процессов дображивания и выдержки зависит от сорта пива. Во время выдержки происхо­ дит медленное сбраживание сахаров, насыщение углекислотой, осветление и созревание пива, причем оно приобретает харак­ терный для данного сорта вкус.

Процесс дображивания отличается от главного брожения тем, что он протекает обязательно в закрытых сосудах при более низких температурах и под давлением углекислоты. Качество го­ тового пива зависит от степени насыщения углекислотой, полно­ ты вкуса и осветления.

Вначале процесс дображивания протекает при открытом шпунтовом отверстии, и только через 1—3 дня бочки и танки герметически закрывают; этот процесс называется шпунтовани­ ем. Сразу после перекачки молодого пива в лагерные емкости его нельзя шпунтовать, так как в танках над пивом имеется большое количество воздуха. При повышенном давлении воздух может раствориться в пиве и будет препятствовать процессу со­ зревания. За несколько дней до шпунтования весь воздух над поверхностью пива успеет вытесняться углекислотой.

Нормальное и правильное дображивание зависит от количе­ ства и качества дрожжей, поступивших с молодым пивом в ла­ герный подвал, от количества сбраживаемого экстракта, остав­ шегося в молодом пиве; от температурных условий дображива­ ния и от величины давления в бочке или танке.

В молодом пиве содержится около 0,2% углекислоты, в гото­ вом пиве ее должно быть около 0,35—0,4%. Чтобы достичь тако­ го содержания углекислоты в готовом пиве, необходимо в моло­ дом пиве оставлять около 1,5% экстракта, часть которого идет

134

на образование углекислоты. При открытом шпунтовом отвер­ стии углекислота частично теряется.

Растворение и накопление углекислоты в пиве начинается только после шпунтования при низких температурах. Часть экст­ ракта должна остаться при дображивании несброженной для создания в пиве полноты вкуса.

Углекислота является важнейшей составной частью пива, она улучшает его вкусовые качества, способствует пенообразованию и является консервирующим веществом.

Степень растворения углекислоты в пиве зависит от давления и температуры. При низких температурах углекислота лучше растворяется в пиве, но тогда увеличивается продолжительность дображивания. При повышенных температурах сбраживание са­ харов ускоряется, но ухудшаются вкусовые свойства пива, в том числе и насыщение углекислотой.

Давление в танке создается углекислотой, причем нужные ве­ личины шпунтового давления и содержания углекислоты дости­ гаются на восьмой день дображивания. В табл. 34 показана за­

Из табл. 34 видно, что с увеличением шпунтового давления содержание углекислоты повышается. Большая часть углекисло­ ты при шпунтовом давлении, равном 0,03—0,07 МПа, находится в пиве в пересыщенном состоянии. При нормальном медленном дображивании углекислота постепенно растворяется и насыщает пиво, которое осветляется и созревает. Быстрое дображивание не рекомендуется применять, так как в пиве растворяется недо­ статочное количество углекислоты, хотя экстракт сбраживается быстро.

Слабое дображивание может наблюдаться вследствие недо­ статочного содержания дрожжей в молодом пиве; при перекачке его в подвал имеющийся в пиве экстракт не сбраживается, по­ этому насыщение углекислотой недостаточное и пиво слабо пе­ нится, вкус его пустой. В таких случаях за 8—10 дней до розли­ ва в пиво добавляют 3—5% завитков (молодое пиво одно-и двух­ суточного брожения).

135

Около 5% такого пива рекомендуется также добавлять в мо­ мент перекачки его в лагерный подвал к сильно переброженному в бродильне молодому пиву. Добавление завитков усиливает процесс дображивания.

Следующим важным процессом при дображивании в подвале является осветление пива. Молодое пиво перекачивают в лагер­ ный подвал с дрожжевыми клетками и другими взвешенными частицами. При охлаждении пива в лагерном подвале все взве­ шенные вещества выпадают в осадок. Скорость осветления пива зависит от величины и количества взвешенных частиц. Дрожже­ вые клетки оседают быстрее, чем хмелевые и белковые вещества и, увлекая последние, образуют крупные хлопья.

Осветление зависит от характера дрожжей (хлопьевидные или пылевидные дрожжи) и интенсивности дображивания. При энергичном дображивании пузырьки углекислого газа быстро выделяются на поверхность, что способствует движению жидко­ сти и соединению частиц белков, хмелевых смол и других взве­ шенных частиц в крупные хлопья, которые и оседают на дно сосуда. При слабом дображивании движение жидкости слабое и осветление идет медленно. Осветление пива зависит также и от высоты слоя жидкости, поэтому в невысоких танках пиво осветляется быстрее, чем в высоких.

Важным процессом при выдержке пива в лагерном подвале является созревание пива, т. е. образование законченного и пол­ ного вкуса и исчезновение неприятных вкусовых свойств моло­ дого пива. Оно проходит быстрее в условиях, исключающих доступ воздуха. Это положение легло в основу новой техноло­ гической схемы производства пива, предложенной И. Я. Весело­ вым. Выдержка Жигулевского пива по этой схеме проходит за 11 дней вместо 21 дня. Весь процесс брожения, начиная с глав­ ного, ведется в закрытых сосудах.

Молодое пиво из бродильни поступает в лагерный подвал самотеком или насосом, если подвал с бродильней находится на одном уровне.

Деревянные бочки наполняют сверху, причем резиновый шланг во избежание вспенивания опускают через шпунтовое отверстие до дна бочки.

Танк наполняют пивом через нижний кран под люком, а для выхода воздуха открывают воздушный кран или пробку в верх­ ней части цилиндра танка, в противном случае от высокого дав­ ления танк может разорваться. При освобождении танка от пива необходимо пробный воздушный краник танка соединить с воз­ душной линией или с баллоном углекислоты и подавать газ в танк, можно также открыть воздушный краник для поступления в танк воздуха взамен уходящего пива. При невыполнении этого условия в танке образуется вакуум и танк будет смят.

Лагерные бочки и танки наполняют пивом, оставляя около 1—2% емкости незаполненной. Заполнять емкости рекомендует­

136

ся в несколько приемов молодым пивом, приготовленным от не­ скольких варок, но в течение не более двух суток. При таком способе налива пиво в танках и бочках выравнивается по вкусу и химическому составу.

Бочки и танки заполняют до появления пены в шпунтовом отверстии; после оседания пены посуду доливают пивом до не­ обходимого объема. Шпунтовое отверстие прикрывают втулкой.

Когда на дображивание перекачивают молодое, плохо освет­ ленное пиво со значительным количеством несброженного экст­ ракта и дрожжей, первый период дображивания проходит ин­ тенсивно с обильным выделением пены; при подаче сильно переброженного молодого пива процесс дображивания протекает медленно.

Во время процесса дображивания образуется значительно больше, чем может раствориться в пиве, углекислоты. Так как избыточный углекислый газ, скапливаясь в газовом пространстве над пивом, повышает давление сверх требуемого (0,03— 0,06 МПа), его следует непрерывно удалять.

При удалении избыточного углекислого газа из танков задан­ ное давление в них должно оставаться постоянным. При сни­ жении давления нарушается равновесие, и растворенная углекис­ лота переходит в газовое состояние, в пиве возникают мельчай­ шие газовые пузырьки, которые, поднимаясь, взмучивают его и нарушают процесс осветления. Постоянное давление достигается установкой на бочки и танки шпунтаппаратов.

Давление в бочках и танках, не имеющих шпунтаппаратов, контролируют переносным манометром со шкалой.

Продолжительность шпунтования зависит от условий добра­ живания, сорта пива и колеблется от 16 до 18 суток для Жигу­ левского пива и значительно более для сортового пива. Перена­ сыщать пиво углекислотой не следует, так как оно будет сильно пениться при розливе.

Осветление пива при дображивании происходит вследствие прекращения брожения (дрожжи оседают на дно, увлекая и другие взвешенные частицы).

Способы осветления пива

В последнее время в пивоварении применяют несколько спо­ собов осветления пива: фильтрация через фильтрационную мас­ су, через диатомитовые порошки и на сепараторах.

Наиболее распространенным в СССР способом осветления пива является фильтрация его на рамных фильтрах через обез­ жиренную и очищенную фильтрационную хлопчатобумажную массу. Способность фильтрационной массы удерживать муть за­ висит от ее качества (от длины волокон и способности их к на­ буханию).

137

Перед осветлением пиво необходимо охладить до 0,5—1°С, для чего перед фильтром или сепаратором устанавливают переохладитель. Вследствие этого уменьшаются потери углекислоты и пиво освобождается от холодной мути.

Диаметры пивопроводов и шлангов, по которым передается пиво, должны быть одинаковыми, внутренняя поверхность глад­ кой. Необходимо, чтобы пиво протекало по пивопроводам без толчков, при низкой температуре и при определенном давлении.

Температура пива при розливе должна быть 1—3°С.

В течение всего времени фильтрации пиво из танков должно подаваться равномерно. Отфильтрованное пиво можно карбони­ зировать (вводить углекислоту) в зависимости от содержания углекислоты в нем. Температура пива от фильтра до разливочных машин должна быть в пределах 1—3°С.

После фильтрации остатки пива из фильтра вытесняют воз­ духом или водой, собирают и возвращают обратно в лагерный подвал на переработку.

После промывки фильтра его периодически дезинфицируют.

ФИЛЬТРАЦИЯ ЧЕРЕЗ ФИЛЬТРАЦИОННУЮ МАССУ

Фильтрующим материалом в тарелочном фильтре является фильтрационная масса — волокна хлопка, измельченные и спрес­ сованные в лепешки. Осветление пива достигается механическим задерживанием дрожжей и других посторонних включений на мелкопористой поверхности фильтрующего материала.

Новая сухая фильтрмасса поступает на завод в виде плас­ тин. Пластины разрывают на мелкие кусочки, размачивают в воде и загружают в массомоечную машину, где массу сильно перемешивают, чтобы не было комочков. Массу тщательно про­ мывают водой, стерилизуют, после чего ее прессуют в форме брикетов на винтовом или гидравлическом прессах. Фильтра­ ционную массу используют многократно.

Брикеты нельзя прессовать слишком плотно, так как в этом случае при фильтрации пива увеличиваются потери углекис­ лоты.

При обработке бывшей в употреблении фильтрационной массы часть ее теряется. Для возмещения потери добавляют не­ большую порцию новой массы, промывая ее в массомоечной машине вместе со старой.

Для дезинфекции фильтрационной массы можно применять хлорную известь или сернистую кислоту. Фильтрационную мас­ су после дезинфекции тщательно промывают водой до полного исчезновения следов дезинфицирующих средств. Вымытую мас­ су перекачивают в ванну, а затем подают на гидравлический пресс для формовки.

Когда в массе образуется большое количество комочков (узелков), она считается непригодной и заменяется новой.

138

ФИЛЬТРАЦИЯ ЧЕРЕЗ ДИАТОМИТОВЫЕ ПОРОШКИ И НА СЕПАРАТОРАХ

При фильтрации пива через фильтрационную массу значи­ тельно увеличиваются потери пива на смачивание фильтрую­ щего материала и происходит частичное разбавление пива водой

вначале и конце фильтрации.

Внастоящее время для осветления пива применяют филь­ трацию его через диатомитовые порошки, наносимые тонким слоем на пластины из специальной бумаги с добавлением асбес­ та. Другим способом осветления, заменяющим фильтрацию,

является сепарирование пива.

Фильтрация пива через диатомитовые порошки. Этот способ позволяет фильтровать пиво различной степени осветления. Диа­ томитовые порошки механически задерживают частицы мути (смолы, белковые вещества и пр.). Готовят их из сырого диато­ мита, представляющего собой ископаемые остатки кремнистых панцирей одноклеточных микроскопических водорослей — диатомей.

Чем чище диатомит и чем больше в нем неразрушенных пан­ цирей, тем лучше его фильтрационная способность. Наиболее ценная и основная составная часть диатомита — гидратирован­ ный кремнезем. В СССР имеются залежи чистых диатомитов, подходящих по составу для фильтрации пива.

Порошок диатомита для фильтрации пива должен иметь примерно следующий химический состав (в % ):

Диатомит не должен изменять вкуса, цвета, pH пива. Сепарирование пива. Этот способ осветления известен давно

и является наиболее рациональным. Способ осветления пива сепарированием основан на использовании центробежной силы.

При осветлении пива на сепараторе потери пива незначи­ тельны, так как объем пространства в нем очень мал по сравне­ нию с объемом пива, пропускаемого через аппарат за одну или две смены.

Карбонизация пива

Пиво, фильтрованное любым способом, перед розливом ино­ гда недостаточно насыщено углекислотой. В таком случае его подвергают карбонизации — искусственному дополнительному насыщению углекислотой — на специальном приборе — карбйнизаторе. Перед карбонизацией пиво охлаждают до 1°С, что спо­ собствует лучшему растворению в нем углекислоты.