3.11.3. Предупреждение несчастных случаев при работе с сепараторами

Центробежные сепараторы должны работать совершенно ровно. На испытательном стенде проводится испытание на отсутствие биений, так как они могут привести к появлению уда­ров и в конце концов к разрушению сепарато­ра. В этом случае в большом радиусе от се­паратора все разрушается. Чтобы этого из­бежать, во время балансировки сепаратора выполняется определение фиксированного местоположения вставок и соединяемых вин­тами деталей, которые соответственно марки­руются. Необходимо собирать детали сепара­тора с учетом маркировки, точно ее соблюдая.

361 БАЛТИКА

4. Производство пива (брожение, созревание и фильтрование)

Для превращения сусла в пиво сахар, содержащийся в сусле, должен быть сброжен ферментами дрожжей в эта­нол и углекислоту.

При этом возникают побочные продукты брожения, которые существенно влияют на вкус, запах и другие потребительские свой­ства пива. Образование и частичное рас­щепление этих побочных продуктов тесно связано с обменом веществ дрожжей и мо­жет рассматриваться только вместе с ним.

С браживание и созревание пива происхо­дит на многих пивоваренных предприятиях по классическому способу в бродильном и ла­герном отделениях (рис. 4.1,1,2). На предпри­ятиях, оснащенных современным оборудова­нием, брожение и созревание проводится в ци-линдроконических танках (ЦКТ) (3). Так как между оборудованием, используемом в том или в другом случае, имеются существенные различия, то эти варианты должны рассмат­риваться по отдельности.

По завершении брожения, созревания и дображивания пиво фильтруют и подвергают биологической и коллоидной стабилизации. Это происходит с помощью фильтров (4) и

Рис. 4.1. Брожение, созревание и фильтрование:

1 — бродильный чан, 2— лагерный танк, 3— цилиндро-конический танк, 4— фильтр, 5— пастеризатор

пастеризатора (5). После этого пиво можно подавать на розлив.

4.1. Превращения при брожении и созревании

Важнейшим моментом в пивоварении явля­ется сбраживание дрожжами содержащегося в сусле сахара в этанол и углекислоту. Про­цессы, протекающие при сбраживании, мож­но только условно разделить на процессы глав­ного брожения и процессы созревания, так как они переходят друг в друга. Все процессы, про­текающие при брожении и созревании, необ­ходимо рассматривать как единое целое.

При этом особую роль играет то, что во время брожения в процессе метаболизма дрож­жей возникают побочные продукты, многие из которых снова распадаются. Эти побочные продукты брожения наряду с составными ча­стями хмеля в значительной мере определяют вкус и аромат пива. Поэтому для пивовара особенно важны сведения об их образовании и расщеплении.

4.1.1. Дрожжи

как важнейший партнер пивовара

Многие пивовары используют светло-корич­невую массу дрожжей только как добавку к суслу и ожидают, что из этого получится пиво, забывая при этом, что эта масса состоит из миллиардов отдельных клеток, существую­щих абсолютно независимо друг от друга и унаследовавших свои свойства благодаря раз­витию миллиардов предшествующих поколе­ний, что и сохранено в их генах.

Не мы определяем, что должны делать дрожжи, но мы должны управлять фактора-

БАЛТИКА 362

ми, которые регулируют их работу. При этом нельзя забывать о том, что «интересы» дрожжевой клетки совершенно иного рода, чем интересы пивовара. Если последнего в первую очередь интересуют спирт и СО₂, то для дрожжей это — яд, от которого они стре­мятся избавиться, и поэтому выделяют нару­жу. Для дрожжевой клетки имеет значение только получение энергии (при потреблении питательных веществ) для продолжения сво­его существования и образования клеточной массы.

Из этого следует, что компоненты, имею­щие ценность для пива, могут возникать толь­ко тогда, когда создаются оптимальные усло­вия для дрожжевой клетки. Таким образом, качество пива в решающей степени зависит от дрожжей и их обмена веществ.

Поэтому прежде чем перейти к деталям, рассмотрим процессы, происходящие с дрож­жами во время брожения и созревания.

После попадания в сусло дрожжевая клет­ка должна прежде всего привыкнуть к новой среде, которая оказывает на нее сначала шо­ковое воздействие: другая температура, рН, вы­сокая концентрация сахара и т. д. В течение нескольких часов дрожжевая клетка выделяет во внешнюю среду аминокислоты и нуклео-тиды, однако вскоре она начинает потреблять некоторые из них обратно. Чем выше темпера­тура, тем больше выделяется аминокислот, по процесс привыкания (лаг-фаза) длится, в об­щем-то, короткое время. Перед тем как клетка вступает в тесный контакт с новой средой, она расщепляет хранящиеся в ней запасные веще­ства, которые дают ей первую энергию.

Избыточное количество сбраживаемых Сахаров в сусле стимулирует потребление са­хара клеткой. Одновременно с поступлением растворенного кислорода начинается и дыха­ние, которое приводит к выделению в мито­хондриях, этих силовых станциях клетки, большого количества энергии.

Благодаря такому энергетическому сдвигу у дрожжей появляется возможность не только начать брожение, но и одновременно образовы­вать новые клеточные вещества и размножать­ся почкованием. Вещества, необходимые для образования клеточной субстанции, дрожжи получают из сусла. Пивовар же должен за­ботиться только о том, чтобы в сусле всегда были все необходимые для этого компонен­ты, а именно:

• аминокислоты для образования клеточ­ ных веществ (конечно, дрожжи легко мо­ гут синтезировать необходимые им ами­ нокислоты и из других источников азо- та);

• фосфаты для образования АТФ (см. раз­ дел 4.1.2.1.2) и двойного фосфолипидно- го слоя клеточных и внутренних мембран;

• жирные кислоты для строительства кле­ точных мембран;

• сахар для создания запасных углеводов;

• соли и микроэлементы (например, цинк);

• кислород в достаточном количестве для дыхания и ряда других превращений.

Большинство этих веществ всегда присут­ствуют в сусле в достаточном количестве или они могут быть самостоятельно синтезиро­ваны дрожжами, однако недостаток отдель­ных компонентов может привести к пробле­мам при брожении. Именно об этом должен помнить пивовар, если он захочет применить другое сырье или заменить часть засыпи не­соложеными материалами или сахаром, ко­торый вообще не содержит аминокислот и солей.

В этой крайне активной фазе, когда в сусле есть еще много питательных компонентов в форме сбраживаемых Сахаров, дрожжи создают запас резервных углеводов (гликогена и трега-лозы), чтобы при недостатке питания иметь сырье для получения энергии.

Эта логарифмическая фаза (log-фаза) яв­ляется важнейшим этапом брожения, так как именно в ней исчезает вкус сусла и благодаря метаболизму дрожжей определяются важней­шие качественные параметры будущего пива.

Как только запасы кислорода становятся исчерпанными, дрожжи должны снова перестра­ивать свое «энергетическое хозяйство» на анаэ­робный гликолиз и обходиться минимальным количеством энергии, получаемой через сбражи­вание сахара в спирт и СО₂.

Признак того, что log-фаза подходит к кон­цу, — низкое содержание сбраживаемого саха­ра во внешней среде. Брожение считается за­конченным, когда сахара почти не остается. Дрожжи начинают флокулировать, размноже­ние останавливается, спирт и СО₂ как кле­точные яды все в большей мере угнетают дрож­жевую клетку. Так как возникающие в танке во время главного брожения турбулентные

потоки ослабевают или совершенно прекра­щаются, дрожжи медленно оседают на дно, от­куда их можно собрать.

Теперь для дрожжей начинается самое трудное время, поскольку они начинают ощу­щать недостаток энергии и должны использо­вать свои собственные запасы. Дрожжи на­чинают медленно выделять во внешнюю сре­ду продукты метаболизма и аминокислоты. Именно в этот момент они должны быть со­браны.

Несмотря на низкие температуры во вре­мя дображивания, дрожжи для поддержания своей жизни нуждаются в энергии, правда, совсем в небольших количествах. Они начи­нают расщеплять резервные углеводы и дру­гие вещества, и все больше продуктов мета­болизма выделяется во внешнюю среду. На­конец, клетка может умереть. Тогда ферменты начинают растворять ее изнутри, поврежда­ют клеточную стенку и все содержимое ра­створенной (автолизированной) клетки по­падает в пиво. Из-за этого существенно ухуд­шается вкус и пена, рН пива повышается, а перешедшие в раствор компоненты клетки являются прекрасной пищей для инфициру­ющей микрофлоры. Поэтому пивовары дол­жны заботиться о своевременном и повтор­ном снятии дрожжей.

Но и после съема дрожжей забывать о них нельзя. Дрожжи должны храниться в холоде, причем таким образом, чтобы в последующем цикле использования и при возможно большем числе этих циклов они быстро и полно восста­навливали бы свою активность.

Все эти замечания необходимы, так как каж­дый пивовар должен осознать, что при приго­товлении пива дрожжи — его важнейший парт­нер. Только если для этого партнера созданы оптимальные условия, можно надеяться на получение оптимального результата для каче­ства пива. Об этом мы поговорим ниже.