Аэрация пивного сусла: что это такое

Аэрация в домашнем пивоварении

В этой статье мы рассмотрим, как сделать ваше домашнее пиво, используя технику, которая называется аэрация. Аэрация кислородом очень важна для брожения пива, но должна применяться в нужное время, чтобы сварить хорошее пиво. Давайте взглянем на аэрацию и насколько она важна для приготовления великолепного пива в домашних условиях.

Объяснение аэрации

Сначала начнем с некоторых базовых понятий. Аэрация – это внесение кислорода в сусло во время процесса пивоварения, обычно после кипячения и охлаждения, уже непосредственно перед брожением. Во время кипячения сусла почти весь кислород выходит из раствора. К сожалению, дрожжи требуют большое количество кислорода во время “ЛАГ-фазы”, когда они стремительно размножаются в сусле. Без достаточного количества кислорода дрожжи размножаются не значительно, оставляя брожение незавершенным.

Прежде, чем мы рассмотрим, как лучше добавить больше кислорода, давайте взглянем на два других важных условия. Еще один термин, который можно услышать, это “горячая аэрация”, который ссылается на излишнее разбрызгивание или аэрацию сусла во время кипячения или прежде, чем сусла было охлаждено. Проблемой добавления кислорода в горячее сусло является то, что он может окислять альдегиды в пиве, приводящие к несвежем привкусам. Новые исследования свидетельствует о том, что горячая аэрации может происходить при температуре выше 30 о С (что является довольно низким!), поэтому очень важно охлаждать сусло перед его аэрацией.

Третий термин называется окислением и тесно связан с первыми двумя. Окисление происходит из-за добавления кислорода после ЛАГ-фазы роста дрожжей (т. е. в процессе брожения) или когда пиво уже сброжено. В таком случае, эффект будет похожим, если вы оставите свой мини кег с пивом в течение нескольких дней под воздушным насосом. Воздух окисляет готовое пиво, оставляя сильные несвежие привкусы. Так что вы несомненно не должны вводить кислород в пиво после ЛАГ-фазы ферментации.

Аэрация вашего сусла

Теперь мы узнали, что горячая аэрация и окисление – это плохо, а правильная аэрации охлажденного сусла – хорошо. Давайте рассмотрим, как применить эту информацию с пользой для нашего пива. Дрожжи потребляют 8 – 10 мг/л кислорода, чтобы правильно размножиться во время ЛАГ-фазы. Уровень 8 мг/л достижим с использованием одного лишь воздуха (который на 21% состоит из кислорода), но для достижения более высокого уровня потребуется баллон с чистым кислородом.

Лучшее время, чтобы аэрировать ваше сусло, как только оно охладится. В идеале это может быть сделано во время перелива в бродильную емкость (ферментер) или сразу после перелива. Если вы аэрируете сусло после засева дрожжей, тогда не делайте это долго, так как ЛАГ-фаза обычно начинается в течение нескольких часов после засева.

Существуют три основных метода аэрации сусла:

  • Разбрызгивание – разбрызгивание сусла в ферментере, на самом деле, поможет внести лишь немного кислорода в раствор. Вы можете достичь этого эффекта, разбрызгивая сусло во время переливания – например, при помощи колпачка на конце шланга (сифона), чтобы брызги сусла расходились немного по сторонам. Разбрызгиванием вы не добьетесь высокого содержание кислорода, это хороший вариант для тех у кого ограниченный бюджет. Разбрызгивание лучше, чем когда аэрации нет вообще
  • Взбалтывание – взбалтывание осуществляется быстрым помешиванием ложкой, взбиванием венчиком или тряся весь ферментер. Вообще взбалтывать лучше всего, если у вас есть открытый доступ к суслу. Взбалтывайте сусло энергично в течение нескольких минут перед добавлением дрожжей. Взбалтывание лучше, чем разбрызгивание, так как оно вносит больше кислорода в раствор.
  • Впрыскивание – есть много способов для внесения воздуха или кислорода непосредственно в сусло. Простейшая установка включает в себя использование недорогого аквариумного насоса со встроенным стерильным фильтром. Обратите внимание, что фильтр необходим для предотвращения попадания бактерий и других организмов вместе с воздухом. Я также рекомендую использовать специальный камень для карбонизации или аэрации сусла на конце трубки, чтобы улучшить рассеивание воздуха. Отнеситесь по внимательней к дезинфекции камня и трубки перед их использованием. Более продуманные системы впрыскивания потребуют полный кислородный баллон и редуктор, чтобы вдувать кислород. Однако, даже относительно дешевая система, состоящая из аквариумного насоса, может достичь 8 мг/л – идеального для аэрации уровня необходимого для вашего сусла.

В течение многих лет, я использовал систему разбрызгивания/взбалтывания, но меньше чем за $25 вы сможете прикупить аквариумный насос, фильтр и камень для аэраци и значительно улучшить брожение своего пива. И, напоследок, не забывайте использовать правильно подобранный дрожжевой стартер , без стартера вы все-таки рискуете получить бедные дрожжи и последующие проблемы в своем пиве.

Для здоровой ферментации необходима аэрация

Итак, хорошая ферментации – залог успешного приготовления пива. Существует несколько ключевых моментов за которыми необходимо следить во время ферментации, аэрация один из них.

Зачем нужна аэрация?

Аэрация — процесс, который насыщает сусло воздухом. Остывшее сусло должно быть богато кислородом. Кислород поглощается дрожжами через несколько часов и используется для «стероидного синтеза». Стеролы это молекулы, которые необходимы для здорового развития клеточной мембраны дрожжей. Тем самым хорошо аэрированное сусло способствует здоровью клеток дрожжей.

Аэрация уменьшает время простоя до начала ферментации, поэтому в аэрированном сусле быстрее и активнее начинается процесс ферментации.

Итак, время, когда сусло должно быть подвергнуто аэрации, сразу после охлаждения сусла и до установки его для ферментации. На всех других стадиях кислород может причинить вред — привнести не нужные вкусы и запахи. Если кислород содержится в достаточном количестве непосредственно до процесса ферментации, то он поглатится дрожжами за несколько часов и за это время не сможет создать проблемы.

Количество кислорода в сусле

Количество кислорода в сусле зависит о плотности сусла и объема репродукции дрожжей. В сусле с высокой плотностью дрожжам требуется больше кислорода. Потребность дрожжей в кислороде постоянно растет при плотности сусла до 1.060. Выше этой плотность потребность в кислороде резко возрастает. Сусло с низким содержанием дрожжей также требуют больше кислорода. Чем меньше клеток дрожжей содержится в сусле, тем больше кислорода потребуется для репродукции клеток и достижения необходимого их количества для ферментации сусла.

Быстрый способ вырастить необходимое количество дрожжей — приготовить стартер в контейнере, который по объему в 10 раз меньше ферментера. Плотность стартера должна быть приближенной к плотности сусла, чтобы дрожжи не были уставшими перед главной ферментацией.

Обычно дрожжам необходимо 4-14 ppm кислорода в сусле, но поскольку у домашних пивоваров редко встретишь анализатор растворенного в сусле кислорода, можно положится на несколько индикаторов, говорящих о достаточной аэрации сусла.

Большое количество пены на поверхности сусла говорит о достаточном количестве кислорода. Конечно, пена может быть результатом состава сусла, но достаточно аэрированное сусло также имеет много пены. Таким образом, данный индикатор не является полновесным показателем хорошей аэрации.

Самый эффективный способ определения достаточности кислорода в сусле — время, которое потребуется для начала ферментации, уровень эфиров в конечном сусле и конечная плотность пива. Ферментация, которая началась быстро, чистое пиво в итоге говорят о достаточном наличии кислорода после аэрации.

Итак, три метода аэрации:

Метод первый: встряхивание

Встряхивание контейнера с суслом подвергнет сусло аэрации. Но встряхивание не эффективно для больших объемов сусла, но замечательно подходит для небольших объемов.

Для этого метода не требуется дополнительного оборудования. Для большей эффективности, например, бутыль, можно несколько раз перевернуть вверх и вниз, пока не образуется некоторое количество пены. Но будьте аккуратны, волна внутри бутыли может выбить бутыль из ваших рук. Встряхивание очень хорошо аэрирует при приготовлении стартера, но не совсем эффективно срабатывает при встряхивании бутылей. Эффективно аэрируется верх сусла, а низ не получает достаточного количества кислорода. При приготовлении стартера эффективная аэрация происходит, когда стартер охлажден.

Метод второй: разбрызгивание

Остывшее сусло можно аэрировать разбрызгиванием, но велик риск заражения сусла. Для разбрызгивания вам понадобятся два пластиковых ведра и сито. Все, конечно, необходимо обработать. Переливайте сусло с одного ведра в другое. Попросите кого-нибудь подержать сито над ведром для большего эффекта аэрации. При данном способе соблюдайте все предосторожности и будьте очень аккуратными, чтобы не заразить сусло.

Метод третий: впрыскивание

Самый эффективный способ аэрации — впрыснуть воздух непосредственно в сусло. Домашняя установка аэрации включает в себя аквариумный насос, трубка и распылитель (обычно изготавливается из пористой стали). Сперва простерилизуйте трубку и распылитель. Когда воздух поступает по трубке через распылитель, сусло пузырится и насыщается кислородом. Продолжайте пока слой пены не покроет сусло. Обычно это занимает от 5 до 15 минут.

В данном методе есть также минус, который состоит в том, что можно достичь слишком высокого уровня кислорода в сусле. В этом случае процесс ферментации может пойти слишком быстро, что также может повлечь посторонние запахи и вкусы.

Семинар Profimalt: Ральф Герверт – о снижении микробиологических рисков

Продолжаем публиковать видеозаписи выступлений спикеров Второго международного семинара для технологов и руководителей пивоваренных предприятий, организованного компанией Profimalt. О том, на какие моменты нужно обратить внимание при обустройстве пивоваренного предприятия, и об «узких местах», которые могут стать источником заражения, рассказал дипломированный специалист по пивоварению, генеральный директор BDM Gmbh Ральф Герверт.

Конденсат

Следующий пункт – это устройство производственных помещений. Кажется, что в этом нет ничего необычного, но на практике оказывается, что и здесь должны быть соблюдены определенные требования.

Очень хотелось бы подчеркнуть образование конденсата, который образуется из-за высокой влажности, из-за него увеличивается образование плесени, поэтому необходимо избегать образования конденсата. По этой причине очень многие пивоварни сейчас обшивают стены и потолки панелями, которые препятствуют образованию конденсата и снижают микробиологический риск. Также рекомендуется проводить соответствующее охлаждение помещений, потому что при более низких температурах конденсат не образуется.

Очень часто на пивоварнях используется неправильный изоляционный материал. Если использовать неправильный изолирующий материал, то возможно образование плесени, поэтому температуру необходимо держать в минусе, чтобы конденсат не образовывался. Для того, чтобы сохранить сухость в помещениях рекомендуется проводить соответствующую вентиляцию.

Пол и сливные трапы

Пол должен быть безопасным для нас самих – ровным и нескользким, с другой стороны пол должен быть удобным для мытья. Он должен выдерживать воздействие щелочи и кислоты, быть устойчивым к перепаду температур и иметь шумопоглощающее покрытие. Важно, чтобы пол мог выдержать вес пивоваренных емкостей и транспортных средств.

Раньше очень любили использовать плитку для пола. Если используется плитка, то нужно смотреть, чтобы она была правильной, но в любом случае в клеевом слое и стыках могут образовываться скопления бактерий. Сегодня очень часто используется акриловое покрытие, оно более устойчиво, но и стоит дороже. Часто используется бесшовный пол, но для него нужно специальное лакокрасочное покрытие, которое стоит дешевле, но его нужно часто обновлять.

Читайте также:  Температурные паузы при затирании солода для пива

Но самое важное – это уклон сливных трапов. В каждой луже, которая образуется на полу, скапливаются бактерии и начинают размножаться. Уклон должен быть не менее 2%. Если образуются лужи, необходимо подумать о том, как можно исправить пол. Если такой возможности нет, то нужно нанять человека, который будет регулярно вытирать эти лужи. На самом лучшем полу сливные трапы идеально подходят, нужно использовать подходящий материал. Сливные трапы должны быть выполнены из нержавейки или пластика и иметь достаточный объем, чтобы принять необходимое количество сливной воды, а кроме того сифон в поле должен быть регулярно доступен для очистки, потому что на нем скапливаются дрожжи и бактерии.

Трубопроводы и шланги

Далее моя любимая тема – она банальна, но ошибок достаточно. Помимо ненадлежащей очистки трубопроводов неправильно ставятся и уплотнения. На этих картинках изображены варианты установки уплотнения. У уплотнения есть выпуклая и прямая сторона. Вы должны понимать, как опасно скопление пива в полостях уплотнений – от этого начинается размножение бактерий.

На следующем рисунке изображено соединение. Это шланг для перекачки пива, в идеале это соединение из нержавейки. Не знаю как в России, а в Германии пивовары очень часто соединяют сами. Очень важно, сколько и где должны быть соединения, соединений должно быть всегда два: для фиксации шланга (чтобы он не выскользнул) и для уплотнения.

Шланги для перекачки пива нельзя сгибать. В противном случае внутренняя камера может ослабнуть. Из-за этого между слоями шланга образуются полости, которые заполняются продуктом, но прочистить их невозможно. Даже в больших пивоварнях такие проблемные шланги приводят к микробиологическому загрязнению продукции и, как результат, к огромному ущербу. На шлангах для перекачки пива нельзя экономить. Необходимо следить, чтобы они имели хорошую плотность и качественное исполнение.

Теплообменники

Переход продукта из зоны с высокой температурой в зону с более низкой температурой всегда представляет собой опасность, поскольку до момента готовности продукта еще достаточно много времени. Самый опасный участок – это когда температура опускается ниже температуры пастеризации (76 градусов), каждая бактерия начинает представлять собой опасность.

В пластинчатом теплообменнике снижается скорость, которая необходима для охлаждения. Из-за снижения скорости ингредиенты сусла начинают образовывать накипи и отложения. Твердые вещества, например, солодовая шелуха может скапливаться на шероховатой поверхности этих отложений. Образуется оптимальная среда для размножения бактерий, уменьшается скорость работы теплообменника.

Одной стерилизации теплообменника недостаточно, его необходимо хотя бы один раз в год вскрывать и очищать. Я рекомендую, наряду с регулярной очисткой какими-то химическими средствами, также раз в год теплообменник открывать и смотреть, что там есть.

Сейчас предлагается новая система – теплообменники с вклеенными уплотнениями, которые достаточно просто устанавливать и снимать. Но с этими уплотнениями нужно быть очень аккуратными и вообще я рекомендую для клеенных уплотнений иметь запасные – они очень легко повреждаются.

Это теплообменники со стороны сусла, но есть еще сторона, где находится вода. Как правило, сусло и вода разграничены, но я видел случаи, когда охлаждающая вода попадала в сусло. Это еще одна причина, по которой теплообменники нужно вскрывать и контролировать. Рекомендуется также проводить очистку химическими средствами, чтобы избежать образования бактерий. Я рекомендую также использовать глюкольную охладительную установку, поскольку она имеет замкнутый цикл и при более низких температурах бактерии не размножаются.

Аэрация сусла

Аэрация сусла. Как вы все знаете, в этом моменте очень активируются бактерии. Аэрация производится стерильным воздухом или возможной альтернативой. На практике я замечаю, что установка для аэрации сусла часто является источником микробиологического заражения. Это популярная немецкая установка – воздух идет таким путем, здесь идет сусло из теплообменника, здесь установлен стерилизующий фильтр (в нем установлен патрон для сдерживания проникновения бактерий из воздуха). Также установлен возвратный клапан, который препятствует попаданию сусла в стерилизующий фильтр.

Нужно еще отметить, что воздух должен быть безмасленным, компрессор использует безмасленный воздух. Типичная ошибка пивоваров – они думают, что стерилизующий фильтр на самом деле стерильный. Патрон, установленный в фильтре, стерилен только один раз, после каждого использования его нужно стерилизовать в печи. На внешнем слое патрона скапливаются бактерии и если его не стерилизовать, они могут проникнуть внутрь. Бактерии, проникнувшие в патрон, постепенно могут проникнуть и дальше.

На данный момент я рассматриваю такую установку для аэрации как источник заражения. Часто возвратный клапан, который задуман для сдерживания сусла из-за неправильного монтажа или забившихся уплотнений не сдерживает его и сусло попадает дальше. Это так называемый источник первичного заражения.

Это аэрационная установка, которая рекомендуется. Раньше мы работали с разными видами материалов, теперь предлагаем такой вид конструкции, которую можно легко стерилизовать. Здесь есть паровое соединение, паровой фильтр, также здесь есть поворотная арка для лучшей очистки – таким образом можно еще прочистить возвратный клапан. Это очень небольшой пункт, но он имеет очень большие последствия на практике, на него нужно обращать большое внимание.

Сварные швы трубопроводов

Поговорим о том, каким должен быть сварной шов у трубопровода. В Германии, России и многих других странах я замечал, что сварной шов выглядит красиво, но на практике он не проплавлен, поэтому в нем могут быть трещины. На рисунке типичный шов, который был сварен без подачи газа во внутреннюю поверхность. Мы называем его защитным газом, потому что он вытесняет кислород, а из-за него начинается горение.

Следующий пункт – это неполное проплавление, т.е. два материала между собой не переплавлены. Между двумя этими частями можно увидеть трещину. Эта щель очень маленькая, но ее достаточно для бактерий – чистящие средства не могут туда проникнуть из-за высокой вязкости. Многие фирмы делают именно такие швы, а потом отшлифовывают поверхность – выглядит красиво, но при шлифовании скрываются полости и трещины, в которые могут попасть бактерии. Это внутренний вид сварного шва, в идеале. Сварен был на аппарате. Рентгеновский снимок шва. Качество сварного шва определяется тем, как был сформирован внутренний шов. Очень важно, чтобы материал был проплавлен, чтобы внутренний шов формировался под газом с непрерывной подачей присадочной проволоки.

Однажды мы устанавливали в пивоварне оборудование, одновременно устанавливали линии для минеральной воды. Я сходил посмотреть, мне было интересно. Обратил внимание, что качество сварных швов было плохое, позвал руководителя и сказал, чтобы обратили внимание и поговорили с поставщиком, потому что через три месяца возможно микробиологическое заражение. Ответ был такой, что с газом все могут варить, а вот без газа попробуй. К сожалению, я ошибся – заражение произошло не через три месяца, а через месяц.

Бродильные танки и их очистка

В данном случае важно, чтобы проектировка была выполнена верно, необходимо предусмотреть достаточное пространство для образования пены. Если пена просачивается, значит либо танк был изготовлен слишком маленьким, либо было слишком много сусла. Если пена скапливается — это образует благоприятную среду для размножения бактерий, которые могут попасть и в сам танк.

Для очистки танков можно использовать не только ручную очистку, но и распылительные головки. Когда вы покупаете танки, в условиях продажи необходимо обговорить, чтобы был предусмотрен градус распыления 360. Необходимо также проверить, чтобы мощность насоса соответствовала производительности моющих головок и диаметру танка. Что касается моющих головок, то есть различные системы, которые и стоят по-разному. На первом рисунке изображена статическая моющая головка, которая разбрызгивает воду. Градус действия не достает до дна, обрабатывает танк только до половины, а внизу – там, где дрожжи и бактерии, все не обработано.

Следующая система более оптимальна – ротационная моющая головка. Здесь степень очистки зависит от мощности насоса и от того, какие используются очищающие средства. И самый оптимальный вариант – моющее устройство направленного действия. Здесь предусмотрено вращение по оси, дополнительно вращаются головки – это гарантирует более тщательную очистку танка. Если вверху танка установлена какая-нибудь арматура, например, предохранительная, то при мойке необходимо предусмотреть, чтобы она тоже промывалась. В отличие от боковых дверок, дверки люка вверху не нужно открывать при каждой мойке. Что касается боковых дверок, необходимо промывать каждый раз очень тщательно и сварные швы, которые есть, промывать вручную.

Еще хотел бы добавить, что уплотнения необходимо раз в год менять или по мере необходимости, если они потрескались или потеряли упругость.

Биопленка

Скажу о биопленке. В немецком есть два слова, которые означают одно и то же, а по-русски это «биопленка». Эта тема важна не только для пивоварен, но и также для компаний, которые занимаются производством воды. Есть такие мелкие неприятные организмы, которые образуют тонкий слой слизи, называемый биопленкой, который для человека, так или иначе, неопасен, но для пива опасен.

Аэрация сусла

Известно, что дрожжи для размножения нуждаются в кислоте. Отсутствие аэрации или запоздалая аэрация немедленно повлияет в негативную сторону на скорость брожения размножения дрожжей.

Аэрация холодного сусла для снабжения дрожжей кислородом является единственным случаем во время всего производства пива, когда целенаправленно осуществляется подача кислорода. Этот кислород потребляется дрожжами за несколько часов и не вредит качеству сусла.

Охлажденное аэрированное сусло подается на брожение.

Брожение

Для превращения сусла в пиво, сахар, содержащийся в сусле, должен быть сброжен ферментами дрожжей в этанол и оргкислоту. Процессы, протекающие при сбраживании, можно только условно разделить на процессы главного брожения и процессы созревания, так как они переходят друг в друга.

Большую 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.

Дрожжи единственный живой организм, способный и готовый при нехватке воздуха заменить энергетически более выгодное дыхание на брожение.

В процессе главного брожения выделяют следующие стадии. В первой стадии, называемой забелом, на поверхности бродящего сусла появляется полоса темно – белой пены. Через 18 часов после введения дрожжей появляются первые признаки брожения, выделяется СО2 и появляются белые пузырьки пива. Пена сначала сосредотачивается по краям, у стенок аппарата образуется валик пены, затем вся поверхность сусла затягивается равномерным слоем белой пены. К концу этого периода начинают выделяться хмелевые смолы и белковые вещества. Продолжительность этой стадии 1- 15 суток, характеризуется размножением и ростом дрожжей и убылью экстракта на 0,0-0,5% в сутки.

Читайте также:  Как сварить пиво дома без специального оборудования

Вторая стадия брожения – период низких завитков. В этот период образуется густая компактная масса пены, которая начинает подниматься, усиливается выделение СО2 и хмелевых смол, меняется окраска пены, становясь желтовато-коричневой. Продолжительность стадии 2-3 суток, экстрактивность понижается на 0,5-1% в сутки.

Третья стадия – стадия высоких завитков. В этот период достигаются максимальной температуры и интенсивность брожения. Продолжительность стадии 3-4 суток, убыль экстракта 1,1-1,5% за сутки. Завитки достигают наибольшей высоты, пена становится рыхлой, поднимается вверх, кончики завитков пены и вся поверхность приобретают коричневую окраску.

Четвертая стадия брожения называется стадией опадения завитков, характеризуется опадением пены, хлопьеобразование дрожжей и осветлением пива. В этот период уменьшается выпадение СО2, завитки исчезают, поверхность покрыта тонким слоем осевшей пены (декой). Завитки опадают в течении двух суток. Экстактивность снижается на 0,5-0,2% за сутки. Показателем окончания главного брожения служит понижение экстрактивности на 0,1-0,2% за сутки.

Кроме этих четырех стадий, в процессе главного брожения происходит метаболизм (обмен веществ) дрожжей, который имеет для пивовара фундаментальное значение, так как они позволяют решающим образом влиять на качество пива.

Метаболизм азотистых веществ. Дрожжевая клетка на 35-60% состоит из белков, поэтому для строительства нового клеточного вещества ей необходимо место, который представлен в сусле в виде аминокислот. Таким образом, из аминокислоты в результате декарбоксилирования и восстановления возникает высший спирт, который выделяется во внешнюю среду как побочный продукт, оказывая при этом влияние на стабильность, вкус, пеностойкость и другие потребительские свойства пива.

Метаболизм жиров. Жиры возникают из протеинов и фосфора в форме фосфолипидов клеточных мембран, расположенных вокруг органелл внутри клетки. Дрожжи усваивают жирные кислоты из сусла, хотя могут их синтезировать самостоятельно. Синтез начинается с пирувата посредствам активации уксусной кислоты. Дрожжи также в состоянии образовывать и ненасыщенные жирные кислоты.

Метаболизм азотистых веществ преобладает над метаболизмом жиров, который имеет место только тогда, когда источники азота для синтеза белков уже исчерпаны.

Метаболизм углевода. Дрожжи потребляют из сусла моносахариды (глюкозу и фруктозу), дисахариды (мальтозу и сахарозу), полисахарид мальтатриозу и сбраживает их именно в такой последовательности. Очень небольшое количество мальтозы (0,25%) дрожжи запасают как резервный углевод.

Во время брожения дрожжи выделяют в пиво целый ряд продуктов метаболизма, которые претерпевают количественные и качественные изменения, частично реагируя друг с другом. Побочные продукты брожения имеют решающее значения для качества готового пива.

Все вещества делятся на две группы:

  • – формирующие букет молодого пива (диацетил, альдегиды, сернистые соединения). Они придают пиву не чистый, зеленый, незрелый вкус и запах и при повышенной концентрации отрицательно влияют на качество пива. Эти вещества в ходе брожения и созревания могут быть удалены из пива биохимическим путем, в чем и состоит цель созревания;
  • – формирующие букет готового пива (высшие спирты, эфиры). Они в значительной мере определяют аромат пива; их наличие в определенной концентрации являются предпосылкой для получения качественного пива. Эти вещества, в отличие от первой группы, не могут быть удалены из пива технологическим путем.

Диацетил – важнейший фактор для образования букета молодого пива. При превышении порогового значения он придает пиву нечистый вкус – от сладкого до противного, а в очень больших концентрациях обладает ароматом масла.

Важнейшим альдегидом является ацетальдегид, возникает как промежуточный продукт при спиртовом брожении. Ацетальдегид выделяется дрожжами в пиво в первые три дня брожения и вызывает зеленый вкус молодого пива, имеющий привкус «подвала» или «подземелья». В ходе дальнейшего брожения ацетальдегид расщепляется и вкус молодого пива исчезает.

В отличие от диацетила и альдегидов, которые относятся к веществам – букетообразователям молодого пива, компонентами вкуса и аромата готового пива являются высшие спирты или «сивушные масла». Возникшие высшие спирты не могут быть удалены из пива посредством каких-либо технологических приемов, поэтому их содержание можно регулировать только на этапе брожения. Концентрация высших спиртов свыше 100 мг /л ухудшают вкус и полезные свойства пива.

Брожение и созревание пива проводим в цилиндроконических танках (ЦКТ). Использование ЦКТ предполагает не только их техническое преимущество, но и проведение процессов брожения и созревания пива на качественно высоком уровне. ЦКТ изготовляются с верхней частью в виде цилиндра, а с нижней в виде конуса. Такая форма дает возможность хорошо и полно отделять от пива осевшие дрожжи, а также улучшает мойку и опорожнение танка.

Получение пива в ЦКТ протекает следующим образом. Осветленное и охлажденное до 8 о С сусло подается в ЦКТ через нижний патрубок в конической части танка, так как заполнение сверху приводило бы к лишнему попаданию кислорода. ЦКТ заполняется для брожение не полностью, так как здесь при брожении из-за подъема СО2 образуются завитки, занимающие значительный объем. В крайнем случае завитки поднимаются через верхушечные клапаны и могут закупорить предохранительную арматуру. Поэтому заполнение осуществляется на 80%. Подача дрожжей осуществляется в потоке, в те варки , которые аэрируются с таким расчетом, чтоб содержание растворенного кислорода в сусле составило 4-6 мг/л. Дрожжи должны отвечать следующим требованиям : иметь высокую бродильную активность, хорошо образовывать хлопья и осветлять пиво в процессе брожения, придавать пиву чистый вкус и приятный аромат.

Хранение и разведение дрожжей осуществляется в дробильном отделении.

При заполнении ЦКТ поддерживается давление 0.3 бар. Во время брожения шпунт – аппарат устанавливают на противодавление на 0.5 бар. В процессе брожения поддерживается температура 10-12 о С. В стадии интенсивного брожения происходит значительное перемешивание пива главным образом из-за подъема СО2. Так как более теплое пиво поднимается наверх, то в этой стадии достигается охлаждение путем включения верхней рубашки. Таким образом, поддерживается внутри танка конвекционные потоки, когда холодное пиво опускается вниз, а теплое устремляется наверх. На вторые сутки брожения производят съем отстоя. На пятый – включают нижнюю рубашку для охлаждения конической части танка. В течение двух дней происходит снижение температуры в ЦКТ до 5 о С. При этой температуре на седьмые сутки производят съем семенных дрожжей. Перед этим микробиологи определяют состояние дрожжей. В зависимости от результатов анализа они направляются на утилизацию или на повторную генерацию.

В процессе брожения происходит снижение значения рН до 4,2 до 4,4. Момент окончания брожения определяют при достижении видимой конечной степени сбраживания сусла ниже лабораторной на 2,5% и содержание дрожжевых клеток до 5 млн/см 3 . Кроме того, индикатором созревания пива является расщепление диацетила. Общее содержание диацетила в конце главного брожения не должно превышать 0,1. После того, как произошла полная редукция диацетила, производят еще один съем дрожжей. Затем молодое пиво охлаждают до -1 о С, а затем дображивание.

Длительность главного брожения составляет 7 суток.

Аэрация и внесение дрожжей

Чтобы сусло начало быстро бродить, его следует сбраживать дрожжами, хорошо размешанными и проаэрированными. Каждая дрожжевая клетка при брожении действует самостоятельно; поэтому, если дрожжи плохо размешаны, комки их оседают на дно и тем самым много клеток исключается из процесса брожения. Дрожжи размешиваются и при этом аэрируются или вручную, или механически в аппаратах для предварительного брожения, или так называемым переливанием.

При ручном переливании точно определенное (отмеренное) количество густых дрожжей смешивается в сосуде с охлажденным суслом и основательно перемешивается гребком. Разбавленные дрожжи переливаются из одного сосуда в другой до тех пор, пока их объем не удвоится. Хорошие семенные дрожжи при переливании имеют дрожжевой запах и хорошо вспениваются. После переливания дрожжи пропускают через густое сито, чтобы освободить их от дрожжевых комочков и загрязнений. При таком процессе дрожжи хорошо перемешиваются и насыщаются кислородом, так что могут тотчас же поступать в бродильные чаны. Их вносят в чаны, в которых сусло едва покрывает дно. В пустых чанах дрожжи при внесении прилипали бы к стенкам и к дну и с трудом размешивались бы в сусле. Устройство, применяемое для внесения дрожжей, должно быть абсолютно чистым. При работе вручную следует соблюдать осторожность, чтобы разбавленные дрожжи не загрязнились.

Определенными преимуществами обладают аппараты предварительного сбраживания. Это передвижные цилиндрические емкости с коническим дном из меди, алюминия или нержавеющей стали. Небольшие медные аппараты имеют яйцевидную форму. Обычно они содержат также такое количество дрожжей, которое необходимо для сбраживания одного чана. В аппарат вводят заданный объем охлажденного сусла и добавляют отмеренное количество дрожжей. Однако в обычных условиях дрожжи перед добавлением разбавляют суслом и процеживают.

Потом аппарат закрывают и в сусло снизу подают профильтрованный воздух. Чаще всего используют сжатый воздух, очищенный от масел на фильтрах воздушной станции и прошедший через ватный фильтр, находящийся непосредственно в бродильном отделении. После основательного аэрирования аппарат перемещают ближе к бродильному чану и вспененное сусло с дрожжами из аппарата выжимают отфильтрованным воздухом в бродильный чан. Аппараты для предварительного сбраживания должны быть гладкими внутри, чтобы дрожжи в них не задерживались. После использования их следует прочистить.

Сусло в чане тотчас после сбраживания размешивают, чтобы дрожжи не собирались комками и отдельные клетки могли соприкасаться с суслом. В настоящее время сусло перемешивают с помощью иглы (трубки) длиной 2,5 м луженой или никелированной, снабженной на конце перфорированным диском. Диск погружают до дна чана и трубку медленно вращают. Подаваемый воздух рассеивается через отверстия диска и перемешивает и аэрирует сусло. После доливки чана сусло снова размешивается так, чтобы оно все основательно было насыщено кислородом и дрожжи равномерно распределились в сусле. После такого перемешивания и аэрирования можно начать бродильный процесс. Дрожжи нуждаются в кислороде только в начале брожения^ а именно для размножения и роста; собственно брожение протекает уже без кислорода. Только в особых случаях, т. е. если для сбраживания была использована небольшая доза дрожжей, если дрожжи ослаблены или температура бродильного отделения низкая, перемешивают сусло воздухом еще раз через 12 ч.

Сбраживать сусло можно по-разному. Если дрожжей недостаточно или вносят прессованные семенные дрожжи с другого пивоваренного завода, то сбраживание ведут так же, как при разведении чистых культур. Для этого используют, как правило,, чаны меньших размеров, которые только до 1/4 — 1/3 наполняются теплым суслом (6—8°С). Количество заданных дрожжей бывает нормальным, иногда несколько выше (от 0,6 до 0,7 л/гл).

Читайте также:  Как правильно наливать пиво из бочонка

После разбраживания, самое позднее в стадии белых завитков, добавляют несколько более холодное сусло и после повторного разбраживания содержимое чана дополняют. Точно также поступают при так называемом доливе сусла, т.е. способе, который постоянно используется на некоторых пивоваренных заводах. При этом поступают так, что сбраживают половину сусла несколько большей дозой дрожжей и через 12—24 ч, когда сусло находится в стадии завитков, чан дополняют следуюш,им суслом приблизительно той же температуры, что и бродящее сусло.

Добавляемое сусло не должно быть холоднее, чтобы не подавлять размножение дрожжей и брожения. При использовании этого способа молодое пиво при перекачке несколько сильнее сброжено, а именно потому, что при дополнении чана суслом нарушается осаждение дрожжей, которые дольше остаются в движении. Иногда дображивание бывает менее интенсивным, чем при прямом внесении дрожжей. Охлаждению бродящего сусла в чане при использовании этого способа должно уделяться особое внимание, главным образом к концу брожения. Преимуществом этого способа является экономия дрожжей и снижение потребления семенных дрожжей.

На больших заводах, главным образом за границей, сусло сбраживают в огромных чанах предварительного брожения. После разбраживания, которое происходит в них в зависимости от температуры через 12—24 ч, сусло спускают в бродильные чаны, где происходит брожение. Чаны предварительного брожения имеют объем 1200—2000 гл, так что в них можно смешивать сусло нескольких варок и тем самым выравнивать качество.

Дрожжи хранят под водой в больших ваннах, их объем достаточен для предварительного брожения одного чана. Воду с поверхности дрожжей отсасывают, дрожжи перемешивают гребком и подают насосом по суслопроводу в чан. Одновременно с дрожжами в суслопровод подают профильтрованный воздух, который аэрирует сусло и размешивает дрожжи. В чан предварительного брожения сусло обычно сливают более теплым.

На больших пивоваренных заводах США температура предварительного сбраживания сусла 10-12°С. После заполнения чана сусло аэрируют и через 12-24 ч (в зависимости от температуры сбраживания) спускают в бродильные чаны меньшего объема (400-600 гл) и одновременно охлаждают до температуры 6-8C. На дне чана предварительного брожения остаются осадки из грубых взвесей, большая часть тонких взвесей, загрязнения, мертвые, старые и ослабленные дрожжевые клетки. По своему составу этот осадок отвечает нижнему слою, получаемому при съеме прямо заданных дрожжей. Из чанов предварительного брожения в бродильные чаны поступает сусло, освобожденное от указанных балластных веществ, с большим количеством молодых активных клеток. Дрожжи, полученные при этом способе предварительного брожения, более чистые, белые, однако дека получается более рыхлая. Весь процесс более трудоемкий; чаны следует чистить и снимать в них дрожжи. Если чаны предварительного сбраживания нельзя разместить над бродильным отделением то сброженное сусло из них надо перекачивать. Поэтому на небольших и средних заводах предпочитают прямое сбраживание.

Температура сбраживания оказывает большое влияние на весь ход брожения и поэтому должна точно устанавливаться и поддерживаться. При холодном брожении, которое принято в Чехословакии, сбраживание производится при температуре 4,5-6°С. При теплом брожении температура сбраживания повышается до Чем выше температура сбраживания, тем быстрее происходит разбраживание и тем быстрее поднимается температура бродящего сусла, которое поэтому необходимо быстро и интенсивно охлаждать.

Уже говорилось, что более высокая температура брожения выбирается также при сбраживании малыми дозами дрожжей в зимние месяцы, когда под влиянием холодной погоды температура в бродильном отделении снижается ниже 5°С.

Аэрация пивного сусла: что это такое

Форма обратного звонка

Обратная связь

Данные успешно отправлены!

  • Главная /
  • Процесс пивоварения

Процесс пивоварения

1. Подготовка

Соложение — начало процесса преобразования питательных веществ ячменя в форму, благоприятную для роста дрожжевых клеток и брожения. Содержащиеся в ячменном зерне углеводы не растворимы в воде, и поэтому ячмень нуждается в дополнительной обработке. Соложение включает замачивание, проращивание ячменя, а затем сушку свежепроросшего («зеленого») солода и удаление ростков.

Приготовление солода осуществляется в специальных помещениях, называемых солодовнями. Большинство пивоваренных заводов не имеет собственных солодовен для изготовления солода, а пользуется услугами поставщиков. Солод хранится на заводе в специальных силосах.

2. Дробление

Первым делом солод направляется в солододробилку для измельчения. Это обеспечивает максимальное растворение в воде его экстракта и хорошую скорость фильтрования, степень осветления. В результате дробления получается смесь шелухи, крупной и мелкой крупки, муки. По способу дробления различают следующие виды: сухое дробление, сухое дробление с кондиционированием, замочное кондиционирование (оболочку увлажняют, размягчают, из внутренних частей получают муку).

3. Затирание

Затирание — это процесс перевода всех ценных веществ зерна в экстрактивный раствор и приготовление пивного сусла. В процессе затирания под воздействием температуры и при нескольких температурных паузах происходит растворение частиц солодового помола (переход их в раствор в результате деятельности активных ферментов) и преобразование крахмала в более простые виды сахаров. По окончании этой стадии сусло приобретает сладкий вкус. Оставшиеся нерастворимые составные части позднее будут отделены в фильтрационном чане в виде пивной дробины.

Искусство пивовара как раз и заключается в том, чтобы найти оптимальные температуры; температуры — это особый рецепт пива, который хранится в секрете. По сути, пиво изобретается именно на этом этапе.

4. Фильтрация

Готовый затор после затирания перекачивается в специальный фильтр-чан, где происходит фильтрация первоначального сусла. Это необходимо, так как в заторе кроме экстракта сусла содержатся оболочка и внутренняя часть солода, так называемая дробина. Она является побочным продуктом, который необходимо отделить от сусла. Если сусло получается недостаточно прозрачным, его прогоняют через фильтр еще раз. Чем прозрачнее сусло, тем лучше получится пиво.

5. Кипячение

На этой стадии масса поступает в сусловарочный котел, где происходит его кипячение с добавление хмеля в один или несколько приемов — «охмеление сусла». Как правило, хмель, который был добавлен на раннем этапе кипячения, придает пиву специфический вкус — горечь. Добавление хмеля в конце процесса кипячения придает напитку аромат и смягчает горечь. Кипячение может длиться от 60 до 120 минут. Хмель придает пиву специфический вкус и аромат, повышает его стойкость при хранении.

Количество и сорт добавляемого хмеля зависит от сорта пива, которое варится. Именно хмель принято считать «душой пива». На этой же производственной стадии сусло доводится до определенной плотности, которая на этикетке выражается в процентном отношении и называется «экстрактивная плотность начального сусла».

6. Осветление и охлаждение охмеленного сусла

Полученное горячее сусло перекачивают в специальный аппарат — гидроциклон, объемом одной варки, для осветления путем осаждения мелких взвешенных частиц хмеля и белка. Принцип действия аппарата таков: струя потока пивного сусла направлена тангенциально, поэтому внутри аппарата происходит вращение сусла. Под действием гидродинамических сил взвешенные частицы собираются в виде конуса в центре днища аппарата. После оседания твердых частиц сусло становится светлым и снимается с осадка, сначала с верхних уровней гидроциклона, а затем с нижних по мере увеличения прозрачности.

7. Брожение

В поток охлажденного пивного сусла через специальную установку для аэрации и дозирования дрожжей сначала впрыскивается стерильный сжатый воздух, а затем дозируются пивные дрожжи. Воздух необходим дрожжам для интенсивного размножения в течение первых 12‑24 часов сбраживания пивного сусла. Сусло направляется в один из цилиндро-конических танков (ЦКТ) — аппарат главного брожения.

Брожение длится от 6 до 8 суток — для разных сортов нашего пива — при температуре 9‑18°С. В это время все сахара, содержащиеся в сусле, сбраживаются, образуя алкоголь, углекислоту и некоторое количество других веществ: глицерин, уксусный альдегид, уксусную, янтарную, лимонную и молочную кислоты. В качестве побочных продуктов брожения из аминокислот образуются высшие спирты, влияющие на аромат и вкус пива.

Все образовавшиеся в сусле продукты спиртового брожения участвуют в формировании специфи ческого вкуса и аромата (букета) пива.

По окончании процесса брожения «молодое пиво» охлаждают до температуры 3°С. При этом осевшие дрожжи удаляются со дна ЦКТ. Это дрожжи первой генерации. Они могут быть использованы для повторного брожения. Сколько раз они будут использоваться, зависит как от качества дрожжей, так и от чистоты и аккуратности производства, поскольку они способны адсорбировать различные вещества, даже тяжелые металлы. Различные расы дрожжей определяют характер будущего пива, и, как правило, каждая пивоварня использует свою чистую расу.

8. Созревание

Затем пиво, прошедшее этап брожения направляют на следующую стадию — дображивания и созревания. Для окончательного созревания «молодое пиво» выдерживается при температуре 0‑2°С. В этот период оно насыщается углекислым газом, происходит медленное сбраживание оставшегося в нем экстракта, осветление и формирование букета и полноты вкуса. После химического анализа, подтверждающего готовность продукта, и дегустации, пиво направляется на фильтрацию (осветление).

9. Фильтрация

Поскольку соединения, вызывающие мутность пива, сложны по своему строению и имеют широкую гамму размеров частиц, лучшим методом их удаления счита ется фильтрация с использованием вспомогательного материала: кизельгура. Кизельгур — осадочная порода, создающая пористую поверхность, через которую проходит пиво, а частицы веществ, влияющие на мутность, остаются.

В последнюю очередь пиво проходит стадию тонкой очистки, во время которой удаляются самые мелкие частицы. При необходимости пиво дополнительно насыщают углекислым газом через карбонизатор и направляют в танк хранения — форфас, из которого пиво подается на розлив.

10. Розлив

Из форфасов пиво поступает на линии розлива. На нашем предприятии установлены линии для розлива в разные типы упаковки: стеклянные бутылки, алюминиевые банки, кеги (для поставки в бары и рестораны), ПЭТ-упаковку. Процесс розлива различается в зависимости от типа тары, но в общем он включает в себя: пастеризацию пива, подготовку тары (мойку и стерилизацию), розлив в тару, наклеивание этикеток, упаковку в коробки и паллеты.

Пастеризация необходима для обеспечения более длительного срока хранения пива, чтобы избежать изменения вкуса и качества пива в результате деятельности микроорганизмов. В этом процессе происходит нагрев пива до необходимой температуры на короткий промежуток времени.

Разливается пиво в бутылки, которые прошли тщательную обработку (выбраковку тары, имеющей трещины или другие дефекты), были промыты изнутри и снаружи, ополоснуты, проверены на чистоту в лаборатории. Во время розлива в тару, независимо от её типа, ее заполняют углекислым газом для эффекта противодавления. Этот эффект дает возможность пиву медленно стечь в бутылку под воздействием силы тяжести, предотвращая вспенивание, утечку углекислоты, попадание в пиво кислорода, а также способствует равномерному наполнению емкости. Затем бутылки закупоривают, на них наклеивают этикетки, оборачивают в термоупаковку, ставят на паллеты и отправляют на склад готовой продукции.

Ссылка на основную публикацию