Микробиология пивоваренного производства
Пиво является слабоалкогольным напитком, приготовляемым из зернового сырья, хмеля и воды путем сбраживания сусла специальными расами пивных дрожжей. Производство пива - сложный и длительный биохимический процесс, который состоит из следующих стадий:
•изготовление солода из ячменя;
•получение пивного сусла из солода, несоложеных материалов и хмеля;
•сбраживание пивного сусла специальными пивными дрожжами;
•выдержка (созревание) пива;
•фильтрация и розлив пива.
В качестве основного сырья для изготовления пива используется ячменный солод, но можно добавлять и несоложеные зерновые материалы. Сухой солод, применяемый в пивоварении, готовят в солодовнях или на специальных заводах, путем проращивания зерна ячменя, ржи, овса или проса. Во время проращивания зерно обсеменяется в большом количестве и самой разнообразной микрофлорой, включающей дрожжи сахаро- и несахаромицеты, плесневые грибы, молочнокислые, уксуснокислые бактерии, сарцины, педиококки, бациллы типа Вас. subtilis и многие другие.
Ячменный солод смешивают с теплой водой и осахаривают при температурах, благоприятных для действия амилолитических и протеолитических ферментов. По окончании осахаривания в затор вводят определенное количество хмеля и всю массу кипятят. При этом белки коагулируют, инактивируются ферменты, а хмелевые вещества растворяются и придают суслу характерную хмелевую горечь и аромат. Прокипяченный затор фильтруют, получают сусло, которое после охлаждения поступает в бродильное отделение на брожение. Сброженное сусло - так называемое незрелое (зеленое) пиво - передается на дображивание (созревание) в закрытые аппараты -танки, а затем готовое пиво фильтруется и поступает на разлив.
Характеристика дрожжевых культур.В пивоварении главная роль принадлежит дрожжам. Они должны обладать следующими свойствами: быстро и глубоко сбраживать пивное сусло, при низкой температуре давать высокую полноту осветления (быстро оседать на дно за счет хлопьевидности), сообщать пиву ярко выраженный аромат и мягкий вкус. Исходя из этих требований, в пивоварении наиболее широко применяются дрожжи низового брожения. Низовые дрожжи пивоваренного производства относятся к виду Saccharomyces carlsbergensis. Характерной особенностью их является способность сбраживать глюкозу, фруктозу, мальтозу, сахарозу солодового сусла при относительно низких температурах (6-10°С), и при температуре дображивания - 0,5-1ºС. Низовые пивные дрожжи не сбраживают крахмал, декстрины. По морфологическим признакам они не отличаются от других видов Saccharomyces. Размножаются почкованием. Споры образуются не всегда. При t = 60-65°С клетки полностью отмирают.
В процессе брожения пивного сусла различают два периода брожения: главное и дображивание. В период главного брожения дрожжи активно размножаются и большая часть Сахаров превращается в спирт, а при дображивании дрожжи почти не размножаются, они медленно сбраживают оставшиеся сахара. При сбраживании Сахаров происходит ассимиляция дрожжами азота аминокислот, аммонийных солей с образованием при этом летучих и нелетучих кислот и некоторых азотсодержащих веществ. В период дображивания идет созревание пива, представляющее собой сложный процесс превращения различных веществ с участием и без участия дрожжей. В результате созревания пиво приобретает свой гармоничный вкус и аромат.
Главное брожение длится 7-10 суток при t = 5-9°C, дображивание ведется в закрытых танках в лагерном помещении при соблюдении низкой температуры. При 8-10°С в пиве могут развиваться кислотообразующие бактерии, в результате чего пиво мутнеет, ослизняется и прокисает. По окончании дображивания пиво подвергают химическому и микробиологическому исследованию и передают на фильтрацию и разлив. Осадки дрожжей снимают и танки дезинфицируют.