Выход молодого пива и производственные потери в бродильне
Учет производства пива ведется по объему принятого в бродильню холодного сусла и по объему пива, сданного в лагерные танки на дображивание. Разница в объеме принятого сусла и сданного пива составляет потери в бродильне. Потери сусла и зеленого пива на смачивание суслопроводов, пивопроводов и бродильных чанов в среднем составляют 0,2%; потери пива в деке составляют в среднем 0,3%; потери пива в дрожжах достигают 1 -1,5% от объема холодного Сусла.
К этим действительным объемным потерям присоединяются мнимые потери, обусловленные сжатием сусла в результате охлаждения его от 20 до 4-5°C и сжатием за счет растворения образующегося спирта. Мнимые потери на этой стадии составляют около 0,2-0,3%.
Общий выход зеленого пива от холодного сусла, принятого в бродильню, в среднем колеблется от 98 до 97,5%, а общие потери в среднем составляют 2,0-2,5%.
Выход зеленого пива может быть увеличен до 98,5% за счет утилизации пива, находящегося в дрожжах, путем организации прессования дрожжей, снимаемых из бродильных чанов. С целью сохранения качества пива необходимо при этом, во-первых, снятые дрожжи немедленно прессовать на прессах или центрифугах, а во-вторых - подвергать отпрессованное пиво пастеризации, так как оно может содержать значительное количество микроорганизмов.
Примерный перечень основных лабораторных анализов по контролю брожения
| Объект контроля | Показатели контроля | Периодичность контроля |
| Охлажденное сусло | Содержание сухих веществ, кислотность, цветность | Выборочно |
| Обсемененность посторонними микроорганизмами | ||
| Семенные дрожжи | Микробиологический анализ на посторонние микроорганизмы | При каждой задаче дрожжей |
| Определение гликогена в дрожжах, мертвых клеток, бродильной активности дрожжей | ||
| Зеленое пиво | Видимый экстракт, степень сбраживания, кислотность | Один раз в неделю во всех сортах |
ГЛАВА VII
ДОБРАЖИВАНИЕ И ФИЛЬТРАЦИЯ ПИВА
ДОБРАЖИВАНИЕ
Молодое пиво поступает в лагерные танки и бочки на дображивание.
Дображивание пива в отличие от главного брожения ведется при низкой температуре в закрытых сосудах (танках или бочках) под избыточным давлением углекислоты от 0,3 до 0,7 атм[13] и при полном исключении соприкосновения пива с воздухом.
Во время дображивания в пиве протекают сложные химические, физико-химические и физические процессы.
Химические процессы сводятся к образованию сложных эфиров, уменьшению содержания альдегидов, небольшому повышению кислотности и т. д., что придает пиву характерный букет и аромат.
Благодаря физико-химическим и физическим процессам происходит осветление пива (осаждение белковой и дрожжевой мути), насыщение его углекислотой.
Низкие температуры дображивания повышают растворимость углекислоты в пиве, но замедляют химические процессы, протекающие в пиве.
Повышенные температуры дображивания ускоряют сбраживание сахаров, но при этом создаются благоприятные условия для развития посторонней микрофлоры, а следовательно, для прокисания и порчи вкуса пива. При повышенной температуре уменьшается растворимость углекислоты и может ускоряться автолиз дрожжей, в результате которого в пиве может появиться неприятный дрожжевой привкус.
Скорость осветления пива при дображивании зависит от размеров лагерных танков и бочек - чем выше вертикальные танки и чем больше диаметр горизонтальных танков, тем длиннее путь, который должны пройти оседающие частички, и, следовательно, тем продолжительнее будет процесс осветления пива. В производстве принята высота вертикальных танков до 4 м, а диаметр горизонтальных танков - до 3 м.
Скорость осветления пива в металлических лагерных танках также зависит от температуры пива и помещения лагерных подвалов. При большой разнице этих температур пристенные слои пива становятся более холодными, следовательно, изменяется плотность пива, возникают конвекционные токи, происходит перемешивание пива, вследствие чего затрудняется его осветление.
Разница температуры отдельных слоев пива сказывается не только на его осветлении, но и на скорости сбраживания остаточного экстракта. Остающиеся в пиве дрожжи бывают хлопьевидными, и основная масса их довольно быстро оседает на дно лагерного танка, т. е. попадает в более холодную зону, вследствие чего брожение становится более медленным. В то же время неосевшие пылевидные дрожжи и посторонние микроорганизмы остаются в более теплых слоях пива и будут наиболее интенсивно по сравнению с осевшими на дно лагерного танка дрожжами проявлять свою жизнедеятельность. Таким образом, послойная температурная разница в танках не только препятствует осветлению пива, но и создает предпосылки для более выраженной деятельности посторонних микроорганизмов.
Сбраживание остаточного экстракта в молодом пиве во время дображивания и выдержки протекает по затухающей кривой, т. е. в первые дни дображивания процесс идет более интенсивно, а в последующие - постепенно замедляется.
Сбраживание остаточного экстракта в пиве является источником углекислоты, которая может растворяться в пиве в количестве, прямо пропорциональном давлению, создаваемому в тапках, и обратно пропорциональном температуре пива. В соответствии с этим для увеличения растворимости углекислоты повышают давление в танках - танки «шпунтуют».
Теоретически шпунтование необходимо проводить с первых дней дображивания, однако практически этого сделать нельзя, потому что в танках, в которые перекачивают молодое пиво, над пивом остается большое количество воздуха. Этот воздух при повышенном давлении может энергично растворяться в пиве, а содержащийся в нем кислород будет препятствовать химическим процессам созревания пива. Поэтому при обычных способах ведения технологического процесса брожения и дображивания пива шпунтование проводится не с момента заполнения танка, а спустя несколько дней (1-3). За это время весь воздух, находящийся над поверхностью пива, успевает вытесниться углекислотой и создаются полностью анаэробные условия.
Шпунтовое давление, т. е. избыточное давление газа над поверхностью пива, в лагерных танках следует поддерживать в пределах 0,3-0,7 атм.
Ниже показана зависимость содержания углекислоты в пиве от величины шпунтового давления в танках во время выдержки при температуре лагерного подвала около 1°С.
| Шпунтовое давление в атм | Содержание углекислоты в % |
| 0,10 | 0,330-0,340 |
| 0,20 | 0,360-0,380 |
| 0,25 | 0,375-0,385 |
| 0,30 | 0,390-0,410 |
| 0,50 | 0,470-0,480 |
Такое соотношение сохраняется только в тех случаях, когда соответствующее давление поддерживалось в танках в течение всего времени шпунтования. Кратковременное повышение давления в танках, создаваемое при естественном дображивании или искусственно вводимым углекислым газом, не вызывает быстрого растворения углекислоты в пиве.
Процесс растворения углекислого газа в пиве протекает медленно, и всегда, даже при очень малом его содержании в пиве, выделяющийся углекислый газ не успевает растворяться, накапливается над поверхностью пива и создает избыточное давление в танках.
В каком состоянии находится углекислый газ в пиве, до настоящего времени еще точно не установлено, и существуют разные взгляды на процесс растворения CO2 в пиве.
Углекислый газ, растворяясь в воде, дает угольную кислоту по реакции H2O + CO2↔Н2CO3. Угольная кислота нестойка и легко разлагается до углекислого газа и воды.
Небольшое количество угольной кислоты вступает в химическую реакцию с веществами, находящимися в пиве, и образует непрочные соединения (эфиры) с аминокислотами и спиртом. Основная масса углекислого газа в пиве находится в состоянии пересыщенного раствора газа.
Растворимость углекислого газа в пиве подчиняется закону Генри:
где:
р - давление газа над жидкостью;
с - концентрация растворенного газа в жидкости;
К - константа, зависящая от свойств газа и свойств растворителя; она изменяется в зависимости от температуры пива.
Состояние пересыщенного раствора газа в пиве достигается при длительной выдержке пива в спокойном состоянии. Это состояние нарушается при движении и встряхивании пива. Степень пересыщенности пива углекислым газом при дображивании различна и зависит от состава пива. В среднем для нормального пива пересыщение равно 30-40%. Если, например, в пиве, находящемся в лагерном танке в течение длительного времени, установилось избыточное давление 0,3 атм и содержание углекислого газа достигло 0,4%, то при встряхивании пива давление в танке повысилось бы до 0,5 атм при всех прочих равных условиях. Состояние пересыщенности пива углекислотой имеет очень важное практическое значение и лежит в основе правильной организации технологического процесса обработки пива на дальнейших стадиях производства - фильтрации и розлива.