Установки для выращивания чистой культуры дрожжей

Установки для выращивания чистой культуры состоят из закрытых емкостей различных размеров (материал - хромоникелевая сталь), в которых дрожжи размножаются до тех пор, пока их количества не будет достаточно для внесения в стандартный чан или танк. Существует несколько способов выращивания чистой культуры дрожжей на производстве.

В одном из вариантов установка для выращивания чистой культуры состоит из стерилизатора сусла,в котором сусло стерилизуется и снова охлаждается, и танков для размножения дрожжей (пропагаторов)различных размеров, в которых дрожжи последовательно размножаются, пока их количество не достигнет величины, достаточной для внесения в ЦКТ.

Для выращивания чистой культуры дрожжей важны следующие условия:

· Вплоть до танка размножения дрожжей должна соблюдаться стерильность. Попавшие инфицирующие микроорганизмы уже невозможно удалить какими-либо дополнительными мерами, так как они имеют те же условия существования, что и дрожжи.

· Главной предпосылкой для быстрого роста дрожжей и получения здоровой, активной культуры является интенсивная аэрация стерильным воздухом.

· При температуре 20-25°С дрожжи размножаются гораздо быстрее, чем при более низких температурах. Однако для того чтобы дрожжи смогли нормально сбродить сусло при приготовлении пива, в ходе выращивания чистой культуры необходимо температуру постепенно приближать к значениям, используемым на производстве.

· Для разведения чистой культуры используют готовое охмеленное сусло, так как горькие вещества хмеля оказывают на постороннюю микрофлору тормозящее воздействие.

Процесс состоит из следующих операций:

· Стерилизатор наполняется суслом, сусло выдерживается минимум 30 мин при температуре 100°С, чтобы убить все микроорганизмы. Затем сусло охлаждается до 14-16°С.

· Дрожжи вносятся в танк размножения. Если используется несколько танков различной величины, то в стерильных условиях дрожжи сначала передаются из колбы Карлсберга в самый маленький танк. Предварительно на пробном кранике обжигаются оба отверстия, чтобы исключить любую возможность инфекции. Важно, чтобы сусло было хорошо проаэрировано - это ускоряет размножение дрожжей. Для этого необходимый объем сусла перекачивается из танка предварительной стерилизации в танк размножения дрожжей, после чего сусло начинает циркулировать и одновременно происходит аэрация (рис. 4.8). Нужный объем сусла отмеряется с помощью весоизмерительного прибора - тензорезисторного датчика.

· Через сутки (через 24-36 ч) наступает стадия высоких завитков (логарифмическая фаза роста дрожжей), и весь объем бродящего сусла перекачивается в стерильных условиях в следующий по величине танк, наполненный стерильным проаэрированным суслом. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не накопится нужное количество дрожжей.

· Когда в последнем танке достигается максимально возможный объем среды, бродящее молодое пиво на стадии высоких завитков перекачивается в танк для брожения. При этом, чтобы гарантировать оптимальный забел пива, происходит еще одна интенсивная аэрация.

· В танке для размножения остается остаток сусла на стадии высоких завитков, к которому тотчас добавляется стерильное сусло, и весь процесс начинается заново. Для мойки танк полностью опорожняется.

Благодаря такой форме «долива»на производстве появляется возможность стабильно в короткие промежутки времени получать чистую культуру постоянного качества (рис. 4.9) .

Идеальный вариант - это получение производственных дрожжей в активном состоянии для каждой варки. Выше уже говорилось, что использование дрожжей, находящихся в логарифмической фазе роста, дает много преимуществ, а именно:

· быстрое забраживание;

· уменьшение времени брожения;

· стремительное падение pH;

· быстрое и значительное расщепление диацетила;

· чистый, округленный вкус пива.

На производстве существуют две возможности выращивания дрожжей:

· часть чистой культуры в логарифмической фазе оставляют в танке и смешивают с новым суслом, таким образом работают с «депозитом» дрожжей (ассимиляционный способ);

· новые дрожжи всегда выводят из новой культуры, при этом практикуют «полное опорожнение танка» (способ разведения дрожжей в одном танке).

Ассимиляционный способ

При ассимиляционном способе по Баку (Back) сусло сбраживается дрожжами в ассимиляторе при поддержании определенных условий, влияющих на рост (температура, кислород, pH, экстрактность сусла). Ассимилятор представляет собой вертикальный танк с цилиндроконическим или эллиптическим днищем, оснащенный обычной арматурой (предохранительный клапан, вакуумный клапан, моющие головки и т.п.) (рис. 4.9).

Когда в ассимиляторе накоплено достаточно большое количество бродящего сусла с дрожжами, находящимися в логарифмической фазе роста (100-120 млн клеток/мл) и видимым экстрактом (E_s) 6-7%, 80-85% содержимого танка откачивается и используется для внесения в обычный танк.

15-20% содержимого остается в ассимиляторе в виде закваски и смешивается с суслом такой же температуры. Дрожжи, находящиеся в логарифмической фазе роста, снова сбраживают в в сусло в заново наполненном танке до видимого экстракта (E_s) 6-7%, и процесс повторяется снова и снова (рис. 4.9а).

В этом процессе управляемыми параметрами являются:

· соотношение сброженного и несброженного сусла при наполнении танка;

· видимый экстракт,

· температура;

· аэрация.

Аэрация осуществляется в режиме 1-2 мин через интервал в 8-9 минут. Воздух подается через обычный тройник, затем смесь воздуха я сусла проходит участок растворения длиной

2-3 м. Температура поддерживается на 4-5°С выше температуры брожения, применяемой на производстве.

Обычно, чтобы ограничить чрезмерное вспенивание, работают со слабой подачей воздуха.

При этом способе получают много дрожжей, что в конечном итоге приводит к увеличению количества съемных дрожжей и дрожжевого пива, которое необходимо отделять от дрожжей. При этом повышаются расходы, которые можно снизить, если работать не только на ассимилированных дрожжах, а на их смеси с маточными, уже ранее использованными дрожжами (40/60 или 50/50).

Преимущества ассимиляционного способа заключаются в следующем:

· короткие сроки получения чистой культуры, пригодной для внесения в обычный танк;

· заметное снижение мертвых клеток ниже уровня 3%;

· возможность снизить концентрацию дрожжей при внесении в сусло до 10-15 млн клеток/мл;

· более низкий уровень pH (на 0,1 единицу);

· сокращение времени восстановления диацетила;

· сокращение времени брожения и созревания на 1 день;

· отчетливое улучшение биологической стойкости пива еще до фильтрации;

· улучшение качества.

К этому надо добавить экономию электроэнергии, кизельгура, воды/сточных вод и избыточных дрожжей.