Особенности верхового брожения
Дрожжи верхового брожения отличаются ростом в виде крупных разветвленных колоний, распадающихся лишь после окончания брожения. Эти крупные взаимосвязанные колонии поднимаются вверх вместе с углекислотой, образующейся при брожении, так что дрожжи скапливаются в деке и могут быть вместе с ней сняты.
Физиологические отличия верховых дрожжей от низовых
Сбраживание рафинозы
Существенный отличительный признак - это степень сбраживаемости трисахарида рафинозы, которая может полностью потребляться низовыми дрожжами и только на одну треть - верховыми.
Способность к спорообразованию
Большинство верховых дрожжей образуют споры уже через 48 часов, низовые же дрожжи имеют очень незначительную способность к спорообразованию.
Побочные продукты брожения
Верховые дрожжи образуют повышенное количество побочных продуктов брожения - высших спиртов и сложных эфиров. Кроме того, дрожжи пшеничного пива обладают способностью образовывать
· 4-винилгваяколь (0,5-3,0 мг/кг) и
· 4-винилфенол (0,1-0,7 мг/кг),
придающие пшеничному пиву типичный вкус и запах пряной гвоздики.
Ведение верхового брожения
Для понимания особенностей верхового брожения в первую очередь важно следующее:
· бродильные емкости для верхового брожения;
· особенности состава сусла;
· внесение дрожжей;
· ход главного брожения;
· изменения, происходящие в сусле;
· процесс дображивания;
· обработка верховых дрожжей.
Бродильные емкости для верхового брожения
Так как при верховом брожении дрожжи покрываются декой, то бродильные емкости сверху открыты или как минимум снабжены переливным устройством (рис. 7.1).
Дрожжи сдвигают черпаком или доской в перелив и собирают в ванне. Кроме того, существуют горизонтальные бродильные чаны с перекрываемым выпуском для дрожжей, нижний край которого находится на уровне поверхности бродящего пива.
В последнее время все шире применяются цилиндроконические танки для верхового брожения, однако здесь дрожжи осаждаются в нижнем конусе танка и могут там быть собраны. При использовании ЦКТ требуется приблизительно 50% свободного пространства для подъема пены.
Особенности состава сусла
При переработке только ячменного солода никаких особенностей не наблюдается, однако при переработке большого количества пшеничного солода (50-70%) следует считаться с тем, что в сусле получится существенно меньше ассимилируемого дрожжами азота, и состав сусла нужно будет выравнивать с использованием хорошо растворенного ячменного солода.
Внесение дрожжей
Внесение дрожжей осуществляется при температуре 12-16° С в количестве 0,24-0,5 л дрожжей на 1 гл сусла. Аэрация проводится с помощью обычных аэрационных установок до содержания кислорода от 5 до 8 мг/л.
Ход главного брожения
При верховом брожении можно различать только 2 стадии:
· подъем взвесей и
· подъем дрожжей.
Подъем взвесей начинается приблизительно через 8-12 часов после внесения дрожжей и длится 12-24 часа. При этом в деке наряду с дрожжами выделяются прежде всего хмелевые смолы, выделившиеся из раствора из-за снижения pH, а также частички взвесей и комплексные соединения белков с дубильными веществами. Эти поднявшиеся взвеси удаляют, чтобы оставить в сусле чистые дрожжи. В образующейся затем на стадии высоких завитков деке поднимающиеся дрожжи накапливаются во все возрастающей степени.
Подъем дрожжей начинается приблизительно через сутки (максимум через 1,5 суток) после их внесения, и дрожжи затем часто снимают (лучше всего - через каждые 3-6 часов). Температура повышается до 18-22° С, причем брожение идет очень интенсивно, так что через 48-60 часов в бродильном цехе достигается необходимая степень сбраживания.
Изменения в сусле
Из-за более высоких температур брожения, и, особенно, из-за других свойств верховых дрожжей, появляется ряд изменений в сравнении с низовым брожением, например:
· из-за более активного размножения дрожжей при более высокой температуре и интенсивном забраживании величина pH сусла (5,4-5,7) быстро понижается (до 4,0-4,2);
· благодаря сильному понижению величины pH и интенсивному образованию СО2 горькие вещества хмеля усиленно выделяются;
· среди побочных продуктов брожения образуется больше высших (алифатических) спиртов и сложных эфиров, их количество может быть на 50% больше, чем при низовом брожении.
Специфическим для пшеничного пива является свойство дрожжей декарбоксилизовать имеющуюся в сусле феруловую кислоту в 4-винилгваяколь. Феруловая кислота выделяется при расщеплении пентозанов. Этот процесс при затирании можно поддержать с помощью паузы при 35-40° С, величины pH 5,7-5,8 и включением в состав засыпи ячменного солода в количестве как минимум 40%. 4-винилгваяколь при температурах 22-24° С придает пшеничному пиву типичный для этого пива вкус, однако расчетное соотношение содержания 4-винилгваяколя (1,2-1,7 мкг/л) и содержания эфиров и высших спиртов является определяющим фактором для достижения гармоничного вкуса пшеничного пива. Форма и объем бродильных емкостей также оказывают на него существенное влияние.
Так, многократное использование одних и тех же дрожжей в ЦКТ приводит к уменьшению образования 4-винилгваяколя, а длительное пребывание дрожжей в сброженном пиве, напротив, повышает его содержание.
Дображивание
В современных технологиях проводится принципиальное различие между стадиями созревания и дображивания. На стадии созревания сначала происходит расщепление диацетила, и в конце охлаждают пиво приблизительно до 7°С, отделяют дрожжи и затем охлаждают пиво до -1°С. Эти процессы можно провести в одном танке («однотанковый способ») или охлаждать пиво с использованием выносного холодильника во время перекачки пива в танк для холодной выдержки. Отделение дрожжей зачастую проводят с помощью сепаратора. В любом случае дрожжи следует полностью удалить, так как иначе из-за автолиза начнет возрастать pH, а продукты автолиза попадут в пиво. Об особенностях получения дрожжей для пшеничного пива см. следующий раздел.
Обработка верховых дрожжей
Очистка выращенных пивных дрожжей при необходимости может производиться через сито. Краткосрочное хранение дрожжей (до 4 суток) может осуществляться под пивом при 3-4°С, при хранении же до 10 суток рекомендуется их содержание под водой. Число генераций может быть значительно больше, чем при низовом брожении. Обычно используются от 5 до 15 генераций, но существуют и предприятия, успешно использующие одни и те же дрожжи (при хорошем контроле) в течение года без обновления генераций.
Дрожжи для пшеничного пива после двух-трех генераций могут постепенно терять способность к образованию 4-винилгваяколя, и поэтому необходимо своевременное обновление таких дрожжей.
Технология использования дрожжей верхового брожения в принципе не отличается от той, которая применяется для дрожжей низового брожения.
Пшеничное пиво типа Вайцен
Пшеничное пиво типа Вайцен - это большая группа типов и сортов пива верхового брожения. Его приготовляют с использованием как минимум 50% пшеничного солода при массовой доле сухих веществ в начальном сусле - как минимум 11%.