Способы ограничения содержания спирта
Различают прекращение брожения при достижении степени сбраживания, примерно соответствующей 0,5 % об., сбраживание с помощью дрожжей, не способных перерабатывать мальтозу или мальтотриозу, и двухступенчатое сбраживание - сначала с помощью молочной кислоты, а затем дрожжей.
7.10.4.1. Прекращение брожения, называемое также способом остановки брожения, изначально основывалось на приготовлении сусла с особыми свойствами. Экстрактивность начального сусла этих видов безалкогольного пива, исходя из требований к вкусу, составляет 7-8 %, однако позднее выяснилось, что при экстрактивности 6-6,5 % и ниже у такого пива отмечается улучшение вкусовых показателей. У более жидкого сусла привкус сусла проявляется меньше.
Засыпь солода подбирают так, чтобы готовый продукт имел цвет, соответствующий цвету продукции, выпускаемой на данном предприятии. Учитывая разбавление примерно на 40 %, большая часть засыпи состоит из солода венского типа (цветность 5 ед. ЕВС), к которому добавляют около 10% карамельного солода (5 % - с цветностью 25 ед. EBC и 5 % - с цветностью 4 ед. ЕВС) и остаток из солода пльзеньского типа. Венский тип солода придает пиву насыщенный вкус без оттенка аромата солода мюнхенского типа. Светлый карамельный солод характеризуется карамельным оттенком вкуса, однако благодаря соответствующему процессу обжарки в нем меньше ароматических веществ, чем в мюнхенском солоде. Светлый и очень светлый карамельный солод способствует формированию гармоничности вкуса пива. В случае недостаточной производительности установки биологического подкисления целесообразно вносить около 3 % кислого солода (значение pH затора - 5,4-5,5).
При таком способе требуется получить 12 %-ное сусло. Желательно, чтобы разбавление соответствующим образом подготовленной водой проводилось лишь перед измерением плотности холодного сусла или перед доливом пива до стадии фильтрования (см. раздел 9.2).
Свойства пивоваренной воды должны соответствовать конкретному типу пива, причем гармоничности вкуса пива способствуют остаточная щелочность порядка 5 °dН с одновременным биологическим подкислением или внесение кислого солода. Способ затирания - преимущественно декокционный с 1-2 отварками, причем преследуется цель получения немного более низкой KCC путем пропуска температуры образования мальтозы. Для этой цели хорошо подходит температурный режим 35/70/77 °С (см. раздел 2.3.3.2); отдельные части затора осахариваются при температуре около 75 °С. Способ затирания солода со скачкообразным повышением температуры, описанный в разделе 2.3.3.4, снижает видимую KCC до величины ниже 65 %. Засыпь затирают густо, то есть в соотношении 1 : 2 при температуре 45 °С с продолжительностью паузы около 30 мин. Затем затор перекачивают в кипящую воду (1 :2,7), и в результате ферменты инактивируются, а сохранившегося остатка α-амилазы достаточно для расщепления крахмала солода до декстринов в течение часовой паузы при 73 °С (нормальная окрашенность по йоду не достигается).
Концентрация первого сусла при затирании солода со скачкообразным повышением температуры составляет около 14 %, но чтобы пиво из этого сусла было немного мягче, ее выбирают чуть меньшей.
Кипячение сусла при интенсивном испарении должно обеспечивать достаточное удаление из сусла ароматических веществ, так что для всех систем кипячения рекомендуется увеличение продолжительность кипячения на 10-15 %. Внесение хмеля осуществляется для придания пиву хмелевого аромата, причем в качестве первой дозы при перекачивании в сусловарочный котел вносят только ароматические сорта хмеля; вторую дозу добавляют через 10 мин после начала кипячения сусла, а третью - за 25-30 мин до его окончания. Если хмелевой аромат является нежелательным, то используют экстракт хмелевых смол без хмелевых масел. Внесение молочной кислоты микробиологического происхождения проводят относительно поздно, чтобы не мешать расщеплению предшественника ДМС. Часть ее вносят для получения значения pH 4,9-5,0 за 15-20 мин до окончания кипячения, а вторую порцию (для корректировки pH до 4,5) - примерно через 10 мин. При этом важно, чтобы значение pH получаемого затем пива составляло 4,4-4,5.
Целесообразно использовать вакуумный охладитель. Здесь возможны два варианта его расположения - в трубопроводе для перекачивания готового сусла в вирпул или танк для горячего сусла (см. раздел 2.7.7.4) или после пластинчатого теплообменника. Хотя часть теплоты теряется вследствие испарения воды, положительное влияние его применения на вкусовой профиль получаемого пива подтверждается аналитически. В первом случае также уменьшается дополнительная изомеризация. В общем случае выход горьких веществ у сусла для безалкогольного пива невысок, так что расположение охладителя в трубопроводе для перекачки готового сусла в этом смысле (и из-за худшей седиментации осадка взвесей сусла) может оказаться проблематичным.
Норма внесения хмеля может очень сильно варьировать в зависимости от желаемой степени горечи - 20-22 или 28-30 ед. горечи ЕВС. Перед проведением анализа холодного сусла для корректировки желаемой экстрактивности начального сусла в него добавляют микробиологически чистую пивоваренную воду.
Брожение в сусле с седиментированными взвесями холодного сусла после продувки CO2 или сусле, полученном методом холодного фильтрования, должно продолжаться по возможности несколько суток. Семенные дрожжи задают в количестве 15-25 млн клеток при температуре сусла 4-6 °С. Для предупреждения попадания спирта дрожжи промывают. Через 48-72 ч при экстрактивности начального сусла 7,2 % достигается степень сбраживания около 10 %, соответствующая содержанию спирта 0,45 % об. При экстрактивности начального сусла 5,5 % это соответствует примерно 14 %. Прерывание брожения осуществляют или путем центрифугирования (количество дрожжевых клеток следует снизить до 0,1 млн), или с помощью фильтрования, после чего сусло охлаждают до 0... -1 0C и карбонизируют до содержания CO2 около 0,5 % (с помощью CO2, полученного непосредственно на производстве). Дображивание при этой температуре продолжается 14-21 сут, причем для удаления ароматических веществ хмеля производят многократную продувку CO2 (через каждые 24 ч в количестве 3 г/гл в час).
Фильтрование осуществляется с добавлением около 50 г силикагеля/гл и с последующей ΠΒПП-стабилизацией (50 г ПВПП/гл) и контрольным фильтрованием. Обычно содержание CO2 корректируют до 0,48-0,53 %. Пастеризованное в бутылках пиво хотя и достигает желаемой стойкости за 6 теплых дней (0/60/0 °С), однако, как правило, в нем образуется легкий, почти незаметный придонный осадок. Неприятным моментом является хлопьеобразование в уже отфильтрованном пиве из-за проведения фильтрования безалкогольного пива после «нормального» сорта пива, недостаточной адсорбционной способности фильтрующих слоев или перехода в пиво ионов (кальция, оксалатов) после предварительной обработки фильтра. Сильная дополнительная карбонизация может привести к оседанию белка на поверхности пузырьков CO2. Основанием для рекламаций может стать также темный налет хмелевых смол, образующийся обычно в горлышке бутылки (в этом случае следует улучшить изомеризацию α-кис-лот).
7.10.4.2. Непрерывный способ производства при помощи иммобилизованных дрожжей (в биореакторе). Реактор заполняют носителем из диэтиламиноэтилцеллюлозы (DEAE-целлюлозы) или пористых шариков, на который подаются нормальные дрожжи низового брожения. Сусло, приготовленное описанным выше способом, направляют через реактор, причем в зависимости от расхода достигается содержание спирта от 0,05 до 0,5 % об. Относительно большое количество дрожжей вызывает восстановление карбонильных соединений сусла до соответствующих спиртов, так что несмотря на прерывание брожения происходит довольно существенное уменьшение типичного привкуса сусла. Обработанное таким способом «пиво» охлаждают, карбонизируют, выдерживают несколько суток на холоде, после чего фильтруют, стабилизируют, проводят розлив и пастеризуют (см. раздел 3.6.3.10).
7.10.4.3. Сбраживание специальными дрожжами. Дрожжи, например, Saccharomycodes ludwigii, сбраживающие только моносахариды и сахарозу, можно использовать и для приготовления безалкогольного пива. Сбраживание сусла, полученного по описанным выше методам, проходит очень медленно, из-за чего может происходить его инфицирование, например, культурными дрожжами или бактериями сусла. Хотя урожай дрожжей невелик из-за плохой седиментации дрожжей, их можно собрать в процессе последующего фильтрования для получения нужной степени сбраживания. Как бы то ни было, текущее разведение дрожжей необходимо. Этот способ является довольно трудоемким, а качество получаемого пива не всегда однородно, однако с помощью биологического подкисления его можно улучшить.
7.10.4.4. Молочнокислое брожение с последующим внесением дрожжей. Данный двухступенчатый способ сбраживания подразумевает, что неохмеленное сусло с экстрактивностью начального сусла около 10 % для стерилизации доводят до кипения в сусловарочном котле, а затем охлаждают до 35-37 °С. Затем его засевают молочнокислыми бактериями и проводят подкисление до значения pH 4,1-4,2. Кислое сусло направляют в котел и в зависимости от системы кипячения кипятят с хмелем (гранулированным ароматическим, 10 г α-кислоты/гл) в течение 70-100 мин. После осаждения взвесей сусла в вирпуле, корректировки экстрактивности начального сусла до значения 6-7 % и частичного удаления осадка взвесей холодного сусла проводят сбраживание до получения содержания алкоголя около 0,5 % об., дображивание и т. д.
Благодаря предшествующему молочнокислому брожению приготовленное таким способом пиво получается более чистым, «пивоподобным» и, что примечательно, со стойким вкусом. Недостатком данного метода является двукратное кипячение сусла, из-за чего стерилизацию приходится проводить в аппарате для кратковременной высокотемпературной пастеризации.
7.10.4.5. Состав пива, приготовленного способом прерывания брожения, в зависимости от использования дрожжей низового или верхового брожения несколько отличается; такие свойства, как, например, вкусовой оттенок дрожжей в пшеничном пиве оттеняется еще преобладающим привкусом сусла. Проблема выбора дрожжей для производства пшеничного пива состоит в быстром увеличении содержания 2-ацетолактата при брожении, причем более благоприятна температура 12 °С. Чем глубже проходит брожение при допустимом содержании алкоголя, тем больше образуется нужных побочных продуктов брожения и тем интенсивнее сокращается содержание ароматических веществ сусла (см. табл. 7.5).
Таблица 7.5. Состав сусла в зависимости от типа используемых дрожжей
| Показатель | Низовые дрожжи | Верховые дрожжи | Специальные дрожжи | Биореактор |
| Концентрация начального сусла, % | 7,0 | 7,4 | 6,5 | 6,5 |
| Содержание этилового спирта, % об. | 0,50 | 0,48 | 0,47 | 0,48 |
| Значение pH | 4,25 | 4,45 | 4,35 | 4,25 |
| Содержание горьких веществ, ед. горечи EBC | 22,0 | 15,0 | 24,0 | 27,0 |
| Общее содержание алифатических спиртов, мг/кг | 10,0 | 11,0 | 7,0 | 3,0 |
| Содержание 2-фенилэтанола, мг/кг | 2,0 | 3,5 | 1,0 | 1,0 |
| Общее содержание эфиров уксусной кислоты, мг/кг | 4.7 | 4,1 | 4,3 | 0,3 |
| Общее содержание жирных кислот, мг/кг | 2,1 | 3,5 | 2,0 | |
| Содержание 2-метилбутаналя, мкг/кг | 25,0 | 25,0 | 23,0 | 10,0 |