Освітлення пивного сусла

Для освітлення сусла на пивоварних заводах найчастіше використовують гідроциклонні апарати. Вони найпростіші за конструкцією, а працюють досить надійно. Гідроциклонний апарат являє собою циліндричний резервуар з невеликим конусом посередині або з похилим днищем. Гаряче сусло подається в апарат тангенційно і з відносно великою швидкістю насосом, внаслідок чого набуває обертового руху, а тверді частинки – доцентрової сили. Крім того, утворюється глибока воринка, яка тисне на стовбур брухту, що утворюється у центрі рідини, а осад швидко концентрується на дні у центрі апарату.

Охолодження сусла

Пивні дріжджі не витримують температури вищої за 40⁰ С, тому перед бродінням сусла його необхідно охолодити до температури, в залежності від властивостей пивних дріжджів. При використанні дріжджів низового бродіння сусло охолоджують до температури 5…6⁰ С, а для дріжджів верхового бродіння – до 14…16⁰ С.

Беручи до уваги, що сусло із гідроциклонного апарату витікає з температурою 90…92⁰ С воно зразу поступає на пластинчатий охолоджувач. Після охолоджування сусло перед бродінням насичується киснем повітря. Для цього застосовують різні конструкції аераторів, які встановлюють безпосередньо за теплообмінником.

Зброджування пивного сусла

Бродінням називають складний процес біохімічного перетворення речовин живильного середовища на нові продукти під дією ферментів деяких мікроорганізмів.

Бродіння складається з таких технологічних операцій: розброджування робочих дріжджів, приймання сусла в бродильні апарати і внесення в них дріжджів, зброджування сусла і охолоджування молодого пива, знімання (перекачування) дріжджів і підготовка їх до наступного бродіння, перекачування молодого пива на доброджування і дозрівання в лагерні танки.

У пивоварінні розрізняють верхове і низове бродіння, які різняться між собою застосуванням рас дріжджів і температурним режимом.

При обох типах бродіння розрізняють дві стадії: перша називається головним бродінням, а друга – доброджуванням і дозріванням пива.

Класичний спосіб

Головне бродіння протікає і закритих бродильних апаратах діаметром 1,8…2,4 м, коефіцієнт заповнення яких 0,9, виготовлених із нержавіючої сталі.

Дріжджі зібрані з осаду після першого і наступних виробничих бродінь, називаються засівними першої і наступної генерацій. Кількість внесених дріжджів становить 0,04…0,05 дм³ на 1 дал сусла, призначеного для бродіння. Дріжджі з суслом ретельно перемішують у спеціальному резервуарі для розброджування продуванням стерильного повітря, СО₂, або механічної мішалки або розброджують протягом 1…3 год. При 5…6^о С. Бродильний апарат заповнюють суслом із кількох варок знизу, розброджені дріжджі вводять у потік сусла, внаслідок чого відбувається активне змішування. Через 12 год. сусло перекачують в основні бродильні апарати. Можна заповнювати бродильні апарати і безпосередньо, але для цього необхідно використовувати флотацію сусла, яка полягає в тому що в потік сусла спочатку вдувають стиснене і роздрібнене до дрібних частинок стерильне повітря, завдяки цьому сусло утворює високий і стійкий шар піни, а через 2 год. у потік сусла вводять дріжджі.

Зброджування сусла класичним способом ділиться на: холодне при температурі до 9^о С, тепле – до 12…19^о С, рН не вище 5,8. При бродінні внаслідок розщеплення цукру виділяється теплота, тому для зниження t сусло, що бродить охолоджують водою або ропою, які циркулюють по змійовикам у бродильному апараті. Головне бродіння протікає у 4 стадії.

Перша стадія (забіл) на поверхні сусла утворюється ніжно-біла піна, тривалість 1…1,5 доби, характеризується розмноженням дріжджів, екстракт зменшується на 0,2…0,5 % за добу.

Друга стадія – період низьких завитків – тривалість 2…3 доби, за кожну добу зброджується 0,5…1 % екстрактних речовин, інтенсивне виділення СО₂, утворюється густа, компактна піна, виділяються і окислюються хмельові смоли.

Третя стадія – стадія високих завитків – характеризується найбільшою інтенсивністю бродіння, тривалість 3 доби, за кожну добу зброджується 1…1,5 %, екстракту з інтенсивним виділенням СО₂. Виділення хмельових смол помітне, під кінець піна стає коричневою.

Четвертий період – утворення деки – завитки опадають, дріжджі утворюють пластівці і випадають в осад, пиво освітлюється, видалення СО₂ майже припиняється, тривалість 2 доби, екстракт зброджується 0,5…2 % на добу, одержаний продукт називають молодим пивом.

Головне бродіння триває 6…14 діб залежно від концентрації сусла, температури бродіння, раси і кількості засівних дріжджів.

Під кінець головного бродіння молоде пиво має температуру 5…6^о С, тому перед перекачуванням на доброджування його охолоджують до 2^о С.

Молоде пиво має грубий смак, ще досить каламутне, при перекачуванні втрачає певну кількість СО₂ і не має товарного вигляду.

Доброджування і дозрівання пива

Триває більше, ніж бродіння. Для рядового пива – 21 доба (за інструкцією). Якщо хочуть скоротити, то треба дозвіл керівництва галузі, особливо влітку.

Мета: сформувати смак і аромат пива, довести до кондицій.

Задачі: карбонізація до вмісту діоксиду вуглецю за стандартом: молоде пиво – 0,2 %, товарне пиво – 0,32 % і більше.

Щоб накопичити ці %, слід залишити 1 – 1,5% екстракту на попередній стадії. Спирт у пиві – другорядна річ, головне діоксид вуглецю.

Умови карбонізації підпорядковуються закону Генрі.

V= P /t (20.3)

Тобто чим вищий тиск і чим нижча температура, тим краще насичення СО₂ .Р = 0,3…0,5, 0,7 атм = 3…5…7 МПа – надлишковий.

Тиск підтримує шпунт-апарат (запобіжний клапан спеціальної конструкції) і контролюється за допомогою манометра, встановленого на апаратах доброджування. Температура 0⁰С…2⁰ С підтримується за рахунок температури у приміщенні. Тому на великих заводах лагерні відділення поділяються на відсіки: в одному температура 1…2⁰ С, а в іншому, де не відбувається процес, температура кімнатна. Охолоджують повітря спеціальним холодним повітрям (приточно). Витрати холоду – значні, економічно великі затрати.

Головний аналіз – це екстракт і органолептика. Зброджуваного екстракту майже не має бути в кінці доброджування і дозрівання.

Карбонізація пива відбувається трьома шляхами:

фізичним розчиненням Н₂СО₃;

абсорбцією – гази приєднуються до різних твердих часточок молодого пива. Це механічне прилипання;

за рахунок хімічного зв'язку – утворення ефірів вугільної кислоти з спиртами. Ефіроутворення сприяє тому, що цей зв'язок міцний, виділення бульбашок відбувається повільно.

Сортове пиво карбонізується навіть до трьох місяців – головна причина - це хімічний зв'язок. Українське – 30 діб,

13% пиво з рисом – 42 доби, Ризьке – 42 доби

На стадії карбонізації утворюється смак і аромат (ефіроутворення тощо).

Освітлення – видалення твердих домішок – осадових дріжджів, поліфенолів, високомолекулярних сполук, білків та інших речовин, які є попередниками помутніння пива. На цій стадії треба щоб пиво було прозорим, навіть без фільтрування – “живе пиво” (не фільтроване і може бути непастеризоване).