Низовое брожение

Низовое брожение

Низовое брожение проходит в два этапа:
• главное брожение осуществляется в открытых или закрытых бродильных чанах, горизонтальных или вертикальных бродильных танках при температуре от 5 до 10 °С и продолжается 6-10 сут (ускоренные способы при температуре от 12 до 20 °С при особых условиях позволяют сократить продолжительность брожения);
• дображивание в танках (реже в бочках) продолжается при температурах от -2 до +3 °С в течение 2-16 нед. в зависимости от технологии и типа пива (на этой стадии также применяются ускоренные методы созревания).

Брожение протекает в бродильных цехах или отделениях. Расположение их рядом с установкой охлаждения сусла, с одной стороны, и у лагерного подвала с другой, определяется в настоящее время больше технологическими и производственными требованиями, чем биологическими. Если изначально бродильный цех располагали под установкой охлаждения сусла, то в настоящее время его иногда располагают даже в другом здании, так как установка охлаждения сусла часто находится вблизи варочного отделения. С учетом современного уровня мойки и дезинфекции такая компоновка вполне приемлема. В большинстве своем наземные цехи брожения изолированы с температурой в них на уровне 5-7 °C (подземные помещения для брожения также нуждаются в изоляции). Требования к оборудованию бродильного цеха зависят от типа бродильного чана.

Процесс брожения начинается с внесения дрожжей в сусло. Этот процесс называют «задачей дрожжей» или «задачей семенных дрожжей», а дрожжи, соответственно, — «задаточными» или «семенными». Момент внесения дрожжей определяется способом охлаждения сусла. При использовании холодильной тарелки, холодном сепарировании или холодном фильтровании, а также при флотации дрожжи вносят уже во время поступления сусла в чан для внесения дрожжей или бродильный чан. При седиментации взвесей охлажденного сусла для получения осадка взвесей требуется пауза в 8-16 ч. В этом случае для задержки распространение быстро размножающихся термобактерий на пути сусла по возможности не должно быть микроорганизмов. Дрожжам необходимо время, чтобы после хранения активироваться и начать размножение.

Количество дрожжей следует рассчитать так, чтобы при начальной температуре сусла 5-6 °С первые признаки брожения появлялись в течение 12-16 ч. Обычная норма внесения дрожжей составляет 0,5 л густых дрожжей на 1 гл 12 %-ного сусла (зачастую ее приводят на 100 кг засыпи, что составляет 2-3 л). При равномерном распределении дрожжей это соответствует примерно 15 x 106 дрожжевых клеток/мл сусла. Такая норма внесения дрожжей может быть снижена в биологически чистом сусле, в более теплых бродильных цехах, хорошо изолированных бродильных чанах или при более высоких температурах сусла при внесении дрожжей. Повышенная норма внесения дрожжей рекомендуется для сусла, сильно инфицированного термобактериями, для более холодных бродильных цехов и неизолированных резервуаров.

На норму внесения дрожжей оказывает влияние также их физиологическое состояние. Длительное хранение дрожжей вызывает необходимость увеличения дозировки. В сусло для темного и крепкого пива вносят также повышенную норму дрожжей. Первое, как правило, характеризуется пониженным содержанием аминокислот и неблагоприятным составом Сахаров, а у второго осмотические характеристики оказывают на дрожжи негативное действие. Если начальное сусло не удается в достаточной степени обеспечить кислородом, то необходимо увеличить количество дрожжей.

Норму внесения дрожжей зачастую повышают для ускорения процесса брожения. Если продолжительность брожения при внесении 0,5 л дрожжей/гл сусла составляет 9 сут, то при внесении 1 л/гл она сокращается до 7, а при 2 л/гл — до 4-5 сут. В случае повышенных норм внесения скорость размножения использованного количества дрожжей уменьшается. Если из 0,5 л дрожжей/гл удается собрать около 2 л/гл, то 1 л/гл дает около 2,5 л, а при четырехкратной норме (2,0 л/гл) выходит 3,0 л дрожжей/гл. Распределение дрожжей по возрасту, определяемое на основании подсчета почечных рубцов, не изменяется. На свой-тва пива при прочих равных условиях (температуре и аэрации, причем последнюю, возможно, следует уменьшить) существенного влияния не оказывается, однако вследствие низких темпов размножения при очень высокой норме внесения дрожжей приходится мириться с более продолжительным их разведением (для получения достаточного количества задаточных дрожжей), что возможно лишь в микробиологически безукоризненных условиях.

Указанные нормы внесения дрожжей относятся к густой консистенции дрожжей. Её получают после осаждения дрожжей в емкостях для их хранения. В случае дрожжевой суспензии или сильно загрязненных дрожжей (наличие белка и мертвых клеток) следует увеличить количество дрожжей. Целесообразным представляется определение концентрации дрожжей путем отфильтровывания. В зависимости от отобранного количества жидкости (от 16 до 84 %) можно подобрать норму внесения дрожжей и, таким образом, поддерживать примерно постоянное количество клеток. Простым и надежным методом является также определение твердой фазы с помощью лабораторной центрифуги. Так называемое «центрифугированное» значение твердой фазы колеблется от 40 до 55 %. Исходные данные для варьирования нормы внесения дрожжей легко определяются по таблицам. Применяется также метод измерения мутности взвеси клеток с помощью простого нефелометра или фотометра.

Способ внесения дрожжей. Только что собранные дрожжи довольно часто сразу же снова используют для внесения в следующие варки («из чана в чан»), причем желательно очистить дрожжи. Определение твердой фазы («центрифугированного значения») важно для правильного выбора количества дрожжевых клеток. Хранящиеся дрожжи отбирают из дрожжевой емкости, причем в этом случае следует позаботиться об однородности дозируемых дрожжей и определении ее консистенции.

Применявшийся ранее способ внесения дрожжей предусматривал тщательное перемешивание порции дрожжей в небольшом количестве сусла для растворения комков, что осуществлялось или путем переливания дрожжей из одного ведра в другое до тех пор пока масса сильно не вспенится, или в аппаратах для перемешивания и аэрирования, так называемых «грушах», в которых смесь из дрожжей и сусла перемешивалась стерильным сжатым воздухом, а затем нагнеталась в суслопровод или чан. В этом случае необходимо было также позаботиться о равномерном распределении дрожжей в сусле, для чего после заполнения чана производилось «перемешивание путем аэрации», то есть стерильный воздух вдувался в сусло через перфорированную трубу, обеспечивавшую достаточное снабжение сусла кислородом. Это повторяли в первые сутки брожения несколько раз (от позднего аэрирования сусла в последующие сутки можно отказаться, так как тем самым стимулируется рост дрожжей и образуется большое количество побочных продуктов брожения — в первую очередь диацетила или его предшественника 2-ацетолактата).

По данному принципу в настоящее время дрожжи в танке смешиваются с воздухом в течение 30-60 мин в целях гомогенизации. Иногда используют так называемое «предварительное пропагирование дрожжей» с суслом, когда к дрожжам добавляют примерно такое же количество сусла и проводят интенсивное аэрирование. Полученную смесь можно использовать непосредственно для внесения дрожжей или оставить на несколько часов (если, например, эта партия дрожжей должна последовательно вноситься в несколько варок).

Контроль количества дрожжей в сусле осуществляется при помощи счетной камеры Тома, счетчиков частиц или путем определения мутности, причем при автоматическом дозировании контроль проводят в зависимости от различий в мутности первоначального сусла и сусла после внесения дрожжей. Необходимость дозирования дрожжей в течение всего прохождения сусла становится актуальной особенно при непосредственном внесении дрожжей в танк для нескольких варок — например, после предшествующей седиментации взвесей охлажденного сусла, при холодном сепарировании или холодном фильтровании сусла, а также во флотационных танках для нескольких варок. Следует избегать ситуации, когда при длительных циклах аэрирования в танке образуются слои, выравниваемые лишь после интенсивной конвекции. В таком случае может произойти изменение профиля побочных продуктов брожения.

На активность дрожжей влияет температура брожения, причем при брожении выделяется тепло, вызывающее повышение температуры бродящего сусла. Благодаря этому происходит ускорение метаболизма под действием ферментов, и жизнедеятельность дрожжей должна меняться в строго определенных границах. Задачей проведения брожения на практике является оказание воздействия на интенсивность брожения путем регулирования температуры сусла, которая при низовом брожении варьирует обычно от 4 до 12 °С, а при интенсивных способах брожения может достигать существенно более высоких значений (вплоть до 20 °С). Применяемый способ брожения должен учитывать качественные показатели (состав солода или сусла, тип дрожжей, характер приготовляемого пива), однако зачастую доминируют количественные показатели, в частности, продолжительность брожения. При традиционном способе сбраживания различают холодное брожение (температура сусла при внесении дрожжей 5 °С, максимальная температура — 7-9 °С) и теплое брожение (температура сусла при внесении дрожжей 7-9 °С, максимальная температура — 10-12 °С).

Холодное брожение лучше сказывается на качестве пива, так как реакции метаболизма, снижение значения pH и процессы осаждения протекают медленнее и не так глубоко. Получаемое пиво отличается более тонким изысканным вкусом, выраженной гармоничностью и хорошей пеностойкостыо. Для компенсации пониженной степени размножения дрожжей и ускорения брожения рекомендуется интенсивное аэрирование дрожжей несмотря на низкие температуры.

Теплое брожение применялось ранее преимущественно для приготовления темного пива. В настоящее время при ограниченной производительности бродильного отделения приготовление светлых сортов пива также осуществляют по теплому способу брожения. Повышенные температуры в целом способствуют интенсификации хода брожения, благодаря усиленному выделению CO2 образуются более высокие завитки, значение pH снижается быстрее и значительнее, усиливается осаждение коллоидов белковых соединений и горьких веществ. Пиво, приготовленное по теплому способу, зачастую характеризуется менее гармоничным вкусом и худшими пенообразующими свойствами; дрожжи быстрее «вырабатываются», раньше теряют свою сбраживающую способность, чем при холодном брожении, и при известных условиях придают пиву дрожжевой привкус. При последующем дображивании, когда молодое пиво, имеющее высокую температуру, быстро охлаждают в конце процесса брожения, часто возникают проблемы.

Продолжительность брожения (время, необходимое для получения соответствующей степени сбраживания молодого пива) тесно связана со способом брожения. Для 12 %-ного пива она составляет 6-10 сут. Наиболее благоприятной является продолжительность брожения в течение 7 сут, которой можно добиться сегодня даже при холодном брожении в условиях оптимального аэрирования, небольшого увеличения нормы внесения дрожжей до 18-25 x 106 клеток и, конечно, нормального состава сусла. Для темного пива требуется меньшая продолжительность брожения, а для пива, изготовленного с использованием несоложеного сырья, и для крепкого пива — более длительная. В бродильных танках благодаря усиленной конвекции сусла происходит несущественное сокращение продолжительности брожения.

Ускоренные способы брожения протекают обычно в принципиально иных условиях — например, при повышенной норме внесения дрожжей, с использованием перемешивания или существенно более высоких температур, причем применяется также избыточное давление в 1-2 бар, позволяющее удержать CO2 для последующего процесса созревания.

Созревание пива

Время брожения пива в домашних условиях составляет 7-14 дней, после чего его перекачивают методом сифонирования с осадка в стерильные бутылки и кеги. В каждую емкость для дображивания пива добавляют 6-9 г/л сахаров, наполняют на 4/5 объема и закупоривают. Начинается вторичное брожение и дозревание пива. При какой температуре и как они протекают?

Дозревание пива

Дома проще варить эли, так как лагеры бродят при 5-10°С и требуют выдержки при 2-5°С. В квартирах сложно разместить промышленный холодильник для партии в 20-40 литров, поэтому речь пойдет именно про эли.

Молодое пиво обладает резкой горечью, неприятным привкусом и содержит много дрожжей и диацетила. Необходимы дображивание и созревание пива – два процесса, которые идут параллельно, но заканчиваются в разное время.

Созревание пива после разлития в бутылку приводит к следующим показателям:

1. Улучшение вкуса – расщепление кетонов, появление ароматических высших спиртов и эфиров.
2. Достижение коллоидной стабильности.
3. Осветление – выпадение осадка дрожжей со взвешенными частицами фенольных соединений, белков, образующих муть.

Дображивание пива в бутылках под давлением 0,3-0,7 МПа дома проводят при 10-22°С, а в производственных танках – при 1-2°С. Его выдерживают при такой температуре до полугода. Дрожжи подъедают диацетил и белки, букет становится округлым, пена – стойкой. Дозревание при комнатной температуре, равной обычно 20-25°С, идет быстрее, но огрубляет вкус. Пена быстро опадает, в том числе потому, что СО2 лучше растворяется в охлажденной жидкости. Так, если начальная плотность сусла составляет 9-11%, эль зреет при 17-21°С один месяц, 12-14% — два, 15-16% — три. Точные сроки зависят от рецептуры, сырья и ошибок пивовара.

Готовый эль ставят в холодильник и охлаждают до 7 дней при температуре -2 до -1°С. За это время муть осядет и напиток станет прозрачным.

Как проверить готовность пиво после дображивания?

Индикатор созревания пива – вкус, прозрачность и содержание диацетила не более 0,1 мг/л. При дображивании в домашних условиях проверку на диацетил делают так: 100 мл пива подогревают до 60-66°С и выдерживают 20 минут, потом охлаждают до -1-0°С, а затем пробуют. Если на вкус явно ощущается оттенок ирисок или сливок, партия еще не готова и её нужно выдерживать дольше.

Как ускорить дозревание пива в бутылках или другой таре?

1. Варить пшеничные эли и сорта со слабой плотностью.
2. Применять штамм, который производит минимум примесей и продается жидким.
3. Вносить большее количество стартера.
4. Тщательно аэрировать.
5. Осветлять рыбьим клеем или желатином. Это популярный способ осветления путем добавления желатина или натурального клея из пузыря тропических рыб в напиток. Сначала в 1 литре пива растворяют 1,5 грамма вещества, после эту смесь выливают в партию пива, размешивают и ждут выпадения осадка. Пиво становится гораздо более прозрачным.
6. Карбонизировать только газом, в кегах, за 1-3 дня.

Брожение пива: первое и вторичное, температура и сроки брожения

Ферментация или сбраживание – основной процесс в приготовлении популярнейшего пенного напитка (в домашних условиях или на производственных мощностях – без разницы). При брожении пива сахара, что находятся в массе, преобразуются микроорганизмами в спирты вкупе с углекислым газом и прочими элементами, присутствующими в конечном продукте в небольших дозах. Поэтому всем домашним пивоварам необходимо знать, каким образом происходит данная процедура. Об этом расскажет наша сегодняшняя статья. Надеемся, что информация пригодится!

Пивные дрожжи – кто они?

Брожение пива обеспечивают пивные дрожжи. Некоторые их сорта могут функционировать при пониженных температурах (0-15 градусов по Цельсию), находясь на дне емкости. Называются они низовые или лагерные.

Еще одна основная разновидность, более древняя и популярная на протяжении веков в Европе – элевая или верховая. Эти микроорганизмы «работают» в тепле (температура брожения пива 15-27 градусов по Цельсию). И в процессе «тусуются» в верхних слоях сусла. Но при окончании процедуры также выпадают на дно емкости, и интенсивность сбраживания падает в значительной мере.

Как обращаются с дрожжами

Это в первую очередь – живые организмы, поэтому и обращаться нужно с ними деликатным образом, не подвергать: резким перепадам температур, смене среды обитания, увеличению давления, содержания этила. Ведь при негативных условиях они могут затормозить брожение пива, вовсе умереть. Дрожжи обычно «разбраживают» загодя, чтобы быстрее начали выполнять свои прямые функции, попутно уменьшаются риски заражения сусла.

Поэтому специалисты рекомендуют новичкам в пивном деле за полчаса до введения микроорганизмов в сусло взять дезинфицированную емкость, налить туда полстакана воды (кипяченой, температурой в пределах тридцати градусов), добавить немного сахара и высыпать сухие дрожжи. Затем аккуратным образом перемешать, но не взбалтывать, и накрыть кухонным полотенцем.

Введение микроорганизмов в сусло

Когда сусло полностью подготовлено к внесению туда микроорганизмов, нужно еще раз проконтролировать температуру. Лучше всего вводить дрожжи порционно, чтоб они чувствовали себя идеально. Затем аккуратным образом, не сильно, перемешиваем всю массу в емкости.

Для обеспечения начала брожения пива температурная шкала общей массы при введении микроорганизмов верхового типа должна быть 23-27 градусов (доза продукта, как правило, указывается на упаковках от фирмы-производителя и варьируется в районе 10 граммов на 20 литров пива). А при применении низового – находится в районе 17-23, снижаясь постепенно до 9-15 (дозировка 20-50 граммов на 20 литров).

Дальнейшие процедуры

1. Затем закрываем плотным образом посуду, устанавливаем водяной затвор, наливая в него жидкость до половины (кипяченая вода с добавкой доступных дезинфицирующих средств). Помещаем посуду на возвышение, чтобы удобнее было разливать конечный продукт в бутылки или бочонки.
2. Отслеживаем, чтоб во время сбраживания, температура окружающей среды не очень изменялась. Не следует и перемешивать, взбалтывать, беспокоя сусло.
3. Старт брожения разнится – от двух часов до суток, это зависит от температурного режима сусла, от общего состояния и здоровья микроорганизмов. Оптимально – 20 градусов, так как при более низких температурах процесс протекает довольно медленно и достигает двух-трех недель. А при 25, к примеру, первое брожение пива будет осуществляться слишком бурно, примерно три-пять суток (тогда же у напитка может появиться нежелательный аромат, и он станет мутным, так как дрожжи находятся долго во взвешенном положении), а пиво затем долгое время будет осветляться.

Окончание брожения

На финише процесса на поверхностях уже нет пенки, а напиток несладкий на вкус. При этом микроорганизмы оседают на дно емкости, а пиво осветляется. Если же пиво мутным разливать по бутылкам, то образуется дрожжевой осадок, что придает напитку не желательный (так называемый бражный) привкус, а в случае открытия бутылки, микроорганизмы устремляются вверх, взбалтывая напиток. Но и тянуть с переливанием не нужно, так как в «кристальном» пиве уже не окажется достаточно дрожжей, а при карбонизации (вторичном брожении), добавленный сахар начинают потреблять иные формы микроорганизмов.

Пиво верхового брожения

Современному человечеству известно несколько способов изготовления пенного напитка. Один из них – верховое брожение. Оно производится при помощи соответствующих дрожжей (Saccharomyces cerevisiae). Данный процесс более древний в сравнении с низовым аналогом. Это связывается с довольно поздним изобретением холодильников. А до того момента только в ограниченном количестве пивоварен появлялись условия для «холодного», то есть низового сбраживания напитка. Потому, согласно мнению историков пивоварения, верховое брожение при температурах до 24 градусов по Цельсию долгое время было преобладающим, к примеру, в средневековье и гораздо позднее. Характерно, что верховые дрожжи достаточно долго не делятся после почкования и образуют разветвленные колонии. На них образуются пузырьки углекислоты, выталкивающей скопления микроорганизмов наверх. Отсюда еще одно название — восходящее сбраживание. При верховом образуются высшие спирты и эфиры в большом количестве, и это не может не сказаться на аромате и вкусовых качествах конечного продукта.

Какие сорта можно отнести к верховому брожению? Прежде всего, это английский эль, бельгийский ламбик, немецкий альтбир и пшеничное пиво. Сейчас интерес к изготовлению такого рода пива в мире резко вырос, что связывают с увеличением количества и мощностей крафтовых мини-пивоварен.

Пиво низового брожения

Еще один способ производства использует дрожжи saccharomyces pastorianus и называется низовым брожением. Он является наиболее современным, распространенным повсеместно в сравнении с верхним. А напиток, приготовленный таким методом, может длительное время сохраняться без пастеризации (к слову, пиво, что приготовлено верховым брожением, хранится всего несколько месяцев). Снижаются и риски заражения сусла, так как сам процесс происходит при гораздо более низкой температуре (примерно 10 градусов).

Отличие низового брожения: в процессе максимальная концентрация микроорганизмов находится на дне емкости (для верхового характерно скопление дрожжей вверху сусла). После переработки углеводов низовые дрожжи также выпадают в осадок (часть из них погибает, а некоторые впадают в спячку). Низовое пиво называют лагер.

По второму кругу

Вторичное брожение пива специалисты считают крайне необходимым, так как в результате основного наряду с этилом вырабатывается множество побочных веществ, довольно вредных для человека. И они могут повлиять на вкусовые качества и запах напитков. При вторичном сбраживании добавляется еще некоторое количество сахара (карбонизация), микроорганизмы активизируются, а вредные продукты трансформируются, переставая оказывать прямое влияние на вкус. Этот процесс заключается в созревании конечного продукта, основные условия для него – сохранение активности дрожжей.

5 советов по приготовлению домашнего лагера

Если вы еще не обратили внимания, лагер снова набирает популярность. Домашние пивовары и крафтовые пивоварни, интересовавшиеся главным образом только приготовлением элей, заново открывают плюсы холодной ферментации и балдеют от разнообразия легеров. К этому стилю не стоит относиться как к синониму массово производимой жёлтой шипучей жидкости.
Приготовление хорошего лагера требует от пивовара дополнительного внимания к технике варки, однако это не так уж сложно осуществить. Представляем вашему вниманию 5 советов, которые позволят улучшить ваши лагеры, будь вы и матерый пивовар и новичок.

1. Больше дрожжей

Лагеры, в отличие от элей, сбраживаются при достаточно низкой температуре — обычно около 7—13°C. В таких условиях дрожжи замедляют свою работу, а это значит, что для выполнения задачи необходимо большее количество дрожжевых клеток. Необходимо внести примерно в два раза больше дрожжей, чем для эля такой же начальной плотности.

2. Температура внесения дрожжей

Часто домашние пивовары вносят дрожжи в сусло, охлажденное до комнатной температуры, а затем ставят его в прохладное место для достижения необходимой температуры (7—13°C). Такой способ почти гарантированно дает эфирные привкусы, которых в лагере быть не должно. Вносите дрожжи в сусло, охлаждённое до необходимой температуры брожения.

3. Ускорение брожения

Низкие температуры ведут к увеличению времени брожения, но есть один способ ускорить процесс. Измеряйте плотность пива и увеличьте температуру на 3°C, когда брожение завершится наполовину. Например, если начальная плотность была 13°, а конечная должна быть 3°, то значит плотность должна упасть на 10°, половина — это 5°. Значит при достижении плотности 13°—5°=8° можно увеличить температуру брожения на 3°C.

4. Диацетильная пауза

Брожение лагеров протекает гораздо менее агрессивно, чем брожение элей. В результате в созревшем пиве остаётся больше диацетила (более высокая температура приводит к его разрушению). Если внести в сусло достаточное количество дрожжей и предоставить хорошие условия для брожения, то диацетил не будет проблемой. Однако мы всё же рекомендуем перед окончанием брожения поднять температуру до 16—17°C на 1–2 дня. Это лёгкий способ подстраховаться и избавиться от диацетила.

5. Будьте терпеливыми

Слово «Lager» произошло от немецкого «lagern», что означает «хранить». Этимология намекает на долгое созревание в прохладном помещении. Пивовары, стремящиеся быстро приготовить пиво, могут приготовить отличный лагер за 2 недели. Но терпение в данном случае дает отличный результат, лагеры, как правило, становятся лучше со временем. Дайте пиву созреть при температуре близкой к 0°C, и это результат вас приятно удивит. Рекомендуемое время созревания в холоде — одна неделя на каждые 2,5° начальной плотности. К примеру, пиву плотностью 12,5° необходимо созревать 5 недель.

Пиво холодного брожения снова «в строю», а эти 5 простых советов помогут вам быстро в домашних условиях приготовить вкуснейшие Лагер, Пилснер, Бок, IPL.