Этап приготовления брожение сусла по. Нарушение процесса брожения сусла. Признаки завершения брожения
Дрожжи состоят из продолговатых клеточек величиной в поперечном сечении примерно 0,006 мм. В виде микроскопических клеток дрожжевые грибки распространены в воздухе повсюду. Их присутствие составляет необходимое условие для брожения сусла. Если сусло пропустить через фильтровальную бумагу и тем самым выделить из него дрожжевые грибки, то брожение остановится и не возобновится до тех пор, пока тем или иным путем дрожжевые грибки не попадут в сусло.
Чем больше сусло соприкасается с воздухом, в процессе перемешивания или переливки, тем больше грибков оно в себя вбирает и тем сильне идет процесс брожения и развития дрожжей.
Дрожжевые грибки не боятся ни света, ни влияния солнечных лучей, лишь бы температура не превышала 48 °C. Дрожжи имеют следующий химический состав: азотистые вещества – 62,73; клетчатка – 29,47; жировые вещества – 2,10; минеральные вещества – 5,80.
При различной температуре дрожжи имеют различную степень размножения.
Низшая температура, при которой дрожжевые грибки сохраняют свою жизнедеятельность, еще точно не определена. Но есть исследователи, считающие, что дрожжевые грибки могут сохранять способность возбуждать брожение даже при температуре ниже О °С.
Наивысшая температура, при которой дрожжи сохраняют способность возбуждать брожение сусла, различными исследователями определяется по разному. Некоторые из них считают, что только при нагревании сусла до 70 °C можно достичь уничтожения совершенно всех зародышей брожения. Вино требует для этого меньшей температуры.
В процессе брожения ведро сусла выделяет около 300 г сырых дрожжей, которые дают приблизительно 46 % сухого вещества.
Дрожжевые грибки, как и всякие другие растения, нуждаются в пище. Ею являются азотистая кислота и вещества, входящие в состав золы. В особенности это калий и фосфорная кислота. Во всяком растительном соке и, следовательно, в соке винограда все питательные вещества находятся в большем или меньшем количестве. Поэтому сусло начинает бродить в том случае, когда в него попадут дрожжевые грибки. Развитие грибков может продолжаться лишь до тех пор, пока не истощатся питающие грибки вещества или не образуются такие соединения, которые тормозят, а затем и вовсе прекращают развитие грибков.
Под влиянием дрожжевых грибков в сусле происходят различные изменения: поверхность сусла принимает более или менее бурый цвет, появляются пузырьки от развивающейся угольной кислоты, шелуха поднимается вверх, образуя шляпу. Сладость постепенно исчезает, и все более развивается винный вкус. В сусле появляются новые вещества, такие как глицерин, янтарная кислота и др. Весь этот процесс называется брожением сусла. Одно из главных изменений, происходящих в сусле при брожении, состоит в превращении сахара в спирт и угольную кислоту, при этом образуются глицерин и некоторые другие вещества, но в сравнительно меньшем количестве. Определенное количество дрожжей может разложить лишь определенное количество сахара. Если дрожжей меньше, чем необходимо для разложения всего количества сахара, находящегося в сусле, или недостает питательных веществ для дальнейшего их развития, то брожение идет сначала медленно, а затем и вовсе прекращается, не разложив всего количества сахара. Вследствие этого сохраняется сладкий вкус. Так бывает с суслом, содержащим слишком большое количество сахара. Самое лучшее и выгодное соотношение сахара к воде 1:4 (1 часть – сахар). В натуральном соке редко бывает недостаток дрожжей или питающих веществ. Но в соке, разбавленном водой с добавлением сахара, эта часть увеличивается.
Вместе с дрожжевыми грибками в сусле развиваются и другие грибки, порождающие слизь, плесень, уксусную и молочную кислоты, а также болезни разного рода. Чтобы отдать приоритет дрожжевым грибкам и как можно больше затормозить развитие вредных микроорганизмов, рекомендуем проделать следующее. Во время общего сбора винограда лучшие здоровые и самые созревшие грозди нужно собирать в отдельную емкость. Затем из них выдавить сок и дать ему забродить. В дальнейшем это забродившее сусло поместить в сделанное позже. От добавления бродящего сусла немедленно возбуждается правильное спиртовое брожение.
Влияние температуры на ход брожения сусла
При температуре 4 °C брожение почти прекращается, но по мере повышения усиливается. При достижении 30 °C брожение начинает замедляться, а при 40 °C вовсе не происходит.
Брожение при температуре 25–30 °C подвергает вино опасным болезням, так как эта температура благоприятна для развития молочной, масляной и других кислот.
Кроме того, выяснилось, что до температуры 27 єС брожение постоянно ускоряется, а затем постепенно замедляется.
Что же касается развития букета, то температура 15–20 °C наиболее благоприятна.
Влияние воздуха на брожение
Дрожжевые грибки для своего развития и размножения требуют воздействия на них воздуха. Поэтому при слабом доступе воздуха сусло бродит несравненно медленнее, чем при свободном или усиленном потоке.
Влияние фильтрации на брожение
Фильтрация намного замедляет процесс брожения. На этом основании учащенной фильтрацией можно прекратить процесс брожения, достичь того, что вино останется сладким.
Влияние спирта на процесс брожения
При брожении часть сахара превращается в спирт. Но нужно иметь в виду, что спирт убивает дрожжевые грибки. Таким образом, в самом брожении кроется причина его прекращения. Если брожением или другим способом, например, простым добавлением спирта, его образуется по объему до 18 %, то брожение совершенно прекратится. Чем ниже температура, тем меньше процент спирта останавливает брожение.
Влияние посуды на брожение
Сусло бродит в большой посуде намного быстрее, чем в малой.
Созревание сусла для возбуждения в нем брожения
Холодное сусло бродит очень медленно. Поэтому, если температура сусла ниже 15 °C, следует прибегнуть к искусственному нагреванию. При нагревании сусла надо иметь в виду, что от брожения его температура значительно повышается. Если потребуется, чтобы сусло бродило (20–24 °C), то следует нагреть его до температуры 16–18 °C. Дальнейшее повышение температуры будет достигнуто в самом процессе брожения.
Нагреть сусло можно различными способами.
Первый способ . Можно повысить температуру в помещении, где поставлено сусло. Это наилучший способ, но он имеет отрицательные стороны. Если у нас сусла немного, то из за него не стоит нагревать помещение. Бывает и так, что нет определенного помещения, где бы можно было довести температуру до нужного уровня. Поэтому предлагаем другой способ нагрева сусла.
Второй способ . Достаточно нагреть отдельную часть сусла до такой температуры, чтобы при смешивании ее с остальной частью вся масса была доведена до желаемой температуры. Нагреть сусло можно непосредственно в эмалированной или другой посуде. Этот способ представляет некоторое неудобство, так как появляется вкус вареного сусла, который затем переходит в вино. Вследствие этого нагревают не само сусло, а воду и держат в ней сосуд с суслом до тех пор, пока оно не достигнет желаемой температуры.
Как замедлить брожение
Известно, что брожение при низкой температуре замедляется, но по мере ее повышения усиливается. Поэтому для замедления брожения прибегают к охлаждению сусла. Это проделывается так же, как и согревание сусла, но лишь с той разницей, что вместо горячей воды пропускают холодную.
Как прекратить брожение
Брожение сусла можно приостановить введением в него сернистой кислоты. Для этого пустую бочку подкуривают обычным способом, затем вливают в нее около трех ведер вина, полощут им всю бочку и после этого вновь подкуривают серой. Затем опять заливают 3–4 ведра и так до тех пор, пока не заполнится вся бочка.
Брожение сусла прекращается в том случае, если:
1) сусло нагревается до температуры 40 °C и выше;
2) содержание спирта в сусле доводят до 18 % и выше;
3) фильтрацией удаляют все дрожжевые грибки.
Угарный газ (угольная кислота)
При брожении вина, в особенности при бурном брожении, выделяется угольная кислота, известная как угарный газ. Этот газ крайне вреден. Человек, вдыхая его, падает в обморок, а затем, если вовремя не оказать медицинскую помощь, может наступить смерть.
Для предупреждения подобных несчастных случаев необходимо принять следующие меры предосторожности при посещении погреба, в котором происходит брожение молодого вина:
1. Посещать помещение желательно вдвоем.
2. Идя в помещение, нужно захватить с собой свечу. Если она горит нормально, то можно заходить. Если же гаснет – это сигнал к тому, что входить в помещение опасно, так как там большое скопление угольной кислоты.
Угольная кислота в 1,5 раза тяжелее воздуха, следовательно, она скапливается и держится преимущественно внизу и поднимается вверх лишь по мере накопления. Поэтому свечу нужно держать низко, но не наклоняться.
Для удаления накопившейся угольной кислоты необходимо открыть все двери, отверстия, какие только есть в помещении. Одновременно внутрь ставят сосуд, в который бросают куски негашеной извести.
Если все же отравление угарным газом произошло, то потерпевшего необходимо вынести на свежий воздух и облить холодной водой.
Сахар
В готовом вине остаются лишь самые незначительные следы сахара, только в ликерных винах или приготовленных из высушенного винограда, или к которым при брожении был добавлен спирт, или иным образом было задержано брожение сусла содержится большое количество сахара. Если в обыкновенных слабых винах содержание сахара дойдет до 0,1–0,2 %, то уже чувствуется сладость. Некоторые вина сохраняют незначительное количество сахара довольно долго, поэтому присутствие сахара в вине еще не доказывает искусственного добавления.
Алкоголь
Алкоголь составляет одну из главных частей вина. От его содержания существенно зависят характер и прозрачность. 100 весовых частей сахара в сусле дают 48,4 части алкоголя в вине. Практики знают, что каждый процент сахара в сусле дает 0,5 % алкоголя в вине. Высшее содержание алкоголя, которое может развиться путем брожения винного сока, – 18 %. Более высокое содержание – это искусственная примесь. Содержание спирта в вине с годами уменьшается: вино теряет 0,25 0,5 % спирта в год.
Красящее вещество цветного винограда
Красящее вещество цветного винограда в воде мало растворимо. Немного больше растворяется в воде с кислотой, а лучше всего – в смеси разбавленного спирта с небольшим количеством кислоты. Окраска вина усиливается при переливке, освобождении:
а) от шелухи переспелых ягод;
б) от слишком высокой температуры;
в) от всякого мелкого истолченного порошка, в особенности содержащего белковые вещества;
г) от продолжительного воздействия воздуха и света.
Количество красящего вещества зависит исключительно от сорта винограда.
Экстрактивные вещества составляют осадок, полученный после выпаривания вина. Они, если можно так сказать, – тело вина, которое обусловливает вкус и густоту напитка. Содержание экстрактивного вещества составляет 1,4–3,0 %. В сладких винах его несравненно больше.
Минеральный состав вина мало влияет на его вкус.
Дубильное вещество принимается вином во время брожения сусла и немного при прессовании из шелухи, зерен и гребешков. В чистом же винограде его нет.
Вконтакте
Спиртовое брожение Сахаров сусла под действием ферментов дрожжей - это основной процесс при производстве пива. При брожении происходит изменение химического состава сусла и превращение его в ароматный вкусный напиток - пиво.
В зависимости от вида применяемой чистой культуры дрожжей и температуры в сусле проходит верховое или низовое брожение. Верховое брожение сусла проводят при 12- 15°С, низовое при 5-ТС. Наиболее распространено низовое брожение. Различают две стадии брожения: главное брожение и дображиьание. При главном брожении, когда сбраживается основная масса Сахаров пивного сусла, получают молодое пиво, которое представляет собой мутную жидкость со своеобразными ароматом и вкусом. При дображивании молодого пива с пониженной температурой (О-2"С) происходит медленное сбраживание оставшегося в нем экстракта, осветление, созревание пива и насыщение его диоксидом углерода. Главное брожение проводят при атмосферном давлении в течение 7-10 суток, а дображивание - под избыточным давлением 0,04-0,07 МПа в течение 18-90 суток.
Помещение, где находятся бродильные аппараты, называют цехом брожения, а закрытые аппараты для дображивания располагаются в цехе дображивания.
Разделение процесса брожения пивного сусла на две стадии, характеризуемые разной температурой, обусловлено, главным образом, низким уровнем развития холодильной техники в этой области и затруднениями поддержания указанных температур.
В настоящее время применяется технология брожения и дображивания сусла в одном аппарате цилиндроконической формы. Совершенная система охлаждения к хорошая тепловая изоляция аппаратов дают возможность легко поддерживать заданную температуру во время всего процесса.
При брожении большое значение имеют первоначальный состав сусла (содержание в нем сбраживаемых Сахаров, несбраживаемых углеводов, азотистых веществ, фосфатов, неорганических солей и др.) и дрожжи.
Для брожения применяют специальные расы чистых культур пивных дрожжей, которые должны обладать высокой бродильной активностью (бродильная активность - способность дрожжей возбуждать спиртовое брожение), способностью к оседанию (при этом происходит осветление пива, вызываемое оседанием дрожжей на дно бродильного аппарата), приданию пиву характерного аромата и мягкого вкуса.
Пивные дрожжи
Строение дрожжевой клетки. Дрожжи - одноклеточные организмы, относящиеся к классу сумчатых грибов. Форма дрожжевых клеток бывает овальной, эллиптической, округлой.
Дрожжевая клетка (рис. 65) имеет клеточную стенку 1, под которой располагается цитоплазматическая мембрана. Цитоплазма-тическая мембрана обладает избирательной проницаемостью, оказывая влияние на обмен веществ между клеткой и окружающей средой. Например, молекулы аминокислот и глюкозы проникают через мембрану быстрее, чем ионы металлов, которые меньше по размеру. Внутри дрожжевой клетки содержится круглое или овальное ядро 2, окруженное двойной мембраной. Ядро необходимо для реализации процессов обмена веществ, обеспечивающих рост и размножение дрожжей.
Основой клетки является цитоплазма 3, представляющая собой вязкую жидкость, где осуществляется спиртовое брожение. Здесь же находятся структурные элементы клетки: вакуоль 4, митохондрии 5, рибосомы 6. Митохондрии - это очень мелкие частицы каплеобразной формы, в которых происходят процессы, связанные с окислительным обменом веществ. Рибосома представляет собой мембранную структуру, где происходит синтез белка. Вакуоли - полости, наполненные клеточным соком и отделенные от цитоплазмы мембраной. В них находится метахроматин - запасное питательное вещество.
Величина дрожжевых клеток зависит от их физиологического состояния, возраста, а также состава сусла. Большинство клеток пивоваренных дрожжей имеют длину 9-11 и ширину 5-7 мкм.
Химический состав дрожжей зависит от расы, физиологического состояния дрожжей и состава питательной среды. Прессованные дрожжи содержат около 30% сухих веществ и 70% воды. В сухих веществах дрожжей содержится 90-95% органических веществ и 5-10% неорганических веществ. Среди органических веществ имеются белки и азотсодержащие вещества - 54-56%, углеводы (24-40%), жиры (2-3% к массе сухих веществ). Основная часть углеводов дрожжей представлена гликогеном (запасное вещество), сходным по химическому строению с амилопектином крахмала. Среди неорганических веществ примерно половина солей фосфорной кислоты и 1/3 калия.
Рис. 65. Строение В золе дрожжей содержится (%): Р 2 0 5 -
дрожжевой клетки 47-53; К/) - 28-40; СаО - 0,4-11,3;
MgO - 3,0-7,4; SiO 2 ~ 0,28-0,73; SO 3 - 0,09-0,74; Cl - 0,10-0,65. Кроме того, в небольшом количестве имеются соединения S, Zn, Mn, Cu, Fe.
Фосфорные соединения имеют большое значение в обмене веществ дрожжевых клеток, так как входят в состав промежуточных продуктов спиртового брожения, а калий активно участвует в построении молекул белков и углеводов. Дрожжи богаты витаминами группы В, содержат эргостерин (провитамин D) и др. В дрожжах содержатся различные ферментные системы, участвующие в процессах гидролиза и синтеза, а также в процессах брожения и дыхания.
Стадии роста дрожжей. Ростом дрожжей называют увеличение числа их клеток, т. е. размножение. Дрожжевые клетки при нормальных условиях размножаются почкованием. Материнская клетка образует почку, которая вырастает в дочернюю клетку. При недостатке питательных веществ или при других неблагоприятных условиях внутри клетки появляются перегородки, и клетка распадается по этим перегородкам, образуя споры. В среде с хорошими условиями питания споры прорастают и образуют новые дрожжевые клетки. Пивное сусло содержит все необходимые вещества для размножения клеток, поэтому при сбраживании сусла дрожжи размножаются только почкованием, не образуя спор.
После введения дрожжей в сусло наблюдаются их количественные и качественные изменения. Количество дрожжей увеличивается в несколько раз, однако, их концентрация в диспергированном состоянии вначале увеличивается, достигая максимальной величины, а затем снижается.
Размножение дрожжей при сбраживании пивного сусла проходит в несколько этапов. На кривой роста (рис. 66) можно выделить 4 фазы.
| Время Рис. 66. Стадии развития дрожжей |
В начальной фазе, называемой латентной или лаг-фазой (задержка роста), дрожжи приспосабливаются к новой среде и подготавливаются к размножению. Згу фазу условно можно разделить на две части: фазу действительного покоя, когда клетки приспосабливаются к среде, и фазу постепенного начала размножения. Продолжительность латентной фазы для пивных дрожжей 1-1,5 суток. В ней клетки увеличиваются в объеме и удлиняются, растет доля почкующихся клеток.
При следующей фазе, называемой логарифмической, скорость размножения дрожжей максимальная, все клетки активны и находятся в бродящей среде во взвешенном состоянии.
После логарифмической фазы наступает стационарная фаза, когда размножение дрожжей замедляется, при этом скорость размножения и скорость отмирания уравновешиваются, в результате чего число клеток остается без изменения.
Последняя фаза, называемая фазой затухания, характеризуется снижением активности клеток, что обусловлено уменьшением массы питательных веществ и увеличением количества продуктов обмена. Размножение прекращается, клетки отмирают и оседают на дно бродильного аппарата.
В живой дрожжевой клетке жизнедеятельность поддерживается различными биохимическими процессами, а при ее отмирании согласованность этих процессов нарушается и начинается автолиз, т. е, распад составных частей клетки под действием собственных ферментов. При этом структура клеток нарушается, активность одних ферментов повышается, других ослабевает. Например, гидролитические ферменты активизируются, а действие ферментов дыхания и брожения прекращается. При автолизе дрожжей происходит распад белковых веществ, углеводов, жиров, органических фосфорных соединений; образуются низкомолекулярные продукты распада, которые диффундируют через стенки клеток в пиво и изменяют его вкус. При незначительном автолизе появляется слабый дрожжевой привкус, а при сильном автолизе - горький посторонний вкус. Выделяемые при автолизе азотистые вещества могут быть причиной коллоидного помутнения пива.
Расы пивных дрожжей. В пивоваренном производстве используют только культурные дрожжи, которые относятся к семейству Saccharomycetaceae и роду Saccharomyces. Различают дрожжи низового брожения и дрожжи верхового брожения. Дрожжи верхового брожения относят к виду Saccharomyces cerevisiae, дрожжи низового брожения первоначально были отнесены к виду Sacch. carlsbergensis, затем Sacch. uvarum или к Sacch. cerevisiae. Но в настоящее время пивовары-практики продолжают считать низовые дрожжи относящимися к виду Sacch. carlsbergensis.
Первоначально были известны дрожжи верхового брожения, так как брожение проходило только при обычной температуре (в виноделии, хлебопечении). Желая получить напитки, насыщенные диоксидом углерода, стали проводить брожение при низких температурах. Под влиянием изменившихся внешних условий и были получены дрожжи низового брожения с определенными свойствами.
В пивоваренном производстве применяют разновидности дрожжей, отличающихся друг от друга одной или несколькими особенностями. Их получают из одной клетки. Такие культуры называют расами (штаммами).
Дрожжи верхового брожения в процессе интенсивного брожения всплывают на поверхность сбраживаемой жидкости, накапливаются в виде слоя пены и остаются в таком виде до конца брожения. Затем они оседают, образуя весьма рыхлый слой на дне бродильного аппарата. По своей структуре эти дрожжи относится к пылевидным дрожжам, не слипающимися между собой, в отличие от хлопьевидных низовых дрожжей, оболочки которых клейкие, что приводит к слипанию (агглютинации) и быстрому осаждению клеток.
Дрожжи низового брожения не переходят в поверхностный слой пива - пену, а по окончании брожения быстро оседают и образуют плотный слой на дне бродильного аппарата-
Флокуляция - это объединение дрожжей в рыхлые хлопьевидные агрегаты. В пивоварении под флокуляцией понимают обратимую агрегацию дрожжевых клеток, которая зависит как от свойств расы дрожжей, так и от состава, концентрации, температуры сусла.
После образования дрожжами хлопьев начинается физический процесс седиментации - оседание под действием сил тяжести.
Способность дрожжей к хлопьеобразованию (флокуляции) имеет большое значение для технологии сбраживания пивного сусла, так как способствует ускорению осветления пида и облегчает съем дрожжей из бродильного аппарата после брожения с последующим повторным использованием их в качестве семенных дрожжей. Низкая температура при брожении, кислотность среды (рН 4-4,4) содействуют хлопьеобразованию.
Реакция среды сильно влияет на свойства дрожжей. Например, в кислой среде при рН менее 3 и в щелочной среде при рН более 8 хлопьевидные дрожжи становятся пылевидными. Хлопьевидные дрожжи по сравнению с пылевидными имеют более крупные клетки, меньше подвержены автолизу, дают больший прирост биомассы, обладают меньшей бродильной активностью, образуют меньше диацетила и высших спиртов в пиве, что положительно сказывается на его качестве.
Дрожжи низового брожения отличаются от дрожжей верхового брожения тем, что они полностью сбраживают рафинозу, имеют оптимальную температуру для роста 25-27°С и минимальную 2-3°С, а при 60~65°С - отмирают. Максимальное размножение низовых дрожжей происходит при рН 4,8-5,3. Кислород, растворенный в сусле, способствует размножению дрожжей, в то время как продукты брожения (этиловый спирт, диоксид углерода, высшие спирты, аце-тальдегид, кислоты), а также повышенная концентрация сахара угнетают развитие дрожжей.
Пивные дрожжи должны отвечать следующим требованиям: быстро сбраживать сусло, придавать пиву чистый вкус и приятный аромат, активно образовывать хлопья, осветляя таким образом пиво входе брожения.
Бродильную активность дрожжей определяют по степени сбраживания сусла. Степень сбраживания { V) - это показатель, выраженный в процентах, характеризующий отношение массы сброженного экстракта (Е-е) к массе сухих веществ в начальном сусле (Е):
V = flOO(E-e)]/E, где е - содержание экстрактивных веществ в пиве, % к массе пива.
По степени сбраживания дрожжи делятся на сильно- или высокосбраживающие (степень сбраживания 90-100%), среднесбраживаю-щие (80-90%), слабо- или низкосбраживающие (менее 80%).
К сильносбраживающим относятся дрожжи рас: 11, f-чешская, 34, 308, 129, Ф-2, 8аМ, 70. Дрожжи расы 11 сразу начинают сбраживать мальтозу (в отличие от других дрожжей, которые сначала сбраживают глюкозу), не требовательны к качеству сырья, хорошо оседают, пиво характеризуется полным вкусом. Дрожжи расы f-чешская хорошо осветляют пиво, придают ему приятный аромат, устойчивы к инфекции и автолизу. Дрожжи штамма 8аМ имеют высокую бродильную активность, повышенный коэффициент размножения, хорошо оседают, а дрожжи штамма Ф-2 способны сбраживать мальтотетрозу и низкомолекулярные декстрины, поэтому глубоко выбраживают сусло. Использование дрожжей этих двух рас дает возможность сократить длительность главного брожения с 7 до 5 сут и получить пиво с хорошим вкусом. Дрожжи расы 34 быстросбраживающие, но прихотливы к качеству сырья. Также повышенные требования к сырью у дрожжей расы 308. Пиво, сброженное дрожжами рас 8аМ, 11, f-чешская, более устойчиво к холодному помутнению.
К среднесбраживающим относятся дрожжи рас 776,41,44, S-львов-ская, Р (получена из Чехии), А (выделена на рижском пивоваренном заводе «Алдарис»), гибрид 131-К. Дрожжи расы 776 неприхотливы к сырью, их можно использовать для приготовления пива с применением несоложеных материалов. Готовое пиво имеет удовлетворительный вкус, резкую хмелевую горечь. Дрожжи рас 41, 44, S и Р обладают хорошей способностью оседания, вкус пива получается чистым, мягким. Дрожжи расы 44 дают возможность получать хорошее пиво при применении воды повышенной жесткости. Дрожжи расы А хорошо осветляют пиво, устойчивы к инфекции.
Дрожжи расы 131-К не сбраживают сахарозу, лактозу и рафи-нозу и используются только для приготовления темных сортов пива со сладким вкусом.
Для темных и специальных сортов, вырабатываемых на некоторых минипивоваренных заводах, и для домашнего приготовления рекомендуется применять дрожжи верхового брожения.
Для сортов пива с повышенной массовой долей сухих веществ в начальном сусле следует использовать расы 8аМ, 11,41 и S-Львове -кая для сортов с концентрацией СВ в сусле 18% и дрожжи расы 11 для 22%-ного.
Хранят дрожжи чистой культуры в стерильных пробирках на скошенном охмеленном сусло-агаре при температуре 4°С и пересевают раз в полгода.
Следует учитывать, что дрожжи могут быть кислородзависимы-ми и кислороднезависимыми, то есть их жизнедеятельность зависит или не зависит от количества растворенного в сусле кислорода. Например, дрожжи 11-й расы кислороднезависимые, 776-й - средне-кислородзависимые, а для дрожжей штамма 8аМ требуется дополнительная аэрация сусла.
Активность дрожжей зависит от состава сусла, содержания солей в воде, поэтому на разных заводах пиво, полученное с применением одних и тех же дрожжей, имеет разный вкус.
Требования, предъявляемые к качеству дрожжей, не всегда удовлетворяются одной расой, поэтому иногда в производстве применяют смесь рас или редут брожение сусла отдельно на разных расах, а затем смешивают молодое пиво.
Разведение дрожжей чистой культуры. Под разведением понимают увеличение массы дрожжей в количестве от массы в одной пробирке до массы маточных дрожжей, необходимой для внесения в бродильный аппарат.
Весь процесс разведения состоит из двух стадий: лабораторной (разведение дрожжей в микробиологической лаборатории) и цеховой (разведение в отделении чистой культуры).
Лабораторная стадия состоит из нескольких последовательных пересевов. Вначале чистую культуру из пробирки пересевают на стерильное охмеленное сусло с массовой долей СВ 11-13% через каждые 34-36 ч, затем проводят пересев дрожжей со стерильным сброженным суслом на новое стерильное сусло, объем которого от пересева к пересеву увеличивается в несколько раз: 20 см э -»100 см 3 -» -»500 см 3 -»2,5 дм 3 . На первой стадии температура 20-23°С, затем 8- 10°С. Лабораторная стадия заканчивается сбраживанием 6-10 дм 3 сусла в медной колбе Карлсберга в течение 5-6 суток при 7-8°С,
Цеховая стадия - это разведение дрожжей на стерильном охмеленном пивном сусле в специальных аппаратах.
На рис. 67 приведена установка для разведения чистой культуры дрожжей в цехе.
Установка состоит из стерилизатора 4, двух бродильных цилиндров 3, число которых изменяется в зависимости от количества используемых дрожжей, резервуара для предварительного брожения 1 и сосуда 2 для посевных дрожжей.
Стерилизатор и резервуар предварительного брожения оборудованы змеевиками для нагревания и охлаждения сусла, воздушными фильтрами и контрольно-измерительными приборами.
Бродильные цилиндры имеют сосуды для посевных дрожжей вместимостью 10дм 3 .
Стерилизатор 4 предназначен для кипячения сусла (стерилизации) и последующего его охлаждения, бродильный цилиндр 3 - для
Рис. 67. Установка для разведения чистой культуры дрожжей
первой стации размножения дрожжей, резервуар предварительного брожения 1 - для стерилизации и охлаждения сусла, а также проведения второй стадии размножения чистой культуры. Температура воздуха в отделении чистой культуры поддерживается 8-9"С.
Разведение чистой культуры происходит следующим образом. В стерилизатор 4 из сусловарочного аппарата набирают горячее охмеленное сусло, кипятят его в течение 1 ч и охлаждают до 8°С. Затем с помощью сжатого стерильного воздуха охлажденное сусло подают в бродильный цилиндр 3, куда через специальный кран из медной колбы Карлсберга вводят чистую культуру и сбраживают сусло в течение 3 сут. При этом дрожжи размножаются, масса их увеличивается. К концу третьих суток резервуар предварительного брожения 1 заполняют суслом, которое тоже нагревают до кипения, а затем охлаждают. Часть чистой культуры из бродильного цилиндра 3 отбирают на хранение в сосуд 2 для посевных дрожжей, где оно хранится до следующей разводки, а основную часть перекачивают в резервуар 1, где осуществляют предварительное брожение при 8°С в течение 3 суток.
В следующих циклах разведения дрожжи для посева в стерильное сусло, находящееся в бродильном цилиндре 3, берут из сосуда 2. Процесс разведения чистой культуры в установке повторяют многократно до обнаружения в дрожжах посторонней микрофлоры.
Сбраживаемую массу из резервуара 1 перекачивают в специальный аппарат для предварительного брожения, в котором процесс накопления биомассы дрожжей осуществляют с доливом. Для этого после активного разбраживания, когда дрожжи находятся во взвешенном состоянии, к бродящему суслу добавляют свежее сусло, увеличивая общий объем вдвое.
При отсутствии на предприятии аппарата для разведения чистой культуры используют оборудование бродильного цеха.
Дрожжерастильные аппараты перед началом работы стерилизуют паром в течение 30 мин под давлением 0,15-0,17 МПа. Воздух, поступающий в стерилизатор и цилиндры для брожения, должен проходить через воздушные стерильные фильтры.
Главное брожение
Условия главного брожения. В бродильном цехе высота потолков 4,8 или 6 м; полы, потолки, стены для снижения потерь холода покрыты теплоизоляционным материалом. Если бродильные аппараты устанавливают в несколько ярусов, то высота помещения увеличивается. Температура воздуха в цехе должна быть около 6"С, влажность - не более 75%, количество диоксида углерода - не более 0,1 %.
Охлаждение воздуха в бродильном цехе осуществляют с помощью воздухоохладителей, установленных в цехе или в отдельном помещении. Воздухоохладитель представляет собой батарею, в которой циркулирует холодный рассол. Воздух из цеха брожения отбирается вентилятором, подается на воздухоохладители и охлажденным снова возвращается в цех. Этот способ обеспечивает постоянную температуру в цехе и хорошую вентиляцию.
По другому способу воздух охлаждают посредством ребристых или глажотрубных холодильников, подвешенных в цехе к потолку. Б этом случае в помещении устраивается приточно-вытяжная вентиляция, необходимая для удаления влаги и выделяемого при брожении диоксида углерода.
Главное брожение проводят в открытых и закрытых бродильных аппаратах. Бродильные аппараты изготовляют прямоугольной или цилиндрической формы.
При применении прямоугольных аппаратов площадь цеха используется наиболее полно. В боковой стенке прямоугольного аппарата на высоте 10-15 см от дна имеется патрубок для слива молодого пива, а в днище - патрубок для удаления осевших дрожжей, внутри установлен охлаждающий змеевик для отвода теплоты, выделяющейся при брожении.
В производстве наиболее широко распространены горизонтальные цилиндрические аппараты главного брожения (танки) (рис. 68).
Такой аппарат представляет собой герметичный цилиндрический резервуар вместимостью до 50 м 3 , снабженный охлаждающим
Рис. 68. Горизонтальный бродильный аппарат
змеевиком. На нем имеется штуцер для присоединения пивных шлангов, кран 1 для наполнения и спуска пива, люк 2 для осмотра и мойки внутренней поверхности, кран 3 для отбора проб, штуцеры 4 и 6 для установки шпунт-аппарата и штуцер 7 для установки манометра, а также предохранительный клапан 5. Для обеспечения достаточного осветления молодого и готового пива аппараты для главного брожения изготовляют диаметром не более 2,4 м, а для дображивания - 3,6 м.
Вместимость одного аппарата подбирают с учетом объема сусла, получаемого от одного, двух и более заторов. Число аппаратов в цехе определяют в зависимости от числа варок затора в сутки и продолжительности процессов главного брожения.
Процессы, протекающие при главном брожении. Большая часть экстракта сусла состоит из углеводов, из них около 75% сбраживается (сбраживаемые сахара). Часть экстракта - несбраживаемые вещества, к ним относятся декстрины, белки, минеральные вещества и др. При спиртовом брожении в сусле протекают биологические, биохимические и физико-химические процессы. Питательные вещества, поступающие в дрожжевые клетки из сусла, под действием ферментов превращаются в различные промежуточные продукты, расходуемые на спиртовое брожение и рост дрожжей. Наиболее интенсивное размножение дрожжей (биологический процесс) происходит в начальной стадии сбраживания пивного сусла и заканчивается задолго до конца брожения.
Основным биохимическим процессом брожения является превращение сбраживаемых Сахаров в результате культивирования дрожжей в этиловый спирт и диоксид углерода, описываемое уравнением Гей-Люссака:
СН„О = 2С 3 Н,ОН + 2ССХ + 234,5 кДжДг/ммоль).
180,1 92,1 88
Из 180,1 г глюкозы можно получить 92,1 г этилового спирта и 88 г диоксида углерода. Но наряду с этими первичными продуктами часть сахара расходуется на образование побочных вторичных продуктов, в результате из сахара получается не 92,1 г, а примерно 87 г этилового спирта.
Сахара сбраживаются в определенной последовательности, что обусловлено скоростью их проникновения в дрожжевую клетку. В первую очередь сбраживаются свободные фруктоза и глюкоза. Сахароза предварительно гидролизуется ферментом fJ-фруктофурано-зидазой дрожжей до глюкозы и фруктозы. После фруктозы и глюкозы дрожжи расходуют мальтозу, которая также под действием фермента сс-глюкозидазы превращается в легкосбраживаемую глюкозу. Мальтотриоза расходуется дрожжами медленно и не полностью. В сусле, богатом мальтозой, мальтотриоза почти не сбраживается. Около 2% Сахаров используется на построение дрожжевых клеток.
Этиловый спирт и диоксид углерода являются основными продуктами спиртового брожения. Кроме того, в сусле накапливаются вторичные продукты брожения, образующиеся ю Сахаров: биомасса дрожжей, глицерин, уксусный альдегид, уксусная, янтарная, лимонная и молочная кислоты, ацетоин; 2,3-бутиленкгликоль, диацетил. В качестве побочных продуктов брожения из аминокислот образуются высшие спирты, оказывающие влияние на аромат и вкус пива.
Вредное влияние на качество пива оказывают продукты брожения диацетил и ацетоин, которых много в молодом пиве. Диацетил придает пиву медовые запах и привкус, а ацетоин - затхлый привкус. При дображивании концентрация этих веществ резко снижается их влияние на вкус и запах становится незначительным.
На букет пива влияют диацетил, высшие спирты, сложные эфи-ры, альдегиды, серосодержащие соединения.
В результате сбраживания Сахаров, преимущественно в аэробных условиях, пивное сусло превращается в молодое пиво. Все образовавшиеся в нем продукты спиртового брожения участвуют в формировании специфического вкуса и аромата пива (букет пива). При дображивании, когда температура молодого пива снижается, в бродильном аппарате создается избыточное давление и условия брожения становятся близкими к анаэробным. Размножение дрожжевых клеток в это время резко ограничено и сбраживаемые сахара расходуются преимущественно на образование спирта и диоксида углерода.
Сбраживание сусла сопровождается изменением рН сусла: в молодом пиве рН 4,2-4,6, что обусловлено образованием из Сахаров диоксида углерода и органических кислот, преимущественно янтарной и молочной. Наибольшее снижение рН происходит на третий день брожения. Увеличивается титруемая кислотность пива.
Физико-химические процессы характеризуются изменением окислительно-восстановительного потенциала (гН г) rH^-lgfH^l, где Н 2 - молекула водорода, образовавшегося при диссоциации воды.
Быстрое снижение гН 2 объясняется тем, что при брожении в сусле происходит уменьшение концентрации продуктов окисления и накопление продуктов восстановления. В охлажденном сусле гН 2 больше
20, а в период интенсивного брожения, когда дрожжи потребляют весь растворенный кислород, на обменные процессы внутри клетки, значение гН 2 снижается до минимума, достигая 10. Кроме того, выделяющийся при брожении диоксид углерода вытесняет из сусла кислород, что также снижает интенсивность окисления.
В закрытых бродильных аппаратах гН 3 пива ниже, чем в открытых, где кислород, хотя и слабо, но проникает через тонкий слой пены. Чем ниже величина гН 2 в процессе брожения, тем выше качество получаемого пива. При высоких значениях гН 2 сусло и молодое пиво темнеют, вкус готового пива ухудшается, оно быстро мутнеет.
Для своего развития, роста и размножения дрожжи потребляют азотсодержащие соединения сусла (аммонийные соединения, аминокислоты, несколько хуже дипептиды и в очень незначительном количестве трипептиды). При этом 40-45% азота они поглощают, а 1/3 от потребленного азота выделяют в окружающую среду. В результате меняется состав азотистых веществ сбраживаемого сусла.
При сбраживания сусла растворенные белковые вещества частично денатурируют, а затем флокулируют (слипаются) и осаждаются. Во время главного брожения, в результате осаждения белка и усвоения дрожжами азотистых веществ, содержание их в сбраживаемом сусле уменьшается примерно на 1/3,
При брожении осаждаются также полифенольные вещества. Образование этилового спирта, эфиров, снижение рН способствуют коагуляции высокомолекулярных соединений сусла.
Диоксид углерода, который образуется при брожении, сначала растворяется в сбраживаемом сусле, а потом (после насыщения им сусла) начинает выделяться в виде пузырьков, на поверхности которых адсорбируются поверхностно-активные вещества (белки, пектин, хмелевые смолы). Пузырьки газа, покрытые слоем этих веществ, слипаются и образуют на поверхности сусла слой пены. В определенный период брожения внешний вид пены приобретает форму завитков, которая характеризует определенную стадию брожения.
При брожении цветность сусла для светлых сортов пива заметно уменьшается, а для темных сортов - изменяется меньше. Снижение цветности объясняется тем, что часть красящих веществ выводится с пеной, часть окисленных полифенольных веществ восстанавливается, а уменьшение рН при брожении снижает интенсивность цветности пива (проявляются индикаторные свойства красящих веществ).
В процессе брожения уменьшается содержание изогумулонов из-за их адсорбции дрожжами, а также вследствие того, что они частично выводятся пузырьками диоксида углерода в пену.
При брожении примерно на 1/3 уменьшается содержание полифенольных веществ.
Ведение главного брожения. Это операции, связанные с регулированием условий процесса (температура, продолжительность броже-
ния, степень сбраживания, введение чистой культуры дрожжей). Основное влияние на брожение оказывают применяемые расы дрожжей, температура сбраживаемого сусла и бактериальная чистота.
Для брожения тгавното сусла принят метод низового брожения, связанный с применением рас дрожжей низового брожения. Эти дрожжи хорошо сбраживают практически все сахара, кроме лактозы и декстринов и частично мальтотриозы. Температура сусла, при которой вводят семенные дрожжи, называется установочной (начальной) температурой брожения и колеблется от 5 до 7°С.
Ведение главного брожения включает три основные технологические операции: наполнение бродильного аппарата охлажденным суслом, введение в сусло дрожжей и сбраживание его до получения молодого пива. Дополнительными операциями являются снятие деки (тонкий слой опавшей коричневой пены), перекачивание молодого пива на дображивание, отбор и подготовка семенных дрожжей, мойка, дезинфекция и подготовка аппарата для следующего цикла.
Наполнение бродильного аппарата суслом и введение в сусло дрожжей. Перед внесением в бродильный аппарат семенные дрожжи смешивают в отдельном сосуде с холодным пивным суслом из расчета 2-6 дм 3 сусла на 1 дм 3 дрожжей, перемешивают стерильным сжатым воздухом или мешалкой и оставляют на 1-3 ч для разбраживания при температуре около 6°С.
Перед заполнением аппарата суслом на входной патрубок аппарата надевают полый стакан для предотвращения попадания дрожжей позже в аппараты дображивания. Холодное сусло (температура 5-7°С) принимают в подготовленный бродильный аппарат в таком количестве, чтобы оно покрыло его дно. После этого вводят бродящие дрожжи, перемешивают и заполняют аппарат суслом до полной вместимости.
При наличии в бродильном цехе аппарата для предварительного брожения дрожжи подготовляют в нем в течение 18-24 ч на всю вместимость бродильного аппарата и вводят их во время спуска сусла первой варки из расчета 0,4-0,5 дм 3 (дрожжи расы Ф-2 в количестве 0,8-1 дм 3) на 10 дал всего сусла, затем доливают суслом следующих варок. При отсутствии аппарата предварительного брожения количество вносимых дрожжей увеличивают до 0,5-0,6 дм 3 на 10 дал сусла. Заполнение бродильного аппарата считают законченным, когда в нем останется незаполненным около 10% его вместимости.
Сбраживание сусла. Главное брожение протекает в несколько стадий, которые различаются по внешнему виду поверхности сбраживаемого сусла, а также по изменению экстрактивности и степени осветления молодого пива.
В первой стадии брожения, называемой забелом, на поверхности бродящего сусла по периферии появляется полоса нежно-белой пены. Эта стадия продолжается 1-1,5 суток и характеризуется интенсив-
ным почкованием и размножением дрожжей. При этом экстрактив-ность сусла снижается от 0,2 до 0,5% в сутки; рН - на 0,15-0,2, температура поднимается на 0,2-0,3°С в сутки.
Вторая стадия брожения - период низких завитков характеризуется более интенсивным выделением диоксида углерода, образованием густой, компактной, поднимающейся пены, которая по внешнему виду представляет собой завитки красивой формы. Пена, вначале белая, постепенно темнеет из-за окисления хмелевых смол и частичного обезвоживания. Экстрактивность сусла в этой стадии снижается на 0,5-1% в сутки; рН в конце стадии становится 4,9-4,7 (при начальном 5,6); температура растет на 0,5-0,8°С в сутки. Продолжительность стадии 2-3 сут.
Третья стадия брожения - стадия высоких завитков характеризуется наибольшей интенсивностью брожения, максимальной температурой процесса. Убыль экстракта достигает 1-1,5% в сутки. Пена становится рыхлой, объемной, завитки достигают наибольшей величины, верхние участки завитков имеют коричневый цвет, нижние - белый, рН снижается до 4,6-4,4. Размножение дрожжей приостанавливается в связи с недостатком кислорода и уменьшением питательных веществ. Стадия длится 3-4 сут. В начале этой стадии сусло необходимо охлаждать.
В четвертой стадии, называемой стадией опадания завитков или формирования деки, пена опадает, исчезают завитки, в результате чего поверхность сусла покрывается тонким слоем деки. Опадание завитков продолжается 2 суток. Зкстрактивность сбраживаемого сусла понижается на 0,5-0,2% в сутки. Прекращается размножение дрожжей и брожение.
Каждой стадии брожения соответствуют изменения химического состава сусла и определенная концентрация дрожжевых клеток. Например, при сбраживании сусла для пива с концентрацией начального сусла 11% (Жигулевского) содержание дрожжевых клеток во взвешенном состоянии будет следующим
Стадия брожения Содержание дрожжевых клеток, млн/см 3
Исходное сусло 20-25
Забел 60-50
Низкие завитки 60-50
Высокие завитки 30-25
Формирование деки 16-5
Осветление 3,5-1,5
Для сусла с более высокой массовой долей сухих веществ число дрожжевых клеток в исходном сусле увеличивают до 30-40 млн./см 3 . По мере сбраживания и снижения рН сусла дрожжевые клетки покрываются слизистой пленкой из веществ, обладающих клеящими свойствами. Слипаясь между собой, они оседают на дно аппарата.
В хлопьеобразовании и оседании дрожжевых клеток важную роль играет их электрический потенциал. Во время размножения дрожжевые
клетки заряжены отрицательно, а к концу брожения, когда рН сусла снижается до 4,4-4,2, клетки приобретают положительный заряд. Белковые частицы в сусле заряжены отрицательно, поэтому в конце главного брожения они соединяются с дрожжевыми клетками, образуя агрегаты (крупные хлопья), что влечет за собой интенсивное выпадение осадка. После оседания дрожжей брожение прекращается, и пиво становится более прозрачным. На этом процесс главного брожения считают законченным. Полученный продукт называют молодым пивом.
При спиртовом брожении 1 кг сброженного сахара выделяет 560,8 кДж теплоты, что приводит к повышению температуры сусла. Для поддержания в сусле определенного температурного режима через змеевики, установленные внутри бродильных аппаратов, пропускают охлажденную воду температурой 0,5-ГС. Вместо змеевиков иногда используют также холодильные пояса, приваренные снаружи к боковым стенкам бродильного аппарата. Такая система охлаждения более удобна и экономична.
Наибольшая температура сусла достигается примерно на 3-й день брожения, и ее поддерживают на этом уровне 1-2 дня по возможности без колебаний. Затем молодое пиво постепенно охлаждают со скоростью 1 °С в сут, так как дрожжи весьма чувствительны к резкому понижению температуры.
Известно, что растворимость СО 2 увеличивается с понижением температуры, поэтому, чтобы сохранить в молодом пиве максимально возможную концентрацию растворенного газа, температуру перед передачей пива на дображивание снижают до 5-4°С. Содержание диоксида углерода в молодом пиве обычно составляет охоло 0,2%.
При главном брожении большая часть экстрактивных веществ превращается в продукты брожения. Ход этого процесса контролируют по степени сбраживания. Различают видимую и действительную степени сбраживания. Если содержание экстракта определяют в пиве в присутствии спирта и СО 3 , то это видимый экстракт. Используя его значение, вычисляют видимую степень сбраживания. Действительную степень сбраживания находят по величине истинного содержания экстракта, которое определяют после удаления спирта и диоксида углерода пикнометрическим методом (по относительной плотности сусла или пива). Значение действительной степени сбраживания ниже, чем видимой и примерно равно У л = 0,81 У вид.
В целях регулирования процесса брожения по стадиям введено понятие «конечная степень сбраживания» (КСС), т.е. максимально возможная степень сбраживания. В процессе брожения конечная степень сбраживания не достигается, ее определяют в лаборатории завода. У светлых сортов пива видимая конечная степень сбраживания составляет 77-82%.
Молодое пиво, перекачиваемое в цех дображивания, должно содержать около 1% сбраживаемого экстракта, чтобы при дображива-нии получить необходимое насыщение пива диоксидом углерода.
В готовом пиве нельзя оставлять много сбраживаемого экстракта. Чем меньше разница между степенью сбраживания готового пива и конечной степенью сбраживания, тем больше его биологическая стойкость. Если между этими величинами имеется значительная разница, то микроорганизмы готового пива будут размножаться на сбраживаемых веществах готового пива и образовывать муть, снижая его биологическую стойкость и вкусовые качества.
Процесс главного брожения длится около 7 суток с момента введения дрожжей для сортов пива с начальным содержанием экстракта в сусле II-13% и 8-10 сутдля сортов с большим содержанием экстракта. При сбраживании сусла с высоким содержанием экстракта повышается начальная и максимальная температура брожения, тогда увеличивают количество семенных дрожжей до 1 дм 3 на 10 дал сусла, используя дрожжи, начиная с третьей генерации. Например, сусло для пива концентрацией начального сусла 11 % (Жигулевское) сбраживают 7 суток, а для пива плотностью 20% (Ленинградское) - 11 суток.
Примерный температурный режим по суткам брожения следующий; для пива концентрацией начального сусла 11 %: первые сут 5°С; вторые 5,5; третьи 6,3; четвертые-пятые 7,5; шестые 6,5; седьмые сутки 4,5°С; для пива концентрацией 20%: первые сутки 7°С; вторые 8,5; третьи-восьмые 9; девятые 8,5; десятые 7; одиннадцатые сутки 5,5°С.
О ходе главного брожения в производстве судят по изменению (убыли) содержания экстрактивных веществ в сбраживаемом сусле. Количество их определяют один раз в сутки сахаромером.
На рис. 69 показано изменение видимого экстракта и приведены примерные температурные режимы главного брожения сусла: 11%-ного для Жигулевского, 13%-ного для Московского и 20%-ного для Ленинградского пива. Если начальная температура для Жигулевского
| суг |
Рис. 69. Изменение показателей в процессе
главного брожения -
температуры (кривые 1,2,3}
И видимого экстракта
(кривые 4,5,6) пива:
Ного
(Жигулевского);
Кого
(Московского);
Ного
(Ленинградского)
и Московского одинаковая (5°С), то в период интенсивного брожения температура сусла для Московского пива (кривая 2) выше и длительность процесса на 1 сут больше, чем для Жигулевского пива.
В высококонцентрированном сусле для Ленинградского пива главное брожение начинается при температуре 7°С, достигает максимума при 9°С, бродящее сусло выдерживают при этой температуре б сут, затем температуру снижают до 5,5°С. Продолжительность главного брожения этого пива 11 сутки (кривая 3).
В табл. 23 приведено содержание экстракта и спирта по суткам брожения в сусле для пива с концентрацией сусла 11% (Жигулевского).
Таблица 23
| Время брожения, сут | Видимый экстракт по сахаро-меру, % | Действительный экстракт, * | Спирт, % | Степень сбраживания, % | рН | |
| видимая | действительная | |||||
| До брожения | 11,2 | - | - | - | - | 5,4 |
| Первые | 11,07 | 0,11 | 2,2 | 0,7 | 5,2 | |
| Вторые | 10,1 | 10,45 | 0,47 | 10,2 | 7,1 | |
| Третьи | 8,8 | 9,41 | 0,99 | 21,8 | 16,4 | 4,75 |
| Четвертые | 7,1 | 7,85 | 1,67 | 34,9 | 30,2 | 4,62 |
| Пятые | 5,6 | 6,65 | 2,27 | 50,2 | 40,9 | 4,63 |
| Шестые | 4,9 | 6,08 | 2,56 | 58,4 | 45,9 | 4,48 |
| Седьмые | 4,6 | 5,83 | 2,68 | 59,1 | 48,2 | 4,45 |
| Восьмые | 4,5 | 5,75 | 2,72 | 48,9 | 4,45 |
При производстве различных сортов пива главное брожение заканчивают при определенном для каждого наименования видимом содержании экстракта в сбраживаемом сусле (по сахаромеру). Например, для Жигулевского пива 4,5-4, что соответствует видимой степени сбраживания 59,1~63,б%; для Рижского пива соответственно 4,2-3,9 и 65-67,5%; для Московского пива 4,9-4,7 и 63,8-66,9%; для Российского пива 3,3-3,7 и 63-67%, для Юбилейного пива 5,5 и 67,6%. Видимая степень сбраживания для светлых сортов пива 59- 68%, для темных сортов - не выше 60%.
Перед передачей молодого пива на дображивание с поверхности пива, бродившего в открытых аппаратах, снимают деку, а в закрытых аппаратах деку не снимают, так как из-за почти полного отсутствия процессов окисления пены образуется значительно меньше, чем в открытых аппаратах, и она не темнеет.
По окончании главного брожения молодое пиво температурой не более 5°С перекачивают в закрытые бродильные аппараты на дображивание и созревание, а осевшие дрожжи отбирают в приемный сборник для промывания и подготовки к использованию в следующем цикле главного брожения.
Отбор и подготовка семенных дрожжей. Прирост массы дрожжей при брожении зависит от их количества, внесенного в сусло в начале брожения, от концентрации экстракта, температуры сбраживания, содержания растворенного кислорода. С увеличением количества вносимых дрожжей повышается скорость брожения, но снижается рост накопления их биомассы, которая в процессе брожения возрастает в 3-4 раза.
После перекачивания молодого пива на дображивание на дне аппарата остается плотный осадок (осадочные дрожжи), который можно разделить на три слоя. Верхний слой коричневого цвета, состоит из легких дрожжевых клеток, осевших в конце брожения. Он содержит много мертвых клеток, посторонних микроорганизмов, а также осадок белковых веществ, хмелевых смол и др. Средний, более светлый слой, состоит из дрожжей, обладающих высокой бродильной активностью. Нижний слой темного цвета, в нем содержатся отмершие дрожжевые клетки и отстой.
Примерно половина осадочных дрожжей используется в последующих циклах брожения в качестве семенных, а остальные дрожжи являются избыточными (товарными). В семенных дрожжах должно быть не более 5% мертвых клеток.
Дрожжи чистой культуры, осевшие на дно бродильного аппарата после первого цикла главного брожения, называют семенными дрожжами первой генерации. Дрожжи, полученные после второго цикла главного брожения, - семенными дрожжами второй генерации и т. д.
Семенные дрожжи собирают в приемный сборник, затем пропускают через вибрационное сито для механического процеживания и отделения крупных хлопьев белковых веществ и хмелевых смол. Очищенные дрожжи направляют в сборник - монжю, для отстаивания в течение 4-5 ч, затем их непрерывно промывают водой температурой 1-2°С, перемешивая диоксидом углерода. После этого семенные дрожжи готовы к повторному использованию. Монжю представляет собой горизонтальную или вертикальную емкость, снабженную охлаждающей" рубашкой и устройствами для подвода воды и СО 2 .
Если семенные дрожжи хранят в дрожжевых ванночках, то после процеживания через вибрационное сито их заливают двух- или трехкратным количеством охлажденной до 1-ТС воды и оставляют для отстаивания. Отстоявшуюся промывную воду, содержащую взвесь белков и хмелевых смол, сливают. Осадок дрожжей вновь заливают водой, размешивают и отстаивают. Эту операцию повторяют 2-3 раза в сутки. Жидкие семенные дрожжи хранят не более 2 сут под слоем воды или пива, охлажденных до 1-2°С. Более длительное хранение приводит к снижению бродильной активности дрожжей.
Существует технология, по которой введение семенных дрожжей осуществляют (после проверки их микробиологической чистоты) в сусло без промывания водой.
Семенные дрожжи после отделения примесей, промывания водой и отстаивания представляют собой густую тестообразную массу, содержащую до 12,5% сухих веществ. В 1 см 3 семенных дрожжей содержится около 400 млн дрожжевых клеток.
Годными для производства пива считают те дрожжи, в массе которых под микроскопом в 50 полях зрения имеется не более двух посторонних микроорганизмов, а число клеток, окрашивающихся метиленовой синью (мертвые клетки), не превышает 10%.
При наличии большего количества посторонних микроорганизмов семенные дрожжи обработывают серной, фосфорной кислотой или персульфатом аммония. При обработке серной кислотой дрожжи разводят в три раза водой и добавляют 10%-ную серную кислоту до концентрации 0,2%. При этом хлопьевидные низовые дрожжи переходят в пылевидное состояние. Для отделения примесей дрожжи пропускают через мелкое сито. Подкисленные и процеженные дрожжи оставляют в покое на 30-60 мин. При этом в верхний слой мутной жидкости переходят нежизнеспособные клетки дрожжей, их удаляют декантацией, а осадок заливают водой 2-3 раза. Каждый раз после перемешивания и отстаивания, надосадочную жидкость сливают. При введении этих дрожжей в сусло норму задачи увеличивают до 0,7-1 дм 3 на 10 дал.
Температура воздуха в дрожжевом отделении должна быть 2-4"С. Стены отделения облицовывают плиткой, а потолок покрывают водостойкой краской.
При соблюдении микробиологической чистоты и применении хорошо сбраживаемого сусла одни и те же семенные дрожжи можно использовать в производстве Ш-12 раз, надо только увеличить их дозу в сусло до 0,7-1 дм 3 на 10 дал.
Приемный сборник и дрожжевые ванночки перед наполнением моют и дезинфицируют 0,2%-ным раствором хлорной извести или другими дезинфицирующими средствами, после чего тщательно ополаскивают чистой водой.
Возможные нарушения процесса главного брожения. Иногда в ходе главного брожения наблюдаются такие явления, как пузырчатое брожение, кипящее брожение и затухание брожения.
Пузырчатое брожение возникает в основном в конце главного брожения и обусловлено бурным выделением диоксида углерода и наличием в деке слизистых веществ. Происходит оно вследствие введения большой концентрации дрожжей, повышенной температуры брожения или повышенного содержания белково-дубильных соединений в сусле.
Кипящее брожение проявляется в интенсивном «кипении» бродящего сусла, которое наблюдается в стадии высоких завитков, последние при этом исчезают. Обусловлено оно наличием большого количества белкового отстоя в бродящем сусле или использованием солода короткого ращения. На качество пива кипящее брожение не влияет.
Больше других на качество пива влияет затухание брожения, которое характеризуется слабыми завитками и недостаточным сбраживанием эхстракта. Причинами замедленного брожения являются резкое охлаждение сусла в стадии высоких завитков, преждевременное хлопьеобразование, слабая бродильная активность семенных дрожжей или развитие в них посторонних микроорганизмов. В этом случае для повышения интенсивности брожения сусло перекачивают из одного бродильного аппарата в другой, продувают через него воздух и повышают температуру брожения на 1-2"С.
При слабой бродильной активности семенных дрожжей увеличивают длительность стадий забела и низких завитков. При сильной бактериальной инфекции заменяют семенные дрожжи и тщательно дезинфицируют помещение бродильного цеха и продуктовые коммуникации.
Похожая информация.
Брожение сусла
Помещение, где устанавливаются емкости с суслом, должно хорошо проветриваться. Кроме того, в нем должна поддерживаться постоянная температура – не ниже 12 °С.
Чтобы в процессе брожения в сусле развивались только полезные микроорганизмы, в самом начале в него вводят некоторое количество чистых дрожжей. Для этого за несколько дней до сбора винограда из отборных и хорошо промытых ягод готовят сусло (примерно 1 % от предполагаемого сбора) и добавляют в него чистые дрожжи. Когда сусло забродит, закваску выливают в свежеприготовленное сусло. В этом случае брожение начинается сразу и препятствует развитию нежелательных микроорганизмов. Более того, использование чистых дрожжей ускоряет процесс брожения, способствует полному разложению сахара и позволяет получить вино высокого качества.
Закваску можно приготовить и из местных дрожжей, используя для этого отборные ягоды, собранные в сухую погоду. Немытые ягоды отделяют от гребней, вручную давят из них сок через полотняный мешочек. Сок при температуре не ниже 20 °С переливают в стеклянную емкость, не доливая до верха на 25 % от объема, закрывают пробкой из ваты и ставят в теплое помещение (20–24 °С). Через 2–3 дня начинается брожение, а примерно через 1 неделю закваска готовка к применению.
Использовать ее желательно сразу, потому что через 2–3 дня она теряет свои свойства. Что касается количества добавляемой в сусло закваски, то оно зависит от типа вина. Например, для столовых вин необходимо 1–2 % от объема, а для десертных – 2–3 %. В дальнейшем в качестве закваски можно использовать осадок хорошо бродящего вина. В средней полосе России закваску для виноградных вин рекомендуется готовить из ягод, поспевающих за 1–1,5 недели до винограда, или использовать осадок бродящего плодово-ягодного вина.
Бродящее сусло (особенно в период бурного брожения) требует к себе большого внимания, начиная с поддержания постоянной температуры в помещении и кончая чистым виноградным листом, которым закрывается отверстие в бочке. Если брожение настолько интенсивное, что происходит выбрасывание жидкости из бочки, ее надо немедленно смывать не только с бочки, но и с пола. Если же пол в помещении земляной, впитавшаяся в него жидкость снимается вместе с верхним слоем.
Как только бурное брожение завершается, бочку надо доливать, чтобы не было пустот. Пока вино выделяет в большом количестве углекислый газ, он предохраняет его от всевозможных вредных микроорганизмов. После того как объем газа уменьшается, в емкость с вином начинает поступать воздух, а вместе с этим развиваются винная плесень или уксусное скисание. Предохраняют вино от доступа воздуха бродильные затворы, которые одновременно позволяют углекислому газу выходить наружу. По завершению брожения, когда вино осветлится, а на дне бочки образуется осадок из дрожжей, вино снимают с осадка.
Из книги Самогон и другие спиртные напитки домашнего приготовления автора Байдакова ИринаБРОЖЕНИЕ Дрожжи состоят из продолговатых клеточек величиной в поперечном сечении примерно 0,006 мм. В виде микроскопических клеток дрожжевые грибки распространены в воздухе повсюду. Их присутствие составляет необходимое условие для брожения сусла. Если сусло пропустить
Из книги Все о спиртных напитках автора Дубровин ИванПОДГОТОВКА СУСЛА Как известно, почти все плоды и ягоды содержат больше кислоты, чем сахара. Сахар же необходим для изготовления хорошего вина. Именно поэтому нужно устранять кислотность и повышать содержание сахара.Устраняют кислотность, разбавляя сок чистой свежей
Из книги Настойки и наливки автора Дубровин ИванБРОЖЕНИЕ Брожение – очень важный этап в самогоноварении. От того, как пройдет брожение, иногда зависит качество получаемого продукта.Брожение представляет собой довольно сложную химическую реакцию. Чтобы реакция брожения прошла удачно, нужно соблюдать строгий
Из книги Консервирование, копчение, виноделие автора Нестерова Алла ВикторовнаБрожение сусла Со дня внесения дрожжевой разводки проходит 2–3 дня, когда сладкое сусло начинает бурно бродить, а через 25–30 дней брожение уже заканчивается. Начинается этап осветления молодого вина, длящийся 10–20 дней, при этом на дно выпадают дрожжи и осадок. Когда вино
Из книги Домашнее консервирование. Соление. Копчение. Полная энциклопедия автора Бабкова Ольга ВикторовнаБрожение сусла Со дня внесения дрожжевой разводки проходит 2–3 дня, когда сладкое сусло начинает бурно бродить, а через 25–30 дней брожение уже заканчивается. Начинается этап осветления молодого вина, длящийся 10–20 дней, при этом на дно выпадают дрожжи и осадок.Когда вино
Из книги Сами варим пиво пенное, квас, готовим чайный гриб автора Галимов Денис Рашидович Из книги Лучшие рецепты домашнего вина автора Кашин Сергей ПавловичПриготовление сусла Собранные ягоды давят, а затем, если они предназначены для приготовления белого вина, из них сразу же извлекают сок. Исключение делается только для винограда сорта рислинг и ему подобных, в которых большая часть ароматических веществ сосредоточена в
Из книги Домашнее пиво автора Кашин Сергей ПавловичЗаквашивание и брожение Выдержка, или процесс дображивания пива, содействует итоговому образованию потребительских качеств пива. Для этого незрелый напиток переливают в вакуумные закупоренные металлические танки, внутренний слой которых покрыт особым пищевым лаком.В
автора Кожемякин Р. Н.Приготовление квасного сусла Жидкое сусло для кваса делается из просеянной ржаной муки, густо замешанной на кипяченой воде и выдержанной 4 часа в теплом месте. Из приготовленного таким образом теста вымешиваются лепешки и выпекаются в духовке до небольшого подгорания.
Из книги Домашнее виноделие автора Панкратова А. Б.Квас из квасного сусла КомпонентыВода – 3 лСусло квасное – 6–7 столовых ложекСахар – 3–4 столовые ложкиДрожжи – 15 гХлеб черный – 1 небольшая корочкаВоду вскипятить, снять с огня, отлить 2 л, в которые и добавить сусло, перемешать и выдержать под крышкой 7–8 часов.В
Из книги Заготовки и соленья автораПодготовка сусла Во избежание обогащения вина металлами использование алюминиевой, железной, цинковой или медной посуды не допускается. Используемая посуда должка быть кислотоупорной (эмалированная, стеклянная, деревянная и т. п.).Отобранные после сортировки и
Из книги Консервирование для лентяек. Вкусные и надежные заготовки по-быстрому автора Кизима Галина АлександровнаБурное брожение и уход за ним Во время бурного брожения происходит превращение дрожжевыми грибками сахара в спирт и углекислый газ. При этом в бурном брожении различают два периода: 1) собственно бурное брожение и 2) главное брожение.При собственно бурном брожении,
Из книги автораТихое брожение и уход за ним Перелитое вино еще не совсем прозрачно. Оно содержит еще часть дрожжей и ничтожные количества сахара, не разложившегося во время бурного брожения. Кроме того, от соприкосновения с воздухом во время переливки из вина начинают выпадать до тех
Из книги автора Из книги автораКвас из готового сусла или сухой закваски 3 ст. л. сухой закваски или 5 ст. л. сусла, 4 ст. л. сахара, 10 г дрожжей, 6 л воды.1. Вскипятить воду, снять с огня, засыпать сухой закваски или влить сусла. Можно добавить по щепотке лекарственных трав. Накрыть крышкой и дать
Из книги автораБрожение Сусло разливают по бутылкам, заполняя их на три четверти объема и затыкают бутылки ватным тампоном, затем ставят в теплое помещение (с температурой не ниже 22–24 градусов).Сахар добавляют в сусло на четвертый, затем на седьмой и еще раз на десятый день
При производстве домашнего алкоголя нужно строго следовать рецепту, чтобы конечный результат вас порадовал. Домашнее вино очень прихотливый алкоголь: и его качество, и вкус зависят не только от сорта винограда, который вы используете. Все виноделы знают, что самый сложный и долгий процесс – брожение вина. Но что делать, если вино не бродит?
Давайте рассмотрим самые распространенные проблемы, с которыми вы можете столкнуться, и найдем их решение.
Недостаточно времени
Очень часто виноделы ждут мгновенного результата, забывая, что брожение зависит от многих факторов – температура в помещении, сорт винограда, разновидность дрожжей, количество сахара. Не нужно надеяться, что ваше сусло заиграет через 5-10 минут.
Грибки сначала начинают процесс размножения и только потом думают о еде. Обычно на это может уйти от 3-72 часов. Опираясь на вышеупомянутые факторы, делаем вывод, что нужно набраться терпения и просто подождать.
Мало кислорода или отсутствие герметизации
С данной проблемой сталкивается почти каждый начинающий винодел. Брожение проходит в два этапа. На первом этапе для хорошего размножения дрожжевых грибков важно наличие кислорода, из-за недостаточного его количества процесс размножения может остановиться. Следовательно, сначала накрываем сосуд марлей, а потом уже гидрозатвором.
Но и тут все не так просто. На этом этапе важна хорошая герметизация. Если в сосуд с суслом будет поступать кислород в большом количестве, то произойдет окисление продукта. Проще говоря, ваше вино прокиснет, и вы его уже не спасете. Если сосуд герметично закрыт гидрозатвором, он будет выделять пузыри воздуха.
Очень часто бутылку с суслом закрывают медицинской перчаткой, при правильном выходе углекислого газа перчатка надуется, а значит все идет по плану. Чтобы подстраховать себя и обезопасить сусло от прокисания, стыки между гидрозатвором можно замазать пластилином, тестом или скотчем.
Также стоит помнить о том, что открывать сосуд с вином можно только один раз в сутки не больше, чем на 10-15 минут, и герметично закрыть снова.
Перепады температуры
Чтобы процесс брожения правильно запустился, нужно соблюдать температурный режим. Стоит знать, что дрожжи начинают работать при плюсовой температуре от 10 до 30 градусов. Если в помещении, где хранится сусло, будет ниже 10 градусов, то активизация замедляется или ее совсем не будет. А вот при температуре больше 30 градусов дрожжи погибнут.
Что делать, если вино не бродит? Чтобы избежать этой ситуации, нужно измерить температуру помещения, где будет стоять сосуд с суслом. Оптимальная температура для активизации дрожжей – 15-25 градусов выше нуля. Далее желательно поддерживать исходную температуру, при которой вино заиграло, и не допускать перепадов.
Если дрожжи погибли от слишком высокой температуры, то нужно добавить винную закваску или порцию неспиртовых дрожжей, чтобы возобновить брожение.
Количество сахара
Сахар выполняет очень важную роль в процессе брожения сусла. Именно он является главной пищей для дрожжей и от его количества зависит и дальнейший результат. Стоит знать, что если в сусле не хватает сахара, то и дрожжам нечего перерабатывать, следовательно, брожение остановится. Но и его большое количество ни к чему хорошему не приведет, так как он уже выступит в роли консерванта и остановит брожение. Поэтому нужно найти золотую середину и запомнить, что правильный процент сахаристости сусла – 10-20%.
Количество сахара можно контролировать специальным прибором – ареометром. Но если у вас его нет, то можно положиться на свои вкусовые рецепторы и попробовать сусло.
Итак, что делать, если вино перестало бродить из-за недостатка сахара? Если вы измеряли процент сахара прибором или попробовали вино на вкус и почувствовали повышенную кислотность, то нужно добавить в него 50-100 г сахарного песка на один литр сока и тщательно размешать его.
Если же ваше сусло имеет слишком густую консистенцию и количество сахара делает его приторным, нужно разбавить водой или кислым соком, но не более 15% от исходного количества жидкости.
Некачественные дрожжи
К сожалению, диким штаммам дрожжей, которые находятся в шкурках винограда, присуща нестабильность, и в любой момент они могут прекратить свое действие, а вы даже не поймете, почему это произошло.
Как восстановить брожение домашнего вина? Чтобы возобновить брожение, можно использовать: винную закваску, самодельную закваску, немытые ягоды винограда или хороший изюм. Если вы хотите использовать свежие и немытые ягоды, то вам понадобится 6 ягод на 10 литров жидкости. Для восстановления брожения изюмом – используйте 20-30 г на 5 литров жидкости . Лучше всего подойдет изюм, приобретенный на рынке, так как он не обрабатывается химикатами, которые уничтожают дрожжевые грибки.
Также очень хорошим эффектом обладает самодельная закваска, но на ее приготовление уйдет несколько дней. Но чтобы себя подстраховать, ее можно сделать заранее. Возьмите 200 г хорошего изюма, 50 г сахарного песка и залейте двумя стаканами теплой воды. Сосуд нужно закрыть марлей и поставить в теплое место на 4 дня. Такую закваску можно хранить в холодильнике 10 дней.
Плесень
Коварная плесень – еще одна причина, из-за которой ваше сусло будет испорчено. Плесень – это тоже грибы, но довольно опасные для организма человека. Идеальная среда для размножения плесени – высокая влажность, высокая температура, низкая кислотность, нехватка спирта и гнилые ягоды. Поэтому очень важно следить за тем, чтобы ягоды были без признаков гнили. Все сосуды, которые будут использоваться для приготовления вина, нужно тщательно промыть и стерилизовать.
Если ваше сусло уже заражено плесневыми грибками, то лучше всего от него избавиться и не подвергать себя опасности. После этого нужно хорошенько вымыть и стерилизовать бутыли, чтобы не заразить следующий винный материал.
Некоторые пытаются спасти сусло на начальных стадиях болезни, но это не дает стопроцентной гарантии на успех. Для этого нужно полностью снять грибы с поверхности и процедить вино в чистую тару. Будьте очень внимательны и следите, чтобы плесень не попала в новый сосуд.
Напиток проваривают при температуре 75 градусов несколько минут и охлаждают при комнатной температуре. Затем добавляют сахар, свежий сок, чтобы его стабилизировать.
Процесс брожения завершился
Винные дрожжи прекращают свою работу и погибают, когда крепость сусла достигает 10-13 градусов. Чтобы повысить градус напитка, в него уже дополнительно добавляют спирт, так как добиться более высокой крепости естественным путем невозможно.
В идеальных условиях дикие дрожжи работают 20-30 дней, а чистые культуры могут переработать весь сахар за неделю.
Признаки завершения брожения:
- отсутствие пузырьков;
- жидкость не шипит;
- жидкость стала светлее;
- на дне появился осадок.
Вино не должно быть сладким, его вкус должен быть кисло-горьким и гармоничным. С помощью ареометра измерьте удельный вес вина, он должен составлять – 998-1010 г/дм3. Все эти признаки говорят о том, что можно приступать к фильтрации напитка, разливать в бутылки и отправлять дозревать в прохладное место.
После завершения процесса брожения напиток можно подсластить несколькими способами.
Можно просто добавить сахар из расчета:
- для сухого вида – 20 г на 1 литр;
- ликерного – от 130 г на 1 литр;
- полусладкого – 75 г на 1 литр;
- сладкого – 120 г на 1 литр.
Чтобы он хорошо растворился, налейте в емкость вино, добавьте необходимое количество сахарного песка и тщательно размешайте до полного растворения. Полученную сладкую массу перелейте в бутыль с напитком. После этого его нужно хранить в темном и прохладном месте при температуре 8-16 градусов.
- Если у вас объемная и многолитровая тара, то можно использовать холщевый мешочек. Наполните мешочек сахарным песком или липовым медом и подвесьте его на горлышке сосуда так, чтобы он касался жидкости и равномерно растворялся.
- Для подслащения очень кислых вин, можно использовать сироп. В кастрюлю налейте 2-3 стакана напитка, добавьте сахар по вкусу и нагрейте на медленном огне. После того как сахар полностью растворился, убавьте огонь до минимума и варите примерно час. Затем полностью охладите сироп и перелейте в основную массу напитка.
При добавлении сахарного песка будьте осторожны и не переусердствуйте, так как большое количество сахара может активировать дрожжи и ваш напиток превратится в уксус. Если вы столкнулись с такой проблемой, то вам необходимо узнать, —что делать, если вино зауксилось—.
Виноделие – это целая наука, которая требует особых знаний и терпения. Но придерживаясь всех правил и исправляя свои ошибки, вы сможете насладиться собственным творением, которое будет обладать превосходным и уникальным вкусом. А чтобы улучшить процесс дегустации, узнайте, —с чем пьют вино—. Всем начинающим виноделам предлагаю узнать, —как сделать вино из компота—.
Страница 4 из 6
Отмечают, что некоторые вина с остаточным сахаром легко и самопроизвольно становятся средой, в которой развивается вторичное брожение. В других случаях, наоборот, завершение преобразования сахара происходит медленно и трудно даже после массированного засева дрожжами, аэрации и добавления аммиачных солей.
В этой связи уместно сообщить об одном лабораторном опыте, который хорошо показывает значение анаэробиоза в отношении трудностей повторного брожения. Высокосахаристое виноградное сусло (285 г/л) сбраживали на воздухе (в флаконах, закрытых ватными тампонами) и без доступа воздуха (в флаконах, закрытых заостренными трубками) при трех различных температурах. В табл. 3.12 показан ход брожения, которое во всех случаях прекращается раньше времени, оставляя большее или меньшее количество несброженного сахара.
Но целью этого эксперимента было исследовать сбраживаемость среды, полученной после первого брожения, для того чтобы уточнить роль анаэробиоза и температуры в этих разновременных остановках брожения. Вина, полученные в различных флаконах, были разбавлены водой и доведены до одинаковой концентрации (8° Боме и 8% об. спирта). Таким образом, эти различные среды сделали сравнимыми. В среды добавляли фосфат аммония, фильтровали и стерилизовали при 80°С, затем засевали дрожжевой разводкой, приготовленной из той же расы, что и в первом опыте, закрывали остроконечной трубкой и ставили в термостат при температуре 23°С. После этого сравнивали скорость сбраживания сахара и роста дрожжей в этих различных средах, а также в среде, приготовленной из того же сусла, имеющей такую же сахаристость и спиртуозность, но не подвергавшейся брожению (контроль).
Таблица 3.12
Результаты брожения сусла в зависимости от условий анаэробиоза и температуры
№ партии |
Условия аэрации |
Температура, °С |
Дни остановки брожения |
Число дрожжевых клеток в момент остановки брожения (1000 клеток иа 1 мм3) |
Сброженный сахар в момент остановки брожения, г/л |
|
На воздухе | |||||
|
Без доступа воздуха | |||||
| 205 | |||||
В табл. 3.13 представлены результаты дображивания. Из этой таблицы видно, что рассматриваемые среды можно разделить на две категории: а) те, которые бродят со скоростью того же порядка, как и контроль (I, II, III, VI), т. е. для которых первое брожение проводилось на воздухе или без доступа воздуха, но при повышенной температуре; б) те, которые бродят намного медленнее, чем контроль (IV, V), т. е. те, которые подверглись первому брожению без доступа воздуха и при невысокой температуре. В первом случае основным фактором, ограничивающим брожение и вызывающим его остановку, была температура, во втором случае - анаэробиоз.
Таблица 3.13
Результаты дображивания сред, уже подвергавшихся первому брожению
№ варианта |
Число дрожжевых клеток (1000 клеток на 1 мм3) |
Сброженный сахар, г/л |
||
|
Контроль | ||||
В заключение можно сказать, что рост дрожжей в среде с остаточным сахаром и развитие нового брожения протекают намного медленнее, когда первое брожение происходит в условиях полного анаэробиоза; в то же время они не зависят от температуры (от 17 до 25°С), реализованной во время первого брожения. Высокая температура в анаэробных или аэробных условиях, при которой быстро и резко прекращается брожение с большим количеством остаточного сахара, создает нормально дображиваемую среду.
С точки зрения теории различие в поведении дрожжей при дображивании среды, которая подвергалась первому брожению в различных условиях, является признаком изменения среды вследствие исчезновения ростовых веществ или образования антибиотиков. Эта гипотеза, сформулированная много лет тому назад, требует экспериментального подтверждения.
Содержание сахара и прекращение брожения
Было проведено исследование влияния содержания сахара и спирта на процесс брожения трех типов сред, приготовленных из того же сусла, как и в предыдущих экспериментах. Брожение проводили при одной и той же температуре (25°С) в условиях полного анаэробиоза. Сравнительные результаты приведены в табл. 3.14.
Влияние содержания сахара и спирта на брожение сусла
Таблица 3.14
| Исходная спиртуоз- ность, % об. |
Исходный сахар, г/л |
Конечное число дрожжей (1000 клеток на 1 им3) |
Сброженный сахар, г/л |
Конечная спиртуозность, % об. |
||||
|
226 (конт- | ||||||||
Во всех трех средах брожение прекратилось примерно на 16-й день. Из табл. 3.14 видно глубокое воздействие спирта и сахара на размножение дрожжей с самого начала, так что в среде, куда добавляли сахар, количество его, которое дрожжи могут сбродить, меньше того, которое сброжено в контрольной среде. Здесь, сахар выступает как лимитирующий фактор, не менее важный, чем спирт.
Кроме того, в опыте по вторичному брожению или в сравнительном опыте по сбраживаемости, проводившемся, как и предыдущий эксперимент, в суслах с добавлением сахара и спирта, вторичное брожение протекало труднее, чем в контрольном образце. Примерно такое же влияние сахара и спирта наблюдалось и в других экспериментах.
К этому следует добавить, что остановке брожения могут способствовать и другие причины. Отмечали в некоторых случаях остановки брожения при очень высокой концентрации красящих веществ. По наблюдениям авторов, при добавлении активированного угля (от 10 до 20 г/гл) зачастую также активируется дображивание белых вин с остановленным брожением.
