Сусло после брожения. Влияние спирта на процесс брожения

При главном брожении сусла протекают биологические, биохи­мические и физико-химические процессы, которые обусловливают формирование состава молодого пива.

Биологические процессы. К ним относится процесс размножения дрожжей. Способность дрожжей к размножению, т. е. к увеличе­нию числа их клеток, зависит от состава питательных веществ в сусле, температуры, рН среды, доступа кислорода и др.

Размножение дрожжей при сбраживании пивного сусла проходит четыре основные фазы:

Латентную, когда клетки приспосабливаются к среде и видимые признаки размножения дрожжей отсутствуют;

Логарифмическую, характеризующуюся интенсивным размно­жением при некотором отставании прироста биомассы дрожжей;

Стационарную, в которой размножение дрожжей замедляется и количество клеток остается без изменений;

Затухания, характеризующуюся снижением активности размно­жения клеток, что обусловлено уменьшением массы питательных веществ и увеличением количества продуктов обмена.

Размножение дрожжей прекращается, мертвые клетки оседают на дно бродильного аппарата. Количество дрожжевых клеток в конце брожения увеличивается в 2.. .5 раз.

Биохимические процессы. К ним относится спиртовое брожение, представляющее собой цепь ферментативных процессов, конечным результатом которых является распад глюкозы с образованием эти­лового спирта и диоксида углерода, высвобождение энергии и теп­лоты. Вместе с тем эта энергия необходима дрожжевой клетке для образования новых тканевых веществ, используемых для жизнеде­ятельности, в том числе для роста и размножения.

Спиртовое брожение - каталитический процесс, происходящий под действием биологических катализаторов - ферментов. Этот сложный непрерывный процесс распада сахара катализируется раз­ными ферментами с образованием 12 промежуточных продуктов. Углеводы сбраживаются в определенной последовательности, обу­словленной скоростью их проникновения в дрожжевую клетку. Вна­чале сбраживаются глюкоза и фруктоза. Сахароза предварительно гидролизуется ферментом β-фруктофуранозидазой дрожжей до глюкозы и фруктозы, которые расходуются дрожжами еще в начале брожения. Когда в сусле почти не остается фруктозы и глю­козы, дрожжи начинают потреблять мальтозу. В сред­нем в 100 мл 12%-ного сусла содержится около 7,8 г сбраживаемых сахаров. Из них приходится, например, 14% на глюкозу и фруктозу, 4% на сахарозу, 64% на мальтозу и 18% на мальтотриозу (триозы). Из этих видов сахаров сначала сбраживаются моносахариды и ди-сахариды. Триозы сбраживаются большей частью во время дображивания, и от интенсивности протекания этого процесса зависит степень сбраживания готового пива.

При ферментативном распаде углеводов в качестве побочных продуктов брожения в небольших количествах образуются высшие спирты, сложные эфиры, альдегиды и их производные, органичес­кие кислоты, а также соединения, содержащие серу. Эти вещества имеют значение для аромата и вкуса пива.

Высокая температура брожения, интенсивная аэрация и переме­шивание сусла обусловливают высокую концентрацию спиртов, а брожение под давлением снижает их образование. При низком содержании а-аминокислот в сусле увеличивается концентрация высших спиртов. Те же закономерности действуют при образовании сложных эфиров.

Увеличение содержания четырехуглеродных соединений - ацетоина, диацетила, 2,3-бутиленгликоля - находится в прямой зависи­мости от повышения температуры брожения, нормы введения дрож­жей и количества кислорода.

В процессе главного брожения образуются органические кислоты - уксусная, молочная, янтарная, муравьиная, пировиноградная, лимонная, яблочная и др.

К летучим относят уксусную и муравьиную кислоты, образу­ющиеся в результате расщепления глюкозы. Образование уксусной кислоты усиливается при увеличении нормы введения дрожжей, повышении температуры и интенсивной аэрации. В пиве может содержаться 20… 150 мг/л уксусной кислоты, 20…40 мг/л муравь­иной.

Нелетучие кислоты - пировиноградная, янтарная, лимонная, молочная - образуются как продукт обмена дрожжей при броже­нии, а также при дезаминироваиии аминокислот. В пиве может находиться пировиноградной кислоты 40…75 мг/л, янтарной в сред­нем 60…100, молочной 20…120 и лимонной 110…120 мг/л.

В течение трех-четырех дней главного брожения образуются как продукты обмена дрожжей карбоновые (жирные) кислоты: капро­новая, каприловая, каприновая и лауриновая.

При ускоренном брожении содержание этих кислот понижается, а в случае автолиза дрожжей возрастает. Эти кислоты могут отри­цательно влиять на вкус и пеностойкость готового пива.

В процессе брожения образуется 1300.. .2000 мг/л глицерина. При высокой температуре брожения и массовой доле сухих веществ в сусле, а также повышенной норме введения дрожжей накапливается наибольшее количество глицерина.

Содержание азотистых веществ при брожении уменьшается при­мерно на 30%. В молодом пиве, приготовленном только из солода, содержится около 650 мг/л азотистых веществ. Из них почти 25…45% - аминокислоты и пептиды, которые ассимилируются дрожжами. Количество ассимилируемого дрожжами низкомолеку­лярного азота зависит от штамма дрожжей, способа брожения, аэрации сусла и т. п. Ассимиляция азота, уменьшение его общего содержания являются условием для размножения дрожжей при бро­жении и образования веществ, создающих аромат пива. В процессе брожения происходит выделение дрожжами до 33% ассимилирован­ного азота, который придает пиву бархатистую консистенцию и полноту вкуса. Кроме того, вследствие понижения рН сусла при брожении выделяется высокомолекулярный азот и изменяется сте­пень дисперсности отдельных его фракций.

Минеральные вещества, особенно фосфаты, имеют значение для процессов обмена веществ. Зола охмеленного сусла обычно составляет около 2100 мг/л, во время главного брожения количество ее уменьшается приблизительно на 200 мг/л, причем уменьшение почти 50% происходит за счет фосфатов. Вследствие этого изменя­ются также соотношения буферности и кислотности в пиве.

При брожении происходит сдвиг рН в кислую сторону на значе­ние, которое составляет около 1, т. е. от 5,2…5,7 до 4,35…4,65. Изменяется рН в результате действия кислот, возникающих как вто­ричные продукты обмена веществ в дрожжах, а также удаления фосфатов и ассимиляции аммиака из аминокислот. Количество и скорость образования кислот зависят от состава сусла, штамма дрожжей и режима брожения.

Пылевидные дрожжи оказывают более быстрое воздействие, чем хлопьевидные, на понижение рН. При повышенной норме вве­дения дрожжей (25…30 млн клеток в 1 мл) ускоряются снижение рН и осаждение гумми-веществ. Верховое брожение также вызывает быстрое понижение рН.

В результате понижения рН изменяется растворимость некото­рых веществ во время брожения, поэтому выделяются меланоидины, полифенолы и горькие вещества.

В процессе брожения на поверхности сусла появляются пузырьки диоксида углерода, которые доставляют горькие вещества в завитки пены или адсорбируются на поверхности дрожжевых клеток. При этом возможно уменьшение количества горьких веществ до 35%: а-кислоты, а вместе с ними часть изо-а-кислот и гулупоны выпа­дают в осадок.

При интенсификации процесса брожения наблюдается увеличе­ние потерь горьких кислот. Однако их потери уменьшаются на 10…20% при брожении под давлением и в цилиндроконических аппаратах.

Уменьшение содержания полифенолов, а из них в большей сте­пени антоцианогенов (20…30%), способствует повышению кол­лоидной стойкости пива.

Цветность молодого пива меньше, чем начального сусла, что связано с удалением меланоидинов, полифенолов и других красящих веществ вместе с декой, дрожжами и осадком.

Физико-химические процессы. Они характеризуются измене­нием окислительно-восстановительного потенциала (rН2). Окисли­тельно-восстановительный потенциал начального сусла rН2 нахо­дится в пределах 20…22, а иногда 24…26. В начале брожения дрожжи интенсивно потребляют кислород и тем обусловливают отсутствие его в молодом пиве. Поэтому во время брожения гН2 понижается до 8…12.

При благоприятном составе сусла, высокой бродильной активно­сти дрожжей наблюдается сильное понижение гН2 во время броже­ния. Низкое значение гН2 указывает на то, что пиво не подвержено окислению, что важно для стабилизации его вкуса.

Факторы,влияющие на процесс брожения сусла

Протекание процесса главного брожения определяется в первую очередь температурой, деятельностью дрожжей, концентрацией углеводов сусла.

Температура. Процесс сбраживания сусла дрожжами часто регу­лируется температурой, которую устанавливают в зависимости от принятого на заводе режима брожения.

При низовом брожении различают холодный и теплый режимы брожения. Холодный режим предусматривает проведение брожения при температуре 5…9 °С. Теплый режим брожения протекает при 9…14°С.

На практике регулирование температуры - самый эффектив­ный способ изменения в нужной степени скоростей брожения и раз­множения дрожжей. При низкой температуре брожение протекает замедленно, дрожжи размножаются медленно, тогда как при более теплом режиме брожение протекает интенсивно, а дрожжи размно­жаются быстро.

Жизнедеятельность дрожжей. Процесс брожения начинается с введения дрожжей в начальное сусло. Скорость брожения и степень сбраживания (количество сброженного экстракта в процентах от содержания экстракта в начальном сусле) зависят от нормы введе­ния дрожжей.

Обычно в сусло вводят дрожжи в количестве 0,5…0,8 л/гл, что соответствует (15…20)10* дрожжевых клеток в 1 мл сусла. Иногда расчет производят на 100 кг засыпи - 2…3 л дрожжей, эта норма может быть уменьшена, если начальное сусло имеет высокую тем­пературу, не инфицировано и применяют закрытые бродильные аппараты.

Физиологическое состояние семенных дрожжей также влияет на норму введения дрожжей: при продолжительном хранении их сле­дует увеличить дозировку.

Часто для ускорения брожения увеличивают количество вводи­мых дрожжей. При этом продолжительность брожения при норме введения дрожжей 0,5 л/гл составляет 7.. .8 сут, при 1 л/гл - 7, а при 2 л/гл сокращается до 4…5 сут. Однако при этом прирост биомассы дрожжей не столь значителен. Например, при норме введения 0,5 л/гл можно получить прирост 2 л/гл, при норме 1 л/гл - около 2,5 л/гл, а при 2 л/гл - 30 л/гл.

Концентрация углеводов. Продолжительность главного броже­ния зависит не только от температуры и деятельности дрожжей, но и от концентрации углеводов в сусле. На ход брожения влияют нахо­дящиеся в сусле сбраживаемые углеводы, содержание которых зави­сит от массовой доли сухих веществ (СВ) в начальном сусле.

Сбраживаемые углеводы представлены в сусле главным образом мальтозой (60…70%), мальтотриозой (14…20%) и глюкозой (10… 15%). В процессе брожения вначале сбраживаются сахароза, глюкоза и фруктоза, а далее - мальтоза и мальтотриоза. Мальтоза и мальтотриоза тем интенсивнее сбраживаются, чем меньше кон­центрация углеводов в сусле. Поэтому скорость сбраживания начального сусла с массовой долей СВ 15…20% меньше, чем сусла с массовой долей СВ 11…12%. Кроме того, при массовой доле СВ в начальном сусле выше 14,5% не наблюдается интенсивного размно­жения дрожжей.

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

При проведении главного брожения могут возникнуть наруше­ния в виде таких явлений, как пузырчатое, кипящее и затухающее брожение.

Пузырчатое брожение наблюдается при заканчивании стадии высоких завитков. Оно характеризуется появлением на поверхности крупных пузырьков диоксида углерода и наличием в деке вязких сли­зистых веществ. Такое брожение может приводить к понижениям степени сбраживания и пеностойкости пива. Причинами этого броже­ния могут быть недостаточно высушенный солод, низкое содержание коллоидов, способных сохранять диоксид углерода в начальном сусле, шероховатая внутренняя поверхность бродильных аппаратов.

Кипящее брожение может обнаружиться на стадии высоких завитков. Когда главное брожение заканчивается, завитки опадают и поверхность сусла оголяется в результате сильного выделения диоксида углерода. Выделяющиеся пузырьки газа лопаются на поверхности сусла, и она приходит в волнообразное движение, ого­ленный участок сусла все более расширяется, а слой пены остается только у краев бродильного аппарата. Причины такого брожения:

Использование зернового сырья с малым содержанием клетчатки, наличие большого количества взвесей в бродящем сусле. Заметного изменения качества пива при кипящем брожении не установлено.

Затухающее брожение характеризуется слабыми завитками и недостаточным сбраживанием экстракта.

Затухающее брожение с вялым сбраживанием сусла на всех ста­диях главного брожения обусловлено слабой бродильной активно­стью семенных дрожжей или развитием в них посторонней микро­флоры. При слабой бродильной активности семенных дрожжей удлиняется стадия забела, растягивается стадия низких завитков, а высокие завитки почти не появляются. По окончании брожения в сусле остается большое количество несброженных сахаров, в моло­дом пиве содержится много дрожжей во взвешенном состоянии, дрожжи слабохлопьевидные. Смена дрожжей - единственное радикальное средство устранить такое брожение.

Затухающее брожение с вялым протеканием всех стадий вслед­ствие развития посторонних микроорганизмов можно обнаружить по нарастанию кислотности в сусле и появлению неспецифичных запахов бродящего сусла. Полная замена дрожжей, тщательная дезинфекция всего бродильного отделения, всех сусловых и пивных линий - меры для устранения затухающего брожения, вызванного инфекцией.

На стадии высоких завитков затухающее брожение обычно характеризуется приостановлением брожения и быстрым осветлением бродящего сусла. Причинами остановки брожения могут быть чрезмерно резкое охлаждение бродящего пива или слишком сильно выраженная хлопьевидность дрожжей. Если остановка брожения была связана с резким охлаждением сусла и вследствие этого с осе­данием дрожжей, то повышением температуры на 1…2 °С и переме­шиванием сусла и дрожжей можно устранить такой недостаток. Однако наиболее частой причиной затухающего брожения на ста­дии высоких завитков с недостаточным брожением пива является состав сусла, обусловленный ошибками при осахаривании затора и при солодоращении ячменя.

Устройство цеха брожения и бродильные аппараты

Цех брожения располагается в отдельном охлаждаемом помеще­нии, где поддерживают температуру б…8 °С. Пол цеха покрывают плиткой, плотным бетоном с закруглением у стен и в углах. Наклон пола - около 2% по направлению к канализационным трапам. Стены облицовывают плитками или красят эмалиевой краской. Для брожения сусла устанавливают бродильные аппараты разного раз­мера и формы. Брожение протекает в открытых или закрытых аппаратах. Если в цехе расположены открытые бродильные аппараты, предусматривается вентиляционная система для удаления диок­сида углерода.

Отечественные бродильные аппараты изготовляют из стали, алюминия, нержавеющей стали. Внутреннюю поверхность аппара­тов из стали покрывают защитным покрытием или эмалью. Бро­дильные аппараты выполняют в горизонтальном и вертикальном исполнении, они различаются лишь конструкцией поддерживающих опор и местом установки люка.

Стальные горизонтальные бродильные аппараты устанавливают на жестких опорах в один или два яруса. Опоры первого яруса чаще всего бетонные, второго - металлические. Иногда аппараты второго яруса подвешивают на поясах к потолку или колоннам.

Вертикальные бродильные аппараты по массе значительно легче горизонтальных, они занимают меньшую площадь за счет лучшего использования объема помещения, из них легче удалять дрожжи.

Обычно внутри бродильных аппаратов открытого или закры­того типа устроены трубчатые холодильники. Через них пропус­кают воду температурой 0,5…1 °С.

На отечественных заводах распространены горизонтальные цилиндрические бродильные аппараты. Они предназначены для проведения главного брожения пивного сусла под давлени­ем. Выпускают аппараты объемом от 7 до 45 м3.

Бродильные аппараты следует располагать так, чтобы к ним был свободный доступ. Расстояние между нижней частью аппарата и полом должно быть достаточным, чтобы разместить емкости для сбора дрожжей.

СПОСОБЫ БРОЖЕНИЯ СУСЛА

Периодический способ. На значительном числе отечественных и зарубежных пивоваренных заводов еще применяют (традиционный) периодический способ брожения, который предусматривает прове­дение главного брожения в одном аппарате при одновременном наполнении емкости суслом и введении дрожжей.

При низовом брожении по периодическому способу в первые и вторые сутки допускают самопроизвольный подъем температуры до 8…9 °С, поддерживают ее в течение 24…36 ч и затем постепенно охлаждают сусло с таким расчетом, чтобы к концу брожения темпе­ратура плавно снизилась до 4…5 °С. Температуру регулируют пода­чей воды в змеевик бродильного аппарата. Практически главное брожение считается законченным, когда за сутки сбраживается 0,15…2% экстракта.

Прежде чем рассматривать усовершенствованные способы бро­жения, остановимся на основных недостатках периодического спо­соба брожения.

Первый недостаток, пожалуй, наиболее часто встречающий­ся, - это трудность обеспечения глубокого сбраживания экстрак­тивных веществ. На некоторых пивоваренных заводах иногда слу­чается так, что дрожжи теряют бродильную активность и стано­вится сложно провести дображивание и насыщение пива диоксидом углерода. Такое положение обусловлено режимом традиционного способа брожения, в соответствии с которым необходимо посте­пенно понижать температуру, что приводит к уменьшению выделе­ния диоксида углерода, а значит, и к ослаблению механического перемешивания, тогда как именно в этот момент бродильная актив­ность дрожжей самая низкая, а степень флокуляции самая высокая, и остаточный экстракт очень трудно сбраживается.

Второй недостаток - это дегенерация дрожжей. Допускается, что при низовом брожении используются дрожжи 8 генераций, если они имеют высокую бродильную активность, нормальное физиоло­гическое состояние и микробиологическую чистоту. Такое правило вошло в практику, хотя при этом требуется применение дорогосто­ящей установки для разведения чистой культуры дрожжей. Кроме того, эта практика приводит к получению неоднородного по качеству пива, так как оно зависит от дрожжей, метаболическое состо­яние которых находится в постоянном развитии. Дрожжи после раз­ведения обладают высокой бродильной активностью, и в получае­мом пиве содержится больше сложных эфиров и высших спиртов и меньше остаточного экстракта, чем в пиве, изготовленном с исполь­зованием дрожжей восьмой генерации, бродильная активность которых самая низкая.

Третий недостаток- это то, что сусло после главного брожения имеет ярко выраженный привкус молодого пива, который исчезает после длительной выдержки. Как было сказано ранее, этот привкус обусловлен главным образом присутствием диацетила, пентандиона, ацетальдегида, сероводорода, меркаптана.

Четвертый недостаток - продолжительность протекания про­цесса брожения. Если его осуществлять в строгом соответствии с правилами периодического способа, то брожение проводят в тече­ние 7…8 сут, а иногда и 11 сут.

Ускоренные способы брожения сусла. На интенсификацию процесса брожения сусла влияют следу­ющие факторы:

Количество вводимых дрожжевых клеток и их физиологическое состояние;

Состав сбраживаемого сусла, а также степень насыщения его кислородом;

Температура, давление;

Использование сильносбраживающих штаммов дрожжей.

В современных способах ускорения брожения используются в разных вариантах один или несколько этих факторов.

При сбраживании сусла с большим числом клеток дрожжей (в 3…4 раза выше нормы) наблюдается ускорение процесса брожения до 40% без ухудшения качества готового продукта. По достижении определенного ускорения брожения дальнейшее увеличение нормы введения дрожжей не всегда приводит к интенсификации процесса.

Брожение, проводимое с повышенной нормой введения дрож­жей, часто сочетают с высокой температурой. Это приводит к уси­лению образования диацетила, а иногда и сероводорода, вследствие чего в дальнейшем требуется время на удаление этих компонентов.

Состав начального сусла имеет важное значение для ускоренного процесса брожения. Из-за наличия взвесей охлажденного сусла происходит преждевременное осаждение дрожжей и ухудшаются вкусовые качества пива. Содержание углеводов, аминокислот, вита­минов предопределяет протекание процесса брожения.

Повышение температуры - одно из средств ускорения процесса сбраживания экстрактивных веществ и размножения дрожжей. При высоких температурах брожения следует также повышать температуру начального сусла. Температуру сусла повышают до 8…9 °С, а температуру главного брожения - до 12… 14 °С. Дальнейшее увели­чение температуры сопровождается изменением состава и качества пива. Так, понижаются рН,’ содержание азотистых и горьких веществ, а также ухудшаются пеностойкость, аромат и вкус пива. Самое главное в этом случае - выбор штамма дрожжей, имеющих более высокий температурный оптимум. Помимо этого повышение давления во время брожения до 0,2 МПа оказывает тормозящее дей­ствие на образование некоторых нежелательных вторичных продук­тов брожения.

Повышенная температура и давление способствуют редуцированию ацетальдегида и диацетила и сокращению продолжительности дображивания в результате обработки пива диоксидом углерода при снятии давления.

Перемешивание - один из факторов, ускоряющих процесс бро­жения, поскольку предотвращает оседание дрожжей, усиливает их размножение, а также массо — и теплообмен. Однако интенсивное перемешивание сусла приводит к уменьшению содержания летучих кислот, азотистых веществ, пеностойкости пива и увеличению коли­чества высших спиртов, диацетила, сероводорода, меркаптанов.

Стремятся подбирать специальные штаммы дрожжей, наиболее пригодные для ускорения брожения в условиях данной технологии. В первую очередь предусматривается, чтобы дрожжи имели высо­кую бродильную активность и образовывали меньшее количество пива.

Норма введения дрожжей предусматривается в двух-, четырех-, а иногда в восьмикратном количестве.

Температура брожения находится в диапазоне 12… 14 °С, иногда 16…18 °С и редко между 18 и 22 °С.

Давление, при котором протекает брожение, может возрастать от 0,03 до 0,2 МПа.

Вино – древний напиток, который пользуется неизменной популярностью. Готовят его из винограда, а также из . Но по-прежнему, и профессиональные виноделы, и виноделы-любители отдают предпочтение виноградному вину.

Приготовление вина в домашних условиях даёт возможность получать качественный натуральный продукт, поэтому многие с удовольствием пробуют свои силы в виноделии. Хорошее виноградное вино полезно для организма, но пить его надо умеренно.

Процесс же приготовления вина состоит из нескольких важных этапов и по времени занимает от 40 до 100 дней. Важнейший период создания хмельного напитка - брожение, которое можно разделить на три этапа: забраживание, бурное и тихое брожение.

В ходе брожения формируется вкус, аромат, цвет будущего вина, его качество, полезные свойства. Поэтому во время брожения необходимо уделять особое внимание винной заготовке и всем процессам, протекающим в будущем вине. Малейшая оплошность может привести к тому, что все усилия и надежды пойдут насмарку.

Особенности процесса

Для того чтобы в винной заготовке (мезге или соке) начался бродильный процесс, необходимы дрожжевые грибки. Пекарские дрожжи не подойдут. Для виноделия используют природные (дикие) дрожжи, живущие на поверхности ягод (их много на ягодах винограда), чистые дрожжевые культуры, которые используют при промышленном производстве вина, или готовят закваску.

Самая доступная в домашних условиях. Приготовить ее просто: 100 г изюма из тёмного винограда надо залить двумя стаканами кипячёной воды (+35 0), добавить 50 г сахара, размешать. Важно: мыть изюм нельзя! Поставить ёмкость с заготовкой в тепло. Забродившую закваску добавляют в мезгу. Хранят готовую изюмную закваску не более 5 суток.

Многие виноделы, особенно когда делают домашнее вино не из винограда, перестраховываются, добавляя в мезгу горсть качественного изюма, который является источником диких дрожжей.

Брожение – это результат расщепления сахара, находящегося в винной заготовке, на спирт и углекислый газ.

Для отвода газа на бродильную ёмкость устанавливают водяной затвор (гидрозатвор). Это может быть промышленное изделие, самодельное устройство или медицинская резиновая перчатка. Затвор не только отводит винный газ, но и защищает винную заготовку от контакта с воздухом.

Температурный режим

Важную роль в производстве вина играют температурные условия. Наиболее благоприятные температуры для брожения винного материала (мезги, сусла) – 18–20 о С. В помещении, где бродит сусло, не должно быть резких скачков температуры, так как такие тепловые изменения негативно влияют на жизнедеятельность дрожжевых грибков.

В помещении также не должно быть сквозняка, а на содержимое бродильной ёмкости не должен попадать солнечный свет. Если винный материал бродит в стеклянной таре, то её необходимо укрыть тёмной тканью.

Если производство домашнего вина приходится на осенний период, то ёмкости с суслом лучше располагать в помещении, которое можно отапливать. Это позволит поддерживать необходимый тепловой режим вне зависимости от погодных условий.

Брожение – это биохимическая реакция, во время которой выделяется тепло. В результате разложения сахара температура сусла может ощутимо повышаться. Стоит учитывать, что это может привести к негативным последствиям: когда температура сусла приблизится к 30 °С, может произойти стремительное испарение спирта, которое приведёт к появлению горьковатого привкуса.

Обычно это происходит в период бурного брожения. Поэтому важно постоянно контролировать температурный режим, чтобы не пропустить такую ситуацию.
Если температура сусла увеличивается, необходимо его принудительно охлаждать. Для этого, если есть возможность, временно снижают температуру в помещении. Можно бродильную ёмкость поместить в таз с водой или укрывать тканью, смоченной в холодной воде.

Этапы брожения

Период брожения можно разделить на несколько этапов. Брожение в правильно подготовленной винной заготовке начинается уже через 6–12 часов. С начало первого этапа, который называют бурным брожением. Оно сопровождается интенсивным бурлением, на поверхности появляется пена, слышно характерное шипение выходящего газа (вино играет).

Поэтому бродильную бутыль рекомендуют заполнять винным материалом не более, чем на 2/3, чтобы пена не могла перекрыть гидрозатвор. Углекислый газ, который не будут иметь выхода, может не только сорвать затвор, но и разорвать тару. Чтобы избежать такой неприятности, винную заготовку перемешивают несколько раз в сутки. Срок бурного брожения от 4 до 8 суток.

После этого начинается период тихого брожения. Сусло будет бродить, пока дрожжи не переработают весь имеющийся сахар. Срок тихого брожения зависит от многих факторов, но один из главных – содержание сахара в сусле. На бродильной ёмкости должен быть установлен качественный водяной затвор.
Сколько будет бродить винная заготовка при оптимальных условиях? В среднем тихое брожение длится 20 дней. За это время сусло светлеет, на дне ёмкости скапливается осадок. Определить завершение этого этапа можно по прекращению выделения газа (отсутствию пузырьков). Этот момент нельзя пропустить, чтобы вино не перестояло на осадке, так как это повлияет на его вкус.

Когда домашнее вино готово, его надо аккуратно снять с осадка (например, с помощью шлангочки от капельницы). При необходимости профильтровать. Пробовать на вкус. На этом этапе можно скорректировать вкусовые качества вина. Если молодое вино кисловатое, то можно добавить сахар по своему вкусу, чтобы его было приятно пить.

Хмельной напиток наливают в чистую тару, ставит гидрозатвор, чтобы обезопасить от скисания и переносят в прохладное место, где вино будет находиться от 30 до 45 дней. Этот этап называют дображиванием, он завершает созревание напитка.
Вино считают созревшим, когда в нём полностью прекратилось брожение и образование осадка (органические и минеральные).
Чтобы проверить готовность (созревание) напитка, наполняют пару бутылок из неокрашенного стекла, закрывают их витой, оставляют в тепле на 10 дней. Если напиток за это время не изменился, остался прозрачным, без осадка, то его разливают по бутылкам. Если произошли изменения, то вино должно ещё дображивать.

Остановка брожения

Брожение – процесс довольно капризный, для его успешного протекания необходимо строгое соблюдение всех технологических условий и норм.

Малейший сбой может привести к тому, начавшееся . Чтобы спасти винный материал и не утратить шанс получить качественное вино, в кратчайший срок процесс надо возобновить.

Что можно сделать, если брожение остановилось?

Как остановить брожение в готовом напитке

Молодое вино – особый продукт. В нём есть немало бактерий и микроорганизмов, способных неожиданно начать активную деятельность, в результате чего возобновится процесс брожения. Причиной внезапной активности могут стать температурные колебания или другие факторы. В результате готовое вино, находящееся на хранении, надо срочно спасать. Проблема в том, что визуально сложно определить, что напиток снова начал бродить.

Чтобы избежать такой неприятности, многие виноделы в домашних условиях стабилизируют молодой напиток при помощи:

• пастеризации;
• закрепления спиртом;
• криостабилизации.

Именно брожение определяет качество, вкус и аромат вина. Если вы строго придерживались технологии, то когда придет время пить готовое вино собственного производства, результат вас не разочарует.

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—.