Дображивание пива

Дображивание

Молодое пиво поступает в лагерные танки и бочки на дображивание. Дображивание пива в отличие от главного брожения ведется при низкой температуре в закрытых сосудах (танках или бочках) под избыточным давлением углекислоты от 0,3 до 0,7 атм[13] и при полном исключении соприкосновения пива с воздухом. Во время дображивания в пиве протекают сложные химические, физико-химические и физические процессы. Химические процессы сводятся к образованию сложных эфиров, уменьшению содержания альдегидов, небольшому повышению кислотности и т. д., что придает пиву характерный букет и аромат.

Благодаря физико-химическим и физическим процессам происходит осветление пива (осаждение белковой и дрожжевой мути), насыщение его углекислотой. Низкие температуры дображивания повышают растворимость углекислоты в пиве, но замедляют химические процессы, протекающие в пиве.

Повышенные температуры дображивания ускоряют сбраживание сахаров, но при этом создаются благоприятные условия для развития посторонней микрофлоры, а следовательно, для прокисания и порчи вкуса пива. При повышенной температуре уменьшается растворимость углекислоты и может ускоряться автолиз дрожжей, в результате которого в пиве может появиться неприятный дрожжевой привкус.

Скорость осветления пива при дображивании зависит от размеров лагерных танков и бочек - чем выше вертикальные танки и чем больше диаметр горизонтальных танков, тем длиннее путь, который должны пройти оседающие частички, и, следовательно, тем продолжительнее будет процесс осветления пива. В производстве принята высота вертикальных танков до 4 м, а диаметр горизонтальных танков - до 3 м.

Скорость осветления пива в металлических лагерных танках также зависит от температуры пива и помещения лагерных подвалов. При большой разнице этих температур пристенные слои пива становятся более холодными, следовательно, изменяется плотность пива, возникают конвекционные токи, происходит перемешивание пива, вследствие чего затрудняется его осветление.

Разница температуры отдельных слоев пива сказывается не только на его осветлении, но и на скорости сбраживания остаточного экстракта. Остающиеся в пиве дрожжи бывают хлопьевидными, и основная масса их довольно быстро оседает на дно лагерного танка, т. е. попадает в более холодную зону, вследствие чего брожение становится более медленным. В то же время неосевшие пылевидные дрожжи и посторонние микроорганизмы остаются в более теплых слоях пива и будут наиболее интенсивно по сравнению с осевшими на дно лагерного танка дрожжами проявлять свою жизнедеятельность. Таким образом, послойная температурная разница в танках не только препятствует осветлению пива, но и создает предпосылки для более выраженной деятельности посторонних микроорганизмов.

Сбраживание остаточного экстракта в молодом пиве во время дображивания и выдержки протекает по затухающей кривой, т. е. в первые дни дображивания процесс идет более интенсивно, а в последующие - постепенно замедляется.

Сбраживание остаточного экстракта в пиве является источником углекислоты, которая может растворяться в пиве в количестве, прямо пропорциональном давлению, создаваемому в тапках, и обратно пропорциональном температуре пива. В соответствии с этим для увеличения растворимости углекислоты повышают давление в танках - танки «шпунтуют».

Теоретически шпунтование необходимо проводить с первых дней дображивания, однако практически этого сделать нельзя, потому что в танках, в которые перекачивают молодое пиво, над пивом остается большое количество воздуха. Этот воздух при повышенном давлении может энергично растворяться в пиве, а содержащийся в нем кислород будет препятствовать химическим процессам созревания пива.

Поэтому при обычных способах ведения технологического процесса брожения и дображивания пива шпунтование проводится не с момента заполнения танка, а спустя несколько дней (1-3). За это время весь воздух, находящийся над поверхностью пива, успевает вытесниться углекислотой и создаются полностью анаэробные условия. Шпунтовое давление, т. е. избыточное давление газа над поверхностью пива, в лагерных танках следует поддерживать в пределах 0,3-0,7 атм.

Ниже показана зависимость содержания углекислоты в пиве от величины шпунтового давления в танках во время выдержки при температуре лагерного подвала около 1°С.

Такое соотношение сохраняется только в тех случаях, когда соответствующее давление поддерживалось в танках в течение всего времени шпунтования. Кратковременное повышение давления в танках, создаваемое при естественном дображивании или искусственно вводимым углекислым газом, не вызывает быстрого растворения углекислоты в пиве.

Процесс растворения углекислого газа в пиве протекает медленно, и всегда, даже при очень малом его содержании в пиве, выделяющийся углекислый газ не успевает растворяться, накапливается над поверхностью пива и создает избыточное давление в танках.

В каком состоянии находится углекислый газ в пиве, до настоящего времени еще точно не установлено, и существуют разные взгляды на процесс растворения CO2 в пиве. Углекислый газ, растворяясь в воде, дает угольную кислоту по реакции H2O + CO2↔Н2CO3. Угольная кислота нестойка и легко разлагается до углекислого газа и воды.

Небольшое количество угольной кислоты вступает в химическую реакцию с веществами, находящимися в пиве, и образует непрочные соединения (эфиры) с аминокислотами и спиртом. Основная масса углекислого газа в пиве находится в состоянии пересыщенного раствора газа.

Состояние пересыщенного раствора газа в пиве достигается при длительной выдержке пива в спокойном состоянии. Это состояние нарушается при движении и встряхивании пива. Степень пересыщенности пива углекислым газом при дображивании различна и зависит от состава пива.

В среднем для нормального пива пересыщение равно 30-40%. Если, например, в пиве, находящемся в лагерном танке в течение длительного времени, установилось избыточное давление 0,3 атм и содержание углекислого газа достигло 0,4%, то при встряхивании пива давление в танке повысилось бы до 0,5 атм при всех прочих равных условиях.

Состояние пересыщенности пива углекислотой имеет очень важное практическое значение и лежит в основе правильной организации технологического процесса обработки пива на дальнейших стадиях производства - фильтрации и розлива.

Оборудование для дображивания пива Для дображивания пива раньше использовались деревянные бочки; в настоящее время в большинстве случаев применяют железные, эмалированные, алюминиевые и железобетонные танки. Обычно используют вертикальные танки следующих размеров диаметр 1,8; 2,0; 2,3 м; высота от 2,5 до 3,5 м; горизонтальные танки тех же диаметров, но длиной от 3 до 9 м.

Лагерные бочки и танки устанавливают горизонтально или вертикально в специальных помещениях, называемых лагерными подвалами. Лагерные подвалы бывают подземными и надземными. Они должны быть сухими, теплоизолированными, хорошо вентилируемыми, что позволяет легко поддерживать в них строгий температурный режим. Высота лагерных подвалов от 4 до 6 м.

Лагерные танки оборудуются люками для мытья, шпунтовыми штуцерами для установки аппаратов, штуцерами для углекислого газа, кранами для заполнения танков пивом и для спуска пива, пробными кранами для отбора проб и обратными клапанами, исключающими возможность создания вакуума в танках при выкачивании пива.

Лагерные танки устанавливают в лагерных подвалах на подставках на высоте 0,5-0,6 м от пола. Для более эффективного использования помещений горизонтальные танки можно устанавливать в два и три яруса. Наружную поверхность танков, за исключением изготовленных из нержавеющей стали, окрашивают водостойкими красками.

Лагерные бочки изготовляют в основном из дубовой клепки; они имеют емкость от 200 до 800 дкл в зависимости от мощности завода. Днища лагерных бочек делают плоскими и усиливают их деревянными брусьями, устанавливаемыми поперек клепок днища.

В боковой поверхности бочек наверху делают шпунтовые отверстия, снабженные металлическими втулками, в которые вставляют шпунты или шпунт-аппараты. Эти отверстия одновременно служат и для налива зеленого пива. В одном из днищ внизу, ближе к утору, делают люк для мойки и обработки бочек, закрывающийся дубовой форточкой, вставляемой с внутренней стороны, и отверстие с втулкой для крана, через который спускают готовое пиво.

Бочки устанавливают в один или два яруса, нижние ряды их помещают на рельсах, которые укладывают на бетонные или железобетонные подставки высотой до 0,5 м.

Внутреннюю поверхность танков из нержавеющей стали или алюминия не покрывают никакими защитными лаками; железные танки и деревянные бочки внутри покрывают пивной смолкой или специальными лаками.

В состав пивной смолки входят канифоль, парафин, растительное масло. Для изготовления пивной смолки применяют также церезин, озокерит, битум № 3, являющиеся заменителями парафина и отчасти канифоли.

Пивная смолка должна быть эластичной, размягчаться при температуре около 45ºC, быстро твердеть и после затвердевания давать гладкую ровную блестящую поверхность, хорошо приставать к металлу и дереву, не придавать какого-либо постороннего вкуса и запаха пиву при выдержке его в осмоленных танках и бочках.

Для осмолки бродильной и лагерной тары применяется специальная смолка следующего состава (в %):

канифоль = 73%

парафин - 20%

растительное масло - 5%

пчелиным воск - 2%

Для покрытия железных бродильно-лагерных емкостей ЦНИИПБ и ВП предложено битумно-восковое покрытие, состоящее из битума (около 40%), парафина (около 45%), церезина (около 12%), канифоли (около 3%) и небольшого количества пчелиного воска.

Основной компонент - битум - должен быть окисленный и определенной марки. Установлено, что для этой цели можно применять специальный битум, используемый для заливочных аккумуляторных мастик и получаемый из бакинской нефти на Батумском нефтеперегонном заводе.

В настоящее время для покрытия железных и железобетонных емкостей широко применяются синтетические смолы, обладающие высокими адгезионными свойствами, достаточно эластичные и не сообщающие пиву постороннего привкуса.

Металлические лагерные танки покрывают смолкой на месте. Предварительно внутреннюю поверхность танков тщательно очищают от старой смолки и ржавчины и высушивают. Смолку в горячем виде наносят на обогретую поверхность танка в 2-3 слоя.

Осмолка лагерных бочек обычно проводится вне лагерного подвала один раз в год. Предварительно бочки очищают от старой смолки и обжигают их изнутри. Расход смолки зависит от ее качества и способа осмолки. На 1 дкл емкости лагерных бочек расходуется 12 -25 г смолки.

Во время дображивания в танках и бочках пиво охлаждается за счет теплоотдачи через стенки танков и бочек в окружающий, более холодный воздух лагерных подвалов. При этом охлаждение протекает медленно, и основное количество холода расходуется на понижение температуры воздуха и на покрытие потерь холода вследствие теплопередачи через стены помещений лагерных подвалов к почве, если подвалы подземные, и атмосферному воздуху, если подвалы надземные.

За последнее время в пивоваренной промышленности используются лагерные танки с местным охлаждением. Такие танки имеют самостоятельную теплоизоляцию и холодильные трубы или пояса, установленные внутри танка. Теплоизолированные танки делают стальными или железобетонными. По холодильным трубам циркулирует рассол, но нередко для охлаждения применяется водно-спиртовая смесь с концентрацией спирта около 35-40%.

Помещение, где устанавливают такие танки, не охлаждается, и температура в нем поддерживается оптимальная для работы обслуживающего персонала.

Для регулирования давления в танках применяются шпунт-аппараты, которые бывают трех типов: ртутные, водяные и механические. Механические шпунт-аппараты работают по принципу предохранительных клапанов высокой чувствительности (рис. 89). Аппарат состоит из полого корпуса, на котором установлены рычажный клапан и манометр.

При помощи газовых труб корпус шпунт-аппарата присоединяют к газовому отводу танка. Давление в танке регулируют путем перемещения груза по градуированной линейке-рычагу.