Способ сбраживания пива по Натану

Способ ускоренного сбраживания и дображивания пива впервые проверил швейцарский ученый Натан в 1898 г. на пивоваренном заводе "Крамм" в Цюрихе [9]. Позже он усовершенствовал свой способ, обосновал его и проверил еще на нескольких пивоваренных заводах. Этот способ заключается в сбраживании стерильного сусла в асептических условиях в устройстве, обеспечивающем ускоренную седиментацию и промывку бродящего пива очищенным углекислым газом, получаемым в процессе самого производства пива. Сбраживание связано с дображиванием в единый рабочий процесс и продолжается 10-14 дней в зависимости от экстрактивности исходного сусла.

Схема брожения по способу Натана приведена на рис. 84. Сусло можно получать любым из обычных способов; по Натану, процесс начинается с перекачки горячего сусла в отстойные чаны и холодильники. Внутреннюю поверхность отстойного чана стерилизуют горячим суслом. Сусло охлаждают преимущественно в пластинчатом холодильнике, внутреннюю часть которого перед началом охлаждения тоже стерилизуют. Охлажденное и аэрированное сусло после осаждения взвесей стягивается поплавковым устройством в бродильные чаны, предварительно продезинфицированные спиртом или другим подходящим средством.

Рис. 84. Схема брожения по способу Натана: 1 - дробление солода, варка сусла; 2 - отделение разведения чистой культуры дрожжей, охлаждение сусла, улавливание CO₂; 3 - осаждение взвесей, отделение мутного сусла очистка CO₂; 4 - брожение и выдержка пива; 5 - осветление пива

Бродильные чаны представляют собой закрытые цилиндры с коническим дном; цилиндрическая часть имеет рубашку, в которой циркулирует охлаждающая жидкость, коническая часть имеет внутри спиральный холодильник. Бродильные чаны изготавливают из тех же материалов, что и металлические лагерные танки, однако снаружи они хорошо изолированы. Объем выбирают такой, чтобы содержимого в нем было достаточно для двух варок. Сбраживается всегда половина содержимого сосуда, а именно дозой 100 л густых дрожжей на 100 гл сусла. Каждый аппарат имеет свое собственное устройство для разведения чистых культур и два или четыре закрытых резервуара для хранения дрожжей. Отмеренные дрожжи аэрируют с суслом в специальном сосуде и после подачи в бродильный чан аэрируют все его содержимое. После разбраживания подается новая партия сусла, которым чан дополняется. Температура сбраживания в начале обычно равна 5-6°С и поднимается на 0,5°С в день, не выше 10°С.

Используют дрожжи глубоко сбраживающие; к концу брожения, которое продолжается 8-10 дней, видимое сбраживание должно приблизиться к конечному сбраживанию. Образующийся углекислый газ сначала выпускают, но как только он вытеснит воздух, его начинают улавливать обычным способом. Снижение экстракта при брожении контролируют 2 раза в день. Как только достигнет требуемая степень сбраживания, аппарат закрывают и пиво содержится под определенным давлением. Одновременно oспиральным холодильником начинает охлаждаться коническая часть сосуда, в которой за короткое время оседает основная часть дрожжей, которые затем отводят в сосуд для дрожжей. Этот процесс повторяют несколько раз, пока все дрожжи не будут устранены из бродильного чана. Пиво, которое вместе с дрожжами попадает в сосуды для дрожжей, после отделения от дрожжей снова возвращают в бродильный резервуар. По данным исследователей, прирост дрожжевой массы в 2,5 раза больше по сравнению с заданными дрожжами.

Поскольку пиво в бродильном чане практически полностью сбраживается, Натан ускорил дозревание пива тем, что освободил его от углекислого газа, а вместе с тем и от летучих веществ, которые являются причиной незрелого вкуса пива. Из бродильного чана пиво перекачивают в аппарат для выдержки, представляющий собой высокий цилиндрический сосуд, в который пиво поступает сверху и разбрызгивается так, что стекает вдоль стен в тонком слое. Снизу в резервуар подают отфильтрованный воздух, который противотоком удаляет из сосуда освободившийся углекислый газ и другие летучие вещества. Пиво, которое собирается на дне резервуара, перекачивается через пластинчатый холодильник, в котором охлаждается до низкой температуры, и потом в следующий пустой аппарат. В нем пиво снова насыщают (карбонизируют) очищенным углекислым газом, иногда промывают им, чтобы удалить вещества, вредные с вкусовой точки зрения. Углекислый газ поступает в бродильные аппараты снизу через устройство в конической части резервуара, которое его очень тонко рассеивает. Насыщение и промывку продолжают около 15 ч. Через 24 ч отстаивания пиво можно фильтровать и разливать.

Шмал [9] указывает на бесспорные преимущества системы Натана. Это прежде всего работа в антисептических условиях, обеспеченная целесообразным решением и объединением резервуаров, применение чистых культур семенных дрожжей собственного производства и введенный позднее способ, по которому пиво освобождается от незрелого вкуса в резервуаре для дозревания. Он указывает, что медленное повышение температуры в резервуаре для дозревания способствует углублению этого процесса; при освобождении углекислого газа в противотоке воздуха окисления не происходит. Другими преимуществами этого способа является небольшой расход холода, поскольку охлаждается только пиво в хорошо изолированных сосудах, а не все помещение, рациональное использование углекислого газа и т. д.

В Чехословакии способ Натана был внедрен на пивоваренных заводах "Противин" и "Вигне" в Словакии. Оборудование установленное в "Противине" непосредственно перед первой мировой войной, было совершенно и имело большую производительность. Однако пиво не достигало традиционно известного качества противиньского пива, и поэтому позднее оборудование было продано за границу. Оборудование на пивоваренном заводе в "Вигне" было меньше, в эксплуатации находилось дольше и было заменено только после второй мировой войны при реконструкции завода. Утверждают, что некоторые последние изменения в оборудовании способствовали улучшению вкуса пива. Это вместе с экономическими выгодами стало причиной того, что в последние годы снова возрос интерес к системе Натана.