Непрерывное брожение

Непрерывные бродильные системы можно разделить на открытые и закрытые, на одно- и многорезервуарные, на гомогенные (постоянное перемешивание содержимого) и гетерогенные проточные системы (когда предусмотрено частичное возвращение дрожжей).

В литературе различными авторами (Coutts, Geiger, Compton" Ramsden, Hough, Ricketts и др.) описаны примеры осуществления процесса непрерывного брожения.

На XI конгрессе ЕБК Pursell доложил о том, что преимущество непрерывных бродильных систем можно характеризовать следующим образом:

бродильные чаны всегда полные;

сокращение времени главного брожения (например, непрерывным способом 36 ч, конвекционным 10 дней);

равномерная и повышенная концентрация дрожжей; постоянный расход энергии (холод и т. д.); более низкие потери (пиво, дрожжи, горькие хмелевые вещества) ;

значительно сокращаются затраты времени и труда на чистку бродильных чанов;

создаются лучшие предпосылки для контроля качества (с учетом равномерного качества выходящего молодого пива).

Pursell указывает следующие недостатки непрерывных бродильных систем:

меньшая возможность оперативного вмешательства в процесс (например, изменение ассортимента или способа брожения затруднительно);

склонность к инфекциям (возможность высокой степени размножения посторонних микроорганизмов). Устранение инфекции требует трудоемкого и дорогостоящего прекращения процесса производства;

более сложное по сравнению с классическим оборудование; затруднения при запуске (требуемая степень сбраживания устанавливается только спустя определенное время);

повышенные расходы на контроль (особенно необходимость повышенного биологического контроля за суслом, молодым пивом, воздухом, насосами, трубопроводом и герметизацией и т.д.). Рекомендуется даже стерилизация сусла перед поступлением в бродильную систему.

Cauwe и Lethielleux [1] описывают особый способ непрерывного брожения и его использование на пивоваренном заводе. При этом способе содержимое бродильного танка постоянно находится в состоянии стабильной эмульсии из газа и жидкости. При пивоваренном брожении газовая фаза образуется с помощью CO₂. Постоянная подача его поддерживает содержимое бродильного танка в движении и влияет на интенсивность промывания CO₂. Тем самым в течение 10-12 ч при 10°С достигается сбраживание пива (при концентрации дрожжей около 10 г/л), которое по объему летучих побочных продуктов брожения сравнимо с лагерным, изготовленным конвенционным способом.

Thorne [2] приводит несколько замечаний о мутации дрожжей при непрерывном брожении. Самопроизвольная мутация дрожжей в производстве, включая и пивоварение, известна. При непрерывном брожении следует ожидать, что мутирующие формы, нарастая, постепенно вызовут существенные изменения, которые могут повлиять на качество пива. По его данным, наблюдение за пивоваренными дрожжами S. Carlsbergensis в течение 9 месяцев при непрерывном брожении показало, что мутации подверглось около половины клеток. Мутация привела к снижению бродильной активности, уменьшению конечной степени сбраживания, изменению скорости роста дрожжей, к появлению нежелательного запаха.

На II Международном симпозиуме в Лейпциге Masschelein доложил о влиянии различных способов брожения и выдержки на качество и аромат пива. К настоящему времени предложено много способов интенсификации главного брожения и дображивания пива. Если время классического брожения колеблется между 7-12 днями, то при брожении, например, с перемешиванием оно сокращается на 3 дня, а при непрерывном брожении - на 10 ч. Существенно сократилось также дображивание. Несколько лет тому назад срок дображивания пива был в пределах 6 месяцев. Теперь же по некоторым способам дображивание сокращено до 6 недель без отрицательного влияния на качество пива. И даже, наоборот, установлено, что при слишком долгом брожении пиво в результате автолиза дрожжей приобретает при определенных условиях неприятный вкус. При непрерывных или ускоренных периодических процессах выдержку пива можно заменять обработкой его (фильтрацией, промывкой и насыщением CO₂ и т. п.).

Интересный доклад был сделан на XII конгрессе ЕБК Habouchom (соавторы Lenard, Devreux, Masschelein) об ускорении периодического брожения путем непрерывной подачи сусла. Как показали предшествующие исследования, можно интенсифицировать периодическое брожение, если дрожжи путем перемешивания постоянно поддерживать в состоянии суспензии. Этот фактор однако неблагоприятно влияет на органолептические показатели пива. Поэтому авторы разработали новый процесс брожения с непрерывной подачей сбраживающей среды (сусла).

По этому способу в цилиндроконическом чане, в который вместе с суслом заданы центрифугированные дрожжи, проводится предварительное сбраживание сусла. Спустя 4-5 ч, т. е. когда достигается 75% сбраживания, начинают добавлять свежее сусло с помощью дозирующего насоса с регулируемой производительностью. Брожение протекает при 10-12° С. Производительность устанавливается с таким расчетом, чтобы поддерживалось почти достижимое сбраживание. В этих условиях возможно закончить брожение за 48 ч. В перемешивании нет необходимости, если свежее сусло подается так, что дрожжи сохраняются в состоянии суспензии.

Полученное таким образом пиво было хорошего качества. Дрожжи через 15 циклов брожения имели неизменившиеся физиологические и биохимические свойства, сохраняли высокую бродильную способность и содержали не более 10% мертвых клеток. Авторы работы предполагают, что этот способ перспективен для промышленного использования.