Превращения при охлаждении и осветлении сусла
На предыдущую
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ СУСЛА
Любое сусло в той или иной степени насыщено различными взвесями. Размер взвешенных частиц может составлять от 0,3 до 0,8 Мкм. Если от них не избавиться, они могут затруднить последующую фильтрацию пива или, что еще хуже, осесть при брожении на стенках дрожжевых клеток - "оклеить", "облепить" их. В этом случае брожение может ухудшиться или совсем затухнуть.
Кроме этого, на стадии варки сусла с хмелем происходит тепловая коагуляция (выпадение хлопьев) белка. Она проходит в два этапа. На первом происходит частичная дегидратация молекул белка, на втором - дегидратированные молекулы соединяются между собой и образовывают хлопья.
Образованию белковых хлопьев в сусле благоприятствуют:
1. Увеличение времени кипячения (но возрастает расход электроэнергии).
2. Повышенные давление и температура (но возрастает содержание диметилсульфида).
3. Интенсивное кипячение кипящего сусла.
4. Низкий pH (5,2).
Белковые и прочие взвеси, находящиеся в горячем сусле, состоят, как правило, из достаточно крупных, хорошо осаждающихся частиц, что позволяло ранее осветлять сусло путем его отстоя. Еще во второй половине ХХ века для этого использовались так называемая "холодильная тарелка" и отстойный чан. Сейчас для осветления сусла применяется вирпул, сепаратор, фильтрация.
Холодильная тарелка является анахронизмом. По данным редакции, сегодня это оборудование практически нигде не используется. Оно представляло собой плоский открытый ящик, сваренный или склепанный из листовой стали, который устанавливался с небольшим уклоном. Горячее сусло наливали в эту тарелку, небольшая толщина слоя и значительная площадь способствовала быстрому осаждению осадка. Повышенный контакт сусла с воздухом гарантировал быстрое охлаждение и (очень часто) инфицирование сусла. Чтобы снизить вероятность инфицирования, сусло сливали еще горячим - как только температура падала до 60°С. Процедура отстаивания и охлаждения сусла длилась от 2 до 6 часов.
В отстойном чане, который пришел на смену холодильной тарелке, уже использовался охлаждающий элемент, заполняемый проточной водой. По нему тонким слоем, самотеком, стекало сусло. В этой системе начала использоваться система аэрации сусла стерильным воздухом. Охлаждение сусла в отстойном чане занимало не более 2 часов.
Сепаратор работает на принципе применения центробежных сил, за несколько секунд отделяя взвеси от сусла. Особое внимание при работе с сепаратором специалисты настоятельно рекомендуют уделять центровке его ротора. Частота вращения ротора должна строго соответствовать величине, указанной в паспорте оборудования. Кинетическая энергия вращающегося ротора чрезвычайно велика, если он сорвется - последствия могут быть очень серьезными. При появлении вибрации, стука или резком изменении частоты вращения ротора сепаратор немедленно останавливают.
Наиболее приемлемой технологией сегодня, по мнению специалистов, является процедура осветления пивного сусла в вирпуле (гидроциклоне). Поток сусла входит в него под напором вдоль стенки и закручивается. Возникшая центробежная сила собирает взвеси и хлопья белка в центре емкости. Взвешенные частицы собираются в центре днища, где образуется осадочный конус. Этот эффект иногда шутливо называют "эффектом чашки чая" - точно так же в центре чашки после помешивания собираются частички заварки. Впервые он был применен в пивоварении еще несколько десятилетий назад. Сегодня это наиболее простой и действенный метод удаления скоагулировавшего белка из сусла.
На вирпуле, при условии подачи сусла в щадящем для горячих взвесей режиме, на осветление сусла уходит около 20 минут. Вообще же нормальным временем осветления считается интервал в 40 минут. После того как твердые частицы осядут, сусло становится прозрачным (осветленным). Оно откачивается сверху - по мере увеличения его прозрачности.
Белковые хлопья и остатки хмеля образовывают на дне вирпула конус, в котором задерживается некоторое количество сусла. При откачивании сусла следует учитывать то, что из конуса оно будет выходить медленнее. Поэтому после того, как из сусла покажется верхушка белкового конуса, скорость откачивания уменьшают. В противном случае уровень сусла в конусе окажется выше общего уровня в вирпуле и интенсивно выходящее из него сусло начнет размывать белковый конус.
Перед подачей в вирпул должна удаляться хмелевая дробина (если она присутствует в сусле). Обычно она отделяется с помощью хмелеотборного аппарата. Мокрая хмелевая дробина содержит в себе много сусла (килограмм хмеля способен впитать пять-семь литров сусла). Если дробину промыть и отжать, то можно снизить содержание в ней сусла до двух литров на килограмм. При промывании хмелевую дробину необходимо активно перемешивать.
Для более полного удаления белков из сусла могут использоваться так называемые осветлители сусла типа "ирландского мха" (изготавливаются из морских водорослей). Они добавляются за 10-15 минут до конца кипения в сусловарочный котел или уже при перекачке сусла в вирпул.
Для добавочного осветления сусла также могут использоваться силиказоли кремниевой кислоты. Они связывают белковые соединения, образовывая при этом гидрогель.
Силиказоли могут добавляются не только в охмеленное сусло, но и после завершения сбраживания, перед началом холодной стабилизации пива или перед фильтрацией. Необходимое количество силиказолей берется из расчета 50 миллилитров золя на гектолитр пива (приблизительно).
ОХЛАЖДЕНИЕ ОХМЕЛЁННОГО СУСЛА
Когда варка окончена и сусло отфильтровано от хмеля, его необходимо оперативно охладить до температуры 4...6°С, так как дрожжи, под действием которых будет вестись брожение сусла (низовое брожение) требуют для своей жизнедеятельности примерно такую температуру. Температура для верхового брожения составляет 14-16°С, для брожения в ЦКТ - около 9°С.
Еще во второй половине ХХ века для окончательного охлаждения сусла (с 60°С до 5-7°С) после холодильной тарелки или отстойного чана мог использовался так называемый "трубчатый теплообменник" (открытый оросительный холодильник). Он представлял собой открытый змеевик из горизонтальных труб, спаянных между собой и образующих вертикальную поверхность, по которой стекает сусло. Охлаждающие жидкости (вода в верхней части и рассол - в нижней) подавались снизу вверх. Вероятность инфицирования сусла в открытом оросительном холодильнике была высокой.
Как вариант - использовался охладитель закрытого типа "труба в трубе". В нем по внутренней трубе текло сусло, а в пространстве между двумя трубами - охлаждающая жидкость. Как и в открытом охладителе, в охладителе "труба в трубе" использовались две секции охлаждения - водой и рассолом. На большинстве современных пивовареных заводов сусло охлаждается на пластинчатых теплообменниках. Они удобны в обслуживании и эффективны.
Такой охладитель состоит из тонких штампованных стальных пластин, нанизанных на две продольные опорные стойки. На каждой пластине расположены резиновые уплотнители-прокладки. Когда стопа пластин сжимается вместе (при помощи опорной плиты и винтового зажима), она образует единый пакет (блок). Отверстия в пластинах и уплотнители располагаются таким образом, что в пакете охладителя образуются две системы каналов. По одной идет сусло, по другой - солевой раствор или вода. Приблизительно две трети блока охлаждается водой, одна треть - рассолом. После охлаждения производится аэрация сусла - в него впрыскивается стерильный воздух, необходимый для дрожжевых клеток.
Для жизнедеятельности дрожжей необходим кислород. Но попадание кислорода в горячее сусло быстро запускает механизмы его старения, а следовательно - нежелательно. Поэтому кислородом насыщают охлажденное сусло, причем - перед самым брожением. В этом случае внесенный кислород буквально через несколько часов потребят дрожжи и он не успеет причинить суслу никакого вреда.
Необходимо сказать, что как бы тщательно не проводилось осветление, при охлаждении сусла (как любого насыщенного раствора) образуются новые частицы взвеси. Поэтому сразу после аэрирования из сусла удаляют "взвеси холодного сусла". Для этого существует несколько возможностей:
1. Фильтрация через перлит (используется некоторыми зарубежными предприятиями) - удаляет около 90% взвесей.
2. Сепарация (встречается чаще фильтрации) - удаляет около 60-70% взвесей.
3. Флотация (наиболее распространена) - удаляет около половины всех взвесей.
На сегодня флотация является наиболее недорогим способом очистки и обеспечивает вполне приемлемый уровень качества. Перед ее проведением в сусло добавляют семенные дрожжи.
Для флотации используется специальная открытая (является анахронизмом) или закрытая герметичная емкость. На поверхность сусла выносятся взвеси и мертвые дрожжевые клетки. Предварительное брожение сусла начинается уже при флотации. После откачки сусла пена задерживается на стенках и дне емкости, а осветленное и охлажденное до 5-7°С сусло перекачивается в бродильные танки.
www.pivnoe-delo.com
На предыдущую
Превращения при охлаждении и осветлении сусла
