Брожение сусла. Нарушение процесса брожения сусла

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.

Раздел «Домашнее виноделие»

Вино из винограда (стр. 20-31)

22. Брожение сусла

После отстаивания сусло разливается для брожения в бочки, которые устанавливаются правильными рядами на брусьях (лежнях) в бродильне. В этом помещении должна поддерживаться благоприятная для брожения вина температура — не ниже 12°С. Очень важно также, чтобы оно проветривалось. Бочки недоливаются суслом на 1/6-1/8 емкости во избежание потери вина при подъеме жидкости.

Брожение виноградного вина имеет три периода:

1. Первое и главное — бурное брожение. Оно начинается через несколько часов после помещения сусла в бродильные чаны, продолжительность 3-4 недели.

2. Тихое брожение молодого вина продолжается несколько месяцев, до весны.

3. Послеброжение, подвальное брожение, продолжается до трех лет.

Брожение сусла, т. е. превращение содержащегося в нем сахара в спирт, происходит под влиянием микроскопически малых растительных микроорганизмов — дрожжей, разлагающих сахар на спирт и углекислый газ выделяющийся из жидкости и вызывающий бурление ее. Микроорганизмы эти поступают в сусло с поверхности ягод.

Исследования показали, что существуют несколько пород этих дрожжей, обладающих различным внешним видом и отличающихся между собой по силе и быстроте вызываемого ими брожения, а также по тому, до какого предела они способны довести разложение сахара. Есть виды, доводящие брожение только до 5% спирта, вследствие чего остается сахар, благодаря присутствию которого могут развиться разные болезни вина.

Другие виды придают вину неприятный вкус, третьи весьма трудно выделяются из вина, вследствие чего оно остается мутным. Из всех видов дрожжей оказалась только одна раса, обладающая желaтельными свойствами, способная довести брожение до довольно высокого процента спирта и дать, таким образом, более прочный продукт.

Обыкновенно, когда сусло винограда предоставлено само себе, микроорганизмы, попавшие в него с кожицы и из воздуха, найдя здесь удобную для своего развития среду и достаточно питательных веществ, начинают проявлять свою жизнедеятельность и размножаться, между ними очень скоро разгорается борьба за существование, каждый вид старается подавить все другие.

Тот вид, который осилит, продолжает развиваться и дает определенный характер и направление изменениям в сусле, подавляет остальные микроорганизмы. Если более сильной окажется полезная раса дрожжей, способная довести брожение до конца, получится прочное и здоровое вино, и наоборот, если возьмет перевес вид со слабой перебраживающей способностью или болезнетворный грибок, получится продукт больной, негодный.

Изложенное показывает, как важно вести брожение при содействии не случайной смеси различных микроорганизмов, а определенной расы их — вида, и поэтому надо способствовать только его развитию. Для этого вводят в подготовленное для брожения сусло некоторое количество чистых дрожжей, находящихся в полном: развитии, чтобы не дать времени развиться другим возбудителям брожения.

Чистые дрожжи известной породы высеваются в небольшое количество сусла (примерно в 0,01 часть ожидаемого сбора), приготовленного за несколько дней, до сбора винограда из отборных и обмытых ягод. Брожение этой порции стараются обставить наиболее благоприятными условиями (в отношении температуры и пр.), чтобы вызвать быстрое размножение чистых дрожжей. Когда брожение этой порции в полном разгаре, вливают закваску в свежеприготовленное сусло, в котором сейчас же начинается брожение и предупреждается развитие микроорганизмов другого рода.

Практика показала, что при сбраживании на чистых дрожжах этот процесс идет гораздо успешнее, скорее заканчивается, и разложение сахара полнее, вследствие чего и качество получаемого вина улучшается. Даже не обращаясь к применению чистой культуры дрожжей, можно с успехом улучшить выделку вина, если прибавить к суслу (затору) закваску из местных дрожжей в полном развитии в чистом виде. Нужно для этого приготовить заранее, при благоприятных условиях закваску из вполне зрелых, чистых гроздей и влить эту бродящую массу в сусло до начала в нем брожения.

Закваска готовится следующим образом. За 7-8 дней до начала сбора винограда, в сухую погоду, собирают самые спелые ягоды. Их отделяют от гребней вручную или на терке, раздавливают и отжимают сок руками через мешочек из редкой ткани (ягоды не моют).

Отжатый сок наливают в бутылку или баллончик на 3/4 объема. Посуду закрывают ватной пробкой и ставят в темное помещение, где температура около 20—24°С. Если температура сока была ниже 20°С, его предварительно подогревают в эмалированной посуде. На второй или третий день начинается брожение. Как закваску сок употребляют на шестой день во время бурного брожения.

Количество закваски приготовляют в зависимости от количества сусла, предназначенного к сбраживанию. Для приготовления столовых вин требуется 1-2% закваски, десертных — 2-3% от поставленного на брожение сусла. Хранить закваску более 8-10 дней нельзя. Оставшуюся закваску необходимо вылить, в дальнейшем ее может заменить осадок хорошо бродящего вина.

В районах средней полосы России закваску для получения виноградного вина готовят из ягод, которые поспевают на 10-12 дней раньше винограда, но лучше использовать осадок бродящего плодово-ягодного вина.

Для правильного хода брожения имеет значение известное постоянство температуры в бродильном помещении. Значительные повышение и понижение температуры сказываются весьма неблагоприятно на ходе брожения. Низкая температура его ослабляет, дрожжи оседают на дно, высокая температура вызывает очень бурное брожение, температура бродящей жидкости слишком повышается, и брожение может приостановиться. Лучшая температура для брожения — 12°С.

Наблюдение за бродящим суслом должно быть очень внимательно. При бурном брожении отверстие бочек прикрывается чистым виноградным листом, и, если происходит выбрасывание жидкости из бочки, потеки необходимо смывать с бочки и пола, если он асфальтовый или деревянный, а если земляной — снимать слоем земли. Вылившаяся пена очень легко закисает или со слоем загнивает и, если, попав в вино, даст неприятный привкус, развивает уксусное скисание.

Как только бурное брожение начнет ослабевать, надо доливать бочку таким же вином, чтобы не оставлять слишком большого пустого пространства. Чем слабее становится брожение, тем полнее доливают бочку. Пока вино бродит и выделяющийся углекислый газ покрывает поверхность вина, оно в безопасности, но с ослаблением брожения воздух получает доступ, и на поверхности молодого вина с особенной быстротой развивается винная плесень, а иногда и уксусное скисание. Вот почему необходимо возможно полнее доливать вино, чтобы, когда брожение приостановится, вино совершенно наполняло бочку.

Чтобы не дать доступа воздуху во время окончания брожения и одновременно дать выход углекислому газу, бочки закрывают так называемыми бродильными шпунтами. Таковы стеклянные шпунты бр. Костеровых, имеющие внутренний канал, выходное отверстие которого закрывается каучуковым кольцом, обхватывающим шпунт по круговому желобку, и гидравлические шпунты.

Молодое вино вследствие быстрого выделения насыщающего его углекислого газа обнаруживает сильную усушку, потому доливки его следует делать часто.

Когда вино осветлится и дрожжи осядут на дно бочки, производят снимание с дрожжевого осадка. Оставлять вино на этом осадке дольше 2-3 недель не следует, так как мертвые дрожжи начинают разлагаться и сообщают вину неприятный вкус.

При приготовлении вина из винограда, испорченного грибными болезнями, брожение обязательно должно вестись на чистых дрожжах; закваска, приготовленная из них, должна быть внесена в сусло, сильно закупоренное предварительно серой, в котором таким: образом убиты попавшие туда нежелательные ферменты.

На практике часто приготовляют белое вино из красных сортов винограда. Выделка его основана на том, что сок виноградных ягод у громадного числа красных сортов не окрашен, красящие же вещества заключены в кожуре. Ясно, что все операции по переработке винограда должны совершаться так, чтобы по возможности меньше разрывать кожицу и препятствовать соку извлекать красящие вещества из нее.

Обыкновенно отделение от гребней и раздавливание ягод не производят, начинают виноделие прямо прессованием целых гроздей. В корзину пресса накладывают их невысоким слоем и сильного давления не производят.

При отстаивании сусло подвергают сильному закуриванию серой, чтобы избавиться от слабой окраски в розовый цвет, которая, несмотря на указанные предосторожности, все-таки приобретается напитком. В остальном выделка этих вин почти не отличается от обыкновенного производства белых вин.

Низовое брожение проходит в два этапа:
главное брожение осуществляется в открытых или закрытых бродильных чанах, горизонтальных или вертикальных бродильных танках при температуре от 5 до 10 °С и продолжается 6-10 сут (ускоренные способы при температуре от 12 до 20 °С при особых условиях позволяют сократить продолжительность брожения);
дображивание в танках (реже в бочках) продолжается при температурах от -2 до +3 °С в течение 2-16 нед. в зависимости от технологии и типа пива (на этой стадии также применяются ускоренные методы созревания).

Брожение протекает в бродильных цехах или отделениях. Расположение их рядом с установкой охлаждения сусла, с одной стороны, и у лагерного подвала с другой, определяется в настоящее время больше технологическими и производственными требованиями, чем биологическими. Если изначально бродильный цех располагали под установкой охлаждения сусла, то в настоящее время его иногда располагают даже в другом здании, так как установка охлаждения сусла часто находится вблизи варочного отделения. С учетом современного уровня мойки и дезинфекции такая компоновка вполне приемлема. В большинстве своем наземные цехи брожения изолированы с температурой в них на уровне 5-7 °C (подземные помещения для брожения также нуждаются в изоляции). Требования к оборудованию бродильного цеха зависят от типа бродильного чана.

Процесс брожения начинается с внесения дрожжей в сусло. Этот процесс называют «задачей дрожжей» или «задачей семенных дрожжей», а дрожжи, соответственно, - «задаточными» или «семенными». Момент внесения дрожжей определяется способом охлаждения сусла. При использовании холодильной тарелки, холодном сепарировании или холодном фильтровании, а также при флотации дрожжи вносят уже во время поступления сусла в чан для внесения дрожжей или бродильный чан. При седиментации взвесей охлажденного сусла для получения осадка взвесей требуется пауза в 8-16 ч. В этом случае для задержки распространение быстро размножающихся термобактерий на пути сусла по возможности не должно быть микроорганизмов. Дрожжам необходимо время, чтобы после хранения активироваться и начать размножение.

Количество дрожжей следует рассчитать так, чтобы при начальной температуре сусла 5-6 °С первые признаки брожения появлялись в течение 12-16 ч. Обычная норма внесения дрожжей составляет 0,5 л густых дрожжей на 1 гл 12 %-ного сусла (зачастую ее приводят на 100 кг засыпи, что составляет 2-3 л). При равномерном распределении дрожжей это соответствует примерно 15 x 106 дрожжевых клеток/мл сусла. Такая норма внесения дрожжей может быть снижена в биологически чистом сусле, в более теплых бродильных цехах, хорошо изолированных бродильных чанах или при более высоких температурах сусла при внесении дрожжей. Повышенная норма внесения дрожжей рекомендуется для сусла, сильно инфицированного термобактериями, для более холодных бродильных цехов и неизолированных резервуаров.

На норму внесения дрожжей оказывает влияние также их физиологическое состояние. Длительное хранение дрожжей вызывает необходимость увеличения дозировки. В сусло для темного и крепкого пива вносят также повышенную норму дрожжей. Первое, как правило, характеризуется пониженным содержанием аминокислот и неблагоприятным составом Сахаров, а у второго осмотические характеристики оказывают на дрожжи негативное действие. Если начальное сусло не удается в достаточной степени обеспечить кислородом, то необходимо увеличить количество дрожжей.

Норму внесения дрожжей зачастую повышают для ускорения процесса брожения. Если продолжительность брожения при внесении 0,5 л дрожжей/гл сусла составляет 9 сут, то при внесении 1 л/гл она сокращается до 7, а при 2 л/гл - до 4-5 сут. В случае повышенных норм внесения скорость размножения использованного количества дрожжей уменьшается. Если из 0,5 л дрожжей/гл удается собрать около 2 л/гл, то 1 л/гл дает около 2,5 л, а при четырехкратной норме (2,0 л/гл) выходит 3,0 л дрожжей/гл. Распределение дрожжей по возрасту, определяемое на основании подсчета почечных рубцов, не изменяется. На свой-тва пива при прочих равных условиях (температуре и аэрации, причем последнюю, возможно, следует уменьшить) существенного влияния не оказывается, однако вследствие низких темпов размножения при очень высокой норме внесения дрожжей приходится мириться с более продолжительным их разведением (для получения достаточного количества задаточных дрожжей), что возможно лишь в микробиологически безукоризненных условиях.

Указанные нормы внесения дрожжей относятся к густой консистенции дрожжей. Её получают после осаждения дрожжей в емкостях для их хранения. В случае дрожжевой суспензии или сильно загрязненных дрожжей (наличие белка и мертвых клеток) следует увеличить количество дрожжей. Целесообразным представляется определение концентрации дрожжей путем отфильтровывания. В зависимости от отобранного количества жидкости (от 16 до 84 %) можно подобрать норму внесения дрожжей и, таким образом, поддерживать примерно постоянное количество клеток. Простым и надежным методом является также определение твердой фазы с помощью лабораторной центрифуги. Так называемое «центрифугированное» значение твердой фазы колеблется от 40 до 55 %. Исходные данные для варьирования нормы внесения дрожжей легко определяются по таблицам. Применяется также метод измерения мутности взвеси клеток с помощью простого нефелометра или фотометра.

Способ внесения дрожжей. Только что собранные дрожжи довольно часто сразу же снова используют для внесения в следующие варки («из чана в чан»), причем желательно очистить дрожжи. Определение твердой фазы («центрифугированного значения») важно для правильного выбора количества дрожжевых клеток. Хранящиеся дрожжи отбирают из дрожжевой емкости, причем в этом случае следует позаботиться об однородности дозируемых дрожжей и определении ее консистенции.

Применявшийся ранее способ внесения дрожжей предусматривал тщательное перемешивание порции дрожжей в небольшом количестве сусла для растворения комков, что осуществлялось или путем переливания дрожжей из одного ведра в другое до тех пор пока масса сильно не вспенится, или в аппаратах для перемешивания и аэрирования, так называемых «грушах», в которых смесь из дрожжей и сусла перемешивалась стерильным сжатым воздухом, а затем нагнеталась в суслопровод или чан. В этом случае необходимо было также позаботиться о равномерном распределении дрожжей в сусле, для чего после заполнения чана производилось «перемешивание путем аэрации», то есть стерильный воздух вдувался в сусло через перфорированную трубу, обеспечивавшую достаточное снабжение сусла кислородом. Это повторяли в первые сутки брожения несколько раз (от позднего аэрирования сусла в последующие сутки можно отказаться, так как тем самым стимулируется рост дрожжей и образуется большое количество побочных продуктов брожения - в первую очередь диацетила или его предшественника 2-ацетолактата).

По данному принципу в настоящее время дрожжи в танке смешиваются с воздухом в течение 30-60 мин в целях гомогенизации. Иногда используют так называемое «предварительное пропагирование дрожжей» с суслом, когда к дрожжам добавляют примерно такое же количество сусла и проводят интенсивное аэрирование. Полученную смесь можно использовать непосредственно для внесения дрожжей или оставить на несколько часов (если, например, эта партия дрожжей должна последовательно вноситься в несколько варок).

Контроль количества дрожжей в сусле осуществляется при помощи счетной камеры Тома, счетчиков частиц или путем определения мутности, причем при автоматическом дозировании контроль проводят в зависимости от различий в мутности первоначального сусла и сусла после внесения дрожжей. Необходимость дозирования дрожжей в течение всего прохождения сусла становится актуальной особенно при непосредственном внесении дрожжей в танк для нескольких варок - например, после предшествующей седиментации взвесей охлажденного сусла, при холодном сепарировании или холодном фильтровании сусла, а также во флотационных танках для нескольких варок. Следует избегать ситуации, когда при длительных циклах аэрирования в танке образуются слои, выравниваемые лишь после интенсивной конвекции. В таком случае может произойти изменение профиля побочных продуктов брожения.

На активность дрожжей влияет температура брожения, причем при брожении выделяется тепло, вызывающее повышение температуры бродящего сусла. Благодаря этому происходит ускорение метаболизма под действием ферментов, и жизнедеятельность дрожжей должна меняться в строго определенных границах. Задачей проведения брожения на практике является оказание воздействия на интенсивность брожения путем регулирования температуры сусла, которая при низовом брожении варьирует обычно от 4 до 12 °С, а при интенсивных способах брожения может достигать существенно более высоких значений (вплоть до 20 °С). Применяемый способ брожения должен учитывать качественные показатели (состав солода или сусла, тип дрожжей, характер приготовляемого пива), однако зачастую доминируют количественные показатели, в частности, продолжительность брожения. При традиционном способе сбраживания различают холодное брожение (температура сусла при внесении дрожжей 5 °С, максимальная температура - 7-9 °С) и теплое брожение (температура сусла при внесении дрожжей 7-9 °С, максимальная температура - 10-12 °С).

Холодное брожение лучше сказывается на качестве пива, так как реакции метаболизма, снижение значения pH и процессы осаждения протекают медленнее и не так глубоко. Получаемое пиво отличается более тонким изысканным вкусом, выраженной гармоничностью и хорошей пеностойкостыо. Для компенсации пониженной степени размножения дрожжей и ускорения брожения рекомендуется интенсивное аэрирование дрожжей несмотря на низкие температуры.

Теплое брожение применялось ранее преимущественно для приготовления темного пива. В настоящее время при ограниченной производительности бродильного отделения приготовление светлых сортов пива также осуществляют по теплому способу брожения. Повышенные температуры в целом способствуют интенсификации хода брожения, благодаря усиленному выделению CO2 образуются более высокие завитки, значение pH снижается быстрее и значительнее, усиливается осаждение коллоидов белковых соединений и горьких веществ. Пиво, приготовленное по теплому способу, зачастую характеризуется менее гармоничным вкусом и худшими пенообразующими свойствами; дрожжи быстрее «вырабатываются», раньше теряют свою сбраживающую способность, чем при холодном брожении, и при известных условиях придают пиву дрожжевой привкус. При последующем дображивании, когда молодое пиво, имеющее высокую температуру, быстро охлаждают в конце процесса брожения, часто возникают проблемы.

Продолжительность брожения (время, необходимое для получения соответствующей степени сбраживания молодого пива) тесно связана со способом брожения. Для 12 %-ного пива она составляет 6-10 сут. Наиболее благоприятной является продолжительность брожения в течение 7 сут, которой можно добиться сегодня даже при холодном брожении в условиях оптимального аэрирования, небольшого увеличения нормы внесения дрожжей до 18-25 x 106 клеток и, конечно, нормального состава сусла. Для темного пива требуется меньшая продолжительность брожения, а для пива, изготовленного с использованием несоложеного сырья, и для крепкого пива - более длительная. В бродильных танках благодаря усиленной конвекции сусла происходит несущественное сокращение продолжительности брожения.

Ускоренные способы брожения протекают обычно в принципиально иных условиях - например, при повышенной норме внесения дрожжей, с использованием перемешивания или существенно более высоких температур, причем применяется также избыточное давление в 1-2 бар, позволяющее удержать CO2 для последующего процесса созревания.

Страница 2 из 6

Прекращение брожения раньше, чем будет полностью сброжен весь сахар, могут вызвать различные взаимосвязанные факторы, которые описаны в этом разделе. Первостепенное значение высокой температуры, анаэробиоза и исходного содержания сахара детально рассмотрено ниже.

Высокая температура. Чем выше температура, тем быстрее протекает брожение и тем больше возможности для его прекращения, при этом часть сахара остается несброженной. Не существует какой-то общей критической температуры, выше которой брожение останавливается и ниже которой оно возможно. Для данной расы дрожжей температура, вызывающая остановку брожения, зависит от сахаристости сусла, анаэробиоза. Рекомендуется прежде всего не допускать, чтобы температура превышала 30°С и в любом случае не достигала 34-Зб°С, хотя иногда и можно наблюдать случаи законченного брожения при еще более высоких температурах. Низкие температуры брожения (от 15 до 20°С), используемые при производстве белых вин, оптимальны для сохранения аромата, а не для ведения брожения. В зависимости от климата дикие дрожжи в большей или меньшей степени переносят высокие температуры.
Низкая температура. Если температура при забраживании слишком низкая, рост дрожжей замедляется. Между тем важно обеспечить хорошее размножение клеток с момента начала брожения, когда среда, богатая сахаром и еще бедная спиртом, способствует их росту. В этом случае можно опасаться, что в момент, когда это размножение прекратится вследствие образовавшегося спирта, популяция дрожжей, необходимая для полного завершения брожения, окажется недостаточной и произойдет остановка брожения.
Строгий анаэробиоз. Для своего размножения дрожжи нуждаются в кислороде (см. раздел «Анаэробиоз и остановка брожения»); в бродильный резервуар большой вместимости воздух поступает в недостаточном количестве, поэтому аэрацию следует вести с помощью перекачки. При этом максимум эффективности приходится на второй день после начала брожения, в момент, когда клеточное размножение является наиболее значительным. Такая аэрация особенно возможна при производстве вина по красному способу, так как сусло защищено от окисления высоким содержанием танинов.
Высокое исходное содержание сахара. Чрезмерно высокая сахаристость сдерживает рост дрожжей и задерживает ход брожения. К тому же образующийся при этом спирт сначала тормозит, а затем полностью прекращает брожение. Но содержание спирта, лимитирующего брожение, изменяется в больших пределах для каждого вида или расы дрожжей. В зависимости от других условий оно, например, может изменяться от 10 до 16% об. Можно сказать, что на практике при содержании спирта до 11 % об. не возникает никаких трудностей для брожения; они начинаются с 12 и особенно с 13% об. Это, разумеется, не значит, что брожение не может дать более высокой спиртуозности, но тогда риск остановки брожения становится все больше и больше.
Уменьшение концентрации дрожжей и питательных веществ в сусле. Например, снижение концентрации происходит в результате развития Botrytis cinerea или тщательного осветления сусла отстаиванием.
Поздняя шаптализация. Неправильно проводимая шаптализация может быть также причиной остановки брожения.
Добавление сахара к винограду следует проводить с самого начала, еще до начала брожения, несмотря на очень трудное растворение сахара. Иногда с целью облегчения этого процесса добавляют сахар в теплое сусло, когда брожение достигло значительного развития, чтобы избежать чрезмерного нагревания сусла. В виноделии по красному способу шаптализацию иногда проводят после спуска чана при плотности сусла от 1020 до 1010 кг/м3 с целью не допустить потерь сахара на мезге. Этот способ возможен только для кратковременного брожения на мезге (бургундское, Божоле). В иных случаях следует избегать шаптализации, потому что дрожжи, уже угнетенные образовавшимся спиртом, испытывают трудности при разложении добавленного сахара именно в то время, когда брожение вступило в заключительную фазу.
Практики иногда приписывают кислотности сусла определенную роль в ходе брожения. По их мнению, несколько повышенная кислотность способствует брожению и позволяет дрожжам преобразовывать сахар в более благоприятных условиях. Эти взгляды нельзя признать точными. В то же время слабая кислотность, повышенный рН могут привести к намного более серьезным последствиям в случае остановки брожения, поскольку известно, что болезнетворные бактерии размножаются тем быстрее и легче, чем ниже кислотность среды.