Процеси, възникващи по време на ферментацията на пивната мъст
По време на основната ферментация на пивната мъст се случва биологична, биохимияфизични и физикохимични процеси, които определят формирането на състава на младата бира.
Биологични процеси. Те включват процеса на размножаване на дрождите. Способността на дрождите да се възпроизвеждат, т.е. да се увеличаватброят на техните клетки зависи от състава на хранителните вещества в пивната мъст, температурата, рН на средата, наличността на кислород и т.н.
Размножаването на дрождите по време на ферментацията на бирена мъст преминава през четири основни фази:
Латентно, когато клетките се адаптират към околната среда и няма видими признаци на разпространение на дрожди;
Логаритмично, характеризиращо се с интензивно възпроизвежданес леко изоставане в растежа на биомасата на дрождите;
Стационарно, при което възпроизвеждането на дрожди се забавя и броят на клетките остава непроменен;
Затихване, характеризиращо се с намаляване на умножаващата активностклетъчен растеж, който се дължи на намаляване на масата на хранителните вещества и увеличаване на количеството на метаболитните продукти.
Възпроизвеждането на дрожди спира, мъртвите клетки се утаяват на дъното на ферментационния апарат. Броят на дрождените клетки в края на ферментацията се увеличава 2 ... 5 пъти.
Биохимични процеси. Те включват алкохолна ферментация, която представлява верига от ензимни процеси, чийто краен резултат е разграждането на глюкозата с образуването на тезиалкохол и въглероден диоксид, отделяне на енергия и топлинамного. В същото време тази енергия е необходима на дрождената клетка за образуването на нови тъканни вещества, използвани за цял живот.дейности, включително за растеж и възпроизводство.
Алкохолната ферментация е каталитичен процес, който протича под действието на биологични катализатори - ензими. Този сложен, непрекъснат процес на разграждане на захарта се катализира отензими с образуването на 12 междинни продукта. Въглехидратите се ферментират в определена последователност,уловени от скоростта на тяхното проникване в клетката на дрождите. Vnaслед това глюкозата и фруктозата се ферментират. Захарозата се хидролизира предварително от ензима β-фруктофуранозидаза на дрождите до глюкоза и фруктоза, които се консумират от дрождите в началото на ферментацията. Когато в пивната мъст почти няма фруктоза и глюкозакози, дрожди започват да консумират малтоза. Срядасъдържа около 7,8 g ферментиращи захари в 100 ml 12% пивна мъст. От тях, например, 14% е за глюкоза и фруктоза, 4% за захароза, 64% за малтоза и 18% за малтотриоза (триоза). От тези видове захари първо се ферментират монозахариди и дисахариди. Триозите се ферментират най-вече по време на ферментацията и степента на ферментация на готовата бира зависи от интензивността на този процес.
По време на ензимното разлагане на въглехидратите се образуват висши алкохоли, естери, алдехиди и техните производни в малки количества като странични продукти от ферментацията.киселини, както и съединения, съдържащи сяра. Тези вещества са важни за аромата и вкуса на бирата.
Съдържанието на висши алкохоли в бирата зависи от щама и скоростта на въвеждане на дрожди, режима на ферментация и състава на пивната мъст.
Висока температура на ферментация, интензивна аерация и смесванеШиенето на мъстта причинява висока концентрация на алкохоли, а ферментацията под налягане намалява образуването им. При ниско съдържание на а-аминокиселини в пивната мъст концентрацията на висши алкохоли се увеличава. Същите модели се прилагат и при образуването на естери.
Съдържанието на алдехид леко намалява с ускоряване на ферментацията.
Увеличаването на съдържанието на четири въглеродни съединения - ацетоин, диацетил, 2,3-бутилен гликол - е пряко свързаноот повишаване на температурата на ферментация, скоростта на въвеждане на тръпкии количеството кислород.
В процеса на основната ферментация се образуват органични киселини - оцетна, млечна, янтарна, мравчена, пировинена, лимонена, ябълчена и др.
Летливите киселини включват оцетна и мравчена киселини, образуващив резултат на разграждането на глюкозата. Образуването на оцетна киселина се увеличава с увеличаване на скоростта на въвеждане на дрожди, повишаване на температурата и интензивна аерация. Бирата може да съдържа 20 ... 150 mg/l оцетна киселина, 20 ... 40 mg/l мравкадруги.
Нелетливите киселини - пировинообразна, янтарна, лимонена, млечна - се образуват като продукт на метаболизма на дрождите по време на ферментациятаnii, както и дезаминиране на аминокиселини. Бирата може да съдържа пировиноградна киселина 40 ... 75 mg/l, янтарна в средатова е 60 ... 100, мляко 20 ... 120 и лимон 110 ... 120 mg/l.
В рамките на три до четири дни от основната ферментация се образуват карбоксилни (мастни) киселини като продукти на метаболизма на дрождите: капронов, каприлов, капринов и лауричен.
Съдържанието на азотни вещества по време на ферментацията намалява, когатоприблизително 30%. Младата бира, направена само от малц, съдържа около 650 mg/l азотни вещества. Почти 25 ... 45% от тях са аминокиселини и пептиди, които се усвояват от дрождите. Количеството ниско молекулно тегло, усвоено от дрождиголемият азот зависи от щама на дрождите, метода на ферментация, аерацията на пивната мъст и др. Асимилацията на азот, намаляването на общото му съдържание са предпоставка за размножаване на дрождите по време на ферментацията.образуването на вещества, които създават аромата на бирата. В процеса на ферментация дрождите отделят до 33% асимилираниазот, който придава на бирата кадифена консистенция и пълен вкус. Освен това, поради намаляване на рН на пивната мъст по време на ферментацията, се освобождава азот с високо молекулно тегло и стефиността на отделните му фракции.
Минералите, особено фосфатите, са важни за метаболитните процеси. Пепелната пепелна мъст обикновено е около 2100 mg/l, по време на основната ферментация тя намалява с около 200 mg/l, като намалява с почти 50% поради фосфатите. В резултат на това се променяима и съотношения на буфериране и киселинност в бирата.
По време на ферментацията рН се измества към киселинната страна при стойносттасъотношението, което е около 1, т.е. от 5,2 ... 5,7 до 4,35 ... 4,65. PH се променя в резултат на действието на киселини, възникващи като aбогати на метаболизъм продукти в дрождите, както и отстраняването на фосфатите и усвояването на амоняка от аминокиселините. Количеството и скоростта на образуване на киселина зависят от състава на пивната мъст, щама на дрождите и режима на ферментация.
Пулверизираните дрожди имат по-бърз ефект от флокулираните дрожди при понижаване на рН. С повишен процент на венамаляването на рН и утаяването на смолистите вещества се ускорява от развитието на дрожди (25 ... 30 милиона клетки в 1 ml). Топ ферментацията също причинява бърз спад на pH.
В резултат на намаляване на рН, разтворимостта на някоисухи вещества по време на ферментацията, поради което се освобождават меланоидини, полифеноли и горчиви вещества.
По време на ферментацията на повърхността на пивната мъст се появяват мехурчета с въглероден диоксид, които доставят горчиви вещества до къдриците на пяната или се адсорбират на повърхността на дрождните клетки. В същото време е възможно да се намали количеството на горчивите вещества до 35%: а-киселини, а заедно с тях и част от изо-а-киселини и гулупони.утайка.
С засилване на процеса на ферментация се увеличавазагуба на горчиви киселини. Загубите им обаче се намаляват с 10 ... 20% по време на ферментация под налягане и в цилиндрично-коничен апарат.
Намаляване на съдържанието на полифеноли и в по-голяма степен на тяхпяна от антоцианогени (20 ... 30%), увеличава броя налоидна устойчивост на бира.
Цветът на младата бира е по-малък от първоначалната пивна мъст, което се дължи на отстраняването на меланоидини, полифеноли и други оцветители заедно с палубата, дрождите и утайката.
Физикохимични процеси. Те се характеризират с предателствонамаляване на редокс потенциала (rH2). Оксидипотенциалът за възстановяване на първоначалната пивна мъст rН2 ее в диапазона 20 ... 22, а понякога и 24 ... 26. В началото на ферментацията маята интензивно консумира кислород и по този начин определя липсата му в младата бира. Следователно, по време на ферментацията rH2 намалява до 8 ... 12.
С благоприятен състав на пивната мъст, висока ферментация активнодрожди, има силно намаляване на rH2 по време на ферментациятания. Ниската стойност на rH2 показва, че бирата не е обект на окисляване, което е важно за стабилизиране на нейния вкус.
Фактори, влияещи върху процеса на ферментация на пивната мъст
Ходът на основния процес на ферментация се определя главно от температурата, активността на дрождите и концентрацията на въглехидрати в пивната мъст.
Температура. Процесът на ферментация на пивната мъст с дрожди често се регулиратова зависи от температурата, която се задава в зависимост от режима на ферментация, приет в завода.
С дънната ферментация се различават режимите на студена и топла ферментация. Студеният режим предвижда ферментация при температура 5 ... 9 ° C. Топлата ферментация протича при 9 ... 14 ° С.
На практика контролът на температурата е най-ефективеннов начин за промяна на скоростта и времето на ферментацияразмножаваща се мая. При ниска температура ферментацията протича бавно, маята се размножава бавно, докато в по-топъл режим ферментацията протича интензивно и дрождите се размножаватмачкайте бързо.
Активност на дрожди. Процесът на ферментация започва с въвеждането на дрожди в първоначалната мъст. Скоростта на ферментация и степента на ферментация (количеството на ферментиралия екстракт като процент от съдържанието на екстракта в първоначалната мъст) зависи от скоростта на въвежданемая.
Обикновено дрождите се въвеждат в пивната мъст в количество от 0,5 ... 0,8 l/hl, което съответства на (15 ... 20) 10 * дрождени клетки в 1 ml пивна мъст. Понякога изчислението се прави за 100 кг грис - 2 ... 3 литра мая, тази норма може да бъде намалена, ако първоначалната мъст има високатемпература, не се използват заразени и затворени ферментационни машини.
Препоръчва се увеличаване на скоростта на въвеждане на дрожди за пивна мъст, замърсена с термобактерии, с добро охлаждане на магазинаизползването и използването на ферментатори от отворен тип.
Физиологичното състояние на семенната мая също влияе върху скоростта на въвеждане на дрождите: при продължително съхранение следдуха за увеличаване на дозата.
Често за ускоряване на ферментацията се добавя количествотомая. В този случай продължителността на ферментацията при скорост на въвеждане на дрожди от 0,5 l/hl е 7 ... 8 дни, при 1 l/hl - 7, а при 2 l/hl се намалява до 4 ... 5 дни. Увеличението на биомасата на дрождите обаче не е толкова значително. Например, при скорост на въвеждане от 0,5 l/hl може да се получи увеличение от 2 l/hl, при скорост от 1 l/hl - около 2,5 l/hl и при 2 l/hl - 30 l/hl .
Ферментиращите въглехидрати в пивната мъст са представени главно от малтоза (60 ... 70%), малтотриоза (14 ... 20%) и глюкоза (10 ... 15%). В процеса на ферментация първо се ферментират захароза, глюкоза и фруктоза, а след това малтоза и малтотриоза. Малтозата и малтотриозата ферментират по-интензивно, колкото по-малко сацентрализация на въглехидратите в пивната мъст. Следователно, скоростта на ферментация на първоначалната мъст с масова част от DM 15 ... 20% е по-малка от тази на мъстта с масова част от DM ... 12%. Освен това, когато масовата част на DM в първоначалната мъст е над 14,5%, няма интензивно размножаване.мая.
- Ангина и тонзилит - как да се избегнат последствията
- Хемороидите изчезват моментално! Поразително откритие при лечението на хемороиди!
- 009 Регулиране на волана
- Симптоми на ангиома, лечение, описание
- Multitronics CL-550 ChinaWiki