Виробництво пива

 Заторний фільтр-прес складається з суцільних плит і порожнистих рам, встановлених на станині. На плити надягають серветки з бавовняної або синтетичної тканини. Кожна плита має кран для спуску фільтрованого сусла. У верхній частині кожної рами є прилив з круглим отвором, яке повідомляється щілиною з внутрішнім простором рами. Після збору фільтр-преса отвори рам утворюють суцільний (верхній) канал. Рами і плити мають також бічні приливи з отворами, які у зібраного фільтр-преса утворюють бокові канали; ці канали з внутрішнім простором рам не повідомляються, і через них подають пару або стисле повітря і промивну воду. Зібраний фільтр-прес наповнюють водою температурою не нижче 80 °С і прогрівають близько 30 хв; це дозволяє перевірити герметичність сбірки і сприяє кращому фільтруванню. Потім воду зливають і наповнюють фільтр затором. Під час наповнення фільтру затор безперервно перемішують, щоб всі рами рівномірно заповнювалися затором однакової консистенції. Затор подають насосом під тиском 0,05.. .0,07 МПа в верхний бічний канал. Через прорізи затор поступає у внутрішні порожнини рам. Сусло проходить через серветки і по поверхні плит стікає до кранів. Перше сусло відразу отримується прозорим і поступає в сусловарочный казан. Дробина залишається в порожнині рами між серветками двох сусідніх рам. По закінченні фільтрування дробину промивають водою температурой 75...80 °С при тиску у фільтрі 0,12...0,15 МПа. Почерегово відкривають крани через одну плиту для спуску промивних вод. Промивання вважають закінченим при масовій частці сухих речовин в промивній воді 0,5...0,7%. Після закінчення промивання фільтр по бічному каналу продувають парою або стислим повітрям для витіснення залишків промивної води. Далі фільтр разбирають, дробину з рам скидають в жолоб, з якого її видаляють шнеком. Знімають з плит серветки, миють і сушать їх. Цикл роботи фільтр-преса рівний приблизно 240 хв. Застосовуючи для фільтрування заторні фільтр-преси, які мають велику поверхню фільтрації, можна обробляти солод тоншого помелу і при цьому досягти гарного освітлення сусла і підвищення виходу екстракту 1%, а також збільшити оборотність варильних агрегатів. Проте трудомістка робота по обслуговуванню заторних фільтр-пресів перешкоджає їх розповсюдженню на заводах.[8, с. 200-202] В даний час фірми «Міра» (Бельгія) і «Цимані» (Германія) випускають заторні фільтр-преси, обслуговування яких механізоване, промивання серветок відбувається, у фільтр-пресе з виключенням їх подальшій сушки. Чинники, що впливають на швидкість фільтрування. Процес фільтрування — найбільш тривалий в технології приготування заторів. Його тривалість залежить від якості солоду, складу роздробленого помелу, висоти шару дробини, температури затору. Має також значення якість води. Але основним чинником, що впливає на швидкість фільтрування, є в'язкість, обумовлена вмістом високомолекулярних білкових фракцій, декстрину, β-глюкана, колоїдів і інших речовин. У першій фазі фільтрування осідають частинки затору. Крупне лушпиння осідає швидко, а мілкоподрібнене з частинками білка, глюкозанов і пентозанов, утворююча макромолекул, — повільно. Ці макромолекули надалі заклеюють пори фільтруючого шару, що приводить до незадовільної фільтрації. Значна присутність макромолекул у фільтраційному шарі дробини спостерігається при швидкому перекачуванні затору у фільтраційний апарат. Отже, подрібнене лушпиння солоду або ячменю — один з чинників погіршення фільтрування затору. Крім того, малі агреговані частинки в заторі виникають з ендосперма як прямий наслідок тонкого подрібнення або при агрегації ще дрібніших частинок, нерозчинних або частково гідратованих, таких, як дрібні гранули крохмалю, геміцеллюлоза, протеїни і ліпіди. При збільшенні висоти шару, що фільтрується, надмірно підвищується гідравлічний опір, що виникає при проходженні суслах через пори дробини.  З збільшенням різниці тиску над і під шарами, що фільтруються швидкість фільтрування збільшується. Практично швидкість фільтрування сусла через шар дробини повинна складати 4,5 л/хв на 1 м² площі сита фільтраційного апарату. У фільтраційному апараті процес відбувається при атмосферному тиску, у фыльтр-пресі затор фільтрується під тиском, утворюваним насосом. При підвищенні в'язкості швидкість фільтрування зменшується. З підвищенням температури в'язкість сусла зменшується і швидкість фільтрування збільшується. Проте температура затора не повинна перевищувати 75...78 °С і води для промивання дробини — 78...80°С. При вищій температурі амілаза інактивується, крохмал, який залишився в нерозчиненому вигляді клейстеризуєтся і виходить каламутне сусло. При заміні частки солоду несоложеним ячменем можуть виникнути труднщі у фільтруванні затору, що пояснюється присутністю водорозчинного β-глюкана, який може підвищувати в`язкість сусла до надмірно высокого рівня. Труднощі, виникають при фільтруванні заторів з високим вмістом несоложеного ячменю, є наслідком агрегації макромолекул β-глюкана, пентозанів з протеїнами, що створюють оболонку дрібним гранула крохмалю, що приводить до утворення непроникного осаду, який закупорює фільтр і перешкоджає протіканню сусла. Фільтрування заторів, що містять великі кількості несоложеного ячменю, можна поліпшити, додаючи ферментні препарати, що мають β-глюканазу, при чому початкова температура затирання повинна бути між 45 і 55 °С. Внесенням термостабільної β-глюканази в затор, що містить 40% несоложеного ячменю, можно на 25% скоротити тривалість фільтрування.[7, с. 250-251] Кип`ятіння сусла з хмелем. Мета кип'ятіння сусла з хмелем. Відфільтроване пивне сусло і промивну воду з фільтраційного чана направляють в сусловарочный казан для кип'ятіння з хмелем. При цьому відбувається екстрагування і перетворення гірких і ароматичних речовин з хмелю (охмеління сусла), осадження (коагуляція) високомолекулярних білків, інактивація ферментів, стерилізація сусла, утворення редукуючих речовин, випаровування частини води. Сусловарочний казан конструктивно мало відрізняється від заторного казана. Проте в сусловарочному казані доводиться випаровувати значну кількість води (8—12% від загального об'єму сусла, що знаходиться в казані), тому поверхня теплопередачі в ньому більша. Конструкція сусловарочного казана(рис. 2. 4.) забезпечує інтенсивну циркуляцію киплячого сусла і малі теплові втрати. С  Рис. 2. 4. Сусловарочний казан. условарочний казаном є сталева циліндрова судина з паровою сорочкою, кришкою і витяжною трубою. На кришці і витяжній трубі є розсувні дверці , кільцева труба для обполіскування водою, кільцеві жолоби і труба для збору і відведення конденсату, що стікає по витяжній трубі і кришці казана, дросельний клапан. У нижній частині встановлена лопатева мішалка, що приводиться в рух від електродвигуна через черв'ячний редуктор, а також — вентиль для спуску сусла з казана і кільцева труба для відведення конденсату з парової сорочки. Пара в парову сорочку  підводиться через кільцевий паропровід з чотирма введеннями. Зовні казан закритий теплоізоляційним шаром. Інтенсивна циркуляція сусла забезпечується роботою лопатевої мішалки і нерівномірним нагріванням його у стінок і в середині казана. У казані, що має парову сорочку великої кривизни, стовп рідини біля стінки має невелику висоту і велику поверхню нагрівання в порівнянні із стовпом рідини, що знаходиться в середині казана. Завдяки цьому паротворення у стінок казана відбувається інтенсивніше, рідина містить більше бульбашок пари і як легша витісняється вгору важчою рідиною, що знаходиться в центрі казана. У сусловарочному казані вторинна пара не використовується і віддаляється через витяжну трубу. Для використання тепла вторинної пари на деяких пивоварних заводах у витяжній трубі казана встановлюють конденсатор змішення, який працює таким чином. У розширеній частині витяжної труби сусловарочного казана через форсунку розпи-люють холодну воду, вода змішується з вторинним паром, нагрівається та стікає в нижній кольцевий сбірник. Її використовують для технологічних потреб.[11, с. 245-246] Процеси, що відбуваються при кип'ятінні сусла з хмелем. Екстрагування і перетворення гірких речовин хмелю. У створенні гіркого смаку пива беруть участь гіркі і ароматичні речовини хмелю, поліфенольні речовини солоду, несоложених матеріалів і хмелю, деякі амінокислоти, пептиди, що екстрагуються при затиранні і кип'ятінні сусла з хмелем. До 95% загальної гіркоти сусла утворюється α-кислотами хмелю, які при кип'ятінні перетворюються на ізо-α-кислоти (ізомеризуються, тобто перетворюються на ізомери α-кислот), що володіють більшою розчинністю, чим α-кислоти. Разом з цим частина α-кислот окислюється. Дуже тривале кип'ятіння сусла з хмелем приводить до розкладання α-кислот і появі речовин, що псують смак пива. β-Кислоти хмелю мають меншу розчинність у воді в порівнянні з α-кпслотами. В процесі кип'ятіння сусла вони не ізомеризуються, а лише частково окислюються, утворюючи продукти окислення, що володіють значною розчинністю і різкою, але приємною гіркотою. Поліфенольні речовини хмелю, що екстрагуються, впливають на смак і якість пива не самостійно, а в комплексі з гіркими речовинами хмелю, білками і амінокислотами. На ступінь екстрагування і ізомеризації α-кислот хмелю впливають різні чинники: рН, тривалість кип'ятіння, склад α-кислот, кількість що вноситься до сусла хмелю, щільність сусла. Наприклад, розчинність і ізомеризація α-кислот збільшуються при підвищенні рН сусла, досягаючи максимуму при рН 8,0. Максимальна кількість ізо-α-кислот в суслі утворюється через 90 хв кип'ятіння, тому при двогодинному режимі кип'ятіння хміль в сусло вносять через 30 хв від початку кип'ятіння. Ізомеризація гумулону хмелю і його гомологів протікає з різним виходом ізосполук, який залежить від складу α-кислот. Оскільки розчинність гірких речовин обмежена, то їх вміст в суслі і пиві непропорційний масі хмелю, що додається. Значна частина гірких речовин хмелю не потрапляє в пиво, а втрачається з відходами виробництва. Тільки 20—25% гірких речовин хмелю залишається в пиві і впливає на його смак і аромат. При кип'ятінні сусла з хмелем відбувається частковий перехід м'яких смол в малоцінні тверді смоли. Ефірні хмільні масла хмелю, значною мірою обумовлюючи смак і аромат пива, є сумішшю із понад 200 компонентів з різною температурою кипіння. При кип'ятінні сусла з хмелем значна частина їх випаровується, при цьому більшою мірою віддаляються низькокиплячі з'єднання, які погіршують аромат пива. У витяжній трубі сусловарочного казана частина хмільних ефірних масел, що випаровуються разом з водою, конденсується і окислюється. Якщо вони разом з конденсатом стікають в сусло, то смак пива погіршується, тому уловлюваний у витяжній трубі конденсат виводять з сусловарочного казана. Старий або такий, що погано зберігався хміль містить продукти окислення ефірних масел, тому його довше кип'ятять з суслом для повнішого видалення легкокипячих фракцій. Коагуляція білків. При кип'ятінні сусла відбувається теплова коагуляція білків, яка протікає в дві стадії. У першій стадії відбувається часткова дегідратація (втрата зв'язаної води) молекул білка, так звана денатурація. Потім наступає друга стадія процесу — власне коагуляція, коли дегідратовані молекули з'єднуються між собою і утворюють пластівці. На коагуляцію білків впливають рН і концентрація сусла, інтенсивність і тривалість кип'ятіння, присутність поліфенольних речовин і електролітів. Денатурація білків протікає при будь-якому значенні рН, а коагуляція більш повно — в ізоелектричному стані (коли заряд молекул нейтральний). Різні фракції білків сусла мають свою ізоелектричну точку в широкому інтервалі рН. У практиці пивоваріння максимальна коагуляція білків спостерігається при рН 5,2. У присутності поліфенольних речовин, деяких електролітів і при інтенсивному кип'ятінні, а також при зниженні концентрації екстракту в суслі швидкість коагуляції білків збільшується. Недостатня коагуляція білків часто приводить до утворення в суслі холодної муті, яка уповільнює процес бродіння із-за адсорбції зважених частинок на дріжджах. Присутність частинок холодної муті приводить до поганого освітлення пива при доброджуванні, утрудняє фільтрування готового пива, при зберіганні в пиві утворюється колоїдне помутніння.  Стерилізація сусла і інші процеси. При кип'ятінні сусла всі його ферменти інактивируются і гинуть мікроорганізми, тобто відбувається стерилізація сусла. Крім того, збільшується відновна здатність сусла за рахунок утворення редукуючих речовин і внесення їх з хмелем. Знижується в'язкість сусла і унаслідок реакцій мелано-йдиноутворення, карамелізації цукрів, окислення поліфенольних речовин і розчинення фарбувальних речовин хмелю підвищується його кольоровість. Кип'ятіння і охмеління сусла. Кількість і способи внесення хмелюи в сусло. У зимовий період норма витрати хмелю може бути зменшена на 10%, а в літній — збільшена на 10% для отримання стійкішого пива. При приготуванні сусла на воді з високим вмістом карбонатів гіркота пива буде вища. В цьому випадку, щоб не отримати пиво з різкою гіркотою, знижують кількість хмелю, що вноситься, і скорочують тривалість кип'ячення сусла. Для приготування пива стабільної якості розроблені норми витрати хмелю з урахуванням вмісту в ньому гіркоти, що характеризується наявністю α-кислот і β-фракцій і виражену в грамах на 1 г сухих речовин хмелю. Залежно від сорту пива, якості хмелю і солоду, що переробляється, хміль вносять до сусла в два, три або чотири прийоми. При внесенні хмелю в два прийоми 50% його додають після набору в сусловарочний казан першого сусла і 50% — за 30…40 хв до кінця кип'ятіння сусла. При внесенні хмелю в три прийоми 50% його вносять після набору першого сусла, 30% — за 1 год і 20% — за 20 хв до кінця кип'ятіння сусла. Для деяких сортів пива застосовують чотирьохразове введення хмелю.  Для підвищення ефективності використання гірких речовин і економії хмелю окрім сухого шишкового хмелю застосовують шишковий хміль мокрого помелу, мелений брикетований хміль, водно-ізомеризований екстракт з меленого хмелю і хмільні екстракти. Відділення пивного сусла від хмільної дробини. Відразу після кип'ятіння сусло швидко відокремлюють від хмелю в хмелевідбірний чан, який встановлюють під сусловарочним казаном. Хмелевідбірний чан є чиндрический судина з конічним дном і кришкою з люком, встановлений на стійках. Мішалка приводиться в рух від приводу через муфту. Розділення суміші відбувається таким чином. Сусло з хмільною дробиною стікає з сусловарочного казана в хмелевідбірний чан через штуцер при працюючій мішалці. Хмільна дробина залишається на ситі, а сусло проходить крізь сито і насосом через розвантажувальний кран і розподільний кран перекачується на охолоджування. У хмільній дробині залишається 6…7 л сусла на 1 кг хмелю, тому її промивають гарячою водою, а промивну воду приєднують до сусла. Потім апарат заповнюють водою, змішують з хмільною дробиною і суміш видаляють насосом у відходи. У хмелевідборному чані разом з хмільною дробиною затримується значна частина скоагульованих білків.[14, с. 260] Охолодження і освітлення пивного сусла. Мета і процеси, що протікають при освітленні і охолоджуванні сусла. У гарячому охмеленому суслі відсутній кисень, але є грубі взвіси що утворилися при кип'ятінні з хмелем. Наявність взвісів негативно впливає на процес бродіння сусла і колоїдну стійкість готового пива. При охолоджуванні сусла грубі взвіси осідають і з'являються тонкі сусло насичується киснем повітря, що сприяє нормальному розмноженню дріжджів і повному виділенню білків. Отже, метою освітлення і охолоджування сусла є пониження його температури, насичення киснем повітря і осадження зважених частинок. Гаряче охмелене сусло охолоджують до початкової температури бродіння. Залежно від вигляду і способу бродіння початкова температура цього процесу різна. Сусло при низькій температурі бродіння є сприятливим середовищем для розвитку мікроорганізмів. Найбільша небезпека інфікування сусла з'являється при його повільному охлоджуванні від 40 до 20°С, оскільки ці температури найбільш сприятливі для розмноження шкідливих для пива мікроорганізмів. Пізніше, коли в сусло додадуть дріжджі, можливе інфікування зменшиться. Звичайне сусло охолоджують в дві стадії. Першу стадію охолодження гарячого сусла до 60°С проводять поволі протягом 1,5…2 год у відстійному чані або на холодильній тарілці. На цій стадії тривалість охолодження скоротити не можна, так як для осадження крупних взвісів потрібно близько 2 год. На другій стадії охолодження сусла (від 60 до 5…9°С) проводять швидко, з використанням пластинчастих теплообмінників. Поглинання кисню суслом відбувається в ході всього процесу охолодження. При високих температурах (до 40°С) поглинутий кисень витрачається на окислення органічних речовин сусла, унаслідок чого воно темніє, знижується хмільний аромат і хмільна гіркота. Процес окислення залежить від рН сусла: із збільшенням рН інтенсивність його зростає. Безпосереднє розчинення кисню можливе лиш при низькій температурі, в суслі воно починається з температур нижче 40°С. Поглинений суслом кисень витрачається на розмноження і життєдіяльність дріжджів. Оптимальний вміст його в суслі на початку бродіння 6…7 мг/л. Поглинання кисню прискорюється при перемішуванні, збільшення площі поверхні і тривалості контакту сусла з повітрям, з пониженням коцентрації сухих речовин в ньому. При цьому енергійніше протікають процеси окислення органічних речовин в гарячому суслі і насичення киснем охолодженого сусла. Важливим для технології пива процесом є видалення взвішень з охолоджуваного сусла. Розрізняють великі і малі. Крупні взішення розміром 30…80 мкм утворюються при кип`ятінні сусла з хмелем, а при охолодженні вони легко осаждаются утворюючи так званий осад взвішень гарячого сусла. Цей осад легко віддаляється, частина його затримується вже в хмелевідбірному чані. На цьому осаді адсорбуються залізо і мідь запобігаючи тим самим дріжджі і пиво від шкідливої дії солей цих металів. До складу осаду входить: 50…60% білкових речовин, 16… 20% хмільних смол, 20…30% інших органічних речовин, 2—3% мінеральних речовин. Кількість взвішень гарячого сусла коливається від 30 до 60 г на 100 мл сусла і залежить від вмісту білків в зерні, який затирають, способу затирання, кількості екстрактних речовин в суслі, норми гіркоти завантажуваного хмелю, тривалості і інтенсивності кип'ятіння затору і сусла. При охолоджуванні нижче 60°С в прозорому суслі з`являється муть, оскільки частина розчинених в гарячому суслі речовин при охолоджуванні переходить в нерозчинний стан і утворює суспензію з розміром частинок близько 0,5 мкм. Виділені з сусла, вони дають так званий осад взвішень охолодженого сусла. Він на 1/3 складається з дубильних речовин і на 2/3— з глобуліну (білок зерна). При нагріванні холодного сусла ці взвішення розчиняються знову. Тонкий осад починає з'являтися в суслі при температурі, близько 60°С і закінчується при охолоджуванні до 5…7°С. Кількість тонкого осаду в суслі невелика, але вплив його на технологію відчутний, оскільки частинки осаду адсорбуються на поверхні дріжджових кліток і порушують проникність клітинних стінок. При охолоджуванні сусла випаровується деяка кількість води, унаслідок чого зменшується об'єм сусла і підвищується концентрація сухих речовин. Способи освітлення і охолоджування сусла. 

• Освітлення і охладження сусла в тонкому шарі. 

• Освітлення і охолоджування сусла у високому шарі.

• Освітлення сусла в гідроциклонному чані

• Освітлення сусла в сепараторі. 

• Охолоджування сусла в трубчастих теплообмінниках. 

• Охолоджування сусла в пластинчастому теплообннику

Порівняльна оцінка способів освітлення і охолоджування сусла. Охолоджування сусла на холодильних(освітлення і охладження сусла в тонкому шар) тарілках вимагає великих площ, є небезпека інфекції, проте в ній більш повно в порівнянні з відстійними чанами(освітлення і охолоджування сусла у високому шарі) виділяються високомолекулярні білки, гіркі і дубильні речовини, що полегшує подальший виробничий процес і покращує смак пива. Застосування відстійних чанів дає можливість економити виробничі площі, зменшує небезпеку інфікування сусла. Але в них гірше осідають взвіси, а ніж в холодильній тарілці. Використання гидроциклонних чанів(освітлення сусла в гідроциклонному чані) полегшує і прискорює процес освітлення сусла і дає можливість застосовувати мелений брикетований хміль. Пластинчасті теплообмінники(охолоджування сусла в пластинчастому теплообннику) є найбільш досконалим апаратом для охолоджування пивного сусла, вони мають велику площу поверхні теплопередачі і малі розміри. Конструкція теплообмінника дає можливість змінювати схему руху потоків продукту і теплоносія і в одному теплообміннику мати секції різного призначення: для нагрівання, охолоджування, регенерації тепла. Пластинчасті теплообмінники легко розбираються, що дає можливість проводити ретельне очищення всіх елементів. Недоліком є досить швидкий знос уплотняючих прокладок між пластинами. Протитечійні трубчасті теплообмінники(охолоджування сусла в трубчастих теплообмінниках) мають низький коефіцієнт теплопередачі, а при охолоджуванні на зрошувальних холодильниках сусло змішується з повітрям, і тому велика можливість його інфікування.[15, с. 218-220] Бродіння пива. Спиртове бродіння сахарів сусла під дією ферментів дріжджів — це основний процес при виробництві пива. В процесі бродіння відбувається зміна хімічного складу сусла і перетворення його в ароматний смачний напій — пиво. Залежно від виду вживаної чистої культури дріжджів і температури в суслі відбувається верхове і низове бродіння. Верхове бродіння сусла проводять при 14…25°С, низове, — при 6…10°С. Найбільш поширене низове бродіння. Розрізняють дві стадії бродіння: головне бродіння і доброджування. При головному бродінні, коли зброджується основна маса цукрів пивного сусла, отримують молоде пиво, яке є каламутною рідиною зі своєрідними ароматом і смаком. При доброджуванні молодого пива із зниженою температурою (0…2°С) відбувається повільне зброджування того, що залишилося в ньому екстракті, освітлення, дозрівання пива і насичення його діоксидом вуглецю. Головне бродіння проводять при атмосферному тиску протягом 7…10 діб, а доброджування — під надмірним тиском 0,03…0,07 МПа протягом 21…90 діб. Головне бродіння. Процеси, що протікають при головному бродінні. При спиртовому бродінні в суслі протікають біологічні, біохімічні, фізико-хімічні процеси. Живильні речовини, що поступають в дріжджові клітини з сусла, під дією ферментів перетворюються на різні проміжні продукти, що витрачаються на спиртове бродіння і ріст дрожджів. Найбільш інтенсивне розмноження дріжджів (біологічний процес) відбувається в початковій стадії зброджування пивного сусла і закінчується задовго до кінця бродіння. Основним біохімічним процесом бродіння є перетворення зброджуваних цукрів на етиловий спирт і діоксид вуглецю: С₆Н₁₂0₆ = 2СН₃СН₂ОН.+ 2С0₂ Ця реакція супроводжується виділенням тепла. Велика частина екстракту сусла складається з вуглеводів, з них близько 75% зброджується (зброджувані цукри). Частину екстракту складають незброджувані речовини. До них відносяться декстрини, білки, мінеральні речовини і ін.  Цукри зброджуються в певній послідовності, що обумовлене швидкістю їх проникнення в дріжджову клітину. В першу чергу зброджуються фруктоза і глюкоза. Сахароза заздалегідь гідролізуется ферментом β-фруктофуранозидазой дріжджів до глюкози і фруктози, яка також витрачається в першу чергу. Після фруктози і глюкози дріжджі споживають мальтозу, яка під дією ферменту α-глюкозидази перетворюється на легкозброджуючу глюкозу. Мальтотриоза витрачається дріжджами поволі і не повністю. У суслі, багатому мальтозою, мальтотриоза майже не зброджується. Близько 2% цукрів використовується на побудову дріжджових клітин. Етиловий спирт і діоксид вуглецю є основними продуктами спиртового бродіння. Крім того, в суслі накопичуються гліцерин, оцетовий альдегід, оцетова, янтарна, лимонна і молочна кислоти. Як побічні продукти бродіння з амінокислот утворюються вищі спирти, що впливають на аромат і смак пива. Шкідливо також впливають на якість пива продукти бродіння діацетил і ацетоїн, яких багато в молодому пиві. Діацетил додає пиву медовий запах і присмак, а ацетоїн — затхлий присмак. При доброджуванні концентрація цих речовин різко знижується і їх вплив на смак і запах стає незначним. В результаті зброджування цукрів, переважно в аеробних умовах, пивне сусло перетворюється на молоде пиво. Продукти спиртового бродіння, які утворилися в ньому, беруть участь у формуванні специфічного смаку і аромату пива (букет пива). При доброджуванні, коли температура молодого пива знижується, в бродильному апараті створюється надмірний тиск, а умови бродіння стають близькими до анаеробних, розмноження дріжджових кліток в цей час різко обмежене і зброджувані цукри витрачаються переважно на утворення спирту і діоксиду вуглецю. Зброджування сусла супроводжується зміною рН сусла. У молодому пиві рН 4,2…4,6, що обумовлене утвореням з цукрів діоксиду вуглецю і органічних кислот, переважно янтарною і молочною. Найбільше зниження рН відбувається на третій день бродіння. Тирована кислотність декілька збільшується. Фізико-хімічні процеси характеризуються зміною окислювально-відновного потенціалу (rН₂). Швидке зниження rН₂ пояснюється тим, що при бродінні в суслі відбувається зменшення концентрації продуктів окислення і накопичення продуктів відновлення. У охолодженому суслі rН₂ більше 20, а в період інтенсивного бродіння, коли дріжджі споживають весь розчинений кисень, значення rН₂-знижується до мінімуму, досягаючи 10. Дріжджі витрачають кисень на обмінні процеси усередині клітини. Крім того, діоксид вуглецю, що виділяється при бродінні, витісняє з сусла кисень, що також знижує інтенсивність окислення. Чим нижче величина rН₂ в процесі бродіння, тим вище якість отримуваного пива. При високих значеннях rН₂сусло і молоде пиво темніють, смак готового пива погіршується, воно швидко мутніє. Дріжджі для свого розвитку, росту і розмноження споживають азотовмісні з'єднання сусла (амонійні з'єднання, амінокислоти, дещо гірше дипептиди і в дуже незначній кількості трипептиди). При цьому 40…45% азоту вони поглинають, а 1/3 від спожитого азоту виділяють в середовище. В результаті змінюється склад азотистих речовин зброджуваного сусла. При зброджуванні сусла розчинені білкові речовини частково денатурують, а потім флокулюють (злипаються) і осідають. Під час головного бродіння в результаті осадження білка і засвоєння дріжджами азотистих речовин вміст їх в зброджуваному суслі зменшується приблизно на 1/3. При бродінні осідають також поліфенольні речовини. Утворення етилового спирту, ефірів, зниження рН сприяє коагуляції високомолекулярних з'єднань сусла. Діоксид вуглецю, який утворюється при бродінні, спочатку розчиняється в зброджуваному суслі, а потім (після насичення ним сусла) починає виділятися у вигляді бульбашок, на поверхні яких адсорбуються поверхнево-активні речовини (білки, пектин, хмільні смоли). Бульбашки газу, покриті шаром цих речовин, злипаються і утворюють на поверхні сусла шар піни. У певний період бродіння зовнішній вигляд піни приймає форму завитків, яка характеризує стадію бродіння. При бродінні колір сусла для світлих сортів пива помітно зменшується, а для темних сортів — змінюється менше. Зниження кольоровості пояснюється тим, що частина фарбувальних речовин переходить в піну, частина окислених дубильних речовин відновлюється, пониження рН при бродінні впливає на кольоровість пива.[21, с. 177-179] При бродінні приблизно на 1/3 зменшується вміст поліфенольных речовин. Ведення головного бродіння. Це операції, пов'язані з регулюванням умов процесу (температура, тривалість бродіння, ступінь зброджування, введення чистої культури дріжджів). Основний вплив на бродіння роблять використовувані раси дріжджів і температура зброджуваного сусла. Для бродіння пивного сусла прийнятий метод низового бродіння, зв'язаний із застосуванням рас дріжджів низового бродіння. Ці дріжджі добре зброджують практично всі цукри, окрім лактози і декстрину. Температура сусла, при якій в нього вводять насінні дріжджі, називається встановлюваною (початковою) температурою бродіння і коливається від 5 до 7°С. Ведення головного бродіння включає три основні технологічні операції: наповнення бродильного апарату охолодженим суслом, введення в сусло дріжджів і зброджування сусла до молодого пива. Додатковими операціями є зняття деки (тонкий шар опалої коричневої піни); перекачування молодого пива на доброджування, відбір і підготовка насінних дріжджів, миття, дезінфекція і підготовка апарату для наступного циклу. Наповнення бродильного апарату суслом і введення в сусло дріжджів. Перед внесенням до бродильного апарату насінні дріжджі змішують в окремій судині з холодним пивним суслом з розрахунку 2…6 л сусла на 1 л дріжджів, перемішують стерильним стислим повітрям або мішалкою і залишають на 2…3 год для розбражування при температурі близько 6°С. Холодне сусло (температура 5…7°С) приймають в підготовлений бродильний апарат в такій кількості, щоб воно покрило його дно. Після цього вводять бродящі дріжджі, перемішують і заповнюють апарат суслом до повної місткості. За наявності в бродильному цеху апарату для попереднього бродіння дріжджі готують в ньому протягом 18…24 год на всю вмісткість бродильного апарату. Вводять їх в кількості 0,4…0,5 л на 10 дал сусла під час спуску сусла першого варива, потім доливають суслом наступних варив. Кількість дріжджів, що вносяться, збільшують до 0,5…0,6 л за відсутності апаратів попереднього бродіння. Заповнення бродильного апарату вважають закінченим, коли в ньому залишиться незаповненою близько 10% його місткості. Зброджування сусла. Головне бродіння протікає в декілька стадій, які розрізняються за зовнішнім виглядом поверхні зброджуваного сусла, а також по зміні екстрактивності і ступеня освітлення молодого пива. У першій стадії бродіння - забіл, на поверхні сусла, яке бродить по периферії з'являється смуга ніжно-білої піни. Ця стадія продовжується 1 …1,5 діб і характеризується інтенсивним брунькуванням і розмноженням дріжджів, а екстрактивність сусла знижується від 0,2 до 0,5% на добу. Друга стадія бродіння — період низьких завитків характеризується інтенсивнішим виділенням діоксиду вуглецю, утворенням густої, компактної, піднімаючої піни, яка на вигляд є завитками. Піна спочатку біла, поступово темніє із-за окислення хмільних смол і часткового підсихання. Тривалість стадії 2…3 діб. Екстрактівність сусла в цій стадії знижується на 0,5…1,0% на добу. Третя стадія бродіння - стадія високих завитків характеризується найбільшою інтенсивністю бродіння, максимальною температурою процесу. Зниження екстракту досягає 1…1,5% на добу. Піна стає рихлою, сильно піднімається вгору, завитки досягають найбільшої величини, верхні ділянки завитків мають коричневий колір, нижні - білий. Стадія триває 3…4 сут. У четвертій стадії - опадання завитків, відбувається опадання піни, зникнення завитків, внаслідок чого поверхня сусла покривається тонким шаром деки. Обпадання завитків продовжується дві доби. Екстрактівність зброджуваного сусла знижується на 0,5…0,2% на добу. Кожній стадії бродіння відповідають хімічні зміни складу сусла і певна концентрація дріжджових клітин.  У міру зброджування і пониження рН сусла дріжджові клітки покриваються слизистою плівкою з речовин, що володіють склеювальними властивостями. Злипаючись між собою, вони осідають на дно апарату. В утворенні пластівців і осіданні дріжджових кліток важливу роль грає їх електричний заряд. Під час розмноження дріжджові клітки заряджені негативно, а до кінця бродіння, коли рН сусла знижується до 4,6…4,2, клітки набувають позитивного заряду. Білкові частинки в суслі заряджені негативно, тому в кінці головного бродіння вони з'єднуються з дріжджовими клітками, утворюючи агрегати (крупні пластівці), що спричиняє за собою інтенсивне випадання осаду. Після осідання дріжджів бродіння припиняється і пиво освітлюється. На цьому процес головного бродіння вважають закінченими. Отриманий продукт називають молодим пивом. Молоде пиво, що перекачується в цех доброджування, повинне містити близько 1 % зброджуваного екстракту, щоб при дображування отримати необхідне насичення діоксидом вуглецю. Процес головного бродіння триває близько 7 діб з моменту введення дріжджів для сортів пива з початковим вмістом екстракту в суслі 11…13% і 8…10 діб для сортів з великим змістом екстракту. При зброджуванні сусла з високим вмістом екстракту підвищується початкова і максимальна температура бродіння, збільшується кількість насінних дріжджів до 1 л на 10 дал сусла.  Про хід головного бродіння у виробництві судять по зміні (зменшення) вмісту екстрактних речовин в суслі.  Перед передачею молодого пива на доброджування з поверхні пива, що бродило у відкритих апаратах, ретельно знімають деку, а в закритих апаратах деку не знімають, оскільки через відсутність процесів окислення піни утворюється значно менше, ніж у відкритих резервуарах, і вона не темніє. Після закінчення головного бродіння молоде пиво температурою не більш 5°С перекачують в закриті бродильні апараты (танки) на доброджування і дозрівання, а дріжджі, що осіли, відбирають для промивання і підготовки до використання в наступному циклі головного бродіння.[22, с. 161-163] Відбір і підготовка насінних дріжджів. Приріст маси дріжджів при бродінні залежить від кількості внесених до сусла дріжджів на початку бродіння, кількості екстракту, температури зброджування, вмісту розчиненого кисню. Із збільшенням кількості дріжджів, що вносяться, підвищується швидкість бродіння, але знижується ріст накопичення їх біомаси. Кількість дріжджів в процесі бродіння збільшується зазвичай в 3…4 рази. Після перекачування молодого пива на дні чана залишається щільний осад (осадові дріжджі), який можна розділити на три шара. Верхній шар коричневого кольору, складається з легких дріжджових клітин, що осіли в кінці бродіння. Він містить багато мертвих клітин, сторонні мікроорганізми, а також осад білкових речовин, хмільних смол і ін. Середній, більш світліший шар, складається з дріжджів, що володіють високою бродильною активністю. Нижній шар темного кольору, в ньому містяться відмерлі дріжджові клітини. Приблизно половина осадкових дріжджів використовується в подальших циклах бродіння як насінні, а решта дріжджів є надмірними (товарними). Придатними для виробництва пива вважають ті дріжджі, в масі яких під мікроскопом в 50 полях зору є не більше двох сторонніх мікроорганізмів, а число клітин, що забарвлюються метиленовою синню (мертві клітини), не перевищує 10%. Насінні дріжджі збирають, потім пропускають через вібраційне сито для механічного проціджування і відділення крупних пластівців білкових речовин і хмільних смол. Очищені дріжджі направляють в монжю, де вони відстоюються протягом 4…5 год, а потім їх безперервно промивають водою температурою 1…2°С і перемішують діоксидом вуглецю. Після цього насінні дріжджі готові до повторного використання. Монжю є горизонтальною або вертикальною ємкістю з алюмінію, яка має охолоджуючу сорочку, і пристрій для підведення води і С0₂. При дотриманні мікробіологічної чистоти і використанні добре зброджуваного сусла одні і ті ж насінні дріжджі можна використовувати у виробництві 10…12 разів.[18, с. 157-159] Доброджування та дозрівання пива. Мета процесу і організація роботи в цеху. Основною метою цієї стадії виробництва є отримання напою з приємним смаком, характерним специфічним ароматом і достатнім насиченням діоксидом вуглецю. Це досягається в результаті протікання складних фізико-хімічних і біохімічних процесів в молодому пиві при низькій температурі і надмірному тиску. Молоде пиво містить приблизно 1,5…3,5 млн. дріжджовихклітин в 1 мл. Таку кількість дріжджів досить для накопичення необхідної концентрації спирту в готовому пиві і для нормального насичення його діоксидом вуглецю. Надлишок дріжджів в молодому пиві викликає неприємний дріжджовий присмак. У цеху дображування пиво знаходиться декілька тижнів. Тут воно набуває своїх товарних властивостей. Повнота смаку, піноутворення і стійкість його багато в чому залежать від умов, в яких воно доброджує і дозріває. Порушення нормальних умов, в основному температури і бактерійної чистоти, приводить до псування пива. Тому приміщення цеху повинне бути чистим, сухим, з гарною витяжною вентиляцією. Стіни, підлога, стеля повинні бути теплоізольовані, температура повітря 0—2°С.