Основен процес на горна ферментация
Етапи на ферментация. Ако при долната ферментация има четири етапа, то при горната ферментация се различават само два. Първо, около 8-12 часа след въвеждането на дрождите, настъпва "надигане на хмела", което продължава 12-24 часа.В същото време вдигащите се дрожди увличат замърсители като суспендирани частици и хмелови смоли на повърхността, които се отстраняват от повърхността. Бързото понижаване на стойността на рН води до неразтворимост на таниновите колоиди на протеини, горчиви вещества и др., които влизат в тестото, което трябва да се отстрани от тестото, за да се осигури правилния ход на ферментацията и да се получи по-чиста мая. При ферментация в хоризонтални и вертикални резервоари това не е възможно и в този случай отстраняването на утайката от суспензиите на студена пивна мъст (предимно чрез флотация) спомага за ефективното разтоварване на палубата.
Поради по-високите температури намаляването на екстрактивността става много бързо и възлиза, например, при температура 16-17 ° C през първите 24 часа от 2,0 до 2,5%. Стойността на pH се намалява с 0,7. По време на ферментацията дрождите образуват къдрици, много подобни на високите къдрици при долната ферментация. След това вискозитетът на къдриците леко се увеличава и започва издигането на маята, което продължава до края на ферментацията. Ако не осигурите непрекъснато изтегляне на дрожди, тогава под въздействието на масата на дрождите палубата ще се утаи малко. Набъбването на маята започва 24-36 часа след добавянето на мая. Отстраняването на дрожди се препоръчва на всеки 3-6 часа.
На втория ден от ферментацията екстрактът намалява много бързо - в зависимост от температурата на ферментация (18-22 ° C) с 5,5-6,5%, така че в повечето случаи след 48-60 часа се постига желаната степен на ферментация на младата бира (6-8% под KSS). Ако е необходимо да се постигне KSS, тогава ферментация при температура 18-22 ° Cпродължава 60, максимум 72 ч. Стойността на pH се понижава (най-често след 36-40 часа ферментация) до минимална стойност 4,0-4,1, след което често се получава леко повишение.
Температурният режим в повечето случаи се регулира така, че да не се превишава максималната температура (18-22 ° C). Това става чрез поддържане на определено съотношение между температурата на въвеждане на маята и температурата на помещението или чрез подходящо охлаждане на ферментационния резервоар, което е по-надеждно. В твърде топлите ферментационни цехове температурата на ферментация може да достигне 25-28 °C, което крие риск от инфекция на ферментиралата пивна мъст. В края на ферментацията се образува плътен тест от мая, който внимателно се отстранява. Когато се оставят на празен ход за дълго време, отделни клетки от дрожди се отделят от палубата, които след това се утаяват на дъното на ваната, което е придружено от разпадането на колониите от дрожди. Дрождите, попаднали в бирата след втасването, също се утаяват, а при тяхното утаяване се утаяват протеини и горчиви вещества. В TsKTb, 5-8 часа след въвеждането на дрожди, се препоръчва внимателно да се отстранят суспензиите от студена пивна мъст. В зависимост от геометрията на контейнера, метода на въвеждане на мая и интензивността на ферментацията, тя се произвежда по различен начин в различните предприятия. Обикновено дрождите се утаяват в конуса, откъдето могат да бъдат събрани в гъста форма (ако е възможно чрез охлаждане от 20 до 7-10 ° C). След интензивно отцеждане на малко количество суспендирани вещества, тези дрожди се характеризират с висока степен на чистота. Те, както и "отстранените дрожди" от отворени контейнери, могат незабавно да бъдат използвани повторно за включване в пивната мъст.
Плаващата мая се вижда ясно в отворени контейнери и хоризонтални вани. Това е признак за активна мая с висок ферментационен капацитет и желан горен ферментационен ход. Маята е такамогат бързо да бъдат отстранени от бирата, така че да не могат да причинят никакви дефекти като повишаване на стойността на pH, утаяване на протеини или таноиди и др., които могат да причинят горчив вкус на мая.
Варианти на основната ферментация. Първоначално горната ферментация се извършва в един резервоар (система „единична вана“). Развъждането на чиста култура от дрожди в първата пивна мъст (в повечето случаи една и съща варя) причинява бърза ферментация, особено ако дрождите се съхраняват няколко дни под бира или във вода. В този случай, когато дрождите бяха въведени, те вече бяха доста добре разпределени, при определени условия те вече преодоляха лаг фазата и започнаха да се размножават. След това този метод беше подобрен чрез използване на кана за дрожди, в която се утаяват уловената утайка от гореща пивна мъст и, в зависимост от продължителността на утаяването, малко утайка от студена пивна мъст. Прекалено ранното изпомпване може да доведе, заедно с непълното утаяване на суспензиите, до загуба на дрожди. Дрождите с горна ферментация също могат да се утаят на дъното след ферментацията, започвайки да се издигат едва след като ферментацията е започнала. Ако се изпомпва твърде късно, някои от вече утаените суспензии могат да се раздвижат чрез конвекция под действието на издигащи се мехурчета CO2 и клетки от дрожди. При използване на флотация няма такива недостатъци. Аерирането по време на изпомпване влияе благоприятно върху хода на ферментацията и размножаването на дрождите. По правило изпомпването се извършва 12 часа след добавяне на мая или 6-8 часа след доливане на последната варя.
Системи от два или три капацитета. Заедно с квасите и ферментационните вани, особено в Обединеното кралство, се използват допълнителни контейнери за вдигане на маята и премахване на палубата - те са по-малки и по-малко дълбоки,отколкото традиционните ферментационни резервоари. Тези контейнери са оборудвани с различни устройства за отделяне на дрожди. Добавянето на дрожди чрез допълване ускорява ферментацията, ако ферментационният резервоар се напълни в рамките на 12 часа.В големи ферментационни резервоари, способни да поемат дневния обем произведена бира и повече, при допълване на интервали от 2-4 часа, след 12-24 часа настъпва „статично“ състояние, подобно на подобно състояние при традиционната ферментация: стойността на видимия екстракт от ферментирала бира, въпреки добавянето прясна пивна мъст, остава почти постоянна (около 3-4%), докато резервоарът се напълни напълно и едва след това степента на ферментация започва да расте.
Условието за оптимално протичане на ферментацията е доброто смесване на добавената прясна мъст с ферментационния субстрат. Разслояването на мъстта при тези високи температури може да доведе до нейното заразяване (напр. с термобактерии). Един прост начин е да поставите маята на етапа на навиване: след като кипенето достигне етапа на високо навиване, от него се взема четвърта или пета част, която след това се използва като "дресинг" за следващото варене. Същото количество пивна мъст отново се въвежда в варенето, от което са взети къдриците. Този метод може да се повтори многократно.
В хоризонталните резервоари често се използва по-малкото свободно пространство за издигане на пяна, така че вдигащата се мая да може да тече през тръба в съседен резервоар, където след това се подава пивната мъст. Маята от този резервоар на свой ред се използва за захранване на следващия резервоар. Процесът на разпръскване на дрождите в два взаимосвързани резервоара може да бъде синхронизиран така, че единият резервоар винаги да е във фаза на високо извиване, а другият в етап на разпръскване на дрожди. Въпреки това, изпълнението на описаните методие възможно само в случай на непрекъснато производство на бира с горна ферментация (например в предприятия, произвеждащи бира като Koelsh, Alt и Weiss).
При горната ферментация се използва и ферментация под налягане (например при производството на бира като Koelsh и Alt). Повишена норма на прилагане на дрожди (1-1,5 l/hl) се въвежда без налягане във ваната или резервоара за въвеждане на дрожди и се изпомпва след 12 часа или на етапа на навиване. В големите резервоари за ферментация допълването на маята се извършва многократно директно, т.е. без допълнителна обработка. В зависимост от височината на резервоара свръхналягането обикновено е 0,5-0,8 бара. При максимални температури от порядъка на 22-24°C, ферментацията завършва за 48-60 часа; следващите 24-36 часа са предназначени да намалят съдържанието на 2-ацетолактат. Отстраняването на дрождите от CKTb се извършва съответно в края на ферментацията и края на последващата ферментация, а от резервоари с плоско дъно - при изпомпване в цеха за последваща ферментация. В този случай, за да се регулира равномерно обемът на маята за съхранение, се препоръчва използването на сепаратори за млада бира. Прилагането на натиск ви позволява да намалите донякъде пространството, необходимо за издигане на пяната. Съдържанието на вторични ферментационни продукти, дори като се вземат предвид по-високите температури на ферментация, е ограничено поради повишената скорост и налягане на дрождите, което важи и за долната ферментация. Броят на циклите за поддържане на дрожди при повишени температури и налягания е ограничен.