Evaluation of Technological Parameters Affecting the Beer Wort Fermentation Process According Using a New Yeast Strain
Authors: Масловский С.А. , Сычев Р.В. , Шаповалова П.Н. , Сумина Н.А. , Салмина Д.А. , Каледин И.М. 
Published: March 2024

В работе представлены результаты исследований по оценке технологических параметров нового штамма дрожжей при производстве безалкогольного пива и пивных напитков, способных к дальнейшему дображиванию. В рамках исследований было проведено четыре опыта: 1 — влияние аэрации на процесс сбраживания сусла при атмосферном давлении в потребительской таре; 2 — влияние различных укупорочных средств на сбраживание аэрированного и неаэрированного сусла в потребительской таре; 3 — подбор концентрации дрожжевых клеток для оптимальной скорости сбраживания пивного сусла; 4 — оценка возможности к повторной карбонизации напитка после нарушения герметичности бутылки. По результатам опыта 1 было установлено, что аэрирование сусла до содержания в нем кислорода 8–10 мг/дм3 способствует интенсификации процесса брожения, которое подтверждалось физико-химическими показателями (темпом снижения видимого экстракта, увеличения содержания этилового спирта, которое через 7 сут составило 4,11 %об. по сравнению с 3,49 %об. на неаэрированном). Аэрирование сусла способствует пролонгации периода интенсивного деления дрожжевых и обеспечивает нарастание доли почкующихся клеток. В ходе испытания (опыт 2) различных типов пробок была выявлена эффективность пластиковых колпачков с клапаном-прорезью, которые позволяли осуществлять сброс избыточного давления СО2 при дображивании напитка. Их применение, совместно с аэрацией сусла, позволит обеспечить накопление этилового спирта в количествах, превышающих аналогичный показатель вариантов укупорки без сброса избыточного давления и неаэрированного сусла. По результатам опыта 3 выявлено, что скорость накопления этилового спирта, превышающая 0,1 %об. за 2 ч, достигается с концентрацией дрожжевых клеток 1,0–1,5×106 кл/см3. Опыт 4 показал, что введение дрожжей после вскрытия бутылки инициирует брожение и повторную карбонизацию напитка практически до исходного уровня за 18 ч. По результатам исследований можно отметить перспективность данного метода с целью расширения ассортимента пивоваренной продукции.

The paper presents the results of research on the technological parameters evaluation of a new yeast strain in the production of the non-alcoholic beer and beer drinks capable of postfermentation. Within studies four experiments were conducted: experiment 1 — the effect of aeration on the wort fermentation process at ambient pressure in a consumer package; experiment 2 — the effect of various bottle caps on the fermentation of aerated and unaerated wort in a consumer package; experiment 3 — selection of the yeast cells concentration providing optimal beer wort fermenting; and experiment 4 — the ability assessment of drink re-carbonization after the bottle tightness breaking. According to the first experiment results it was found that the wort aerating to an oxygen content of 8–10 mg/dm3 provides the fermentation process intensification, which was confirmed by physical and chemical indicators (the decrease rate of apparent extract, an ethanol content increase, which after 7 days amounted to 4.11 vol.% compared with 3.49 vol.% on unaerated). Wort aeration promotes prolongation of the intensive yeast cells division period and ensures an increase the proportion of budding cells. During various types of caps test (experiment 2), the plastic caps with a slot valve effectiveness was revealed which allows to carry the excess CO2 pressure relief during the drink fermentation. Their share with wort aeration will provide the ethanol accumulation in quantities exceeding the same indicator of capping options without relieving overpressure and unaerated wort. According to the results of experiment 3 it was discovered that the rate of ethanol accumulation exceeding 0.1 vol.% in 2 hours is achieved with a yeast cells concentration 1–1.5•106/cm3. Experiment 4 has demonstrated that the yeast introduction after the bottle tightness breaking initiates fermentation and drink re-carbonization almost to the initial level in 18 hours. According to the research results it can be concluded that this method is promising for expanding the range of brewing products.