Осахаривание затора диастатическими ферментами
В диапазоне температур 54-73 С происходит превращение зернового крахмала в сахара диастатическими ферментами — бета и альфа-амилазами.
Бета-амилаза отщепляет молекулы мальтозы от концов молекулы крахмала, увеличивая количество сбраживаемой дрожжами мальтозы в нашем сусле. Чем дольше воздействует этот фермент на крахмал, тем больше сбраживаемых сахаров перейдет из зерна в сусло.
Альфа-амилаза, напротив, расщепляет молекулу крахмала изнутри на более мелкие . Декстрины – это полисахариды, которые не сбраживаются дрожжами. Они увеличивают плотность и сладость готового пива.
Процесс диастатическими ферментами называется осахариванием. Сусло в конце осахаривания не должно изменять цвет с раствором йода. Это означает, что осахаривание прошло полностью и весь зерновой крахмал был превращен ферментами в сахара.
Показатели солода хорошего качества | |
Содержание белка, % | менее 10,8 |
Число Кольбаха, % | 38-42 |
Экстрактивность СВ, % | выше 82 |
Разность экстрактов, % | 1,2-1,8 |
Диастатическая сила, WK | выше 240 |
Вязкость, мПа*с | ниже 1,55 |
Содержание β-глюкана, мг/л | ниже 300 |
Цветность, ЕВС | ниже 3,4 |
Цветность после кипячения, ЕВС | ниже 5,0 |
Содержание азота на СВ, % | более 0,65 |
Показатели фрибиалимитра, % | более 87 |
ДМС, мг/кг | менее 6 |
Стекловидность | менее 2 |
Число Хартонга VZ 45 C, % | 37-41 |
Влажность, % | ниже 5 |
Осахаривание
Температурный диапазон: 61 — 72 °C
Единственная температурная пауза, без которой нельзя обойтись — пауза осахаривания. При использовании полностью модифицированного солода часто ей и ограничиваются.
Преобразование крахмала проводится двумя ферментами, которые нападают на молекулы крахмала в разной манере. Эти ферменты называют диастатическими. Обычно паузу осахаривания проводят при 61-71°C. Иногда используют более узкий диапазон 66-70°C. Помните, что действие ферментов не прекращается полностью вне своего температурного диапазона.
Бета-амилаза откусывает концы молекул крахмала, получая на выходе мальтозу. Так как молекулы крахмала могут быть очень длинными, то процесс может занять до двух часов. Долгая пауза в начале температурного диапазона делает ваше пиво более сухим. Другой фермент, альфа-амилаза, действует в более высоком температурном диапазоне 68-72 °C, хотя действие её наблюдается и при более низких температурах. Альфа-амилаза разрывает молекулы крахмала в случайных местах цепи. Этот фермент довольно громоздок и не может действовать в местах разветвления цепей, в результате чего получаются несбраживаемые сахара — декстрины. Эти сахара придают пиву тело и сладость. Короткая 20-ти минутная пауза в довольно густом заторе (2 литра воды на 1 кг солода) даст очень плотное, полнотелое пиво.
Это особенно верно для сортов пива, которые варят из солода с низкой диастатической активностью, таких как пейл.
Альфа-амилаза обычно используется вместе с бета-амилазой для получения пива умеренным и плотным телом. Тут мысль заключается в том, что разрывая молекулы крахмала, альфа-амилаза даёт новые концы молекул для работы бета-амилазы. Работая при температуре 66-67 °C, эти ферменты производят умеренно сбраживаемое сусло, которое является популярным у домашних пивоваров. Температура 68 °C даст более полнотелое пиво, но не слишком сладкое или навязчивое.
Типичная продолжительность паузы осахаривания 60 минут. Большая часть видов солода осахаривается гораздо быстрее. Альфа-амилаза менее активна и менее стабильна в сусле с низким содержанием ионов кальция. Особенно это актуально для жидкого затора.
Температурные паузы
Процесс приготовления пива сложен и долгосрочен. Поэтому каждый пивовар должен знать о температурных паузах, которые играют ключевую роль в приготовлении напитка.
Основными температурными паузами при варке пива считаются следующие.
Кислотная
Ее продолжительность от 15 до 17 минут, сусло нагревается до температуры 35–45 градусов. В этот период рН затора сокращен до оптимальных показателей.
При температуре 35-45 градусов происходит расщепление глюканов, которые способствуют помутнению напитка. При использовании ржи, пшеницы, солода или овса выдерживать сусло нужно хотя бы 15 минут.
Белковая
Продолжается она 10-15 минут, нагревается состав до 44–59 градусов.
Эта фаза характерна активным расщеплением белков. Повышается экстрактивность пивного сусла. Этот процесс важен тем, что в итоге будет создаваться качественное пенообразование.
В данной фазе принимают участие два фермента:
- Как только температура нагрева достигает 50 градусов, происходит расщепление белков протеазой.
- В итоге они превращаются в аминокислоты.
- Эти вещества подпитывают дрожжи и способствуют усилению их действий.
Так же активизируется и другая группа протеаз. Она способствует активизации процесса, отвечающего за пенообразование и прозрачность пива.
Пауза осахаривания
Длится этот этап от 50 минут до 2 часов. Температурный показатель – 61-72 градуса.
Пожалуй, эта самая важная пауза в процессе приготовления пива. За этот период крахмал превращается в сахар, а он крайне важен для процесса брожения.
Основные ферменты в этом периоде – бета- и альфа-амилаза. Бета-амилаза активизируется после нагревания до 67 градусов. Она участвует в процессе «сушки» напитка и в ответе за полученную крепость. Для идеального результата этот фермент должен работать в среднем 2 часа.
При достижении температурных показателей 68–72 градуса происходит активность альфа-амилазы.
Этот элемент делает пивной напиток мягким и сладковатым, так как при таком нагреве появляется несбраживаемый сахар. Поэтому уровень переработки снижается, а крепость пива падает.
Мэш-аут
Длится этот этап 5 минут. Нагревать нужно будет до 77-79 градусов. На этой фазе приостанавливается деятельность всех ферментов.
Не стоит нагревать жидкость выше 79 градусов, иначе образуются танины, а это изменит вкус уже готового пива.
На видео описываются температурные паузы при затирании солода для пива:
Терминология в пивоварении
Говорить о необходимых приспособлениях в пивоварении невозможно, не затронув основные термины.
Варочный порядок
Согласованный между собой, прежде всего, по объему получаемого пива, комплекс оборудования и инвентаря, используемого в процессе приготовления пива.
Засыпь
Солод и другие культуры, если они используются в рецепте (например, жженый ячмень, овсяные, пшеничные хлопья), приготовленные для засыпки в заторную корзину (заторник) пивоварни. Для засыпки солод и жженый ячмень подвергаются дроблению, хлопья никак не обрабатываются, все подготовленные и отмеренные по рецепту ингредиенты перемешиваются.
Заторная корзина (заторник)
Емкость для затора, куда вносится засыпь для ее затирания. Должна хорошо держать тепло, и служит для вывода из солода ферментов, и расщепления глюкозы на сахара которые дрожжи смогут переработать. Заторник должен быть оснащен фильтр системой, для того чтобы можно было хорошо отделить сусло от шелухи, дробины и муки. Представляет собой подвешенное в пивоварне сито с перфорированным дном и крышкой, позволяющее суслу протекать через затор в процессе затирания.
Ферментер (бродильный бак)
Закрытый бак с гидрозатвором, используемый для сбраживания пива.
Гидрозатвор
Приспособление, обеспечивающее свободный выход углекислого газа из бродильной емкости (ферментера) и препятствующее доступу в него внешнего воздуха. Простейший гидрозатвор представляет собой гибкую трубку на выходе ферментера, погруженную в банку с водой.
Чиллер
Приспособление для форсированного охлаждения сусла после кипячения. Как правило в домашнем крафтовом пивоварении представляет собой опускаемый в сусло змеевик из металлической трубки, подключенный к проточной холодной воде.
Затирание
Процесс промывания солода (и других культур, если они используются в рецепте) при определенных температурах. При затирании используются различные температуры для разных целей – при разных температурах активизируются разные ферменты в солоде: одни расщепляют белки, другие крахмал. В конце затирания температура поднимается до уровня деактивации ферментов перед кипячением сусла.
Затор
Солод и другие культуры, если они используются в рецепте, в процессе затирания. До затирания в сухом состоянии это называется засыпь, после затирания – дробина.
Дробина
Остатки солода и других культур, если они используются в рецепте, после завершения затирания. Представляют собой осушеный (на сколько это возможно) затор после того, как с него сольется сусло и промывочная вода. Фактически это отработанная засыпь, из которой вымыты в ходе затирания полезные для будущего пива составляющие.
Гидромодуль
Отношение веса засыпи к объему заторной воды. Обычно указывается в виде дроби, например 1/4, что означает, что на 1 кг засыпи берется 4 л воды. Гидромодуль обычно указывается в рецепте пива.
Температурная пауза
Отдельный этап в затирании, представляющий собой промывание затора при определенной температуре в течение определенного времени. Весь процесс затирания представляет собой прохождение по температурным паузам – промывание затора на чередующихся температурных паузах. Каждая температурная пауза выполняется для своей цели, определяемой температурой, при которой активизируются те или иные ферменты.
Осахаривание
Температурная пауза, выполняемая с целью расщепления крахмала на сахара.
Белковая пауза
Температурная пауза, выполняемая с целью расщепления белков – расформирования длинных цепей аминокислот, нежелательные для пива, на средние цепи, имеющие ценность для пива.
Мэш-аут (mash-out)
Финальный этап в ходе затирания, проводимый при более высокой температуре, при которой приостанавливается работа ферментов в сусле. Помимо деактивации ферментов также используется для уменьшения вязкости затора для его лучшего промывания перед кипячением.
Карбонизация
Процесс дображивания пива в закрытой емкости (бутылке) в ходе которого оно насыщается выделяемым в ходе брожения углекислым газом (газируется). Для карбонизации в сбродившее сусло могут добавляться с различным влиянием на результат (от худшего решения к лучшему): обычный сахар (свекольный) или мед, фруктоза, декстроза, несброженное сусло.
Праймер (шпайзе, кройцен)
Несброженное сусло, которое добавляется в сброженное сусло перед его разливом в закрытые емкости для дображивания и карбонизации. Содержит несброженные сахара, которые и будут перерабатываться оставшимися в сусле дрожжами с выделением углекислого газа. Праймер, он же шпайзе – сусло до начала брожения (до добавления в него дрожжей). Кройцен – активно бродящее сусло.
Снятие с остатка
Процедура отделения сусла после его сбраживания от осадка. Осуществляется либо с помощью сифона, либо аккуратным сливанием сусла самотеком через кран до оголения осадка.
Плотность (экстрактивность) начальная, конечная
Основной показатель в пивоварении, строго говоря, представляющий собой процентное содержание сухих веществ в сусле. Для простоты можно под плотностью понимать процентное содержание сахара в сусле. Тем более, что как правило плотность измеряют ареометром, который именно это и показывает. Плотность пива измеряют до сбраживания сусла (начальная плотность) и после сбраживания (конечная плотность). Разница между ними показывает, какой объем сахаров был переработан дрожжами на спирт и углекислый газ, то есть, какой будет крепость пива в градусах.
Йодная проба
Диагностика сусла на содержание в нем крахмала. Осуществляется путем добавления в отбор сусла капли йода. При наличии в сусле крахмала йод меняет свой цвет на фиолетовый. Это означает, что в процессе затирания не весь крахмал был переработан на сахара и есть смысл продолжить осахаривание.
Корзина-фильтр Hop Spider
Мелкоячеистая корзина-сито, опускаемая в сусло и в которую вносятся хмели и специи. Предназначена для предотвращения попадания в сусло твердых частиц – остатков хмеля и специй. В качестве альтернативы используются матерчатые мешочки для хмеля.
Немного о самой технологии
Для каждого вида пива понадобится собственная технология затирания.
Первоначально солод нужно перемолоть на мельнице. Не нужно доводить молотый солод до однородности. В нем могут присутствовать как мелкие, так и крупные крупинки.
Тонкая мука тоже может быть в солоде, причем части зерна остаются не тронутыми. Соотношение больших и маленьких частиц в перемолотом солоде влияет на то, какое пиво в итоге должно получиться.
После этого проводится смешивание дробленого солода и воды в затирочной емкости:
- В этот момент возобновляется функция ферментов, которая была приостановлена во время сушки солода.
- Во время активации ферментов они начинают превращать крахмал, из которого сырье состоит на 70%, в солодовый сахар.
- Для ускорения процесса ферментизации получившуюся солодовую кашу или затор постепенно нагревают до температуры 76 °C.
Этот процесс называется осахаривание.
Таким образом, оставшийся крахмал начинает расщепляться на сахара и декстрины, которые в момент приготовления расщепляются в жидкости.
Ферменты – это биологические катализаторы белковой природы. Они сокращают энергию активации и улучшают специфические реакции.
Полученная масса перекачивается в большое сито для очистки, но пока оно еще закрыто в нижней части. Затертый солод остается в сите до тех пор, пока осевшие частицы, которые не растворились, полностью опустились вниз; их называют дробиной. Такая дробина не слипается благодаря нетронутым остям и выполняет действие дополнительного фильтра.
После открытия сита через него и нетронутые ости просачивается прозрачная жидкость – сусло, оно состоит из совокупности сахаристых элементов, перешедших из солода.
О том, что такое затирание солода в пивоварении и какие процессы происходят при этом, рассказывается на видео:
Отварочные методы
Отварочное затирание всегда начинается с первого шага настаивания, когда горячая вода добавляется в затор, чтобы начать процесс затирания. Типичные температуры для первого шага могут варьироваться. Часто применяют многоступенчатые отварки. Некоторые температурные паузы включают в себя следующие шаги:
- 35 °C — кислотная и глюкановая пауза — разрушает клейкие гумми вещества (глюканы) и понижает значение рН затора для немодифицированного солода
- 52 °C - белковая пауза
- 63-67 °C — бета-Амилазная пауза
- 72-75 °C — альфа-Амилазная пауза
Отварочное затирание может быть как одно, двух или даже трех. При выборе режима отварки, имейте в виду, что многие из традиционных методов многоступенчатого отваривания были разработаны для немодифицированного солода, в отличие от современных модифицированных солодов. Тем не менее, несколько отварок добавит уникальный характер и вкус пиву.
Количество воды, используемой на затирание также может сильно варьироваться. Традиционное настойное затирание и многие современные методы отваривания используют относительно густой гидромодуль 2,5-3 литра воды на килограмм зерна. Старые отварочные режимы часто используют гораздо более разбавленный гидромодуль — 4 или даже 6 литров воды на килограмм зерна. Чуть более высокие скорости экстагирования возможны при более низком гидромодуле, а некоторые пивовары до сих пор используют более высокий традиционный гидромодуль, чтобы уменьшить вероятность пригорания. Кроме того, необходимо учитывать вместимость вашего заторного чана и котла для отварки.
Первоначальное количество воды для затирания можно рассчитать при помощи нашего онлайн — калькулятора инфузионного затирания. Как правило, первая температура настаивания при 35 °C (кислотная пауза) или при 52 °C (белковая).
После стадии настаивания, часть затора вынимают (вычерпывают) и перемещают в отдельный котел, и затем его медленно доводят до кипения. Существуют споры о том, какая должна быть взята часть затора на отварку: жидкая или густая . Я, вообще, стараюсь получить равномерный затор, как по зерну так и по суслу, что бы минимизировать пригорание, а так же при этом получить достаточное количество прокипяченного зерна.
Количество разделенного затора на отварку можно легко вычислить и обычно оно равно 1/3 — 1/4 от общего количества. Такая программа, как BeerSmith имеет отдельный инструмент для расчета количества отварок и встроенную систему профиля затора, которая позволяет выбрать отварочный профиль и автоматически вычислять разделение и обеспечивать шаг за шагом методику затирания.
Если вы хотите рассчитать это вручную, тогда есть формула позволяющая определить необходимое количество отварки:
Vo = (Tс — Tн) / (Tк — Tн — Tx), где
- Vo — часть затора для отварки от общего количества затора
- Tс — необходимая температура для следующей паузы (например 73°C),
- Tн — начальная (текущая) температура затора (например 65 °C),
- Тк — температура кипения (100 С)
- Tx — зависимый параметр оборудования (как правило, 10 °C).
Пример расчета: Vo = (73 — 65) / (100 — 65 — 10) = 8/25 = 1/3,125 части затора на отварку или 32 %
Необходимо соблюдать осторожность при кипячении затора, чтобы избежать подгорания. Перемешивайте затор непрерывно и нагревайте его осторожно и медленно. После того, как отварка откипит вы можете добавить ее обратно к первоначальному затору и тщательно перемешать, чтобы достичь следующего температурного шага
Выдерживайте каждый шаг в течение рекомендованного времени, сколько вы бы это делали при обычном инфузионном затирание и затем продолжайте со следующей отваркой или фильтрованием.
Проведение затирания при низких температурах
Во второй таблице указаны пять основных показателей для определения степени растворения белков и бета-глюканов в солоде.
Число Кольбаха характеризует процент растворимого белка в солоде.Чем выше этот показатель, тем больше белка перейдет из солода в сусло.
Свободный аминный азот указывает на его количество в сусле. Оптимально для брожения считается 120-160 мг/л.
Число Хартонга указывает на процент растворенных веществ в сусле при паузе в 45 С. Чем выше этот показатель, тем лучше происходит расщепление белка и бета-глюканов в сусле.
Показатель вязкости, говорит о расщепление бета-глюканов в сусле и их количестве.Чем выше вязкость, тем хуже происходит расщепление или содержание бета-глюканов повышенное в зерне, что отрицательно сказывается на прохождение фильтрации затора и осветление пива.
При затирание с ячменным солодом низкого растворения и (или) с несоложенными злаками рекомендуется выдерживать паузу при 45-53 С в течение 10-30 минут для работы бета-глюканазы и пептидазы. Если же затирание проходит с солодом нормального растворения, то лучше затирание начать с паузы 55-59 С до 30 минут, для расщепления высокомолекулярных фракций белка протеазой. А с хорошо растворенным солодом, где большинство процессов расщепления прошли еще на стадии солодоращения, затирание лучше всего проводить при температурах свыше 62 С. Так же ингибируется отрицательное действие липаз.
Домашний виски из солода
Затирание сусла
Затирание – экстрагирование и расщепление под воздействием тепла крахмала, белка и прочих веществ злаков, составляющих питательную среду для дрожжевых культур.
Помол сушеного ячменя, ржи, пшеницы служит основой для изготовления сладковатого, полупрозрачного солодового молока (Worst). Технология изготовления виски и пива во многом схожи и подразумевают варочный или настойный способ.
Настойный предполагает чередование температурных пауз и промывания.
- Первая пауза, белковая. Максимальное извлечение и гидролиз сложных сахаров до моносахаридов и протеинов до аминокислот. Заливают сырье водой, нагретой до 64-68С из расчета 1 кг на 4-4,5 л и 20 минут перемешивают непрерывно, в нержавеющей или медной посуде. Оставляют на час, поддерживая температуру не ниже 64С. Сливают через осадок.
- Вторая, мальтозная, характеризуется образованием сбраживаемой мальтозы и несбраживаемых декстринов. Продолжительность – 30 минут до образования осадка, постоянная температура –70С, соотношение – 1 мера зерна к 2 воды. Профильтрованная через дробину жидкость смешивается с результатом первого фильтрования.
- Третья. Под действием новой порции чистой воды (1:4), нагретой до 80С за 15-20 минут происходит осахаривание (гидролиз сахаров до выбраживаемых фруктозы и глюкозы). Окончание контролируют йодной пробой: смешивают по капле йода и будущей браги. Если смесь не изменяет цвет, полисахариды расщепились полностью. Если приобретает фиолетовый, сине-черный тон, паузу продлевают.
- Четвертая – окончательного осахаривания, протекает при 90С. Пропорция: 1 часть крупки к 2 воды. Количество жидкости для настаивания в третью паузу уменьшают в 2 раза. Третья и четвертая порции могут служить основой первой выдержки при следующем затирании.
Отфильтрованное после двух выдержек молоко уже является суслом (Mash), средняя плотность которого составляет 1,050-1,065. Его как можно быстрее охлаждают стерилизованным чиллером (в холодной ванне) до 25-30С, чтобы не развивались патогенные штаммы (уксуснокислые, молочнокислые).
Заранее разводят теплой водой спиртовые дрожжи и ждут начала брожения стартера. Рекомендуются специализированные штаммы, толерантные к повышенной спиртуозности и способные завершить ферментацию.
Как делать проще
Приготовление зернового виски из солода в домашних условиях – трудоемкий и продолжительный процесс. Методом проб и ошибок опытные винокуры разработали упрощенный алгоритм.
- В емкость засыпают помол и добавляют подогретую до 38С воду из расчета 1 кг к 4-4,5 л в зависимости от вида злаков. Начинается клейстеризация.
- Тщательно перемешивают, доводят до 55С и стабилизируют на 20 минут вплоть до осаждения. Формирование доступной мальтозы происходит при 63С в течение 50 минут, простые растворимые сахара образуются при 72С в течение 40 минут.
- Далее проводят пробу йодом. Окончательное расщепление дисахаридов на моносахара и осветление происходит при 78С за 20 минут.
- В заключение, сусло пастеризуют – доводят до кипения (100С), оперативно охлаждают, вводят дрожжи и устанавливают гидрозатвор.
Вы можете ускорить процесс брожения
Задача дрожжей в холодное сусло подразумевает длительное брожение, однако вы можете ускорить данный процесс. Регулярно производите измерение плотности пива и повысьте температуру брожения на 3⁰С в тот момент, когда примерно половина экстракта уже утилизирована дрожжами. К примеру, если экстрактивность начального сусла составляет 1,050 (12,5%) и вы планируете окончить брожение когда ареометр покажет 1,010 (2,5%), то это значит, что дрожжам предстоит преодолеть 40 пунктов экстрактивности . Серединой этого отрезка станет позиция в 20 пунктов от начальной экстрактивности. Таким образом, вам следует ориентироваться на показатель ареометра 1,050 — 0,020=1,030 (7,5%). Как только вы получите данный показатель, вы смело можете увеличивать температуру брожения на 3⁰С, чем без негативных последствий значительно приблизите конечную точку процесса ферментации.
Как подготовить солод
Засыпь готовится из разных видов солода в зависимости от рецепта. Например:
- Для молочного стаута: Pilsen 65% Munich 27%, Chocolate 8%
- Для пшеничного пива: Pilsen 35%, Munich 15%, солод пшеничный Wheat 50%
Помол солода зависит от фильтровальной системы которую вы используете. Чаще всего солод измельчают таким образом что бы шелуха оставалась максимально целой, а крахмал максимально разрушен. Это необходимо, чтобы сырье лучше отдавало свои вещества в сусло. Для измельчения можно взять дробилку солода или использовать обычную кофемолку. С дробилкой будет быстрее.
Использовать можно как готовый солод, так и : ячмень, пшеницу, рожь и т.д. Использование несоложеного сырья позволяет точнее контролировать органолептику будущего пива, однако новичкам и любителям удобнее использовать готовый солод. Несоложеное сырье надо прорастить, это называется соложением. Для этого зерно заливается водой и проращивается несколько дней. После этого зерно надо высушить.
Кислотная пауза
Температурный диапазон: 35 — 45 °C
Кислотную паузу можно использовать следом за замачиванием при любом способе затирания. Во время кислотной паузы понижается pH затора до нужных нам значений, также разрушаются глюканы, которые превращают затор в клейстер. Типичный диапазон температур 35-45 °C, при которых фермент фитаза разрушает молекулы фитина, освобождая фитиновую кислоту, которая и понижает pH затора.
Фитаза очень восприимчива к теплу, поэтому большая её часть разрушается при нагреве во время соложения. По этой же причине фитаза присутствует только в солодах, прошедших лёгкую обжарку. Более того, по-настоящему она себя раскрывает при использовании мягкой воды с небольшим pH-буфером и слабомодифицированного солода. Как правило, для изменения pH затора, просто добавляют кислоту при добавлении вода на одну из пауз. Есть и другая причина по которой пивовары часто игнорируют эту паузу, нужен по крайней мере час, чтобы в pH затора прошли заметные изменения.
Вторая роль этой температурной паузы заключается в расщеплении глюканов. Бета-глюканы — углеводы, находящиеся в зерне вместе с крахмалом. Бета-глюканаза – фермент, расщепляющий эти углеводы. Есть целый ряд сходных ферментов, действующих при температурах до 60 °C, но самый важный из них, 1,4 бета-глюканаза, наиболее активен при 45 °C. Больше всего бета-глюканов во ржи, пшенице, овсе и слабомодифицированых солодах. Известно, что бета-глюканы ответственны за помутнение в пиве.
Бета-глюканы не должны проявлять себя в полностью модифицированных солодах, однако при проблемах с фильтрацией или помутнением пива, следует выдержать 15-ти минутную кислотную паузу.
Одношаговое и многошаговое затирание солода
Многошаговое затирание считалось эталоном в пивоварении многие годы. Но последние годы все изменилось, сейчас уже не только домашние пивовары применяют одношаговое затирание, но и пивоваренные заводы.
Безусловно, одношаговое затирание имеет свои плюсы перед многошаговым, прежде всего меньшим временем процесса, а для коммерческих пивоварен еще и экономией.
Когда стоит прибегать к многошаговому затиранию? Ответ очевиден, если вы не уверены в выборе солода, то лучше не рисковать, и уж тем более если вы знаете что в вашем солоде содержится большой процент несоложенных составляющих.
Остается подвести итог. Я старался не загромождать вас различными сложными терминологиями и не углубляться в бихимические процессы на столько, сколько это было возможным. Если у вас появятся вопросы, оставляйте их в комментариях, я буду отвечать на них по мере поступления. Ну а в следующей статье, я постараюсь рассказать о том, каким простым набором можно обойтись для зернового пивоварения.
Затирание солода для пива — один из самых сложных процессов и, пожалуй, самый важный в домашнем пивоварении. Именно он формирует ту базу, на основе которой будет зиждиться наше будущее пиво — сусло. Его возможно избежать, используя уже готовые , но такую свободу в выборе рецепта и такие возможности повлиять на конченый вкус продукта дает только зерновое пивоварение, без затирания в котором не обойтись. С этим и связанно, что обычно зерновое пивоварение неминуемо становится следующим шагом в эволюции пивовара после экстрактного, который приходится делать несмотря на все трудности, финансовые и временные затраты. Так же для осуществления затора нужные определенные знания, особенно в теории так называемых температурных пауз. Об этом и будет речь в этой статье.
Затирание солода
— это процесс приготовления пивного сусла, при котором молотый смешивают с водой и выдерживают при определенных температурах. Делается это для активации различных ферментов с целью расщепления ими глюканов, крахмалов и белков. Активность различных ферментов зависит от температуры, а на выполнение поставленных перед ними задач им нужно определенное время. С этим и связанна необходимость осуществления температурных пауз. Точная длительность всех температурных пауз зависит от рецепта пива и типа солода. Всего можно выделить 4 вида температурных пауз:
1.Кислотная пауза
(35-45°C, 15-70 минут). Названа так, поскольку во время кислотной паузы понижается pH затора до нужных значений. Правда, ощутимое снижение кислотности достигается только после 60 минут варки, да и при использовании современного и различных добавок к воде, способных повлиять на pH, необходимость в этом отпадает. Поэтому эта пауза часто игнорируется пивоварами.
Но помимо снижения кислотности при данных температурах также разрушаются глюканы, которые превращают затор в клейстер. Больше всего глюканов во ржи, пшенице, овсе и слабомодифицированых солодах и при использовании подобных ингредиентов желательно произвести данную паузу в течении 15 минут. Известно, что глюканы ответственны за помутнение в пиве.
2.Белковая пауза
(44-59°C, 10-15 минут). На этих температурах происходит расщепление белков. Это благотворно влияет на пенообразование и на стойкость пивной пены, так же повышает экстрактивность сусла. Стоит отметить, что в этой паузе задействованы два фермента.
При температуре 44-50°C работают протеазы, расщепляющие белки на аминокислоты, которые впоследствии будут питательными веществами для дрожжей.
А при температуре 50-59°C уже другие протеазы расщепляют белок на вещества, способствующие прозрачности пиву и пенообразованию.
3.Осахаривание
(61-72°C, 50-120 минут). Ключевая пауза для любого типа (степени модификации), без которой никак нельзя обойтись. Она отвечает за превращение крахмала в нужный для брожения сахар, что и отразилось в её названии.
В этой паузе так же задействованы два фермента (альфа-амилаза и бета-амилаза). Они так же работают при несколько различных температурах и по разному влияют на конечный продукт.
При 61-67°C активируется бета-амилаза, чем дольше работает этот фермент, тем суше и крепче получается пиво. Требуется довольно долгая пауза (порядка двух часов), что бы фермент отработал полностью и получилось довольно сухое пиво.
При повышении температуры до 68-72°C в действие вступает другой фермент — альфа-амилаза. Он образует несбраживаемые сахара, которые формируют тело пива, делает пиво сладким, но уровень алкоголя в пиве при этом будет ниже, поскольку снижается концентрация сахаров, подходящих дрожжам для переработки на спирт.
4.Мешаут или мэш-аут
(77-79°C, 5 минут). Не совсем температурная пауза в том определении, которое мы дали выше, так как во время неё не осуществляется работа ферментов, а напротив — служит для её остановки. Производится перед промывкой солода для уменьшения вязкости сусла и увеличения скорости фильтрации, что особенно важно в случаях, когда затор и варка сусла производится в различных емкостях и требуется слив сусла из заторника. Воду для промывки следует использовать такой же температуры, что бы не допустить продолжение работы ферментов. А при температуре выше 80°C в сусле начнут образовываться танины, из-за которых вкусе появляется терпкость.
Очень популярным, особенно среди начинающих пивоваров является однопаузное затирание
(66-67°C, примерно 60 минут). Такой способ подходит для модифицированного солода и сортов без специальных солодов вроде ржи и пшеницы. Он будет особенно удобен для пивоваров не имеющих автоматизированного оборудования и позволит получить пиво умеренной крепость с ощутимым телом. Это достигается за счет нахождения температуры в диапазоне, в котором в равной силе работают оба фермента, отвечающих за осахаривание.
И нужно сказать пару слов о модификации солода, а именно, что большинство являются именно модифицированным. Это означает то, что большая часть глюкана и белка уже разрушена и для получения хорошего сусла достаточно только преобразовать крахмал в сахара. Модификация солода осуществляется на солодовне и не несет в себе никаких негативных последствий для здоровья человека или качества пива. Все это делает использование такого солода предпочтительным и позволяет опустить значительную часть температурных пауз, что значительно сократит время приготовления и упростит его процесс.
Подробнее тему затирания и температурных пауз можно обсудить на нашем форуме .
Температурный диапазон: 35 — 45 °C
Кислотную паузу можно использовать следом за замачиванием при любом способе затирания. Во время кислотной паузы понижается pH затора до нужных нам значений, также разрушаются глюканы, которые превращают затор в клейстер. Типичный диапазон температур 35-45 °C, при которых фермент фитаза разрушает молекулы фитина, освобождая фитиновую кислоту, которая и понижает pH затора.
Фитаза очень восприимчива к теплу, поэтому большая её часть разрушается при нагреве во время соложения. По этой же причине фитаза присутствует только в солодах, прошедших лёгкую обжарку. Более того, по-настоящему она себя раскрывает при использовании мягкой воды с небольшим pH-буфером и слабомодифицированного солода. Как правило, для изменения pH затора, просто добавляют кислоту при добавлении вода на одну из пауз. Есть и другая причина по которой пивовары часто игнорируют эту паузу, нужен по крайней мере час, чтобы в pH затора прошли заметные изменения.
Вторая роль этой температурной паузы заключается в расщеплении глюканов. Бета-глюканы — углеводы, находящиеся в зерне вместе с крахмалом. Бета-глюканаза — фермент, расщепляющий эти углеводы. Есть целый ряд сходных ферментов, действующих при температурах до 60 °C, но самый важный из них, 1,4 бета-глюканаза, наиболее активен при 45 °C. Больше всего бета-глюканов во ржи, пшенице, овсе и слабомодифицированых солодах. Известно, что бета-глюканы ответственны за помутнение в пиве.
Бета-глюканы не должны проявлять себя в полностью модифицированных солодах, однако при проблемах с фильтрацией или помутнением пива, следует выдержать 15-ти минутную кислотную паузу.
Ферменты
Что же это за ферменты, которые образуются в результате соложения? Ферменты это не что иное, как белки, которые в свою очередь представляют высокомолекулярные органические вещества, состоящие из альфа-аминокслот соединенных в цепочку пептидной связью. Эти длинные цепи образуются различные формы (углубляться не будем), которые легко рвутся при изменении температуры или pH. Во время затирания происходит разрыв белковых и углеводных цепочек, связывающие сбраживаемые сахара. Кроме того, в результате нагрева крахмалистых веществ, они становятся более растворимыми.
Выдержка температурных пауз необходима для денатурации. В результате разрушения фермента повышением температуры со временем происходит его денатурация, то есть он полностью разрушается и не может возвратиться в текущее состояние.
У различных ферментов свой температурный порог денатурации, поэтому в процессе затирания и выдерживаются различные температурные паузы.
Ниже я приведу таблицу соответствия температур денатурации для различных ферментов.
Фермент | Оптимальная температура | Температура денатурации |
Фитаза (Phytase) | 35 | 60 |
Бета-Глюканаза (Beta-Glucanase) | 45 | 60 |
Пептидаза(Peptidase) | 50 | 63 |
Протеиназа(Proteinase) | 69 | |
Бета-амилаза(Beta-amylase) | 63 | 70 |
Альфа-амилаза(Alpha-amylase) | 65 | 72 |
Ферменты и оптимальный температурный диапазон их работы
Ферменты представляют собой специальные белки, которые являются катализаторами и ускорителями процессов брожения. Ферменты и другие белки, представляют собой длинные молекулы аминокислот, которые могут насчитывать до 87 тысяч звеньев. Часть молекул аминокислот свернута в спираль, часть представляет собой лист. Как правило, все белки достаточно слабы с молекулярной точки зрения и быстро разрушаются, они держат свою форму исключительно благодаря силам Ван-Дер-Ваальса. Такие молекулярные силы очень слабы, и они могут просто порваться от изменения кислотности среды или от повышения температуры. Фермент, для ускорения расщепления крахмала, просто прикрепляется к определенному элементу крахмала, и ускоряет процесс его расщепления на две молекулы сахара.
Сам же процесс расщепления представляет собой гидролиз, однако, без воды гидролиз (то есть разрушение) белка шел бы очень долго. Фермент амилаза прикрепляется сразу к двум молекулам, которые станут сахаром, и ускоряет реакцию между ОН-основанием воды и Н-молекулой воды. В результате молекула крахмала разрывается, образовывая две молекулы сахара, а фермент освобождается и идет «искать» другую молекулу крахмала.
Если же поврежден сам фермент, то он не может работать для разрыва молекул крахмала, и полностью деактивируется. При этом говорят, что фермент денатурировал, то есть разрушился. ОН способен разрушиться от лишней температуры или от слишком высокой или низкой кислотности среды. Денатурация – необратимый процесс, и испорченный фермент не может вернуться в свое состояние снова. Каждый фермент обладает своей оптимальной температурой работы, и подавляющее большинство книг по пивоварению обладают информацией о «температурных режимах работы» различных ферментов.
Рядовому пивовару не нужно знать подробный механизм работы. Стоит просто понимать, что ферменты – это своего рода механизма, которые работают сами по себе, не расходуясь, но только в строгих рамках температуры (температурных паузах). При этом работа ферментов несвязанна между собой, и каждый из ферментов работает независимо. Каждый фермент работает при любой температуре, не превышающей температуру разрушения. Задача пивовара состоит в том, чтобы поднять температуру так высоко, чтобы ферменты работали максимально эффективно и быстро, но не так высоко, чтобы ферменты просто разрушились. При этом нужно понимать, что система достаточно инертна, и ферменты разрушаются ни молниеносно. Так, Альфа-амилаза разрушается при температуре 65 градусов по Цельсию, однако, потребуется около часа, чтобы полностью разрушить все молекулы.
Таким образом, скорость ферментации зависит от концентрации ферментов, от его плотности в сусле, от температуре и кислотности (то есть pH) сусла. Для управления процессом затирания можно оперировать любым из этих четырех факторов, притом можно работать как отдельно с каждым фактором, так и вместе с несколькими факторами.
Диацетил в пиве
ДИАЦЕТИЛ
Одним из наиболее распространенных дефектов в пиве является запах и привкус близкий по своей органолептике к сливочному маслу или виски (иногда в литературе его описывают как «ирисочный»). Этот побочный «аромат» вызывают диацетильные соединения, также известные как вицинальные дикетоны (ВДК), которые состоят из диацетила и 2,3-пентандиона. Для большинства людей достаточно небольшой концентрации диацетила, чтобы почувствовать его присутствие в пиве. Пороговый уровень, при котором некоторые люди могут обнаружить его запах или вкус, составляет всего 100 микрограммов на литр. Для сравнения, большинство ароматических соединений выявляются в диапазоне нескольких миллиграмм на литр (1 миллиграмм = 1000 микрограммов).
Стоит отметить, что чувствительность к диацетилу у всех людей разная. Отдельные источники утверждают, что порядка 20 процентов населения вообще не способны обнаружить диацетил даже при его достаточно большой концентрации. В то же время, некоторые люди чувствительны даже к небольшому его количеству.
СТИЛИ ПИВА, В КОТОРЫХ ДИАЦЕТИЛ ПРИВЕТСТВУЕТСЯ
В отдельных случаях крайне небольшая концентрация диацетила является приемлемой. В некоторых стилях его присутствие может быть даже обязательным. Практически все эли в своем ароматическом профиле в незначительной концентрации содержат диацетил, но наиболее приемлемым его присутствие считается в шотландских элях.
Диацетил продуцируют некоторые молочнокислые бактерии, в большей степени Pediococcus damnosus и его присутствие особым образом дополняет вкусовой профиль старых Фландрийских коричневых и красных элей. В незначительной концентрации его присутствие допускается в чешских пилснерах и венских лагерах.
В руководстве по стилям BJCP от 2020 года приведены нормы содержания диацетила для конкретных видов пива. Эти параметры несколько отличаются от тех, которые были опубликованы в версии руководства от 2008 года. Соответственно для тех стилей, которые в данном перечне отсутствуют наличие диацетила считается нежелательным.
ПРИВКУС ДИАЦЕТИЛА
Диацетил и 2,3-пентандион привносят в пиво характерный маслянистый вкус и аромат, а также вызывают ощущение слизи или маслянистости во вкусе. В некоторых сортах, особенно в темных британских элях, на низких уровнях эта шелковистость может показаться подходящим дополнением, добавляя вкусу пива вес и подчеркивая его солодовость. Однако диацетил может быть нестабильным и его положительные вкусовые качества коими они являются на начальных этапах созревания пива, после длительной выдержки могут стать неприятными.
ТЕМПЕРАТУРА
Высокие температуры могут как увеличивать так и снижать производство диацетила. Следует отметить, что большая часть диацетила образуется в течение первых дней брожения. Правильная стратегия снижения уровня диацетила в готовом пиве состоит в том, чтобы на начальных этапах поддерживать холодную температуру брожения, а затем дать пиву прогреться до номинальной температуры. Эта техника широко применяется в лагерах. Используется т.н. диацетиловая пауза, которая дает дрожжам возможность переработать нежелательные ВДК. Во время диацетиловой паузы ферментер нагревают от температуры брожения 9-13°C до примерно 14,4-15,6°C и таким образом выдерживают в течение двух-трех дней, а затем охлаждают до температуры созревания. Наиболее эффективным стартом для этой паузы считается момент, когда плотность сбраживания приближается к значению не достигающему 1-2 градуса Плато (2- 5 точек удельной плотности) до конечной плотности (КП). Для элей такая пауза обычно не требуется, так как температуры брожения элевых дрожжей сравнительно высоки и они успешно справляются с диацетилом без посторонней помощи. Тем не менее, все может зависеть от конкретного используемого дрожжевого штамма и некоторым элевым дрожжам «температурная» помощь все же может понадобиться.
ДРОЖЖЕВЫЕ ШТАММЫ
Некоторые штаммы производят больше диацетила чем другие. Например высокофлокулянтные дрожжи оставляют больше диацетила в пиве, потому как они выпадают в осадок раньше, чем переработают произведенный диацетил. Раннее удаление дрожжей из сусла или их недозасев также являются следствием повышенного содержания диацетила.
Если вы сбраживаете пиво с помощью элевого штамма дрожжей, который обладает высокой флокуляцией и вырабатывает большое количество диацетила, то после достижения суслом целевой конечной плотности оставьте его на первичном брожении еще на несколько дней, это поможет снизить его уровень до значения ниже порогового. В течение этого времени дрожжи поглотят диацетил и посредством ферментативного расщепления преобразуют его в ацетоин и 2,3-бутандиол, которые имеют бОльшие пороги органолептической обнаруживаемости.
БАКТЕРИИ
Еще одним источником диацетила являются молочнокислые бактерии, появляющиеся в сусле из-за бактериального заражения. Вполне очевидно, что данную причину лучше всего устраняют надлежащие методы санитарной обработки оборудования. Если заражение все же произошло, то от диацетила можно попробовать избавиться внесением в инфицированное сусло свежей дрожжевой культуры. Но стоит иметь ввиду, что такой способ сработает, если содержание диацетила не превышает пороговое, которое способны переработать свежевнесенные дрожжи.
Если в пиве содержится высокий уровень диацетилового прекурсора (предшественника) — ацетолактата, то диацетил может образовываться уже после розлива в бутылки. Созревание пива в бутылках с внесенными свежими дрожжами позволяет переработать бактериальный диацетил. Такой метод получил название Kräusening и широко применяется на немецких пивоварнях. Он позволяет бороться с большей частью источников его появления.
КИСЛОРОД И ПИТАТЕЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА
Хорошее аэрирование сусла перед задачей дрожжей имеет большое значение для их здоровой жизнедеятельности, что в свою очередь также способствует снижению уровня диацетила в готовом пиве. В то же время попадание кислорода в пиво после окончания брожения может привести к появлению прекурсоров диацетила и, соответственно, к его последующему проявлению.
Одним из таких предшественников является ацетолактат — промежуточное соединение, вырабатываемое дрожжами во время производства аминокислоты валина (2-амино-3-метилбутановой кислоты — алифатической α-аминокислоты, одной из 20 протеиногенных аминокислот, входящих в состав практически всех известных белков).
Ацетолактат, который не используется для производства валина, может превращаться в диацетил посредством окислительно-восстановительной реакции, особенно если это сопровождается повышением температуры и доступом к кислороду.
Обеспечение хороших условий для жизнедеятельности дрожжей, начиная с самого начала этапа брожения, помогает им сохранять свою активность на протяжении достаточно длительного промежутка времени и повышает их способность перерабатывать остаточный диацетил. При низком уровне нутриентов (питательных веществ) дрожжи вынуждены сами вырабатывать аминокислоты и другие питательные вещества, что замедляет брожение, ослабляет сами дрожжи и приводит к высоким концентрациям прекурсоров диацетила, таких как ацетолактат. Сусло, в котором наблюдается дефицит питательных веществ, особенно свободного аминоазота, более восприимчиво к выработке диацетила, так как в нем может отсутствовать в достаточном количестве валин — жизненно необходимая для дрожжей аминокислота. Дело в том, что когда дрожжи потребляют валин, подавляется реакция, вызывающая превращение ацетолактата в диацетил, и если он и образуется, то в минимальном количестве. Соответственно сусло с достаточным количеством свободного аминоазота обладает хорошей концентрацией валина и в нем при брожении вырабатывается минимальное количество диацетила. Наиболее частыми причинами низкого содежания свободного аминоазота в сусле являются применение солодового экстракта с его дефицитом (свободного аминоазота) и использование избыточного количества несоложённого сырья.
Что такое солод и где он применяется
Солодом называют хлебные злаки, специально проращенные и высушенные в процессе соложения. Его получают из пшеницы, ячменя или ржи, которые являются основными компонентами в производстве пива, а также водки и виски.
Различные виды солода и его смеси в авторских рецептурах позволяют получить напиток с особым запахом, вкусом и ароматом. Цвет, также, задается солодом. При желании получить более темный продукт, солод следует сильнее карамелизировать.
Ржаной карамелизированный солод
При домашнем производстве пива, солод можно прорастить самостоятельно из вышеупомянутых зерновых культур, но лучше использовать уже готовый продукт, особенно в первых самостоятельных пробах.
Интересный факт: пиво в Германии производят только по рецептам, в которые, кроме солода, хмеля и воды больше ничего не входит. А производство, а точнее — состав пива, контролируется государством.
Виды солода
Зная, из чего получают солод, не трудно догадаться, каких видов он бывает:
- пшеничный;
- ячменный;
- ржаной.
При этом в зависимости от метода обработки, выделяются несколько подвидов;
- жаренный;
- копченый;
- карамельный и т.д.
Смешивая различные виды солода можно получить напитки с оригинальными вкусовыми качествами, цветом и ароматом. Такое смешивание называется купажом.
Приготовление сусла
Технология производства спиртных напитков с использованием солода, в том числе и пива, предусматривает следующие этапы:
Варка сусла
- купаж;
- дробление;
- затирание;
- фильтрацию;
- охлаждение;
- сбраживание.
При домашнем производстве особое внимание стоит уделить именно процессу затирания
Фермент липаза и ненасыщенные жирные кислоты
Первым в таблице указан фермент липаза. Он расщепляет в присутствие кислорода липиды до ненасыщенных жирных кислот (НЖК). НЖК ухудшают качество пены, придают пиву «картонный» аромата, а так же приводят к его быстрому старению.
По этой причине затирание лучше проводить при температуре выше 62 С с подкислением затора до рН 5,0–5,2. Так же необходимо принимать меры по снижению кислородного окисление. Для этого на всех этапах изготовления пива старайтесь снижать контакт воздуха с продуктом. Зерно после дробления лучше сразу использовать на затирание или же хранить при низких температурах 0-10 С, желательно в герметичных бункерах заполненных углекислым газом, азотом или под вакуумом. В заторной и промывной воде старайтесь удалять кислород кипячением или продувом углекислым газом (барботирование). Переливы из емкости в емкость желательно осуществлять снизу вниз или медленной струйкой по стенке емкости, чтобы не допускать вспенивание и аэрирование продукта.
Будьте терпеливы!
Понятие «лагер» произошло от немецкого слова lagern, что означает «удерживать, хранить». Этимология подсказывает нам, что длительная холодная выдержка традиционно ассоциировалась с данным сортом пива. Домашние пивовары, которые производят процесс брожения по ускоренной схеме, вполне могут получить отличный лагер всего за 2 недели, но этому пиву более длительная выдержка однозначно не повредит. На самом деле, терпение пивовара – есть благодетель, и лагер от выдержки становится только лучше.
Выдерживайте свой домашний лагер в холоде при температуре, близкой к точке замерзания воды 0⁰С, пока не будете настроены разливать его по бутылка или кегам. Эксперты советуют производить холодное созревание пива по следующему принципу: на каждые 2,5% начальной экстрактивности сусла давать пиву настаиваться 1 неделю. Таким образом, для пива с экстрактивностью начального сусла 12,5% идеальным будет холодное созревание на протяжении 5 недель. К тому же это весьма удобно для планирования. Если вы с трудом вписали в свой график день варки даже и не представляете, когда сможете разливать пиво по бутылкам и кегам, ваш лагер с присущим ему «холодным нордическим» спокойствием будет терпеливо вас ожидать! И это ожидание, поверьте, пойдет ему и вам только на пользу!
Температурные паузы
Фитазная или кислотная пауза
Во время фитазной паузы происходит понижание pH затора, в результате разрушения молекулы фитина ферментом фитаза и освобождения фитиновый кислоты. Оптимальная температура для кислотной паузы 35-50 градусов.
Эта пауза чаще всего игнорируется пивоварами по ряду причин – есть более простые способы воздействовать на pH затора и длительность паузы (чтобы изменился pH необходимо выдержать паузу в 50-60 минут).
Также разрушаются глюканы, которые превращают затор в клейстер. Бета-глюканы это углеводы, которые расщепляются благодаря воздействию фермента бета-глюканаза.
Бета-клюканы не проявляют себя в высокомодифицированном солоде, однако если наблюдается помутнение, то стоит выдержать 20 минутную кислотную паузу.
Стоит отметить, что на некоторых ресурсах бета-глюканазную паузу рассматривают как отдельную, на других она объединена с кислотной паузой, поскольку температурный диапазон у них одинаковый. Но расщепляются бета-глюканы быстрее.
Белковая пауза
Температурный диапазон белковй паузы лежит в пределах 45-55 градусах. При таких температурах работаю два фермента протеиназа и пептидаза. Протеиназа воздействует на белки аминокислот из длинных цепей, расщепляя их до средней длины. Пептидаза же воздействует на концевые белки. Оптимальная температура работы этих белков разная, поддерживать идеальную для каждого сложно, поэтому предпочитаю оптимальный температурный барьер для одного из ферментов.
Чаще всего выдерживается температура для протеиназы 55 градусов в течении 20-30 минут. В результате этой паузы наше пиво становится более стабильным.
Важно! Низкотемпературные пауз наиболее эффективны для густого затора, помимо всего улучшить эффект от низкотемпературных пауз можно прибегнув к помешиванию
Осахаривание
Иногда эту паузу как и первую разбивают на две, точнее рассматривают мальтозную паузу в отдельности от альфа-амилазной.
При использовании полностью модифицированного солода ограничиваются этой паузой, хотя это возможно и не совсем верно.
Молекулы крахмала распадаются благодаря воздействию двух ферментов бета-амилаза и альфа-амилаза, однако воздействуют на молекулы крахмала по разному.
Бета-амилаза воздействует на концы молекул крахмала, в результате получается мальтоза. Поэтому эту паузу зачастую называют мальтозной. Для бета-амилаза характерен температурный диапазон в 63-70 гр.
Альфа-амилаз работает при более высоких температурах 67-72 гр. Этот фермент воздействует на молекулу крахмала в случайных участках цепи, на выходе получая сложные сахара – декстрины. Альфа-амилаз работает вместе с бета-амилазой, поэтому стараются выдержать оптимальную температуру в 68 градусов. Дело в том, что альфа-амилаза воздействуя хаотично на молекулы крахмала создает участки для воздействия бета-амилазы.
Белковая пауза
Температурный диапазон: 45 — 59 °C
В этом температурном диапазоне работает 2 фермента – протеиназа и пептидаза, известные как протеолитические, ферменты из класса гидролаз, которые расщепляют пептидную связь между аминокислотами в белках.
Протеиназа работает с белками из длинных цепей аминокислот, расщепляя их до средней длинны. Пепдидаза способствует отщеплению концевых аминокислот от молекул белков. Оптимальная температура действия этих ферментов разная, поэтому можно предпочесть действие одного фермента другому. Пивоварам не нужны белки из длинных цепей аминокислот в сусле. Большая концентрация таких белков ведёт к помутнению и нестабильности пива. В то же время, нам интересны белки из средних цепей аминокислот – они добавляют стойкость пене и тело пиву. Оптимальная температура для пептидазы 45-53 °C, для протеиназы — 55–58 °C. Пауза в 15-30 минут в температурном диапазоне, оптимальном для протеиназы, уменьшает помутнение и не сказывается отрицательно на пенообразовании или теле пива.
Другой важный пункт заключается в том, что низкотемпературные паузы более эффективны в густом заторе (1,7 – 2,1 литра на кг. молотого солода). Далее затор можно сделать более жидким, доводя его температуру горячей водой до пауз осахаривания.
Слабое действие бета-глюканазы наблюдается и во время белковой паузы. По этой причине некоторые пивовары и проводят эту самую белковую паузу. Не проводите белковую паузу при температурах 45–53 °C дабы не возникали проблемы со стойкостью пены в вашем пиве. Если вы варите пиво из слабомодифицированного солода, то температурный диапазон 55–58 °C будет полезен для уменьшения вязкости затора. Влияет или нет эта пауза на расщепление белков, а качество сусла от неё зависит. Лишнее помешивание и время, затрачиваемое на паузу, положительно влияет на экстрактивность затора. Это особенно актуально для пивоваров, которые редко размешивают затор или обычно получают слабую эффективность варок.
Ферментация
Сусло перекачивается в ферментационный чан, и в него вносятся (добавляются) дрожжи. Этот этап называется основным брожением — происходит превращение сахаров в спирт и углекислооту. В результате получается эль или лагер, в от используемых дрожжей. (При производстве гибридных сортов пива также используется один из этих двух видов дрожжей).
После добавления дрожжей при правильной температуре пиво обычно держат при температуре от 15 до 20 ºC (эль) или 10 ºC (лагер). В процессе превращения сахара в спирт при помощи дрожжей выделяется тепло, и этот процесс должен находиться под строгим контролем. Более высокая температура при использовании дрожжей для эля приводит к более активному образованию ароматных органических соединений — эфиров.
Обязательно соблюдайте диацетиловую паузу
Низовое брожение (производство лагеров) является холодным и гораздо менее агрессивным для дрожжевых клеток, чем верховая ферментация (производство элей). Однако эти условия способствует высокому содержанию диацетила в готовом пиве. Более высокие температуры брожения способствуют снижению концентрации диацетила в пиве.
Если вы обеспечили процесс ферментации нужным количеством качественных дрожжей, то образование ими диацетила при брожении является естественным, и может стать проблемой. Но есть довольно простой способ свести опасность к минимуму. Когда процесс брожения близится к завершению, просто поднимите температуру пива до 16⁰С и удерживайте её на протяжении нескольких дней. Вот и всё! Это самый дешевый и надёжный способ подстраховаться и избавиться от остатков маслянистого вкуса диацетила в вашем великолепном лагере.
Методы затирания солода и его модификации
Соложение – ключевой процесс для пивовара. Цель затирания солода – продолжение работ по соложению, и влияет на выбор метода затирания.
Основное в соложении – проращивание ячменя (или пшеницы), затем его подсушивание, чтобы прорастание прекратилось. Для пивоварения это важный процесс, во время него образуются ферменты, он запускает несколько важных изменений в зернах. К примеру, идет расщепление глюканов в оболочках клеток, расщепляются белки, и это насыщает первоначальное сусло аминокислотой, необходимой для функционирования дрожжей. А также понижается вероятность возникновения в конечном продукте белковой мути, повышается его биологическая устойчивость.
Степени расщепления глюканов с белками называются модификациями. Сегодня большая часть солодов являются полностью модифицированными. Глюканы с белками расщепляются до степени, при которой пивовару остается просто-напросто запустить процессы перехода крахмалов в сахара – тут сусло и готово. А вот слабомодифицированные солоды позволяют домашнему мастеру в полнейшем объеме проконтролировать процессы, происходящие с суслом.