ЗАТИРАНИЕ
ПИВНОГО СУСЛА
Затирание – это процесс смешивания дробленных зернопродуктов с водой, с последующей выдержкой полученного затора при определенных температурных паузах, с целью разрушения сложных компонентов зерна на более простые и растворения их в воде.
К зернопродуктам относится непосредственно сам солод и несоложенные злаки ячменя, пшеницы, кукурузы и т.д. Находящиеся в зерне ферменты в воде активируются и расщепляют крупные вещества зерна до более мелких. Мелкие вещества растворяются в воде, образуя раствор, который называется суслом. Без ферментов мы бы не получили сусло, но некоторые ферменты при излишнем воздействии могут ухудшить его свойства.
| Название | Температура, 0С | pH Оптимум | ||
| Диапазон | Оптимум | Иннакти-вация | ||
| Липазы | 35-60 | 45-50 | 65 | 6,0 |
| бета-глюканаза | 35-55 | 45 | 60 | - |
| бета-глюкан-солюбилаза | 55-70 | 65 | 72 | - |
| Пептидаза | 45-53 | 50 | 63 | 5,2 |
| Протеаза | 50-60 | 58 | 69 | 5,0 |
| бета-амилаза | 54-67 | 63 | 71 | 5,5 |
| альфа-амилаза | 66-73 | 70 | 77 | 5,7 |
В этой таблице представлены семь самых важных, по моему мнению, ферментов, а так же условия при которых они оптимально выполняют свои функции. Диапазон температур говорит об интервале температур, при котором ферменты включаются в работу. Оптимум – это лучшая температура для действия фермента. А иннактивация – температура при которых фермент теряет свою «работоспособность». Так же не стоит забывать про pH затора. Для всех ферментов оптимум находится в интервале pH 5,0-6,0. Но после смешивание зерна с водой pH может быть выше 6,0, поэтому его нужно понижать добавлением в затор фосфорной или молочной кислоты.
Первым в таблице указан фермент липаза. Он расщепляет в присутствии кислорода липиды до ненасыщенных жирных кислот (НЖК). НЖК ухудшают качество пены, придают пиву «картонный» аромат, 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 окисления. 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 (барботированием). Переливы из емкости в емкость желательно осуществлять снизу вниз или медленной струйкой по стенке емкости, чтобы не допускать вспенивания и аэрирования продукта.
Фермент бета-глюканаза расщепляет бета-глюканы (сложные полисахариды) на более простые сахара, что приводит к понижению вязкости затора, повышению экстрактивности сусла и ускоренному фильтрованию затора, а так же к лучшему и скорому осветлению пива во время созревания. pH на работу фермента сильно не влияет.
Другой фермент бета-глюкан-солюбилаза включается в работу при более высоких температурах и высвобождает бета-глюканы из белка без дальнейшего их расщепления, т.к. бета-глюканаза уже инактивированна.
Во время сильных касательных воздействиях на сусло при температурах свыше 60°С бета-глюкан изменяет свою структуру на гелеобразную, что приводит к увеличению вязкости сусла. По этой причине стоит избегать сильных механических воздействий на сусло и затор при высоких температурах. Например, стоит проводить более щадящее перемешивание, медленное перекачивание, минимизировать воздействие насосов и т.д.
Следующая группа «белковых» ферментов – пептидазы и протеазы. Они разрушают фракции белка на менее крупные в диапазоне температур 45-60 °С.
Пептидаза отвечает за отщепление концевых мелких фракций от крупных и средних фракции белка. Мелкие фракции – это свободный аминный азот. Он нам жизненно необходимы для питания дрожжей во время брожения, но излишнее его отщепление всегда отрицательно сказывается на пенообразование, аромате и полноте вкуса напитка.
Протеазы же расщепляют крупные фракций белка до средних величин. Крупные фракции образуют структурную пену в бокале, но также вызывают белковые помутнения и неприятную горечь в пиве. Средние фракции как и крупные положительно влияют на пенообразование, но не вызывают помутнений и улучшают полноту вкуса хмельного напитка
| Показатели | Степень растворения | ||
| Хорошая | Нормальная | Низкая | |
| Число Кольбаха, % | выше 41 | 39-41 | ниже 39 |
| Свободный аминный азот (FAN), мг/100г СВ | выше 140 | 120-140 | ниже 120 |
| Число Хартонга VZ 45 °C, % | выше 38 | 38-36 | ниже 36 |
| Вязкость, мПа*с | ниже 1,52 | 1,52- 1,56 | выше 1,56 |
| Бета-глюканы мг/л | ниже 150 | 150-200 | выше 200 |
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 расщеплении 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 процесы фильтрации затора и осветлении пива.
При затирании 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.
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.
Декстрины, это полисахариды, которые не сбраживаются дрожжами. Они увеличивают плотность и сладость готового пива.
Процесс ферментации диастатическими ферментами называется осахариванием. Сусло в конце осахаривания не должно изменять цвет с раствором йода. Это означает, что осахаривание прошло полностью и весь доступный ферментам зерновой крахмал был превращен 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 0C, % | 37-41 |
| Влажность, % | ниже 5 |
Для более сухого и крепкого пива необходимо увеличить действие бета-амилазы, удлинением паузы до 40-60 минут при 62-65 °С. Или наоборот, для более плотного, сладкого и легкого пива нужно минимизировать паузы при 62-65 °С, и удлинением их до 40-60 мин. при температурах 67-72 °С.
Для любителей однопаузного затирания, можно подобрать температуру для двух амилаз в диапазоне 66-70 °С. Сдвигая температуру ближе к 70 °С, мы получим более плотное пиво, а если наоборот, то более сухое. Но при этом солод должен быть хорошего растворения и высокого качества, т.к. другие ферменты уже почти все инактивированны в этом диапазоне температур.
Стоит так-же отметить, что альфа-амилаза не содержится в несоложенных злаках, а чем темнее солод, тем он более беден всеми ферментами. Поэтому при замещении светлого солода этими продуктами, активность альфа-амилазы и других ферментов уменьшается, но не исчезает совсем. В этом случае поможет удлиннение паузы, до получения приемлимых результатов.
Для получения качественного пива показатели светлого ячменного солода должны быть схожими с приведенными в третьей таблице. Поэтому, перед его закупкой требуйте у поставщика качественное удостоверение на партию закупаемого солода.
◇ Перейти к оглавлению.