ЗАТИРАНИЕ
ПИВНОГО СУСЛА




Не зря затирание считается не только самым главным и важным этапом в производстве пива, но и самым сложным, так как требует определенных знаний в биохимии.



Затирание и роль ферментов

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.



Фермент липаза и ненасыщенные жирные 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.


Ферменты снижающие вязкость затора

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.



Объяснение роли белковых ферментов, влияющих на пеностойкость

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





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 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.



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.
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


Проведение затирания при высоких температурах

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.


Flag Counter