Графики ферменты пиво затор температура. Белковая пауза

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 .

Что начинающему пивовару придется столкнуться с отсутствием определенных знаний и навыков. К сожалению, это действительно так, поскольку без знания того, как протекают некоторые биохимические процессы не обойтись. Эти процессы протекают в результате соложения и затирания солода, это самый трудоемкий и сложный этап в приготовлении пива. Прежде чем перейти к описанию затирания, необходимо познакомиться с еще несколькими терминами, которые упоминается в пивоварении - «соложение зерна», «модификация солода» и «температурные паузы».

Забегая немного вперед, отмечу, что использование высокомодифицированного солода позволило свести на нет выдерживание определенных температурных пауз и использованию одношагового затирания. Тем не менее, будет весьма полезно ознакомиться с наукой температурных пауз и многошаговой технологией.

Соложение зерна

Соложение играет самую важную роль в пивоварении. Что же такое соложение? Это всего лишь процесс проращивания зерна с последующим просушиванием, с целью прекратить пророст. В результате прорастания зерна образуются ферменты, но более важно отметить ряд процессов, которые протекают в этот момент. Во-первых, происходит расщепление белка, сусло насыщается аминокислотами, которые необходимы для роста дрожжей, в результате будущее пиво становится более биологически устойчивым. Во-вторых, происходит расщепление глюканов. Именно степень расщепления белков и глюканов называется модификацией солода.

Если вы будете покупать солод в интернет-магазинах, то рекомендую вам поинтересоваться модификацией, в 98% солод будет высокомодифицированным, что сильно упрощает нам жизнь.

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.

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.

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.

Большинство начинающих чисто зерновых и экстрактных пивоваров начинают с одношагового инфузионного затирания. Процесс состоит в нагревании воды до определенной температуры, несколько превышающей целевую, и затем в добавлении дробленого зерна. Если расчеты были сделаны правильно, то температура полученного затора обычно находится в диапазоне 64,4-68,9°C. При этой температуре комбинация альфа и бета амилаз расщепляет высокомолекулярные сложные сахара, содержащиеся в ячмене, на простые сахара, которые легко сбраживаются. Изменение температуры влияет также на тело получаемого пива. Обычно этот процесс занимает от 30 до 90 минут. Для поддержания температуры часто используют кулер или чан с теплоизоляцией, а также более сложные системы с использованием рециркуляционного насоса и нагревательного элемента. В конце процесса затирания для отделения горячего сусла делается промывка затора горячей водой через зерновой слой и фильтрующее устройство, и полученное сусло затем кипятится.

Многошаговое затирание, история вопроса

При многошаговом затирании делаются паузы при различных температурах – обычно в последовательности от более низких к более высоким температурам, до тех пор, пока не достигается температура в 63,9-69,9°C, при которой происходит расщепление сложных сахаров, и затем делается сцеживание. В прежние времена многошаговое затирание было стандартом, но в современном пивоварении от него по большей части отказываются. Исторически применение многошагового затирания было обусловлено необходимостью создания для энзимов оптимальных условий для улучшения процесса гидролиза крахмалов. До того, как были хорошо изучены процессы соложения и обжаривания, большинство солодов были, как мы сейчас говорим, недомодифицированы. В результате они имели сравнительно низкое содержание энзимов, и требовались дополнительные шаги, чтобы улучшить эффективность их работы.

Приведем некоторые типичные шаги (их еще называют паузами), применяемые в многошаговом затирании, вместе с их формальным описанием:

Фитазная, или кислотная пауза 30-52,2°C – слегка понижает уровень pH затора. Понижение уровня pH имеет ряд преимуществ, но фитазная пауза редко используется современными пивоварами, потому что есть другие способы управления уровнем кислотности pH затора.
Цитолитическая пауза 35-44,4°C – помогает увеличить растворимость крахмалов, для некоторых солодов увеличивает экстрактивность.
Белковая пауза 45-55°C – вырабатывает свободный аминоазот, улучшающий сбраживание.

Нужно ли вам применять многошаговое затирание?

Если вы используете достаточное количество современного светлого солода, то для варки большинства стилей пива нет необходимости применять многошаговое затирание. Современные основные солода имеют очень высокую диастатическую силу (высокое содержание энзимов), и это делает применение традиционного многошагового затирания излишним. В 95% процентов случаев при варке большинства стилей пива достаточно одного шага затирания.Единственное исключение, пришедшее на ум, так это если вы работаете с затором, содержащим большой процент несоложеных составляющих, таких, как сырые зерновые, несоложеная пшеница, или большой процент нетрадиционных зерновых. В таких случаях может потребоваться применение подходящей паузы для подготовки или клейстеризации зерновых составляющих, или вместо этого можно перейти к использованию подготовленных/клейстеризованных ингредиентов. Например, можно использовать торрефицированную, или плющенную, пшеницу или ячмень вместо необработанных. Можно применить овсяные хлопья быстрого приготовления вместо сырого овса. Предварительная обработка, плющение или торрефикация несоложеного зерна позволяют использовать их при одношаговом затирании.

Подробнее тему затирания и температурных пауз можно обсудить на нашем форуме .

Технологии приготовления пенных напитков формировались не в один день. Затирание солода — тонкая наука, у каждого из сортов пива проводится с какими-то технологическими особенностями. Но на то и пиво-то разное, обладающее своей неповторимой органолептикой и другими качествами!

Немного о самой технологии

Сначала самый важный ингредиент нужно перекрутить в мельнице для солода. Продукт не должен стать однородной массой, а состоять из пылевой мелочи, тонкой муки, грубых крупинок. Различные сорта пенного потребуют разного соотношения крупных/мелких частиц в измельченной массе.

Далее подробленный солод с водою перемешивают в затирочной емкости, в данном случае возобновляется функционирование ферментов, которое было приостановлено после просушивания зернового продукта. Ферменты, что возобновили работу, сразу начинают из крахмала (на минуточку, 70 процентов состава зерна!) производить Чтоб ускориться в процессах ферментации, затор (или кашицу из солода) плавно подогревают до температур осахаривания (около 76 градусов по Цельсию). Как результат, практически весь крахмал также расщепляется до декстрины и сахара, что растворяются в жидкости. В этом вкратце состоит затирание солода для пива.

Затем образовавшаяся смесь откачивается для процесса очистки, используя сито - оно пока что остается снизу закрыто. Затертый продукт на определенное время оставляют еще тут, чтоб на днище осаживались все нерастворенные частички (их именуют дробиной). Благодаря правильному помолу солода дробина не должна слипаться и выступает в роли дополнительного природного сита. Когда его открывают, то сквозь толщу дробины просачивается светлое сусло, практически прозрачное. Оно представляет собой раствор веществ-сахаров, которые перешли после затирания солода.

Пошаговая методика

Она предполагает последовательное повышение температур заторов и прохождение различных температурных пауз. Зачем разбираться в науке затирания солода? Все очень просто. Когда точно понимаешь, что делаешь, пивоварение будет полностью под контролем, и, соответственно, конечные результаты варки собственного пива станут лучше, насыщеннее, вкуснее.

Температурные паузы при затирании солода, в свою очередь, позволяют домашним мастерам «управлять» суслом. И по мере надобности? и по индивидуальной авторской задумке получить сладкое или же сухое, различное по вкусу и бархатистости пиво. Можно отметить: эффект варки улучшается, если использовать дополнительные паузы. А знание процесса затирания солода поможет новичкам установить необходимое расписание для пауз. В результате должен получиться изумительный и богатый вкусом аутентичный напиток.

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.

О температурных паузах

Во время температурных пауз происходят химические реакции, что и придает пенному напитку необходимые показатели: цвет, вкус, запах, плотность и некоторые другие, называемые органолептическими. Есть несколько разновидностей:

Чтоб получилось пиво покрепче, увеличиваем паузу осахаривания. При этом получается большее количество сахаров и, соответственно, вырастает крепость конечного продукта.
Чтоб сварить более плотное пиво, уменьшаем паузу в 62 градуса, зато увеличиваем на 72-х.
Чтоб получилось пиво более прозрачное, увеличиваем белковую паузу.

О мельнице

Процесс ферментации станет проходить наилучшим образом, если зерновая масса измельчается как можно качественнее. Именно для этих целей и в промышленности, и дома используют функциональную мельницу для солода.

Профессиональное оборудование - полноценный и сложный агрегат. Такие приспособления используются для единовременной переработки огромного количества зерновых. В домашнем пивоварении в основном применяются более легкие, ручные варианты. Устройства данного плана предназначаются для маломасштабного производства солода, к примеру, для домашней варки пива или для выгонки виски (самогона). В домашнем производстве пива по обыкновению используется компактное оборудование, самодельного или фабричного производства. Оно приводится в работу путем верчения ручки, а по принципу действия напоминает обыкновенную ручную мясорубку с некоторыми дополнениями.

Данное приспособление также является не менее важным элементом оборудования при домашнем пивоварении. Оно включает в себя:

емкость со встроенной системой фильтрации (фальшивое дно с фильтром типа «базука»);
средство розлива (к примеру, кран из нержавейки или дозатор);
нагревательный элемент (ТЭН, сделанный из нержавейки);
контроллер для отслеживания температурных колебаний (так называемых температурных пауз);
термометр.

Сегодня сусловарочный котел можно заказать в специализированных интернет-магазинах. А можно такую нехитрую систему изготовить и самостоятельно.

Можно сделать самому

Начинающим пивоварам, кстати, можно вовсе обойтись и без «фирменного» котла. Во-первых, емкость успешно заменяется кастрюлей (как вариант, обычным ведром, только с крышкой - объем 15-30 л, и лучше взять с запасом). Емкость должна быть изготовлена из нержавейки или оцинковки пищевой. Во-вторых, для наилучшего выдерживания заданных температур затора прибегаем к народной хитрости: оборачиваем вышеуказанную кастрюлю в термоизоляцию, которую можно приобрести сегодня в любом гипермаркете (и стоит довольно дешево). Ею и обклеивается самодельный сусловарочный котел. А чтоб упростить задачу фильтрации сусла, в-третьих, изготавливаем самодельные фильтры. Здесь может взыграть фантазия, кто-то изготавливает фальшдно, кто-то незамысловатый фильтр. На деле, соорудить фальшивое дно много проще. И для этих целей в том же маркете приобретаем обыкновенное сито (его диаметр должен быть чуть менее диаметра кастрюли), а при установке - переворачиваем устройство.

Для слива сусла приобретаем обыкновенный сантехнический краник, высверливаем отверстие размерами под него и врезаем в емкость. Дополнительно нужно установить еще одну систему фильтрации. Покупаем второе сито или сетку из металла, сворачиваем в форме цилиндра. Зажимаем окончание скобой (хомутом), второй конец цилиндра напускаем на краник, при необходимости стягивая хомутиком.

Допсредства

Из дополнительных приспособлений: можно сделать чиллер для остуживания сусла, используя трубки из меди. А можно на первые разы остужать кастрюлю в тазу с проточной водою. А еще для первого опыта вам понадобятся: термометр - отслеживать температуру затора, мешок для затирания солода, ложка - периодически мешать сусло, термостойкий шланг - сливать жидкость в ферментер. В общем, чтобы попробовать, на первый раз хватит.

Должно получиться - если искренне верить в свои силы!

Предыдущая статья: Правила маринования шампиньонов Следующая статья: Чем отличается борщ от щей: особенности приготовления, состав и отзывы Борщ чье блюдо